Misch- und Regenwasserbehandlung in Berlin

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1 Misch- und Regenwasserbehandlung in Berlin Ein wesentlicher Beitrag zur Gewässerentwicklung Kay Joswig Grundsatzplanung Abwasserentsorgung , Infotag Wasserrahmenrichlinie "Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin"

2 Kanalisation Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 2

3 Anforderungen an die Regenwasserbehandlung im Mischsystem Quelle: Abwasserbeseitigungsplan von Berlin Mischsystem: Entlastungsrate für Q 25% des mittleren Jahresregenabflusses Entlastungsrate für CSB, BSB5, AFS 20% des mittleren Jahresregenabflusses Nachweis: Langzeitsimulation mit hydrodynamischer Schmutzfrachtberechnung Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 3

4 Prinzipien der Regenbewirtschaftung Abkehr vom Ableitungsprinzip Regenwasserabfluss möglichst vermeiden Dezentrale Versickerung: Regenwasser am Entstehungsort zurückhalten und versickern Zentrale Versickerung: Regenwasser eines Teileinzugsgebietes sammeln und versickern Zentrale Regenwasserbehandlung: Regenwasser eines Einzugsgebietes sammeln und reinigen vor Einleiten in Vorflut Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 4

5 Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen im Mischsystem Verminderung der Abflussmengen und Dämpfung der Abflussspitzen (z. B. Gründach) Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 5

6 Spree- Rummelsburger See Gründach Unternehmenszentrale Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 6

7 Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen im Mischsystem Verminderung der Abflussmengen und Dämpfung der Abflussspitzen (z. B. Gründach) Zwischenspeicherung des Mischwassers - Bau von Speichervolumen im Kanalnetz Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 7

8 Regenüberlaufbecken Spree- Rummelsburger See Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 8

9 Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen im Mischsystem Verminderung der Abflussmengen und Dämpfung der Abflussspitzen (z. B. Gründach) Zwischenspeicherung des Mischwassers - Bau von Speichervolumen im Kanalnetz - Erhöhung/ Anpassung von Regenüberlaufschwellen Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 9

10 Regenüberlaufbauwerk Überlauf zum Gewässer Zulauf Ablauf zum Klärbzw. Pumpwerk Überlauf Seitlicher Überfall (Streichwehr) Quelle: : Prof. Dr.-Ing. Engel FHTW Berlin Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 10

11 Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen im Mischsystem Verminderung der Abflussmengen und Dämpfung der Abflussspitzen (z. B. Gründach) Zwischenspeicherung des Mischwassers - Bau von Speichervolumen im Kanalnetz - Erhöhung/ Anpassung von Regenüberlaufschwellen - Kanalnetzbewirtschaftung Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 11

12 Stauraumbewirtschaftung APw Berlin IX, Mischwasserkanal, Seestraße Bln IX Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 12

13 Stauraumbewirtschaftung APw Berlin IX, Mischwasserkanal, Seestraße Abflusszustand: Trockenwetter Q t Abflusszustand: Trockenwetter Q t Abflusszustand: Volleinstau Abflussregelung auf 2 Q t Abflusszustand: Entleerung Abflussregelung auf 2 Q t Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 13

14 Stauwehr Seestraße (APw Bln IX) Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 14

15 Stauraumbewirtschaftung APw Berlin IX, Mischwasserkanal, Seestraße Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 15

16 Speichervolumen 2020 V m 3 Speichervolumen 2006 V vorh m 3 Kanalbewirtschaftung RÜB / Stauraumkanal Schwellenanhebung Vorh. Kanalbewirtschaftung Vorh. RÜB /Stauraumkanal 17% 36% 20% 27% Kanalnetz Vorh. Kanalnetz 16

