Hydraulische Belastung der Gewässer durch … · F/E-Schwerpunkt Wasser im urbanen Raum ... 110...

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1 Bestehende Regelwerke

Die Regelwerke fr den Straenbau werden bis auf wenige Ausnahmen von der For-

schungsgesellschaft fr Straen- und Verkehrswesen (FGSV) im Auftrage des Bun-

desministers fr Verkehr, Bau- und Stdteentwicklung aufgestellt. Sie werden von

diesem fr die Bundesfernstraen zur Einfhrung vorgeschlagen, die Bundeslnder

schlieen sich dieser Empfehlung meist an, auch fr die Landesstraen.

Die Forschungsgesellschaft fr Straen- und Verkehrswesen (FGSV) ist ein gemein-

ntziger technisch-wissenschaftlicher Verein.

Die Gremien der Forschungsgesellschaft sind fr die Aufstellung und Fortschreibung

des Technischen Regelwerkes in den Bereichen Straenbautechnik, Straenver-

kehrstechnik und Verkehrsplanung verantwortlich.

Fr die Straenentwsserung gilt die Entwsserungsrichtlinie RAS-Ew (FGSV,

2005). Die Besonderheiten des Straenbaus und der Entwsserung von Straen in

Wasserschutzgebieten werden durch die Richtlinien fr bautechnische Manahmen

an Straen in Wasserschutzgebieten (RiStWag, FGSV 2002) geregelt.


2 Einfluss des Entwsserungsverfahrens auf die Gewssergefhrdung

Die aus Straenabflssen resultierenden Belastungen der Gewsser werden wesent-

lich von der Art des Entwsserungsverfahrens bestimmt. Aus diesem Grunde wird

ein berblick ber die Verfahren zur Ableitung der Straenabflsse und ihre Bewer-

tung aus der Sicht des Gewsser- und Grundwasserschutzes gegeben.

2.1 berblick ber die wichtigsten Verfahren zur Ableitung der Straenabflsse

Straenoberflchen werden durch ihre Neigung entwssert (RAS-Ew, 2005). Grund-

stzlich gibt es fr die Fassung und Ableitung der Straenabflsse zwei Systeme.

a) Fassung der Oberflchenabflsse vor einem Hochbord in einer Bordrinne,

Muldenrinne oder Schlitzrinne, Ableitung ber Straenablufe in einem

Regenwasserkanal. Fr die weitere Ableitung gibt es drei Mglichkeiten:

a1) direkte Einleitung in ein oberirdisches Gewsser,

a2) Einleitung ber Rckhaltebecken oder Reinigungsbecken in ein

oberirdisches Gewsser,

a3) Versickerung der Abflsse in den Untergrund (Einleitung in

Grundwasser).

b) Ungebndelte Ableitung der Oberflchenabflsse ber Seitenstreifen und

Bschungen in Seitengrben oder Mulden. Fr die weitere Ableitung gibt

es zwei Mglichkeiten:

b1) Lngstransport in den Mulden oder Seitengrben bis zu einem

oberirdischen Gewsser, ggf. ber ein Becken entsprechend a2)

oder in eine Versickereinrichtung,

b2) Versickerung in den Mulden (Einleitung in Grundwasser).


2.2 Bewertung der Verfahren aus der Sicht des Gewsserschutzes

a1) Entwsserung ber Regenwasserkanal

Bei Entwsserung ber einen Regenwasserkanal werden die Straenabflsse vor

dem Hochbord in einer Bordrinne gefasst und ber Straenablufe dem Kanal zuge-

fhrt. Bei direkter Einleitung in ein Gewsser erfolgt keine Reinigung der Straenab-

flsse. Ihre Inhaltsstoffe gelangen unmittelbar in die Vorflut und belasten das Ge-

wsser.

a2) Einleitung Becken in ein Gewsser

Zur Behandlung des Oberflchenwassers von Straen werden zunehmend Entws-

serungsbecken vor Einleitung der Abflsse in ein oberirdisches Gewsser gebaut.

a3) Versickerung

Einleitung in Versickerungsbecken

Hierzu liegen umfangreiche Untersuchungen vor (z. B.GOLWER).

Abfluss ber die Bschungen

Bei Verzicht auf die Bordrinne erfolgt eine ungebndelte Ableitung der Straenab-

flsse ber Seitenstreifen und Bschungen. Dabei versickert ein groer Teil des ab-

flieenden Wassers auf den Bschungsflchen in den Untergrund und damit in der

Regel in das Grundwasser. Der Rest luft ber die Bschungen ab in Mulden und

Seitengrben und damit ggf. in die Vorflut.


Wenn Flchen mit Oberboden bedeckt und bewachsen sind, werden auch bei bin-digem Oberboden durch die auflockernde Wirkung der Wurzeln und Lebewesen im

Boden grere Durchlssigkeiten und damit auch grere Versickerungskapazitten

erreicht als im Ausgangsboden. Der Ansatz von 10-5 m/s als Versickerrate

[= 100 l/(s ha)] wird in den meisten Fllen nicht zu einer berschtzung fhren.

Dieser Wert deckt sich mit dem unteren Grenzwert der Untersuchungen von

LECHER und LUDWIG, Universitt Hannover. Diese haben umfangreiche Untersu-

chungen ber die Gre der Abflsse von Straen in Dammlage an insgesamt 16

Standorten in Deutschland, vom gesplten Sanddamm bis zum verwitterten Ton-

schiefer als Dammbaustoff, durchgefhrt. Bei allen Messungen lag die Versicke-

rungsrate auf den Bschungen deutlich ber 100 l/(s ha). In der neuen Richtlinie ist

festgelegt, dass bei Straenseitenbereichen die Versickerung ohne Risiko mit min-

destens 100 l/(s ha) angesetzt werden kann.

Beim Abfluss ber Seitenstreifen und Bschungen versickert, abhngig von der Gr-

e der Flchen und vom Dammbaustoff, ein mehr oder weniger groer Teil des

Straenabflusses in den Untergrund, s. o.

Daraus folgt, dass nicht jedes Niederschlagsereignis zur Abflussbildung ber den

Straenkrper hinaus fhrt. Die Lngsentwsserungseinrichtungen der Strae wer-

den erst dann Abflsse bis zu den Vorflutern gelangen lassen, wenn aufgrund der

entsprechend hohen Niederschlagsintensitt (Grenzintensitt) die Wasseraufnahme-

kapazitt der Seitenstreifen, Bschungen, bewachsenen Mulden und Grben ber-

schritten wird. Die Gre der Grenzregenspende ist im Einzelfall zu ermitteln. Sie

ergibt sich aus der Geometrie des Straenquerschnittes sowie aus der Infiltrations-

kapazitt des begrnten Seitenbereiches.


Bei der Bemessung von Straenoberflchenwasser-Behandlungsanlagen (Regen-

klrbecken) ist vorgesehen, nicht den Bemessungsregen fr die Straenabflsse

zugrunde zu legen, sondern die kritische Regenspende von z. B. 15 l/(s ha). Gre-

re Abflsse als aus der kritischen Regenspende werden dann unbehandelt an das

Gewsser abgegeben. Es sind Wirtschaftlichkeits- und Hufigkeitsberlegungen, die

zu diesem Bemessungsansatz gefhrt haben. Die Regenspende von 15 l/(s ha) hat

z. B. fr den Standort Kassel die durchschnittliche jhrliche berschreitungsdauer

von 1.130 min = 19 h. Das sind rd. 2 % der jhrlichen Niederschlagsdauer. Auf diese

Zeit entfallen rd. 26 % des jhrlichen Niederschlages.

Mit der ungebndelten Ableitung der Straenabflsse ber Bschungen wird dieses

Behandlungsziel allein schon erreicht, da in den meisten Fllen Niederschlge mit

Regenspenden bis 15 l/(s ha) und hher in den Seitenstreifen und Bschungen ver-

sickern. Das bedeutet, dass kein oder nur geringer Stofftransport in oberirdische Ge-

wsser erfolgt.

Zusammenfassende Bewertung:

Die Frage der erforderlichen weitergehenden Behandlung von Straenabflssen in

Reinigungsanlagen stellt sich nach den vorangegangenen Ausfhrungen in erster

Linie bei der Entwsserung ber Rinnen oder RW-Kanle.

3 Behandlung

Die neuen RAS-Ew (FGSV 2005) geben vor, dass es beim Neubau einer Strae und

deren spteren Betrieb durch das abzuleitende Oberflchenwasser zu keinen nach-

haltigen Beeintrchtigungen des Grundwassers und der oberirdischen Gewsser

kommen darf.

Wird die Behandlung (Reinigung) der Straenabflsse vor der Einleitung in ein ober-

irdisches Gewsser erforderlich, so erfolgt dies berwiegend in Becken.


Programm_Regenwasserworkshop_27_11_2006.pdf

Workshop Niederschlagswasserbeseitigung in Deutschland

27.11.2006 in Berlin

10:00 Begrung 10:05 Einfhrung Eckpunkte fr die Erarbeitung von bundeseinheitlichen Anforderungen

an Niederschlagswasser

(Dr. Dieter Veltwisch, BMU)

10:15 Richtlinie 91/271/EWG und die Anforderungen zur Mischwasser-

ableitung

(Dipl. Ing. Hans-Werner Peschel, Sachsen-Anhalt)

10:30 Belastungen durch Niederschlagswasser (Moderation Dr.Viktor Mertsch)

10:45 Eintrge aus Mischwassereinleitungen

(Dr. Ing. Antje Welker, TU Kaiserslautern)

11:00 Schadstoffeintrge in Hamburger Straenabwssern

(Dr. Stachel, Hamburg)

11:15 Belastungen von innerrtlichen und auerrtlichen Straen

(Dr.-Ing. Ulrich Kasting, IFS Hannover)

11:30 Kaffeepause 12:00 Hydraulische Belastungen der Gewsser durch

Niederschlagswassereinleitungen

(Prof. M.Uhl, FH Mnster)

12:15 Vergleich der stofflichen Eintrge aus kommunalen Klranlagen,

industriellen Einleitungen und Niederschlagswassereinleitungen und

ihre Konsequenzen

(Prof. Johannes Pinnekamp, RWTH Aachen)

12:30 Diskussion

13:15 Mittagspause 14:00 Technik der Niederschlagswasserbehandlung (Moderation Prof. Theo Schmitt)

14:00 Behandlungsverfahren im Misch- und Trennsystem

(Bernd Brgel, STUA Dsseldorf)

14:15 Behandlung von Straenabwssern

(Prof. Lange, Achim)

14:30 Filtergullies zur dezentralen Behandlung von Straenabflssen

(Dr.-Ing. Heiko Sieker, Ingenieurgesellschaft Dr. Sieker)

14:45 Diskussion

15:15 Konzepte zur Niederschlagswasserbeseitigung (Moderation Prof. F. Sieker)

15:30 AWA-A 100 Leitlinien der integralen Siedlungsentwsserung

(Prof. Theo Schmitt, TU Kaiserslautern

15:45 15% in 15 Jahren, Das Niederschlagswasserkonzept in der Emscher-

region

(Dipl.-Ing Michael Becker, Emschergenossenschaft)

