Generalentwässerungsplanung (GEP) Heute

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1 Generalentwässerungsplanung (GEP) Heute Verfasser: Dipl.-Ing. Manuel Simon, Dipl.-Ing. Bernard Arnold Veranlassung Ein moderner GEP integriert heute neben der klassischen Stadtentwässerung (schadlose Ableitung und Behandlung der Siedlungsabflüsse) auch die ökologischen Gewässerbelange unter Berücksichtigung der WasserRahmenRichtLinie (WRRL) und den Überflutungsschutz unter Berücksichtigung der Folgen des Klimawandels. Die integrale Betrachtungsweise in einem zusammenhängenden Planungsraum gestattet neben der Vermeidung falscher Schlussfolgerungen oftmals ein zusätzliches Optimierungspotenzial unter Kosten und Gewässerschutzaspekten. (DWA-A 100) Neue Entwicklungen haben aber auch zu erweiterten Zielsetzungen und im Einzelfall auch zu Zielkonflikten geführt: Regenwasserbewirtschaftung anstelle ableitungsbetonter Entwässerungskonzepte (Abflussvermeidung, Regenwassernutzung, Versickerung, Rückhalt von Niederschlagswasser). Präzisierung des erforderlichen Überflutungsschutzes durch die europäische Normenreihe DIN EN 752. Integrale Konzepte der Abwasserentsorgung, z. T. verknüpft mit alternativen Ansätzen der häuslichen Schmutzwasserentsorgung. Anforderungen an den Gewässerschutz aus Emissions- und Immissionsanforderungen gemäß EU-Wasserrahmenrichtlinie ( kombinierter Ansatz ) (DWA-A 100). Urbane Sturzfluten, Gefahren- und Risikoscreening, Mehrfunktionale Maßnahmenentwicklung als Baustein der Klimaschutz- und Klimaanpassungskonzepte Planungszeitraum Die Aufsichtsbehörden in NRW empfehlen bei der Aufstellung bzw. Aktualisierung eines GEP, den Ist-Zustand und die prognostizierte Entwicklung im Entwässerungsgebiet über einen Zeitraum von 2 x 6 Jahren (12 Jahre) zu betrachten. Dieser Zeitraum korrespondiert mit der alle 6 Jahre erforderlichen Vorlage der Abwasser- und Niederschlagswasserbeseitigungskonzepte, so dass immer 2 ABK/NBK mit einem aktuellen GEP aufgestellt werden können. 1 von 14

2 Fachbeiträge einer modernen Generalentwässerungsplanung (s. Anlage 1 Modulare Fachbeiträge einer modernen Generalentwässerungsplanung ) (s. Anlage 2 Zusammenhang GEP/Gefahren u. Risikoscreening/Kanalnetz- u. Oberflächenabflussberechnung ) Grundlagenermittlung Sichtung, Analyse, Übernahme, Auswertung, Prüfung, Ergänzung, etc. Ggf. Auswertung vorhandener Unterlagen: Kanäle, Sonderbauwerke, Messdaten, Planungen, Einwohner/Gewerbe, etc. Kanal- und Schacht-Zustandsbewertungen, Fremdwasseruntersuchungen, Digitale/Analoge Karten, Luftbilder, Laserscandaten, Digitale Höhen- und Geländemodelle, Flächennutzungs- und Bebauungspläne, Erschließungsvorhaben, Feuerwehr-Wassereinsätze, Starkregeneinsätze des Kanalbetriebs, etc. Gefahren und Risikoscreening (Analysen und Auswertungen) Kartenauswertung Topografie, Infrastruktur (Überflutungseinschätzung kleinerer Einzugsgebiete) GIS-Analyse und optionale Auswertungen Fließwege, Geländetiefpunkte Grundlagen sind: Laserscandaten, digitales Höhenmodell, Rastermodell (Hervorragende Grundlage für 2D-Oberflächenabflussmodelle) Nebenprodukt: Realistischere Haltungsflächen auf Grundlage der Fließwege, Ersteinschätzung von Überflutungsschwerpunkten (ggf. Einsatz von 2D-Modell). Optional: Gefahren- und Schadenspotentialanalyse, Risikobewertung Ortsbegehungen: Verifizierung von Haltungsflächen und Überflutungsgefahren Maßnahmen: ggf. Info an Betroffene bei möglicher Gefahr für Leib und Leben. Messkonzept (Kanalnetz und Sonderbauwerke) Niederschlag-Durchfluss-Messungen Prüfung, Auswertung und ggf. Übernahme vorhandener Messungen, ggf. zusätzliche Messungen im Kanalnetz Messungen an Sonderbauwerken Prüfung, Auswertung und ggf. Übernahme vorhandener Messungen, ggf. zusätzliche Messungen an vorhandenen Sonderbauwerken Steuerungskonzepte Prüfung, Auswertung und Übernahme vorhandener Steuerungskonzepte, ggf. vorh. Konzepte optimieren bzw. neue (integrale) Konzepte entwickeln Maßnahmen ggf. Maßnahmen zur Kanalnetzsteuerung und an Sonderbauwerken 2 von 14

