Projekt 09395/01

Untersuchung zur Versickerung und Regenwasserbehandlung in der Mischkanalisation ländlicher Gemeinden

Projektdurchführung

Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU)
Erwin-Schrödinger Str./Gebäude 14
67663 Kaiserslautern

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die vorhandenen Richtlinien und Regelwerke zur Bemessung von Regenentlastungsbauwerken im Mischverfahren berücksichtigten die Gegebenheiten des ländlichen Raumes nach den Erkenntnissen der mit der Problematik befaßten Arbeitsgruppen der ATV Abwassertechnischen Vereinigung in ökologischer Hinsicht in nicht ausreichender Weise.
Im Projekt sollten die besonderen Randbedingungen ländlicher Gemeinden und die bemessungsrelevanten abwassertechnischen Kennwerte erhoben werden. Darüber hinaus sollte der Einfluß von Versickerungsmaßnahmen auf die Bemessung sowie die Auswirkungen dezentraler Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen auf die Gewässerbelastung analysiert und bewertet werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm ersten Schritt wurden verfügbare Meßdaten zu Abwasseranfall und Abwasserverschmutzung in ländlichen Einzugsgebieten erhoben, ausgewertet und den Standardwerten der Literatur, die auf Messungen in (groß-)städtischen Kanalnetzen basieren, gegenübergestellt.
Im zweiten Schritt wurden die Auswirkungen von Maßnahmen der Regenwasserbewirtschaftung (Versickerung, dezentrale Speicherung, getrennte offene Ableitung) auf die Bemessung von Regenentlastungsbauwerken sowie die resultierende Gewässerbelastung ermittelt. Dazu wurden vergleichende Schmutzfrachtberech-nungen für ausgewählte Einzugsgebiete durchgeführt. Angewandt wurde das sogenannte Schmutzfrachtmodell ‚KOSMO (KOntinuierliche SchmutzfrachtMOdellierung) der Universität Karlsruhe.


Ergebnisse und Diskussion

Die Ergebnisse des Vorhabens zeigten, daß bezogen auf die Abwassermengen - relevant ist in diesem Zusammenhang zunächst die Trockenwetterabflussmenge - kein zu verallgemeinernder Unterschied zwischen städtischen und ländlichen Gemeinden besteht. Das in der Literatur häufig zitierte Vorurteil des hohen Fremdwasseranfalls im ländlichen Raum hat sich bei den untersuchten ländlichen Gemeinden nicht bestätigt. Bezogen auf die Verschmutzung des Trockenwetterabflusses bei den betrachteten Kläranlagen kann gefolgert werden, daß die CSB- und Pges-Konzentrationen geringer sind als die bisher verwendeten Standardwerte. Dagegen zeichnet sich bezogen auf die NH4-N Konzentration die Tendenz ab, daß der Wert im ländlichen Raum höher liegt. Es kann demnach nicht pauschal gefolgert werden, daß die Verschmutzung im ländlichen Raum geringer ist als in städtischen Gebieten.

Ziel des zweiten Themenschwerpunktes war es, anhand von Beispielgemeinden die speziellen Randbedingungen des ländlichen Raumes aufzuzeigen, die für Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen relevant erscheinen. Daraus abgeleitet wurden Spannweiten für Abkopplungspotentiale. Die Unter-suchungen in den Ortsgemeinden zeigten, daß trotz ungünstiger Randbedingungen (Bodenverhältnisse, Topograhie) Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen zur Anwendung kommen können. Hierfür sprechen Faktoren, die im städtischen Raum seltener zum Tragen kommen, wie die hohe Flächenverfügbarkeit und die Nähe zu einem Gewässer. Aus diesen Erkenntnissen ergaben sich relativ hohe Abkopplungspotentiale in den betrachteten Gemeinden mit bis zu 82 %.

Der letzte Abschnitt des Vorhabens beschäftigte sich mit den Auswirkungen veränderter Entwässerungskonzeptionen auf das Entlastungsverhalten von Bauwerken der Regenwasserbehandlung und dadurch letztlich auf die veränderte Gewässerbelastung. Insgesamt zeigte sich, daß durch Abkopplungsmaßnahmen eine hohe Volumen- und Schmutzfrachtreduzierung bei Entlastungen an den Regenüberläufen und -becken stattfindet. Dagegen wiesen die Entlastungskonzentrationen mit zunehmender Abkopplung einen Anstieg auf. Insbesondere die im Vergleich zu städtischen Gebieten höheren Ammoniumkonzentrationen im Trockenwetterabfluß führten gemeinsam mit dem in Folge von Abkopplungsmaßnahmen geringen Mischverhältnis zu vergleichsweise hohen Ammoniumkonzentrationen im Entlastungsabfluss. Diese Konzentrationen können zu kritischen Situationen bei kleinen Fließgewässern führen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Kontaktadresse:
Universität Kaiserslautern, Fachbereich Architektur, Raum- und Umweltplanung, Bauingenieurwesen, FG Siedlungswasserwirtschaft, Ansprechpartner: Herr Professor Dr.-Ing. T. G. Schmitt, Frau Dipl.-Ing. Ulla Leinweber, Tel. 0631/2050 - 2946, Fax -3905.

Veröffentlichung:
Investments on stormwater treatment in rural areas accepted poster on the conference IAWQ 19 th Biennial International Conference in Vancouver.


Fazit

Die im Projekt erzielten Ergebnisse zeigten, daß die Notwendigkeit besteht, Auswirkungen von Flächenabkopplungen in das Bemessungsprocedere des ATV-Arbeitsblattes A 128 problemgerecht einzuarbeiten. Dabei müssen die Gegebenheiten des ländlichen Raums Berücksichtigung finden.

Es kann derzeit nicht davon ausgegangen werden, daß Schmutzfrachtberechnungen in ländlichen Gebieten standardmäßig durchgeführt werden. Das Projekt zeigte jedoch, daß sie exemplarisch an Entwässerungsnetzen in ländlichen Gebieten durchgeführt werden sollten, um die Auswirkungen von Flächenabkopplungen auf kleine Entwässerungsnetze quantifizieren und die Unterschiede zwischen ländlichen und städtischen Gebieten besser beurteilen zu können. Letztlich sollte aufgrund der Erkenntnisse dieser Untersuchung und weiterer Schmutzfrachtberechnungen ein konkreter Weg gefunden werden, wie die Gegebenheiten des ländlichen Raumes innerhalb des einfachen Bemessungsverfahrens des ATV-Arbeitsblattes A 128 Berücksichtigung finden.
Insofern oblag dem Projekt generell deutliche Relevanz für den Gewässerschutz und das Projektziel wurde erreicht.