Reinigung: Feststoffe in Kanalisationen

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Grundlagen
Herkunft der Feststoffe
Feststofftransportverhalten
Folgen des Feststoffeintrages

Herkunft der Feststoffe

Feststoffeintrag durch Fremdwasser

Zur Kategorie des Fremdwassers zählen infiltrierendes Grundwasser ebenso wie unerlaubt über Fehlanschlüsse eingeleitetes Wasser (z. B. einem Regenwasserkanal zufließendes Schmutzwasser, Sicker- und Grundwasser aus Haus- und Baustellendränagen, Einleitung kleinerer Bäche in die Kanalisation). Der Fremdwasseranfall unterliegt stark tages- und jahreszeitlichen Schwankungen; im Winter fließt mehr, im Sommer weniger Fremdwasser zu.

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Infiltration [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH]

Quelle: STEIN Ingenieure GmbH

Bildmaterial und Visualisierungen: STEIN Ingenieure GmbH, Bochum.

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Bodeneinspülung und Hohlraumbildung durch undichten Kanal [Bild: Prof. Dr.-Ing. Stein & Partner GmbH]

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Bodeneinspülung und Hohlraumbildung durch undichten Kanal [Bild: Prof. Dr.-Ing. Stein & Partner GmbH]

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Inspektion Kamerabefahrung Infiltration [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH]

Quelle: STEIN Ingenieure GmbH

Bildmaterial und Visualisierungen STEIN Ingenieure GmbH, Bochum.

Video: Inspektion Kamerabefahrung Infiltration [Bild: Prof. Dr.-Ing. Stein & Partner GmbH]. Dieses interaktive Objekt ist ausschließlich in der Online-Version des Moduls sichtbar.

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Das ATV-Handbuch ATV95b gibt den Streubereich des Fremdwasseranteils zwischen 33% und 66% am Trockenwetterabfluss an, was einem Fremdwasserzuschlag von 50 % bis 200 % entspricht. Deutlich höhere Fremdwasserzuschläge von über 900% sind in Untersuchungen von Decker [Decke1998] und Dohmann [Dohma99] und bis zu 1100 % von Dohmann et. al. [Dohma2004] sowie Hennerkes et al. [Henne2006]ermittelt worden.

Bezüglich des Feststoffeintrages ist besonders die Grundwasserinfiltration relevant. Diese tritt bei ständig oder zeitweise unterhalb des Grundwasserspiegels befindlichen, undichten Freispiegelleitungen bzw. Bauwerken der Ortsentwässerung auf. Die Menge dieses Feststoffeintrages kann sehr unterschiedlich sein und ist abhängig von Leckgröße und -form, der Art, Kornverteilung und Lagerungsdichte des Bodenmaterials der Leitungszone, der Hauptverfüllung und des anstehenden Bodens sowie der inneren Belastung (HD-Reinigung, Dichtheitsprüfung mit Wasser, wechselnde Wasserstände, Überstauereignisse) und der äußeren Belastung (dynamische Belastung, Grundwasser) des Abwasserkanals.

Erste Untersuchungen zur Quantifizierung dieses Feststoffeintrages über die Schadensarten Risse, Scherbenbildung sowie undichte Rohrverbindungen und die daraus resultierenden Konsequenzen einer möglichen Hohlraumbildung bis zum Extremfall eines Tagbruches haben Dohmann/Hennerkes im Rahmen eines Forschungsprojektes durchgeführt. Sie stellten fest, dass bei Rissschäden (Längsrisse und Querrisse) ab einer bestimmten Größe und generell bei undichten Rohrverbindungen immer mit einem massiven Feststoffeintrag bei infiltrierendem Grundwasser gerechnet werden muss [Dohma2004a] .

ATV95b

ATV-Handbuch: Planung der Kanalisation. 4. Auflage. Hrsg.: Abwassertechnische Vereinigung e. V. (ATV), Hennef, Verlag Ernst & Sohn, Berlin 1995.

Decke1998

Decker, J. (1998): Auswirkungen von Fremdwasser auf Abwasseranlagen und Gewässer, Diss. am Institut für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen

Dohma99

Dohmann, M. (Hrsg.): Wassergefährdung durch undichte Kanäle - Erfassung und Bewertung. Springer Verlag, Berlin 1999.

Dohma2004

Dohmann, M. Hennerkes, J., Sistemich, St. (2004): Entwicklung einer systematischen Vorgehensweise zur Fremdwasservermeidung und Reduzierung im ländlichen Raum, Teilprojekt 1, Schlussbericht zum Forschungsvorhaben im Auftrag des MUNLV NRW, Institut für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen (unveröffentlicht)

Henne2006

Hennerkes, J., Schmidt, A., Schröder, M., Sistemich, St. (2006): Entwicklung einer systematischen Vorgehensweise zur Fremdwasservermeidung und –reduzierung, KA- Abwasser, Abfall, H. 4, S. 354-361

Dohma2004a

Dohmann, M.; Hennerkes, J. (2004): Untersuchung des Einflusses undichter Abwasserkanäle auf die Standsicherheit des umgebenden Bodenkörpers, Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben des MUNLV NRW, Institut für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen