Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel des Vorhabens ist die Reduzierung der Gew\u00e4sserbelastung aus Entw\u00e4sserungssystemen durch deren intelligente Bewirtschaftung unter Ber\u00fccksichtigung der Schmutzfracht.
\nKanalisationsnetze werden \u00fcberwiegend mit starr eingestellten Drosselabfl\u00fcssen betrieben. Zudem werden die Schmutzfrachten in den Netzen wohl beim Nachweis der Mischwasserbehandlung rechnerisch ber\u00fccksichtigt, i.d.R. jedoch nur mit Standardwerten und geringen Anpassungen an die Realit\u00e4t. Auch die projektspezifische Situation bzgl. des Verhaltens der Schmutzstoffe im Kanal werden wenig betrachtet.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIn diesem Projekt werden M\u00f6glichkeiten zur Reduzierung der Emissionen aus Entw\u00e4sserungssystemen, am Beispiel des Kanalisationsnetzes und der Kl\u00e4ranlage der Stadt Gie\u00dfen, untersucht.
\nEs werden verschiedene Varianten zur Abflusssteuerung des Entw\u00e4sserungssystems, auch auf der Basis von Simulationen, berechnet. Zur Untersuchung der Ursachen und der Entstehung von \u00fcber dem Durchschnitt liegenden Schmutzfrachtwerten werden Messungen der Schmutzkonzentrationen an verschiedenen Stellen im Netz durchgef\u00fchrt. Die Ergebnisse der Messungen werden bei der Aufstellung der Steuerungskonzepte ber\u00fccksichtigt.
\nMit Hilfe von Kl\u00e4ranlagensimulationen werden die Auswirkungen der verschiedenen Steuerungsvarianten auf die Kl\u00e4ranlage untersucht. Damit wird sichergestellt, dass die Emissionen des Gesamtsystems verbessert werden und nicht nur eine Verlagerung der Emissionen aus dem Kanalisationssystem auf den Kl\u00e4ranlagenablauf stattfindet.
\nWesentliche Ursache f\u00fcr Schmutzfrachtspitzen sind Ablagerungen im Kanalnetz, die in bestimmten Situationen, z.B. bei Mischwasserbeaufschlagung oder bei Beckenentleerungen, aufgewirbelt und mitgerissen werden. Es sollte verhindert werden, dass diese Schmutzfrachtspitzen ins Gew\u00e4sser ausgetragen werden oder dass sie negative Auswirkungen auf den Kl\u00e4ranlagenbetrieb haben. M\u00f6glichkeiten hierf\u00fcr liegen z.B. in der Beseitigung der Ablagerungen schon im Trockenwetterfall, z.B. durch Schwallsp\u00fclungen, oder in der Beeinflussung des Kl\u00e4ranlagenzulaufs in Abh\u00e4ngigkeit von der aktuellen Kl\u00e4ranlagenkapazit\u00e4t.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Mit den Simulationswerkzeugen Loopsim, Awaopt und Kansim konnten die Auswirkungen von neun unterschiedlichen Abflu\u00dfsteuerungsvarianten auf das sogenannte Kurznetz bei vier ausgew\u00e4hlten Niederschlagsereignissen untersucht, dargestellt, verglichen und quantifiziert werden. Ein wesentliches Ergebnis hierbei war, da\u00df sich der Einflu\u00df der Abflu\u00dfsteuerung auf die Gew\u00e4sser mittels eingef\u00fchrter Gew\u00e4sserschadenskosten quantifizieren und monetarisieren l\u00e4\u00dft. Die speziell f\u00fcr dieses Vorhaben geschaffenen Werkzeuge haben sich in der Anwendung auf das sogenannte Kurznetz damit ausdr\u00fccklich bew\u00e4hrt.<\/p>\n
