Anlage 1.1_Machbarkeitsstudie_Friesenried_Erläuterungsbericht mit Anlagen_20251006_u.pdf

Machbarkeitsstudie

Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried

Gemeinde Friesenried

Hauptstraße 40 87654 Friesenried

Verfasser der Studie:

GFM Bau- und Umweltingenieure GmbH Anni-Albers-Str. 7 80807 München München, ................................ ..................................................

Machbarkeitsstudie

Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried

Gemeinde Friesenried

Hauptstraße 40 87654 Friesenried

Erläuterungsbericht

Stand: Oktober 2025

Bearbeiter: Felix Schmid Dr. Werner Gebert

Hauptbüro Anni-Albers-Straße 7 80807 München Telefon 089/380178-0 Fax 089/380178-30 info@gfm.com http://www.gfm.com

Machbarkeitsstudie zur Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried Erläuterungsbericht vom August 2025

Inhaltsverzeichnis

1 VORHABENSTRÄGER ........................................................................ 6 2 VERANLASSUNG UNDZIELSETZUNG .................................................. 6 3 BESTEHENDEVERHÄLTNISSE ........................................................... 6 3.1 EINZUGSGEBIET UNDVORFLUTER .............................................. 6 3.2 BESTEHENDEKLÄRANLAGE ....................................................... 6 3.2.1 Derzeitige Ausbaugröße und Ablaufanforderungen ................... 6 3.2.2 Verfahrensbeschreibung ........................................................... 7 3.2.3 Anlagen und Bauwerke ............................................................. 8 3.3 DERZEITIGEBELASTUNG DERKLÄRANLAGE ................................ 9 3.3.1 Abwassermengen Zulauf .......................................................... 9 3.3.2 Zulauffrachten ......................................................................... 10 3.3.3 Messprogramm ....................................................................... 12 3.4 ABLAUFWERTE ........................................................................ 13 3.5 ZUSTAND DERANLAGENTEILE .................................................. 13 3.6 BAUGRUNDVERHÄLTNISSE ....................................................... 13 3.7 KAPAZITÄT DER BESTEHENDENANLAGE ................................... 14 3.7.1 Maßgebliche Frachten ............................................................ 14 3.7.2 Kapazität der Rotationstauchkörperanlage – Ist-Zustand ......... 15 3.7.3 Kapazität der Nachklärung ...................................................... 15 3.8 BEKANNTEBETRIEBSPROBLEME .............................................. 16 3.9 PHOTOVOLTAIK-ANLAGE .......................................................... 17 3.10 GRÜNGUTLAGERPLATZ ............................................................ 17 3.11 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................... 17 4 MÖGLICHEERTÜCHTIGUNGSMAßNAHMEN ....................................... 18 4.1 VARIANTE1 ............................................................................ 18 4.2 VARIANTE2 ............................................................................ 19 4.3 VARIANTE3 ............................................................................ 21 4.4 VARIANTE4 ............................................................................ 22 4.5 VARIANTENUNABHÄNGIGEMAßNAHMEN .................................... 24 4.5.1 Erweiterung bzw. Integration der PV-Anlage zur Eigenstromnutzung ............................................................................. 24 4.5.2 Fassung und Ableitung von belastetem Wasser auf dem Grüngutsammelplatz ........................................................................... 25 4.5.3 Phosphatfällung ...................................................................... 25 5 AUSGANGSWERTE FÜR DIEBEMESSUNG ......................................... 27 5.1 AUSBAUGRÖßE DERKLÄRANLAGE ............................................ 27 5.2 MAßGEBLICHEGRENZWERTE ................................................... 27 5.3 ZUKÜNFTIGE MAßGEBLICHEABFLÜSSE UNDFRACHTEN ............. 27 5.3.1 Abflüsse.................................................................................. 27

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5.3.2 Zulauffrachten ......................................................................... 27 6 BEMESSUNGEN .............................................................................. 29 6.1 SCHEIBENTAUCHKÖRPER......................................................... 29 6.2 BELEBUNGSANLAGE ................................................................ 29 6.3 NACHKLÄRUNG ....................................................................... 30 6.4 ZUKÜNFTIGER MAßGEBLICHERSCHLAMMANFALL ....................... 32 7 KOSTEN UNDWIRTSCHAFTLICHKEIT ............................................... 34 7.1 INVESTITIONSKOSTEN .............................................................. 34 7.1.1 Variantenbezogene Investitionskosten .................................... 34 7.1.2 Variantenunabhängige Investitionskosten ............................... 35 7.1.3 Gesamtinvestitionen ............................................................... 36 7.2 BETRIEBSKOSTEN ................................................................... 36 7.3 WIRTSCHAFTLICHKEITSVERGLEICH ........................................... 37 8 VARIANTENEMPFEHLUNG ............................................................... 39 9 BEGRIFFSERKLÄRUNGEN ............................................................... 40 10 LITERATURVERZEICHNIS................................................................. 41

Verzeichnis der Abbildungen

Abbildung 1: Luftbild der Kläranlage Friesenried(Quelle: https://atlas.bayern.de/)................................................................ 8 Abbildung 2: Lager- und Dosiercontainer (Quelle: Info-Material, Fa. H2Ortner, https://www.h2ortner.com/) ........................................ 26 Abbildung 3: Gesamtinvestitionskosten, inkl. Nebenkosten, brutto ... 36 Abbildung 4: Projektkostenbarwert ................................................... 38

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Abflusswerte der Kläranlage Friesenried im Zeitraum 01/2021 - 12/2023 ...................................................................... 10 Tabelle 2: Rückrechnungsfaktoren in Anlehnung an Tabelle 1, DWA Arbeitsblatt A 198....................................................................... 11 Tabelle 3: Zulauffrachten (Rohabwasser) der Kläranlage Friesenried bei Trockenwetter im Zeitraum 01/2021 – 12/2023, mit Messprogramm .......................................................................... 11 Tabelle 4: Zulauffrachten (Rohabwasser) der Kläranlage Friesenried an allen Tagen im Zeitraum 01/2021 – 12/2023, mit Messprogramm .......................................................................... 12 Tabelle 5: Ergebnisse der Messkampagne....................................... 12

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Tabelle 6: Ablaufkonzentrationen der Kläranlage Friesenried im Zeitraum 01/2021 – 12/2023 ...................................................... 13 Tabelle 7: Ergebnisse von Schürfgruben vom April 1988 ................. 14 Tabelle 8: Maßgebliche Frachten ..................................................... 14 Tabelle 9: Kapazität der Nachklärung Ist-Zustand nach DWA A 281 16 Tabelle 10: Photovoltaik-Anlagen Bestand ....................................... 17 Tabelle 11: Vor- und Nachteile, Variante 1: STK mit Schlammbelüftung ..................................................................... 19 Tabelle 12: Vor- und Nachteile Variante 2, STK mit externer Schlammbehandlung ................................................................. 21 Tabelle 13: Vor- und Nachteile Variante 3, Belebungsanlage mit externer Schlammbehandlung ................................................... 22 Tabelle 14: Vor- und Nachteile Variante 4, Belebungsanlage aerober Schlammstabilisierung ............................................................... 24 Tabelle 15: Prognose Maßgebliche Frachten Ablauf Vorklärung, Var. 1-3 28 Tabelle 16: Prognose Maßgebliche Frachten Rohzulauf, Var. 4 ...... 28 Tabelle 17: Bemessung Scheibentauchkörper nach AVT DVWK A 281 29 Tabelle 18: Bemessung Belebungsanlagen nach DWA A 131, Variante 3, anaerobe Stabilisierung, Kohlenstoffabbau ............................ 30 Tabelle 19: Bemessung Belebungsanlagen nach DWA A 131, Variante 4, aerobe Stabilisierung, Kohlenstoffabbau ................................ 30 Tabelle 20: Nachweis der Nachklärung im Prognosezustand nach DWA A 281 ................................................................................ 31 Tabelle 21: Nachweis der Nachklärung Prognosezustand nach DWA A 131 32 Tabelle 22: Maßgeblicher Schlammanfall ............................................ 33 Tabelle 23: Variantenbezogene Investitionskosten, inkl. Nebenkosten, brutto 34 Tabelle 24: Variantenunabhängige Investitionskosten, inkl. Nebenkosten, brutto ................................................................... 35 Tabelle 25: Gesamtinvestitionskosten, inkl. Nebenkosten, brutto ..... 36 Tabelle 26: Betriebskosten (relativ) ................................................. 37 Tabelle 27: Wirtschaftlichkeitsberechnung nach LAWA .................... 38

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Anlagen

Anlage 1.1: Bemessung aerobe Stabilisierung Anlage 1.2: Bemessung Belebung, anaerobe Schlammbehandlung Anlage 1.3: Bemessung Scheibentauchkörper Anlage 2.1: Investitionskosten Anlage 2.2: Betriebskosten Anlage 2.3: Projektkostenbarwert Anlage 3.1: Bestandsplan, Lageplan Kläranlage Blöcktach/Friesenried Anlage 3.2: Lageplan Variante 1 Anlage 3.3: Lageplan Variante 2 Anlage 3.4: Lageplan Variante 3 Anlage 3.5: Lageplan Variante 4

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1 Vorhabensträger

Vorhabensträger für die Studie „Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried“ ist die Gemeinde Friesenried Hauptstraße 40 87654 Friesenried.

2 Veranlassung und Zielsetzung

Der aktuelle Wasserrechtsbescheid für die Einleitung von gereinigtem Abwasser aus der Kläranlage der Gemeinde Friesenried in den Wörth- bach ist bis 31.12.2031 befristet. Grund für den Handlungsbedarf sind die wiederholten Grenzwert-Überschreitungen, die seit Jahren auftreten. Die beauftragte Studie hat zum Ziel:

• die Bemessungsgrundlagen und den Prognosezustand sowie die zukünftige Auslegungsgröße der Kläranlage Friesenried zu ermitteln,
• die rechnerische Überprüfung der bestehenden Anlagenteile der Kläranlage für den Ist- und Prognosezustand vorzuneh- men,
• die Empfehlung einer Vorzugsvariante zur Ertüchtigung der Kläranlage unter größtmöglicher Weiterverwendung beste- hender Anlagenteile. Die Studie dient als Entscheidungsgrundlage für die anschließenden Planungsschritte (Vor- und Entwurfsplanungen).

3 Bestehende Verhältnisse

3.1 Einzugsgebiet und Vorfluter

An die Kläranlage Friesenried (Landkreis Ostallgäu) sind die Gemeinde- teile der Gemeinde Friesenried mit ca. 1579 Einwohnern angeschlossen. Die Abwasserableitung erfolgt im Trennsystem. Der Ablauf der Kläran- lage Friesenried wird in den Wörthbach eingeleitet.

3.2 Bestehende Kläranlage

3.2.1 Derzeitige Ausbaugröße und Ablaufanforderungen

Die Kläranlage Friesenried ist auf eine BSB -Fracht (roh, Kläranlagenzu- 5 lauf) von 102 kg/d, entsprechend 1.700 EW (Größenklasse 2) 60

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ausgelegt. Gemäß aktuellem Wasserrechtsbescheid dürfen folgende Abflüsse nicht überschritten werden: Trockenwetterabfluss QT,d,max = 340 m³/d QT,max = 30 m³/h Abfluss bei Regenwetter QM = 55 m³/h Folgende Werte sind am Ablauf der Kläranlage von der qualifizierten Stichprobe einzuhalten: Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB) 110 mg/l Biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB ) 25 mg/l 5 Stickstoff Gesamt (N )* 60 mg/l ges (als Summe aus NH -N, NO -N, NO -N) 4 3 2 Phosphor gesamt (P ) 8 mg/l ges *In der Zeit vom 01.11. bis 30.04. ist die Abwasseranlage so zu betrei- ben, dass eine bestmögliche Nitrifikation und Denitrifikation erzielt wer- den.

