1 Einleitung

Der aktuelle Bestand an Kleinkläranlagen (KKA) in Österreich gab immer wieder Anlass zur Diskussion. Daten zu einzelnen Bundesländern lagen zwar vor, es fehlte aber eine österreichweite Zusammenschau (Weissenbacher et al. 2015). Gemäß dem Bericht des zuständigen Bundesministeriums (BMLFUW 2016) gibt es in Österreich 1865 Kläranlagen mit einer Ausbaugröße von >50 EW, davon haben 1232 eine Ausbaugröße zwischen 51 und 1999 EW. Im Branchenbild der österreichischen Abwasserwirtschaft 2016 (ÖWAV 2015) wird die Anzahl der Kläranlagen mi einer Ausbaugröße zwischen 51 und 500 EW mit 923 angegeben. Die Anzahl der KKA bis maximal 50 EW wird im Branchenbild mit 13.836 geschätzt, wobei nur jene KKA berücksichtigt wurden, für die seit 1999 eine Förderung zuerkannt wurde.

Für den vorliegenden Beitrag wurden Daten für alle Kläranlagen ≤500 EW erhoben und hinsichtlich des Bestands an KKA in Österreich ausgewertet. Neben dem Überblick über den Einsatz von KKA wurde im Rahmen der Erhebung die Entwicklung des Einsatzes der Reinigungstypen über die Zeit sowie deren Verteilung bei den Anschlussgrößen untersucht. Darüber hinaus werden im Beitrag das Management der KKA sowie die Ausbildung der Betreiber/innen von KKA diskutiert.

2 Methoden

Die Erhebung der Bestandsdaten erfolgte primär aus den elektronischen Wasserbüchern der einzelnen Bundesländer bzw. konnten die Daten (falls vorhanden) direkt von den zuständigen Ämtern der Landesregierungen bezogen werden. Die Daten wurden im Zuge der Masterarbeiten Dopplinger (2016), Feigl (2018) und Gerstorfer (2018) erhoben. Für alle KKA wurden folgende Daten erhoben:

  • Lage (Name der Anlage, Gemeinde und Bezirk),

  • Ausbaugröße in EW60 bzw. Konsenswassermenge,

  • Bewilligungszeitpunkt (Jahr),

  • Status (in Betrieb, stillgelegt) und

  • Reinigungsart (mechanisch, biologisch oder chemisch).

Bei den Bautypen wurde angelehnt an ÖNORM B 2502-1 (2012) und ÖNORM B 2505 (2009) folgende Kategorisierung vorgenommen:

  • mechanische Reinigung (Dreikammerfaulanlagen),

  • Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb (in weiterer Folge als Belebung bezeichnet),

  • Belebungsanlagen im Aufstaubetrieb (Sequencing Batch Reactor, SBR),

  • Belebungsanlagen mit Membranfiltration (MBR),

  • Tropfkörperanlagen,

  • Festbettreaktoren (Wirbel-Schwebebett),

  • Tauchtropfkörperanlagen (Scheibentauchkörper),

  • Bodenkörperfilteranlagen und

  • Pflanzenkläranlagen (PKA).

Zusätzlich wurden die für KKA in Extremlagen als Kategorisierung die dabei relevanten Systeme wie Filtersacksysteme und Komposttoiletten verwendet (gemäß 3. AEVkA 1993).

Die vorliegende Datenqualität war je nach Bundesland unterschiedlich. Tendenziell war die Datenverfügbarkeit bei den Bundesländern mit weniger KKA besser als bei denen mit vielen KKA. In Niederösterreich zum Beispiel gab es zwar eine Aufstellung aller vorhandenen KKA, jedoch keine zugeordnete Reinigungstechnologie. Deshalb war es hier nötig, jeden einzelnen wasserrechtlichen Bescheid im NÖ Wasserbuch auszuwerten. In vielen Bescheiden waren aber die Bautypen nicht angeführt (gemäß Langergraber und Weissenbacher (2017), bei ca. 40 % der Anlagen ≤500 EW, d. h. bei ca. 2000 der 5500 Anlagen). Deshalb war es nötig, zusätzlich zu den Bescheiden auch die Einreichpläne bei den jeweiligen Bezirkshauptmannschaften einzusehen. Dabei wurden Bezirkshauptmannschaften in 10 niederösterreichischen Bezirken besucht. Für ca. 1800 KKA mit zuvor unbekanntem Bautyp konnten diese wichtigen Informationen erhoben werden (Müllner und Lendl 2018). Es würde weiterer Erhebungen, d. h. persönlicher Besuche bei den Bezirkshauptmannschaften, bedürfen, um auch die restlichen KKA in Österreich entsprechend zuordnen zu können.

