Ammonium-Stickstoff

Ammonium-Stickstoff (NH₄-N), oft auch nur Ammonium genannt, wirkt im Abwasser selbst nicht toxisch. Allerdings liegt Ammonium-Stickstoff in alkalischem Abwasser teilweise in Form des für viele Wasserlebewesen giftigen Ammoniaks vor.

Ein Test auf Ammonium im Abwasser gibt Wasserwerken und Betreibern von Kläranlagen wichtige Hinweise auf den Verschmutzungsgrad des Abwassers, da Ammonium-Stickstoff zum Beispiel in unbelastetem Grundwasser gar nicht oder nur in sehr geringen Konzentrationen vorkommt.

✅ Der Gehalt an Ammonium-Stickstoff im Abwasser wird in mg/l angegeben. Die Grenzwerte für die Einleitung sind in der Abwasserverordnung geregelt. Beispielsweise wird in der Abwasserverordnung für die Fleischwirtschaft ein Grenzwert festgesetzt. Unten im Artikel finden Sie Auszüge der Grenzwerte zu verschiedenen Branchen.

Fakten Ammonium-Stickstoff im Abwasser

• Ammonium-Stickstoff kann als toxisches Ammoniak vorliegen.
• Eine wichtige Quelle für Ammonium-Stickstoff ist Harnstoff.
• Mikroorganismen bauen Ammonium-Stickstoff im Abwasser zu Nitrat ab.
• Die Abwasserverordnung schreibt Tests auf Ammonium für Abwasser verschiedener Branchen vor.

Wie gelangt Ammonium-Stickstoff in das Abwasser?

➨ Ammonium-Stickstoff gelangt in großen Mengen durch Abwässer aus Haushalten und Gewerbebetrieben in das kommunale Abwasser. So werden im Abwasser enthaltende Eiweißverbindungen von Mikroorganismen zu Ammonium-Stickstoff abgebaut. Eine weitere wichtige Quelle von Ammonium-Stickstoff im Abwasser ist Harnstoff. Dieser wird in großen Mengen durch menschliche oder tierische Fäkalien in das Abwasser eingeleitet. Harnstoff entsteht zum Beispiel im menschlichen Stoffwechsel durch den Abbau von Eiweißen. Je höher der Eiweißkonsum der Bevölkerung, desto höhere Werte zeigen die Tests auf Ammonium im Abwasser.

➨ In der Landwirtschaft werden große Mengen Stickstoffdünger verwendet. Dabei wird meist nur ein Teil des Stickstoffdüngers von den Pflanzen aufgenommen. Der überschüssige Stickstoff wird teilweise vom Regen ausgeschwemmt. Wenn Regen- oder Oberflächenwasser in die Kanalisation gelangt, kann dies daher zu erheblichen Einträgen von ausgeschwemmtem Ammonium-Stickstoff in das Abwasser führen.

Welche Auswirkungen hat Ammonium-Stickstoff im Abwasser auf die Umwelt?

Wie in der Einleitung bereits erwähnt, ist Ammonium-Stickstoff selbst nicht unmittelbar umweltschädlich oder toxisch. In alkalischen Abwässern kann Ammonium-Stickstoff jedoch als ausgasbares Ammoniak vorliegen. Ammoniak wirkt auf Fische und andere Wasserlebewesen bereits in relativ geringen Konzentrationen toxisch. Als wichtiger Schwellenwert für das verstärkte Auftreten von Ammoniak gilt ein Abwasser-pH-Wert von > 9.[^1] Ammonium-Stickstoff wird im Abwasser außerdem durch Mikroorganismen über die Zwischenstufe Nitrit zu Nitrat abgebaut.

Bei diesem Abbau wird dem Abwasser sehr viel Sauerstoff entzogen. Für die Umwandlung von 1 mg Ammonium-Stickstoff zu Nitrat wird etwa die vierfache Menge Sauerstoff verbraucht. Sauerstoff kann in Klärwerken in ausreichender Menge durch Pumpen zugeführt werden. Wenn Abwasser mit einem hohen Gehalt an Ammonium-Stickstoff in die Umwelt gelangt, kann es in Gewässern zu einem Sauerstoffmangel kommen. Ohne eine ausreichende Sauerstoffversorgung sterben viele Wasserlebewesen ab. Das Abbauprodukt Nitrat kann Flüsse, Seen und das Grundwasser belasten. Viele Brunnen weisen in Deutschland bereits für den Menschen bedenkliche Konzentrationen von Nitrat auf.

Grenzwerte (NH₄-N) Ammonium-Test für Abwasser verschiedener Branchen in mg/l^[2]

• Häusliches und kommunales Abwasser: 10 (für Anlagen > 300 kg/d*)
• Brauereien: 10
• Textilherstellung/Veredelung: 10
• Metallbearbeitung/Metallverarbeitung: 30 - 100
• Fleischwirtschaft: 10

*kg/d = kg pro Tag („d“ abgeleitet von engl.: day), kg/d bezieht sich hier auf den täglichen Sauerstoffverbrauch auf Basis des BSB5-Werts der Anlange.

Referenzen:

[1] Land Sachsen Staatliche Betriebsgesellschaft für Umwelt und Landwirtschaft, „Ammonium-Stickstoff“
[2] Bundesministerium für Justiz und Verbraucherschutz, „Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer“