EKVO Hessen Erfahrungen mit der Überprüfung von Mess- und Drosseleinrichtungen

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1 EKVO Hessen Erfahrungen mit der Überprüfung von Mess- und Drosseleinrichtungen Dipl.-Ing. O. Günther TU Darmstadt Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft Staatliche Prüfstelle für Durchflussmessungen Inhaltsverzeichnis: 1. ALLGEMEINES GEGENÜBERSTELLUNG EKVO HESSEN SÜWV NRW ABLAUF EINER ÜBERPRÜFUNG Vorarbeiten Messtechnische Überprüfung - Durchflussmessstellen Messtechnische Überprüfung - Drosseleinrichtungen ERGEBNISSE, ERFAHRUNGEN, BEISPIELE LITERATUR Seite 1 von 22

2 1. Allgemeines Anlass für die Forderung messtechnischer Überprüfungen von Durchflussmessstellen an Abwasseranlagen war eine Untersuchung aus dem Jahre 1986, in der anhand einer stichprobenartigen Kontrolle von Durchflussmessstellen vielfach wesentliche Defizite bei der Messung von Abwassermengen festgestellt wurden. So wurde von den damals besichtigten Messstellen nur etwa ein Drittel als ordnungsgemäß befunden, ein weiteres Drittel wies tolerierbare oder korrigierbare Fehler auf und das dritte Drittel war mangelhaft. Um nun die Berechnung der Abwasserabgabe auf eine möglichst solide Basis zu stellen, wurde die Forderung nach einer regelmäßigen messtechnischen Überprüfung der Messstellen in die Eigenkontrollverordung (EKVO) aufgenommen. Seit dem 22. März 1993 ist die EKVO für das Land Hessen in Kraft. Sie verpflichtet den Betreiber von Abwasserbehandlungsanlagen unter anderem, die zur Festsetzung der Abwasserabgabegebühren maßgebende Durchflussmessstelle und Drosseleinrichtungen an zentralen bzw. maßgebenden Regenentlastungsanlagen überprüfen zu lassen. Die Betreiber und Unternehmer von Abwasseranlagen werden verpflichtet die für die Abwasserabgabe maßgebenden Messstellen und die Drosseleinrichtungen an zentralen oder für das Gesamtentwässerungssystem bedeutsamen Regenentlastungsanlagen turnusmäßig (alle 5 Jahre) von einer staatlichen oder staatlich anerkannten Prüfstelle messtechnisch überprüfen zu lassen. Im Januar 2000 erfolgte eine erste Novellierung der EKVO, um die bereits geltenden gesetzlichen Vorgaben zur Kontrolle der überprüfungspflichtigen Einrichtungen zu konkretisieren, formale Verfahren der Berichterstattung und der Anerkennung von Prüf- und Untersuchungsstellen den Erfordernissen anzupassen und die Betreiber und Unternehmer von Abwasseranlagen stärker in die Überprüfungen einzubeziehen. Eine zweite Novellierung der EKVO wird voraussichtlich 2006 erfolgen. In NRW ist die so genannte Verordnung zur Selbstüberwachung (SüwV) aufgeteilt in einen Teil für die Überwachung von Kanalisationen und Einleitungen von Abwasser aus Kanalisationen im Mischsystem und im Trennsystem SüwV Kanal, und einen weiteren Teil für die Überwachung von kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen und einleitungen SüwV kommunal. Während die SüwV Kan bereits am 1. Januar 1996 in Kraft getreten ist, wurde die SüwV kom erst am 1. Juli 2004 rechtsgültig. 2. Gegenüberstellung EKVO Hessen SüwV NRW Im Folgenden werden kurz die wesentlichen Gemeinsamkeiten und Unterschiede der in den beiden Bundesländern gültigen Verordnungen gegenübergestellt. Seite 2 von 22

