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Abwasser von HochleistungsstrassenBerner Strategie für die Reinigung

1. Einleitung

Das Tiefbauamt des Kantons Bern (TBA)beschäftigt sich seit Jahren intensiv mit der

Reinigung des Strassenabwassers. Priorität füreine Behandlung hat immer die Versickerungüber bewachsene Bodenschichten z. B. bei derEntwässerung über die Schulter oder in zen-tralen Retentionsfilterbecken [1, 2].Bei Hochleistungsstrassen in hügligem Ge -lände und in städtischen Agglomerationen imKanton Bern stehen keine entsprechend gros-sen Versickerungsflächen zur Verfügung (Abb.1). Es stellt sich deshalb für den Kanton Berndie Aufgabe, Strassenabwasserbehandlungs -anlagen (SABA) zu konzipieren, die Platz spa-rend und trotzdem genügend leistungsfähigsind. Neue Lösungsideen sind gefragt und er-

Im Rahmen der Unterhaltsplanung der Nationalstrassen werden auch im

Kanton Bern grössere Teilabschnitte nach einem vom Bundesamt für Stras-

sen (ASTRA) festgelegten Plan saniert. Dabei ist das Strassenabwasser vor

der Einleitung in ein Gewässer zu behandeln. Grundsätzlich favorisiert das

Tiefbauamt die Versickerung über die belebte Bodenschicht – bei Kantons-

strassen nach Möglichkeit durch Versickerung über die Schulter und bei

Hochleistungsstrassen in Becken. In hügeligem Gelände werden aus Platz-

gründen technische Filtersysteme eingesetzt. Im folgenden Artikel wird die

Strategie für die Reinigung des Abwassers von Hochleistungsstrassen be-

schrieben.

Peter KaufmannEpuration des eaux de ruisselle-ment des autoroutesStratégie choisie par le canton deBerneL’Office fédéral des routes (OFROU) a déterminéun plan d’assainissement de grands tronçons d’autoroutes, prévoyant de traiter les eaux de ruis-sellement avant de les rejeter dans les émissaires.Le canton de Berne est aussi concerné et va pren-dre des mesures dans le cadre de la planificationde l’entretien des portions d’autoroutes situées surson sol. L’Office des ponts et chaussées (OPC) préfère envisager la méthode de l’infiltration deseaux à travers une couche de sol riche en microor-ganismes vivants. Pour les routes cantonales, ilprévoit l’écoulement direct dans les bas-côtés de laroute, en laissant l’eau de ruissellement passer par-dessus les accotements. Pour les routes nationales,il veut construire des bassins d’infiltration. Lorsquele terrain est très accidenté, le manque d’espaceimpose le choix de systèmes techniques de filtration.Cette publication présente la stratégie choisie parle canton de Berne pour réaliser les installationsd’épuration des eaux de ruissellement des auto-routes.

Effluent from High PerformanceRoadsBern Strategy for CleaningAs part of maintenance planning for federal roadsin the Canton of Bern larger sections will also becleaned according to a plan devised by the FederalRoads Office (FEDRO). In doing so, road effluent isto be treated before being discharged into a bodyof water. The Civil Engineering Office fundamen-tally favours infiltration via the soil layer – withcanton roads, depending on the possibility,through infiltration via the shoulder and in tanksfor high performance roads. In hilly terrain technicalfilter systems will be implemented due to reasonsof space. The strategy for the cleaning of effluentfrom high performance roads is described in thefollowing article.

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Abflussmenge in m3/ha

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fordern gute Planungsgrundlagen.Die Ergebnisse über die Abschwem-mung von Schadstoffen sind auf denSeiten 539–546 dieser gwa-Ausga-be beschrieben [3]. Die Strategie fürdie technischen SABAs wird indiesem Artikel beschrieben.