3 Ergebnisse und Diskussion

3.1 Anzahl der Kleinkläranlagen

Tab. 1 fasst die Anzahl der erhobenen Kläranlagen <500 EW zusammen. Bei ca. 2500 Anlagen gab es keine Angabe zur Ausbaugröße. Da die Kläranlagen >50 EW in Österreich als bekannt angenommen werden können (ÖWAV 2015), wurden die Kläranlagen mit unbekannter Ausbaugröße den KKA <50 EW zugeordnet. Damit ergibt sich für Österreich eine Anzahl von ca. 27.450 in Betrieb befindlichen KKA. Die meisten davon befinden sich in der Steiermark (mehr als 10.600), Kärnten folgt mit fast 7000 und Niederösterreich hat 4500 KKA.

Tab. 1 Anzahl der Kläranlagen ≤500 EW
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3.2 Reinigungstechnologien (Bautypen)

Die bei KKA angewandten Technologien werden in Tab. 2 zusammengefasst. Die am meisten angewendeten Technologien sind Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb (Belebung) mit mehr als 7020 Anlagen (ca. 26 %), Pflanzenkläranlagen (PKA) mit 5560 Anlagen (ca. 20 %) und SBR Anlagen mit 5240 Anlagen (ca. 19 %). Die meisten Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb gibt in Kärnten (43 % der insgesamt 7020 Anlagen), die meisten Pflanzenkläranlagen in der Steiermark (fast 59 % der insgesamt 5560 Anlagen) und die meisten SBR-Anlagen in Niederösterreich (fast 48 % der insgesamt 5560 Anlagen). Es gibt auch noch eine große Anzahl von Anlagen mit nur mechanischer Reinigung, vor allem in Kärnten und der Steiermark. Bei ca. 800 KKA (ca. 3 %) ist die Art der Reinigungstechnologie derzeit noch nicht bekannt.

Tab. 2 Reinigungstechnologien bei KKA (nach Langergraber et al. 2018)
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Tab. 3 und Abb. 1 zeigen die Ausbaugrößen der verschiedenen Technologien, die bei den KKA am häufigsten zum Einsatz kommen. Die meisten KKA haben eine Ausbaugröße von 5 bis 10 EW. Bei 2570 KKA ist die Ausbaugröße derzeit noch unbekannt, fast 2000 Anlagen haben nur eine mechanische Reinigung, sind also alte bestehende Anlagen, die nicht mehr dem Stand der Technik entsprechen.

Tab. 3 Ausbaugröße (in EW) verschiedener KKA-Technologien
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Abb. 1
figure 1

Ausbaugröße (EW) verschiedener KKA-Technologien (nach Langergraber et al. 2018)

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Die 1230 Kläranlagen mit einer Ausbaugröße von 51 bis 1999 EW reinigen das Abwasser von 465.000 Personen (BMLFUW 2016). Im Vergleich dazu haben die 27.450 KKA eine kumulative Ausbaugröße von 260.500 EW (Tab. 4). Die Abwässer von ca. 72.900 Personen werden dabei von KKA mit konventionellen Belebungsverfahren im Durchlaufbetrieb gereinigt, die Abwässer von ca. 57.600 Personen durch SBR-Anlagen und von ca. 50.600 Personen durch Pflanzenkläranlagen.