3 Hydraulik/Zustand (Berechnungen und Nachweise) Fließzeitverfahren z. B. Zeitbeiwertverfahren zur Vorbemessung und Plausibilität Hydrologische Modelle z. B. FLUT bieten schnellen Überblick über Engpässe Hydrodynamische Berechnungsmethoden werden gem. DWA-A 118 insbesondere für die Nachrechnung bestehender Systeme und die Berechnung von Sanierungsvarianten empfohlen. Sie berücksichtigen die Speicherkapazität des Kanalnetzes, Überlastungszustände, wie Druckabfluss, Rückstau und Fließumkehr und geben diese wirklichkeitsnah wieder. In der Regel werden im Rahmen des GEP drei Belastungszustände berechnet: Ist-Zustand, Prognose und Sanierung. Kalibrierung/Verifizierung der Berechnungsergebnisse an gemessenen Werten Überstaunachweis: Bei der Einführung des DWA-Arbeitsblattes A 118 in 2006 wurden neben der Überflutungshäufigkeit als weitere Zielgröße für den rechnerischen Nachweis von Entwässerungsnetzen auch die Überstauhäufigkeit eingeführt, da die modelltechnische Nachbildung der Überflutung damals noch nicht möglich war. Inzwischen ist die modelltechnische Nachbildung der Überflutung mit Hilfe gekoppelter Kanalnetz- und 2D- Oberflächenabflussmodelle ermöglicht worden und erfolgreich im Einsatz. Die Zielgröße Überstaunachweis ist dennoch ein geeignetes Mittel, um den Entwässerungskomfort eines Kanalnetzes abzuschätzen. Haftungsrelevant ist aufgrund mehrerer Gerichtsurteile heute aber eher der Überflutungsnachweis. Überflutungsnachweis Die Überflutungshäufigkeit wurde von der Norm DIN EN 752 bereits 1996 als Maß für den Überflutungsschutz von Entwässerungssystemen vorgegeben und 2006 im DWA-Arbeitsblatt A 118 übernommen. Aufgrund zunehmender Intensität und Häufigkeit von Starkregen in den letzten Jahren hat die DWA-Arbeitsgruppe ES den aktuellen Stand und die Bedeutung der Überflutungsprüfung in ihrem Arbeitsbericht Methoden der Überflutungsberechnung auf den Punkt gebracht: Die Überprüfung der hydraulischen Leistungsfähigkeit von Kanalnetzen erfolgt derzeit im Rahmen des Überstaunachweises mit Wiederkehrzeiten von im Regelfall bis zu fünf Jahren. Obwohl nach DIN EN 752 und DWA-A 118 die Betrachtung der Überflutung durch Extremereignisse mit Wiederkehrzeiten von bis zu 50 Jahren gefordert wird, blieben diese bisher weitgehend unberücksichtigt. Durch das Auftreten von Extremereignissen in den letzten Jahren mit teils enormen Schäden hat ein Bewusstseinswandel eingesetzt, der auch die Forderung nach Betrachtung urbaner Sturzfluten mit noch größeren Wiederkehrzeiten zur Folge hat Zustandsbewertung: ggf. gemäß der üblichen DWA-Regelwerke Maßnahmen: Bauliche und hydraulische Sanierungsmaßnahmen 3 von 14

