Auswirkung der Einleitung aus der Siedlungsentwässerung auf die Fließgewässer

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1 Auswirkung der Einleitung aus der Siedlungsentwässerung auf die Fließgewässer Daniela Böcher Dipl.-Ing. (FH), M. Sc., Dez Kommunales Abwasser, Gewässergüte Gießen, 14. März 2018

2 Gliederung Einleitungen aus der Siedlungsentwässerung Emissionskriterien Immissionsbetrachtung Fazit 2

3 Einleitungen aus der Siedlungsentwässerung Kläranlagen Kleinkläranlagen (< 50 EW) und private Kläranlagen Regenwassereinleitungen Mischwasserentlastungen MWB, RP 3

4 Einleitungen aus der Siedlungsentwässerung in Hessen In Hessen: 706 Kläranlagen Kleinkläranlagen (< 50 EW) / private KAs Regenwassereinleitungen Mischwasserentlastungen Gesamt: Einleitungen aus der Siedlungsentwässerung HAA-Viewer 4

5 Einleitungen aus der Siedlungsentwässerung in Mittelhessen In Mittelhessen: 216 Kläranlagen 239 Kleinkläranlagen (< 50 EW) / private KAs 537 Regenwassereinleitungen Mischwasserentlastungen HAA-Viewer 5

6 Einleitung aus Kläranlagen Kläranlagen leiten kontinuierlich in ein Gewässer ein Begrenzung der Konzentration im Ablauf der Kläranlage Alle Anlagen halten die gesetzlichen Mindestanforderungen deutlich ein Im aktuellen hessischen Maßnahmenprogramm sind weitere deutliche Reduzierungen der Phosphorfrachten festgeschrieben Die Reise in die Unterwelt, DWA 6

7 OberflächengewässerVO (Stand ) Anlage 7 - Allgemeine physikalisch-chemische Qualitätskomponenten, sog. ACP 2 Anforderungen an den guten ökologischen Zustand und das gute ökologische Potential 2.1 Fließgewässer Werte für weitere Parameter nach Anlage 3 Nummer 3.2 für verschiedene Gewässertypen 7

8 Erläuterung, S. 66ff des Maßnahmenprogramms 8

9 Warum wird nicht alles Abwasser in der Kläranlage gereinigt? Kläranlagen sind i.d.r. ausgelegt für 2x Q s + Q f (2x Schmutzwasser + Fremdwasser) Der Zufluss ist begrenzt, da sonst Kanäle für Regenereignisse unverhältnismäßig groß sein müssten unverhältnismäßig viel Rückhaltevolumen geschaffen werden müsste die notwendige Aufenthaltszeit in der Kläranlage unterschritten wird Belebtschlamm aus der Kläranlage ausgetragen wird 9

10 verändert nach Borchardt/Graw: Ein Bach ist mehr als Wasser Mischkanalisation bei Trockenwetter Krapp 10

11 Becken Mischkanalisation bei Regenwetter Krapp 11

12 Trennkanalisation Verschmutzungspotential des Regenwassers ist abhängig von der Nutzung der Fläche Krapp 12

13 Gliederung Einleitungen aus der Siedlungsentwässerung Emissionskriterien Immissionsbetrachtung Fazit 13

14 Rechtliche Vorgaben Die Einleitung in ein Gewässer stellt eine Benutzung dar und ist erlaubnispflichtig. Gemäß 57, Abs. 1 WHG darf eine Erlaubnis nur erteilt werden, wenn 1. die Menge und Schädlichkeit des Abwassers so gering gehalten wird, wie dies nach dem Stand der Technik möglich ist, 2. die Abwassereinleitung mit den Anforderungen an die Gewässereigenschaften und sonstigen rechtlichen Anforderungen vereinbar ist und Emission Immission 3. Abwasseranlagen errichtet und betrieben werden, die erforderlich sind, um die Einhaltung der Anforderungen der Nr. 1 und 2 sicherzustellen. 14

15 Emission Stoffliche Auswirkungen Eintrag von Nährstoffen (Stickstoff und Phosphor) Organische Substanzen Grobstoffe Sedimentierende Feststoffe Pflanzenschutzmittel, Kunststoffe (Mikroplastik), Schwermetalle, Spurenstoffe Keime Eutrophierung Sauerstoffdefizite Kolmation der Gewässersohle RP 15

16 Emission Hydraulische Auswirkungen Plötzliche (starke) Abflusserhöhung Erosion der Gewässersohle Drift von Gewässerbewohnern Verlust von Lebensräumen Aber: natürliche Hochwässer sind Bestand der Gewässerdynamik und gewünscht. 16

17 Emission Hydraulische Auswirkungen Zick-Hessler 17

18 Hydraulische Überlastung Auslasskanal Entlastung Durchlass Gewässer RP 18

19 Wieviel leitet eine Entlastungsanlage ein? Simulation mit dem hessischen Programm SMUSI 19

20 Emissionsanforderungen Ergebnisse der SMUSI Unterscheidung zwischen Becken mit Absetzwirkung und Abschlagsbauwerken ohne Absetzwirkung Emissionsanforderungen für RÜs: Entlastungshäufigkeit < 50 mal/ 0,75 a Entlastungsdauer < 20 h/ 0,75 a 20

21 Emissionsanforderungen Unterscheidung zwischen Entlastungsfracht, die punktuell in Gewässer eingetragen wird und bezogen auf die gesamte Einzugsgebietsfläche (spez. Entlastung) Emissionsanforderungen für RÜs: Spez. Entlastung CSB < 250 kg/(ha*0,75 a) 21