Tab. 4 An Kleinkläranlagen angeschlossene Einwohner (nach Langergraber et al. 2018)
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Tab. 5 und Abb. 2 zeigen die anzahlmäßige Entwicklung der unterschiedlichen KKA-Technologien in 5‑jährigen Zeitschritten ab 1992. Bis zur Novellierung des Wasserrechtsgesetzes im Jahr 1990 war die mechanische Abwasserreinigung noch Stand der Technik. Die meisten der noch in Betrieb befindlichen Dreikammerfaulanlagen wurden daher vor 1990 errichtet. In den ersten Jahren nach Einführung der Verpflichtung zur Nitrifikation mit der 1. AEVkA (1996) wurden bei KKA zumeist Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb eingesetzt. Mit der ersten ÖNORM für Pflanzenkläranlagen im Jahr 1997 ist auch ein deutlicher Anstieg von Pflanzenkläranlagen zu erkennen. In den letzten Jahren waren SBR-Anlagen die am häufigsten umgesetzte Reinigungstechnologie.

Tab. 5 Anzahl an KKA in Bezug auf Errichtungsperioden und Reinigungstechnologien
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Abb. 2
figure 2

Errichtungszeit verschiedener KKA-Technologien (nach Langergraber et al. 2018)

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3.3 Entwicklung der Anzahl der Kleinkläranlagen in den Bundesländern

In den Tab. 6, 7, 8 und 9 ist die Entwicklung der implementierten KKA pro Bundesland in verschiedenen Betrachtungszeiträumen dargestellt (z. B. akkumuliert bis zu einem bestimmten Jahr bzw. in 5‑jährigen Zeitschritten ab 1992). Tab. 6 zeigt die Ergebnisse für die gesamte Anzahl der KKA, Tab. 7 für Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb, Tab. 8 für Pflanzenkläranlagen sowie Tab. 9 für SBR-Anlagen.

Tab. 6 Übersicht über die Entwicklung der implementierten KKA in den Bundesländern bei verschiedenen Betrachtungszeiträumen
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Tab. 7 Übersicht über die Entwicklung der implementierten KKA (Typ Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb) in den Bundesländern
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Tab. 8 Übersicht über die Entwicklung der implementierten KKA (Typ Pflanzenkläranlage) in den Bundesländern
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Tab. 9 Übersicht über die Entwicklung der implementierten KKA (Typ SBR) in den Bundesländern
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Im Folgenden wird die Entwicklung der Anzahl der KKA in den vier Bundesländern mit den meisten KKA grafisch dargestellt. In Oberösterreich (Abb. 3) waren zu Beginn der 1990er-Jahre Tropfkörper die häufigste Technologie. Zwischen 1997 und 2006 waren Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb am häufigsten, in den letzten 10 Jahren SBR-Anlagen. Die Anzahl der implementierten Pflanzenkläranlagen nimmt dabei stetig zu.

Abb. 3
figure 3

Entwicklung der KKA-Technologien in OÖ

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Im Gegensatz dazu, waren in der Steiermark (Abb. 4) Pflanzenkläranlagen immer die die am häufigsten eingesetzte Technologie. Die Spitze der Installation in den Jahren 2007 bis 2011 ist auf das Ende der Landesförderung mit Ende 2008 zurückzuführen. Dies führte daher in den Jahren 2009 und 2010 zu einer sehr hohen Anzahl noch umgesetzter Anlagen (Dopplinger 2016).

Abb. 4
figure 4

Entwicklung der KKA-Technologien in der Steiermark

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In Niederösterreich (Abb. 5) sind SBR-Anlagen die am meisten installierte Technologie, die Anzahl der KKA steigt ständig an. In Kärnten (Abb. 6) wurden die meisten KKA Ende der 1990er-Jahre errichtet, wobei Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb die am meisten implementierte Technologie war.

Abb. 5
figure 5

Entwicklung der KKA-Technologien in NÖ

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Abb. 6
figure 6

Entwicklung der KKA-Technologien in Kärnten

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3.4 Geografische Verteilung

Abb. 7 zeigt die zeitliche Entwicklung der Anzahl der KKA pro Bezirk. Dabei werden die Anzahl der KKA im Jahr 1991 (als Referenzzustand vor der verpflichtenden Nitrifikation) und dann im 5‑Jahres-Abstand dargestellt. Seit dem Vorliegen der Normen für KKA, d. h. ÖNORM B 2505 seit 1997 und ÖNORM B 2502-1 seit 2001, kam es zu einem starken Anstieg der Installationen.

