Stauraum neu denken
Der Klimawandel ist eine der Herausforderungen unserer Zeit. Wie können wir den Risiken begegnen und gleichzeitig die Belastung unserer Gewässer minimieren? Um wirksame Gegenmaßnahmen zu entwickeln, ist es wichtig zu verstehen, wie Mischwassersysteme aufgebaut sind – und an welchen Stellen Entlastungen auftreten. Abbildung 1 zeigt den typischen Ablauf in einem Mischwassersystem: Regen- und Abwasser fließen gemeinsam durch das Kanalnetz in Richtung der Abwasserreinigungsanlage (ARA). Bei Starkregenereignissen stoßen jedoch viele Kanäle und Becken an ihre hydraulischen Grenzen. Ein Teil des Mischwassers wird dann über das Regenüberlaufbecken (RÜB) in den Vorfluter (z. B. Fluss) entlastet – häufig unbehandelt. In der Nähe von Badegewässern oder sensiblen Ökosystemen kann das zu erheblichen Umweltbelastungen führen.
STAURAUMAKTIVIERUNG UND NETZBEWIRTSCHAFTUNG IN DER PRAXIS
Um das Netz zu bewirtschaften und Stauraum zu aktivieren sind intensive bauliche Maßnahmen nicht zwingend erforderlich. Mit moderner steuerbarer Ausrüstung kann das volle Potential des Kanalnetzes ausgeschöpft, das heißt Stauraum aktiviert werden.
FESTE WEHRSCHWELLEN VS. BEWEGLICHE KLAPPEN UND WEHRE
In vielen bestehenden Anlagen kommen nach wie vor feste Wehrschwellen zum Einsatz. Diese starren Bauwerke bilden eine unbewegliche Barriere zwischen dem Regenüberlaufbecken und dem Vorfluter. Steigt der Wasserspiegel im Kanalnetz über die Höhe der Wehrschwelle, wird überschüssiges Mischwasser direkt und unbehandelt in natürliche Gewässer entlastet. Dadurch gelangen Schadstoffe in die Umwelt und belasten Gewässerökosysteme sowie die Wasserqualität erheblich. Ein weiterer Nachteil: Das maximal mögliche Stauziel und das tatsächlich nutzbare Stauziel unterscheiden sich deutlich. Feste Wehrschwellen lassen sich nicht an wechselnde Betriebszustände anpassen und nutzen das vorhandene Rückhaltevolumen daher oft nur unzureichend aus.
Durch die Kombination von gezielter Stauraumnutzung und aktiver Netzbewirtschaftung wird das Kanalnetz zu einem dynamisch gesteuerten Gesamtsystem. So lassen sich Starkregenereignisse besser abfangen, Gewässerbelastungen reduzieren und die Kläranlagen optimal auslasten. Zentraler Baustein dieser dynamischen Netzbewirtschaftung sind bewegliche Klappen und Wehre, die den Wasserstand bedarfsgerecht regeln und den vorhandenen Stauraum maximal ausschöpfen.
ASA-WEHR
AWS-Spühlschütz
ASK-Wehr
Dresdner Drehbogen
PRAXISBEISPIEL: InSchuKa4.0
EXPERTEN-INTERVIEW STAURAUMAktivierung UND NETZBEWIRTSCHAFTUNG – IHRE EXPERTISE IST GEFRAGT
Die zukünftige Ausrichtung der Stauraum- und Netzbewirtschaftung erfordert eine enge Abstimmung zwischen Technik, Betrieb und Praxisanforderungen. Im Rahmen unserer aktuellen Marktstudie möchten wir deshalb gezielt die Erfahrungen und Einschätzungen von Fachanwendern, Planern und Betreibern einbeziehen.
- die Weiterentwicklung praxisgerechter Lösungen
- die Ausrichtung neuer Technologien auf die Bedürfnisse des Betriebsalltags
- die Berücksichtigung zukünftiger regulatorischer Anforderungen
Das aktuelle Förderprojekt InSchuKa 4.0 („Kombinierter Infrastruktur- und Umwelt‑Schutz durch KI‑basierte Kanalnetzbewirtschaftung“) wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Fördermaßnahme Wasser‑Extremereignisse (WaX) unterstützt.
Es setzt auf KI-basierte Steuerung flexibler Klappen in Jenas Abwasser-Hauptsammler, um das Kanalvolumen aktiv zu nutzen, Überflutungen zu verhindern und sedimentbedingte Geruchsbelastung zu minimieren. Die Simulationen basieren auf einem digitalen Zwilling und Echtzeitdaten – inklusive Wetterprognosen und Kanalpegeln. HST Systemtechnik bringt in das Projekt langjährige Erfahrung in der Entwicklung und Integration intelligenter Ausrüstung ein. Als Anbieter von vernetzten Systemlösungen in der Wasserwirtschaft unterstützt HST insbesondere die Umsetzung der technischen Infrastruktur – von der Aktorik vor Ort bis zur zentralen Steuerungsebene. Die Einbindung als Projektpartner basiert auf umfassender Expertise in der regelbasierten Stauraumbewirtschaftung, der Automatisierung dezentraler Bauwerke sowie in der Datenvernetzung zwischen Maschinen-, Netz- und Systemebene.
Zur Veranschaulichung des Projekts steht ein Video zur Verfügung, das die Funktionsweise und Einsatzansätze von InSchuKa 4.0 praxisnah demonstriert.
Wir freuen uns auf den Austausch mit Ihnen.
StauraumAKTUELL! – Volume 1
Im Auftrag der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) analysieren wir erneut die Potentiale des Dresdner Drehbogens….