3.2.2 Verfahrensbeschreibung

Das Abwasser der Gemeinde Friesenried gelangt über eine Trennkana- lisation zum Zulaufhebewerk der Kläranlage. Dort wird das Abwasser über zwei Tauchmotorpumpen in das Rechengerinne im Rechenge- bäude gefördert. In der Rechenanlage, ausgeführt als Siebschnecke, werden grobe Fest- stoffe Steine, Hygieneartikel und andere gröbere Verunreinigungen aus dem Abwasser entfernt. Das Rechengut wird gewaschen und gepresst und in Mülltonnen zur Entsorgung abgeworfen. Der Rechengutabwurfs ist zur Vermeidung von unangenehmen Gerüchen mit einer Endlossack- vorrichtung ausgestattet. Nach der Rechenanlage fließt das Abwasser zum Sandfang. Der Sand- fang entfernt feine Sand- und Kiespartikel sowie andere schwere Verun- reinigungen, die sich auf der Sohle des Sandfanggerinnes absetzen. Durch die Absetzung dieser Partikel wird verhindert, dass sie die nach- folgenden Anlagen beschädigen oder verstopfen. Nach dem Sandfang wird dem Abwasserstrom Fällmittel zudosiert, um das enthaltene fällbare Phosphat zu entfernen. Im Vorklärbecken wird der Abwasserstrom beruhigt, um weitere Fest- stoffe, Sedimente und Fällschlamm absetzen zu lassen. Anschließend gelangt der Abwasserstrom in die Rotationstauchkörper- anlage, wo die biologische Reinigung stattfindet. Auf den rotierenden Tauchkörpern wachsen Mikroorganismen, die im Abwasser enthaltene organische Stoffe abbauen. Durch die Rotation der Tauchkörper werden die Mikroorganismen abwechselnd mit den abzubauenden Abwasserin- haltsstoffen und dem Luftsauerstoff in Verbindung gebracht.

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Nach der biologischen Reinigung im Rotationstauchkörper wird das Ab- wasser in das Nachklärbecken geleitet. Hier setzen sich die aus dem Rotationstauchköroper ausgewaschenen Mikroorganismen ab. Im Ablaufmessschacht nach dem Nachklärbecken wird der Durchfluss gemessen und Abwasserproben für die Laboruntersuchung entnommen. Nach dem Technischen Teil der Kläranlage und der Ablaufmessung wird das gereinigte Abwasser dem Schönungsteich zugeführt. Hier werden nochmals Sedimente, Schadstoffe und Schlammpartikel abgesetzt. Zu- dem fördert der Teich die natürliche Selbstreinigung des Wassers durch den Einfluss von Sonnenlicht, Sauerstoff und Mikroorganismen. Nach dem Schönungsteich wird das gereinigte Abwasser über das Ab- laufbauwerk in den Vorfluter, den Wörthbach eingeleitet. Hier werden ebenfalls Abwasserproben für die Eigenüberwachung genommen. Der in der Vorklärung und der Nachklärung abgesetzte Schlamm wird in zwei Schlammstapelbehältern gesammelt und ca. einmal jährlich abge- fahren und landwirtschaftlich verwertet.

Abbildung 1: Luftbild der Kläranlage Friesenried(Quelle: https://atlas.bay- ern.de/)

3.2.3 Anlagen und Bauwerke

Die Kläranlage Friesenried besteht aus den nachfolgend beschriebenen wesentlichen Anlagenteilen.

 Zulaufhebewerk Tauchmotorpumpen, 2 Stück

 Rechengebäude Rechenanlage, Siebschnecke mit integrierter Rechengutpresse

 Sandfang, unbelüftet

 Vorklärbecken

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Probenahmestelle: Ablauf Vorklärung

 Fällmitteldosierung aus IBC-Behälter Fällmitteldosierpumpe

 Rotationstauchkörper Ca. 8.900 m2 Elektroantrieb

 Nachklärbecken Probenahmestelle: Ablauf Technische Anlage

 Ablaufmessschacht Durchflussmessung

 Schönungsteich

 Ablaufschacht Probenahmestelle: Ablauf Schönungsteich

 Schlammsilo, 2 Stück

 Schlammpumpwerk Schlammpumpe, 1 Stück

3.3 Derzeitige Belastung der Kläranlage

Die derzeitige Belastung der Kläranlage wurden den Betriebstagebü- chern entnommen. Es wurden die Betriebstagebücher der Jahre 2021 bis 2023 jeweils von Januar bis Dezember ausgewertet.

3.3.1 Abwassermengen Zulauf

Die Kläranlagenzulauf wurden differenziert für Trockenwettertage und für „alle Tage“ berechnet. Folgende Werte wurden ermittelt: (cid:127) Mittelwert der täglichen Trockenwetterabflüsse (QT,d,aM) und daraus die (cid:127) Jahresschutzwassermenge (JSM) (cid:127) Maximaler Abfluss bei Trockenwetter (QT,d,max) (cid:127) 85 %-Wert der täglichen Trockenwetterabflüsse (QT,d,85 %) (cid:127) Maximaler Abfluss bei Trockenwetter als 2 h-Mittel (QT,2h,max - Abschätzung über den 85 %-Wert der stündlichen Tagesspitzen- abflüsse bei Trockenwetter) (cid:127) Maximaler stündlicher Mischwasserabfluss QM,h,max (cid:127) Mittelwert der täglichen Kläranlagenabflüsse (QM,d,aM) (cid:127) Maximaler Abfluss bei Mischwasser (QM,d,99%)

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Die Festlegung der Trockenwettertage erfolgte anhand des in den Be- triebstagebüchern eingetragenen Wetterschlüssels. Die ermittelten Ab- flusswerte der Kläranlage Friesenried sind in Tabelle 1 zusammenge- fasst.

Tabelle 1: Abflusswerte der Kläranlage Friesenried im Zeitraum 01/2021 - 12/2023

3.3.2 Zulauffrachten

Die Ermittlung der Anlagenbelastung zur Einordnung der Größenklasse wird nach dem ATV-DVWK Arbeitsblatt A 198 (2003) über den 85 %- Wert der BSB -Frachten im Zulauf der Kläranlage bei Trockenwetter vor- 5 genommen. Da sich die Probenahmestelle für die Zulaufanalysen im Ablauf der Vor- klärung befindet und sich damit die Abbauleistung durch das Vorklärbe- cken in den Analysedaten widerspiegeln, musste die Fracht im Rohab- wasser im Zulauf der Kläranlage in Anlehnung an die Tabelle 2aus dem DWA Arbeitsblatt A 198 rückgerechnet werden:

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Tabelle 2: Rückrechnungsfaktoren in Anlehnung an Tabelle 1, DWA Arbeits- blatt A 198

Die Daten aus dem Messprogramm (siehe nachfolgender Abschnitt 3.3.3) wurden als zusätzliche Tage bei der Ermittlung der Mittel- und 85 %-Werte berücksichtigt. Für die Kläranlage Friesenried ergibt sich dementsprechend im Auswer- tungszeitraum 01/2021 – 12/2023, sowie unter Berücksichtigung des Messprogramms zwischen März und Mai 2025 eine maßgebliche BSB - 5 Fracht im Rohzulauf bei Trockenwetter von 108,3 kg/d und somit eine Anlagenbelastung von 1.804 EW . Die Frachten der übrigen Parameter 60 sind der folgenden Tabelle 3 zu entnehmen.

Tabelle 3: Zulauffrachten (Rohabwasser) der Kläranlage Friesenried bei Tro- ckenwetter im Zeitraum 01/2021 – 12/2023, mit Messprogramm

Die Zulauffrachten an allen Tagen sind der folgenden Tabelle 4 zu ent- nehmen:

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Tabelle 4: Zulauffrachten (Rohabwasser) der Kläranlage Friesenried an allen Tagen im Zeitraum 01/2021 – 12/2023, mit Messprogramm

3.3.3 Messprogramm

Da davon ausgegangen werden muss, dass die Trübwasserrückführung aus den Schlammstapelbehältern einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss auf die Betriebsdaten hat – die Probenahmestelle befindet sich nach der Vorklärung und damit ist die stoffliche Belastung aus dem Trüb- wasser darin enthalten - wurde festgelegt, ein stichprobenartige Mess- programm durchzuführen. Die Messkampagne wurde zwischen Mitte März und Mitte Mai 2024 durchgeführt, als die Schlammspeicher geleert waren und somit keine Rückbelastung durch Trübwasser mehr vorhan- den war. Die Proben wurden im Schacht des Zulaufhebewerks vor dem Rechen genommen. Es wurden insgesamt 6 Proben gezogen. Aufgrund der geringen Größe der Stichprobe wurden keine statistischen Werte er- mittelt. Aus dem Messprogramm wurden lediglich die Mittelwerte abge- leitet. Die Daten sind in Tabelle 5 dargestellt:

Tabelle 5: Ergebnisse der Messkampagne

Durch das Messprogramm wurde die Annahme bestätigt, dass durch die Trübwasserrückführung eine hohe Rückbelastung, insbesondere durch KN und NH -N, aber auch durch BSB und P stattfindet. Die Rückbe- 4 5 ges lastung ist in den Messungen der regulären Betriebsdaten enthalten. Darüber hinaus wird der hohe Abbaugrad durch die lange Aufenthaltszeit in der Vorklärung bestätigt.

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3.4 Ablaufwerte

Aufgrund der wiederkehrenden Überschreitungen bei den Überwachun- gen im Rahmen der technischen Gewässeraufsicht wurden die Betrieb- stagebücher hinsichtlich der Ablaufkonzentrationen ausgewertet. Die Er- gebnisse sind in Tabelle 6 zusammengefasst:

Tabelle 6: Ablaufkonzentrationen der Kläranlage Friesenried im Zeitraum 01/2021 – 12/2023

Es wird deutlich, dass die Grenzwerte aller im Wasserrechtsbescheid festgesetzten Parameter überschritten werden. Die Veranlassung zu die- ser Studie wird damit nochmals unterstrichen und der hohe Handlungs- bedarf bestätigt.

3.5 Zustand der Anlagenteile

Die Betonbauwerke befinden sich augenscheinlich in einem guten Zu- stand. Unter dem Wasserspiegel liegende und nicht zugängliche Berei- che können nicht bewertet werden, befinden sich aber erfahrungsgemäß in einem ordnungsgemäßen Zustand. Die Anlagentechnik ist in einem dem Alter entsprechenden Zustand. Die Rohrleitungen bestehen zum Teil aus Schwarzstahl und weisen äußerli- che Korrosionsschäden auf. Insbesondere die Rotationstauchkörperan- lage muss bei einer Ertüchtigung ersetzt werden, da keine Ersatzteile für diesen Anlagentyp mehr verfügbar sind.

3.6 Baugrundverhältnisse

Zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Studie lag kein ausführliches Bau- grundgutachten vor. Den vorhandenen Planunterlagen sind jedoch die Ergebnisse von zwei Schürfgruben zu entnehmen, welche in Tabelle 7 dargestellt sind:

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Tabelle 7: Ergebnisse von Schürfgruben vom April 1988

Die Schürfgruben reichen nicht sehr tief und im Rahmen einer Planung zur Ertüchtigung der Kläranlage sollte zur Erhöhung der Planungs- und Kostensicherheit ein detailliertes Baugrundgutachten erstellt werden. In der Kostenermittlung wurden keine besonderen Kosten für die Gründung der geplanten Bauwerke oder die Bauwasserhaltung angesetzt, da keine konkreten Hinweise auf schlechte Baugrundverhältnisse vorliegen.

3.7 Kapazität der bestehenden Anlage

3.7.1 Maßgebliche Frachten

Die maßgeblichen Frachten im Zulauf der biologischen Stufe zur Nach- rechnung der bestehenden Anlage wurden mit Hilfe des Leitparameters CSB aus Betriebstagebüchern und Messprogramm, der Verhältniswerte, welche im Messprogramm ohne ermittelt wurden (siehe Abschnitt 3.3.3) sowie der Eliminationsleistung der Vorklärung bezogen auf die verschie- denen Stoffparameter berechnet. In Tabelle 8 sind die für die biologische Stufe ermittelten derzeitigen maßgeblichen Frachten zusammengefasst.

