Abwasserbehandlung an Bord von Seeschiffen

Bericht aus dem Normenarbeitskreis DIN NA 132-02-04-01

Ablauf der Ereignisse

Die Nutzung von Wasser führt unweigerlich zum Anfall von mehr oder weniger verschmutztem Abwasser. Für die Behandlung von Abwasser bestehen land- und seeseitig gesetzliche Regelungen. Die Meere können sich zu einem gewissen Grad selber reinigen. Diese Selbstreinigungskraft ist allerdings begrenzt, wenn große Mengen organischer Verschmutzungen und Nährstoffen ins Meer gelangen oder in Küstennähe eingeleitet werden. Kreuzfahrtschiffe mit einer Kapazität von mittlerweile bis zu 6.800 Passagieren sind von den Abwasserfrachten her vergleichbar mit Kleinstädten.

Anforderungen an die Behandlung und Einleitung von Abwasser an Bord von Seeschiffen sind im Anhang IV des Internationalen Übereinkommen zur Verhütung der Meeresverschmutzung durch Schiffe (MARPOL 73/78) der internationalen Seeschifffahrts-Organisation (IMO) festgelegt. Grenzwerte die im Ablauf der Kläranlage eingehalten werden müssen sind allerdings nur in der Prüfvorschrift MEPC.227(64) für die Zulassungsprüfung vorgeschrieben. Anforderungen an die Ablaufqualität im tatsächlichen Betrieb an Bord gibt es nicht.

Eine 2012 bis 2017 von den Niederlanden durchgeführte Stichprobenerhebung zeigte, dass nur 4 von insgesamt 127 Ablaufproben alle Grenzwerte der Prüfvorschrift einhielten, d.h. 97% der Kläranlagen erfüllten nicht alle Grenzwerte [1].

Zu einem ähnlichen Ergebnis kam eine zweite Studie, welche von Januar bis Oktober 2019 im Hafen von Shanghai (China) durchgeführt wurde. Hierbei wurden 183 Abwasserproben aus Kläranlagen an Bord von Schiffen entnommen und von drei akkreditierten Laboratorien getestet. Von 183 Proben erfüllten insgesamt lediglich 36 Proben alle Grenzwerte, d.h. 81% der Kläranlagen erfüllten nicht alle Grenzwerte [2].

Die Einleitung von unzureichend behandeltem Abwasser wird mittlerweile auch vermehrt von den Behörden verfolgt. Seit Anfang des Jahres hat z.B. die ghanaische Seefahrtsbehörde (Ghana Maritime Authority, GMA) wegen angeblicher Verschmutzung durch im Hafen eingeleitetes Abwasser Geldstrafen von 36.000 USD verhängt hat [3].

Abb.  1: Themenfeld: Zugänglichkeit von Probenentnahmestellen.

Ausmaß des Schadens / Umwelteinfluss

Eutrophierung

Die Nährstoffbelastung ist heute als eines der größten Umweltproblemen in der Ostsee bekannt. (Helcom, 2018 ^[4]). Im Laufe des 20. Jahrhundert bis zur Mitte der 1980er Jahre stiegen die Nährstoffbelastungen über die Flüsse und die Atmosphäre stetig an. Egal ob aus der Düngung der landwirtschaftlichen Flächen, der Tierproduktion, aus kommunalen oder industriellen Abwässern, aus dem Straßenverkehr oder aus der Schifffahrt, der übermäßige Stickstoff und Phosphor Eintrag hat der Ostsee stark zu gesetzt. Die Gesamtmenge der Nährstofffracht aus Schiffsabwässern ist nicht im gleichen Umfang wie die Belastung aus ländlichen Quellen zu betrachten, aber es stellt immer noch eine signifikante Menge dar. Grade in den Frühjahr- und Sommermonaten fördert das Schiffsabwasser die Ausbreitung der Algenblüte in der Ostsee, da dies der beliebteste Reisezeitraum der Kreuzfahrtschiffe ist (HELCOM interim guidance on technical and operational aspects of delivery of sewage by passenger ships to portreception facilities).