4 Emission (Misch- und Regenwasserbehandlung) Nachweis von Regenwasserbehandlungsanlagen im Mischsystem gem. DWA-Arbeitsblatt A 128 (zukünftig DWA-A 102) Nachweis von Regenwasserbehandlungsanlagen im Trennsystem gem. DWA-Merkblatt M 153 (in NRW: Trennerlass ) (zukünftig DWA-A 102) Volumenermittlung von Regenwasserrückhalteräumen gem. DWA-Arbeitsblatt A 117 Maßnahmen: ggf. Misch- und/oder Regenwasserbehandlungsmaßnahmen Immission (Nachweis der Gewässerverträglichkeit) gem. EU-WasserRahmenRichtLinie (WRRL); WHG; BWK Nachweis der Gewässerverträglichkeit von Einleitungen Ermittlung der gewässerverträglichen Einleitungsmenge gem. BWK-Merkblatt M3/M7 (zukünftig BWK-A3). Ermittlung des erforderlichen Rückhaltevolumens gem. DWA-Arbeitsblatt A 117 ggf. Konzepte zur naturnahen Entwicklung von Fließgewässern (KNEF) ggf. Landschaftspflegerischer Beitrag (Ersteinschätzung) zum GEP Maßnahmen: ggf. Rückhaltemaßnahmen für Misch- und/oder Regenwassereinleitungen Starkregen/Sturzfluten gem. a. a. R. d. T. und EU-HochWasser-RisikoManagement-RichtLinie (HWRM-RL) Bereich Hochwasser (MKULNV NRW; Bezirksregierung; ggf. Wasserverbände) NA-Modell; 1D-/2D-Fluss-Hydraulik Überschwemmungsgebiete, Risiko- und Gefahrenkarten (liegen NRW-weit vor) Bereich Starkregen/Sturzfluten Topografische Analyse: Risikopotential und Überflutungsschwerpunkte gekoppelte Kanalnetz-2D-Oberflächenabflussmodelle: Überflutungsgebiete und Risikokarten Maßnahmen: ggf. kommunal abgestimmte Überflutungsschutzmaßnahmen Wenn es keine Maßnahmen der Stadtentwässerung gibt, wo unter Berücksichtigung der Verhältnismäßigkeit der Mittel die empfohlene Überflutungssicherheit erreicht werden kann, wird der Überflutungsschutz zur Querschnittsaufgabe der Kommune. Dann sind neben der Stadtentwässerung auch andere städtische Planungseinheiten, aber auch Gewerbe und Industrie sowie private Grundstückseigentümer zu beteiligen. 4 von 14

5 Ganzheitliche Sanierungsplanung / Multifunktionale Maßnahmenentwicklung Eine ganzheitliche und nachhaltige Sanierungsplanung berücksichtigt in einem modernen GEP nicht mehr nur die Maßnahmen der einzelnen GEP-Fachbeiträge, sondern beteiligt auch andere städtische Planungseinheiten wie Stadt-, Straßen- und Freiraumplanung, Umwelt-, Wasser- und Landschaftsbehörde und ggf. auch Gewerbe und Industrie sowie private Grundstückseigentümer. Durch Abstimmung und Verschneidung mit den Zielen, Aufgaben und Defiziten der anderen Akteure kommt man, ggf. mit Hilfe von Kosten-Nutzen-Analysen, zu einer optimierten und multifunktionalen Maßnahmenentwicklung. Innovative Entwicklungen im IBBeck zur GEP-Bearbeitung Topografische GIS - Analyse Fließwegakkumulation Voraussetzung für die Durchführung einer Fließwegakkumulation ist die Auffüllung der Geländesenken: Ursprungs-DGM Senkenloses-DGM Ergebnisse: DGM ohne Gegengefälle Differenz aus beiden DGM s ergibt die Senken in maximaler Ausdehnung mit Tiefe und Volumen Abb. 1: Senkenauffüllung Quelle: ARGE et al, 2002 Eine Besonderheit bei der Fließwegbestimmung liegt beim Ingenieurbüro Reinhard Beck in der Anwendung des Multi-Flow Directions Algorithmus (MFD), der von einer Rasterzelle ausgehend bis zu 8 Fließrichtungen in die Nachbarzellen bestimmen kann, während der oft verwendete Single-Flow Directions Algorithmus (SFD) lediglich eine Fließrichtung, nämlich nur die zur tiefsten Nachbarzelle bestimmen kann. 5 von 14