Tabelle 8: Maßgebliche Frachten

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3.7.2 Kapazität der Rotationstauchkörperanlage – Ist-Zustand

Die Überprüfung der Anlagenkapazität erfolgt auf Grundlage des ATV- DVWK Arbeitsblattes A 281 „Bemessung von Tropfkörpern und Rotati- onstauchkörpern“ aus dem Jahr 2001. Die Anlage wurde aufgrund der aktuellen Ausbaugröße von 1.700 EW (Größenklasse 2) und der Ein- 60 ordnung in die Anforderungsstufe 1 nach LfU Merkblatt 4.4/22 (Vorh. Mischungsverhältnis MNQ Wörthbach/QT,d,aM von 119) ausschließlich hinsichtlich Kohlenstoffabbau überprüft. Eine zusätzliche Nitrifikation ist aufgrund dieser Einordnung nicht notwendig. Als maximale BSB -Flächenbelastung wurden 7 g/m²d angesetzt, da bei 5 den vorhandenen Rotationstauchkörpern nicht nachgewiesen werden kann, dass die spezifische biologisch aktive Oberfläche dauerhaft mehr als 70 % der theoretischen Oberfläche beträgt. In diesem Fall wären 10 g/m²d zulässig. Für die Flächenbelastung von 7 g/m²*d und die maßgebliche BSB - 5 Fracht (85 %-Wert aller Tage) von 78,1 kg/d ergibt sich eine notwendige biologisch aktive Oberfläche ART,C von 11.157 m². Laut Bedienungsanleitung weist die bestehende Anlage eine Oberfläche von 9.736 m² abzüglich 1.000 m² aufgrund von Umbaumaßnahmen auf. Das entspricht einer resultierenden Oberfläche von 8.736 m². Zur Plausibilisierung der Angaben wurde eine grobe Überrechnung der Oberfläche vorgenommen. Demnach ist die angegebene Oberfläche mit einer Abweichung von nur ca. 1,6 % korrekt. Die Anlage weist eine Auslastung von 126 % auf und ist somit deutlich überlastet.

3.7.3 Kapazität der Nachklärung

Die Kapazität der Nachklärung im Ist-Zustand wurde nach DWA Arbeits- blatt A 281 ermittelt und beruht auf einer rein hydraulischen Betrachtung. Die Nachklärbeckenbemessung ist in Tabelle 9 zusammengefasst:

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Tabelle 9: Kapazität der Nachklärung Ist-Zustand nach DWA A 281

Unter Berücksichtigung des Schönungsteiches als letzte Stufe zur Ab- scheidung von Feststoffen kann im Rahmen der Bemessung die maxi- male Flächenbeschickung auf bis zu 2,0 m/h erhöht und die minimale Durchflusszeit auf bis zu 1,5 h reduziert werden. Damit ist die Nachklärung für den Ist-Zustand ausreichend groß bemes- sen.

3.8 Bekannte Betriebsprobleme

Wie in Abschnitt 3.4 beschrieben werden die Grenzwerte für die Ablauf- konzentrationen regelmäßig überschritten. Dies wurde auch durch die amtliche Überwachung mehrfach festgestellt. Darüber hinaus gibt es regelmäßig Probleme mit der Vorklärung. Das Vorklärbecken ist für den vorhandenen Zufluss deutlich zu groß dimen- sioniert. Bei QT,2h,max = 19,67 m³/h und einem Volumen von 86 m³ be- trägt die Durchflusszeit 4,32 h. Der Schlammabzug ist optimierungsbe- dürftig und in Kombination führt dies zu angefaultem Abwasser, das an- schließend auf die Rotationstauchkörperanlage gegeben wird und dort zu einer Reduzierung der Reinigungsleistung führt. Durch die Trübwasserrückführung aus den Schlammstapelbehältern wird der biologischen Stufe ebenfalls angefaultes Abwasser zugeführt, was zu einer verminderten Reinigungsleistung führen kann.

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3.9 Photovoltaik-Anlage

Die Gemeinde Friesenried betreibt auf dem Betriebsgebäude und auf ei- ner Scheune jeweils eine Photovoltaik-Anlage. Die Anlage setzt sich aus den folgenden Teilanlagen in Tabelle 10 zusammen:

Tabelle 10:Photovoltaik-Anlagen Bestand

Da die gute Einspeisevergütung demnächst ausläuft, soll geprüft wer- den, wie die PV-Anlage optimal zur Eigenstromproduktion ausgebaut oder eingebunden werden kann.

3.10 Grüngutlagerplatz

Im Westen des umzäunten Kläranlagengeländes befindet sich ein Grün- gutlagerplatz, der durch die Gemeinde genutzt wird. Die ca. 400 m² um- fassende Fläche ist asphaltiert und besitzt keine Einrichtungen zur Sammlung und Ableitung des anfallenden Niederschlags- und Sicker- wassers.

3.11 Zusammenfassung

Die Kläranlage Friesenried ist auf 1.700 EW ausgelegt, die aktuelle Be- 60 lastung liegt jedoch bei bis zu 1.804 EW bei Trockenwetter. 60 Die Auswertung der Betriebsdaten von 2021 bis 2023 sowie einer ergän- zenden Messkampagne bestätigt eine erhebliche Rückbelastung durch Trübwasser sowie eine deutliche Überlastung der biologischen Stufe. Die maßgeblichen Ablaufparameter (BSB , CSB, Gesamtstickstoff, Ge- 5 samtphosphor) überschreiten regelmäßig die vorgegebenen Grenzwerte des Wasserrechtsbescheids. Die Rotationstauchkörperanlage ist mit ei- ner Auslastung von 126 % überlastet und aufgrund fehlender Ersatzteile nicht mehr instandsetzbar. Die Nachklärung weist unter Berücksichti- gung des Schönungsteiches eine ausreichende hydraulische Kapazität auf. Der bauliche Zustand der Anlage (Stahlbetonbauwerke) ist insge- samt noch als gut zu bewerten, die technische Ausstattung ist teilweise altersbedingt in einem schlechten Zustand. Es besteht ein klarer Hand- lungsbedarf zur Verbesserung der Reinigungsleistung und Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben.

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4 Mögliche Ertüchtigungsmaßnahmen

Die Aufgabe dieser Machbarkeitsstudie besteht darin, mögliche Ertüch- tigungsmaßnahmen zu erarbeiten und dabei die bestehende Bausub- stanz (Becken, Gebäude) so weit möglich weiter zu nutzen. Da eine reine Modernisierung der Anlagentechnik innerhalb der beste- henden Bauwerke aufgrund der limitierten Kapazität der Rotationstauch- körperanlage sowie aufgrund der ungünstigen Trübwasserrückbelastung nicht möglich ist, muss die biologische Reinigungsstufe ertüchtigt (mo- dernisiert und erweitert) und die Schlammlagerung angepasst bzw. opti- miert werden. Die möglichen Ertüchtigungsmaßnahmen wurden zu Beginn dieser Stu- die grob definiert und kontinuierlich verfeinert. Sie werden nachfolgend im Detail erläutert:

4.1 Variante 1

Die Variante 1 umfasst die Ertüchtigung des existierenden Reinigungs- verfahrens, sowie die belüftete Schlammlagerung und anschließende mobile Schlammentwässerung und Entsorgung durch ein Lohnunterneh- men. Abwasserreinigungsverfahren Die bestehende Rotationstauchkörperanlage ist für die Prognosebelas- tung nicht mehr ausreichend und muss ertüchtigt bzw. erweitert werden. Das bestehende Betonbecken der Tauchkörperanlage kann weiterver- wendet werden. Die bestehenden Rotationstauchkörper werden durch Scheibentauchkörper ersetzt. Die zusätzlich benötigte Tauchkörperfläche wird mit einer zusätzlichen Scheibentauchkörperanlage in einem neuen Betonbauwerk realisiert. Im Zuge der Ertüchtigung soll die Aufenthaltszeit im Vorklärbecken durch Volumenreduktion gezielt verkürzt werden, um das Anfaulen des Abwas- sers zu reduzieren und eine stabilere Betriebsweise zu erreichen. Zu- sätzlich wird der Schlammabzug optimiert (z.B. automatisierter Schlammabzug mittels Primärschlammpumpe, glattere Trichterwände), sodass eine bessere und gleichmäßigere Entfernung des abgesetzten Primärschlammes gewährleistet ist. Alternativ zur Ertüchtigung des be- stehenden Vorklärbeckens kann auch ein neues Vorklärbecken bzw. eine neue Absetzkammer mit optimierter Geometrie und Größe im sel- ben Baukörper wie die zusätzliche Scheibentauchkörperanlage errichtet werden. Schlammbehandlung Die vorhandenen Schlammspeicher aus Stahlbeton werden für die Schlammbehandlung und -lagerung umgebaut. Im Rahmen der Maß- nahme wird bei beiden Schlammspeichern die Abdeckplatte aus Stahl- beton abgebrochen. Der erste Schlammpolder wird mit einer Belüftungs-

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und Rühreinrichtung zur Schlammbelüftung und -umwälzung sowie ei- nem Trübwasserabzug ausgestattet. Durch den Einsatz des Oberflä- chenbelüfters werden anaerobe Verhältnisse vermieden, wodurch un- kontrollierte Methanemissionen infolge von Kaltfaulung verhindert und eine Rückführung von fauligem Trübwasser in die Anlage ausgeschlos- sen wird. Der gelagerte Schlamm wird in regelmäßigen Abständen durch ein Lohnunternehmen entwässert und entsorgt. Der zweite Schlammpol- der dient dabei als Filtratzwischenspeicher, aus welchem das Filtrat nach und nach dem Kläranlagenzulauf zugeführt wird. Vor- und Nachteile Die Vor- und Nachteile der Variante 1 sind in der folgenden Tabelle 11 zusammengefasst:

Tabelle 11: Vor- und Nachteile, Variante 1: STK mit Schlammbelüftung

4.2 Variante 2

Die Variante 2 umfasst die Ertüchtigung des existierenden Reinigungs- verfahrens, die maschinelle Eindickung des Überschussschlammes, so- wie die anschließende externe anaerobe Schlammbehandlung von Pri- mär- und Überschussschlamm auf einer größeren Kläranlage.

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Abwasserreinigungsverfahren Die bestehende Rotationstauchkörperanlage ist für die Prognosebelas- tung nicht mehr ausreichend und muss ertüchtigt bzw. erweitert werden. Das bestehende Betonbecken der Tauchkörperanlage kann weiterver- wendet werden. Die bestehenden Rotationstauchkörper werden durch Scheibentauchkörper ersetzt. Die zusätzlich benötigte Tauchkörperflä- che wird mit einer zusätzlichen Scheibentauchkörperanlage in einem neuen Betonbauwerk realisiert. Im Zuge der Ertüchtigung soll die Aufenthaltszeit im Vorklärbecken durch Volumenreduktion gezielt verkürzt werden, um das Anfaulen des Abwas- sers zu reduzieren und eine stabilere Betriebsweise zu erreichen. Zu- sätzlich wird der Schlammabzug optimiert (z.B. automatisierter Schlammabzug mittels Primärschlammpumpe, glattere Trichterwände), sodass eine bessere und gleichmäßigere Entfernung des abgesetzten Primärschlammes gewährleistet ist. Alternativ zur Ertüchtigung des be- stehenden Vorklärbeckens kann auch ein neues Vorklärbecken bzw. eine neue Absetzkammer mit optimierter Geometrie und Größe im sel- ben Baukörper wie die zusätzliche Scheibentauchkörperanlage errichtet werden. Schlammbehandlung Der anfallende nicht stabilisierte Überschussschlamm wird aus dem Nachklärbecken abgezogen, über eine neu zu errichtende maschinelle Eindickeranlage (Scheibeneindicker oder Bandeindicker) eingedickt und anschließend gemeinsam mit dem Primärschlamm aus der Vorklärung in einem neu zu errichtenden Schlammsilo zwischengelagert. Der gela- gerte Schlamm wird in regelmäßigen Abständen auf eine größere Klär- anlage transportiert und dort anaerob behandelt. Vor- und Nachteile Die Vor- und Nachteile der Variante 2 sind in der folgenden Tabelle 12 zusammengefasst:

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Tabelle 12:Vor- und Nachteile Variante 2, STK mit externer Schlammbehand- lung