2. Dimensionierung

Die Kenntnisse über den Abflussdes Regens von Hochleistungs-

strassen sind eine wichtige Grundla-ge bei der Projektierung einer SABA.Messungen auf den Autobahnen A1 bei Mattstetten (DTV1 = 74 000)und A6 bei Allmendingen (DTV =59 000) zeigen, dass nur etwa dreiViertel der Regen zu einem Abfluss

führen. Pro Jahr sind es ungefähr110 Abflussereignisse, die währendca. 400 Stunden abfliessen. Die Ab-flussdauer beträgt damit nur etwa 5 % der Jahresstunden. Die Jahres-abflusshöhe liegt im schweizerischenMittelland bei 600 bis 700mm, waseinem Gesamtabflussbeiwert von0,60 bis 0,70 entspricht. Die mittlereAbflussintensität berechnet sich aufungefähr 1,5mm/h (Tab. 1).Die meisten Regen haben Abfluss-mengen im Bereich von 10 bis 60m3/ha Strassenfläche und fliessen in einbis fünf Stunden ab. Nur etwa zehnRegenereignisse pro Jahr haben Ab -flussmengen im Bereich von 100 bis700m3/ha und Abflusszeiten zwischenfünf und fünfundzwanzig Stunden(Abb. 2). Diese langen Regen be-stimmen massgebend die Abwas-

sermenge, die unbehandelt über den Überlaufin den Vorfluter entlastet. Sie sind auch für dieDimensionierung des Speichervolumens ei-ner SABA entscheidend. Bei einem Gross teilder Regen handelt es sich um so genannteLandregen, die mehr oder weniger gleichmäs-sig und gross flächig abregnen, wobei oft auchkurze Abflussspitzen im Laufe eines Regensauftreten können (siehe Beispiele in [3]).Die Menge des abfliessenden Strassenabwas-sers ist massgebend beeinflusst von den seit-lichen Barrieren, die das Verspritzen und dieVerwehung ins angrenzende Land verhindern.

Abb. 1 Auf diesem Gelände unter der Brücke wird im Wylerholz die SABA für die Stadttangente Bern erstellt.

1 durchschnittlicher Tagesverkehr (DTV)

Abb. 2 Abflussereignisse auf der A1 bei Mattstetten in den Jahren2006 und 2007.

Abb. 3 Der Abfluss von Hochleistungsstrassen ist gross, wenn seitli-che Standspuren und oder Lärmschutzwände das Verspritzen unddie Verwehung des Regens ins Umland verhindern.

Abflussereignisse Messstelle und Jahr

Jahres- Regen- menge in mm

Regen ohne

Abfluss in mm

Regen die Ab-fluss

erzeugen in mm

Regen-dauer in h

Abfluss-menge in mm

Anzahl Abfluss-dauer in

h

Gesamt- abfluss-

beiwert in %

Mittlere Abfluss-

intensität in mm/h

A1 2006 1150 193 957 460 630 108 463 66 1,4 A1 2007 1137 213 924 388 594 117 393 64 1,5 A6 2006 1208 189 1019 445 605 112 462 59 1,3 A6 2007 1302 195 1107 415 761 129 413 69 1,8

gen) 2 keine keine 80 30-50 2 beidseitig keine 80-100 50-70 4 beidseitig keine 120 60-70 4 beidseitig ja 120 70-80

Anzahl Fahrspuren

(beide Richtun

Seitliche Stand-

streifen / Trottoirs

Seitliche Barrieren /

Lärmschutz-wände

Fahrge-schwindig-

keit in km/h

Gesamt-abfluss-

beiwert in %

Tab. 1 Übersicht über die Abflussereignisse auf den Messstellen Mattstetten (A1) und Allmendingen (A6).

Tab. 2 Gesamtabflussbeiwerte für verschiedene Hochleistungs strassen.