6 Abb. 2: Single-Flow Direction (SFD) Gesamter Zellenwert+1 geht komplett zur tiefsten Nachbarzelle Abb. 3: Multi-Flow Direktion Gesamter Zellenwert+1 wird proportional zur Höhendifferenz nach dem Ansatz von Freeman über einen Exponenten für die Neigung auf alle tiefer liegenden Nachbarzellen verteilt Da die Bestimmung und Gewichtung der Fließrichtungen im Wesentlichen von der Geländeneigung abhängt, werden an divergenten Hängen, flach geneigten Bereichen und Kuppen mit der MFD-Methode nach Freeman realistischere Fließwege als mit der SFD-Methode ermittelt. Eine weitere Besonderheit ist das vom Ingenieurbüro Reinhard Beck verwendete sehr kleine Rastermaß von 25 x 25 cm, das zwar den Rechenaufwand erheblich vergrößert (z. B. für Solingen 1,4 und für Wuppertal 2,7 Milliarden Rasterzellen), dafür aber eine präzisere Lage der Fließwege (grundstücksschärfer) liefert. Rasterweite 5 m Rasterweiter 1 m Rasterweiter 0,25 m Abb. 4: Präzisierung der Fließwege bei unterschiedliche Rasterweiten 6 von 14

7 Darstellung der Fließwege und Senken mit maximaler Ausdehnung und Tiefe Abb. 5: Fließwege und Maximalsenken Die aus der Auffüllung der Geländesenken gewonnene maximale Senkenausdehnung, -tiefe und -volumen wird oft gar nicht erreicht, z. B. wenn eine große Senke nur ein kleines Einzugsgebiet besitzt. Außerdem weisen kleine Senken mit einem großen Einzugsgebiet ein höheres Gefährdungspotential auf, als umgekehrt. Darum werden die Geländesenken im Ingenieurbüro Reinhard Beck polygonisiert und mit Attributen versehen, um hiermit Senkeneinstau, Tiefe und Ausdehnung bei verschiedenen Regenereignissen abschätzen zu können. Senken-Polygonisierung Hierfür werden im GIS die Senken aus dem Raster in Polygone überführt und Ausdehnung, Volumen, Tiefe und Einzugsgebiet jeder Senke ausgewertet. Abb. 6: Raster Polygon Überführung und Zuordnung von Senkenatributen 7 von 14