16:00 Die Festsetzung der Regenwasserbewirtschaftung in Bebauungs-

gebieten und ihre Umsetzung

(Prof. Steinebach, Kaiserslautern)

16:15 Kosten der ortsnahen Niederschlagswasserbeseitigung im Vergleich

(Dipl.-Ing Michael Lange, Kommunal- und Abwasserberatung NRW)

16:30 Kaffeepause 17:00 Abschlussdiskussion

17:30 Zusammenfassung (Dr. Schnberger)

Vortrag_Becker_27_11_06.pdf

Niederschlagswasserbeseitigung in Deutschland Workshop am 28.11.07

15 % in 15 Jahren Das Niederschlagswasserkonzept in der Emscherregion

Michael Becker, Emschergenossenschaft/ Lippeverband

Die Zukunftsvereinbarung 15 in 15

Der Hintergrund Umbau des Emschersystems

Integrierte Planungen fr sich wandelnde Rahmenbedingungen

Niederschlagswasserbeseitigung in Deutschland


Das Einzugsgebiet der Emscher


Zukunftsvereinbarung Regenwasser - Unterzeichnung

Dortmund, 31.10.2005


Zukunftsvereinbarung Regenwasser Nachhaltiger Anspruch fr die Region

Verbesserung der wasserwirtschaftlichen Verhltnisse - Ausgleich der Wasserfhrung

Wirtschaftliche Lsungen fr Brger, Kommunen und Verband

Attraktivittssteigerung im Stadtbild

Ziel: 15 % Abkopplung in 15 JahrenZukunftsvereinbarung Regenwasser


Das Emscher-System bisher und zuknftig


Bei allen Planungsablufen: Nachhaltigkeitprfen (konomie, kologie, Gesellschaft)

Umbauen Umdenken!

Integrale Betrachtung von Planungszielen

Chance des Umbaus nutzen: Vorzeigeregion nachhaltiger Wasserwirtschaft!


Umgang mit Regenwasser in Siedlungsgebieten

naturnaheRegenwasserbewirtschaftung

VersickerungSpeicherung

gedrosselte Einleitung

konventionelle Ableitung und Behandlung von Regenwasser

Kanle Regenbecken

Kombinationslsungen

Modifizierte Systeme: Entflechten, wo mglich


Bewirtschaftungs-Informationssystem Regenwasser Alles auf einem Blick

Sied

lung

sstr

uktu

relle

Geg

eben

heite

n

Geo

gene

Einf

luss

fakt

oren

Nutzung

Entwsserungstechnik

Art versiegelter Flche

Anteil versiegelterFlche

InfiltrationskapazittBodenart

Mchtigkeit

Hangneigung

Gre

Grundwasserflurabstand

Grundwasserschutzzonen

Gesteinstyp

Intensitt

Dauer

AltlastenVerteilungversiegelter Flche

NIEDERSCHLAG

TOPOGRAPHIE

BDEN

GEOLOGIEGEBUDE

GRUNDSTCK

GRUNDWASSER

Menge

Bodentyp

Dachtyp

9

Regenwasserbewirtschaftungskarte Ausschnitt Berne

bis 5 %

5 20 %

20 40 %

40 60 %

60 80 %

80 100 %

natrliche Flchen

nicht angeschlossen

Abkopplungspotenzial

Beispielstadt MnstermannstraeEZG Berne

AbkopplungspotenzialKurzfristigLangfristig

BewirtschaftungsartFlchenversickerungMuldenversickerungMulden-RigolenversickerungMulden-Rigolen mit DrosselungKontakt zu Freirumen

WirkungsgradZielgebietskategorie

40%60%

neinprioritrmglichmglichmig

mittel 2

BIS/RW


Ausschnitt Manahmenplan

Legende

ffentlich

befestigte Flchen

Projektgebiete

Gewsser

Dachflchen

Verkehrsflchen

Flche sauber

Flche schmutzig

Gewerbe

Wohngebiet


Beeindruckendes Potenzial - Simulierte Fliewege

Legendesimulierte Fliewegehistorische Gewsser 1842vorhandene GewsserWasserscheiden


Grundwasserbilanz fr das Emschergebiet

Kanalisation:

30,8 Mio m3/a 1,0 m3/s = 27%

Gewsser:

84,4 Mio m3/a 2,7 m3/s = 73%


Prinzipskizze Drnage-Versickerungs-System (DVS)

GW-Stand Sommer:VersickerungRegenwasser-bewirtschaftung

GW-Stand Winter:DrnagewirkungBegrenzung des GW-Anstiegs


Paradigmenwechsel es rechnet sich!

-70 -200 -20

-225,0

-150,0

-75,0

0,0

75,0

150,0

225,0

300,0

Aufwendungen fr naturnahe

Regenwasser-bewirtschaftung

Einsparungen der EG durch Reduzierung

der Kanalquerschnitte

Einsparungen der Kommunen bei

der Kanalsanierung

Kostenbilanz

Kos

ten

und

Eins

paru

ngen

[Mio

. ]

250


Ausgleichend Lenkung von Investitionen

Manahmen in der Flche(Versickerung, Retention,

Ableitung)

Frderung MUNLV:

35 Mio. EUR

Zuschsse Kommunen(z.B. aus eingesparten

Kanalsanierungen)

Einsparungen EG: u. a. Kanle, Regenentlastungen,

RRB, RBF: 70 Mio. EUR


Fazit und Ausblick

Naturnahe Regenwasserbewirtschaftung ist auch in der Emscherregion in wasserwirtschaftlich relevantem Umfang mglich und bezahlbar

Zustzlich setzt die Reaktivierung von Grabensystemen immenses Entflechtungspotenzial frei

Integrierte Planung fhrt zu flexiblen = zukunftsfhigen Systemen

Voraussetzung: Zusammenwirken aller Akteure


Fazit und Ausblick

Zukunftsfhige Wasserwirtschaft in der Emscherregion..

Geht! Rechnet sich! Bietet neue Chancen!

braucht integrale Konzepte unddas Zusammenwirken aller Akteure

Vortrag_Buergel_27_11_06.pdf

StaatlichesUmweltamtDsseldorf

Behandlungsverfahren im Misch- und Trennsystem

Behandlungsverfahren

im Misch- und Trennsystem

Dipl.-Ing. Bernd BrgelStaatliches Umweltamt Dsseldorf



Gliederung

traditionelle BehandlungsverfahrenBegrifflichkeitenKlassifizierung von BelastungsgrenHauptwirkmechanismen von BehandlungsverfahrenBehandlungsziele und orteBehandlungsverfahren

im Einzugsgebietim Kanalnetzan der Einleitungsstelleam und im Gewsser

Fazit



Traditionelle BehandlungsverfahrenZiel: Begrenzung der Einleitungsfracht (CSB) im langjhrigen Mittel

75100,051015TRKBmD

X300/75100,054 - 4015X1M (RB), T (RKB)VB

X300/7510 / -0,05 / 0,3

4 - 4015X1M (RB), T (RKB)DB, SKu

3004 - 40X1M (RB), T (RKB)FB, SKo

?7,5 - 15XM, TR

Reinigungs-Einrichtung

ql/(s*m)

qAm/h

vhm/s

VSm3/ha

rkritl/(s*ha)

QDl/s

fr Wirkungsgrad und Effizienz wesentliche KenngrenEntwsserungs-System

Bauwerke /Bauweisen

Wesentlich fr Wirkungsgrad und Effizienz aller Bauwerke ist deren konstruktive Gestaltung!

1 im Trennsystem stndig, zeitweilig zur Entleerung oder Drosselschluss nach Fllung mglich



Fragen

Ist die Zielgre Begrenzung der Einleitungsfracht (CSB) im langjhrigen Mittel noch zeitgem und ausreichend?

Reichen unsere Kenntnisse ber Wirkungsgrad und Effizienz dieser Behandlungsverfahren aus?

Muss der Begriff Regenwasserbehandlung weiter gefasst werden (bauliche und betriebliche Manahmen an unterschiedlichen geeigneten Orten)?



Abwasserbehandlungsanlage (z. B. 51 LWG NRW)

Abwasserbehandlungsanlage Einrichtung, die dazu dient, die

Schadwirkung des Abwassers zu vermindern oder zu beseitigen

SchadwirkungBeeintrchtigung Hygieneberflutungenstofflich (lokal, Meeresschutz, Frachten, Konzentrationen, akkumulierend, verzgert, akut)hydrologisch (Wasserhaushalt)hydraulisch (biologischer Zustand, Gewsser-Morphologie)Erhhung der Hufigkeit von Strungen



Abwasserbehandlungsverfahren

Verfahren (aus Wikipedia, der freien Enzyklopdie) Ein Verfahren ist ein geregelter, in Verfahrensschritte

zerlegbarer, fr Beobachter transparenter und wiederholbarer Ablauf (Prozess)

Prozess (aus Wikipedia, der freien Enzyklopdie) Unter einem Prozess versteht man eine definierte oder

wahrscheinliche Aufeinanderfolge von Zustnden eines Systems in Abhngigkeit von den Vorbedingungen und den ueren Einflssen



Klassifizierung der wesentlichen Belastungsgren

partikulrz. B. Darmenterokokken, E. coliKeime

partikulr, gelst, flssigz. B. Kohlenwasserstoffe, PAKorganische Schadstoffe

partikulr und gelstz. B. SchwermetalleMineralstoffe

partikulr und gelstorg. -N, P

gelstNH4-N, NO2-N, NO3-NNhrstoffe

gelstNH4-N, NO2-N

partikulr und gelstBSB5, CSB, TOCSauerstoff zehrende Stoffe

flssigQAbfluss

ErscheinungsformParameterBelastungsgre



Hauptwirkmechanismen

stoffspezifische Vorbehandlung, Bodenfilter, Abwasserteiche, Klranlagen

biologischeReinigung

gelste Stoffebiologisch

UV-Bestrahlung, OzonisierungEntkeimung

Bodenfilter, Rechen, Siebe, Schachtfiltersysteme

Filtration

Becken, BodenfilterAdsorption

Becken ( + chem. Hilfsstoffe)Fllung / Flockung

Becken, Tauchwnde, AbscheiderFlotation

Straenablufe, Becken, Sandfnge, Geschiebeschchte

SedimentationFeststoffeKeime

physikalisch /chemisch

VersickerungsanlagenAbflussvermeidung

BeckenSpeicherung

berlufeAufteilungMenge /Abflussscheitel

hydraulisch /hydrologisch

BauwerkeWirkung durchWirkung aufVerfahren



Behandlungsziele und -orte

Einleitungsstelle, GewsserBegrenzung der stofflichen und der hydraulischen Gewsserbelastung (Fracht + Konzentration) hinsichtlich

Abflussdynamik Abflussvolumen Abflussscheitel Hufigkeit und Dauer von Strungen der