4.3 Variante 3

Die Variante 3 umfasst die Ertüchtigung der Kläranlage mit einem Be- lebtschlammverfahren, die maschinelle Eindickung des Überschuss- schlammes, sowie die anschließende externe anaerobe Schlammbe- handlung von Primär- und Überschussschlamm auf einer größeren Klär- anlage. Abwasserreinigungsverfahren Die bestehende Rotationstauchkörperanlage ist für die Prognosebelas- tung nicht mehr ausreichend und wird durch eine neu zu errichtende Be- lebtschlammanlage (z.B. Durchlaufbelebung, kombinierte Belebung oder SBR-Anlage) ersetzt. Im Zuge der Ertüchtigung soll die Aufenthaltszeit im Vorklärbecken durch Volumenreduktion gezielt verkürzt werden, um das Anfaulen des Abwas- sers zu reduzieren und eine stabilere Betriebsweise zu erreichen. Zu- sätzlich wird der Schlammabzug optimiert (z.B. automatisierter Schlammabzug mittels Primärschlammpumpe, glattere Trichterwände), sodass eine bessere und gleichmäßigere Entfernung des abgesetzten Primärschlammes gewährleistet ist. Alternativ zur Ertüchtigung des

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bestehenden Vorklärbeckens kann auch ein neues Vorklärbecken bzw. eine neue Absetzkammer mit optimierter Geometrie und Größe im sel- ben Baukörper wie das Belebungsbecken errichtet werden. Schlammbehandlung Der anfallende nicht stabilisierte Überschussschlamm wird aus dem Nachklärbecken abgezogen, über eine neu zu errichtende maschinelle Eindickeranlage (Scheibeneindicker oder Bandeindicker) eingedickt und anschließend gemeinsam mit dem Primärschlamm aus der Vorklärung in einem neu zu errichtenden Schlammsilo zwischengelagert. Der gela- gerte Schlamm wird in regelmäßigen Abständen auf eine größere Klär- anlage transportiert und dort anaerob behandelt. Vor- und Nachteile Die Vor- und Nachteile der Variante 3 sind in der folgenden Tabelle 13zusammengefasst:

Tabelle 13:Vor- und Nachteile Variante 3, Belebungsanlage mit externer Schlammbehandlung

4.4 Variante 4

Die Variante 4 umfasst die Ertüchtigung der Kläranlage mit einem Be- lebtschlammverfahren mit aerober Schlammstabilisierung, die Lagerung des Überschussschlammes, sowie die Schlammentwässerung und

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Entsorgung über eine mobile Schlammentwässerung durch ein Entwäs- serungs- und Entsorgungsunternehmen. Abwasserreinigungsverfahren Die bestehende Rotationstauchkörperanlage ist für die Prognosebelas- tung nicht mehr ausreichend und wird durch eine neu zu errichtende Be- lebtschlammanlage (z.B. Durchlaufbelebung, kombinierte Belebung oder SBR-Anlage) ersetzt. Das bestehende Vorklärbecken wird außer Betrieb genommen, da es für eine aerobe Schlammstabilisierung nicht mehr benötigt wird. Schlammbehandlung Die vorhandenen Schlammspeicher aus Stahlbeton werden für die Schlammlagerung umgebaut. Im Rahmen der Maßnahme wird bei bei- den Schlammspeichern die Abdeckplatte aus Stahlbeton abgebrochen. Der erste Schlammpolder wird mit einer Rühreinrichtung zur Schlamm- umwälzung sowie einem Trübwasserabzug ausgestattet. Der gelagerte Schlamm wird in regelmäßigen Abständen durch ein Lohnunternehmen entwässert und entsorgt. Der zweite Schlammpolder dient dabei als Filt- ratzwischenspeicher, aus welchem das Filtrat nach und nach dem Klär- anlagenzulauf zugeführt wird. Vor- und Nachteile Die Vor- und Nachteile der Variante 4 sind in der folgenden Tabelle 14 zusammengefasst:

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Tabelle 14:Vor- und Nachteile Variante 4, Belebungsanlage aerober Schlamm- stabilisierung

4.5 Variantenunabhängige Maßnahmen

4.5.1 Erweiterung bzw. Integration der PV-Anlage zur Eigenstromnutzung

Aufgrund demnächst auslaufender Einspeisevergütung soll die beste- hende PV-Anlage für eine optimale Eigenstromnutzung erweitert bzw. an die Kläranlage angeschlossen werden. Zur Überprüfung des Potentials wurde die Stromproduktion den überschlägig ermittelten Verbräuchen der vier Varianten gegenübergestellt. Der Stromverbrauch wurde dabei jeweils in einen kontinuierlichen Anteil (z.B. Rührwerke, Grundbelüftung, etc.) und einen tagesgang-abhängigen Anteil (z.B. Pumpwerke, fracht- abhängige Belüftung, etc.) aufgeteilt. Demnach kann je nach Variante und Witterungsbedingungen über das Jahr hinweg zwischen 35 und 45 % des Strombedarfs mit der vorhande- nen Photovoltaik-Anlage gedeckt werden. Eine Steigerung der Spitzen- leistung der PV-Anlage [kWp] führt zur Steigerung der Stromproduktion und zu einer Steigerung der eingespeisten Strommenge aber nur zu ei- nem geringen Teil zur Steigerung der Eigenstromnutzung. Das ist zu- rückzuführen auf den ausgeprägten Tagesgang des Stromverbrauchs.

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Aus diesem Grund wird statt der Erweiterung der PV-Anlage die Integra- tion eines Batteriespeichers empfohlen. Um diese These zu plausibilisieren, wurde die PV-Strom-Erzeugung und -Nutzung beispielhaft anhand der Variante 3 mit einer einschlägigen PV- Software überprüft. Demnach kann mit der vorhandenen PV-Anlage ca. 41 % des Strombedarfs der Variante 3 gedeckt werden. Bei einer In- tegration eines Batteriespeichers mit ca. 35 kWh Speicherkapazität kann ca. 62 % des Strombedarfs gedeckt werden.

4.5.2 Fassung und Ableitung von belastetem Wasser auf dem Grüngutsam- melplatz

Um eine Verschmutzung des Grundwassers durch belastetes Nieder- schlags- und Sickerwasser vom Grüngutlagerplatz zu vermeiden, sollte das anfallende Wasser gefasst und abgeleitet werden. Hierfür wird das Wasser über Entwässerungseinrichtungen (z.B. Hofablauf oder Entwäs- serungsrinne) gesammelt, in einen Pumpenschacht geleitet und von dort mittels schwimmergesteuerter Pumpe in den Zulauf der Kläranlage (Re- chengerinne) gefördert. Die Asphaltfläche muss dafür ggf. hinsichtlich der Gefälleausbildung angepasst werden.

4.5.3 Phosphatfällung

Neben den mittel- bzw. langfristigen Maßnahmen zur Ertüchtigung der bestehenden Anlage gibt es mit der Phosphatfällung auch eine kurzfris- tige Maßnahme, welche mit überschaubarem Aufwand die Gesamtsitu- ation verbessert. Durch die Ertüchtigung der Fällmitteldosierung kann die Gesamt-Phosphor-Ablaufkonzentration reduziert und die Abwasserab- gabe für den Parameter P gesenkt werden. ges Für die Phosphatelimination auf kleinen Kläranlagen stehen auf dem Markt Produkte von der Stange zur Verfügung. Besonders interessant für kleine Kläranlagen sind hier Containerlösungen, welche die Lagerflä- chen für Großpackmittel (IBC) inklusive Auffangwanne nach AwSV bzw. WHG und die Dosiereinrichtungen (Dosierpumpen, ggf. Durchflussmes- sungen, etc.) in einem kompakten Container vereinen.

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Abbildung 2: Lager- und Dosiercontainer (Quelle: Info-Material, Fa. H2Ortner, https://www.h2ortner.com/)

Diese Produkte können mit geringem Aufwand aufgestellt werden, da sie bis auf die Fundamente und die Anschlüsse für Strom und Dosierleitun- gen praktisch keine bauseitigen Vorbereitungsmaßnahmen erfordern und auch der Planungsaufwand und damit die Planungskosten ver- gleichsweise gering ist.

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5 Ausgangswerte für die Bemessung

5.1 Ausbaugröße der Kläranlage

Unter Berücksichtigung der aktuellen Belastung von 108,3 kg BSB /d 5 und 1.804 EW bei Trockenwetter und einer zusätzliche Reserve von 60 15 % ergibt sich eine zukünftige Belastung der Kläranlage Friesenried von 124,5 kg BSB /d und damit eine Ausbaugröße von ca. 2.100 EW . 5 60

5.2 Maßgebliche Grenzwerte

Aufgrund der Lage des Wörthbachs in einem Phosphor-Handlungsge- biet, sowie der Einordnung der Kläranlage in die Größenklasse 2 mit mehr als 2.000 EW (zukünftige Ausbaugröße = 2.100 EW ) ergibt sich 60 nach aktuellem LfU Merkblatt 4.4/22 Tabelle 4 (2023) ein Grenzwert für den Gesamtphosphor von 2,0 mg/l. Für die übrigen Parameter ergeben sich nach LfU Merkblatt 4.4/22 Ta- belle 2 (2023) und in Abstimmung mit dem Wasserwirtschaftsamt Kemp- ten und dem Landratsamt Ostallgäu folgende Anforderungswerte: chemischer Sauerstoffbedarf CSB 110 mg/l biochemischer Sauerstoffbedarf BSB5 25 mg/l Stickstoff Gesamt Eigenerklärung Gesamtphosphor 2 mg/l

5.3 Zukünftige maßgebliche Abflüsse und Frachten

5.3.1 Abflüsse

Die prognostizierten Werte für den maximalen Trockenwetterzufluss (QT,d,max) und den Mischwasserzufluss (QM) unterschreiten beide die Bescheidwerte aus dem Wasserrechtsbescheid vom 26.04.2011. Aus diesem Grund werden die Bescheidwerte als maßgebliche Abflüsse un- verändert übernommen: Maximaler Trockenwetterabfluss QT,d,max 340 m³/d Mischwasserabfluss QM 55 m³/h

5.3.2 Zulauffrachten

Die Zulauffrachten sind je nach Variante unterschiedlich zu berücksichti- gen. Bei den Varianten 1 bis 3 ist die Eliminationsleistung der Vorklärung in Abzug zu bringen, da die Vorklärung bestehen bleibt. Bei der Variante 4 wird die Vorklärung außer Betrieb genommen und die Frachten aus dem Rohzulauf gehen in die Bemessung ein. Varianten 1 bis 3 – mit Vorklärung

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Unter Berücksichtigung der Verhältniswerte zum Leitparameter CSB aus der Messkampagne (ohne Rückbelastung), der Eliminationsleitung der Vorklärung in Abhängigkeit zur Durchflusszeit, sowie einem Prognose- faktor von +15 % wurden folgende maßgebliche Frachten im Ablauf der Vorklärung ermittelt:

Tabelle 15: Prognose Maßgebliche Frachten Ablauf Vorklärung, Var. 1-3

Variante 4 – ohne Vorklärung Unter Berücksichtigung der Verhältniswerte zum Leitparameter CSB aus der Messkampagne (ohne Rückbelastung) sowie einem Prognosefaktor von +15 % wurden folgende maßgebliche Frachten im Rohabwasser er- mittelt:

Tabelle 16: Prognose Maßgebliche Frachten Rohzulauf, Var. 4

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6 Bemessungen

Im folgenden Kapitel werden die Bemessungen der für die Variantenprü- fung relevanten Anlagenteile der Kläranlage Friesenried dargestellt. Ne- ben der Bemessung der biologischen Stufen – Scheibentauchkörper- und Belebungsanlage – werden auch die zugehörigen Nachklärbecken sowie der künftig zu erwartende Schlammanfall gemäß den einschlägi- gen Regelwerken der DWA ermittelt und bewertet.

6.1 Scheibentauchkörper

Die Bemessung der Scheibentauchkörperanlage zur Ertüchtigung der bestehenden Anlage für Varianten 1 und 2 erfolgt auf Grundlage des ATV DVWK Arbeitsblattes A 281 (2001). Unter Berücksichtigung der ak- tuell gültigen Anforderungswerte (vgl. Abschnitt 5.2) wird die Anlage aus- schließlich auf Kohlenstoffabbau bemessen. Eine Bemessung auch für den Stickstoffabbau (Nitrifikation) hätte eine Verdoppelung der Anlagen- größe zur Folge und damit wäre dieser Anlagentyp im vorliegenden Fall gegenüber einer Belebungsanlage nicht konkurrenzfähig. Die Bemessungsergebnisse sind in Tabelle 17 zusammengefasst.

