Einwohnergleichwert als Mittelwert

Für die Frachtbewertung ist natürlich entscheidend, wie viel kg BSB5 /d die Kläranlage abbauen muss und nicht wie groß der Einwohnerwert ist.

Unter anderem für vergleichende Bewertungen und für Plausibilitätsprüfungen ist der Einwohnergleichwert aber durchaus interessant. Dient er doch dann zur Kläranlagenbemessung, wenn tatsächliche Frachtmessungen unterblieben oder nicht bzw. nur teilweise möglich waren.

Relevant ist dabei aber der Einwohnergleichwert für das konkrete Einzugsgebiet und sollte es sich um eine Kleinstadt oder um den ländlichen Raum handeln, dann nicht jener, der vielleicht für München, Hannover, Berlin oder für Frankfurt am Main in einer Höhe von 60 g BSB5 /Ed vor Jahren für zweckmäßig erachtet wurde und sicherlich noch einen gewissen Sicherheitszuschlag von wenigstens 10 % enthält.

Für den ländlichen Raum oder für Kleinstädte ist der übliche Einwohnergleichwert von 60 g BSB5 /Ed eher unrealistisch. Dafür gibt es mehrere Anzeichen:

1. Mit der Wende sprang der Einwohnergleichwert für die neuen Bundesländer von 54 g BSB5 /Ed plötzlich auf einen Einwohnergleichwert von 60 g BSB5 /Ed (siehe auch die  folgende Tabelle).

2. Mehrere Messungen des Autors, die 60 g BSB5 /Ed im Osten Deutschlands zu reproduzieren, scheiterten (z. B. Aue, Schollene, Könnern).

Tabelle: Größe und Struktur des Einwohnergleichwertes nach Literaturangabe

Das folgende Diagramm veranschaulicht, dass die Wahl eines allgemeingültigen Einwohnergleichwertes eine recht beliebige, wenn nicht gar unmögliche Angelegenheit werden kann.

Bag-Plot: Auswertung der Daten von gemessenen Einwohnergleichwerten von Pöpel

Der Einwohnergleichwert für die Kläranlage Könnern berechnet sich aus dem mittleren BSB5-Zulauf abzüglich der Frachten erheblicher industrieller Last dividiert durch die Zahl der angeschlossenen Einwohner.

In einem kürzlich kalkulierten Einwohnergleichwert beträgt die BSB5-Zulauffracht im Mittel 600 kg/d.

An die Kläranlage angeschlossen sind 11.205 E und dezentral der Fäkalschlamm aus dem Abwasser von 3.673 Einwohnern.

Nun ist zu berücksichtigen, dass das Abwasser der dezentralen Entsorgung eine Frachtreduzierung durch die Kleinkläranlagen erfuhr.

Ausgehend von der Annahme, dass der absetzbare BSB5 ca. 33 % des gesamten BSB5 beträgt (20 g BSB5/Ed dividiert durch 60 g BSB5/Ed ), gelangen mit der Fäkalschlammabfuhr maximal 33 % des BSB5 des Abwassers von 3.673 Einwohnern auf die Kläranlage. Maximal deshalb, weil ja auch ein gewisser Teil der BSB5-Last des Fäkalschlammes durch die anaeroben Prozesse während der Lagerung des Schlammes abgebaut wird.

Es wäre also mit einer Einwohnerzahl von 1.212 E zu rechnen, so dass die Gesamtzahl der frachtrelevanten Einwohner nun 12.417 Einwohner entspricht.

Werden jetzt 600 kg BSB5 durch 12.417 Einwohner dividiert, so beträgt dieser einzugsgebietsspezifische Einwohnergleichwert nicht etwa 60 g BSB5 /Ed, sondern einschließlich aller gewerblichen, industriellen Abwässer des Fäkalschlamms im Mittel kalkulatorisch nur 48 g BSB5 /Ed.