3 Überprüfungspflichtige Einrichtungen Durchflussmessstellen EKVO Hessen [Anhang 3, (2)]: Die für die Einleitung in das Gewässer maßgebenden Durchflussmesseinrichtungen einer Abwasserbehandlungsanlage ab einer Ausbaugröße von 120 kg BSB 5 (2.000 EW) sind alle 5 von einer Prüfstelle nach 10 EKVO hydraulisch zu überprüfen. SüwV-kom NRW [ 1]: Diese Verordnung (SüwV-kom) gilt für die Selbstüberwachung des Betriebs von Abwasserbehandlungsanlagen, sowie deren Einleitungen in Gewässer mit einer Ausbaugröße von mehr als 50 EW,... In beiden Verordnungen gilt die Überprüfungspflicht jeweils für die im wasserrechtlichen Bescheid genannte maßgebliche Durchflussmessstelle für Einleitungen. In NRW gilt diese Verordnung für Kläranlagen mit einer Ausbaugröße von mehr als 50 EW, entspricht Größenklasse A, während in Hessen Kläranlagen erst ab einer Ausbaugröße von 2000 EW, entspricht Größenklasse B, überprüfungspflichtig sind. In 5 (2) der SüwV-kom wird das Überprüfungsintervall auf 3 Jahre festgelegt. Im Gegensatz hierzu sind nach der EKVO Hessen diese Überprüfungen nur alle 5 Jahre durchzuführen. Überprüfungspflichtige Einrichtungen Drosseleinrichtungen EKVO: Nach Tabelle 2 im Anhang 2 der EKVO sind Drosselorgane von Regenüberläufen und Regenüberlaufbecken alle 5 Jahre von einer Prüfstelle gemäß 10 EKVO hydraulisch zu überprüfen. Im Merkblatt zur Abwassereigenkontrollverordnung (EKVO) Hessen des Hessischen Landesamts für Umwelt und Geologie (HLUG) werden die überprüfungspflichtigen Regentlastungsbauwerke und Drosselorgane spezifiziert. Demnach müssen alle Drosseleinrichtungen an zentralen Regentlastungsanlagen, welche mit gesteuerten oder geregelten Drosselorganen mit beweglichen Teilen ausgestattet sind überprüft werden. Zu den zentralen Regentlastungsanlagen zählen in Abstimmung mit der zuständigen Wasserbehörde die jeweils letzten Entlastungsanlagen vor einer Kläranlage sowie die Anlagen, die für das Gesamtentwässerungssystem von maßgebender Bedeutung sind. Als Drosselorgane mit beweglichen Teilen gelten dabei solche, bei denen während des Ablaufs eines Aufstauereignisses Stellelemente bewegt werden (z. Bsp.: Alpheus Abflussbegrenzer, Hydroslide, MID gesteuerte Schieber, Strahl- und Waagedrosseln,...). Die Prüfpflicht gilt nicht für Drosselungen mit Pumpen. Seite 3 von 22

4 SüwV-Kan NRW In der Anlage zu 2 der SüwV-Kan wird alle 5 Jahre eine hydraulische Kalibrierung der Drosseleinrichtungen an wesentlichen Regenüberlaufbecken, Regeklärbecken, Regenrückhaltebecken und Stauraumkanälen gefordert. Im Gegensatz zur EKVO Hessen werden in der SÜwV-Kan keine Einschränkungen bezüglich der Art der zu überprüfenden Drosselorgane gemacht. Überprüfungsumfang und Genauigkeitsanforderungen Durchflussmessstellen Im Merkblatt zur Abwassereigentrollverordnung (EKVO) Hessen des HLUG bzw. der Anlage 3 zur SüwV-kom ist der Überprüfungsumfang bei Erstprüfungen dargestellt. Prinzipiell bestehen keine Unterschiede zwischen den Verordnungen bezüglich der durchzuführenden Tätigkeiten bei der messtechnischen Überprüfung einer Durchflussmessstelle. Folgende Parameter und Betriebsgrößen sind im Rahmen der Erstprüfung zu erheben bzw. zu kontrollieren: - Hydraulischen Randbedingungen - Betriebsbedingungen der Anlage (Q min,tw, Q m, Q max,rw ) - Geometrischen Abmessungen - Abgleich mit den Vorgaben aus den einschlägigen Normen und Vorschriften (DIN Teil 2, VDI-Richtlinie 2641, Herstellerangaben,...) - Maßgebenden Messkette einschließlich der Messwertregistrierung (elektrische Simulation) - Wasserstandsmessung und die dazugehörige Q/h Kennlinie (Venturikanäle, Messwehre) - Messfehler mittels einer unabhängigen Vergleichsmessung (möglichst in verschiedenen Betriebszuständen) Die Ergebnisse der messtechnischen Überprüfung sind in einem Bericht zu dokumentieren. Die Folgeprüfung im Sinne der EKVO Hessen beinhaltet lediglich die Feststellung von Veränderungen und deren Dokumentation bezogen auf die Erstprüfung bzw. die vorangegangene Folgeprüfung. Demgegenüber werden in Anlage 3 der SüwV-kom die durchzuführenden Überprüfungsschritte einer Folgeprüfung spezifiziert. Der Untersuchungsumfang entspricht dabei im Wesentlichen dem einer Erstprüfung. So wird beispielsweise in der SüwV-kom (im Gegensatz zur EKVO Hessen) die Durchführung einer Kontrolldurchflussmessung explizit gefordert. Die in Hessen geforderte Messgenauigkeit der für die Abwasserabgabe maßgebenden Einrichtungen wird ebenfalls im Merkblatt zur Abwassereigentrollverordnung (EKVO) Hessen des HLUG definiert. Demnach wird gefordert, dass die für einzelkalibrierte Seite 4 von 22