Die Untersuchungen haben auch gezeigt, wie gro\u00df das Potential f\u00fcr eine Steuerung insgesamt ist. Die ermittelten Einflu\u00dffaktoren auf das Steuerungspotential k\u00f6nnten so bei der Bearbeitung von anderen Projekten verwendet werden. Bisher wurden die Abflu\u00dfsteuerung und die Kanalsp\u00fclung weitestgehend unabh\u00e4ngig voneinander betrachtet. Die Wirkung von Schwallsp\u00fcleinrichtungen ist einfach und effizient. Die lnvestitionskosten f\u00fcr Anschaffung und Einbau der Aggregate k\u00f6nnen jedoch erheblich sein, besonders wenn bauliche Ma\u00dfnahmen oder mehrere Organe notwendig sind. In Hinblick auf die Entwicklung eines innovativen Sp\u00fclorgans, das auf Grundlage eines einfachen Mechanismus, den harten Anforderungen f\u00fcr den Kanaleinsatz gen\u00fcgen und mit geringen Investitions- und Betriebskosten verbunden sein soll, wurden erste Untersuchungen durchgef\u00fchrt, konnten jedoch nicht weitergef\u00fchrt werden. Bisher ausgef\u00fchrte Projekte zur Steuerung von Kanalnetzen beschr\u00e4nkten sich auf die Einbeziehung der quantitativen Parameter Wasserstand und Durchflu\u00df. Ein wichtiges und grundlegendes Merkmal dieses Projektes ist die Betrachtung und die Einbeziehung der Schmutzkonzentrationen bzw. -frachten. Bisher wurden nur Projekte mit einer Steuerung im Regenwetterfall realisiert. In diesem Projekt sollte eine Steuerung sowohl im Regen- als auch teilweise im Trockenwetterfall erfolgen. <\/p>\n
In Hinblick auf das Verhalten von Schmutzstoffen im Kanal konnte in diesem Projekt erwartungsgem\u00e4\u00df kein vollst\u00e4ndiger Modellansatz entwickelt werden. Dies ist Aufgabe der Grundlagenforschung. Hier sollen Modellans\u00e4tze in Hinblick auf den praxisnahen Einsatz unter Benutzung von Messergebnissen untersucht werden. Positive Ergebnisse k\u00f6nnen hierbei auf weitere Anwendungsf\u00e4lle \u00fcbertragen werden. Das Spektrum der m\u00f6glichen Anwendung geht \u00fcber die Steuerung weit hinaus. Die Schmutzfrachtbetrachtungen haben Einflu\u00df auf die Planung von Entw\u00e4sserungssystemen, insbesondere in Hinblick auf die Emissionen in den Vorfluter. Die Quantifizierung der Schmutzfrachten und Konzentrationen gewinnt zudem in Hinblick auf die Europ\u00e4ische Wasserrahmenrichtlinie und das Flu\u00dfgebietsmanagements weiter an Bedeutung.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Das Vorhaben wurde ausf\u00fchrlich und \u00f6ffentlich auf der Abschlu\u00dfbesprechung an der Fachhochschule Gie\u00dfen (Fachgespr\u00e4ch nach AP2) am 26.11.2008 pr\u00e4sentiert. Zudem wurde innerhalb dieses Vorhabens eine Doktorarbeit erstellt und im Institut f\u00fcr Wasser und Gew\u00e4sserentwicklung Herrn Prof. Dr. Hahn ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Es wurde ein Konzept f\u00fcr die Schmutzfrachtbewirtschaftung entwickelt. Die Erkenntnisse und Methoden wurden exemplarisch auf einen Systemausschnitt (Kurznetz) des Kanalnetzes der Stadt Gie\u00dfen angewandt. Mit den Simulationswerkzeugen Loopsim, Awaopt und Kansim konnten die Auswirkungen der neun untersuchten Abflu\u00dfsteuerungsvarianten auf das sogenannte Kurznetz bei vier ausgew\u00e4hlten Niederschlagsereignissen dargestellt, verglichen und quantifiziert werden. Ein wesentliches Ergebnis hierbei war, da\u00df sich der Einflu\u00df der Abflu\u00dfsteuerung auf die Gew\u00e4sser mittels eingef\u00fchrter Gew\u00e4sserschadenskosten quantifizieren l\u00e4\u00dft. Die speziell f\u00fcr dieses Vorhaben geschaffenen Werkzeuge haben sich in der Anwendung auf das sogenannte Kurznetz damit bew\u00e4hrt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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