Lebensgemeinschaften Hygiene

Kanalnetz, EinleitungsstelleBegrenzung der weitergefhrten Abflsse

KanalnetzBegrenzung von Entstehung, Menge und Verbleibdauer von Ablagerungen im Kanalnetz

EinzugsgebietBegrenzung des Stoffeintrags in das Kanalnetz

BehandlungsortBehandlungsziel



Behandlungsverfahren im Einzugsgebiet

XBrauchwassernutzung

XDachbegrnung

XVersickerungsanlagen

XStraenablufe

XStraenreinigung

XXStoff spezifische Vorbehandlung

FeststoffegelsteStoffe

QBauwerke und betriebliche Manahmen im Einzugsgebiet

HauptwirkrichtungZiel: Begrenzung des Abwasser- und Schmutzstoffeintrags indas Kanalnetz



Behandlungsverfahren im Kanalnetz

XSpeicherbewirtschaftung

XRckhaltung im Netz

XGeschiebeschchte

XSchwallspleinrichtungen

XKanalreinigung

XErhhung des Kanalgeflles

Feststoffegelste Stoffe

QBauwerke und betriebliche Manahmen im Kanalnetz

HauptwirkrichtungZiele: Begrenzung von Entstehung, Menge und Verbleibdauervon Ablagerungen im Kanalnetz, Begrenzung der weitergefhrten Abflsse im Kanalnetz



Behandlungsverfahren an der Einleitungsstelle

XXKlranlagen

XXRegenrckhalteanlagen

XRegenklrbecken mit Dauerstau und Regenwasserteiche

XX(Retentions-) Bodenfilter

XXFllung und Flockung

XSiebe und Rechen

XXHydrodynamische Abscheider

XXVerbundbecken

XXDurchlaufbecken und Stauraumkanle mit unten liegender Entlastung

XFangbecken und Stauraumkanle mit oben liegender Entlastung

XXRegenberlufe


QBauwerke und betriebliche Manahmen an der Einleitungsstelle

HauptwirkrichtungZiele: Sicherung des hygienischen, kologischen, chemischen, hydraulischen und hydrologischen Gewsserzustands



Behandlungsverfahren im und am Gewsser

XBeschattung, Sauerstoffanreicherung

XGewsserprofilaufweitungen

XXSickerstrecken, Kiesfilter, Vegetationspassagen

XAusleitungsstrecken


QBauwerke und betriebliche Manahmenim und am Gewsser

HauptwirkrichtungZiele: Sicherung des hygienischen, kologischen, chemischen, hydraulischen und hydrologischen Gewsserzustands



Fazit

Regenwasserbehandlung kann im Einzugsgebiet, im Kanalnetz, an der Einleitungsstelle und im Gewsser erfolgenNeben den traditionellen Verfahren knnen und mssen untersttzend weitere Verfahren zum Einsatz gelangen, z. B. zur Erfllung immissionsorientierter AnforderungenWirkungsgrad und Effizienz der eingesetzten Verfahren sind weitgehend unbekannt, dabei sind neuere Behandlungsverfahren (wie z. B. RBF) z. T. besser erforscht als traditionelleNicht alle einsetzbaren Verfahren unterliegen wasserrechtlichen Regelungsmglichkeiten (z. B. Straenreinigung)Manahmen zur Kaschierung von Missstnden sind keine Abwasserbehandlungsverfahren nach a. a. R. d. T. (Beispiel: Abwasserweiche zur Legalisierung von Fehlanschlssen)

Vortrag_Kasting_27_11_06.pdf

WorkshopNiederschlagswasserbe-seitigung in Deutschland

Belastungen von inner-und auerrtlichen Straen

27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting

Belastungen von inner- und auerrtlichen Straen

Grundlagen

Stoffkonzentrationen

Zusammenfassung / Ausblick



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting

Grundlagen

Emissionspfade Straenverkehr in Gewsser und Boden

verndert nach HILLENBRAND et al. 2004



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting

Grundlagen

Schadstoffe in Straenabflssen

abfiltrierbare Stoffe (AFS)chemischer Sauerstoffbedarf (CSB)/ gesamter organ. gebundener Kohlenstoff (TOC)Schwermetalle: u. a. Cd, Cu, Pb, Zn, Pd, PtMinerallkohlenwasserstoffe (MKW)polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)Methyl-Tertir-Butyl-Ether (MTBE)Chlorid



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting

Grundlagen

Herkunftsbereiche I

ASCHERL/FLOSS [1995]



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting

Grundlagen

Herkunftsbereiche II

ASCHERL/FLOSS [1995]



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting

Grundlagen

Gefhrdungspotenzial fr Gewsser (stofflich)

akute/verzgerte Wirkungen:- Sauerstoffdefizite - Ammoniak-Toxizitt / Fischgiftigkeit

Langzeitwirkungen:- Akkumulation Schwermetalle, PAK- Euthrophierung- Verschlammung



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting


Messprogramme

Strae DTV Ort Literaturquelle

Nationalstrae 1 72.000 Zrich DAUBNER et al. (1979) BAB A81 41.000 Pleidelsheim KRAUTH/KLEIN (1982) BAB A6 47.000 Obereisesheim KRAUTH/KLEIN (1982)

BAB A8/B10 40.600 / 11.500 Ulm-West KLEIN (1982)

Marienburger Str. P5 14.200 Hildesheim PAULSEN (1984) Marienburger Str. P5 14.200 Hildesheim GROTTKER/SIEKER (1987) Waldstadt/Elbinger Str. 3.200 Karlsruhe XANTHOPOULOS (1992) B33/34 9.900 Singen KRAUTH/STOTZ (1993) Biesdorf-Sd k.A. Berlin SCHTTE (1997) BAB A4 114.500 Kln LANGE et al. (2003) BAB A59 55.000 Kln LANGE et al. (2003)



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting


Einflussfaktoren Einzugsgebiet

Entwsserungsart (Straenablauf / Kanal, bewachsene Muldenrinne etc.)Kreuzungsbereich / SteigungsstreckenSeiten- und ParkstreifenBaumbestand (Hundeklo)Winterbetrieb Hufigkeit StraenreinigungWindexponiertheitFahrgeschwindigkeitenNiederschlagsverhltnisseetc.



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting


mittlere Konzentrationenfrachtgewogene Gesamtmittelwerte, Messprogramme Straenabflsse

Parameter Anzahl Messprogr.

Minimum 25% Quantil

Median 75% Quantil

Maximum

AFS 10 [mg/l] 85 125 155 234 564 Chlorid 10 [mg/l] 7 84 120 157 357 BSB5 4 [mg/l] 9 14 18 CSB 10 [mg/l] 37 77 99 121 141 NH4-N 10 [mg/l] 0,20 0,50 0,60 0,76 2,31 P ges 6 [mg/l] 0,25 0,29 0,31 0,34 0,49 Cadmium 10 1) [g/l] < 1 1,7 3,6 5,5 6,4 Chrom 7 1) [g/l] < 5 6,3 15,0 23,3 24,2 Blei 2) 10 [mg/l] 0,06 0,09 0,18 0,29 0,34 Kupfer 10 [mg/l] 0,04 0,07 0,11 0,12 0,14 Nickel 6 1) [mg/l]



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting


partikulre und gelste Anteile (Filtration 0,45 m)

DIERKES [1999]



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting


Anlagerung der SM an die Feststoffe

XANTHOPOULOS [1990]

Kornfraktion Pb [%]

Cd [%]

Zn [%]

Cu [%]

Ni [%]

> 600 m 6 11 8 1



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting


SM-Konzentrationen in Absetzbecken

0,1

1

10

100

1000

10000

Zulauf Mitte Ablauf

Kon

zent

ratio

n [m

g/kg

]

Cadmium (Cd)Blei (Pb)Kupfer (Cu)Zink (Zn)

IFS [2005]



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting


Einzelereigniskonzentrationen

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0

Neff[mm]

AFS

[mg/

l]

Gesamtmittel: 151 mg/l

Messprogramm BAB A4



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting



Messprogramm BAB A4

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0

Neff[mm]

CSB

[mg/

l]

Gesamtmittel: 122 mg/l



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting



Messprogramm BAB A4

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0

Neff[mm]

Am

mon

ium

[mg/

l]

Gesamtmittel: 0,74 mg/l

Standardvorgaben BWK-M3:WRW-Konzentration 5 mg/l NH4-N



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting


Abhngigkeit DTV ?

0

100

200

300

400

500

600

0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 140.000

DTV [Kfz/d]

AFS

[mg/

l]

Daten ergnzt um Ergebnisse von innerrtlichen Straen aus Hamburg von DANNEKER et al. 1988



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting


Abhngigkeit DTV ?

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 140.000

DTV [Kfz/d]

CS

B [m

g/l]


0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 140.000

DTV [Kfz/d]

PA

K (T

VO

) [g

/l]



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting


Abhngigkeit DTV ?


0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 140.000

DTV [Kfz/d]

Cu

[mg/

l]

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 140.000

DTV [Kfz/d]

Zn [m

g/l]



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting


Abhngigkeit Zeit


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

Jahr der Untersuchung

Pb

[mg/

l]

012345678

1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

Jahr der Untersuchung

MKW

(H18

) [m

g/l]



27.11.2006

Dr.-Ing. U. Kasting

Zusammenfassung / Ausblick

Straenabflsse beinhalten nur Anteil der Emissionen aus dem StraenraumFunktionale Belastung der Straenabflsse derzeit nicht ableitbarAbhngigkeit von der Zeit fr Pb, MKW und vom DTV fr CSB (PAK) erkennbar Untersuchungsbedarf im Bereich von Straen mit geringer Verkehrsbelastung (inner- und auerrtlich)

Vortrag_M_Lange_27_11_06.pdf

WorkshopNiederschlagswasserbeseitigung in Deutschlandam 27. November 2006

Kosten der ortsnahen Niederschlags-wasserbeseitigung im Vergleich

Dipl.-Ing. Michael Lange


Das Projekt im berblick

Siedlung Mllenbruckshof in Neunkirchen-Vluyn

Zahlen Daten Fakten

Gesamtflche 5,8 ha Abkoppelungsflche 3,2 ha Abkoppelungsquote 56 % Zahl der Objekte insgesamt 322 Abgekoppelte Objekte 187 Kosten/m 26


Ausgangslage

Forderungen der WasserbehrdeHydraulische und bauliche Sanierung KanalisationReduzierung der Gewsserbelastung durch Bau von RRB

Ziele der GemeindeRechtskonformitt durch genehmigungsfhige PlanungNachhaltigen Grundwasser-/GewsserschutzKostenoptimierungInanspruchnahme von Frdermitteln

Forderungen der Brger/Grundstckseigentmerkeine weitere finanzielle Belastung durch Kanalsanierung


Projektablauf

Variante A Variante B Variante C Variante D

Machbarkeitsstudie

Variantenentwicklung

Wirtschaftlichkeitsberechnungder Varianten

Entwurfsplanung der Vorzugsvariante

Realisierung


Varianten

A: Vollstndige Versickerung des Regenwassers in Verbindung mitSchmutzwasserkanal

B: Weitgehende Versickerung des Regenwassers in semizentralen undprivaten Anlagen in Verbindung mit Schmutzwasserkanal und Erhalteines Teilgebietes im Mischsystem

