mini|Sanierung des Rüpingsbachs: als erstes werden die Betoneinfassungen aufgebrochen Der ökologische Umbau des Emschersystems bestand aus dem Aufbau eines zentralen Abwasserklärsystems im Ruhrgebiet, dem Bau von unterirdischen Abwasserkanälen und der Renaturierung der Emscher und ihrer Nebenflüsse. Er begann 1992 und wurde Anfang September 2022 mit dem Pflanzen einer Weinrebe am Wasserkreuz Castrop-Rauxel abgeschlossen.Sprung über die Emscher auf eglv.de, abgerufen am 6. September 2022.Blaugrünes Leben: Die neue Emscher ist da auf eglv.de, 1. September 2022, abgerufen am 5. September 2022. Das Investitionsvolumen des Projekts betrug rund 5,38 Mrd. Euro.WAZ: Mehrere Meilensteine für den Emscherumbau im Jahr 2018, 20. November 2018.
Geschichte mini|Die noch nicht renaturierte Emscher im Norden von Essen mini|Mündung des Schwarzbachs in die Emscher vor der Renaturierung. Deutlich zu erkennen ist, dass das Wasser der Emscher seit Inbetriebnahme der Kläranlage Dortmund-Deusen wesentlich sauberer als das der Zuflüsse ist. mini|Der noch nicht renaturierte Lanferbach in Gelsenkirchen
Die Emscher prägte als träger, mäandrierender Fluss mit dem geringen Gefälle von 122 Metern auf 109 Kilometer zwischen der Quelle in Holzwickede und der Mündung in den Rhein bei Duisburg die Landschaft des nördlichen Ruhrgebiets bis ins späte 19. Jahrhundert.Peter Wittekampf: Die Emscher bis zum Ende des 20. Jahrhunderts.
In der lange dünn besiedelten Auenlandschaft bot sie einen Lebensraum für eine große Artenvielfalt.Flussgebietsplan Emscher, Emschergenossenschaft. Der mittelalterliche Chronist BeurhausBeurhaus auf dortmund.de/stadtarchiv abgerufen am 6. September 2022 beschrieb diese Landschaft folgendermaßen:
Aufgrund der erwähnten Vorflutverhältnisse gab es bei starkem Niederschlag häufig Hochwasser, das zur Überschwemmung der nahegelegenen Gebiete führte. Daher wurde bereits seit Mitte des 18. Jahrhunderts versucht, den natürlichen Verlauf zu regulieren. Die unmittelbaren Anwohner der Emscher leiteten ihr Abwasser bereits damals in den Fluss, allerdings waren es nur geringe Mengen, die die Selbstreinigungskräfte des Gewässers noch nicht überforderten."Alles fließt: Das Wasser der Emscher, Heimat Dortmund" Im 19. Jahrhundert vervielfachte sich jedoch im Zuge der Industrialisierung die Bevölkerung im Emschergebiet, so wuchs etwa Dortmund von 4500 Bewohnern zu Beginn des Jahrhunderts bis auf 66.500 im Jahr 1880.
Zunehmend wurden Abwässer von Bergbau und Industrie in die unbefestigte Emscher geleitet. 1879 beschloss man in Dortmund, auch alle häuslichen und gewerblichen Abwässer der Stadt in den Fluss zu leiten, obwohl er schon zu dieser Zeit von morphologischen Analysen als sensibel eingestuft wurde. Durch stark gesteigerte Nährstoffzufuhr wurden Fäulnisprozesse und vermehrtes Algenwachstum begünstigt, welche die chemische Zusammensetzung des Wassers erheblich veränderten. Zudem beeinflussten die aus den Gruben eingeleiteten Salzfrachten das natürliche Milieu negativ. Besonders das eiweißhaltige Abwasser der Brauereien verursachte schließlich das Umkippen der Emscher.
1882 verfasste eine Bürgerinitiative einen Bericht an den preußischen Landtag, der die belästigenden Umstände beschrieb:
Ungeachtet dessen wurden weiterhin große Mengen ungeklärter Abwässer in das natürliche Bachbett der Emscher eingeleitet. Die häufigen Überschwemmungen ganzer Stadtteile, die durch die zunehmende Versiegelung der Großstädte verschlimmert wurden, riefen vor allem in Gelsenkirchen äußerst unhygienische Verhältnisse hervor, durch die sich Krankheiten wie Cholera, Typhus und Ruhr schnell zu Epidemien entwickelten, die damals oft tödliche Folgen haben konnten.
Um diese Problematik zu lösen und die Lebensbedingungen der Anwohner zu verbessern, wurde ab den 1880er Jahren eine städteübergreifende Abwasserentsorgung diskutiert. Allerdings schien eine unterirdische Kanalisation unmöglich, da die Gefahr bestand, dass anhaltende Bergsenkungen durch den Bergbau das Rohrsystem immer wieder verschieben würden.Abwasserkanal Emscher, Emschergenossenschaft.
