In den Sechzigerjahren gehörte die Leine im Raum Hannover zu den schmutzigsten Flüssen Niedersachsens. Daher ließ die Wasserqualität der kleineren Gewässer in und um Hannover deutlich zu wünschen übrig. Eine Ursache für den Zustand war, dass die Städte und Gemeinden rund um Hannover ihre Abwässer über einige veraltete Kläranlagen in diese Gewässer (Vorfluter) einleiteten.
Um eine Verbesserung der Verhältnisse zu erreichen, beauftragte der damalige Kommunalverband Großraum Hannover im Jahre 1969 die Landeshauptstadt Hannover, ein neues Konzept für die Abwasserreinigung in der Kernregion Hannover zu entwickeln.
Man entschied sich, ein zweites Großklärwerk in Gümmerwald (Gemeinde Seelze) zu bauen. Dieses wurde über eine Verbundleitung mit dem Klärwerk Hannover-Herrenhausen unterirdisch verbunden, um einen Großteil des in der Region Hannover anfallenden Abwassers zu reinigen und dem Fluss Leine zuzuführen. Am ersten April 1983 wurde das Klärwerk mit seiner neuen Verbundleitung in Betrieb genommen. Das Klärwerk Gümmerwald hat eine Ausbaugröße von 750.000 Einwohnergleichwerten (EGW).
Seit dieser Zeit werden die Abwässer der Städte und Gemeinden Hannover, Garbsen, Gehrden, Hemmingen, Laatzen, Ronnenberg und Seelze zusammengeführt und nach einem einheitlichen Standard gereinigt. Insgesamt wird über diesen Klärwerksverbund das Abwasser von zirka 750.000 Menschen sowie die Abwassermengen aus Industrie und Gewerbe entsorgt und gereinigt — das sind durchschnittlich etwa 162.000 Kubikmeter täglich.