C: Konventionelles Mischsystem ohne Regenwasserversickerung

D: Modifiziertes Mischsystem mit anteiliger Regenwasserversickerung


Variantenvergleich "Mllenbruckshof" Projektkosten nach LAWA

1,95

3,25

2,3

1,45 1,4

3,10

4,10

3,553,62

3,68

3,81

3,69

3,33

4,57

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

A1 A2 A2-1 B C D1 D2

lfd. Kosten und Reininvestion

Investionskosten

Mio


Varianten Kurzbeschreibung ProjektkostenBarwerte

Umsetzungs-restriktionen

Positiveffekte

A 1 Neubau SW-Kanal 100% RW-Abkoppelung

+ RW- private Grundstcke + RW- ffentl. Straen in Rigolen

4,57 Mio.

geringe Erfahrungen mit Rigolen im Straen- raum

100%ige Mitwirkung aller Eigentmer notwendig

Neue Satzung

Manahmenbndelung Gebhreneinsparung

Eigentmer Neue technische und

organisatorische Erkenntnisse

A 2 Umbau vorh. Mischwassernetz

(Neubau SW-Kanal in 10 Jahren) 100 % RW-Abkoppelung

+ 50 % RW-privat auf Grundstcke + 50 % RW-privat in Strae

3,33 Mio.

geringe Erfahrungen mit Rigolen im Straen- raum

100%ige Mitwirkung aller Eigentmer notwendig

Neue Satzung

Manahmenbndelung Gebhreneinsparung

Eigentmer Neue technische und

organisatorische Erkenntnisse


Varianten Kurzbeschreibung ProjektkostenBarwerte

Umsetzungs-restriktionen

Positiveffekte

B Teilumbau des vorh. Mischwassernetzes 65 % Abkoppelung in

semizentralen Anlagen

3,81 Mio.

Ableitung Straenwasser ber Sammelleitungen

Flchenverfgbarkeit 100%ige Mitwirkung aller

Eigentmer notwendig Neue Satzung

Gebhreneinsparung Eigentmer

Neue technische und organisatorische Erkenntnisse

C Neubau konventionelles MW-System

3,68 Mio. Keine

Gebhreneinsparung Erprobte Technik Keine

Satzungsnderung

D Sanierung vorh. Mischsystem 50 80 % Abkoppelung der

privaten Flchen

3,62 Mio. Groe Mitwirkungspflicht der Anlieger

Neue Satzung

Gebhreneinsparung Eigentmer

Neue technische und organisatorische Erkenntnisse

Einfache Umsetzung, da Manahmen grundstcksbezogen realisierbar


Manahmenbezogene Schritte


Aspekte und Chancen

Frhzeitige Einbindung bei NeuerschlieungFlchen z.B. fr semimentrale ffentliche Versickerungsanlagenim Bebauungsplan ausweisenAnrechnung auf landschaftspflegerische ErsatzflchenSatzungsnderung

Bei der Gemeinde

WillensbildungRefinanzierung vorhandenes NetzEinbindung in Grundsatzplnen (FNP, B-Plne, GEP, ABK..)Einfhrung eines gesplitteten Gebhrenmastabes

Whlen des ganzheitlichen Ansatzes im BestandVerknpfung aller Planungen (hydraulisch/baulich)Einbeziehung der Grundstcksentwsserung (Stichwort 45 BauO NW)Betrachtung der Kosten fr Gemeinde und BrgerUmfassende Information aller Beteiligten


Aspekte und Chancen

GebhreneinsparungenRentabilittsrechnung Lohnt sich der Aufwand?Einfluss auf die Vermarktung

Brger Gewerbe Wohnungsbau

Verbesserung des WohnumfeldesVersickerungsflchen als Gestaltungselement


Fazit

ganzheitliche objektive technische und rechtliche BetrachtungWillenserklrung von Verwaltung und Politik Refinanzierung des vorhandenen NetzesKostenoptimierung fr Gemeinde und Brger

umfassende ffentlichkeitsarbeitInternet, Flyer, Broschren .... Anlaufstelle fr Brger

Voraussetzungen


Danke fr Ihre Aufmerksamkeit

Vortrag_Peschel_27_11_06.pdf

Hans Peschel, Ministerium fr Landwirtschaft und Umwelt, 27.11.2006

Richtlinie 91/271/EWGRichtlinie 91/271/EWGund die Anforderungen zurund die Anforderungen zur

MischwasserableitungMischwasserableitung


Richtlinie 91/271/EWG Kommunalabwasserrichtlinie

Kanalisation - Artikel 3 Beschreibung der Flle, in denen Kanalisationen hergestellt werden mssen und Fristen fr die UmsetzungTechnische Anforderungen an Kanalisationen in Anhang 1:Die in Absatz 1 genannten Kanalisationen mssen den Anforderungen von Anhang I Abschnitt A entsprechen.


Anhang 1 Abschnitt A Kanalisation

Kanalisationen sollen den Anforderungen an die Abwasserbehandlung Rechnung tragen. Bei Entwurf, Bau und Unterhaltung der Kanalisation sind die optimalen technischen Kenntnisse zugrunde zu legen, die keine unverhltnismig hohen Kosten verursachen; dies betrifft insbesondere:- Menge und Zusammensetzung der

kommunalen Abwsser, - Verhinderung von Leckagen,- Begrenzung einer Verschmutzung der

aufnehmenden Gewsser durch Regenberlufe.



Funote zu Abschnitt A

Da es in der Praxis nicht mglich ist, Kanalisation und Behandlungsanlagen so zu dimensionieren, da in Extremsituationen, wie z. B. bei ungewhnlich starken Niederschlgen, das gesamte Abwasser behandelt werden kann, beschlieen die Mitgliedstaaten Manahmen zur Begrenzung der Verschmutzung aus Regenberlufen. Solche Manahmen knnten



vom Mischungsverhltnis,

von der Leistungsfhigkeit bezogen auf den Trockenwetterabflu oder

von einer bestimmten tragbaren jhrlichen berlaufhufigkeit ausgehen



UmsetzungsverordnungUmsetzungsverordnungBundeslandBundesland

ThThrkoAbwVOrkoAbwVO v. 10.10.1997v. 10.10.1997ThThringenringen

KomAbwVOKomAbwVO v. 01.07.1997, z.g. 17.02.2000v. 01.07.1997, z.g. 17.02.2000SchleswigSchleswig--HolsteinHolsteinKomAbwVOKomAbwVO v. 18.11.1997, z.g. 05.12.2001v. 18.11.1997, z.g. 05.12.2001SachsenSachsen--AnhaltAnhaltSSchsKomAbwVOchsKomAbwVO v. 03.05.1996, z.g. 20.07.2000v. 03.05.1996, z.g. 20.07.2000SachsenSachsenVO VO . d. . d. BehandlgBehandlg. v. komm. Abw. v. 15.10.1997, z.g. 22.05.2000. v. komm. Abw. v. 15.10.1997, z.g. 22.05.2000SaarlandSaarlandKomAbwVOKomAbwVO v. 27.11.1997, z.g. 16.06.1999v. 27.11.1997, z.g. 16.06.1999RheinlandRheinland--PfalzPfalzKomAbwVKomAbwV v. 30.09.1997, z.g. 05.04.2005v. 30.09.1997, z.g. 05.04.2005NordrheinNordrhein--WestfalenWestfalenVO VO ber die ber die BehandlgBehandlg. v. kommunal. Abwasser v. 28.09.2000. v. kommunal. Abwasser v. 28.09.2000NiedersachsenNiedersachsenKAbwVOKAbwVO MM--V v. 15.12.1997, z.g. 08.05.2001V v. 15.12.1997, z.g. 08.05.2001MecklenburgMecklenburg--VorpommernVorpommernKomAbwKomAbw--VOVO v. 25.10.1996, z.g. 24.03.2000v. 25.10.1996, z.g. 24.03.2000HessenHessenKomAbwVOKomAbwVO v. 24.06.1997, z.g. 11.04.2000v. 24.06.1997, z.g. 11.04.2000HamburgHamburgKomAbwVKomAbwV v. 23.04.1997v. 23.04.1997BremenBremenBbgKAbwVBbgKAbwV v. 18.02.1998, z.g. 05.04.2000v. 18.02.1998, z.g. 05.04.2000BrandenburgBrandenburgKomAbwVOKomAbwVO BlnBln v. 19.05.1996v. 19.05.1996BerlinBerlinROkAbwROkAbw v. 23.08.1992v. 23.08.1992BayernBayernROkAROkA v. 10.12.1993, z.g. 17.06.1997v. 10.12.1993, z.g. 17.06.1997BadenBaden--WWrttembergrttemberg


Umsetzung durch die LUmsetzung durch die Lnder sehr unterschiedlich:nder sehr unterschiedlich:

Verweis auf Text der Richtlinie insgesamt, oderVerweis auf Text der Richtlinie insgesamt, oder

Verweis auf die Anlage 1 der Richtlinie, oderVerweis auf die Anlage 1 der Richtlinie, oder

Direkte Direkte bernahme der Fubernahme der Funote in die note in die Umsetzungsverordnung.Umsetzungsverordnung.

Konkrete Anforderungen stellt nur die Bayerische Konkrete Anforderungen stellt nur die Bayerische Reinhalteordnung kommunales Abwasser:Reinhalteordnung kommunales Abwasser:




3 Kanalisation, Abs. 3, letzter Stabstrich ROkAbw

Begrenzung einer Verschmutzung der aufnehmenden Gewsser durch Regenberlufe; hierbei sollen mindestens die Anforderungen des Art. 6 Abs. 1 und 2 des Bayerischen Gesetzes zur Ausfhrung des Abwasserabgabengesetzes (BayAbwAG) beachtet werden.



Art. 6 Abgabe fr Niederschlagswasser (zu 7 Abs. 2 AbwAG), Abs. 2, Satz 1 BayAbwAG

Das Einleiten von Niederschlagswasser aus einer Kanalisation im Mischsystem bleibt abgabefrei, wenn

- diese so bemessen ist, dass je Hektar befestigter Flche ein Speichervolumen zur Mischwasserbehandlung von mindestens fnf Kubikmeter vorhanden ist.

-


Vielen Dank fVielen Dank fr Ihre Aufmerksamkeit!r Ihre Aufmerksamkeit!

Vortrag_Prof._Lange_27_11_06_.pdf

WorkshopNiederschlagswasserbeseitigung in

DeutschlandBehandlung von Straenabwssern

Berlin, 27. November 2006

Prof. Dr.-Ing. Gerd Lange, Achim

RAS-Ew

RistWag

Mglichkeiten der Fassung und Ableitung

Niederschlag

a1) direkte Einleitung in Gewsser

Niederschlag

Gewsser

Becken Gewsser

a2) Einleitung ber Becken in Gewsser

Versickerbecken

a3) Einleitung ber Versickerbecken in GW

Niederschlag

b1) Einleitung in Mulden/Seitengrben

b2) Versickerung in Mulden

Niederschlag

Niederschlag

Seitengraben/Mulde

Seitengraben/Mulde

mind. 2,5 %

mind. 2,5 %

mind. 2,5 %

mind. 2,5 %mind. 2,5 %

GW

Varianten zur Behandlung

Hohe Bschung

Versickermulde

Vielen Dank fr Ihre Aufmerksamkeit!