Abflussmenge in m3/ha

1 10 100 1000

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gerten Speicher gestapelt werdenmüssen. Dies gilt bei technischenFiltern genau gleich wie bei einemBodenfilter. Das Speichervolumenhat einen grossen Einfluss auf denGesamtwirkungsgrad einer SABA,denn je mehr Abwasser im Beckengestapelt werden kann, umso gerin-ger ist der Überlauf von ungereinig-tem Abwasser in den Vorfluter. ImWeiteren ist der Gesamtwirkungs-grad einer SABA umso grösser, jemehr Schlamm im Grobabscheiderund im Speicher- und Absetzbeckenabgetrennt werden kann, und jegrösser der Wirkungsgrad und dieKapazität der Filtrationseinheit ist(Abb. 5). Der Einfluss des Speichervolumensauf den Gesamtwirkungsgrad be-züglich der gesamten ungelöstenStoffe GUS zeigt Abbildung 6. AmBeispiel der SABA Wylerholz derStadttangente Bern ergibt sich derfolgende Zusam menhang: Für einengeforderten Gesamtwirkungsgradder SABA von 80 % und einer Fil-trationsstufe mit 80 % Wirkungs-grad ist ein Speichervolumen von120 m3/ha Strassenfläche erforder-lich. Würde lediglich ein Ge samt -

effekt von 70 % gefordert, dannkönn te das Speichervolumen hal -b iert werden. Andererseits könntemit einem Speichervolumen von120 m3/ha und einer Membranfiltra-tion mit 100 % Wirkungsgrad bezüg-lich GUS ein SABA-Gesamteffektvon über 90 % erreicht werden. Als vorläufigen Richtwert für dieDimensionierung einer SABA fürHochleistungsstrassen wird ein spe-zifisches Speichervolumen von120 m3/ha Strassenfläche empfohlen.

4. Schadstoffe

Die Stoffe, welche ins Strassen-abwasser gelangen und die

Gewässerqualität beeinträchtigenkön nen, wurden im Grundlagenbe-richt «Gewässerschutzmassnahmenbeim Strassenbau» identifiziert [7]und in der BAFU-Wegleitung zu-sammengefasst [1]. Für zahlreicheParameter gibt die VSA-Richtlinie«Regenwas serentsorgung» frachtge-wogene Mittelwerte von Konzen-trationen im Strassenabwasser an,die auf Grund von Literaturrecher-chen zusam men gestellt wurden [2].

So fällt bei Strassen mit seitlichen Standstrei-fen und Trottoirs oder Parkflächen das Spritz-wasser auf entwässerte Flächen und kommtzum Abfluss, während es bei Strassen ohneseitliche, entwässerte Flächen ins angrenzendeLand verspritzt und dort versickert. AuchLärmschutzwände oder Hausfassaden verhin-dern grosse Spritz- und Verwehungsverluste(Abb. 3). Für die Dimensionierung wird derGesamtabflussbeiwert, das Verhältnis von Ab-fluss- zu Regenmenge, verwendet. Die Werteschwanken sehr stark als Folge der Vorbe-feuchtung, der Regen- und Abflusscharakte-ristik und des Verkehrsaufkommens (Abb. 4).Auf Grund der Abflussmessungen auf denNationalstrassen und weiterer Untersuchun-gen [4, 5] werden als vorläufige Richtwerte fürdie Planung einer SABA die Gesamtabfluss-beiwerte gemäss Tabelle 2 empfohlen. Durchweitere Messungen der Ab flüsse von Hoch-leistungsstrassen können die Werte verfeinertund gesichert werden.

3. Speichervolumen

Zentrales Element einer SABA ist die Filter -einheit, die immer einen begrenzten Durch-

fluss aufweist. Bei der Filtration durch die belebte Bodenschicht beträgt die Filtrations -geschwindigkeit 1 bis 2 ¬/m2 Min. [6] und beitechnischen Filtern 40 bis 50 ¬/m2 Min. Die Filtrationsmengen sind somit um ein x-facheskleiner als die zeitweiligen Zuflüsse zu einerSABA. Für die Konzeption einer SABA hatdies zur Folge, dass Zuflussmengen, die grössersind als die Filterkapazität, in einem vor ge la -

Abb. 4 Gesamtabflussbeiwert der Abflüsse in Mattstetten in denJahren 2006 und 2007.