8 Senkeneinstau bei verschiedenen Regenereignissen Abschätzung des Senkeneinstaus bei verschiedenen Block-Regen-Ereignissen mit vereinfachter Niederschlag-Abfluss-Modellierung (SCS-Methode). Tn = 5 a, V = 993 m³, hwsp = 157,0 mü.nhn Abb. 7: Senkeneinstau bei verschiedenen Regenereignissen Tn = 50 a, V = m³, h wsp = 157,4 mü.nhn Topografische Indizes (Anzeiger) (Indizierungsbereich 0-1) Neben den bisher bei der topografischen Analyse üblichen Gefährdungsanzeigern Fließwege und Senken werden beim Ingenieurbüro Reinhard Beck folgende weitere Gefährdungsanzeiger zur Gefährdungsanalyse benutzt. Reliefparameter CTI (Compound Topographic Index) = ln (E/tanb) gibt Auskunft über das Verhältnis von Zuflussmenge (spez. Einzugsgebiet E) zum mittleren Gefälle zu den tiefer liegenden Nachbarzellen, um die Überflutungsgefährdung in flachem Gelände hinter einer Hanglage zu detektieren. TPI (Topographischer PositionsIndex) beschreibt und skaliert rechnerisch die Geländeform (Tal, Ebene und Hügel). Die geodätische Höhe einer Rasterzelle wird mit dem Durchschnitt der Höhen in den Nachbarzellen verglichen, die sich in einer bestimmten Entfernung (Suchradius z.b. 50, 100, 200, 300 m) zu dieser Rasterzelle befinden. RTPI (Relativer TPI) Division des TPI-Wertes durch den jeweiligen Suchradius, um den Nahbereich stärker zu berücksichtigen, was die im urbanen Raum auftretenden grabenartigen Bereiche (Straßenschluchten) besser herausarbeitet. 8 von 14

9 GEP Heute Abb. 8: Akkumulation Abb. 9: Fließnetzwerk Abb. 10: Geländesenken Abb. 11: CTI Wechsel steil/flach Abb. 12: TPI Tallage Indizierung Abb. 13: RTPI Straßenschluchten 9 von 14

10 Gefährdungspotential (Exposition) Die potentielle Gefährdung ergibt sich aus der Summierung aller Einzelgefährdungen. Abb. 14: Gefährungspotential Schadenspotential (Vulnerabilität) Das Schadenspotential wird in Abstimmung mit der Kommune festgelegt, z.b. Priorität 1: besonders risikobehaftete Einrichtungen, unterirdische Bauwerke und Einrichtungen zum Krisenmanagement (Schulen, Kindergärten, Krankenhäuser, Tiefgaragen, Altenheime, Feuerwehr, ) Priorität 2: Einrichtungen, von denen Umweltschäden hervorgehen können, (Gewerbe, Industrie, Zoo, ) Priorität 3: Aufrechterhaltung von öffentlicher Ordnung und Energie-/Wasserversorgung (z.b. Bürgerbüros, Verwaltungsgebäude, Umspanner, ) Priorität 4: Kulturerbe (z.b. Kirchen, Museen, ) Priorität 5: Publikumsverkehr/Verkehr/Logistik (Bahnhof, Veranstaltungsgebäude, Hotels...) Abb. 15: Schadenspotential z.b. Schulen und Tiefgaragen 10 von 14

11 Risikopotential Das Risikopotential ergibt sich durch Verschneidung von Gefährdungs- und Schadenspotential (Exposition und Vulnerabilität) mit Hilfe von Buffer (Radius 10-20m). Buffer Abb. 16 Risikopotential Hydrodynamische Kanalnetzberechnungen und 2D-Oberflächenabflussbrechnungen Überstaunachweis Hydraulische Modelle liefern je nach Detaillierungsgrad wichtige Informationen zum GEP. Die Überstaufreiheit kann mit traditionellen, hydrodynamischen Kanalnetzmodellen abgeschätzt werden. Die hiermit ermittelten, rechnerisch erforderlichen Dimensionsvergrößerungen sollten aber erst dann realisiert werden, wenn der Überstau durch die Erfahrungen des Kanalbetriebs bestätigt werden kann. Für seltenere Ereignisse und zur Überflutungsprüfung sind gekoppelte Modelle sinnvoll, die die Interaktion zwischen Kanalnetz und Oberfläche berücksichtigen. Inzwischen ist bei solchen Modellen eine Detailstufe erreicht, bei der die Modelle beregnet werden können und bei der das Wasser - wie in der Realität - über Straßeneinläufe in die Kanalisation gelangt. Bisher wurde das, um empirisch abgeschätzte Anfangs-, Mulden- und Verdunstungsverluste reduzierte Niederschlagswasser rechnerisch zunächst dem Kanal zugeordnet, um dann aus den Überstauschächten auf die Oberfläche zu gelangen. Erste Berechnungen mit Beregnung, Straßeneinläufen und den tatsächlich vorhandenen Mulden im Oberflächenabflussmodell haben gezeigt, dass sich die ermittelten Überstauschächte im Vergleich zu bisherigen Berechnungen mit traditionellen und gekoppelten Kanalnetzmodellen deutlich reduziert haben und nach unserer Einschätzung zu realitätsnäheren Ergebnissen führen. 11 von 14