22 Gliederung Einleitungen aus der Siedlungsentwässerung Emissionskriterien Immissionsbetrachtung Fazit 22

23 Rechtliche Vorgaben Die Einleitung in ein Gewässer stellt eine Benutzung dar und ist erlaubnispflichtig. Gemäß 57, Abs. 1 WHG darf eine Erlaubnis nur erteilt werden, wenn 1. die Menge und Schädlichkeit des Abwassers so gering gehalten wird, wie dies nach dem Emission Stand der Technik möglich ist, 2. die Abwassereinleitung mit den Anforderungen an die Gewässereigenschaften und sonstigen Immission rechtlichen Anforderungen vereinbar ist und 3. Abwasseranlagen errichtet und betrieben werden, die erforderlich sind, um die Einhaltung der Anforderungen der Nr. 1 und 2 sicherzustellen. 23

24 Immission Wieviel verträgt ein Gewässer? Nicht jedes Gewässer verträgt gleich viel Abhängig von Fließgewässertyp Gefälle Struktur Querbauwerke (Rückstaubereiche) Vorbelastung HAA-Viewer, Saprobie Messstelle Saprobie 24

25 Immission - Ist die Einleitung der Kläranlage gewässerverträglich? Nicht jede Kläranlage leitet gleich viel Fracht ein Abhängig von: Größe der Kläranlage, Ablaufwerte, Technischer Stand, HAA-Viewer 25

26 Immission - Ist die Einleitung der Entlastung gewässerverträglich? Nicht jede Entlastungsanlage leitet gleich viel ein HAA-Viewer Abhängig von: Angeschlossene Einwohner, Regenmenge, Aufeinanderfolge von Regenereignissen, Entwässernde Fläche, Versiegelungsgrad der Fläche, Weiterleitungsmenge im Kanal, Volumen der Rückhalteräume im Kanal, Bauart, Abscheideleistung, 26

27 Immissionsbetrachtung Hessischer Leitfaden 27

28 Immissionsbetrachtung - Hessischer Leitfaden Ist eine Einleitung in ein Gewässer mit ursächlich für den nicht guten ökologischen Zustand? Sind aufgrund der Abwassereinleitungen Maßnahmen zur Erreichung der Ziele erforderlich, Beurteilung des Gewässers vor Ort, Darstellung des Ist-Zustands Auswirkung geplanter zusätzlicher Abwassereinleitungen Abschätzung der Wirkung vorgesehener Maßnahmen vor ihrer Umsetzung Prognosemöglichkeit: z.b. Wirkt sich der Zusammenschluss mehrerer kleinerer Kläranlagen positiv oder negativ auf ein Gewässer aus? 28

29 Immissionsbetrachtung - Hessischer Leitfaden 3 Prüfkriterien Hydraulisch Nachweis, dass der natürliche 2-jährliche Abfluss nicht häufiger als 1-mal bzw. 0,5- mal im Jahr künstlich durch Siedlungsabflüsse überschritten wird (abhängig vom Wiederbesiedlungspotential) HQ 2pnat HQ 1urban bzw. HQ 2urban Stofflich Sauerstoff über Mindestkonzentration bzw. Häufigkeits-Dauer-Grenzwert, Abbildung der sauerstoffliefernden und sauerstoffzehrenden Vorgänge Ammoniakstickstoff über Maximalkonzentration bzw. Häufigkeits-Dauer-Grenzwert, Ammoniak ist sauerstoffzehrend und bei ph > 8 fischgiftig 29

30 Immissionsbetrachtung - Nachweisraum Die Wirkungen einer Einleitung beeinflusst die jeweils unterhalb liegenden Einleitungen bzw. die oberhalb liegenden Einleitungen führen zu einer Vorbelastung, die berücksichtigt werden muss. Der Einflussbereich einer Einleitung beträgt zwischen 1,6 und 4,8 km. Daraus ergeben sich Nachweisräume, die sich über Verbandsgrenzen hinweg ausdehnen können. Hessischer Leitfaden 30

31 Immissionsbetrachtung - Ergebnisse BGS 31

32 Immissionsbetrachtung - Ergebnisse BGS 32

33 Immissionsbetrachtung - Gewässergüte HAA-Viewer 33

34 Immissionsbetrachtung Maßnahmenplanung Abflussvermeidung, -verminderung Optimierung des Kanalnetzes Regenrückhaltebecken im Kanalnetz Nachgeschaltete Dämpfungsbecken Rechen, Siebe Ablaufgerinne mit naturnahen Strukturen, Retentionsbodenfilter, Bodenpassagen Gewässeraufweitungen 34

35 Immissionsbetrachtung Was wird nicht berücksichtigt? Ausschlussprinzip: Sind die Einleitungen aus Kläranlagen, Trenngebiet, Mischwasserentlastungen ursächlich für den nicht guten ökologischen Zustand? Unberücksichtigt: Landwirtschaft (Erosion, Pflanzschutzmittel, ) Industriechemikalien (Schwermetalle, ) Spurenstoffe (Medikamente, ) Mikroplastik Anforderungen aus den OberflächengewässerVO 35

36 Fazit Es gibt sehr viele Einleitungen Örtliche Versickerung des Niederschlagswassers ist anzustreben Einleitungen haben einen hydraulischen und einen stofflichen Einfluss Der Einfluss einer einzelnen Einleitung lässt sich nur schwer abschätzen Auch Regenwasser aus dem Trennsystem ist verschmutzt, Verschmutzung abhängig von der Nutzung des Fläche Aufwendige, komplexe Simulation Prognosemöglichkeit Simulation stellt so gut wie möglich die Wirklichkeit dar 36

37 Dipl.-Ing. (FH) Daniela Böcher, M.Sc. Dez Kommunales Abwasser, Gewässergüte Marburger Straße 91 D Gießen Daniela.Boecher@rpgi.hessen.de 37