Speichervolumen

Wirkungsgradund Kapazitätder Filtration

Sedimentationabsetzbarer Stoffe

Abb. 5 Der Gesamtreinigungseffekt einer SABA ist abhängig vom Wirkungsgrad von Grobabscheider undAbsetzbecken, von der Grösse des Speichervolumens, vom Wirkungsgrad und von der Kapazität der Filtration.

Regenmenge [mm]

Ges

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m]

0 20 40 60 80 100

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Inhalt Speicherbecken in m3/haStrassenfläche

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Reinigungseffekt Filtration

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Um bei dieser wichtigen Dimen -sionierungsgrundlage nicht nur auf Literaturangaben basieren zu müs-sen, wurden auf den AutobahnenA1 und A6 die Regenabflüsse analy-siert. Die Ergebnisse sind im ArtikelSeite 539–546 zusammengefasst [3].Als vorläufige Richtwerte für dieDimensionierung einer SABA wer-den die GUS-Frachten gemäss Ta-belle 3 empfohlen.

5. SABA

5.1 Reinigungsleistung

Die Verschmutzung des Strassenab-wassers setzt sich zusammen ausden Schwimmstoffen, den Sinkstof-fen und den fein dispersen Schwebe-stoffen. An den partikulären Stof fensind im Durchschnitt über 80% der

relevanten Schwermetalle gebun -den (Abb. 7).Partikuläre Verunreinigungen spie-len bei Gewässerbeeinträchtigungenbei Regenwetter eine wesentlicheRolle, da sie die Trübung im Gewäs-ser erhöhen und zur Kolmation der Sohle führen [8]. In der neuenSTORM-Richtlinie des VSA wer-den deshalb die partikulären Ver-unreinigungen, als GUS (gesamteungelöste Stoffe), als einen der wich -tigen Parameter für die Abschätzungder stofflichen Belastung eines Ge-wässers eingesetzt [9]. Das Projektteam empfiehlt deshalbdie Anforderungen an die Reini-gungsleistung einer SABA auf derBasis der gesamten ungelösten Stof -fe GUS zu definieren. Dieser Pa -rameter ist auch geeignet für die

Überprüfung der garantierten Leistungen unddie periodische Kont rolle der Leistungsfähig-keit einer SABA.Bei Nationalstrassen entscheiden Bundesamtfür Umwelt (BAFU) und das Bundesamt fürStrassen (ASTRA) und bei Kantonsstrassendas Amt für Gewässerschutz und Abfallwirt-schaft (GSA) und das Tiefbauamt (TBA) aufGrund der Anforderungen des Gewässers, vonKosten/Nut zen-Überlegungen und gemäss demneuesten Stand der Technik, welche Gesamt-leistung mit der SABA erreicht werden soll,und welches System dazu eingesetzt wird. Sowurde z. B. für die SABA Wylerholz der Stadt -tangente Bern ein Gesamtwirkungsgrad bezüg-lich der Elimination der gesamten ungelöstenStoffe GUS von mindestens 80% festgelegt.

5.2 Konzept

Die Aufgaben an eine SABA lassen sich wiefolgt definieren:– Rückhalt eines grossen Teils der Schadstof-

fe, insbesondere Schwermetalle und PAK,die zu einem grossen Teil an fein disperseTeilchen sorbiert sind

– Rückhalt der unerwünschten Schwimmstof-fe wie Zigarettenstummel, PET-Flaschen,Plastik aller Art. Diese Stoffe sind im Ufer-bereich der Gewässer störende und oft gutsichtbare Verunreinigungen

– Rückhalt von Sand und Kies zum Schutz derFiltereinheit und der Pumpen

– Rückhalt von wassergefährdenden Subs -tan zen im Falle einer Havarie

Daraus kann abgeleitet werden, dass eine SABAzweckmässigerweise aus folgenden Modulenaufgebaut ist:– Grobabscheider für die Elimination der

Schwimm- und der Sinkstoffe– Speicher- und Absetzbecken für die Elimi-

nation schnell absetzbarer Stoffe, für dieSpeicherung des Abwassers und für denRückhalt von wassergefährdenden Stoffenbei Havarien