Einwohnergleichwert als P85

Kläranlagen werden nicht für eine mittlere Zulauffracht bemessen, sondern nach dem P85. In einem untersuchten Fall mit 41 gültigen Trockenwetterfrachtmessungen lag der P85 36 % über dem Mittelwert, so dass in diesem Fall der P85 des EGW 65,3 g BSB5/Ed beträgt. Neue BSB5-Frachten des Abwassers von Einwohnern wären als m. E. mit 65,3 g BSB5/Ed zu berücksichtigen und zu der vorhandenen P85 Zulauffracht zu addieren.
Für die industrielle Last, die mit dem EGW60 auf P85 umgerechnet wurde,  gilt natürlich einzugsgebietsunabhängig, dass ein Einwohner 60 g BSB5/d verursacht.

Erläuterungen ausgewählter Begriffe

Bag-Plot

Bag-Plots sind zweidimensionale Verallgemeinerungen des eindimensionalen Box-Plots. Im mittleren dunkelblauen Bereich der Graphik liegen die mittleren 50 % der Daten, die auch in der Box – dem Interquartilabstand – eines Box-Plots eingeschlossen werden. Der Abstand zwischen dem mittleren dunkelblauen Bereich und dem äußeren hellblauen Bereich entspricht der Länge mit der Whisker bei einem Box-Whisker-Plot. Punkte, die außerhalb der hellblauen Umrandung liegen, werden als Ausreißer angenommen und entsprechend markiert. Schließlich ist in dem Diagramm noch der Median einer Stichprobe eingetragen

Einwohnergleichwert (60 g BSB5/Ed)

Der Einwohnergleichwert dient in erster Linie dem Vergleichen einer industriellen Abwasserbelastung (z. B. Molkerei, Schlachthöfe,…) mit jener Abwasserbelastung, die eine bestimmte Anzahl von Einwohnern verursacht. Bezogen auf die CSB-Last verursacht ein Einwohner täglich 120 g CSB/Ed.

Der EGW bezieht sich in der Regel auf die BSB5Last, die ein Einwohner während eines ganzen Tages verursacht. Enthalten sind in dem EGW auch Lastanteile des Kleingewerbes!

Das Perzentil (P)
ist eine Bewertungsgröße zur Lage der Häufigkeit in einer Verteilungskurve z. B. von Messergebnissen im Rahmen einer statistischen Auswertung. Dabei wird die Verteilung in 100 gleiche Teile zerlegt (100 % der Messwerte). Perzentile sind gebräuchlich für die Güteüberwachung verschiedener Umweltmedien. Ein Perzentil 85 (P85) als Grenzwert gibt z. B. an, dass höchstens 15 % aller Messwerte eines Beobachtungszeitraumes über dem Grenzwert liegen dürfen. Eine Kläranlage wird dabei im Allgemeinen nicht für Maximalwerte bemessen. Vielmehr gilt für Frachten das Perzentil 85 und bei der hydraulischen Belastung das Perzentil 99 als Bemessungsmaximum.

Ausgewählte Literatur:

Randolf, R.
Kanalisation und Abwasserbehandlung
VEB Verlag für Bauwesen Berlin; 1974

Pöpel, F.
Lehrbuch für Abwassertechnik und Gewässerschutz
Deutscher Fachschriftenverlag, 7. Ergänzungsauslieferung, 1993

Imhoff, K.
Taschenbuch der Stadtentwässerung
27. Auflage, R. Oldenburg Verlag München – Wien 1990

Bemessung von einstufigen Belebungsanlagen ab 5.000 Einwohnerwerten
ATV-Arbeitsblatt A 131, Februar 1991

ATV-Regelwerk
Bemessung von einstufigen Belebungsanlagen
ATV-DVWK-A 131
Mai 2000


[1] interquartile range, IQR

[2] P25 – 1,5 *(P75-P25) bzw. P75 + 1,5 *(P75-P25)

[3] Bei einem Median hat höchstens die Hälfte der Beobachtungen in der Stichprobe einen Wert < m und höchstens die Hälfte einen Wert > m.

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