Im Jahr 1899 wurde in Bochum die Emschergenossenschaft gegründet; sie war fortan für die Abwasser- und Regenwasserwirtschaft verantwortlich. 1904 wurde sie auch gesetzlich in Preußen verankert und begann alsbald mit der Begradigung und Regulierung der Emscher und ihrer Nebenläufe.Schumacher: "Abwasserkanäle – Zeitzeugen der Flussgeschichte", S. 7 Die Ingenieure entwickelten eine trapezförmige Befestigung mit Betonsohlschalen, die einfach umzusetzen und kostengünstig im Vergleich zu anderen Kanalisationen war. Durch diverse Pumpwerke konnten auch die Schwierigkeiten des geringen Gefälles überwunden und die Abwässer direkt zu den zentral angelegten Kläranlagen geleitet werden.Emschergenossenschaft: "Kläranlagen", S. 12
Ein großer Nachteil dieses Systems war der ökologische Tod der regulierten Bachläufe, die Emscher als natürlicher Fluss existierte zu diesem Zeitpunkt nicht mehr. Auch belästigte die starke Geruchsentwicklung durch Fäulnisprozesse und phenolhaltige Kokereiabwässer besonders an Sommertagen und bei Inversionswetterlagen die Emscheranwohner. Die unnatürliche Gestaltung des Kanals als Betonrinne prägte das Landschaftsbild sehr negativ und die offenen Abwasserkanäle waren mit ihren steilen Hängen und den rutschigen Betonelementen eine Gefahr für Mensch und Tier.Niewerth: "Emschervertellekes" Allerdings erschien diese Lösung der regionalen Abwasserentsorgung lange Zeit alternativlos.
Mit dem absehbaren Ende der Bergsenkungen nach Einstellung des Steinkohlebergbaus im Emschergebiet in den 1980er Jahren konnten jedoch diese Missstände angegangen werden.
Neue Klärwerke mini|Klärwerk Emschermündung Bis Ende der 1990er wurde die Abwasserreinigung des 865 Quadratkilometer auf den Seiten der Emschergenossenschaft, abgerufen am 18. März 2012. umfassenden Emschergebiets neu auf vier zentrale Klärwerke ausgerichtet:
Die Kläranlage Dortmund-Deusen wurde 1994 in Betrieb genommen und reinigt insbesondere die bis dahin ungeklärt in die Emscher fließenden Abwässer aus Dortmund. Sie sorgt seitdem für eine deutlich zurückgegangene Geruchsbelästigung im Bereich der noch nicht renaturierten Emscher unterhalb von Dortmund. Das Abwasser wird unter anderem durch einen ab Holzwickede parallel zur Emscher gebauten Abwasserkanal zugeführt.
Das Klärwerk Bottrop wurde 1991 bis 1996 an der Stelle des früheren Flussklärwerks neu errichtet und reinigt die Abwässer des mittleren Ruhrgebiets. Seit 2018 wird auch das Wasser aus dem Emscherkanal zugeführt. auf den Seiten der FH Bochum, abgerufen am 18. März 2012.
Das Klärwerk Emschermündung (KLEM) im Bereich der Stadtgrenzen zwischen Dinslaken, Duisburg und Oberhausen wurde 1976 errichtet und klärt bei trockenem Wetter das gesamte Wasser der noch nicht renaturierten Emscher. 1995 und 2001 wurde es erweitert und modernisiert. Hier endet der Emscherkanal und führt dem Klärwerk das gesamte Abwasser des Ruhrgebietes zu. Dazu wird noch ein Pumpwerk errichtet, das das geklärte Wasser bei Hochwasser in den Rhein pumpt. Bisher wird dann das Klärwerk abgeschottet und der Fluss daran vorbeigeleitet.
Die drei bisher genannten Klärwerke leiten das geklärte Wasser in die Emscher ein.
Die 1936 errichtete Kläranlage Duisburg Alte Emscher klärt die Abwässer aus den Einzugsgebieten der 1910 und 1949 vom Flusssystem Emscher abgetrennten ehemaligen Unterläufe Alte Emscher und Kleine Emscher, also vor allem aus dem Duisburger Norden und Teilen Oberhausens, und leitet das geklärte Wasser direkt in den Rhein ein.
Abwasserkanal Emscher mini|600px|Verlauf des Abwasserkanals Emscher mini|Rohrvortrieb flussabwärts Der Abwasserkanal Emscher (AKE), auch Emscherkanal genannt, ist das zentrale Bauprojekt zum Umbau des Emschersystems von offener zu geschlossener Abwasserableitung. Er verläuft unterirdisch parallel zum Fluss Emscher. Der 51 km lange Kanal beginnt in Dortmund nördlich der Kläranlage Dortmund-Deusen, endet in Dinslaken am Klärwerk Emschermündung und nimmt das bisher direkt durch den Fluss abgeleitete Abwasser auf.
