Innovative Technologie gegen ein starkes Treibhausgas: Die ARA Bern, eine der grössten Kläranlagen der Schweiz, setzt seit 2025 auf eine Regenerative-Thermische Oxidationsanlage (RTO). Über 95 Prozent des Lachgases werden damit entfernt.
Lachgas gehört zu den stärksten, aber oft übersehenen Treibhausgasemissionen von Abwasserreinigungsanlagen. Es ist stabil, verbleibt über 100 Jahre in der Atmosphäre und hat ein 250- bis 300-mal höheres Erderwärmungspotenzial als CO₂. In der Schweiz machen die Lachgasemissionen zwar nur einen kleinen Teil der gesamten Treibhausgasemissionen aus, aber wegen ihrer hohen Klimawirkung sind sie sehr relevant.
«Die Bedeutung der Reduktion von Lachgas aus Kläranlagen wird häufig unterschätzt, obwohl diese Emissionen – vorwiegend aus der biologischen Reinigungsstufe – einen erheblichen Anteil am CO₂-Äquivalent ausmachen», sagt Gerd Rabenstein, COO von CTP Air Pollution Control GmbH. Lange Zeit blieben diese Emissionen weitgehend unbeachtet. Doch mit konkreten Klimazielen rückt die gezielte Behandlung von Lachgas in den Fokus.
Ein lange unterschätztes Problem
Die Abfangung oder Reduktion von N₂O aus Kläranlagen ist relativ neu. Während die Entstehung von Lachgas in Kläranlagen bereits seit den 1990er-Jahren erforscht wird, werden Massnahmen zur Emissionsreduktion erst jetzt umgesetzt. Neuere Studien ab den 2010er-Jahren machten das Ausmass der Emissionen klar: Schweizer Kläranlagen sind für rund 20 Prozent der nationalen Lachgasemissionen verantwortlich. Seit etwa 2020 gibt es Bestrebungen, diese Emissionen zu reduzieren, etwa durch Optimierung der biologischen Reinigungsstufen oder den Einsatz von RTO.
In der Schweiz ist ausserdem die Landwirtschaft der mit Abstand grösste Lachgasemittent. Stickstoffdünger führt einerseits zu erheblichen Lachgasemissionen, insbesondere bei Überdüngung oder ungünstigen Bodenbedingungen. Andererseits setzen Gülle und Mist aus der Viehzucht bei Lagerung und Ausbringung Lachgas frei. Weitere Emittenten sind die Industrie (z.B. Düngemittelproduktion, Nylon-Herstellung) und Energieerzeugung (Verbrennung von Kohle, Öl und Gas in Kraftwerken oder bei der Abfallverbrennung).
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Auch in der Abwasserreinigungsanlage ARA Bern wurden jährlich über 10 000 Tonnen CO₂-Äquivalente an Lachgas (N₂O) in der biologischen Reinigungsstufe und der Faulwasserbehandlung freigesetzt – rund 80 Prozent der gesamten Treibhausgasemissionen der Anlage. Die Inbetriebnahme einer Regenerativen-Thermischen Oxidationsanlage (RTO) im August 2025 markiert einen Meilenstein für die gezielte Reduktion dieser Emissionen. Damit lassen sich diese Emissionen deutlich und wirtschaftlich senken, ohne den Betrieb der Abwasserreinigungsanlage zu beeinträchtigen. Heute können mit der Technologie die N₂O-Emissionen nahezu zur Gänze aus der Abluft der biologischen Reinigungsstufe und der Faulwasserbehandlung entfernt werden – ein entscheidender Beitrag für die Zielsetzung «Netto-Null» in Kläranlagen.
RTO-Systeme gelten als besonders flexibel und lassen sich auf Parameter wie Reinigungsleistung, Energieeffizienz oder Druckverlust optimieren. Auch bei der in Bern eingesetzten Anlage handelt es sich um eine massgeschneiderte Lösung, die speziell auf die Anforderungen der Kläranlage ausgelegt wurde. Bei der ARA Bern kommt eine Ausführung mit drei keramischen Wärmespeichern zum Einsatz, die im Wechselbetrieb arbeiten und die in der Abluft enthaltene Wärme nahezu vollständig zurückgewinnen.
Lachgasmoleküle bei hoher Temperatur zerlegt
In der Brennkammer der RTO-Anlage werden die Lachgasmoleküle bei hohen Temperaturen in ihre Grundelemente Stickstoff und Sauerstoff zerlegt. «Katalytische Verfahren stossen an Grenzen, da Katalysatoren vergiftet werden können und nur geringe Standzeiten erreichen», erläutert Rabenstein. «Mit unserer robusten Lösung wird das Lachgas nahezu vollständig abgebaut.» Durch die regenerativen Wärmetauscher arbeitet die Anlage zudem sehr energieeffizient, und beim Einsatz von Biogas als Brennstoff kann den Betrieb sogar klimaneutral gestaltet werden.
Die hohe Effektivität der RTO-Technologie von CTP hat auch unabhängige Förderorganisationen überzeugt: Die Schweizer Stiftung Klimaschutz und CO₂-Kompensation «KliK» unterstützt bereits mehrere Projekte zur Reduktion von Lachgas in Kläranlagen und würdigte unlängst die RTO-Anlage in Bern als vorbildliches Beispiel.
Zudem kompakte Plug-and-Play-Variante
Neben grossen Anlagen bietet CTP auch eine kompakte Plug-and-Play-Lösung für kleinere Abluftströme: die «DeNitroBox». Sie ist in einem 20-Fuss-Container untergebracht und ermöglicht eine N₂O-Reduktion von 90 Prozent bei minimalem Energieverbrauch. Die Containerlösung lässt sich direkt vor Ort in Betrieb nehmen, ist förderfähig und bietet Anlagenbetreibern einen niederschwelligen Einstieg in die effektive Lachgasreduktion.
«CTP verfolgt das Thema Lachgasemissionen seit Jahren und beobachtet eine zunehmende Dynamik im Markt. Länder wie die Schweiz oder Dänemark setzen bereits erste Vorgaben zur N₂O-Reduktion,» so Rabenstein. Damit spielt das langjährige Problem «Lachgas» in der modernen Abwasserreinigung keine Rolle mehr. Doch mit der Implementierung der Technologie steht man erst am Anfang. Die meisten Kläranlagen fangen noch kein Lachgas ab.