5 Venturikanäle gemäß DIN geltenden Fehlergrenzen über den gesamten Messbereich auch bei allen anderen Messsystemen einzuhalten sind. In 5 (2) der SüwV-kom wird die zulässige Abweichung bei Durchflussmessstellen mit 10 % im Messbereich zwischen 10 % und 100 % des Maximalwerts festgesetzt. Tabelle 1 zeigt die derzeit zulässigen Abweichungen in Abhängigkeit vom Verhältnis zwischen dem Messwert Q und dem Maximalwert der Messeinrichtung Q max : Verordnung Messbereich Q/Q max (Q-Q wahr )/Q wahr EKVO unterer Messbereich 0,1 < Q/Q max < 0,3 ±10 % EKVO oberer Messbereich 0,3 < Q/Q max < 1 ±6 % SüwV-kom Kompletter Messbereich 0,1 < Q/Q max < 1 ±10 % Tabelle 1: Zulässige Fehlergrenzen für Durchflussmessstellen Gleichzeitig wird ein an die wirklich auftretenden Durchflüsse angepasster Messbereich gefordert. Daraus lässt sich die Zielsetzung der Überprüfung von Durchflussmessstellen nach EKVO bzw. SüwV-kom erkennen: Es sollen vorliegende Fehler der Messeinrichtungen aufgedeckt, Hinweise für deren Beseitigung gegeben und somit die Einhaltung der genannten Fehlergrenzen in der Praxis ermöglicht werden. Überprüfungsumfang und Genauigkeitsanforderungen Drosseleinrichtungen Der Untersuchungsumfang und die Genauigkeitsanforderungen für Drosseleinrichtungen an Regentlastungsanlagen sind ebenfalls im Merkblatt zur Abwassereigentrollverordnung (EKVO) Hessen des HLUG detailliert aufgeführt. Die für NRW relevanten Erläuterungen hierzu sind im Fachbericht LUA 6/2003 Technische Informationen zur Drosselkalibrierung, Teil 1: Hydraulische Kalibrierung von Drosseleinrichtungen des Landesumweltamts (LUA) NRW zu finden. Der Untersuchungsumfang einer Erstprüfung sollte in der Regel folgende Schritte beinhalten: - Sichtung der vorhandenen Unterlagen zum Bauwerk und Drosselorgan und Ergänzung evtl. fehlender Unterlagen, - Kontrolle der Abmessungen der maßgeblichen Querschnitte, - Beurteilung des Zustands des Drosselorgans - Kontrolle der Betriebsbedingungen (Anzeichen von Rückstau, Anströmung) - Prüfung der hydrometrischen Randbedingungen für die beteiligten Messgeräte, - Messtechnische Aufnahme einer Abflusskurve - Dokumentation der Überprüfung (inkl. Gesamtbeurteilung der Einrichtung, Darstellung der aufgenommenen Messdaten, Bestimmung der Abweichung vom Sollwert, Korrekturvorschläge) Seite 5 von 22