INGENIEUR-DIENST-NORDDr. Lange - Dr. Anselm GmbH

Industriestrae 32 28876 Oyten

Telefon: 04207 6680-0Telefax: 04207 6680-77

www.idn-consult.de [email protected]

Prof. Dr.-Ing. Gerd Lange

Vortrag_Schmitt_27_11_2006.pdf

Technische Universitt KaiserslauternFachgebiet Siedlungswasserwirtschaft

Leitlinien der Integralen SiedlungsentwLeitlinien der Integralen Siedlungsentwsserung sserung (DWA(DWA--A 100)A 100)

UBA WorkshopBerlin, 27. November 2006

Prof. Dr.-Ing. Theo G. Schmitt

Vortragsbersicht:

Ausgangspunkt 1850: Stadtentwsserung

2006: Leitlinien der integralen Siedlungsentwsserung

Folgerungen fr den Umgang mit Niederschlagswasser

Technische Universitt Kaiserslauterntgs A 100: Leitlinien Integrale Siedlungsentwsserung Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft

07.10.05 - 2

160 Jahre Siedlungsentwsserung

Zentrales Anliegen der Stadtentwsserung 1850: Entsorgungssicherheit

Hygienische Verhltnisse Schutz gegen berflutung + Vernssung

... im 20. Jahrhundert: Gewsserschutz Abwasserbehandlung Regen- / Mischwasserbehandlung

Moderne integrale Siedlungsentwsserung Ganzheitliche Betrachtung Planungsraum SE Wrdigung relevanter Schutzgter und Schutzziele


07.10.05 - 3

Planungsraum Siedlungsentwsserung

TeilsystemEntwsserungssystem

TeilsystemKlranlage

TeilsystemGrundwasser

TeilsystemFliegewsser

Systemebene I: Planungsraum Siedlungsentwsserung

Systemebene IIa: Abwasserentsorgungssystem

Systemebene IIb: Gewsser

Klranlage

Infiltration

Natrliches Einzugsgebiet

Mischwasser-entlastung

Grund-wasser

Entwsserungs system

Gewsser

Kanalisiertes Einzugsgebiet

urbanes Abwassersystem


07.10.05 - 4

Ziele einer nachhaltigen Siedlungsentwsserung

Entsorgungssicherheit

Gewsserschutz

Nutzungssicherung

sonstige Belange

Schutzgter

bergeordnete Zielsetzung:mglichst geringe Beeintrchtigung des Wasserhaushalts

durch Aktivitten der Siedlungsentwsserung


07.10.05 - 5

Grundstze Integrale Siedlungsentwsserung

Betrachtung des Planungsraums urbanes Abwassersystem

Vorgabe von Zielen, nicht ManahmenEntsorgungssicherheit (Hygiene, berflutungsschutz)Erhalt des Wasserhaushalts unbebautguter Gewsserzustand

Spektrum mglicher Manahmen keine einseitige Festlegung (bisher Ableitung) Bewertung von Lsungsalternativen Entwicklung von Manahmenkombinationen


07.10.05 - 6

Priorittenliste fr Niederschlagswasser

Vermeidung von Niederschlagsabfluss zur Kanalisation

Bewertung der Verunreinigung

Nutzung

Versickerung

verzgerte (offene) Ableitung

Behandlung


07.10.05 - 7

Bewertungskriterien

Entsorgungssicherheit berflutungsschutz (berflutungshufigkeit 1 x in n Jahren) Funktionsfhigkeit / Ausfallsicherheit Entwsserungskomfort

Umweltvertrglichkeit Wasserhaushalt hydraulische / stoffliche Gewsserbelastung

Wirkung auf andere Teilsysteme

Kosten


07.10.05 - 8

Bewertungskriterien

Flexibilitt Nachbesserung bei unzureichender Zielerreichung Erweiterungsfhigkeit Anpassungsfhigkeit bei schrumpfender Nachfrage

Schadenspotenzial bei Versagen Verhalten bei Extremereignissen Tn > 50 a Verteilung oder lokale Bndelung

soziale Vertrglichkeit Eigenverantwortung Betreiberverantwortung Nutzenbezogene Gebhren / Kostenbelastung


07.10.05 - 9

Folgerungen Niederschlagswasser

mengenbezogen: Erhalt des Wasserhaushalts Jahreswerte Verdunstung Versickerung - Abfluss Abflussspitzen (Extremereignisse)

stoffbezogen: Begrenzung Stoffeintrag Bewertung der Verschmutzung Bewertungsgrundlage allgemein: Herkunftsflche gewsser- / projektbezogen: Einzelparameter

Bewertung von Manahmen Nachweis mengenbezogen: Jahresbilanz Wirksamkeit / Stoffrckhalt: Referenzmanahmen !? Flexibilitt, Funktionssicherheit, Umweltvertrglichkeit,

Kosten, soziale Aspekte,

Vortrag_Sieker_27_11_2006.pdf

KOMPETENZ IN SACHENREGENWASSERINGENIEURGESELLSCHAFTPROF. DR. SIEKER MBH

FiltergulliesFiltergullies zur dezentralen zur dezentralen Behandlung von Behandlung von

StraStraenabflenabflssenssenDr. Heiko Sieker

Workshop Niederschlagswasserbeseitigung in

Deutschland

Umweltbundesamt, Berlin 27. November 2006

EinfEinfhrunghrung

Trennsysteme sind eine signifikante Quelle fr stoffliche Gewsserbelastungen

Straenflchen haben daran einen hohen Anteil Anteil der Straenflchen im Mittel 30% Straenabflsse sind im Mittel strker verschmutzt als

andere Niederschlagsabflsse Konventionelle Behandlung

Sandfnge Regenklrbecken, Leichtstoffabscheider Retentionsbodenfilterbecken Chemische Verfahren (Fllung & Flockung)

Behandlung findet meist End-of-Pipe statt

EndEnd--ofof--PipePipe--BehandlungBehandlung

Vorteile eine einzelne Anlage -> gewohnte Planungsablufe nur wenige Betriebspunkte

Nachteile1. Flchenbedarf an definiertem Standort2. Oftmals ist Pumpen des Regenwassers erforderlich3. Keine gezielte Behandlung entsprechend der

Verschmutzung


1. Flchenbedarf Retentionsbodenfilter: 100 m/ha -> 1-2% des EZG Standort ist vorgegeben,

oftmals ist die bentigte Flche nicht verfgbar2. Freigeflle oft nicht vorhanden

3. Keine gezielte Behandlung entsprechend der Verschmutzung mglich

GewsserKanal

Strae

EinlaufH= 2-3 m


EZG Berlin-Ruschegraben 460 haAuQuelle: Diplomarbeit M. Post

EZG Hannover-Linden 272 haAuQuelle: NORIS-Projekt

Berlin - Ruschegraben

27%

44%

29%

GewerbeSonstigeStrasse

Hannover - Linden

18%

56%

26%

GewerbeSonstigeStrasse

Alternativer AnsatzAlternativer Ansatz

Alternative zu End-of-Pipe: Source Control Gezielte Behandlung

Hauptverkehrsstraen -> Schwermetalle, MKW Wohnstraen -> organische Belastung Metalldcher -> Schwermetalle Dachflchen in Wohngebieten -> keine Behandlung!

Aufgabenstellung: Entwicklung eines Filters zur Vor-Ort-Behandlung an Hauptverkehrsstraen

4-jhrige Forschungsarbeit BMBF-Projekt mit Uni Hannover Innowatt-Projekt (BMWI, FSG)

InnoletInnolet

Idee: Einbau einer Filterkartusche in einen Gully

Overhead suspension

Emergency overflow 12 35 mm

Perforated bottom

Sludge collect ion area

Basket for retainment of solid material like sand or leaves

4 sect ions grille network (with 1 mm mesh size)

4 sect ions grille network (with 5 mm mesh size)

Overflow dirt t rap 12 35 mm

Sewer

Street

Inlet

Filterbasket with filter material

INNOLET -Filtercartridge

InnoletInnolet

ReinigungsleistungReinigungsleistung

Reinigungsleistung resultiert aus: Behandelter Wassermenge (Bypass fr

Starkniederschlge) Rckhaltevermgens des Filters

Reinigungsleistung vergleichbar mit Regenklrbecken

Reinigungsleistung nach DTU 2006Substrat: Ferrosorpin %

Batchversuch SulenversuchCd 94 97Zn 95 88Cu 85 77Cr 75 80As 85 94Ni 87 94

Pilotprojekt Mittlere BillePilotprojekt Mittlere Bille

Untersuchungen zusammen mit BSU und HSE

Projektgebiet Mittlere Bille Einbau von 19 Innolet Bundesstrae B5

PilotgebietPilotgebiet

EZG Bergedorfer Str.Gre: 7.3 haAu

Innolet-Testgebiet

67%

33%

Sonstige Strasse

Bille

FHH Bergedorf

B5

BetriebserfahrungenBetriebserfahrungen

EinordnungEinordnung

Innolet wurde zur Behandlung an Hauptverkehrs-straen in bestehenden Trennsystemen entwickelt

Verminderung im Sinne des Kreislaufwirtschafts-gesetzes (KrW-/AbfG 1994): Vermeidung vor Verminderung vor Verwertung vor Beseitigung

Innolet ist Alternative zur End-Of-Pipe-Behandlung Kein Flchenbedarf und keine Baumanahmen Geflle zwischen Strae und Kanalsohle wird genutzt Gezielte Behandlung von Straenabflssen mglich Entfernung von Schmutzstoffen vor Eintritt in

Kanalisation

Danke fDanke fr Ihre r Ihre Aufmerksamkeit !Aufmerksamkeit !

Ingenieurgesellschaft Prof. Dr. Sieker mbHwww.sieker.de

Vortrag_Stachel_27_11_06.pdf

Freie und Hansestadt HamburgBehrde fr Stadtentwicklung und Umwelt

Schadstoffe in Hamburger Autobahnabwssern

Burkhard Stachel, Klaus-Thorsten TeggeBehrde fr Stadtentwicklung und Umwelt HamburgAmt fr Umweltschutz, Abteilung Gewsserschutz


Untersuchungsziele

Vorkommen von Stoffen des Anhang 10 der EG-WRRL sowie

weiterer verkehrstypischer Stoffe in Autobahnabwssern.

Einschtzung von Schadstoffkonzen-trationen mittels Umweltqualitts-normen.