Tabelle 17: Bemessung Scheibentauchkörper nach AVT DVWK A 281

6.2 Belebungsanlage

Die Bemessung der Belebungsanlagen für die Variante 3 (externe anae- robe Schlammstabilisierung) und Variante 4 (simultane aerobe Schlammstabilisierung) erfolgt mit dem Bemessungsprogramm Bele- bungsexpert auf Grundlage des DWA Arbeitsblattes A 131. Auch hier wurde ausschließlich hinsichtlich Kohlenstoffabbau bemessen. Nach den Leitlinien zur Durchführung dynamischer Kostenvergleichs- rechnungen (LAWA) müssen die zu vergleichenden Varianten gleichwer- tig sein. Somit müssen auch die gleichen Anforderungen an die Abwas- serreinigung bzw. Reinigungsleistung gestellt werden. Die Bemessungsergebnisse sind in Tabelle 18 zusammengefasst.

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Tabelle 18: Bemessung Belebungsanlagen nach DWA A 131, Variante 3, an- aerobe Stabilisierung, Kohlenstoffabbau

Tabelle 19: Bemessung Belebungsanlagen nach DWA A 131, Variante 4, ae- robe Stabilisierung, Kohlenstoffabbau

6.3 Nachklärung

Je nach Variante muss die Nachklärung nach einem anderen Regelwerk nachgewiesen werden. Bei den Varianten 1 und 2 mit Scheibentauch- körper wird die Nachklärung nach DWA A 281 rein hydraulisch bemes- sen. Die Bemessungsergebnisse sind in der Tabelle 20 zusammenge- fasst.

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Tabelle 20:Nachweis der Nachklärung im Prognosezustand nach DWA A 281

Aufgrund der bestehenden Anlagenkonfiguration mit Nachklärung und Schönungsteich wurde die mindestens erforderliche Durchflusszeit mit 2,0 h und die maximale Flächenbeschickung mit 1,5 h angesetzt. Das erforderliche Beckenvolumen und die maximale Flächenbeschickung werden damit eingehalten. Bei den Varianten 3 und 4 mit Belebungsanlage wird die Nachklärung nach DWA A 131 bemessen. Die Bemessungsergebnisse sind in der Ta- belle 21 zusammengefasst.

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Tabelle 21:Nachweis der Nachklärung Prognosezustand nach DWA A 131

Die Bemessungskriterien der Klarwasserzone von mindestens 0,5 m, der maximal zulässigen Schlammvolumenbeschickung von 650 l/(m²*h) und der maximal zulässigen Flächenbeschickung von 2,00 m/h werden eingehalten und die Nachklärung ist somit nach Arbeitsblatt A 131 groß genug bemessen. Es ist jedoch zu beachten, dass die Neigung der Trich- terwand mit n = 1,51 ca. 11 % geringer ausgeführt ist als die empfohle- nen n ≥ 1,7. In diesem Fall ist ggf. (bei schlechtem Schlammabzug) eine besonders glatte Wandoberfläche herzustellen. Aufgrund des nach unten geöffneten Einlaufzylinders wird empfohlen eine Prallplatte oder ein Leitblech unterhalb des Einlaufbauwerks vorzu- sehen. Dadurch wird gewährleistet, dass der Zulauf horizontal oberhalb des Schlammspiegels in das Nachklärbecken einströmt und das hier- durch kein abgesetzter Schlamm aufgewirbelt wird.

6.4 Zukünftiger maßgeblicher Schlammanfall

Der maßgebliche Schlammanfall wurde nach DWA Arbeitsblatt A 368 für die verschiedenen Verfahrensvarianten ermittelt. Die mittleren maßgeb- lichen Schlammmengen sind in der Tabelle 22 zusammengefasst.

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Tabelle 22: Maßgeblicher Schlammanfall

Der maßgebliche Schlammanfall wurde herangezogen, um die Betriebs- kosten bzw. die Schlammentsorgungskosten der verschiedenen Varian- ten zu ermitteln.

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7 Kosten und Wirtschaftlichkeit

Im Rahmen der Variantenuntersuchung zur Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried wurde eine detaillierte Kosten- und Wirtschaftlichkeitsbe- trachtung gemäß den Richtlinien der LAWA (Länderarbeitsgemeinschaft Wasser) durchgeführt. Ziel war es, die vier erarbeiteten Varianten hin- sichtlich ihrer Investitions- und Betriebskosten sowie ihrer langfristigen Wirtschaftlichkeit zu vergleichen.

7.1 Investitionskosten

Die Abschätzung der Investitionskosten erfolgte unter Einbeziehung von Richtpreisangeboten, Kosten vergleichbarer Projekte sowie einschlägi- ger Erfahrungswerte. Für den Wirtschaftlichkeitsvergleich wurden die va- riantenbezogenen Investitionskosten für alle Maßnahmen der einzelnen Varianten inklusive Mehrwertsteuer und Nebenkosten geschätzt (siehe dazu Abschnitt 7.1.1). Darüber hinaus wurden die variantenübergreifen- den Investitionskosten ermittelt, die für alle Varianten anfallen. Die vari- antenübergreifenden Investitionskosten fließen jedoch nicht in die Wirt- schaftlichkeitsbetrachtung mit ein, da hierdurch die Kostenunterschiede verringert werden (siehe dazu Abschnitt 7.1.2).

7.1.1 Variantenbezogene Investitionskosten

Die variantenbezogenen Investitionskosten umfassen sämtliche varian- tenspezifischen Kosten der Bereiche Bautechnik/Baumeisterarbeiten, Technische Ausstattung Maschinen- und Anlagentechnik und EMSR- Technik.

Tabelle 23:Variantenbezogene Investitionskosten, inkl. Nebenkosten, brutto

Variante 3 weist mit 1.505.471 € die niedrigsten variantenbezogenen In- vestitionskosten auf und profitiert dabei von einer kompakten techni- schen Lösung.

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Variante 2 ist trotz vergleichbarer Technik bei der Schlammentsorgung (Eindickung, Lagersilo) und externer Schlammbehandlung (vgl. Var. 3) die teuerste Variante, was sich insbesondere durch aufwendige bauliche Maßnahmen (z. B. Neubau Maschinenhaus mit Schlammsilo) aber auch die hohen Kosten für die Scheibentauchkörperanlage erklären lässt.

7.1.2 Variantenunabhängige Investitionskosten

Die variantenunabhängigen Investitionskosten umfassen sämtliche Kos- ten, die für alle vier Varianten in gleichem Umfang anfallen. Hier sind beispielsweise Sanierungsmaßnahmen an den bestehenden Bauwerken und Anlagenteilen sowie der der Neubau von Straßen und Entwässe- rungseinrichtungen (Grüngutlagerplatz) zu nennen.

Tabelle 24:Variantenunabhängige Investitionskosten, inkl. Nebenkosten, brutto

Die variantenunabhängigen Investitionskosten unterscheiden sich nur geringfügig und betragen im Mittel ca. 752.000 €. Der Unterschied zwi- schen den Varianten von max. bis zu 2 % ergibt sich aus den unter- schiedlichen Nebenkosten/Honoraren, da jede Variante in der Summe aus variantenbezogenen und variantenunabhängigen Investitionskosten über unterschiedlich hohe anrechenbare Kosten verfügt.

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7.1.3 Gesamtinvestitionen

Die Gesamtinvestitionen als Summe aus variantenbezogenen und vari- antenunabhängigen Investitionskosten sind in der nachfolgend darge- stellten Tabelle 25 und Abbildung 3 zusammengefasst:

Tabelle 25:Gesamtinvestitionskosten, inkl. Nebenkosten, brutto

Abbildung 3: Gesamtinvestitionskosten, inkl. Nebenkosten, brutto

7.2 Betriebskosten

Die Betriebskosten setzen sich aus den Kosten für Wartung und Instand- haltung (Materialkosten, Personalkosten) sowie für Betriebsmittel (z.B. Fällmittel, Flockungsmittel, Strom) zusammen. Darüber hinaus wurde je- weils der durch Eigenstromproduktion reduzierte Netzbezug sowie die aus der Einspeisung von überschüssigem Eigenstrom generierte

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Einspeisevergütung in Abzug gebracht. Die Betriebskosten, welche für alle vier Varianten gleichermaßen anfallen (z.B. Zulaufhebewerk, Re- chenanlage, etc.), wurden nicht berücksichtigt. Die tatsächlichen, abso- luten Betriebskosten fallen somit höher aus. Die Betriebskosten sind in Tabelle 26 zusammengefasst:

Tabelle 26: Betriebskosten (relativ)

Die Varianten 2 weist mit ca. 51.000 €/a die geringsten laufenden Kosten auf. Das liegt daran, das hier weder der Überschussschlamm in den Schlammpoldern umgewälzt und belüftet werden, noch ein Belebungs- becken mit Druckluft versorgt werden muss. Die Variante 1 weist mit Schlammentsorgungskosten (mobile Entwässe- rung) in Höhe von ca. 44.000 €/a und den hohen Kosten für die Belüftung des Überschussschlammes im Schlammpolder die höchsten Betriebs- kosten auf. Die laufenden Kosten der Variante 1 betragen 69.246 €/a.

7.3 Wirtschaftlichkeitsvergleich

Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung erfolgte auf Basis der LAWA-Berech- nungsmethodik unter Anwendung des Barwertverfahrens. Dabei wurde ein Betrachtungszeitraum von 40 Jahren gewählt. Grundlage der Be- rechnungen sind ein Realzins von 3 % und eine jährliche Preissteigerung von 1 %.

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Das Ergebnis der Barwertberechnung ist in Tabelle 27 zusammenge- fasst.

Tabelle 27:Wirtschaftlichkeitsberechnung nach LAWA

Abbildung 4: Projektkostenbarwert

Variante 2 stellt mit einem Barwert von 3.879.154 € die Variante mit dem geringsten Projektkostenbarwert dar. Variante 3 liegt mit einem um 1,1 % höheren Barwert (3.918.335 €) praktisch gleichauf und kann als wirt- schaftlich gleichwertig betrachtet werden. Auch die Variante 1 hat mit 3.989.320 € einen nur um 2,8 % höheren Barwert. Die Variante 4 weist mit einem Barwert von 4.513.361 € eine etwas höhere Abweichung von 16,4 % zum Barwert der Variante 2 auf.

