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Dipl.-Ing. Bernd Bürgel

Die BWK-Merkblätter 3 und 7 – Anwendungserfahrungen, Möglichkeiten und Grenzen

Die BWK-Merkblätter 3 und 7

Anwendungserfahrungen, Möglichkeiten und Grenzen

2Die BWK-Merkblätter 3 und 7 – Anwendungserfahrungen, Möglichkeiten und Grenzen

Einleitung

BWK.M3 2001: Erste deutsche Handlungsanleitung Schwerpunkte: Begründung und Ableitung von Anforderungen,

vereinfachte Nachweisführung

BWK.M7 2008: detaillierte Nachweisführung (Simulationsmodelle, Messungen, biologische Untersuchungen)

ergänzend zu Emissionsnormen (kombinierter Ansatz)

Linienbetrachtung statt Punktbetrachtung


Gliederung

Welchen Status haben die Merkblätter?

Werden Störungen der Lebensgemeinschaften ausreichend verhindert?

Finden andere Nutzungen hinreichend Berücksichtigung?

Wird zuviel gerechnet und biologisch untersucht?

Fehlen wichtige Nachweisgrößen und Grenzwerte?

Ist der Nachweisraum im vereinfachten Nachweis zu groß?

Hat sich das Regionalisierungsverfahren bewährt?

Was ist bei der Umsetzung von Maßnahmen zu beachten?

In welchem Umfang finden die Merkblätter Anwendung und wie erfolgt eine Fortschreibung?



Stellung der Merkblätter im rechtlichen Umfeld und im technischen Regelwerk (1)

DWA-A 100 „Leitlinien der integralen Siedlungsentwässerung (ISiE)“

ImmissionsnachweisBWK-Merkblatt 3 „Ableitung von immissionsorientierten Anforderungen an Misch- und Niederschlagswassereinleitungen unter Berücksichtigung örtlicher Verhältnisse“BWK-Merkblatt 7 „Detaillierte Nachweisführung immissionsorientierter Anforderungen an Misch- und Niederschlagswassereinleitungen gemäß BWK - Merkblatt 3“

BWK-Materialien 1/2003 „Begleitband zu dem BWK-Merkblatt 3 Ableitung von immissionsorientierten Anforderungen an Misch- und Niederschlagswassereinleitungen unter Berücksichtigung örtlicher Verhältnisse“

EmissionsnachweisATV-A 128 „Richtlinien für die Bemessung und Gestaltung von Regenentlastungsanlagen in Mischwasserkanälen“ATV-DVWK-M 177 „Bemessung und Gestaltung von Regenentlastungsanlagen in Mischwasserkanälen – Erläuterungen und Beispiele“ATV-DVWK-A 198 „Vereinheitlichung und Herleitung von Bemessungswerten für Abwasseranlagen“DWA-M 153 „Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Regenwasser“MURL 1995 „Anforderungen an die öffentliche Niederschlagsentwässerung im Mischverfahren“MUNLV 2004 „Anforderungen an die Niederschlagsentwässerung im Trennverfahren“




Beteiligung der Fachöffentlichkeit, Berücksichtigung von Anregungen und Einsprüchen

Bestandteil des technischen Regelwerks

bei Planung, Bau und Betrieb zu berücksichtigen

bedürfen keiner Einführung durch Gesetzgeber

einzig verfügbare deutsche Handlungsanleitungen für obligatorische Immissionsbetrachtungen

M = Empfehlung, keine a. a. R. d. T.

DWA A 100 benennt M3 als technische Regel für Immissionsbetrachtung




keine Definition wasserrechtlichen Anforderungen – dies bleibt Aufgabe der zuständigen Wasserbehörde

Handlungsanleitungen zur Durchführung erforderlicher Immissionsbetrachtungen und zur Ableitung immissionsorientierterAnforderungen an Niederschlagswassereinleitungen der Siedlungsentwässerung

Definition konkreter Nachweisgrößen und Grenzwerte

einheitliche Beurteilungskriterien

Unterstützung bei Auswahl und Bemessung geeigneter Maßnahmen

Berücksichtigung der Anforderungen der WRRL und des deutschen Wasserrechts


Werden Störungen der Lebensgemeinschaften ausreichend verhindert?

Anliegen der Merkblätter

erhebliche Schwankungen von Stoffhaushalt, hydrologischem und hydraulischem Regime auch in anthropogen unbeeinflussten Gewässern

Störung: Lebensgemeinschaften des Gewässers reagieren auf Schwankungen mit Individuenverlusten

naturnahe Gewässer: Ausgleich der Verluste durch Wiederbesiedlung

nachhaltige Auswirkungen (=“guter Zustand” gefährdet) wenn Frequenz der Störungen keine Kompensation der Individuenverluste erlaubt

nicht Verhinderung von Störungen, sondern Begrenzung derHäufigkeit nachhaltig wirkender Störungen durch niederschlagsbedingte Einleitungen der Siedlungsentwässerung



Anwendungsbereich (1)