Emissionsquellen

Kfz-Verkehr: Reifenabrieb, Bremsbe-lge, Kraftstoffverbrennung, Tropf-verluste von Kraftstoffen und Mine-rall, Karosserieteile (Kunststoffe, korrodierte Metalle)

Fahrbahn: partikulre Emissionen Unterhaltungsarbeiten: Einsatz von

Reinigungsmitteln, Tausalz


Die EG-WRRL Erreichen eines guten Zustands bzw. eines

guten kologischen Potenzials und eines guten chemischen Zustands in Oberflchen-gewssern bis zum Jahr 2015.

Prfung und Bewertung biologischer und chemischer Qualittskomponenten.

Es gilt das Verschlechterungsverbot. Anmerkung: Hinweis in der Ras-Ew (2005),

dass die EG-WRRL und deren weiterfhrende Regelungen zu beachten sind.


Stoffspektrum1. Stoffauswahl aus Anhang 10 der EG-

WRRL: Alkylphenole, Pestizide, PAK, bromierte Flammschutzmittel, Weich-macher (DEHP), Butylzinnspezies,C10-13 Chloralkane, Schwermetalle.

2. Verkehrstypische Stoffe: Bisphenol A, MKW, 2-Methylthiobenzothiazol, Nhr-stoffe, Salz, TOC, DOC, AFS sowie kotoxikologische Untersuchungen und Bakterienbestimmung.


Abwassereinleitungen


ErgebnisseAlkylphenole

01000200030004000

A7 M

oorbu

rg

A255

/A252

Neum

.

A24 S

chl. B

ach

A255

/A25

2 AK S

d

A7 Ha

rb. Be

rgeA1

Moo

rfleet

A1 Bi

llsted

t

ng/L

4-tert. Butylphenol4-tert. Oktylphenol4-iso Nonylphenol


ErgebnisseDi(2-ethylhexyl)phthalat

020000400006000080000

A7 M

oorbu

rg

A255

/A25

2 Neu

m.A2

4 Sch

l. Bac

h

A255

/A25

2 AK S

dA7

Harb

. Berg

eA1

Moo

rfleet

A1 Bi

llsted

t

ng/L DEHP


ErgebnissePestizide

0306090

120150180

A7 M

oorbu

rg

A255

/A25

2 Neu

m.

A24 S

chl. B

ach

A255

/A25

2 AK S

dA7

Harb

. Berg

eA1

Moo

rfleet

A1 Bi

llsted

t

ng/L

DiuronIsoproturonSimazin


ErgebnisseWeitere Stoffe

0

2000

4000

6000

A7 M

oorbu

rg

A255

/A25

2 Neu

m.A2

4 Sch

l. Bac

h

A255

/A25

2 AK S

dA7

Harb

. Berg

eA1

Moo

rfleet

A1 Bi

llsted

t

ng/L Bisphenol A

2-MTBT


EG-Vorschlag UQN bzw. UAG-SMQN*

160,080,16-1,3Cadmium

Keine berschreitung204,2-18Nickel147,213-99Blei

3EC10 = 1,80,5-5,42-MTBTKeine berschreitung1


Schlussfolgerungen

Teilweise hohe Stoffkonzentrationen und deutliche UQN-berschreitungen.

Langfristig kann bei kleinen Vorflutern eine Beeintrchtigung aquatischerOrganismen erfolgen (z.B. strogeneWirkung).

Ob Straenabwsser zuknftig anders behandelt werden mssen, bleibt der weiteren Diskussion berlassen.


DanksagungWir danken dem Institut fr Hygiene und Umwelt der Behrde fr Soziales, Familie, Gesundheit und Verbraucherschutz, Hamburg sowie den GALAB Laboratories (Geesthacht) fr die Durchfhrung der Analysen. Den Kolleginnen und Kollegen danken wir fr die wichtigen Diskussionsbeitrge

und

Ihnen danke ich fr die Aufmerksamkeit !

Vortrag_Uhl_27_11_06.pdf

F/E-Schwerpunkt

Wasser im urbanen Raum

Hydraulische Belastung der Gewsserdurch Niederschlagswassereinleitungen

Workshop am 27.11.2006

F/E-Schwerpunkt


Urbanisierung und Gewsserabfluss

VQ erhht GW-Neubildung vermindert NW-Abfluss verringert Qmax fr T < 10 a erhht AB erhht AD erhht

F/E-Schwerpunkt


Bio-znose

hydrolog.-hydraulischeEmissionen

stoffliche u. thermische Emissionen

Wasser-bauliche Eingriffe

Gewsser-morphologie

chem.-phys. Gewsserqualitt

Gewsser-hydrologie und -

hydraulik

umweltbro essen

Bioznose und Abfluss

Zunahme von Driftereignissen Verlust von Refugialhabitaten Rckgang von Leitarten Zunahme von Ubiquisten instabile Lebensgemeinschaften

F/E-Schwerpunkt


Flchenstruktur NRW

NRW Ages= 3,4 Mio. ha

Versiegelungsanteile in Gewssereinzugsgebieten in NRW (n=292)

0 100 200 300 400 500

AE,o [km]

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

AE

,b/A

E,o

[-]

Versiegelungsanteile in Gewssereinzugsgebieten in NRW (n=292)

0 50 100 150 200 250 300 400 450

AE,o [km]

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

AE,

b/A

E,o

[-]

F/E-Schwerpunkt


1,00

1,05

1,10

1,15

1,20

1,25

1,30

0 5 10 15 20Versiegelungsgrad [%]

psi A

ges/p

si A

nat [

-]

psi Anat=0,3/ psi Au=0,6




Abflussvolumina

26 m/a 0,4%

317 m/a 5%

996 m/a 17%

3228 m/a 54%

1453 m/a 24%

kom. KAind. KAKKATS+SMWe

JahresabflussSiedlungsgebiete NRWVQ = 6.020 Mio. m/a

AbflussbeiwertAges = (1-)Anat + Au

Anat=0,3

Anat=0,4

F/E-Schwerpunkt


Auswirkungen

Sauerstoffdefizite durch Abbau organischen Kohlenstoffs

Resuspensionvon

Sedimenten

Gewsserabschnitt Gewsser Einzugsgebiet

Minute

Stunde

Tag

Woche

Monat

Jahr

Jahrzehnt

akute Toxizitthyd. Stress

Ablagerung von FeststoffenEinmischvorgnge

berleben pathogener Bakterien und Viren

strukturelle Vernderungen der benthischen Lebensgemeinschaft

Eutrophierung

Akkumulation von Schadstoffen in Sedimenten und Organismen

F/E-Schwerpunkt


Emissionsanforderungen

-1-51-5 0,5groer Hgel-und Berglandbach120< 0,5groer Flachlandbach30> 0,3kleiner Hgel- und Berglandbach15< 0,3kleiner Flachlandbach

qr [l/(sha)]v [m/s]Typ1. Mindestanforderung fr qdr an jeder Einleitungsstelle

2. Prfung der Sohlstabilitt im Kontrollraum L=1000bspQdr < Qdr,max = ew MQ ew = 27 abhngig von Sohlsediment

3. Prfung der hydraulischen LeistungsfhigkeitQdr < Qbordvoll

DWA M 153 (2000, 2006) Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Regenwasser

F/E-Schwerpunkt


Immissionsnachweis

BerechnungBWK M3

vereinfachtdetailliert

MessungBiologie

HydromorphologieChemie

guter kologischer Zustand

Bedingungen fr guten kologischen

Zustand

Immissionsnachweis

F/E-Schwerpunkt


Bezugsraum

le= f(hm, vm) 1,6-4,8 kmhm, vm bei MNQle

geschlossenes SiedlungsgebietAEK, dessen Emissionen gemeinsamen Einflussbereich besitzen

Immissionsnachweis

zulssiger Hochwasseranteil von befestigten Flchen

zulssige Erhhung des Gewsserabflusses um

Faktor x: 0,1-0,3

]s/l[AHqx100AHq0,1Q Eopnat,1

b,Epnat,1zul,1E +

F/E-Schwerpunkt


mitqE1,zul l/(s ha) zulssige EinleitungsabflussspendeHqq,pnat l/(s km) potenziell naturnahe jhrliche Hochwasserabflussspendex - Faktor fr die zulssige Abflusserhhung durch anthropogene Einflsse,

ohne besonderen Nachweis x=0,1 - Quotient der undurchlssige Flche Au (gem DWA A 198)und der Flche AEo

des oberirdischen Einzugsgebietes bis zur Einleitungsstelle

0102030405060708090

100110120130

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Versiegelungsgrad Au/AEo [%]

qE1,

zul [

l/(sx

ha)]

Hq1,pnat =100 [l/skm]






Immissionsnachweis

)x0,1(

100Hq

q

:3MBWKausQfrGleichungderUmformungnach

pnat,1zul,1E

1,E

+=

1%LANU Merkblatt M2

vgl. BWK-M3 vereinfachtLeitfaden Hessen

HQ1,prog 1,01 HQ1,pnat Au/AEo 0,0075+0,025 (HQ2,pnat/HQ1pnat 1) AEo > 5000 km Stauwurzel einer Talsperre mit > 200m/ha Au

BWK-M3 detailliert

< 1,6 4,8 km nach letzter Einleitungabh. v. Flietiefe+ -geschwindigkeit bei MNQ

BWK-M3 vereinfacht

BezugsraumAnsatz

Bezugsraum

F/E-Schwerpunkt


Immissionsanstze

k.A.ATV-DVWK-M 153

Qein= ASiedl r15,1Main-Projekt

k.A.LANU Merkblatt M2

QE1 aus Kanalnetz-/SchmutzfrachtberechnungLeitfaden Hessen

Q(t) aus hydrologischen Modellen (Stadtentwsserung +Gewsser)

BWK-M3 detailliert

QE1 aus Kanalnetz-/SchmutzfrachtberechnungBWK-M3 vereinfacht

GewsserbelastungAnsatz

Gewsserbelastung

F/E-Schwerpunkt


Immissionsanstze

Qein Qbordvoll (Begrenzung bordvoller Abfluss)Qein ewMQ1000 (Begrenzung Erosion)

ew= f(Sohlsubstrat)

ATV-DVWK-M 153

Qein HQ1Main-Projekt

Qein Qbordvoll MQ (Begrenzung bordvoller Abfluss)Qein Qerosion MQ (Begrenzung Erosion)

LANU Merkblatt M2

vgl. BWK M3 vereinfachtLeitfaden Hessen

hydrologischer Nachweis:HQ1prog HQ2,pnat hohes WP: HQ2prog HQ2,pnathydraulischer Nachweis: krit fr T=2a im Groteil des Gewsserabschnittes

BWK-M3 detailliert

QE HQ1,pnat(AE,b+ xAEo) fr T=0,5-2 a abh. v. WPBWK-M3 vereinfacht

SignifikanzkriteriumAnsatz

Signifikanzkriterien

F/E-Schwerpunkt


GISBREIN

GIS-gesttzte Beurteilung der hydraulischen Belastung von Fliegewssern durch Niederschlagswassereinleitungen

Ziele Erfassung der hydraulischen Belastung auf mesoskaliger Ebene Aggregation auf Wasserkrperebene Integration der hydraulischen Belastung in Bewertung