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8 Variantenempfehlung

Neben der Berücksichtigung aller Kostenfaktoren über den Betrach- tungszeitraum von 40 Jahren (Projektkostenbarwert) werden bei dieser Variantenempfehlung auch weitere Kriterien betrachtet, welche im Fol- genden kurz dargestellt werden:

• Komplexität der Anlage (Betriebs- und Wartungsaufwand)
• Eigenständigkeit und kommunale Zusammenarbeit
• Anfälligkeit gegen Stoßbelastungen
• Erweiterbarkeit auf Nitrifikation
• Betriebssicherheit hinsichtlich Einhaltung der Ablaufgrenzwerte
• Umweltauswirkungen Insgesamt kann angemerkt werden, dass alle vier Varianten hinsichtlich ihres Barwertes nahe zusammen liegen. Insbesondere mit Blick auf die Detailtiefe und die damit verbundene Kostenunsicherheit einer Studie gewinnen die anderen, nichtmonetären Kriterien damit an Bedeutung. Unter Berücksichtigung aller o. g. Kriterien wird die Ausführung der Variante 3 Belebungsanlage mit externer Schlammbehandlung empfohlen. Die Variante 3 ist eine wirtschaftlich konkurrenzfähige Erwei- terungsmöglichkeit, mit zwar höherer Komplexität aufgrund der Anzahl der verschiedenen Anlagenteile, aber sehr hoher Betriebssicherheit und hoher Reinigungsleistung auch bei Stoßbelastungen, geringen Umwelt- belastungen durch die Vermeidung von Treibhausgasen, zusätzliche ex- terne Gas- bzw. Stromproduktion und guter Erweiterbarkeit auf das Rei- nigungsziel Nitrifikation. Damit ist die Variante 3 eine zukunftsfähige und moderne Ausbauvariante für den Kläranlagenstandort Friesenried/Blöck- tach. Sollten Gründe auftreten, die den Ausschluss der Variante 3 erfordern, wird Variante 4 Belebungsanlage mit aerober Schlammstabilisierung) als zweite Vorzugsvariante empfohlen, da die Realisierung einer Schei- bentauchkörperanlage insbesondere mit Bemessung auf Nitrifikation aus wirtschaftlichen und Betriebssicherheitsgründen nicht zu empfehlen ist. Ausschlussgründe für Variante 3 können u. a. sein:
• fehlende Annahme- oder Behandlungskapazität für Schlamm durch die Kläranlage Kaufbeuren,
• Einschränkungen oder stark erhöhte Kosten beim Transport und der externen Behandlung,

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• logistische Risiken durch Abhängigkeit von externen Entsorgungs- wegen, oder
• geänderte rechtliche Rahmenbedingungen, die die externe Schlammbehandlung unattraktiv oder unmöglich machen (unwahr- scheinlich). In jedem Fall wird dringend empfohlen, vor Vergabe weiterer Planungs- leitungen einen Vorvertrag mit der Kläranlage zu schließen, welche den Klärschlamm der Kläranlage Friesenried annehmen soll (z.B. Kläranlage Kaufbeuren. Dadurch wird Planungssicherheit gewonnen und der o. g. Ausschlussgrund wird entkräftet.

9 Begriffserklärungen

Zur besseren Verständlichkeit werden hier einige Begriffe kurz erläutert: Biofilmverfahren Beim Biofilmverfahren handelt es sich um ein biologisches Reinigungs- verfahren, bei dem Mikroorganismen auf festen Oberflächen wachsen und dort Schadstoffe aus dem Abwasser abbauen. Diese Mikroorganis- men bilden einen sogenannten Biofilm, der durch Kontakt mit dem Ab- wasser die organischen Inhaltsstoffe biologisch reduziert. Rotationstauchkörperanlage Eine Rotationstauchkörperanlage ist ein technisches System des Bio- filmverfahrens. Dabei rotieren große, volumetrische Trägerelemente (Walzen) teilweise im Abwasser. Auf diesen Aufwuchskörpern siedeln Mikroorganismen, die bei der langsamen Rotation abwechselnd mit den Schadstoffen im Abwasser und dem Sauerstoff aus der Luft in Kontakt kommen und die Schadstoffe so abbauen. Scheibentauchkörperanlage Die Scheibentauchkörperanlage ist eine Bauform der Rotationstauchkör- peranlage. Sie besteht aus einer Reihe rotierender Kunststoffscheiben, die auf einer horizontalen Achse montiert sind. Diese Scheiben tauchen kontinuierlich ins Abwasser ein und fördern durch ihre Drehung die Sau- erstoffzufuhr und die biologische Reinigung. Belebtschlammanlage In einer Belebtschlammanlage wird das Abwasser mit belebtem Schlamm, also einer Suspension aus Mikroorganismen, vermischt. In ei- nem belüfteten Becken bauen die Mikroorganismen die organischen Schadstoffe ab. Anschließend wird der Schlamm z.B. in einem Nachklär- becken vom gereinigten Wasser getrennt. Stabilisierungsanlage / Aerobe Schlammstabilisierung Die aerobe Schlammstabilisierung ist ein Verfahren zur Nachbehandlung von Klärschlamm. Dabei wird der überschüssige Schlamm unter Sauer- stoffzufuhr weiter biologisch abgebaut, um dessen Menge und

Erläuterungsbericht_Friesenried_20251006 Seite40von41Seiten

Machbarkeitsstudie zur Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried Erläuterungsbericht vom August 2025

Geruchsbelastung zu verringern. Meist erfolgt die Stabilisierung im glei- chen Becken wie die biologische Abwasserreinigung – mit intensiver Be- lüftung und entsprechend hohem Energiebedarf. Im Vergleich zu Bele- bungsbecken ohne Schlammstabilisierung ist dafür ein deutlich größeres Beckenvolumen erforderlich. Externe Schlammbehandlung Bei der externen Schlammbehandlung werden Stabilisierung und Ent- sorgung des anfallenden Überschussschlamms an eine andere Kläran- lage oder ein externes Unternehmen ausgelagert. Der Schlamm wird da- bei zu einer in der Regel 6- bis 10-mal größeren Anlage in der Umgebung transportiert, wo er häufig unter Klärgasgewinnung in einem Faulbehälter stabilisiert und anschließend entwässert und entsorgt wird. Dieses Ver- fahren wird oft gewählt, wenn die eigene Anlage nicht über ausreichende Kapazitäten oder technische Ausstattung zur vollständigen Schlammbe- handlung verfügt.

10 Literaturverzeichnis

ATV-DVWK Arbeitsblatt A 198: Bemessungswerte für Abwasseranlagen (2003) DWA Arbeitsblatt A 131: Bemessung von einstufigen Belebungsanlagen (2016) DWA Arbeitsblatt A 226: Grundsätze für die Abwasserbehandlung in Be- lebungsanlagen mit gemeinsamer aerober Schlammstabilisierung ab 1.000 Einwohnerwerten (2022) DWA Arbeitsblatt A 281: Bemessung von Tropfkörpern und Rotations- tauchkörpern (2025) DWA Arbeitsblatt A 368: Biologische Stabilisierung von Klärschlamm (2014)

Erläuterungsbericht_Friesenried_20251006 Seite41von41Seiten

Machbarkeitsstudie zur Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried Erläuterungsbericht vom September 2025

Machbarkeitsstudie

Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried

Gemeinde Friesenried

Hauptstraße 40 87654 Friesenried

Beilage 1.1 Bemessung aerobe Schlammstabilisierung

Deckblätter_Erläuterungsbericht_Friesenried_20251006 Seite2von11Seiten

• 1 -

Belebungs-Expert

DWA-Regelwerk

Berechnung von einstufigen Belebungsanlagen nach dem DWA-Arbeitsblatt A131(2016) Projekt: Friesenried_Machbarkeitsstudie_aerob_ohne VK_C_P_20250520 bearbeitet von: GFM, F. Schmid berechnet am: 15.05.2025 Anlagenkonfiguration: Reinigungsziele:

Abbau des org. Kohlenstoffs Belebungsbecken Simultane aerobe Schlammstabilisierung Nachklärung Phosphor-Simultanfällung Fällmittel: dreiwertiges Eisen Nachklärung: Beckentyp Trichterbecken, Strömung vertikal, Räumertyp RT! Lastannahmen: Größenklasse: 223 kg CSB/d Berechnete Lastfälle:

Lastfall 1: Bemessung Lastfall 3: Ermittlung des Sauerstoffbedarfs bei höchster Temperatur Lastfall 1 2 Zulaufmenge: Abwassermenge Qd 184 184 m3/d Q 23 23 m3/h t Zulaufkonzentrationen: CSB CCSB,ZB 1246 1246mg/l Gelöster CSB SSCSB,ZB 921 921 mg/l Abfiltrierbare Stoffe XTS,ZB 290 290 mg/l Kjeldahl-Stickstoff CKN,ZB 161,4 161,4 mg/l Ammoniumstickstoff SNH4,ZB 113,0 113,0 mg/l Nitratstickstoff SNO3,ZB 0,0 0,0mg/l Phosphor C 18,5 18,5 mg/l P,ZB Säurekapazität SKS,ZB 10,00 10,00 mmol/l Zulauffrachten: CSB Bd,CSB 229 229 kg/d Gelöster CSB B 170 170 kg/d d,SCSB Abfiltrierbare Stoffe Bd,XTS 53 53 kg/d Kjeldahl-Stickstoff B 29,7 29,7 kg/d d,KN Ammoniumstickstoff Bd,NH4 20,8 20,8 kg/d Nitratstickstoff B 0,0 0,0kg/d d,NO3 Phosphor Bd,P 3,4 3,4kg/d

Bemessung Friesenried_aerob_ohne VK_C_P_20250520 - Trichter.gde BelebungsExpert Version 3.01 +

• 2 -

Belebungsbecken, Bemessungs-Lastfall: Temperatur im Belebungsbecken T 12,0 Grad C Stickstoffbilanz: Zulauf: CKN + SNO3 CN 161,4 mg/l im Schlamm gebunden X 13,6 mg/l orgN,BM Ammonium im Ablauf SNH4,AN 139,7 mg/l organischer Stickstoff im Ablauf S 2,0mg/l orgN,AN nitrifizierter Stickstoff SNO3,N 0,0mg/l Nitrat im Ablauf (Sollwert) S 44,0 mg/l NO3,AN zu denitrifizierendes Nitrat S -44,0mg/l NO3,D Gewählter Denitrifikationsanteil V /V 0,00 - D BB vorhandene Denitrifikationskapazität S 0,0mg/l NO3,D denitrifiziertes Nitrat S 0,0mg/l NO3,D Nitrat im Ablauf (vorhanden) SNO3,AN 0,0mg/l Maximale Taktzeit t 0,00 h T Phosphorelimination: Phosphor im Zulauf C 18,5 mg/l P,ZB Im Schlamm gebunden (normale Aufnahme) XP,BM 6,2mg/l Im Schlamm gebunden (erhöhte Aufnahme) X 0,0mg/l P,BioP Phosphor im Ablauf (vorhanden) SPO4,AN 2,0mg/l Phosphor im Ablauf (Sollwert) S 2,0mg/l PO4,AN gefällter Phosphor XP,Fäll 10,2 mg/l Fällmittel: Dreiwertiges Eisen Fällmittelbedarf FM 5,1kg Me/d Schlammtrockensubstanz im Belebungsbecken: Zulässige Schlammtrockensubstanz im Ablauf BB TSAB 4,39 kg/m3 Gewählte Schlammtrockensubstanz im Ablauf BB TSAB 2,34 kg/m3 Schlammalter und Belastungskennwerte: Erforderliches Schlammalter erf.tTS 20,0 d Erforderliches Volumen VBB 723 m3 Gewähltes Volumen V 723 m3 BB Vorhandenes Schlammalter tTS 20,0 d Schlammproduktion: Schlamm aus Kohlenstoffelimination ÜSd,C 72kg/d Schlamm aus biol. P-Elimination ÜS 0kg/d d,BioP Schlamm aus P-Fällung ÜSd,F 13kg/d Schlammproduktion gesamt ÜS 85kg/d d Sauerstoffverbrauch: aus Kohlenstoffelimination OV 145 kg/d d,C aus Nitrifikation OVd,N 0kg/d aus C-Elimination durch Denitrifikation OV 0kg/d d,D Täglicher Sauerstoffverbrauch OVd 145 kg/d Stoßfaktor für C-Elimination f 1,20 - C Stoßfaktor für Nitrifikation fN 1,40 - Maximaler stündl. Sauerstoffverbrauch OV 7,2kg/h h Säurekapazität:

Bemessung Friesenried_aerob_ohne VK_C_P_20250520 - Trichter.gde BelebungsExpert Version 3.01 +

• 3 -

Säurekapazität im Ablauf SKS 10,51 mmol/l AN

Bemessung Friesenried_aerob_ohne VK_C_P_20250520 - Trichter.gde BelebungsExpert Version 3.01 +