6 Die Regelung bezüglich der Folgeprüfungen ist in beiden Verordnungen identisch und haben zum Ziel maßgebende Veränderungen an der Drosseleinrichtung festzustellen. Bei den zulässigen Messfehlern und Abweichungen sind ähnlich wie bei den Durchflussmesseinrichtungen die Anforderungen der EKVO Hessen verglichen mit denen der SüwV-Kan NRW etwas höher. In Hessen darf die mittlere Abweichung vom Sollwert Q m nicht mehr als 12 % betragen. Weiterhin darf die größte Differenz zwischen der aufgenommenen Abflusskurve und dem Sollwert max Q nicht größer als 20 % sein. Die SüwV-Kan schreibt eine Sanierung der Drosseleinrichtung innerhalb eines Jahres vor sofern die festgestellte Abweichung vom Sollwert größer als 20 % ist. 3. Ablauf einer Überprüfung Da der Überprüfungsumfang und -ablauf für die messtechnische Überprüfung von Durchflussmesseinrichtungen und Drosseleinrichtungen an Regentlastungsanlagen in den oben angesprochenen Verordnungen nahezu identisch geregelt ist, wird im Folgenden eine grobe Darstellung der durchzuführenden Tätigkeiten ohne Unterscheidung zwischen EKVO und SüwV gegeben. 3.1 Vorarbeiten Um eine solide Grundlage für eine messtechnische Überprüfung zu schaffen, müssen möglichst viele Informationen über die zu überprüfende Mess- oder Drosseleinrichtung gesammelt werden. Im Idealfall stehen diese Informationen bereits vor der Angebotserstellung zur Verfügung und erlauben es so ein seriöses Angebot anzufertigen. Die im Folgenden aufgeführten Informationen sind daher bereits im Vorfeld vom Betreiber bereit zu stellen: Durchflussmessstellen: Lage der Messstelle (Zu- / Ablaufmessung) Art der vorhandenen Messeinrichtung (Venturikanal, MID, Messwehr, usw.) Angaben über das vorhandene Messgerät (Hersteller und Typ) Welche Durchflüsse treten auf? (Trockenwetterminimum in der Nacht / Regenwettermaximum Messbereich) Planunterlagen der Anlage und des Messbauwerks Informationen über den Übertragungsweg und die (lt. wasserrechtlichem Bescheid) maßgebliche Messwertregistrierungsstelle (Analogsignal (0/4 20 ma], Impulssignal, digitales Bussystem) Seite 6 von 22

7 Drosseleinrichtungen: Art des Bauwerks und Typ des Drosselorgans Beschreibung der Funktionsweise der Anlage Evtl. Bedienungs- und Wartungshinweise des Herstellers Aktueller Bestandsplan des Bauwerks und der daran anschließenden Kanalhaltungen (nach Möglichkeit inkl. Sohlhöhenangaben) Stammdatenblatt (Beckenvolumen, Schwellenhöhe, Drosselabfluss) Möglichkeit des künstlichen Einstaus? In vielen Fällen ist eine Besichtigung der zu überprüfenden Einrichtung von Vorteil. Zudem besteht mittlerweile des Öfteren die Möglichkeit auf Unterlagen der Erstprüfung der Anlage zurück zugreifen. Anhand der gesammelten Daten kann so ein Überprüfungskonzept entworfen werden. Im Rahmen des Überprüfungskonzepts wird ein Plan der durchzuführenden Tätigkeiten erarbeitet und die notwendigen Überprüfungsinstrumentarien werden zusammengestellt. Vor der Überprüfung sollte dieses Konzept mit dem für die Einrichtung zuständigen Personal abgeklärt werden. Die Absprache mit dem zuständigen Personal sollte vor allem bezüglich: der Zugänglichkeit der Messstelle / des Drosselorgans, Sicherstellung stationärer Bedingungen (Durchflussmesseinrichtung) bzw. Sicherstellung eines künstlichen Einstaus (Drosseleinrichtung), der Zugänglichkeit des Orts der Vergleichmessung und sicherheitstechnischer Aspekte erfolgen. Auf diese Weise kann das Personal in eine Überprüfung eingebunden und die Transparenz und damit die Akzeptanz einer Überprüfung erhöht werden. 3.2 Messtechnische Überprüfung - Durchflussmessstellen Allgemeine Beurteilung der Messstelle Durch Besichtigung der Messstelle kann eine erste Beurteilung der hydraulischen Randbedingungen erfolgen und Mängel in der Bauausführung werden erkannt. Bsp.: Messung in Freispiegelgerinnen - Strömungsverhältnisse im Zulaufgerinne - Gefahr von Rückstau - Algenbewuchs oder Ablagerungen - Ist ein Wechselsprung vorhanden (Venturikanal)? - ausreichend belüfteter Überfallstrahl (Messwehr) Messung in geschlossenen Rohren: - Lufteintrag Seite 7 von 22