Anwendungsbereich ist bewusst beschränkt auf Immissionsbeurteilung niederschlagsbedingte Einleitungen der Siedlungsentwässerung

dies ermöglicht die Aussage, ob diese für sich einen Beitrag zu einem defizitären Gewässerzustand liefern

in der Praxis unterliegen Gewässer zusätzlich unterschiedlichsten Nutzungen

die Merkblätter berücksichtigen solche Nutzungen nicht und sind weder zur Begründung von Anforderungen zum Schutz solcher Nutzungen noch zur Ableitung von Anforderungen wegen solcher Nutzungen geeignet

der Immissionsnachweis mit Hilfe der Merkblätter erfolgt unabhängig davon, ob der ökologische Gewässerzustand zusätzlich durch andere, nicht der Siedlungsentwässerung zuzuordnende Einflüsse, negativ beeinträchtigt wird



Anwendungsbereich (2)

sofern Defizite gegenüber dem angestrebten Zielzustand der Gewässer festzustellen sind, gibt das Wasserrecht die Festlegung von Bewirtschaftungszielen und die Erarbeitung von Maßnahmenprogrammen vor

die Merkblätter stellen lediglich einen Baustein zur Erreichung dieser Bewirtschaftungsziele dar

sonstige Nutzungen und Belange (z. B. Landwirtschaft) werden im Rahmen der Bewirtschaftungsplanung mit berücksichtigt

können diese den Erfolg von Maßnahmen beeinträchtigen, die sich aus der Anwendung der Merkblätter ergeben, so bedarf die Umsetzung der Maßnahmen wie auch deren zeitliche Priorisierung einer sorgfältigen Prüfung hinsichtlich des zu erwartenden Erfolgs

sich aus der Anwendung der Merkblätter ergebende Maßnahmen sollten bei der Gewässerbewirtschaftung in den Gesamtkontext der Zielerreichung, derräumlichen Umsetzung und der zeitlichen Priorisierung gestellt werden



Nachweisführung kann insgesamt entfallen, wenn ...

der „gute Zustand“ bzw. das „gute Potential“ des durch Einleitungen betroffenen sowie unmittelbar benachbarter, insbesondere abstromgelegener Wasserkörper, nachweislich bereits erreicht ist,

keine neuen Einleitungen vorgesehen sind und

bestehende Einleitungen im wesentlichen unverändert betrieben werden sollen.



Stufenkonzept der Nachweisführung

detaillierte Nachweisführung = erheblicher Aufwand, hohe Anforderungen an Erfahrung und Qualifikation des Anwenders (Datengewinnung, Durchführung, Ergebnisbewertung)

zur Problemidentifikation, wo immer möglich, zunächst vereinfachte Nachweisführung

detaillierte Nachweisführung nur, wenn Anwendungsgrenzen der v. N. verletzt werden oder der v. N. zu wirtschaftlich nicht vertretbaren Maßnahmen führt

Beschränkung auf die erkannten Problemgrößen (Kombination aus vereinfachter und detaillierter Nachweisführung)

Minimierung der abzubildenden Prozesse und der erforderlichen Datenerhebung



Anlässe zur detaillierten rechnerischen Nachweisführung

detaillierter hydrologischer Nachweis nur, wenn Anwendungsgrenzen des v. N. verletzt sindWirtschaftlichkeit der Umsetzung hydrologisch wirksamer Maßnahmen auf Grundlage der v. N. nicht gegeben ist vereinfachter hydrologischer Nachweis nicht erfolgreich geführt wurde

detaillierter hydraulischer Nachweis nur, wennWirtschaftlichkeit der Umsetzung hydrologisch wirksamer Maßnahmen auf Grundlage der detaillierten hydrologischen Nachweisführung nicht gegeben ist detaillierter hydrologischer Nachweis nicht erfolgreich geführt wurde

detaillierter stofflicher Nachweis nur, wennAnwendungsgrenzen des v. N. verletzt sinddie Wirtschaftlichkeit der Umsetzung stofflich wirksamer Maßnahmen auf Grundlage der v. N. nicht gegeben istv. N. nicht erfolgreich geführt wurde


bei Einleitungen in Gewässer-Oberläufe ist im Regelfall die Umsetzung von Maßnahmen auf Grundlage der vereinfachten Nachweisführung zielführend, da der rechnerische detaillierte Nachweis hier nur selten zu wirtschaftlicheren Maßnahmen führt




Erweiterte Schmutzfrachtmodelle

Schließung der Lücke zwischen vereinfachtem Nachweis einerseits und detailliertem Nachweis mit Einsatz kalibrierter Flussgebiets- und Gewässergütemodelle andererseits

Niederschlags-Abflussgeschehen der Siedlungsentwässerung wird mit hohem Detaillierungsgrad abgebildet

Ergebnisganglinien werden mit konstanten Gewässerabflüssen überlagert (HQ1,pnat zur hydrologischen Nachweisführung, MNQ zur stofflichen Nachweisführung)