Ursachen

China stimmt in seiner Submission PPR 7/16/1 mit der Ursachenanalyse zu möglichen Fehlerquellen in Dokument MEPC 71/INF.22 durch die Niederlande überein und ist der Ansicht, dass die praktische Überprüfung der Anlagen zur Abwasserbehandlung an Bord in Betracht gezogen werden muss, um die Leistung von Kläranlagen zu gewährleisten.

Die aufgeführten Gründe für die unzureichende Leistungsfähigkeit der Anlagen reichten vom Genehmigungsverfahren bis zur Wartung und der rechtlichen Durchsetzung. Im Detail sind dies:

• Keine Anforderungen an Kontrollen und Überwachung im realen Betrieb
• 10 Tage Testdauer unzureichend für die Zulassung
• Keine Möglichkeiten zur Probenahme an Bord
• Keine Möglichkeiten zur Überprüfung des Verdünnungsfaktors
• Unzureichende Qualifikation der Besatzung
• Belüftung der Bioreaktoren nicht funktionsfähig. Die Bakterien sind daher nicht überlebensfähig oder nicht ausreichend vorhanden.
• Die Anlage wird erst kurz vor Erreichen der 12 Meilen Zone eingeschaltet. Die Bakterien im Bioreaktor sind oftmals abgestorben oder nicht ausreichend vorhanden.

Abb.  2: Schauglas der letzten Stufe: Trinkwasserqualität in der letzten Stufe? Frei von Schwebstoffen und Verunreinigungen?

Lektionen, die gelernt werden müssen

Diese Ergebnisse zeigen, dass ohne eine ernsthafte behördliche Überwachung die Ziele der Konvention zum Schutz der Meere nicht eingehalten werden. Daher sind neben dem Einsatz geeigneter Technologien auch technische und rechtliche Regelungen zum Betrieb und zur Überwachung von Abwasserbehandlungsanlagen auf Seeschiffen erforderlich.

Vor diesem Hintergrund wurde an der DIN-Normenstelle Schiffs- und Meerestechnik (NSMT) vom Normenausschuss NA 132-02-04 „Wasserversorgung und -entsorgung“ der Arbeitskreis „Abwasserbehandlung an Bord von Seeschiffen“ gegründet. Der Arbeitskreis erarbeitet eine mehrteilige Norm zur Prüfung und Verifikation von Anlagen zur Abwasserbehandlung an Bord von Seeschiffen. Schwerpunkte der Norm sind dabei auf folgende Themen gesetzt:

• Einheitliche Testbedingungen
• Aussagekräftiger Testzeitraum
• Vergleichbarkeit der Leistungsangaben
• Verknüpfung vorhandener Zulassungsprüfungen
• Verifizierung der installierten Anlagen (Compliance)
• Instrumente zur Qualitätssicherung im Rahmen der Zulassung und Betriebes von Anlagen zur Abwasserbehandlung an Bord von Schiffen

Aktuell werden auch die rechtlichen Anforderungen in MARPOL Annex IV und der zugehörigen Richtlinien von der IMO überarbeitet. Hierzu wurde vom zuständigen IMO-Gremium PPR eine Arbeitsgruppe unter dem Vorsitz von Norwegen gegründet. An dieser Arbeitsgruppe beteiligt sich die NSMT aktiv als Teil der deutschen Spiegelgruppe. So wurden vom Arbeitskreis „Abwasserbehandlung an Bord von Seeschiffen“ erarbeitete Vorlagen für ein Abwassertagebuch und einen Abwasser-Management-Plan von Deutschland als Diskussionsgrundlagen für die weitere Arbeit bei PPR eingereicht [5].

Kontakt

Dipl.-Ing. Markus Joswig,

Head of Marine Department bei Prüfinstitut für Abwassertechnik, Aachen, Nordrhein-Westfalen, Deutschland

DIN NA 132-02-04-01 AK „Abwasserbehandlung an Bord von Seeschiffen“

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Verweise

[1] MEPC 67/8/1 und MEPC 71/INF.22

[2] PPR 7/16/1

[3] https://safety4sea.com/ghana-sets-fines-for-wastewater-discharge-violations (aufgerufen am 01.10.2020)

[4] Helcom. (2018). HELCOM interim guidance on technical and operational aspects of delivery of sewage by passenger ships to port reception facilities.

[5] PPR 7/INF.21 – Draft Guidelines for the development of a management plan for the treatment of sewage and other wastewater and a draft wastewater record book