Die zunehmende Dringlichkeit der Abwasserbewirtschaftung

Wasserknappheit, rasante Urbanisierung und strengere Umweltstandards führen zu einem grundlegenden Wandel in unserer Sichtweise auf Abwasser – es wird nicht mehr als Abfall, sondern als Ressource betrachtet. Bei der Abwasserbehandlung geht es nicht mehr nur um die Einhaltung von Vorschriften, sondern um Nachhaltigkeit, eine Kreislaufwirtschaft im Wasserbereich und eine intelligente Wasserinfrastruktur.

Weltweit, 268 Milliarden m³ Im Jahr 2022 fielen Haushaltsabwässer in einer Menge von … an, doch nur etwa 155 Milliarden m³ (58%) wurde erfolgreich behandelt.
Damit bleibt ein erheblicher Anteil (42%) entweder unbehandelt oder unzureichend behandelt.
Diese Lücken sind besonders besorgniserregend, wenn man die Vereinten Nationen berücksichtigt Ziel für nachhaltige Entwicklung (SDG) 6.3, in dem gefordert wird, den Anteil des unbehandelten Abwassers zu halbieren und dessen sichere Wiederverwendung deutlich zu steigern.

Auf der Marktseite schreiten die Fortschritte bei den Wasseraufbereitungstechnologien immer schneller voran. Laut WABAG’s Laut dem Jahresbericht 2024–2025 belief sich der weltweite Markt für Wasser- und Abwasseraufbereitungsanlagen auf etwa US$ 347,9 Milliarden im Jahr 2024 und wird voraussichtlich auf US$ 623,2 Milliarden bis 2032, bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von ~7,61 TP3T.
Diese Makrotrends schaffen die Voraussetzungen für intelligente Überwachungslösungen, die folgende Vorteile bieten können: Echtzeit-Einblicke, tragen zur Optimierung der Aufbereitungsprozesse bei und unterstützen Strategien zur Wasserwiederverwendung.

Hauptquellen für Abwasser

Die wichtigsten Herausforderungen in der modernen Abwasserbehandlung

Trotz technologischer Fortschritte, Kläranlagen (WWTPs) und Industrieanlagen stehen vor einer Reihe von anhaltenden Herausforderungen:

1. Betriebseffizienz vs. Energieverbrauch
   Die biologische Abwasserbehandlung (z. B. Belebtschlammverfahren) ist insbesondere aufgrund der Belüftung energieintensiv. Ohne präzise Echtzeit-Rückmeldungen können Anlagen ineffizient arbeiten und mehr Energie verbrauchen als nötig.
2. Schwankende Qualität des Zulaufs
   Die Zusammensetzung des Zulaufwassers ändert sich ständig – die organische Belastung, der Gehalt an Schwebstoffen, der pH-Wert und andere Parameter schwanken. Ohne kontinuierliche Überwachung können plötzliche Belastungsspitzen oder toxische Schocks die Reinigungsleistung beeinträchtigen.
3. Wartung und Zuverlässigkeit von Sensoren
   Herkömmliche Sensoren sind häufig von Drift und Verschmutzung betroffen oder müssen regelmäßig kalibriert werden. In anspruchsvollen Abwasserumgebungen führt dies zu Ausfallzeiten, erhöhten Wartungskosten und unzuverlässigen Daten.
4. Standards für die Tertiärbehandlung und Wiederverwendung
   Da immer mehr Kläranlagen auf eine tertiäre (fortgeschrittene) Abwasserbehandlung umstellen – sei es zur Wiederverwendung oder zur Einhaltung strengerer Einleitungsgrenzwerte –, wird eine genaue Überwachung mehrerer Parameter (z. B. Trübung/TSS, CSB, Nährstoffe) immer wichtiger.
5. Regulatorischer Druck und Datentransparenz
   Behörden und Interessengruppen fordern zunehmend transparente, überprüfbare Daten. Manuelle Probenahmen und Laboranalysen sind zeitaufwendig und geben möglicherweise nicht die aktuellen Bedingungen in Echtzeit wieder.
6. Skalierbarkeit und Integration
   Viele Kläranlagen sind veraltet oder nicht für eine digitale Nachrüstung ausgelegt. Die Integration eines modernen Überwachungssystems in eine bestehende Infrastruktur kann komplex sein.

Was Sie wissen möchten: Ablaufdiagramm der Abwasserbehandlung

Der Schwerpunkt sollte auf den wichtigsten Parametern der Abwasserüberwachung liegen

Um die Abwasserbehandlung und -wiederverwendung zu optimieren, überwachen Kläranlagen in der Regel eine Reihe zentraler Wasserqualitätsparameter. Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Parameter, ihre Bedeutung und typische Herausforderungen bei der Messung zusammen:

Parameter	Bedeutung in der Abwasserbehandlung	Herausforderungen bei der Messung
CSB (chemischer Sauerstoffbedarf)	Gibt die organische Belastung an; unerlässlich für die Beurteilung des Verschmutzungsgrades und der Reinigungsleistung	Hoher Dynamikbereich; Störungen durch Trübung; Bedarf an empfindlichen, reagenzienfreien Sensoren
TSS / Trübung	Gibt Aufschluss über Schwebstoffe, Flocken und Schlammkonzentration; von entscheidender Bedeutung während der Sedimentation und der Abwasserableitung	Verschmutzung, Farbinterferenz, Blaseninterferenz
Gelöster Sauerstoff (DO)	Entscheidend für biologische (aerobe) Prozesse; gewährleistet die Gesundheit der Mikroorganismen und die Wirksamkeit der Behandlung	Sauerstoffarme Zonen, Kalibrierungsdrift, Biofouling
pH-Wert / ORP	Der pH-Wert beeinflusst die mikrobielle Kinetik und die Dosierung von Chemikalien; das ORP (Oxidations-Reduktions-Potenzial) gibt Aufschluss über die Redoxbedingungen	Schnelle Schwankungen, chemische Störungen, Elektrodenverschmutzung
Füllstand / Flüssigkeitshöhe	Die Überwachung der Tank- und Schlammfüllstände hilft dabei, ein Überlaufen zu vermeiden, die Rückführung zu steuern und den Pumpbetrieb zu optimieren	Raue Umgebungsbedingungen, Schaum, variable Schnittstellen, Komplexität der Installation
Sonstiges (NH₃-N, Öl, Chlorophyll usw.)	Zur Nährstoffentfernung, zur fortgeschrittenen Wiederverwendung, zur Kontrolle der Schadstoffbelastung	Komplexität aufgrund zahlreicher Parameter, Kreuzempfindlichkeit, Wartung

Lösungen für die Abwasserbehandlung

China KACISE bietet ein umfassendes Sortiment an hochwertigen Sensoren und Analysegeräten, die speziell für den Einsatz in der Abwassertechnik entwickelt wurden. Im Folgenden stellen wir die wichtigsten Produkte, ihre technischen Merkmale und deren Eignung für die oben beschriebenen Herausforderungen vor.

Bevorzugte Sonde	Parameter	Wichtigste Merkmale und Vorteile
KWS-100 UV254 COD-Sensor	COD (sowie TOC / SAC)	Reagenzfreie UV-photometrische Messung, automatische Trübungskompensation, digitale RS-485/Modbus-Schnittstelle.
KCD600 Online-COD-Analysator	CSB	Spektralphotometrisches Dichromat-Verfahren, großer Messbereich bis zu 40.000 mg/l, 7-Zoll-Touchscreen-LCD, Langzeitspeicherung der Daten, automatische Kalibrierung.
KWS-910 Online-TSS-Sensor	TSS / Schwebstoffe	Arbeitet nach dem Prinzip der 135°-Infrarot-Hintergrundbeleuchtung, verfügt über eine Glasfaserstruktur, eine automatische Reinigungsbürste und einen RS-485-Ausgang.
KWS-850 Multiparametersensor	DO, COD, pH-Wert, ORP, Trübung, Ammoniak, Leitfähigkeit	Misst bis zu 8 Parameter; integrierte Selbstreinigung; Modbus/RS-485; kompakte, integrierte Bauweise.
KWS-800 Multiparameter-Überwachungssystem	Konfigurierbar (pH-Wert, Sauerstoffgehalt, Trübung, ORP usw.)	Anschluss für bis zu 6 Sonden, automatische Reinigungsbürste, in jeder Sonde gespeicherte Kalibrierungsdaten, zuverlässige Langzeitüberwachung.
KMPW100 Multiparameter-Regler	Verschiedene (Plug-and-Play mit KACISE-Sensoren)	7-Zoll-Touchscreen, bis zu 8 analoge Ausgänge, RS-485 / Modbus, lokaler Speicher für mehr als 2 Jahre, Relais zur Steuerung.
KLD801 Radar-Füllstandssensor	Füllstand / Schlammhöhe	Berührungslose FMCW-Radarmessung, großer Messbereich, unempfindlich gegenüber Staub oder Kondenswasser, ideal für raue Abwasserbedingungen.

Wie diese Produkte entscheidende Herausforderungen bei der Abwasserüberwachung meistern

• Reagenzienfreie CSB-Messung (KWS-100) senkt die Betriebskosten und macht den Umgang mit Chemikalien überflüssig, wodurch eine langfristige, kontinuierliche Überwachung der organischen Belastung möglich wird.
• COD-Analysator mit großem Messbereich (KCD600) eignet sich sowohl für stark verschmutzte Abwässer als auch für Abwässer mit geringer Kohlenstoffbelastung und ist somit von der Zulauf- bis zur Nachbehandlungsstufe einsetzbar.
• Präzise TSS-Messung (KWS-910) mit automatischer Reinigung gewährleistet stabile Daten auch in Umgebungen mit starker Verschmutzung.
• Multiparameter-Integration (KWS-850 & KWS-800) reduziert den Platzbedarf, vereinfacht die Verkabelung und ermöglicht eine ganzheitlichere Prozesssteuerung.
• Robuster Datenverarbeiter (KMPW100) ermöglicht eine nahtlose Integration in SCADA-/DCS-Systeme, Fernsteuerung und die langfristige Datenerfassung.
• Berührungslose Füllstandsmessung (KLD801) beugt häufigen mechanischen Ausfällen vor, verhindert Kreuzkontaminationen und eignet sich ideal für Schlamm- oder Wassertanks.

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