Abb. 7
figure 7

Entwicklung der Anzahl aller KKA pro Bezirk (Zahl in Klammer = Gesamtanzahl der KKA in Österreich)

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Abb. 8 zeigt die zeitliche Entwicklung der Anzahl der Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb. Die meisten Anlagen wurden Ende der 1990er- und zu Beginn der 2000er-Jahre gebaut. Seit 2010 werden diese Anlagen bei KKA nicht mehr so häufig verwendet.

Abb. 8
figure 8

Entwicklung der Anzahl der KKA pro Bezirk vom Typ Belebungsanlage im Durchlaufbetrieb (Zahl in Klammer = Gesamtanzahl der KKA vom Typ Belebungsanlage im Durchlaufbetrieb in Österreich)

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Abb. 9 zeigt die zeitliche Entwicklung der Anzahl der Pflanzenkläranlagen, Abb. 10 jene der SBR-Anlagen. Die Anzahl der Implementierung der Pflanzenkläranlagen nahm schon ab der ersten Version der ÖNORM B 2505 im Jahr 1997 stetig zu, während die Anzahl der SBR-Anlagen erst in den letzten 10 Jahren stark anstieg.

Abb. 9
figure 9

Entwicklung der Anzahl der KKA pro Bezirk vom Typ Pflanzenkläranlage (Zahl in Klammer = Gesamtanzahl der KKA vom Typ Pflanzenkläranlage in Österreich)

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Abb. 10
figure 10

Entwicklung der Anzahl der KKA pro Bezirk vom Typ SBR (Zahl in Klammer = Gesamtanzahl der KKA vom Typ SBR in Österreich)

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3.5 Management von Kleinkläranlagen

Die wasserrechtliche Bewilligung für den Betrieb jeder KKA wird von der zuständigen Behörde (Bezirkshauptmannschaft) erteilt und ist eine Einzelfallentscheidung. Eine alleinige CE-Kennzeichnung nach ÖNORM EN 12556-3 (2005) reicht für eine Bewilligung nicht aus, da bei der Überprüfung der Reinigungsleistung derzeit nur die Entfernung der Kohlenstoffverbindungen überwacht wird. Eine Nitrifikation ist in den meisten europäischen Ländern für KKA nicht vorgeschrieben. Darüber hinaus fordert die ÖNORM EN 12556-3 (2005) nur die Überprüfung der Reinigungsleistungen in Prozent und keine Angabe von Ablaufkonzentrationen.

Die österreichischen Dimensionierungsvorschriften für KKA, d. h. die ÖNORM B 2502-1 (2012) für technische KKA und die ÖNORM B 2505 (2009) für Pflanzenkläranlagen, berücksichtigen die österreichischen gesetzlichen Anforderungen hinsichtlich Nitrifikation. Wenn KKA nach diesen Dimensionierungsvorschriften bemessen sind, ist die Erteilung der wasserrechtlichen Bewilligung in der Regel vereinfacht. Heutzutage werden wasserrechtliche Bewilligungen zeitlich befristet vergeben, z. B. in Oberösterreich für 15 Jahre und in Niederösterreich für bis zu 40 Jahre. Nach dieser Befristung muss zeitgerecht um Verlängerung der wasserrechtlichen Bewilligung angesucht werden. Diese wird in der Regel gewährt, wenn die KKA im Jahr der Verlängerung weiterhin dem Stand der Technik entspricht.

Für die Erteilung einer wasserrechtlichen Bewilligung wird in manchen Bundesländern das Vorhandensein eines Wartungsvertrags mit einer Fachfirma und/oder die erfolgreiche Absolvierung des Ausbildungskurses für Betreiber/innen von Kleinkläranlagen (siehe Abschn. 3.6.) verlangt.

