Nutzung von vorhandenen Stauraumvolumen durch Kaskadierung

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1 Nutzung von vorhandenen Stauraumvolumen durch Kaskadierung Von Dipl.-Ing. (FH) Kai Wapenhans Globale Ziele Hochwasserschutz (Starkregen) Hygiene Wirtschaftlichkeit

2 Konkrete Ziele in Hürth Einhaltung gesetzlicher Vorgaben (ABK, SüwVKan, SüwVkom) Gebührenstabilität Unterstützung der städt. Entwicklung Heutige Situation Kanalnetze mit einem Durchschnittsalter von 41 Jahren Fast die Hälfte der Kanalisation im Mischsystem 35% der Kanalisation ist kurz- bis mittelfristig zu sanieren (Angaben aus DWA Umfrage 2009)

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4 Abwasserbeseitigung in Hürth Daten zur Entwässerung Einzugsfläche: ha Mittlere Befestigung: ca. 40% Länge des Kanalnetzes: ca. 227 km (94% Mischsystem) Pumpwerke: 6 mit Leistungen bis zu 3,6 m 3 /s Sonderbauwerke: 33, überwiegen Rückhaltebecken, kanäle Kläranlage: Einwohnerwerte 06. Juni 2013, 2 Verteilung der Kanallängen in Hürth DN250 - DN450 53,13% DN500 - DN800 21,29% < DN250 4,53% > DN2000 2,64% DN900 - DN ,40%

5 Verteilung der Kanalvolumina in Hürth > DN ,11% < DN250 0,17% DN250 - DN450 8,81% DN500 - DN800 12,87% DN900 - DN ,03%

6 EW Sielsdorf Kläranlage KW55 Gleuel KW54 RRB53 Regelschema

7 Gefällesituation Zusammenstellung der Volumen: Maximal mögliche Volumen: Bezeichnung Max. Volumen Max. Stauziel Kaskade 1 RÜ m³ 63,83 mnn Kaskade 2 Sielsdorf m³ 60,26 mnn Kaskade 3 Vor KA m³ 57,55 mnn Summe m³ Erforderliche Volumen: Bezeichnung Max. Volumen Max. Stauziel Kaskade 1 RÜ m³ 62,90 mnn Kaskade 2 Sielsdorf m³ 59,50 mnn Kaskade 3 Vor KA 593 m³ 55,55 mnn Summe m³ Zusätzlich aktivierbares Volumen: fast m³

8 Funktionsprinzip Kaskadenwehr Welche Systeme werden zur Bewirtschaftung des Sammlers Kölner Straße eingesetzt? Kaskaden-/Spül-/Drosselwehr (alle 3 Funktionen in einer Anlage vereint!) Entlastungs-/Hochwasserschutzwehr (alle 2 Funktionen in einer Anlage vereint!) Elektro-, Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik

9 Wasserspiegellagen bei Trockenwetter Spülwelle KW 54 Welle mit 100 m³ aus 2,0 m Höhe um Uhr Wellenspitze (+10 cm) nach 1850 m DN 2200/DN 1500 um Uhr

10 Spülwelle KW 55 Welle mit 85 m³ aus 70 cm Höhe um Uhr Fehlmessungen auf das Bankett wegen fast leerer Trockenwetterrinne Wellenspitze (+24 cm) nach 900 m DN 1500 um Uhr Drosselabfluss bei Spülwellen Welle KW 54 und Abflusspeak Drossel von 80 l/s nach 2000 m Welle KW 54 und Abflusspeak Drossel von 95 l/s nach 1050 m

11 Wasserstände in den Kaskaden bei Regewetter Weiterleitungsmenge Drossel vor der Kläranlage (Qsoll = 72 l/s) Zieldiskussion der Netzbewirtschaftung Aktivierung von ungenutztem Volumen im Kanal Beschränkung von Entlastungen aus dem Kanal in den Vorfluter auf ein Minimum Messung, Steuerung und Regelung von Abwasserströmen Hochwasserschutz Ablagerungsfreier Betrieb von Kanalnetzen Vergleichmäßigung der Schmutzfracht auf der Kläranlage mehr Wasser als bisher auf der Kläranlage Kompliziertere Technik Bewegliche Teile im Abwasser ungewöhnliche Antriebe (Hydraulik) Ausfallrisiken

12 Kaskadenwehr Sielsdorf KW 55 Bauphase

13 Bauphase manchmal auch nachts Einbau der Wehranlagen

14 Leerrohrsysteme und Kabel m Leerrohre für Lichtwellenleiter - Lokale Leerrohrsysteme - Schaltschrankfundamente - Stromanschlüsse Wirkung der Spülwellen

15 Wirkung der Spülwellen Ausrüstung mit Frachtmessungen

16 Ausblick 1. Schritt Messung der Fracht in der Weiterleitung zur KA und vor bzw. während der Entlastung Ziel: Findung von Grenzwerten 2. Schritt Steuerung nach Fracht mit dem Ziel, die Fracht in das Gewässer zu minimieren variabler Entlastungsbeginn variable Entlastungswassermengen Einfluss auf die Fließgeschwindigkeiten in den Kaskaden und damit auf die Absetzvorgänge und die Remobilisierung variables Volumen Fazit Die Aktivierung von vorhandenem Kanalstauvolumen durch Kaskadierung kann eine wirtschaftliche Lösung für die Mischwasserbehandlung sein.

17 SKK Kölnerstraße in Hürth Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Kai Wapenhans Abteilungsleiter Entwässerung Stadtwerke Hürth AöR Friedrich-Ebert-Straße Hürth Telefon: / Fax: / k.wapenhans@stadtwerke-huerth.de