Die Phosphoreliminierungsanlage (PEA) ist seit 1977/78 in Betrieb. Sie liegt in einem Seitental am Einlauf des Hauptzuflusses, dem Wahnbach. An dieser Stelle gelangen mehr als 80 Prozent aller Zuflüsse und der größte Teil der Nähr- und Trübstoffe in die Talsperre. Das Vorbecken dient dabei als Speicher (circa 0,5 Millionen Kubikmeter) mit dem kleinere Hochwässer vollständig aufgefangen und in der PEA gereinigt werden können. Bei größeren Hochwässern gelingt es, die am stärksten verunreinigte Kopfwelle abzufangen, bevor es dann zum Überlauf der Vorsperre kommt, weil die Kapazität der PEA mit circa fünf Kubikmetern pro Sekunde nicht mehr ausreicht.

Das Wasser wird aus dem Vorbecken entnommen, in der PEA gereinigt und durch einen Unterwasserkanal in das Hauptbecken geleitet (Auslauf).

Verbesserung der Rohwassergüte 

Die nachstehende Grafik lässt erkennen, dass trotz der Abwassersanierung im Einzugsgebiet und der Unterstützung der Landwirte für optimale Düngung und Erosionsminderung der Bodenbearbeitung ab den 1980er Jahren immer noch Phosphor durch natürliche Erosion auftritt. Dieser muss durch die PEA entfernt werden, um die gute Wasserqualität der Wahnbachtalsperre zu erhalten.

Die zweite Grafik zeigt, wie sich die PEA auf den Gewässerzustand (Trophie) des Stausees ausgewirkt hat. Die rote Linie zeigt den Verlauf vor der Inbetriebnahme der PEA 1977, die ab 1978 den Verlauf der blauen Linie bewirkt hat. Der Verlauf der roten Linie nach 1978 zeigt was passiert wäre, wenn es die PEA nicht geben würde. Der Stausee wäre dann eutroph mit permanenten Algen-Massenentwicklungen und schlechter Wasserqualität. Die Aufbereitung zu Trinkwasser wäre dann bedeutend aufwendiger und mit größerer Unsicherheit behaftet.

Gewässer lassen sich bestimmten Trophiestufen, die nach der Menge des Nährstoffangebotes charakterisiert werden, zuordnen:

• oligotroph: nährstoffarm 
• mesotroph: mittleres Nährstoffangebot    
• eutroph: nährstoffreich    
• polytroph: sehr nährstoffreich
• hypertroph: extrem nährstoffreich