Der wasserrechtliche Bescheid beinhaltet auch Vorschreibungen für die Eigen- und Fremdüberwachung der Anlage. Die Eigenüberwachung muss vom Betreiber der Anlage durchgeführt werden. Bei KKA ist typischerweise vorgeschrieben, dass für die Eigenüberwachung je nach Anlagetyp folgende Parameter monatlich gemessen werden müssen: Wassertemperatur, pH-Wert, Ammonium-Stickstoff und absetzbare Stoffe im Ablauf der KKA sowie das Schlammvolumen bei technischen KKA. Neben den Analysen müssen bei der Eigenüberwachung auch regelmäßige Sichtkontrollen bei allen Anlagenteilen durchgeführt werden. Für kleine Kläranlagen (51 bis 500 EW) werden die Analysen für die Eigenüberwachung typischerweise wöchentlich vorgeschrieben. Alle Ergebnisse der Eigenüberwachung müssen in einem Betriebstagebuch dokumentiert werden.

Neben der Eigenüberwachung werden im wasserrechtlichen Bescheid auch die Anforderungen an die Fremdüberwachung festgelegt. Diese hat in regelmäßigen Abständen zu erfolgen. In einigen Bundesländern werden die Intervalle für die Fremdüberwachung nach erfolgreicher Absolvierung des Ausbildungskurs für Betreiber/innen von Kleinkläranlagen (siehe Abschn. 3.6.) verlängert, z. B. ist in Niederösterreich die Fremdüberwachung dann nur mehr alle 3 Jahre anstelle von allen 2 Jahren erforderlich. Bei der Fremdüberwachung werden neben den Parametern, die bei der Eigenüberwachung analysiert werden müssen, zusätzlich auch die CSB- und BSB5-Ablaufkonzentrationen gemessen. Ebenfalls überprüft werden das Betriebstagebuch sowie die ordnungsgemäße Dokumentation der Schlammentsorgung. Der Bericht zur Fremdüberwachung muss anschließend an die zuständige Behörde geschickt werden.

3.6 Ausbildungskurs für Betreiber/innen von Kleinkläranlagen

Der Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaftsverband (ÖWAV) ist verantwortlich für die Ausbildung von Betreiber/innen von Kläranlagen in Österreich. Im Jahr 2000 wurde ein spezieller Kurs für die Ausbildung für Betreiber/innen von KKA eingerichtet. Das Institut für Siedlungswasserbau, Industriewasserwirtschaft und Gewässerschutz der Universität für Bodenkultur Wien leitet diese Kurse seit Beginn.

Von 2000 bis 2017 wurden mehr als 180 ÖWAV-KKA-Kurse mit ca. 4440 Absolvent/innen abgehalten. Zusätzlich gab es mehr als 40 Spezialkurse für Betreiber/innen von Pflanzenkläranlagen mit ca. 1000 Absolvent/innen und 13 Kurse für Hüttenwarte (in Kooperation mit dem Österreichischen und Deutschen Alpenverein) mit ca. 300 Absolvent/innen.

Der Ausbildungskurs für Betreiber/innen von KKA dauert 1,5 Tage und soll jene Grundkenntnisse in der Abwassertechnik vermitteln, die zum Betrieb und zur Wartung von KKA erforderlich sind. Folgende Themen werden in den Kursen behandelt:

  1. 1.

    Grundlagen der Abwassertechnik, insbesondere:

    1. a.

      die Zusammensetzung häuslicher Abwässer,

    2. b.

      die Prozesse, die zur Entfernung von organischen Verunreinigungen und Nährstoffen nötig sind,

    3. c.

      die technische Umsetzung dieser Prozesse in Kläranlagen,

    4. d.

      die bei KKA eingesetzten Technologien der Abwasserreinigung.

  2. 2.

    Grundlagen der Anforderungen für den Betrieb und die Wartung von KKA:

    1. a.

      die Wichtigkeit einer ordnungsmäßigen Betriebsführung für das Funktionieren der Anlage,

    2. b.

      die allgemeinen Anforderungen an Betrieb und Wartung von KKA (z. B. regelmäßige Sichtkontrolle, Führen eines Betriebstagebuchs),

    3. c.

      die speziellen Anforderungen an Betrieb und Wartung in Abhängigkeit von der eingesetzten Technologie.

  3. 3.