12 Damit lassen sich die üblichen und seltenen Starkregenereignisse besser abbilden und unnötige Investitionen vermeiden bzw. wirksamer einsetzen. Die nachfolgenden Abbildungen zeigen Ergebnisse einer vom Ingenieurbüro Reinhard Beck betreuten Bachelorarbeit von Maike Wietbücher an der Fachhochschule Münster mit dem Titel Eignung von Simulationsmodellen zur realitätsnahen Berechnung von Überflutungszuständen in urbanen Gebieten. Variante 1 Variante 2 Variante 3 ohne Kopplung mit einem Oberflächenmodell gekoppelt, aber ohne Beregnung der Oberfläche Abb. 17: Grundprinzip Simulationsmodelle gekoppelt, mit Beregnung der Oberfläche (außer Dächer) Abb. 18: Grundprinzip und Volumenbilanzen der Simulationsmodelle 12 von 14

13 Variante 1 Variante 2 Variante 3 Abb. 19: Auslastungen der Kanalhaltungen Abb. 20: Anzahl der Überstauschächte Abb. 21: Gesamt-Überstauvolumen [m³)] 13 von 14

14 GEP Heute Überflutungsnachweis Der Überflutungsnachweis gem. DIN EN 752 und DWA-A 118 wird heute teilweise immer noch durch Inaugenscheinnahme und/oder einfacher Fließweg- und Senkenermittlung durchgeführt, obwohl die modelltechnische Nachbildung der Überflutung mittels gekoppelter Kanalnetz- und Oberflächenabflussberechnung inzwischen kein unüberwindbares Problem mehr darstellt. In einer abgestuften Vorgehensweise kann man zuerst den Netzkomfort mit einem hydrodynamischen Kanalnetz-Berechnungsmodell feststellen und mit der oben dargestellten topografischen GIS-Analyse die Überflutungsschwerpunkte in Einzugsgebiet ermitteln. Einen detaillierten Überflutungsnachweis mit gekoppeltem Kanalnetz- und Oberflächenabflussmodell kann man dann auf die Überflutungsschwerpunkte mit hohem Schadenspotential beschränken. Wenn man aber Wert auf einen realistischeren Überstaunachweis und einen detaillierten und flächendeckenden Überflutungsnachweis legt, sollte man von Anfang an mit gekoppelten Modellen rechnen, was den Vorteil bietet, dann auch die Wirkung von Maßnahmen an der Oberfläche zum Überflutungsschutz mit diesem Modell problemlos nachweisen und darstellen zu können. Abb. 22: Ist-Berechnung Tn = 20 a Abb. 23: Sanierungs-Berechnung Tn = 20 a Aufgestellt Wuppertal im September 2016 Ingenieurbüro Reinhard Beck 14 von 14