8 - Gefahr von Ablagerungen - ausreichende Dükerung (bei Vollfüllungs-MIDs oder Clamp-On - Systemen) Ein Gespräch mit dem zuständigen Personal kann mögliche Fehlerquellen bereits im Vorfeld aufdecken (Plausibilität der Messwerte). Aufnahme der geometrischen Verhältnisse Durch Vermessung des Messbauwerks und Kontrolle der Einbaubedingungen (Abgleich mit DIN 19559, VDI-Richtlinie, ISO-Normen, Herstellerangaben, usw ) können Fehler in der Planung oder Bauausführung aufgedeckt werden. Der Einfluss von geometrischen Unzulänglichkeiten auf die Genauigkeit einer Messeinrichtung ist in den meisten Fällen jedoch nur schwer oder gar nicht schätzbar. Sollten solche Mängel entdeckt werden muss auf jeden Fall eine Vergleichsmessung durchgeführt werden. Kontrolle der Messwertübertragung und maßgebenden Messwertregistrierung Die wesentlichen Elemente der Messkette, vom Messwertaufnehmer zur maßgebenden Registrierungsstelle) müssen aufgenommen und dokumentiert werden. Zur Überprüfung der Messkette vom Messwertumformer zur maßgebenden Registrierungsstelle kann an den Analogausgang des Messwertumformers mit einer Kalibrierquelle verschiedene definierte Stromsignale angelegt (sog. elektrische Simulation) werden. Wasserstandssimulation Zur Kontrolle einer Ultraschall-Wasserstandsmessung kann eine Wasserstandssimulation durchgeführt werden. Hierfür wird eine horizontale, den Schall reflektierende Platte in verschiedenen Höhen unterhalb des Ultraschallsensors eingebracht und ihre Höhenlage bezüglich der Sohle der Engstelle mittels Nivellement bestimmt. Auf diese Weise können Parametrierungsfehler des Messwertumformers erkannt und die einprogrammierte Q/h-Beziehung kontrolliert werden. Vergleichsmessung 1. Jede Referenzmessung sollte qualitativ besser sein als die zu überprüfende Einrichtung (sonst kann die Vergleichsmessung nur als Plausibilitätsprüfung angesehen werden)! 2. Eine Beeinflussung der vorhandenen Einrichtung durch die Vergleichsmessung muss ausgeschlossen werden! Seite 8 von 22

9 3. Die Einbaubedingungen für das verwendete Vergleichsmessverfahren müssen beachtet werden! Das Vergleichsmessverfahren muss entsprechend den oben aufgeführten Grundsätzen und örtlichen Randbedingungen gewählt werden. Mögliche Vergleichsmessverfahren: Mobiles MID Ultraschall-Laufzeitdifferenzen-Verfahren Ultraschall-Kreuzkorrelationsverfahren Flügelsonden (Ein-/Vielpunktmessung) Magnetisch-induktive Messsonden (Ein-/Vielpunktmessung) Messwehr Volumetrische Verfahren Tracer-/Verdünnungsmessung Während der Vergleichsmessung sollten verschiedene Betriebszustände simuliert werden um eine möglichst großen Teil des vorhandenen Messbereichs abzudecken. Dokumentation Die wesentlichen Bestandteile der Messeinrichtung, die Einbaubedingungen des Vergleichsmessgeräts sowie mögliche sichtbare Fehlerquellen sollten fotografisch dokumentiert werden. 3.3 Messtechnische Überprüfung - Drosseleinrichtungen Allgemeine Beurteilung der Drosseleinrichtung Durch Besichtigung der Drosseleinrichtung kann eine erste Beurteilung der hydraulischen Randbedingungen erfolgen und Mängel in der Bauausführung werden erkannt. Zusätzlich können durch ein Gespräch mit dem zuständigen Personal mögliche Fehlerquellen bereits im Vorfeld aufgedeckt werden (Häufigkeit Einstau / Entlastung)). Aufnahme der geometrischen Verhältnisse Durch Vermessung des Messbauwerks und Kontrolle der Einbaubedingungen (Abgleich mit Herstellerangaben) können Fehler in der Planung oder Bauausführung aufgedeckt werden. Der Einfluss von geometrischen Unzulänglichkeiten auf die Genauigkeit einer Mess- bzw. Drosseleinrichtung ist in den meisten Fällen jedoch nur schwer oder gar nicht schätzbar. Sollten solche Mängel entdeckt werden muss auf jeden Fall eine Vergleichsmessung durchgeführt werden. Seite 9 von 22

10 Vergleichsmessung s. Punkt Vergleichsmessung in Kapitel 3.2 Dokumentation Die wesentlichen Bestandteile der Drosseleinrichtung, die Einbaubedingungen des Vergleichsmessgeräts sowie mögliche sichtbare Fehlerquellen sollten fotografisch dokumentiert werden. Seite 10 von 22

11 4. Ergebnisse, Erfahrungen, Beispiele Ergebnisse der bisher überprüften Durchflussmessstellen (Stand Sept. 2005) Erstprüfung Durchflussmessstellen 71% 29% EKVO erfüllt EKVO nicht erfüllt Folgeprüfungen Durchflussmessstellen 85% 15% EKVO erfüllt EKVO nicht erfüllt Seite 11 von 22

12 Ergebnisse der bisher überprüften Drosseleinrichtungen (Stand Sept. 2005) Erstprüfungen Drosseleinrichtungen 68% 32% EKVO erfüllt EKVO nicht erfüllt Folgeprüfungen Drosseleinrichtungen 80% 20% EKVO erfüllt EKVO nicht erfüllt Seite 12 von 22

13 Beispiele für fehlerhafte Durchflussmessstellen: Bsp. 1: Starker Algenbewuchs in der kompletten Venturirinne. Die Einengung des Fließquerschnitts und die veränderte Rauhigkeit führen zu falschen Durchflusswerten. Bsp. 2: Probenehmer im Zulaufgerinne. Die unmittelbar vor der US-Sonde angeordneten Probenehmer beeinflussen die Wasserstandsmessung. US-Sensor Probenehmer Seite 13 von 22

14 Bsp. 3: Venturikanal (Pollux-Fertigbauteil) im Ablauf einer Industrieanlage. Durch verschiedene Prozessabwässer kann es zu mehr oder weniger starker Schaumbildung kommen. Die Verwendung der Walze ist daher notwendig. Der positive Effekt auf die Messgenauigkeit wird auch in der dazugehörigen Grafik (nächste Seite) deutlich. Seite 14 von 22

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16 Bsp. 4: Messwehr im Ablauf einer Kläranlage. Nach dem Umbau des Nachklärbeckens musste aus hydraulischen Gründen die Wehrkante des Messwehrs erhöht werden. Im Bild oben links ist erkennbar, dass die Erhöhung der Wehrkante eine Beeinträchtigung der Wasserstandsmessung durch Lufteintrag aus dem Zulaufrohr bedeutete. Zudem sind die nachträglich aufgesetzten Bleche (Bild oben rechts) nicht entsprechend den allgemeinen Anforderungen ausgeführt. Um dem negativen Effekt des Lufteintrags entgegenzuwirken wurde vom Kläranlagenpersonal ein Blechkasten über dem Auslaufrohr angebracht. Erst durch den Einbau eines komplett neuen Wehrs konnten ausreichend genaue Messwerte erzielt werden (Bild unten rechts). Seite 16 von 22

17 Bsp. 5: MID DN150 im Auslauf einer Brauerei. Bild: Durch das T-Stück unmittelbar vor dem MID ist die Sicherstellung eines günstigen Geschwindigkeitsprofils nicht möglich (geforderte Vorlauftrecke = 0,60 m > vorhandene Vorlaufstrecke = 0,2 m). Grafik: Anhand der Ganglinie wird deutlich, dass der Messbereich nicht an die tatsächlich auftretenden Durchflüsse angepasst ist. Kein Zufluss Q Seite 17 von 22

18 Beispiele für fehlerhafte Drosseleinrichtungen: Bsp. 1: Hydroslide nach Krümmung Daten der Drosseleinrichtung: Q soll = 148 l/s; h max = 0,6 m; DN A = 500 mm Die Ergebnisse einer an dieser Stelle durchgeführten trockenen Überprüfung einer staatlich anerkannten Prüfstelle für Durchflussmessungen: Im Einstaubereich von 0,7 1,0 m wurden folgende Abweichungen berechnet: max Q = 8 % < 20 % und Q m = 2 % < 12% => Anforderungen nach EKVO erfüllt! Aufgrund der starken Ablagerungen im Bereich der Drossel, der ungünstigen Anströmung und der geringen Einstauhöhe wurden die Ergebnisse der trockenen Überprüfung in Frage gestellt und eine Vergleichsmessung über einen Zeitraum von 4 Wochen durchgeführt. Anhand mehrer Regereignisse (s. Grafiken auf der folgenden Seite) konnte der Drosselbetrieb unter normalen Betriebsbedingungen erfasst werden. Die Vermutung einer fehlerhaften Drosselfunktion wurde durch die Ergebnisse der Langzeitmessung bestätigt: max Q = 69 % > 20 % und Q m = 40 % > 12% => Anforderungen nach EKVO nicht erfüllt! Seite 18 von 22