17 Speichervolumen 2020 V m 3 Speichervolumen 2006 V vorh m 3 Kanalbewirtschaftung RÜB / Stauraumkanal Schwellenanhebung Bau Kanalbewirtschaftung Bau RÜB /Stauraumkanal Bau Schwellenanhebung 17% 36% 20% 27% Kanalnetz Bau Speichervolumen Kosten V Bau m 3 84 Mio. Kanalbewirtsch./ Schwellenanhebg. V Bau m 3 20 Mio. RÜB / Stauraumkanal V Bau m 3 64 Mio. 17

18 (Stand 2007) Legende: Regenüberlaufbecken / Stauraumkanal Bewirtschaftungsbauwerk Regenüberlaufbecken/ Stauraumkanal in Planung Bewirtschaftungsbauwerk in Planung Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 18

19 Kanalisation Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 19

20 Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen im Trennsystem Dezentrale Versickerung - Mulden, Mulden- Rigolen- Systeme Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 20

21 Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen im Trennsystem Dezentrale Versickerung - Mulden, Mulden- Rigolen- Systeme Zentrale Versickerung - Versickerungsbecken Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 21

22 Umsetzung dezentraler Maßnahmen Einsatz dezentraler Maßnahmen ist eingeschränkt durch: zu hohe Kosten für Rückbau vorhandener zentraler Entwässerungssysteme, Bedingungen des Grundwasserschutzes, hohen Versiegelungsgrad und Nutzungsansprüche an das Straßen- und Bauland und hohe Verkehrsbelastung der Straßen Dezentrale Maßnahmen sind daher nur bedingt einsetzbar (Randgebieten und Neubaugebieten) Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 22

23 Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen im Trennsystem Dezentrale Versickerung - Mulden, Mulden- Rigolen- Systeme Zentrale Versickerung - Versickerungsbecken Zentrale Regenwasserbehandlung - Regenklärbecken Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 23

24 Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen im Trennsystem Dezentrale Versickerung - Mulden, Mulden- Rigolen- Systeme Zentrale Versickerung - Versickerungsbecken Zentrale Regenwasserbehandlung - Regenklärbecken - Retentionsbodenfilter Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 24

25 Retentionsbodenfilter am Halensee Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 25

26 Retentionsbodenfilter am Halensee Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 26

27 Zentrale Regenwasserbehandlung Besondere Anforderungen: Zurückhalten von Nährstoffen und Schwermetallen, Fokussierung auf die Phosphorverbindungen wegen der Leistungsschwäche der Gewässer Verfahrenswahl: Retentionsbodenfilter Nachteil: Hoher Flächenbedarf Anpassungen an die Bedingungen in Berlin Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 27

28 Retentionsbodenfilter in Berlin Problem Geringe Verfügbarkeit von Flächen im städtischen Raum Lösung Besondere Untersuchungen zum tatsächlichen Regenwasseranfall Bestimmung der Sedimentzusammensetzung und des Sedimentanfalls Ziel : Minimierung der Vorstufe Kompakte Anlagenkonfiguration bei maximaler hydraulischer Filterbelastung Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 28

29 Bedarf nach Alternativen , Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin

30 Bedarf nach Alternativen Betriebsoptimierung vorhandener Anlagen Regenrückhalteräume Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 30

31 Regenrückhalteräume Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 31

32 Bedarf nach Alternativen Betriebsoptimierung vorhandener Anlagen Regenrückhalteräume Bewirtschaftung von Regenkanälen Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 32

33 Bedarf nach Alternativen Betriebsoptimierung vorhandener Anlagen Regenrückhalteräume Bewirtschaftung von Regenkanälen Regenklärbecken Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 33

34 Bedarf nach Alternativen Betriebsoptimierung vorhandener Anlagen Regenrückhalteräume Bewirtschaftung von Regenkanälen Regenklärbecken Grobfilteranlagen Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 34

35 Erneuerung/ Umbau der Grobfilteranlage Wallenbergstraße Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 35

36 Erneuerung/ Umbau der Grobfilteranlage Wallenbergstraße Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 36

37 Erneuerung/ Umbau der Grobfilteranlage Wallenbergstraße Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 37

38 Das Konzept: Partikelabscheider Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 38

39 Das Konzept: Partikelabscheider Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 39

40 Bedarf nach Alternativen Betriebsoptimierung vorhandener Anlagen Regenrückhalteräume Bewirtschaftung von Regenkanälen Regenklärbecken Grobfilteranlagen Bemessungsansätze für den Bau neuer Anlagen Pilotanlage zur Hochleistungssedimentation Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 40