    Untersuchung von Abwasser und Schlammproben (der praktische Teil wird im Betriebslabor einer Kläranlage durchgeführt):

    1. a.

      Grundlagen der Probenahme und Analytik,

    2. b.

      Demonstration der Abwasser und Schlammuntersuchungen, die im Rahmen der Eigenüberwachung vorgeschrieben sind,

    3. c.

      Demonstration der Untersuchungsmethoden, die auf größeren Kläranlagen eingesetzt werden (z. B. Küvettentests, BSB5-Messung, Mikroskopie).

  4. 4.

    Exkursion zu KKA mit unterschiedlichen Technologien.

  5. 5.

    Rechtliche Grundlagen und Grundlagen des Förderwesens (dieser Teil wird von einem Vertreter der lokalen Behörden mit rechtlichem Hintergrund vorgetragen)

Die ÖWAV-KKA-Kurse werden mehr als 10 Mal pro Jahr angeboten. Der Spezialkurs für Betreiber/innen von Pflanzenkläranlagen hat prinzipiell denselben Inhalt, wobei der Fokus auf die Technologie der Pflanzenkläranlagen gelegt wird.

In ländlichen Gebieten werden kleine Kläranlagen (51 bis 500 EW) oft von Abwassergenossenschaften betrieben. Für Betreiber von kleinen Kläranlagen ist grundsätzlich ein 2‑wöchiger Ausbildungskurs vorgeschrieben. Anstatt des 2‑wöchigen Ausbildungskurses für kleine Kläranlagen akzeptieren Behörden oft auch, wenn mehrere Mitglieder einer Abwassergenossenschaft den ÖWAV-KKA-Kurs absolvieren.

4 Schlussfolgerungen

Zusammenfassend ergibt sich hinsichtlich des aktuellen Bestands und des Managements von Kleinkläranlagen in Österreich folgendes Bild:

  • Die Gesamtzahl der KKA beträgt 27.500.

  • Die meisten KKA gibt es in der Steiermark (10.650), gefolgt von Kärnten (7000), Niederösterreich (4500) und Oberösterreich (2400).

  • Die am häufigsten eingesetzten Reinigungsarten (Technologien) sind Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb (7020, ca. 26 %), Pflanzenkläranlagen (5560, ca. 20 %) und SBR-Anlagen (5240, ca. 19 %).

  • Die zeitliche Entwicklung der implementierten Technologien ist von Bundesland zu Bundesland verschieden. Generell werden aber heutzutage bei technischen Anlagen die meisten Anlagen (etwa 30 bis 40 % der neu errichteten KKA) als SBR ausgeführt. Pflanzenkläranlagen nehmen an Popularität zu, seit den frühen 2000er-Jahren sind etwa 30 % der neu errichteten KKA Pflanzenkläranlagen.

  • Die Veröffentlichung von Normen für KKA (z. B. für Pflanzenkläranlagen im Jahr 1997 und für technische KKA im Jahr 2001) ermöglichte eine vereinfachte wasserrechtliche Bewilligung und führte zu einem starken Zuwachs an baulich umgesetzten KKA.

  • Um den Betrieb und die Wartung von KKA zu gewährleisten, fordern die Behörden, dass ein Wartungsvertrag für die KKA mit einer Fachfirma vorliegt und/oder, dass der Betreiber den ÖWAV-Ausbildungskurs für Betreiber/innen von Kleinkläranlagen absolvieren muss.

  • Diese ÖWAV-Kleinkläranlagen-Kurse dauern 1,5 Tage und vermitteln die Grundlagen, die zum Betrieb einer KKA nötig sind. Durch das bessere Verständnis der Funktionsweise der KKA sollen auch das generelle Interesse des Betreibers geweckt und dadurch ein stabiler Betrieb der Anlage gewährleistet werden.

5 Abschlussbemerkung

Der vorliegende Artikel baut auf zwei Publikationen auf und fasst diese inhaltlich zusammen: Einerseits stellt er eine aktualisierte und erweiterte Wiedergabe von Langergraber et al. (2017) dar. Andererseits wurden die Kapitel Management und Ausbildungskurse aus Langergraber et al. (2018) in die deutsche Sprache übersetzt.