Datenbasis Regenbeckenkataster REBEKA Klranlagenkastaster NIKLAS-IGL ATKIS-Daten KOSTRA-Daten

Verfahren BWK M3 vereinfachter Nachweis (Generalisierungen) neue GIS-Tools

F/E-Schwerpunkt


GISBREIN

Teileinzugsgebiete

Ermittlung der Einleitungspunkte Lagekoordinaten Bauwerke krzeste Strecke zu Gewsser

Ermittlung von AEo Einflussbereich 3,2 km pauschal Zusammenflsse automatische Abgrenzung von AEo

- Topographie- Geometrie

F/E-Schwerpunkt


GISBREIN

Ared, Gesamtbilanz NRWha %

Mischsystem 134.674 36 Ared, MS REBEKATrennsystem / Straen 239.320 64 Ared,TS ATKIS

Summe 373.994 100 Ared ATKIS

Aufgliederung der Trennsystemflchenha %

ber REBEKA erfasst 55.697 23 Ared,TS REBEKAnicht ber REBEKA erfasst 183.623 77 Ared, TSber ATKIS erfasst 239.320 100 Ared,TS ATKIS

-->

49 % von Ared gesamt sind als TS nicht ber die REBEKA Daten erfasst

Flchendaten

Flchenanteile ohne Becken fr jedes TEZGAred TS = Ared ATKIS A red REBEKA

F/E-Schwerpunkt


GISBREIN

Einleitungsabfluss

QE1,TS = AE,b,TSabgem S rD,1

QE1,MS =AE,b,MS S rD,1 + Qd,i + Qt Qd (Ared des direkten EZG)

QE1 = QE1,TS + QE1,MS

Regendauer D abhngig von Geflle und Bauwerk< 1% 15 Minuten, 1% 10 Min. (FB, SKo) oder 15 Min. (RB)

bzw. R (abhngig von Fliezeit)

F/E-Schwerpunkt


GISBREIN

zulssiger Einleitungsabfluss

Hq1,pnat Mittelwert der Hllkurven BWK-M 3x = 0,1 Standardwert: keine regionalisierte Empfehlung

]s/l[AHqx100A

Hq0,1Q Eopnat,1b,E

pnat,1zul,1E +

F/E-Schwerpunkt


GISBREIN

Ergebnisdarstellung

Detailebene: GewsserabschnitteBelastungsfaktor fQ = QE1,vorh / QE1,zul

Aggregationsebene: Wasserkrper

Belastungsfaktor FQ = (fQili)/ li

nachrichtliche Ausweisung von FFH- bzw. Naturschutzgebieten

Integration in FlussWinGIS / FlussWinIMS

F/E-Schwerpunkt


$T

$T

$T

$T

$T

$T

$T$T

$T$T

$T$T

$T

$T

$T

$T$T

$T

$T$T$T

Beispielgebiet EschbachBewertung GISBREIN

1

1

2

2

GISBREIN

F/E-Schwerpunkt


$T

$T

$T

$T

$T

$T

$T$T

$T$T

$T$T

$T

$T

$T

$T$T

$T

$T$T$T

#S #S#S#S#S

#S

$T

Beispielgebiet EschbachAggregation auf Wasserkrper

GISBREIN

F/E-Schwerpunkt


Zusammenfassung

hydraulische Belastung signifikant driving force fr Gewsserbioznose

biotische Signifikanz hydrologischer Gren:Abflussdosis, Abflussbeschleunigung ?

mesoskaliges Bewertungsverfahren GISBREIN- Basis vereinfachter Nachweis nach BWK-M3 - Analyse und Bewertung der Belastungssituation- Aggegation auf Wasserkrperebene- Gefhrdungspotenzial fr gute kologische Qualitt

Jahresabfluss: 30 % direkt von AE,b, 70 % aus KA Emissionsanforderungen: qdr,max berarbeiten Immissionsnachweise harmonisieren

Vortrag_Veltwisch_27_11_2006.pdf

WorkshopNiederschlagswasserbeseitigung

in Deutschland

Dr. Dieter VeltwischBundesministerium fr Umwelt, Naturschutz

und Reaktorsicherheit

Berlin 27. November 2006

Bundeseinheitliche Anforderungen an Niederschlagswasserbeseitigung

Ziel:Erarbeitung von Vorschlgen fr bundeseinheitliche Regelungen zur Einleitung von unbelastetem und belastetem Regenwasser sowie fr die Voraussetzungen fr die gemeinsame Ableitung von Niederschlagswasser und Schmutzwasser in Mischwassersystemen.

Auch vor dem Hintergrund der EG Richtlinie kommunale Abwasserbehandlung (91/271/EWG) soll ein Grundlagen-papier zur Erfllung der Regelungen zur Begrenzung der Verschmutzung aus berlufen aus Mischwasserent-lastungen erstellt werden.

Vorgehensweise

Die Arbeitsgruppe hat das Mandat, bundeseinheitliche Regelungen fr neue und bestehende Einleitungen vorzuschlagen.

Zunchst eine Konzeption fr Regelungen fr Abwasser aus Niederschlgen, das aus dem Bereich bebauter oder befestigter Flchen abfliet und gesammelt wird,.

Ziel: Vorgabe eines bundeseinheitlichen Rahmens fr neue Einleitungen von Niederschlagswasser mit dem Ziel der ortsnahen, dezentralen Bewirtschaftung. (d.h. die Regelungen sollten zunchst nicht fr bestehende Einleitungen gelten).

Fragen und Themen Abgrenzung von unbelastetem und belastetem Niederschlags-

wasser. Wann gilt Niederschlagswasser als belastet?

Unter welchen Voraussetzungen darf unbelastetes Niederschlagswasser ortsnah versickert werden?

Ist ein Nachweis fr die Planung fr Anlagen zur Versickerung und Speicherung notwendig?

Anforderungen an eine vertrgliche hydraulische Gewsser-einleitung

Behandlung von belastetem Niederschlagswasser, in welchen Fllen?

Welche Voraussetzung fr die gemeinsame Ableitung von Niederschlagswasser und Schmutzwasser soll gelten?

Vortrag_Welker_271106.pdf

Technische Universitt Kaiserslautern

Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft

Technische Universitt Kaiserslautern

Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft

Eintrge aus MischwassereinleitungenEintrge aus Mischwassereinleitungen

PD Dr.-Ing. habil. A. Welker

27. November 2006

Workshop Niederschlagswasserbeseitigung in Deutschland

Gliederung

Einleitung

Charakterisierung von mageblichen Stoffen

Schmutzfrachtsimulation in einem fiktiven Einzugsgebiet

Fazit

Fliegewsser

bebaute, vorw. befestigte Oberflche

Haushalt,Gewerbe

MW-Entlastung Klranlage

OberflchenabflussSchmutzwasser

MW-Kanal

Mischwasserabfluss

Mischwasserentlastung

Zulauf KA bei RW

Ablauf KA bei RW

Mischsystem

Mischwasserberlufe nach R (ohne Speicherung) bzw. RB (mit Speicherung)

Bedingt durch das Niederschlagsgeschehen zuflliges und stoweises Auftreten mit hoher Dynamik in Quantitt (Wassermenge) und Qualitt (stoffliche Zusammensetzung)

Stoffspektrum: AFS, CSB, NH4, vereinzelt Schwermetalle, sehr wenige Daten zu org. Schadstoffen (z.B. PAK, MKW)

Mischwassereinleitungen

Potenzielle Gewsserbelastung

Mischwassereinleitungen knnen je nach Randbedingungen Oberflchengewsser negativ beeinflussen:

Hydraulischer Stress durch Abflussspitzen

Hygiene, sthetik

Verschlammung Gewssersohle durch AFS

Beeintrchtigung Sauerstoffhaushalt

Toxisches Ammonium/ Ammoniak

Langfristige Wirkungen durch Schadstoffe

Zielgren der Mischwasserbehandlung:

Emissionsorientierte Anforderungen: ATV A 128 (1992): CSB-

Emissionen (Fracht) des Mischsystems entsprechen denjenigen

des Trennsystems

konventionelle Mischwasserbehandlung: R und RB

Weitergehende Anforderungen aus immissionsbezogenen

Vorgaben (BWK-M3 (2001)) Reduktion NH4-N-Emissionen

weitergehende Mischwasserbehandlung: RBF

Vorgaben Mischwasserbehandlung

Im Unterschied zum Trennsystem erweitertes Stoffspektrum

Charakterisierung Stoffe

herkmmliche Abwasserparameter (z.B. AFS, CSB, NH4)

Schwermetalle (z.B. Cu, Pb, Cd)

organische Schadstoffe (z.B. Waschmittelinhaltsstoffe, Alkylphenole, PSM, Phthalate, PAK, Arzneimittel)

Magebliche Kenngre?: emittierte Jahresfracht in MWE [t/a] versus mittlere/ maximale Konzentration in MWE [mg/l]

Stoffkonzentrationsbereiche

CSB

0 200 400 600

CSB [mg/l]

bis 990 mg/l

Straenabflsse

TG-Abflsse

MW-Entlastungen

(Welker, 2004)

BSB

0 50 100 150 200

BSB [mg/l]

bis 420 mg/l

Stoffkonzentrationsbereiche

Cd

Straenabflsse

TG-Abflsse

MW-Entlastungen

0 2,5 5 7,5 10

Cd [g/l]

bis 30 g/l

bis 37 g/l

(Welker, 2004)

NH4-N

0 2,5 5 7,5 10

NH4-N [mg/l]

bis 22,9 mg/l

bis 21,9 mg/l

Vergleich Emissionsarten: Mischwasserentlastung zu Klranlagen

Vergleich Kanalsysteme: Mischsystem zu Trennsystem

Auswirkungen bei Vernderungen der Eingangsgren (z.B. Manahmen an der Quelle) sowie der Netzstruktur (z.B. Anordnung BOFI)

Schmutzfrachtmodellierung (SFM)

Bezugsgre Jahresfrachten; Tendenzaussagen zur Verteilung von Schadstoffemissionen bei verschiedenen Randbedingungen

0

20

40

60

80

100

120

140

160

CSB Kupfer Carbamazepin Estradiol

CS

B/1

0 [m

g/l]

Cu

[g/

l] C

arb

/10;

Est

radi

ol*1

0 [n

g/l]

TW-Abfluss

Oberflchenabfluss

KA Ablauf (TW)

KA Ablauf (RW)

SFM: Eingangsdaten

CSB:oberflchen- und schmutzwasserbrtigRckhalt KA hoch

Kupfer:oberflchenbrtig, Rckhalt KA hoch

Carbamazepin:schmutzwasserbrtig, Rckhalt KA gering

Estradiol (E2):schmutzwasserbrtig, Rckhalt KA hoch

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

CSB Kupfer (Cu) Carbamazepin Estradiol (E2)

Em

ittie

rte

Fra

chte

n C

SB

[kg/

a] C

u [g

/a];

Car

b/10

; E2

* 10

0 [m

g/a]

SF KA (TW)

SF KA (RW)

SF RE MS

SFM: Mischsystem

Emittierte Jahresfrachten aus fiktiven EZG (Mischsystem)

0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

CSB MS CSB TS Cu MS Cu TS Carb MS Carb TS E2 MS E2 TS

Em

ittie

rte

Fra

chte

n C

SB

[kg/

a] C

u [g

/a];

Car

b/10

; E2

* 10

0 [m

g/a] SF Versick TS

SF KA (TW)

SF KA (RW)

SF RE MS bzw. OA TS

Emittierte Jahresfrachten aus fiktiven EZG (MS und TS)

Vergleich Mischsystem/ Trennsystem

Vielfalt der im Mischsystem relevanten Substanzen extrem hoch!