41 Zukünftige Aufgaben Ergebnis der Effizientsstudie Regenwasserbehandlung: Portfolio Regenwasserbehandlungsanlagen mit unterschiedlicher Reinigungsqualität Umsetzung der Anforderungen der EG-Wasserrahmenrichtlinie Erstellung von Gewässerentwicklungskonzepten (GEK) für Panke und Wuhle Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 41

42 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! , Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin

43 Übersichtskarte Berlin Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 43

44 Gesamtemissionen ins Oberflächenwasser, CSB- Frachten in t/a % 80 % Trennkanalisation Klärwerke Trennsystem Mischsystem % 20 % Mischkanalisation % Situation Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 44

45 Durchflusssituation in Berlin Gewässer Pegel NQ MNQ MQ MHQ HQ in m³/s Havel Borgsdorf Spree Sophienwerder Elbe Dresden Elbe Neu Darchau Rhein Rees Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 45

46 Randbedingungen in Berlin Oberflächengewässer Spree, Havel und die sie verbindenden Kanäle fließen extrem langsam Eher stehende Gewässer bei Niedrigwasser Abbauvorgänge verursachen Sauerstoffdefizite Qualität und Nutzung ist deutlich eingeschränkt Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 46

47 Mulden- Rigolen- Systeme im Bebauungsgebiet Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 47

48 Nutzungswiderspruch Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 48

49 Einleitungsmenge in Mio. m³/a Klärwerke 7 2% 37 13% 80 % Trennkanalisation Trennsystem Mischsystem 20 % 85% Mischkanalisation 241 Situation Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 49

50 Gesamtemissionen ins Oberflächenwasser, Phosphor- Frachten in t/a 22 17% 80 % Trennkanalisation Klärwerke Trennsystem Mischsystem 10 8% 20 % 96 Mischkanalisation 75% Situation Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 50

51 Gesamtemissionen ins Oberflächenwasser, Phosphor- Frachten in t/a Klärwerke Regenwasserbehandlung Mischwasserbehandlung OWA Tegel % Trennkanalisation 1617% 16% % % 20 % 43% Mischkanalisation - 16% - 21 Trennsystem Mischsystem OWA Tegel - 16% Reinigungsstufe Ruhleben Situation Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 51

52 Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen im Mischsystem Verminderung der Abflussmengen und Dämpfung der Abflussspitzen (z. B. Gründach) Abkopplung von Flächen ( qualifiziertes Mischsystem) Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 52

53 Qualifiziertes Mischsystem Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 53

54 Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen im Mischsystem Verminderung der Abflussmengen und Dämpfung der Abflussspitzen (z. B. Gründach) Abkopplung von Flächen ( qualifiziertes Mischsystem) Mischwasserbehandlung vor Ort Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 54

55 Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen im Mischsystem Verminderung der Abflussmengen und Dämpfung der Abflussspitzen (z. B. Gründach) Abkopplung von Flächen ( qualifiziertes Mischsystem) Mischwasserbehandlung vor Ort Erhöhung der Pumpwerksleistung Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 55

56 Elemente des Mischsystems Regen Siedlung Mischwasserkanal Klärwerk Pumpwerk Entlastung Gewässer Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 56

57 Regenwasserbewirtschaftungsmaßnahmen im Mischsystem Verminderung der Abflussmengen und Dämpfung der Abflussspitzen (z. B. Gründach) Abkopplung von Flächen ( qualifiziertes Mischsystem) Mischwasserbehandlung vor Ort Erhöhung der Pumpwerksleistung Zwischenspeicherung des Mischwassers - Bau von Speichervolumen im Kanalnetz Entwurf des Maßnahmenprogramms Berlin 57