15 Modulare Fachbeiträge einer modernen Generalentwässerungsplanung Grundlagenermittlung (Sichtung, Analyse, Übernahme, Auswertung, Prüfung, Ergänzung, etc.) Karten, Luftbilder, Laserscandaten, Digitale Höhenu. Geländemodelle DHM/ DGM, vorh. Feuerwehr- u. Starkregeneinsätze, etc. Vorhandene Niederschlag- Abfluss- u. Wasserstandsmessungen in Kanälen und Sonderbauwerken Fremdwassermessungen, etc. Einzugsgebiete, Kanalnetze, Versiegelungsgrad, Sonderbauwerke, Zustandsbewertung, Einwohner/Gewerbe, FNP, Bauleitpläne, etc. (s. Grundlagen Hydraulik ) Entwässerungsverfahren, Flächenkategorisierung, Menge u. Art der Abflüsse, Frachten, etc. (s. Grundlagen Hydraulik & Topografie ) Gewässer- Einzugsgebiete, -struktur u. -güte, Bodendaten, Landnutzung, Biozönose, etc. (s. Grundlagen Hydraulik & Topografie ) NA-Modell, Gewässerhydraulik, Überschwemmungsgebiete, Risiko- und Gefahrenkarten Gefahren- und Risikoscreening Analyse & Auswertung Messkonzept Kanalnetz und Sonderbauwerke Defizitanalyse und Aufgabenbereich modularer Fachbeiträge Hydraulik/Zustand Berechnungen und Nachweise Emission Misch- und Regenwasserbehandlung Immission Nachweis d. Gewässerverträglichkeit Starkregen/Sturzfluten Überflutungsgebiete GIS-Analyse: Fließwege, Senken, topogr. Indizes (CTI, TPI, RTPI) Ortsbegehungen zur Verifizierung Auswertungen: - Gefährdungspotential - Schadenspotential durch Verschneidung: - Risikopotential Überflutungsschwerpunkte (Grund für den Einsatz eines gekoppelten Kanalnetz-2D- Oberflächenabflussmodells) - Prüfung, Auswertung, ggf. Übernahme vorh. Niederschlag- Durchfluss- und Wasserstandsmessungen in Kanalnetz und Sonderbauwerken - ggf. zusätzliche Niederschlags-, Durchfluss- und Wasserstandsmessungen - ggf. zusätzliche Fremdwassermessungen - Prüfung, Auswertung, ggf. vorh. Steuerungskonzepte optimieren oder neue Konzepte entwickeln Hydrodynamische Kanalnetzberechnungen: - Ist-Zustand - Prognose - Sanierung - Kalibrierung - Überstau- & Überflutungsnachweis gem. EN 752/ A ggf. Zustandsbewertung Optional: Gekoppelte Kanalnetz- /2D- Oberflächenabflussberechnung ohne oder mit (realistischer!) Beregnung der Oberfläche Regenwasserbehandlung im Mischsystem: Schmutzfrachtnachweis gem. A 128 (künftig A 102) Regenwasserbehandlung im Trennsystem: Nachweis gem. M 153, in NRW gem. Trennerlass (künftig A 102) Regenwasserrückhaltung gem. A 117 (EU-WRRL/WHG/BWK) Nachweis der Gewässer- Verträglichkeit von gem. BWK-M3/M7 (künftig BWK-A3) Bemessung von Regen- u. Mischwasserrückhaltungen Landschaftspflegerischer GEP-Beitrag, ggf. KNEF Vorschlag: Prüfung, ob Investitionen aus dem Gebührenhaushalt der Stadtentwässerung in Gewässerentwicklungsmaßnahmen evtl. sinnvoller und kostengünstiger (Win-win-Situation) sein können, als der Bau von (oder die Vergrößerung vorh.) Regenrückhaltebecken gem. a. a. R. d. T. (BRD) und EU-HWRM-RL - GIS-Analyse: Risikopotential und Überflutungsschwerpunkte - Gekoppelte Kanalnetz-/ 2D-Oberflächenabflussberechnungen: Überflutungs-Gebiete und - Risikokarten (Überflutungsschutz kann i. d. R. nur im Rahmen einer kommunalen Querschnittsaufgabe realisiert werden) ggf. Maßnahmen zur Information der Öffentlichkeit Steuerungsmaßnahmen in Kanalnetz/Sonderbauwerke Bauliche und Hydraulische Sanierungsmaßnahmen Misch- und Regenwasser- Behandlungsmaßnahmen Regen- und Mischwasser- Rückhaltemaßnahmen kommunal abgestimmte Überflutungsschutzmaßn. Multifunktionale Maßnahmenentwicklung Abstimmung und Verschneidung mit Zielen, Aufgaben und Defiziten kommunaler Fachbereiche Stadt-, Bauleit-, Straßen-, Verkehrs- und Freiraumplanung Stadtklima und Gewässerentwicklung Grundwasser-, Hochwasser- und Überflutungsschutz Konzept zur Öffentlichkeitsarbeit Integrale Steuerungskonzepte (ISK) Abwasser-, Niederschlagswasser- und Fremdwasserbeseitigungskonzepte (ABK/NBK/FBK) Kanalnetzanzeige Gewässerentwicklungskonzept (GEK) Hochwasser- und Überflutungsschutzkonzepte (HSK)/(ÜSK) Anlage 1 Modulare Fachbeiträge einer modernen Generalentwässerungsplanung (Stand )