Anzahl Fahrspuren

(beide Richtungen)

Seitliche Stand-

streifen / Trottoirs

Seitliche Barrieren /

Lärmschutz-wände

Fahrge-schwindig-keit in km/h

Längsgefälle der Strasse

Jahresfracht im Strassen-

abfluss in kg GUS / ha

2 keine keine 80 400-700 2 beidseitig keine 80-100 600-900 4 beidseitig keine 120 < 1 % 300-600 4 beidseitig keine 120 > 1 % 800-1000 4 beidseitig beidseitig 120 900-1100

Abb. 6 Abhängigkeit zwischen dem Gesamtreinigungseffekt der SABA bezüglich GUS, dem Reinigungsef-fekt der Filtration und der Grösse des Speichervolumens für die SABA Wylerholz der Stadttangente Bern.

Tab. 3 Empfohlene GUS-Frachten im Strassenabfluss für die Projektierung einer SABA.

Schwimmstoffe(Zigaretten, PET)

DisperseSchwebestoffe

Sinkstoffe(Kies, Sand...)

Abb. 7 Der Inhalt des Strassenabwassers besteht aus den drei Kom-ponenten Schwimmstoffe, fein disperse Schwebestoffe und Sinkstoffe.

Reinigungseffekt Filtration

Inhalt Speicherbecken in m3/haStrassenfläche

SABA

-Ges

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leitet. Die Beckenreinigung erfolgtmit Spülkippen, die den abgesetz-ten Bodenschlamm in die Trichterabschwemmen, von wo das Schlam-m abwas ser gemisch in die Schlamm -entwäs ser ung gepumpt wird. DieFiltereinheit ist höhenmässig soangeordnet, dass das Abwasser ent-weder in die Filt ration gepumptwird, oder in frei em Abfluss zurFiltration fliessen kann. Für dieSchlammentwässerung stehen nachdem heutigen Stand der Untersu-chungen mehrere Verfahren zurVerfügung: Der Schlamm wird in ei-nem offenen Ein dicker entwässert,die Entwässerung erfolgt in speziel-len Entwässerungs mulden, oder derSchlamm wird in Geotextilsäckenentwässert. Weitere Versuche zumThema Schlamm sind geplant.

6. Technische Filter

Um die Leistungsfähigkeit undEignung von Systemen für die

Filtrierung von Strassenabwasser zubestimmen wurden mit verschiede-nen Industrieprodukten Versuche im

technischen Massstab gefahren. Andieser Stelle wird über drei Systemeberichtet, die neben anderen, mitAbwasser der A1 im Strassenabwas-ser-Zentrum des TBA in Rüdtligen-Alchenflüh untersucht wurden. DasStrassenwasser wird in einem Ölab-scheider vorgeklärt.

Scheibenfilter mit Polstoff

Bei diesem Scheibenfilter werdendie fein dispersen Feststoffe vom sogenannten Polstoff zurückgehalten,der auf Filterscheiben aufgezogenist. Die Abbildung 9 zeigt die Ver-suchsanlage und die Abbildung 10die Scheiben mit dem Polstoff vorder Inbetriebnahme.Die Ergebnisse der zweiten und drit -ten Versuchsphase sind in Tabelle 4zusammengestellt und in der Abbil-dung 11 dargestellt. Die Anlage liefwährend der gesamten Versuchszeitohne Probleme und hat die erhoff-ten Erwartungen voll erfüllt. Es kannmit einem Reinigungsgrad von 80bis 85 % gerechnet werden. DasSystem ist geeignet für die Reini-gung von Strassenabwasser.

