Integrale Siedlungsentwässerung


Integrale Siedlungsentwässerung

 

Integrale Siedlungsentwässerung bedeutet die gleichzeitige Betrachtung aller relevanten Kompartimente des städtischen Wasserhaushaltes für eine umfassende Analyse und wirksame Maßnahmenplanung rund um Abwasser-ableitung, Niederschlagswasserbehandlung, Überflutungsschutz und den Betrieb wasserwirtschaftlicher Anlagen.

Mit einem umfassenden Systemverständnis können geeignete Maßnahmen identifiziert und optimale Lösungen gefunden werden. Die Interaktion zwischen den einzelnen Kompartimenten des städtischen Wasserhaushaltes – Geländeoberfläche, Kanalnetz, Kläranlage, Gewässer und Grundwasser – zu verstehen, ist ein wesentlicher Teil und unabdingbare Basis für Planungs- und Betriebsprozesse.

Das FiW setzt seine umfangreiche Kompetenz im Fachgebiet Integrale Siedlungsentwässerung in folgenden Themenbereichen ein:

•    Wassersensible Stadtentwicklung und Regenwasserbewirtschaftung

•    Kanalnetzbewirtschaftung

•    Technologieentwicklung: Messungen und Monitoring

•    Datenbanken und Datenauswertung

•    Modellierung (und virtuelle Sensorik)

 

Wassersensible Stadtentwicklung und Regenwasserbewirtschaftung

Im Zusammenhang mit der Regenwasserbewirtschaftung werden mehr und mehr Verfahren für einen lokalen Regenwasserrückhalt eingesetzt. Diese oberflächigen Maßnahmen werden im Zuge der Betrachtung des gesamten städtischen Wasserkreislaufes um den Begriff der „wassersensiblen Stadtentwicklung“ ergänzt. Neben dezentralen Anlagen zur Regenwasserspeicherung und -versickerung werden dabei auch Maßnahmen für den Rückhalt und die intelligente Abführung von Wassermengen im Zusammenhang mit Starkregenereignissen angewendet. Beides findet in der Regel unmittelbar im öffentlichen Raum statt. In der Kombination erlauben diese Maßnahmen das Management von Regenwasser zum Schutz von Bevölkerung und Infrastruktur. Überschüssiges Regenwasserwird über die verfügbaren Kanalnetze abtransportiert. Die weitere Bewirtschaftung dieses Wassers geschieht zusammen mit dem Abwasser im Kanalnetz.

Das FiW hat in den vergangenen Jahren in bedeutenden Forschungsvorhaben wie dynaklim seine Kompetenzen eingebracht. In diesem Bericht wird das Projekt „Entwicklung eines regionalen Risikomanagements für eine klimarobuste Wasserwirtschaft der Stadtentwässerungsbetriebe Düsseldorf“ vorgestellt.

 

 

Kanalnetzbewirtschaftung

Die Steuerung und Bewirtschaftung von Systemen zur Abwasserableitung können wesentlich dazu beitragen, bestehende Systeme zu verbessern und den Betrieb zu optimieren. Dazu gehören die Verbundsteuerung von mehreren Kanalnetzen ebenso wie Detailkonzepte zu Schwallspülungen einzelner Sammler. Auch die Optimierung des Betriebs von Pumpwerken inklusive einer energetischen Optimierung der Abwasserableitung ist Teil der Kanalnetzbewirtschaftung.Die Basisaufgabe einer jeden Kanalnetzbewirtschaftung ist die vorangestellte Analyse der Steuerbarkeit von Kanalnetzen. Dazu sind Datenanalysen und modellgestützte Auswertungen erforderlich.

Im Folgenden werden die Projekte „Kanalnetzbewirtschaftung Kenten“ und „Schwallspülkonzept Hürth“ näher erläutert. Weiterhin befasst sich auch das Teilprojekt „T3 Stormwater Management“ im Projekt „SINOWATER: Good Water Governance, Management & innovative Technologien zur Verbesserung der Wasserqualität in zwei bedeutsamen chinesischen Gewässern“ mit dieser Fragestellung (siehe hierzu Kapitel Internationale Zusammenarbeit).

Technologieentwicklung:Messungen und Monitoring

Die Erhöhung des Systemverständnisses geht mit entsprechenden Messungen im urbanen Einzugsgebiet einher. Neben Niederschlags- und Durchflussmessungen im Kanal sind Messungen in den Vorflutern relevant, um in möglichst hoher zeitlicher und räumlicher Dichte Überwachungen des Systems durchzuführen und die Systemantworten zu analysieren. Gemeinsam mit Unternehmen arbeitet das FiW an der Entwicklung von Messtechnologien und -geräten, die ein wirtschaftliches und zuverlässiges Monitoring im Kanalnetz und im Vorfluter ermöglichen (siehe hierzu Kapitel Integrales Wasserressourcenmanagement).

Das Ergebnis wird auf der Basis von Messungen durch virtuelle Sensoren in Form von hydrodynamischen Modellen ergänzt und erweitert.

Datenbanken und Datenauswertung

Die Auswertung gewonnener Daten geschieht auf der Basis intelligenter Datenbanken bzw. Auswerteroutinen. Die Ergebnisse geben wertvolle Hinweise auf mögliche Defizite und Verbesserungsstrategien. Plausibilitätskriterien für Daten und Auswerteergebnisse werden zur Qualitätssicherung definiert.

Die räumliche und zeitliche Skalierung der Auswertungen ist je nach der gewünschten Aussage unterschiedlich und kann eine einzelne Anlage betreffen oder eine landesweite Datenauswertung beinhalten. Daraus ergeben sich Kennzahlen und ein Systemverständnis, das eine wertvolle Basis für weitere Analysen und Auswertungen liefert.

Zu diesem Themenkomplex stellen wir die Projekte „Entwicklung von Auswerteroutinen für die Datenbanken zu Niederschlagswassereinleitungen in NRW“ und „Methoden zur Ermittlung punktueller Einleitungen aus Mischwassersystemen“ vor.

 

 

 

 

Ansprechpartner


© 2015 Forschungsinstitut für Wasser- und Abfallwirtschaft an der RWTH Aachen e.V.