F&E-Projekte zur Abwasserbeseitigung

Im Rahmen des Forschungsprojektes soll der Zentralbeckenansatz des Arbeitsblattes ATV-A 128 (ATV, 1992) modifiziert werden, sodass eine realitätsnähere Berechnung der Entlastungsmengen und –frachten aus Mischwasserentlastungen ohne die Nutzung von zum Teil komplexen Schmutzfrachtmodellen möglich ist. Konkret soll die Belastungsgröße „Niederschlag“ detaillierter betrachtet werden.

Beim aktuell gültigen Ansatz wird als hydrologische Eingangsgröße lediglich die Jahresniederschlagssumme berücksichtigt, die aber keine hinreichend genaue Aussage zum Entlastungsverhalten bei Starkregen zulässt. Es wird vereinfacht angenommen, dass mit zunehmender Niederschlagshöhe auch das Mischwasser länger entlastet und daher mehr Schmutzwasser direkt in das Gewässer eingeleitet wird. Zur Ermittlung der zulässigen Entlastungsrate wird von einer rechnerischen Abhängigkeit der Schmutzkonzentrationen von der langjährigen mittleren Jahresniederschlagshöhe ausgegangen.

Der Zentralbeckenansatz soll so modifiziert werden, dass in Zukunft Aussagen zu entlastungsrelevanten Starkregen hinsichtlich Volumen, Dauer und Häufigkeit in die Berechnungen miteinbezogen werden und das Entlastungsverhalten des Mischwasserkanalnetzes in der Folge besser beschrieben werden kann. Diese Faktoren verdienen besondere Aufmerksamkeit, da je nach Art und Dauer des Niederschlagsereignisses die Konzentrationen von Schmutzstoffen im Mischwasser variabel sind.

Das Ziel des hier beantragten Projekts geht über die Betrachtung von Jahres- und auch Monatsniederschlagssummen hinaus. Es soll ein Ansatz entwickelt werden, bei dem statistische Kenngrößen und Kenngrößen aus lokalen Niederschlagszeitreihen zu Starkregen berücksichtigt werden.

Im Hinblick auf den Klimawandel wird zudem erwartet, dass sich in Zukunft Jahresniederschlagssummen und Starkregen nicht gleichmäßig verändern werden (LANUV NRW, 2010; Quirmbach et al., 2012). Die Klimaprojektionen zeigen zumindest für NRW eine stärkere Zunahme der Starkregen als bei den Jahresniederschlagssummen. Durch die alleinige Berücksichtigung der Jahresniederschlagssummen beim Zentralbeckenansatz werden somit die zu erwartenden Veränderungen aufgrund des Klimawandels nicht abgebildet werden können.

Durch das Forschungsprojekt sollen insbesondere Genehmigungsbehörden und planende Ingenieurbüros, denen die entsprechenden Schmutzfrachtmodelle nicht immer zur Verfügung stehen, durch eine realistischere Berechnung von Entlastungsmengen- und frachten unterstützt werden. Außerdem sollen Veränderungen bei Starkregen aufgrund des Klimawandels, bei denen größere Veränderungen als bei den Jahresniederschlagssummen erwartet werden, mit in den Ansatz einfließen.

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Markus Quirmbach

Hochschule Ruhr West
Duisburger Straße 100
45479 Mühlheim an der Ruhr