Mikroverunreinigungsanalyse gemäß der überarbeiteten EU-Richtlinie über die Behandlung von kommunalem Abwasser

Die Richtlinie (EU) 2024/3019, bekannt als die überarbeitete Richtlinie zur Behandlung von kommunalem Abwasser (engl. Urban Wastewater Treatment Directive, UWWTD), trat im Januar 2025 in Kraft. Sie zielt darauf ab, die Wasserqualität durch die Einführung strengerer Behandlungs- und Überwachungsanforderungen für Abwasser zu verbessern, einschließlich der Verpflichtung, mindestens 80 % bestimmter Mikroverunreinigungen während der quaternären Behandlung zu entfernen.

Die Änderung ist von großer Bedeutung, da die bisherige Richtlinie keine Anforderungen an die vierte Reinigungsstufe in kommunalen Kläranlagen stellte. Infolgedessen zielen die meisten bestehenden Verfahren nicht speziell auf pharmazeutische Rückstände oder andere Mikroschadstoffe ab, sodass Aufrüstungen erforderlich sind, um die geforderte Eliminationsrate zu erreichen.

Measurlabs bietet Laboranalysen zur Bewertung der Wirksamkeit neuer Verfahren zur Entfernung von Mikroverunreinigungen an und unterstützt Kläranlagen bei der Einhaltung der überarbeiteten Richtlinie. Wir unterstützen zudem lokale, regionale und nationale Behörden bei der Erfüllung weiterer Überwachungsanforderungen der neuen UWWTD, einschließlich Analysen auf PFAS und Mikroplastik.

Verpflichtung zur Entfernung von Mikroverunreinigungen nach der neuen UWWTD

Gemäß der Richtlinie (EU) 2024/3019 umfasst der Begriff Mikroverunreinigungen ein breites Spektrum von Stoffen, die in der Regel in kommunalem Abwasser vorhanden sind und die selbst in geringen Konzentrationen als gefährlich für die menschliche Gesundheit oder die Umwelt angesehen werden können.¹

Aufgrund der weit gefassten Definition wird die Wirksamkeit der Verfahren zur Entfernung von Mikroverunreinigungen durch Messung der Konzentrationen einer Reihe von Indikatorsubstanzen, die in Tabelle 3 von Anhang I der Richtlinie aufgeführt sind, bewertet. Die durchschnittliche Entfernungseffizienz der quartären Behandlung in Bezug auf diese Stoffe muss mindestens 80 % betragen.²

Die derzeitige Liste der Indikatorsubstanzen enthält zwei Kategorien organischer Stoffe, von denen die meisten pharmazeutische Wirkstoffe (APIs) sind. Kategorie 1 umfasst Stoffe, die sehr leicht entfernt werden können:

• Amisulprid (CAS: 71675-85-9)

• Carbamazepin (CAS: 298-46-4)

• Citalopram (CAS: 59729-33-8)

• Clarithromycin (CAS: 81103-11-9)

• Diclofenac (CAS: 15307-86-5)

• Hydrochlorothiazid (CAS: 58-93-5)

• Metoprolol (CAS: 37350-58-6)

• Venlafaxin (CAS: 93413-69-5)

Die Kategorie 2 umfasst Stoffe, die leicht entsorgt werden können:

• Benzotriazol (CAS: 95-14-7)

• Candesartan (CAS: 139481-59-7)

• Irbesartan (CAS: 138402-11-6)

• Gemisch aus 4-Methylbenzotriazol (CAS: 29878-31-7) und 5-Methylbenzotriazol (CAS: 136-85-6)

Bei der Prüfung der Einhaltung der Vorschriften werden die Konzentrationen von mindestens sechs Stoffen, davon doppelt so viele aus Kategorie 1 wie aus Kategorie 2, vor und nach der quaternären Behandlung gemessen. Der durchschnittliche Prozentsatz der Entfernung wird dann berechnet und mit dem Schwellenwert von 80 % verglichen.

Wann ist eine Mikroverunreinigungsanalyse erforderlich?

Die durch die überarbeitete UWWTD eingeführte Verpflichtung zur quartären Behandlung gilt für große Kläranlagen, die für die Behandlung einer Schmutzfracht von mindestens 150.000 EGW (Einwohnergleichwerten) zuständig sind. Alle Einleitungen aus diesen Anlagen müssen die Kriterien für die Entfernung von Mikroschadstoffen bis Ende 2045 erfüllen, wobei Zwischenanforderungen vorsehen, dass 20 % der Anlagen bis 2033 und 60 % bis 2039 die Vorgaben einhalten müssen.