• 4 -

Belebungsbecken, Lastfall maximaler Sauerstoffbedarf: Temperatur im Belebungsbecken T 20,0 Grad C Stickstoffbilanz: Zulauf: CKN + SNO3 CN 161,4 mg/l im Schlamm gebunden X 8,0mg/l orgN,BM Ammonium im Ablauf SNH4,AN 144,8 mg/l organischer Stickstoff im Ablauf S 2,0mg/l orgN,AN nitrifizierter Stickstoff SNO3,N 0,0mg/l Nitrat im Ablauf (Sollwert) S 30,0 mg/l NO3,AN zu denitrifizierendes Nitrat S -30,0mg/l NO3,D Gewählter Denitrifikationsanteil V /V 0,00 - D BB vorhandene Denitrifikationskapazität S 0,0mg/l NO3,D denitrifiziertes Nitrat S 0,0mg/l NO3,D Nitrat im Ablauf (vorhanden) SNO3,AN 0,0mg/l Maximale Taktzeit t 0,00 h T Phosphorelimination: Phosphor im Zulauf C 18,5 mg/l P,ZB Im Schlamm gebunden (normale Aufnahme) XP,BM 6,2mg/l Im Schlamm gebunden (erhöhte Aufnahme) X 0,0mg/l P,BioP Phosphor im Ablauf (vorhanden) SPO4,AN 2,0mg/l Phosphor im Ablauf (Sollwert) S 2,0mg/l PO4,AN gefällter Phosphor XP,Fäll 10,2 mg/l Fällmittel: Dreiwertiges Eisen Fällmittelbedarf FM 5,1kg Me/d Schlammtrockensubstanz im Belebungsbecken: Zulässige Schlammtrockensubstanz im Ablauf BB TSAB 4,39 kg/m3 Gewählte Schlammtrockensubstanz im Ablauf BB TSAB 2,34 kg/m3 Schlammalter und Belastungskennwerte: Vorhandenes Schlammalter tTS 22,4 d Schlammproduktion: Schlamm aus Kohlenstoffelimination ÜS 63kg/d d,C Schlamm aus biol. P-Elimination ÜSd,BioP 0kg/d Schlamm aus P-Fällung ÜS 13kg/d d,F Schlammproduktion gesamt ÜSd 76kg/d Sauerstoffverbrauch: aus Kohlenstoffelimination OVd,C 156 kg/d aus Nitrifikation OV 0kg/d d,N aus C-Elimination durch Denitrifikation OVd,D 0kg/d Täglicher Sauerstoffverbrauch OV 156 kg/d d Stoßfaktor für C-Elimination fC 1,20 - Stoßfaktor für Nitrifikation f 1,40 - N Maximaler stündl. Sauerstoffverbrauch OVh 7,8kg/h Säurekapazität: Säurekapazität im Ablauf SKSAN 10,86 mmol/l

Bemessung Friesenried_aerob_ohne VK_C_P_20250520 - Trichter.gde BelebungsExpert Version 3.01 +

• 5 -

Nachklärung Beckentyp: Trichterbecken Art der Durchströmung: vertikal Maßgebende Wassermenge Q 55m3/h m Schlammindex, Eindickzeit, Rücklaufverhältnis: Schlammindex, gewählt ISV 80 l/kg Eindickzeit des Schlammes, gewählt tE 2,0h Schlammtrockensubstanz an der Beckensohle TS 15,7 kg/m3 BS Gewähltes Verhältnis TSRS/TSBS 0,65 - Schlammtrockensubstanz im Rücklaufschlamm TS 10,2 kg/m3 RS Rücklaufverhältnis bei RW, gewählt RV 0,75 - Zulässige Schlammtrockensubstanz im Zulauf TS 4,39 kg/m3 ZN Gewählte Schlammtrockensubstanz im Zulauf TSZN 2,34 kg/m3 Beckenoberfläche, Anzahl und Abmessungen: Zulässige Schlammvolumenbeschickung qSV 650l/(m2h) Zulässige Flächenbeschickung qA 2,00 m/h Anzahl der Becken a 1 Gewählter Durchmesser D 7,00 m NB Durchmesser des Mittelbauwerks DMB 1,40 m Durchmesser an der Sohle D 0,50 m s Trichterneigung x 1,51 - Vorhandene Beckenoberfläche ANB 37m2 Wirksame Beckenoberfläche ANB 37m2 Vorhandene Schlammvolumenbeschickung qSV 279 l/(m2h) Vorhandene Flächenbeschickung qA 1,49 m/h Beckentiefe: Klarwasserzone h1 0,59 m Übergangs- und Pufferzone h23 2,27 m Eindick- und Räumzone h4 3,59 m Maßgebende Beckentiefe h 6,45 m ges Senkr. Wandhöhe unter WSP hs 1,54 m Einlaufbauwerk: Tiefe des Einlaufs unter WSP he 1,70 m Volumen der Einlaufkammer V 1,6m3 E Höhe des Einlaufschlitzes hSE 0,50 m Querschnittsfläche des Zulauf(düker)s A 0,02 m2 ZD Eintrittsgeschwindigkeit in die Zulaufkammer vZD 1,51 m/s In die Zulaufkammer eingetragene Leistung P 31Nm/s E Turbulente Scherbeanspruchung G 123,6 1/s Densimetrische Froude-Zahl Fr 0,246- D

Bemessung Friesenried_aerob_ohne VK_C_P_20250520 - Trichter.gde BelebungsExpert Version 3.01 +

Machbarkeitsstudie zur Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried Erläuterungsbericht vom September 2025

Machbarkeitsstudie

Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried

Gemeinde Friesenried

Hauptstraße 40 87654 Friesenried

Beilage 1.2 Bemessung Belebung anaerobe Schlammbehandlung

Deckblätter_Erläuterungsbericht_Friesenried_20251006 Seite3von11Seiten

• 1 -

Belebungs-Expert

DWA-Regelwerk

Berechnung von einstufigen Belebungsanlagen nach dem DWA-Arbeitsblatt A131(2016) Projekt: Friesenried_Machbarkeitsstudie_anaerob_mVK_C_P_20250520 bearbeitet von: GFM, F. Schmid berechnet am: 15.05.2025 Anlagenkonfiguration: Reinigungsziele:

Vorklärung Abbau des org. Kohlenstoffs Belebungsbecken Phosphor-Simultanfällung Nachklärung Fällmittel: dreiwertiges Eisen Nachklärung: Beckentyp Trichterbecken, Strömung vertikal, Räumertyp RT! Lastannahmen: Größenklasse: 223 kg CSB/d Berechnete Lastfälle:

Lastfall 1: Bemessung Lastfall 3: Ermittlung des Sauerstoffbedarfs bei höchster Temperatur Lastfall 1 2 Zulaufmenge: Abwassermenge Qd 184 184 m3/d Q 23 23 m3/h t Zulaufkonzentrationen: CSB CCSB,ZB 831 831 mg/l Gelöster CSB SSCSB,ZB 831 831 mg/l Abfiltrierbare Stoffe XTS,ZB 0 0mg/l Kjeldahl-Stickstoff CKN,ZB 146,7 146,7 mg/l Ammoniumstickstoff SNH4,ZB 87,0 87,0 mg/l Nitratstickstoff SNO3,ZB 0,0 0,0mg/l Phosphor C 16,3 16,3 mg/l P,ZB Säurekapazität SKS,ZB 10,00 10,00 mmol/l Zulauffrachten: CSB Bd,CSB 153 153 kg/d Gelöster CSB B 153 153 kg/d d,SCSB Abfiltrierbare Stoffe Bd,XTS 0 0kg/d Kjeldahl-Stickstoff B 27,0 27,0 kg/d d,KN Ammoniumstickstoff Bd,NH4 16,0 16,0 kg/d Nitratstickstoff B 0,0 0,0kg/d d,NO3 Phosphor Bd,P 3,0 3,0kg/d

Bemessung Friesenried_anaerob_mit VK_C_P_20250520- Trichter.gde BelebungsExpert Version 3.01 +

• 2 -

Belebungsbecken, Bemessungs-Lastfall: Temperatur im Belebungsbecken T 12,0 Grad C Stickstoffbilanz: Zulauf: CKN + SNO3 CN 146,7 mg/l im Schlamm gebunden X 21,9 mg/l orgN,BM Ammonium im Ablauf SNH4,AN 121,5 mg/l organischer Stickstoff im Ablauf S 2,0mg/l orgN,AN Phosphorelimination: Phosphor im Zulauf C 16,3 mg/l P,ZB Im Schlamm gebunden (normale Aufnahme) X 4,2mg/l P,BM Im Schlamm gebunden (erhöhte Aufnahme) X 0,0mg/l P,BioP Phosphor im Ablauf (vorhanden) S 2,0mg/l PO4,AN Phosphor im Ablauf (Sollwert) S 2,0mg/l PO4,AN gefällter Phosphor XP,Fäll 10,1 mg/l Fällmittel: Dreiwertiges Eisen Fällmittelbedarf FM 5,1kg Me/d Schlammtrockensubstanz im Belebungsbecken: Zulässige Schlammtrockensubstanz im Ablauf BB TSAB 4,39 kg/m3 Gewählte Schlammtrockensubstanz im Ablauf BB TS 2,34 kg/m3 AB Schlammalter und Belastungskennwerte: Erforderliches Schlammalter erf.t 5,0d TS Erforderliches Volumen VBB 134 m3 Gewähltes Volumen VBB 134 m3 Vorhandenes Schlammalter tTS 5,0d Schlammproduktion: Schlamm aus Kohlenstoffelimination ÜSd,C 50kg/d Schlamm aus biol. P-Elimination ÜSd,BioP 0kg/d Schlamm aus P-Fällung ÜSd,F 13kg/d Schlammproduktion gesamt ÜSd 63kg/d Sauerstoffverbrauch: aus Kohlenstoffelimination OV 80kg/d d,C aus Nitrifikation OVd,N 0kg/d aus C-Elimination durch Denitrifikation OV 0kg/d d,D Täglicher Sauerstoffverbrauch OVd 80kg/d Stoßfaktor für C-Elimination f 1,20 - C Maximaler stündl. Sauerstoffverbrauch OVh 4,0kg/h Säurekapazität: Säurekapazität im Ablauf SKSAN 11,07 mmol/l

Bemessung Friesenried_anaerob_mit VK_C_P_20250520- Trichter.gde BelebungsExpert Version 3.01 +

• 3 -

Belebungsbecken, Lastfall maximaler Sauerstoffbedarf: Temperatur im Belebungsbecken T 20,0 Grad C Stickstoffbilanz: Zulauf: CKN + SNO3 CN 146,7 mg/l im Schlamm gebunden X 15,1 mg/l orgN,BM Ammonium im Ablauf SNH4,AN 127,8 mg/l organischer Stickstoff im Ablauf S 2,0mg/l orgN,AN Phosphorelimination: Phosphor im Zulauf C 16,3 mg/l P,ZB Im Schlamm gebunden (normale Aufnahme) X 4,2mg/l P,BM Im Schlamm gebunden (erhöhte Aufnahme) X 0,0mg/l P,BioP Phosphor im Ablauf (vorhanden) S 2,0mg/l PO4,AN Phosphor im Ablauf (Sollwert) S 2,0mg/l PO4,AN gefällter Phosphor XP,Fäll 10,1 mg/l Fällmittel: Dreiwertiges Eisen Fällmittelbedarf FM 5,1kg Me/d Schlammtrockensubstanz im Belebungsbecken: Zulässige Schlammtrockensubstanz im Ablauf BB TSAB 4,39 kg/m3 Gewählte Schlammtrockensubstanz im Ablauf BB TS 2,34 kg/m3 AB Schlammalter und Belastungskennwerte: Vorhandenes Schlammalter t 6,0d TS Schlammproduktion: Schlamm aus Kohlenstoffelimination ÜSd,C 39kg/d Schlamm aus biol. P-Elimination ÜSd,BioP 0kg/d Schlamm aus P-Fällung ÜSd,F 13kg/d Schlammproduktion gesamt ÜSd 52kg/d Sauerstoffverbrauch: aus Kohlenstoffelimination OVd,C 94kg/d aus Nitrifikation OVd,N 0kg/d aus C-Elimination durch Denitrifikation OVd,D 0kg/d Täglicher Sauerstoffverbrauch OV 94kg/d d Stoßfaktor für C-Elimination fC 1,20 - Maximaler stündl. Sauerstoffverbrauch OV 4,7kg/h h Säurekapazität: Säurekapazität im Ablauf SKS 11,51 mmol/l AN

Bemessung Friesenried_anaerob_mit VK_C_P_20250520- Trichter.gde BelebungsExpert Version 3.01 +