– Leistungsfähiger Filter für die Eliminationder feinen Abwasserschwebestoffe

– Eventuell eine zusätzliche Adsorptionsstufefür gelöste Stoffe bei schwachen Vorflutern

Das Hauptmodul einer SABA ist der Filterzum Rückhalt der fein dispersen Abwasserin-haltstoffe. Gemäss der BAFU-Wegleitung [1]sind generell möglichst naturnahe Anlagen an-zustreben, bei denen das Abwasser eine biolo-gisch aktive Bodenschicht durchströmt. Bei einer Oberbodenschicht von 30 cm können mitdieser Filtrierung einwandfreie Resultate er-zielt werden, wie Untersuchungen in Burgdorfgezeigt haben [4]. Einziger Nachteil dieserBehandlung ist der Platzbedarf von 150 bis300 m2/ha Strassenfläche. Bei gedrosseltem Zu -fluss aus einem vorgeschalteten Speicherbe-cken kann der Platzbedarf reduziert werden.Gegenüber einem natürlichen Bodenfilter istein technischer Filter 20- bis 50-mal stärker beaufschlagt und braucht nur einen Bruchteilder Landfläche. Die starke Beaufschlagung dertechnischen Filterfläche bedingt ein zweckmäs -siges Reinigungssystem, um die Kolmation desFilters zu verhindern. Dies kann z. B. mit Ab-saugen, Abspritzen oder Rückspülen mit gerei -nigtem Abwasser erreicht werden. Das Kon zepteiner technischen SABA nach dem heutigenKenntnisstand ist in Abbildung 8 dargestellt. Mit dem Hauptschieber im Einlaufschacht kanndie SABA bei Havarien ausser Betrieb gesetztwerden. Der gesamte Abwasserzufluss fliesstdurch den Grobabscheider und wird dort teil-weise gereinigt, insbesondere auch das Ab-wasser, das bei extremen Regenfällen überden Über lauf entlastet. Das Speicher- und Ab-setzbecken ist bei Trockenwetter leer. DasAbwasser wird wäh rend mehreren Stunden imBecken gespeichert, so dass die absetzbarenStoffe auf den Boden absinken können. Dasüberstehende Abwasser wird zur Filtration ge-

Schlammentwässerung

By-pass

Grobabscheider

Filtereinheit

Havarie-schieber

Überlauf

Speicher- und Absetzbecken

Einlauf- Mess- und schacht Kontroll-

schacht

Abb. 8 Konzept einer SABA mit technischer Filtereinheit und mit Speicher- und Absetzbecken.

Abb. 9 Der Scheibenfilter mit Polstoff. Im Hintergrund die Geotex-tilsäcke für die Entwässerung des Schlammwassers.

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Scheibenfilter RO-Disc

Beim Scheibenfilter RO-Disc sinddie Scheiben mit einem Maschen-gewebe überzogen, mit dem die dis-per sen Feinstoffe zurückgehaltenwer den. Abbildung 12 zeigt die Ver-suchsanlage und Abbildung 13 dieScheiben mit der Kunststoffbespan-nung.In der ersten Versuchsphase wurdeein 10-µm-Maschengewebe und in

der zweiten Versuchsphase ein Ge-webe mit 6 µm Maschenweite ver-wendet. Infolge eines Montagefehlersmuss ten die Ergebnisse der zweitenVersuchsserie verworfen werden. Die Anlage lief während der gesam-ten Versuchszeit ohne nennenswerteProbleme. Mit dem 10-µm-Sieb wur-de ein Reinigungsgrad gemäss Ta-belle 5 erreicht. Es ist geplant, dieVersuche mit dem 6-µm-Sieb zu wie -derholen.

Membranfilter

Beim beprobten Membranfilter wur -de das vor abgesetzte Abwasser durchdie Membranen gepumpt, derenWand für das saubere Wasser durch-lässig ist, während selbst feinsteVerunreinigungen und Mikroorga-nismen darauf zurückgehalten wer-den. Die Porengrösse der Mem bra -nen ist mit 10 Nanometern (1 Nano-meter = 10–9 Meter) bedeutendkleiner als der kleinste Durchmes-ser der suspendierten Stoffe. Abbil-dung 14 zeigt die Pilotanlage undAbbildung 15 eine Schemazeich-nung des Mem branfilters.Der Versuch lief ohne nennenswer-te Probleme und hat die erhofftenErwartungen voll erfüllt. Mit derAnlage wird ein Reinigungsgrad be -züglich GUS von 100 % erreicht(Tab. 6). Das System ist geeignet fürdie Reinigung von Strassenabwasser.