Kleinere Anlagen (10.000 EW und mehr) müssen bis 2045 ebenfalls die Anforderungen der vierten Reinigungsstufe erfüllen, wenn sie Wasser in Gebiete einleiten, in denen die Anreicherung von Mikroschadstoffen Risiken für die menschliche Gesundheit oder die Umwelt darstellt. Dazu gehören Trinkwassergewinnungsgebiete, Badegewässer und Gebiete, in denen Aquakultur betrieben wird. 

Die Überwachung sollte deutlich vor dem Stichtag beginnen, um sicherzustellen, dass rechtzeitig eine ausreichende Entfernungseffizienz erreicht wird.

Abwasserüberwachung auf PFAS und Mikroplastik

Obwohl die überarbeitete UWWTD keine vergleichbaren Anforderungen für die Entfernung von Mikroplastik oder PFAS enthält, verpflichtet sie die zuständigen Behörden, deren Vorhandensein an den Zu- und Abflüssen von kommunalen Kläranlagen zu überwachen, die eine Schmutzfracht von mindestens 10.000 EW behandeln.³

Die PFAS-Überwachungspflicht gilt, wenn behandeltes Abwasser in Trinkwassereinzugsgebiete eingeleitet wird. Die Analysen sollten sich auf einen oder beide der Indikatorparameter konzentrieren, die in der überarbeiteten Trinkwasserrichtlinie (EU) 2020/2184:⁴

• PFAS Total: Die Gesamtheit der Per- und Polyfluoralkylsubstanzen, die mithilfe von Proxy-Methoden wie Verbrennungs-Ionenchromatographie (CIC) oder dem TOP-Test gemessen werden. Gemäß den technischen Leitlinien der Kommission schließt die Definition die ultrakurzkettige Verbindung Trifluoressigsäure (TFA) ein, die aus verschiedenen Quellen in Wasser gelangen kann und derzeit von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) hinsichtlich möglicher gesundheitlicher Auswirkungen bewertet wird.⁵

• Summe der PFAS: Summe von 20 Einzelstoffen (z. B. PFOS, PFOA und PFHxS), die in Teil B von Anhang III der Trinkwasserrichtlinie aufgeführt sind. Die Analyse erfolgt in der Regel mit Hochleistungs-Flüssigchromatographie-Methoden, wie LC-MS/MS.

Die Anforderung zur Überwachung von Mikroplastik gilt sowohl für Abwasser als auch für Klärschlamm, insbesondere wenn der Klärschlamm in der Landwirtschaft wiederverwendet wird. Die UWWTD spezifiziert derzeit keine Methodik für die Mikroplastikanalyse, aber die erforderlichen Daten werden voraussichtlich Partikelgröße, -form, -anzahl und Polymertyp umfassen, da dies mit dem bereits für Trinkwasser etablierten Ansatz übereinstimmen würde.⁶ Diese Parameter können mit mikrospektroskopischen Methoden bestimmt werden, von denen µFTIR für Abwasser- und Schlammproben bevorzugt wird.

Offizielle Analysemethoden für die Überwachung von PFAS und Mikroplastik im Rahmen der UWWTD werden durch Durchführungsrechtsakte festgelegt. Die Methodik für PFAS soll bis zum 2. Januar 2027 veröffentlicht werden, die für Mikroplastik bis zum 2. Juli 2027.

Analytische Dienstleistungen für die Abwasserüberwachung gemäß UWWTD

Measurlabs bietet Analysen für verschiedene Arten von Abwasser- und Schlammproben an, um den Verschmutzungsgrad im Zulauf und den Prozentsatz der in den einzelnen Behandlungsschritten erreichten Entfernung von Schadstoffen zu bestimmen. Zu den beliebten Dienstleistungen gehören die folgenden:

• Analyse von Arzneimittelrückständen in unbehandeltem und behandeltem Abwasser, unter Berücksichtigung aller Indikatorsubstanzen zur Bewertung der Wirksamkeit der quartären Behandlung gemäß der neuen UWWTD

• Gezielte PFAS-Analyse des Abwassers, die bis zu 58 Einzelverbindungen, einschließlich TFA, erfasst

• TOP-Tests zur Bestimmung der Konzentration von PFAS-Vorläufersubstanzen

• Mikroplastikanalyse von Abwasser mittels µFTIR

• Mikroplastikanalyse von Schlamm oder Sedimenten mittels µFTIR

Auch für eine Reihe anderer prioritärer Schadstoffe, wie PAH-Verbindungen, Phthalate und Dioxine, sind Analysen verfügbar. Zögern Sie nicht, unsere Experten für weitere Informationen oder ein Angebot für Ihre Proben zu kontaktieren.