Der Abwasserkanal besteht aus einer Stahlbetonröhre mit einem Innendurchmesser zwischen 1,4 und 2,8 m. Abschnittsweise wurden zwei Röhren parallel verlegt, um einen größeren Gesamtquerschnitt zu erhalten, so dass die Kanallänge insgesamt über 73 km beträgt.Emschergenossenschaft: Der Emscher-Umbau Er wurde mit 1,5 ‰ Gefälle gebaut, so dass eine Fließgeschwindigkeit des Abwassers von etwa 4 km/h entsteht. Da dieses Gefälle größer als das der Oberfläche ist, werden drei unterirdische Pumpwerke in jeweils etwa 40 m tiefen runden Schächten mit 50 m Durchmesser gebaut. In Dortmund beginnt der Kanal auf einer Tiefe von etwa 8 m. Das Pumpwerk Gelsenkirchen hebt das Abwasser aus etwa 30 m Tiefe um rund 12 m an. Das Pumpwerk Bottrop fördert das Abwasser aus etwa 32 m Tiefe an die Oberfläche zum Klärwerk Bottrop. Der Emscherkanal wird auf eine Tiefe von etwa 20 m weiter in Richtung Dinslaken fortgesetzt. Kurz vor der Stadtgrenze zu Dinslaken hebt das Pumpwerk Oberhausen das Abwasser aus einer Tiefe von 40 m und leitet es zum Klärwerk Emschermündung.
Baubeginn war 2011 in Bottrop; der 35 Kilometer lange Abschnitt von Dortmund über Castrop-Rauxel bis Bottrop ging ab September 2018 schrittweise mitsamt den Pumpwerken Gelsenkirchen und Bottrop in Betrieb.Emscher-Kanal: Das letzte Rohr liegt. In: Recklinghäuser Zeitung. 31. August 2019, S. 15. Die letzten Kanalrohre wurden im August 2019 verlegt. Das Pumpwerk Oberhausen wurde Mitte 2020 fertig, die Inbetriebnahme des Gesamtsystems erfolgte Ende 2021.
Renaturierung der Emscher mini|Die renaturierte Emscher in Hörde Zur Bundesgartenschau in Dortmund wurde 1991 bereits ein kurzer Abschnitt der Emscher entlang des Westfalenparks renaturiert. Dieser Bereich wurde aber bis 2009 nur von wenig Wasser aus umliegenden Quellen durchflossen. Das Mischwasser aus dem noch nicht renaturierten Oberlauf wurde in einem Abwasserkanal herumgeführt.
Am 18. Dezember 2009 wurde in Hörde das renaturierte, oberirdische Bett der Emscher geflutet. Nachdem die Emscher an dieser Stelle über 100 Jahre verrohrt unter der Hermannshütte geflossen ist, strömt nun sauberes Wasser durch ein naturnahes Flussbett parallel zum Phoenix-See.Milliarden-Projekt: Das Bett der Emscher wurde geflutet. In: Ruhr-Nachrichten Dortmund. 18. Dezember 2009 (ruhrnachrichten.de), abgerufen am 10. März 2012.
Ende 2011 war der Emscherhauptlauf von der Quelle in Holzwickede bis Deusen auf 23 Kilometern Länge renaturiert. Der weitere Flusslauf soll in Teilen ebenfalls renaturiert werden. Zwischen 2008 und 2012 wurde bei Castrop-Rauxel-Henrichenburg der neue Emscher-Durchlass unter dem Rhein-Herne-Kanal errichtet, der mit einem größeren Querschnitt bereits auf die Aufnahme eines naturnahen Flusslaufs vorbereitet ist. Gleichzeitig entstand in diesem Bereich ein Natur-Erlebnis-Park. Als Wahrzeichen und neue Landmarke der Region errichtete die Emschergenossenschaft für 10 Mio. Euro eine weit geschwungene 412 Meter lange Zügelgurtbrücke über Kanal und Emscher. Als Sprung über die Emscher soll die Brücke den Strukturwandel im Emscher-Gebiet symbolisieren und in zweiter Linie die Parkanlagen an die östlich gelegenen Wohngebiete anbinden.
Im Rahmen des Handlungskonzepts Emscherland 2020 fand auch eine ökologische Umgestaltung des Unterlaufs statt, der seit Fertigstellung des Emscherkanals von Abwasser befreit ist.Integriertes Handlungskonzept (IHK) Emscherland 2020 (emscherland2020.de PDF). Schon aufgrund der Vorflutverhältnisse konnte er aber nicht wieder völlig natürlich mit Mäandern und Auen gestaltet werden, sondern musste eingedeicht bleiben. Durch Aufweitung der Deiche und auenähnliche Regenrückhaltebecken sollte jedoch die Fließgeschwindigkeit verringert werden.