19 Ganglinien Fließtiefe [mm] Qsoll = 148 l/s +/- 12% Durchfluss 400 Fließtiefe [mm] / Durchfluss [l/s] Datum / Uhrzeit Ganglinie Durchfluss [l/s] Qsoll = 148 l/s +/- 12% Durchfluss [l/s] : : : : :00 Datum / Uhrzeit Seite 19 von 22

20 Bsp. 2: Alpheus Abflussbegrenzer Die in den beiden unteren Fotos dargestellt Drosseleinrichtung kann aus zwei bei der Besichtigung leicht erkennbaren Mängeln nicht ordnungsgemäß funktionieren. 1 Die für den Drosselbetrieb erforderliche Einstauhöhe wird aufgrund der abgebrochenen Schwelle nicht erreicht 2 Verstopfungen im Auslassquerschnitt Alpheus Abflussbegrenzer Max. Stauhöhe 1 2 Q Seite 20 von 22

21 Bsp. 3: Alpheus Abflussbegrenzer Das zuständige Personal hat an dieser Einrichtung aufgrund zu geringer Abflussleistung der Drosseleinrichtung die Haube des Alpheus Abflussbegrenzers demontiert. Damit ist keine konstanter Drosselabfluss mehr möglich. Der Durchfluss steigt mit zunehmendem Wasserstand (Kennlinie ähnlich einer Rohrdrossel). Dem Betreiber wurden zwei Lösungsmöglichkeiten angeboten: - Instandsetzung des Alpheus Abflussbegrenzers. - Aufnahme einer Q/h-Kennlinie über den kompletten Einstaubereich. Die aufgenommene Q/h-Kennlinie kann dann in einer SMUSI-Berechnung (als Rohrdrossel) berücksichtigt werden. Seite 21 von 22

22 5. Literatur Bos, M.G.: Discharge measurement structures, International Institute for Land Reclamation and Improvement/ILRI, Wageningen (NL), 1978 DIN 19559: Durchflussmessung von Abwasser in offenen gerinnen und Freispiegelleitungen, Teil 1: Allgemeine Angaben, Teil 2: Venturi-Kanäle, Beuth Verlag, Berlin 1983 Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie, Merkblatt: Durchflussmesseinrichtungen und Drosselorgane in Abwasseranlagen, Oktober 2001 Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie, Merkblatt zur Abwassereigenkontrollverordnung (EKVO), März 2001 Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, Technische Universität Darmstadt: Untersuchungen über Abwasserdurchflussmessungen und deren Überprüfung und Überwachung auf Kläranlagen und an Abwasserkanälen im Land Hessen, Darmstadt ISO 4359: Liquid flow measurement in open channels Rectangular, trapezoidal and U- shaped flumes, International Organisation for Standardization, 1983 Krekel, Dallwig: "Erfahrungen bei der Überprüfung von Durchflussmessstellen auf Kläranlagen in Hessen"; Wasser und Boden 4/98 Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen: Technische Informationen zur Drosselkalibrierung Teil 1: Hydraulische Kalibrierung von Drosseleinrichtungen, Fachbericht LUA NRW 6/2003, Essen 2003 VDE/VDI 2641: Magnetisch-induktive Durchflussmessung, VDE/VDI Richtlinie 2641, 1985 Verordnung zur Selbstüberwachung von Kanalisationen und Einleitungen von Abwasser aus Kanalisationen im Mischsystem und im Trennsystem (SüwV Kanal), Gesetz- und Verordnungsblatt für das Land NRW, Nr. 49, Düsseldorf 1995 Verordnung über Art und Häufigkeit der Selbstüberwachung von kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen und einleitungen (SüwV kommunal), Gesetz- und Verordnungsblatt für das Land NRW, Nr. 21, Düsseldorf 2004 Seite 22 von 22