Versuchsphase 2 Versuchsphase 3

4.5.07 5.5.07 8.7.07 9.7.07 7.8.07 28.8.07 29.8.07 9.11.07

Rohabwasser [mg/ ] 106 39 16 20 61 108 69 44

ger. Abwasser [mg/ ] 34 6 4 3 7 22 10 6 GUS

Wirkungsgrad [%] 68 85 74 84 88 80 86 87

Rohabwasser [mg/ ] 0,93 0,34 0,21 0,18 0,23 0,41 0,27 0,37

ger. Abwasser [mg/ ] 0,66 0,28 0,12 0,15 0,07 0,16 0,10 0,16 Zink

Wirkungsgrad [%] 29 18 41 18 72 61 62 57

Rohabwasser [mg/ ] 0,13 0,05 0,03 0,03 0,04 0,08 0.04 0,03

ger. Abwasser [mg/ ] 0,08 0,03 0,02 0,02 0,01 0,03 0,01 0,01 Kupfer

Wirkungsgrad [%] 34 40 42 42 68 60 68 60

4.10.2007 30.10.2007Rohabwasser (mg/ ) 23 46ger. Abwasser (mg/ ) 0 0GUS Wirkungsgrad (%) 100 100Rohabwasser (mg/ ) 0,15 0,37ger. Abwasser (mg/ ) < 0,004 0,08Zink Wirkungsgrad (%) > 97 77Rohabwasser (mg/ ) 0,02 0,06ger. Abwasser (mg/ ) 0,01 0,03Kupfer Wirkungsgrad (%) 71 54

Tab. 4 Ergebnisse der Beprobung des Polstoff-Scheibenfilters. In der dritten Versuchsphase wurde der Reini-gungszyklus optimiert.

Abb. 12 Der Scheibenfilter RO-Disc. Im Vordergrund die Geotextil-säcke für die Entwässerung des Schlammwassers.

Abb. 13 Die Scheiben der RO-Disc mit der Kunststoff-Mikrosiebbe -spannung. Gut sichtbar sind die Sprühdüsen für die Reinigung derSiebflächen.

Tab. 6 Ergebnis der Beprobung des Membranfilters. Die Probe vom30.10.07 ist nicht ganz repräsentativ, da die Anlage noch Frost-schutzmittel enthielt.

Abb. 10 Die Scheiben mit dem Polstoff der Pilotan-lage. Gut sichtbar ist der Balken zum Absaugen desSchlamms.

60

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0 20 40 60 80 100 120

Rohwasserkonzentration (mg GUS/ )

Wir

ku

ng

sg

rad

in

%

¬

Abb. 11 Wirkungsgrad bezüglich GUS des Scheiben-filters mit Polstoff.

Rohwasserkonzentration (mg GUS/¬)

Wirk

ungs

grad

in %

0 20 40 60 80 100 120

90

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7.8.2007 Rohabwasser (mg/ ) 61GUS ger. Abwasser (mg/ ) 24 Wirkungsgrad (%) 61 Rohabwasser (mg/ ) 0,23Zink ger. Abwasser (mg/ ) 0,12 Wirkungsgrad (%) 47 Rohabwasser (mg/ ) 0,04Kupfer ger. Abwasser (mg/ ) 0,02

Wirkungsgrad (%) 39

Tab. 5 Ergebnis der Beprobung der RO-Disc vom 7.8.2007.

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Systeme in Betracht genommenwerden, die den Eignungstest fürdie Reinigung von Strassenabwas-ser bestanden haben.

Dank

Die Autoren danken allen beteilig-ten Mitarbeitern des ASTRA undBAFU, des Tiefbauamtes und desAmtes für Gewässerschutz und Ab-fallwirtschaft des Kantons Bern, desGewässer- und Bodenschutzlaborsund des Autobahnwerkhofs Bern.

Literaturverzeichnis

[1] BAFU (2002): Gewässerschutzmassnahmen beider Entwässerung von Verkehrswegen, Weg -leitung.