Wichtige Stoffeigenschaften zur Einschtzung des Verhaltens auch neuer Stoffe:

Herkunft (schmutzwasserbrtig, oberflchenbrtig) Anteil partikulrer Transport Rckhalt in KA

Mischwassereinleitungen knnen signifikant zur jhrlichen Emission aus Abwassersystemen beitragen, auch bei schmutzwasserbrtigen Stoffen mit hoher Rckhalteleistung in der KA (z.B. Estradiol)

Fazit

Notwendigkeit zur Verbesserung Datenlage fr (organische) Schadstoffe insbesondere bei den Mischwasserabflssen bzw. Mischwasserentlastungen

-> weitere Monitoringprogramme mit weiterentwickelter Analytik (z.B. online-Biosensoren)

Schmutzfrachtsimulationen liefern Hilfestellung zur Auffindung von Belastungsschwerpunkten und geben erste Hinweise zur Umsetzung von Verringerungsmanahmen

Fazit

Zusammenfassung_Schoenberger_27_11_06.pdf

Wor

ksho

p N

iede

rsch

lags

was

serb

ehan

dlun

gn

D

27. Nov. 06

Workshop

Niederschlagswasserbehandlung

in Deutschland

im Umweltbundesamt Berlin

am 27. November 2006

Wor

ksho

p N

iede

rsch

lags

was

serb

ehan

dlun

gn

D

27.Nov. 06

Rechtliche Aspekte (Eckpunkte fr bundesein-heitliche Anforderungen )

Belastung durch Niederschlagswasser

Technik der Niederschlagswasserbehandlung

Konzepte zur Niederschlagswasserbeseitigung

Programm des Workshops

Har

ald

Sch

nber

ger:

Um

setz

ung

Anh

ang

38Siedlungsentwsserung

27. Nov. 06

Integr. Betracht. des Systems der Abwasserentsorg.W

orks

hop

Nie

ders

chla

gsw

asse

rbeh

andl

ung

nD

Abwasser-behandlung

Schlamm-behandlung

BHKW

Feststoffphase

Mischabwasserabschlag

Mischabwasser-berlauf

Abwasser

Strom, Wrme(Energieeffizienz)

Oberflchengewsser(Trink- u. Brauchwasser,

Bade- u. Freizeitgewsser)

Leckagen

Regen(ab)-wasser

Fremd-wasser

Abluft

Abwasser

Rohstoffechem. Hilfsstoffe

EnergieWasser

Energetische undstoffliche Verwertung

chem.Hilfstoffe Abluft

Abflle zurCo-Fermentation

Landwirtschaftliche Verwertung

Nutzung als BrennstoffKlrschlamm

Regen(ab)wasserim Trennsystem

Stoffliche Verwertung P und N

7a neu

7a neu

7a neu

7a neu

7a neu

7a neu 7a neu

7a neu

7a neu

7a altund neu

7a neu

7a neu

Abfall,Abwasser-konzentrat

Grundwasser(Trink- u. Brauchwasser)

Regenrck-haltebecken

7a altund neu

Viren, Bakterien, Parasiten 7a neu

7a altund neu

Abfall- und abwasserarme Technik

(3) (5)

(1) (5)

(2) (5) (9)

(5) (6) (10)(5) (6) (10)

(5) (6) (10)

(5) (6) (10)(5) (6) (10)

(1) (2) (5) (9)(5) (6) (10)

(2) (5) (6) (10)

(3) (5) (6)

(3) (9)

(5) (6) (7) (8)

(1) (5) (10)

(5) (6) (10)

7a neu

Kommunen

Abluft

Wasserrckgew.

7a altund neu

(5) (9)

Industriebetriebe

ABA

UBA III 3.5 11/04

Abw

asse

r-V

orbe

hand

l. 7a neu

(5) (6) (10)

Integrative Abwasserwirtschaft- Optionen des neuen 7a WHG -

(1) Abfallarme Technik(2) Weniger gefhrl. Stoffe(3) Rckgewinnung/Wiederverwertung(4) Vergleichbare Verfahren

(5) Technik-Fortschritte(6) Auswirkungen der Emissionen(7) Zeitpunkt der Inbetriebnahme(8) Erforderliche Zeit fr Einfhrung

(9) Rohstoffeinsatz/Energieeffizienz(10) Gesamtwirkung der Emissionen(11) Unfllen vorbeugen(12) BVT-Merkbltter

Abwasser-behandlung

Schlamm-behandlung

BHKW

Abwasser-behandlung

Schlamm-behandlung

BHKW

Feststoffphase

Mischabwasserabschlag

Mischabwasser-berlauf

Abwasser

Strom, Wrme(Energieeffizienz)

Oberflchengewsser(Trink- u. Brauchwasser,

Bade- u. Freizeitgewsser)

Leckagen

Regen(ab)-wasser

Fremd-wasser

Abluft

Abwasser

Rohstoffechem. Hilfsstoffe

EnergieWasser

Energetische undstoffliche Verwertung

chem.Hilfstoffe Abluft

Abflle zurCo-Fermentation

Landwirtschaftliche Verwertung

Nutzung als BrennstoffKlrschlamm

Regen(ab)wasserim Trennsystem

Stoffliche Verwertung P und N

7a neu

7a neu

7a neu

7a neu

7a neu

7a neu 7a neu

7a neu

7a neu

7a altund neu

7a neu

7a neu

Abfall,Abwasser-konzentrat

Grundwasser(Trink- u. Brauchwasser)

Regenrck-haltebecken

7a altund neu

Viren, Bakterien, Parasiten 7a neu

7a altund neu

Abfall- und abwasserarme Technik

(3) (5)

(1) (5)

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(1) (2) (5) (9)(5) (6) (10)

(2) (5) (6) (10)

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(5) (6) (7) (8)

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7a neu 7a neu

Kommunen

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Wasserrckgew.

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Industriebetriebe

ABA

UBA III 3.5 11/04

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(5) (6) (10)

Integrative Abwasserwirtschaft- Optionen des neuen 7a WHG -

(1) Abfallarme Technik(2) Weniger gefhrl. Stoffe(3) Rckgewinnung/Wiederverwertung(4) Vergleichbare Verfahren

(5) Technik-Fortschritte(6) Auswirkungen der Emissionen(7) Zeitpunkt der Inbetriebnahme(8) Erforderliche Zeit fr Einfhrung

(9) Rohstoffeinsatz/Energieeffizienz(10) Gesamtwirkung der Emissionen(11) Unfllen vorbeugen(12) BVT-Merkbltter

Wor

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gn

D

27.Nov. 06

Mischwasser-einleitungen

RegenwassereinleitungW

orks

hop

Nie

ders

chla

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asse

rbeh

andl

ung

nD

27.Nov. 06

Bundeseinheitliche Regelung der Niederschlagswassereinleitungen

==========================================

Frderalismusreform

Konkurrierende Gesetzgebung (kein Abweichungs-recht bei anlagenbez. und stoffbez. Anforderungen --(unterschiedliche Meinungen in den 16 BL)

Bundeseinheitlicher Rahmen fr neue Einleitungen von Niederschlagswasser im Rahmen der Novellierung der AbwV

Bercksichtigung der Kommunalabwasserrichtlinie (MS treffen Regelung zur Begrenzung der Verschmutzung aus Regenwasserberlufen)W

orks

hop

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ung

nD

27.Nov. 06

SchadstoffeintrgeW

orks

hop

Nie

ders

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asse

rbeh

andl

ung

nD

27.Nov. 06

Klassische Parameter (AFS, CSB/TOC, NH4+/NH3, SMe)

Org. Schadstoffe (Arzneimittel, PSM, PAK, Phthalate (DEHP), 2-Methylthiobenzothiazol, Alkylphenole u.v.a.m.)

biologisch eliminierbar/nicht eliminierbar

apolar/polar

SchadstoffeintrgeW

orks

hop

Nie

ders

chla

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asse

rbeh

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ung

nD

27.Nov. 06

Trennsystem/Mischsystem Belastung aus Siedlungsflchen dominiert (Zn, Cu, PAK) Belastung aus dem Kommunalabwasser dominiert (die meisten organischen Schadstoffe)

das bessere Entwsserungssystem gibt es (noch) nicht

Apolare Stoffe (berwiegend partikulr gebunden, aber berwiegend an Feinfraktion, die nur sehr eingeschrnkt sedimentierbar ist, aber eliminierbar z.B. mittels Bodenfilter), biologisch eliminierbar/nicht bzw. gering eliminierbar (SMe, PAK, Carbamazepin, Triclosan)

Polare Stoffe (berwiegend Produktanwendung = diffuse Emissionen), biologisch eliminierbar/nicht bzw. gering eliminierbar) (mehrere PSM, Arzneimittel, Rntgenk.m.)

Hydraulische Aspekte W

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27.Nov. 06

Gewssergteziele nicht erreichbar, wenn wir den hydraulischen Stress nicht in den Griff bekommen

Immissionsbetrachtung

Harmonisierung erforderlich

Regelungen fr Niederschlagswasser neue EinleitungenW

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27.Nov. 06

Vorschreiben des Trennsystems (mit Behandlung)? Behandlungsbedrftiges Niederschlagswasser definieren (Grenordnung: 50%), z.B. AB- und B-Straen ja, Wohngebietsstraen nein; Relevanz des Niederschlagswassers bercksichtigen (Gesamtschau) Ortsnahe Niederschlagswasserbewirtschaftung Emissionsprinzip beibehalten (nicht Immissions-ansatz an erster Stelle) Leitparameter zur Begrenzung von Emissionen: AFS, CSB (nicht Einzelstoffe, wie Carbamazepin) Wirkungsgrad und Effizienz der Verfahren/ Techniken definieren (falls messtechnisch mglich)Medienbergreifende Betrachtung/Schnittstellen bercksichtigen/hhere Flexibilitt der Systeme

Bundeseinheitliche Regelungen fr Niederschlagswasser

vorhandene EinleitungenW

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27.Nov. 06

(derzeit) nicht vorgesehen !

umstellbare Bestandsgebiete werden (zunchst) nicht Gegenstand sein

Bund/Lnder-AK

erarbeitet Vorschlag fr eine bundes-einheitliche Regelung

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27.Nov. 06

Bestehende Niederschlagswassereinleitungen:

(derzeit) nicht vorgesehen

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27.Nov. 06

Hydraulische Belastung der Gewässer durch … · F/E-Schwerpunkt Wasser im urbanen Raum ... 110...

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