Speicherverhalten der Bauwerke und der Gewässertransport werden für diese Lastfälle zutreffend abgebildet

stofflicher Abbau im Gewässer bleibt unberücksichtigt

Aufwand zur Gewinnung und Aufbereitung erforderlicher Daten, zurModellierung und zur Ergebnisbewertung deutlich geringer als beim Einsatz kalibrierter Flussgebiets- und Gewässergütemodelle



Biologischer Nachweis

nur zulässig für weitgehend unverändert bestehen bleibende Situationenprognostische Aussagen mit heutigem Wissensstand nicht möglich

Sauerstoffdefizite treten häufig erst in beträchtlicher Entfernung von der Einleitungsstelle aufzur Einschätzung dieser Entfernung bedarf es in aller Regel eines voran gegangenen rechnerischen NachweisesBewertung erschwert oder unmöglich, wenn bereits oberhalb der Einleitung Defizite festzustellen sind

Nachweisführung durch Vergleich der Lebensgemeinschaften oberhalb und unterhalb der Einleitung


Fehlen wichtige Nachweisgrößen und Grenzwerte?

Nachweisgrößen und Grenzwerte

vereinfachter und detaillierter NachweisAbflussSauerstoffhaushaltAmmoniaktoxizität (nicht Ammonium!)

?? AmmoniumAmmonium, AFS ?, AFS ?

zusätzlich im detaillierten NachweisSohlschubspannung (hydraulischer Nachweis)Keimzahl (Badegewässer, Trinkwasserentnahme)Phosphorfracht (staugeregelte, stehende, langsam fließende Gewässer)Feststoffe (nur Laichhabitate für Groß-Salmoniden)



Abgrenzung des Nachweisraums im vereinfachten Nachweis

mittlere Fließgeschwindigkeit [m/s]

≤ 0,1 ≤ 0,5 > 0,5

≤ 0,1 < 4 km 4 km

≤ 0,5 5 km 7 km 10 km

mitt

lere

Tief

e [m

]

> 0,5 10 km 12 km

Abstand zur nächsten ober- und unterhalb gelegenen Einleitungsstelle:

Tabellenwerte * 0,4 → 1,6 – 4,8 km; abhängig von hMNQ und vMNQ

direkte zeitgleiche Überlagerung aller Einleitungsabflüsse und der stofflichen Einträge mit dem Gewässerabfluss und dessen stofflicher Vorbelastung im NachweisraumRetentionseffekte, Fließzeiten und Abbauprozesse zwischen den Einleitungsstellen im Nachweisraum finden keine Berücksichtigung



Abgrenzung des Nachweisraums im vereinfachten Nachweisunkritische Verwendung der Entfernungen nach Tabelle 3 BWK-M3 kann dazu führen, dass der Nachweisraum zu klein gewählt und damit zu früh „abgeschnitten“wird

tatsächliche Überlagerungen der Belastungen werden möglicherweise nicht erkannt und gewässerkritische Verhältnisse in unterhalb gelegenen Nachweisräumen übersehen

Quelle: Wupperverband


Hat sich das Regionalisierungsverfahren bewährt?

Regionalisierungsverfahren zur Berechnung der Spende des potentiell naturnahen Hochwasserabflusses Hq1,pnat

„Regionalisierungsverfahren zur Ermittlung des potenziell natürlichen jährlichen Abflusses in kleinen Siedlungsgebieten“ (Wasser und Abfall 2002, Heft 6)

im Rahmen zweier aktueller Forschungsprojekte überprüft

ergab überhöhte Abflussspenden

von der Anwendung des Regionalisierungsverfahrens ist daher vorläufig abzuraten

0

100

200

300

400

500

600

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

AEo [km²]

Hq 1

pnat

[l/(s

*km

²)]

steil mittel flach


Was ist bei der Umsetzung von Maßnahmen zu beachten?

Maßnahmen

oft Gleichwertigkeit von Maßnahmen in Einzugsgebiet, Kanalisationsnetz, Gewässer, Aue oder direktem Gewässerumfeld

Verbesserung des lokalen Wiederbesiedlungspotentials durch strukturverbessernde Maßnahmen vorrangig umsetzen und bei der Auslegung von Rückhalteräumen berücksichtigen

natürliche Gewässerdynamik erhalten: kein ständiges Auffüllen der Gewässer auf HQ2p,nat , keine Überdrosselung der Einleitungsabflüsse

bei der Umsetzung von Maßnahmen können Stufenlösungen mit einem gezielten begleitenden Monitoring sinnvoll sein(gilt in besonderem Maße, wenn die Ergebnisse der rechnerischen Nachweisführung im Bereich der Grenzwerte liegen)


In welchem Umfang finden die Merkblätter Anwendung und wie erfolgt eine Fortschreibung?

Zusammenfassung und Ausblick

BWK-M3 etabliert und praxisbewährt

flächendeckende Anwendung in NRW und Hessen

BWK-M7 seit November 2008 verfügbar

gemeinsame Fortentwicklung durch BWK und DWA geplant

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