[2] VSA (2002): Regenwasserentsorgung – Richt-linie zur Versickerung, Retention und Ablei-tung von Niederschlagswasser in Siedlungsge-bieten.

[3] Scheiwiller, E.; Ochsenbein, U.; Kaufmann, P.;Rudin, M. (2008): Schadstoffabschwemmungenvon Hochleistungsstrassen bei Regenwetter,gwa 7/08.

[4] EAWAG/HSB/GSA/GBL (2005): Bankette be-stehender Strassen – Untersuchung über dieVersickerung von Strassenabwasser über Stras-senrandstreifen an einer bestehenden Strasse,Schlussbericht.

[5] EAWAG/HSB/GSA/GBL (2005): Schadstoffeim Strassenabwasser einer stark befahrenenStrasse und deren Retention mit neuartigenFilterpaketen aus Geotextil und Adsorberma-terial, Schlussbericht.

[6] Rutz, F. (2007): Strassenabwasser-Behandlungs -anlagen, gwa 2/07.

[7] BAFU (1996): Gewässerschutzmassnahmenbeim Strassenbau – Grundlagenbericht, Schrif-tenreihe Umwelt Nr. 263.

[8] Rossi, L. (2004): Anforderungen an die Ab-wassereinleitungen, gwa 6/04.

[9] VSA (2007): Abwassereinleitungen in Gewäs-ser bei Regenwetter (STORM), Richtlinie fürdie konzeptionelle Planung von Massnahmen.

KeywordsHochleistungsstrassen – Strassen -abwasser – SABA

Adressen der AutorenPeter Kaufmann, dipl. BauingenieurVersuchsleiterDozent für Siedlungswasserbau,Berner Fachhochschule, BurgdorfBeratungsbüro aquawetFüllerichstrasse 54BCH-3073 GümligenTel. +41 (0)31 951 78 78aquawet@bluewin.ch

Max Rudin, dipl. Ing. ETH/SIAProjektleiterTiefbauamt des Kantons BernReiterstrasse 11CH-3011 BernTel. +41 (0)31 633 35 11Fax +41 (0)31 633 35 80max.rudin@bve.be.ch

Ueli Ochsenbein, Dr. rer. nat., Chemiker, Abteilungsvorsteherueli.ochsenbein@bve.be.ch

Elmar ScheiwillerVersuchsdurchführung, Messungenund Datenauswertungelmar.scheiwiller@bve.be.ch

Gewässer- und BodenschutzlaborAmt für Gewässerschutz und Ab-fallwirtschaft des Kantons BernSchermenweg 11CH-3014 BernTel. +41 (0)31 634 23 80Fax +41 (0)31 634 23 96

Abb. 15 Vereinfachtes Schema des Membranfilters. Durch Rück-spülen mit filtriertem Abwasser werden die Membranen gereinigt.

Abb. 14 Die Membranfilter-Pilotanlage.

Filtrat

Mem

bran

Mem

bran

Mem

bran

gereinigtesAbwasser

P3Rohab-wasser

Versorgungs-pumpe

Rezirkulations-pumpe

Rückspül-pumpe

P2 Vorfilter P1

7. Vorläufige Schlussfolgerung

Die durchgeführten Versuche zei gen, dassfür die Reinigung des Strassenabwassers

von Hochleistungs strassen leistungsfähige Sys-teme zur Verfügung stehen. Reinigungsleis-tungen bezüglich der gesamten ungelöstenStoffe GUS im Bereich von 80 bis 100% sindrealistisch. Damit kann auch ein bedeutenderTeil der Schadstoffe aus dem Abwasser ent-fernt werden. Das entworfene Konzept einertechnischen SABA scheint zweckmässig. In einem nächsten Schritt sollen die Wirtschaft lich -keit der Systeme beurteilt werden. Die Versu-che erlauben auch, dass bei Beschaffungen nur

www.gasdetection.ch

509-516_HA_Kaufmann:HA_Kaufmann 24.6.2008 9:13 Uhr Seite 515