• 4 -

Nachklärung Beckentyp: Trichterbecken Art der Durchströmung: vertikal Maßgebende Wassermenge Q 55m3/h m Schlammindex, Eindickzeit, Rücklaufverhältnis: Schlammindex, gewählt ISV 80 l/kg Eindickzeit des Schlammes, gewählt tE 2,0h Schlammtrockensubstanz an der Beckensohle TS 15,7 kg/m3 BS Gewähltes Verhältnis TSRS/TSBS 0,65 - Schlammtrockensubstanz im Rücklaufschlamm TS 10,2 kg/m3 RS Rücklaufverhältnis bei RW, gewählt RV 0,75 - Zulässige Schlammtrockensubstanz im Zulauf TS 4,39 kg/m3 ZN Gewählte Schlammtrockensubstanz im Zulauf TSZN 2,34 kg/m3 Beckenoberfläche, Anzahl und Abmessungen: Zulässige Schlammvolumenbeschickung qSV 650l/(m2h) Zulässige Flächenbeschickung qA 2,00 m/h Anzahl der Becken a 1 Gewählter Durchmesser D 7,00 m NB Durchmesser des Mittelbauwerks DMB 1,40 m Durchmesser an der Sohle D 0,50 m s Trichterneigung x 1,51 - Vorhandene Beckenoberfläche ANB 37m2 Wirksame Beckenoberfläche ANB 37m2 Vorhandene Schlammvolumenbeschickung qSV 279 l/(m2h) Vorhandene Flächenbeschickung qA 1,49 m/h Beckentiefe: Klarwasserzone h1 0,59 m Übergangs- und Pufferzone h23 2,27 m Eindick- und Räumzone h4 3,59 m Maßgebende Beckentiefe h 6,45 m ges Senkr. Wandhöhe unter WSP hs 1,54 m Einlaufbauwerk: Tiefe des Einlaufs unter WSP he 1,70 m Volumen der Einlaufkammer V 1,6m3 E Höhe des Einlaufschlitzes hSE 0,50 m Querschnittsfläche des Zulauf(düker)s A 0,02 m2 ZD Eintrittsgeschwindigkeit in die Zulaufkammer vZD 1,51 m/s In die Zulaufkammer eingetragene Leistung P 31Nm/s E Turbulente Scherbeanspruchung G 123,6 1/s Densimetrische Froude-Zahl Fr 0,246- D

Bemessung Friesenried_anaerob_mit VK_C_P_20250520- Trichter.gde BelebungsExpert Version 3.01 +

Machbarkeitsstudie zur Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried Erläuterungsbericht vom September 2025

Machbarkeitsstudie

Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried

Gemeinde Friesenried

Hauptstraße 40 87654 Friesenried

Beilage 1.3 Bemessung Scheibentauchkörper

Deckblätter_Erläuterungsbericht_Friesenried_20251006 Seite4von11Seiten

Machbarkeitsstudie Bemessung Scheibentauchkörper Stand: 10.04.2025 Kläranlage Friesenried

Bemessung auf Kohlenstoffelimination

GFM Bau- und Umweltingenieure GmbH

Machbarkeitsstudie Bemessung Scheibentauchkörper Stand: 10.04.2025 Kläranlage Friesenried

Bemessung auf Kohlenstoffelimination zuzüglich bestmögliche Nitrifikation

GFM Bau- und Umweltingenieure GmbH

Machbarkeitsstudie zur Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried Erläuterungsbericht vom September 2025

Machbarkeitsstudie

Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried

Gemeinde Friesenried

Hauptstraße 40 87654 Friesenried

Beilage 2.1 Investitionskosten

Deckblätter_Erläuterungsbericht_Friesenried_20251006 Seite5von11Seiten

Machbarkeitsstudie Kostenermittlung Stand: 07.08.2025 Kläranlage Friesenried

Variantenbezogene Investitionskosten

Die Investitionskosten der Varianten unterscheiden sich nach Art und Umfang. Diese Investitionskosten gehen in die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ein.

GFM Bau- und Umweltingenieure GmbH Seite 1 von 5

Machbarkeitsstudie Kostenermittlung Stand: 07.08.2025 Kläranlage Friesenried

GFM Bau- und Umweltingenieure GmbH Seite 2 von 5

Machbarkeitsstudie Kostenermittlung Stand: 07.08.2025 Kläranlage Friesenried

Reinvestitionssummen inkl. Honorare und Mehrwertsteuer Mehrwertsteuer 19%

GFM Bau- und Umweltingenieure GmbH Seite 3 von 5

Machbarkeitsstudie Kostenermittlung Stand: 07.08.2025 Kläranlage Friesenried

Variantenübergreifende Investitionskosten

Die zusätzlichen Investitionskosten für alle Varianten sind für alle Varianten gleich. Diese Kosten fallen für alle Varianten in gleichem Maße an. Der einzige Unterschied ergibt sich bei den Honoraren, da die Höhe der Honorare vom Umfang der Gesamtmaßnahme abhängig ist. Diese Investitionskosten gehen nicht in die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ein.

Bautechnik

Technische Ausstattung

Investitionskosten gesamt, netto

Investitionskoten gesamt, brutto, inkl. Nebenkosten

GFM Bau- und Umweltingenieure GmbH Seite 4 von 5

Machbarkeitsstudie Kostenermittlung Stand: 07.08.2025 Kläranlage Friesenried

Honorare und Nebenkosten

Anrechenbare Kosten Bautechnik

GFM Bau- und Umweltingenieure GmbH Seite 5 von 5

Machbarkeitsstudie zur Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried Erläuterungsbericht vom Oktober 2025

Machbarkeitsstudie

Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried

Gemeinde Friesenried

Hauptstraße 40 87654 Friesenried

Beilage 2.2 Betriebskosten

Deckblätter_Machbarkeitsstudie_Friesenried_20251006 Seite6von12Seiten

Machbarkeitsstudie Betriebskosten Stand: 07.08.2025 Kläranlage Friesenried

GFM Bau- und Umweltingenieure GmbH

Machbarkeitsstudie zur Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried Erläuterungsbericht vom Oktober 2025

Machbarkeitsstudie

Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried

Gemeinde Friesenried

Hauptstraße 40 87654 Friesenried

Beilage 2.3 Projektkostenbarwert

Deckblätter_Machbarkeitsstudie_Friesenried_20251006 Seite7von12Seiten

Machbarkeitsstudie Projektkostebarwert Stand: 07.08.2025 Kläranlage Friesenried

Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried Wirtschaftlichkeitsbetrachtung nach LAWA Projekt-Nr. 248003

Realzins i : 3% Preissteigerung r : 1% Betrachtungszeitraum : 40 Jahre

GFM Bau- und Umweltingenieure GmbH

Machbarkeitsstudie zur Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried Erläuterungsbericht vom September 2025

Machbarkeitsstudie

Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried

Gemeinde Friesenried

Hauptstraße 40 87654 Friesenried

Anlage 3.1 Bestandsplan, Lageplan Kläranlage Blöcktach/Friesenried

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Machbarkeitsstudie zur Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried Erläuterungsbericht vom September 2025

Machbarkeitsstudie

Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried

Gemeinde Friesenried

Hauptstraße 40 87654 Friesenried

Beilage 3.2 Lageplan Variante 1

Deckblätter_Erläuterungsbericht_Friesenried_20251006 Seite8von11Seiten

Neubau Niederschlagswasserableitung

• neue Entwässerungsrinne Umbau Schlammbehälter:
• Sammelschacht mit Pumpwerk - Abbruch Bedondeckel
• Druckleitung zum Rechengerinne - Sanierung Becken
• neuer Oberflächenbelüfter Ertüchtigung bestehende
• neuer Trübwasserabzug Tauchkörperanlage:
• neue Scheibentauchkörper
• neue Lager, Antrieb

Ertüchtigung Vorklärbecken:

• Reduzierung Beckenvolumen
• Umbau Ablaufrinne
• Optimierung Schlammabzug ALTERNATIV:
• Neubau im selben Baukörper wie Scheibentauchkörperanlage

Neubau zusätzliche Tauchkörperanlage:

• neuer Zulaufverteilschacht Umnutzung Schlammbehälter als - neues Betonbecken Filtratbehälter: - neue Scheibentauchkörperanlage
• Abbruch Bedondeckel Neubau Fällmittelstation:
• Sanierung Becken - Fällmittellagertank/Lagerfläche IBC
• neues Filtratpumpwerk - Dosiertechnik
• WG-Abfüllfläche

München, den 30.09.2025

Machbarkeitsstudie zur Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried Erläuterungsbericht vom September 2025

Machbarkeitsstudie

Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried

Gemeinde Friesenried

Hauptstraße 40 87654 Friesenried

Beilage 3.3 Lageplan Variante 2

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Neubau Niederschlagswasserableitung

• neue Entwässerungsrinne
• Sammelschacht mit Pumpwerk
• Druckleitung zum Rechengerinne

Ertüchtigung bestehende Tauchkörperanlage:

• neue Scheibentauchkörper
• neue Lager, Antrieb

Ertüchtigung Vorklärbecken: Neubau zusätzliche

• Reduzierung Beckenvolumen Tauchkörperanlage:
• Umbau Ablaufrinne
• neuer Zulaufverteilschacht
• Optimierung Schlammabzug
• neues Betonbecken ALTERNATIV:
• neue Scheibentauchkörperanlage
• Neubau im selben Baukörper wie Scheibentauchkörperanlage

Neubau Maschinenhaus:

• maschinelle Schlammeindickung
• Schlammsilo Neubau Fällmittelstation:
• Fällmittellagertank/Lagerfläche IBC
• Dosiertechnik
• WG-Abfüllfläche

München, den 30.09.2025

Machbarkeitsstudie zur Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried Erläuterungsbericht vom September 2025

Machbarkeitsstudie

Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried

Gemeinde Friesenried

Hauptstraße 40 87654 Friesenried

Anlage 3.4 Lageplan Variante 3

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Neubau Niederschlagswasserableitung

• neue Entwässerungsrinne
• Sammelschacht mit Pumpwerk
• Druckleitung zum Rechengerinne

Ertüchtigung Nachklärbecken:

• neue Ablaufschwelle für höheren Wasserspiegel
• neue Schlammabzugsleitung
• neue Prallplatte

Umbau Schlammschacht:

• neue Rücklaufschlammpumpe
• neue Überschussschlammpumpe

Neubau Belebungsbecken:

• neues Stahlbetonbecken
• Belüftung, Betriebseinrichtungen Ertüchtigung Vorklärbecken:
• Reduzierung Beckenvolumen
• Umbau Ablaufrinne
• Optimierung Schlammabzug ALTERNATIV:
• Neubau im selben Baukörper wie Belebungsbecken

Neubau Maschinenhaus:

• maschinelle Schlammeindickung
• Schlammsilo Neubau Fällmittelstation:
• Gebläsestation
• Fällmittellagertank/Lagerfläche IBC
• Dosiertechnik
• WG-Abfüllfläche

München, den 30.09.2025

Machbarkeitsstudie zur Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried Erläuterungsbericht vom September 2025

Machbarkeitsstudie

Ertüchtigung der Kläranlage Friesenried

Gemeinde Friesenried

Hauptstraße 40 87654 Friesenried

Anlage 3.5 Lageplan Variante 4

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Neubau Maschinenhaus:

• neue Gebläse

Neubau Niederschlagswasserableitung Umbau Schlammbehälter:

• neue Entwässerungsrinne - Abbruch Bedondeckel
• Sammelschacht mit Pumpwerk - Sanierung Becken
• Druckleitung zum Rechengerinne - neuer Trübwasserabzug

Ertüchtigung Nachklärbecken:

• neue Ablaufschwelle für höheren Wasserspiegel
• neue Schlammabzugsleitung
• neue Prallplatte

Umbau Schlammschacht:

• neue Rücklaufschlammpumpe Umnutzung Schlammbehälter als - neue Überschussschlammpumpe Filtratbehälter:
• Abbruch Bedondeckel
• Sanierung Becken Außerbetriebnahme
• neues Filtratpumpwerk Vorklärbecken

Neubau Belebungsbecken:

• neues Stahlbetonbecken
• Belüftung, Betriebseinrichtungen Neubau Fällmittelstation:
• Fällmittellagertank/Lagerfläche IBC
• Dosiertechnik
• WG-Abfüllfläche

München, den 30.09.2025