16 Modulare Fachbeiträge einer modernen Generalentwässerungsplanung Gefahren- und Risikoscreening Analyse & Auswertung Messkonzept Kanalnetz und Sonderbauwerke Emission Misch- und Regenwasserbehandlung Hydraulik/Zustand Berechnungen und Nachweise Immission Nachweis d. Gewässerverträglichkeit Starkregen/Sturzfluten Überflutungsgebiete Basis-Datenbearbeitung (MaGriCom und GIS) Erstellung hochaufgelöster DGM für das Gefahren- und Risikoscreening und die Generalentwässerungsplanung Ordinary-Kriging- Interpolation r Die Laserscandaten mit einer Punktdichte von 1-4 Punkten pro m² werden mit Hilfe des Ordinary-Kriging- Algorithmus zu einem Rastermodell mit einer Zellgröße von 25 cm interpoliert Interpoliertes Rastermodell 25 cm Digitales Geländemodell (DGM) aus Einzelmodellen für die Dachflächen und die Geländeoberfläche Laserscandaten (1-4 Pkt/m²) Brücken und Durchlässe öffnen Gebäudeumringe (z.b. aus ALKIS) Bereinigung der Gebäudeumringe (Hofeinfahrten ) Gefahren- und Risikoscreening Datenbearbeitung mit MaGriCom und GIS Kanalnetz- und Oberflächenabflussberechnung Datenbearbeitung mit Kanal++ und GeoCPM Arbeitsschritte Detaillierungsgrad Berechnung von Fließwegen und Geländesenken (MaGriCom) Überführung der Raster in Polygone. Auswertung von Tiefe, Volumen und EZG jeder Senke (MaGriCom & GIS) Haltungs- und Schachtdaten importieren. Ermittlung der Haltungsflächen mit Hilfe der Fließwege Kanalnetzberechnung (zum Nachweis des Entwässerungskomforts). Das Wasser startet rechnerisch im Kanal T n = 100 a V = m³ h WSP = 157,5 m ü. NHN Feuerwehreinsatz Untersuchung der Fließwege auf Größe, Zusammenflüsse und Neigungswechsel (MaGriCom & GIS) Abschätzen von Senkeneinstau bei verschiedenen Regenereignissen (GIS) Import des DGM sowie der Gebäude- u. Straßenumringe. Kanal und Oberfläche koppeln Gekoppelte Kanalnetz- u. Oberflächenabflussberechnung. Das Wasser startet auch hier rechnerisch im Kanal geringes Risiko Hohes Risiko Schadenspotential-Ermittlung (Vulnerabilität) Risikokarte Starkregen Abschätzung des Risikopotentials durch Verschneidung der Gefährdungs- und Schadenspotentiale Import der Sinkkästen und Zuweisung zu den Schächten Gekoppelte Kanalnetz- u. Oberflächenabflussberechnung. Das Wasser startet rechnerisch auf der Oberfläche (realistischer!) Anlage 2 Zusammenhang GEP/Gefahren- u. Risikoscreening/Kanalnetz- u. Oberflächenabflussberechnung (Stand: )