Projekt F219:
Auswirkungen von Kanalabdichtungen auf Kläranlagen und Wasserhaushalt
– Untersuchung der Auswirkungen von Fremdwasser in der Kanalisation –
Etwa ein Viertel des Abwassers, das zur Behandlung in der Kläranlage ankommt, müsste nicht behandelt werden. Es ist Fremdwasser, welches zum Teil in marode Kanäle eindringt und sich mit dem „echten“ Abwasser vermischt. Dies überlastet Kanäle und Kläranlagen, reduziert die Reinigungsleistung und erhöht den Energiebedarf der Abwasseranlagen. Letztlich verschlechtert dies die Gewässerqualität und bringt weitere unerwünschte Folgen mit sich.
In dem Forschungsvorhaben wurden Nutzen, Aufwand und Risiken von Kanalabdichtungen im Auftrag des Umweltbundesamtes untersucht und Empfehlungen für eine ganzheitliche Betrachtung bei der Kanalsanierung erarbeitet.
Öffentliche und private Abwasserkanäle weisen in Deutschland zum Teil erhebliche Schäden und Mängel auf. Je nach Art der Schäden und in Abhängigkeit der Boden- und Grundwassersituation kann dies zur Infiltration von Grund-, Schichten- oder Sickerwasser führen. Undichte Abwasserkanäle und -leitungen, deren eigentliche Aufgabe es ist, behandlungsbedürftiges Abwasser zur Kläranlage zu leiten, wirken damit wie eine Dränage.
Probleme durch Fremdwasser im Kanal
Dieses sogenannte Fremdwasser kann das Volumen des Schmutzwassers um ein Mehrfaches übersteigen. Dies kann insbesondere bei Regenereignissen schnell zu einer hydraulischen Überlastung der Kanalisation führen. Im Mischsystem kommt es in diesem Fall zu vermehrten Mischwasserabschlägen und damit zur zusätzlichen Belastung der Gewässer. Die Verdünnung des behandlungsbedürftigen Abwassers verringert die Abbauleistung an der Kläranlage und Schadstoffe können vermehrt in die Gewässer gelangen. Da Abwasserpumpwerke und Hebewerke durch das zusätzliche Wasser länger in Betrieb sind, wird auch die Energie- und Kosteneffizienz der Abwasseranlage verschlechtert.
Chancen und Risiken flächenhafter Fremdwassersanierung
In der Regel sind umfangreiche Sanierungsmaßnahmen am Kanalnetz erforderlich, um schadhafte Kanäle abzudichten und das Fremdwasseraufkommen deutlich zu reduzieren. Im Sinne einer ganzheitlichen Betrachtung sind diesbezüglich aber nicht nur die Auswirkungen reduzierter Fremdwasserzuflüsse zur Kläranlage und zu den Entlastungsbauwerken von Interesse, sondern auch die Ökoeffizienz der eigentlichen Fremdwassersanierungsmaßnahmen am Kanalnetz und die Folgen für den örtlichen Grundwasserhaushalt. Dem eigentlichen Nutzen einer flächenhaften Abdichtung undichter Abwasserleitungen und -kanäle stehen Aufwand und Risiken gegenüber. Bei Sanierungsmaßnahmen können sich diese beispielsweise durch den Einsatz energieintensiver Techniken oder ökologisch bedenklicher Baumaterialien ergeben. Zudem besteht bei flächenhaften Kanalabdichtungen im Grundwasser das Risiko, dass es – aufgrund der fehlenden Dränagewirkung undichter Abwasserkanäle und -leitungen – zu einem Anstieg des Grundwassers auf ein kritisches Niveau kommt, sodass Gebäude und Vegetation beeinträchtigt werden können.
In dem abgeschlossenen Forschungsvorhaben „Kanalabdichtungen – Auswirkungen auf die Reinigungsleistung der Kläranlagen und der Einfluss auf den örtlichen Wasserhaushalt“ wurden diese Zusammenhänge im Auftrag des Umweltbundesamtes näher untersucht. Nutzen, Aufwand und Risiken einer flächenhaften Abdichtung undichter Abwasserleitungen und -kanäle wurden anhand von Praxisbeispielen analysiert und Anforderungen für die Kanalsanierung erarbeitet. Um den Praxisbezug der Untersuchungen sicherzustellen, wurden der Abwasserbetrieb der Stadt Billerbeck, der Abwasserverband Starnberger See, die Gemeinde Schwanau, die Emschergenossenschaft und die Göttinger Entsorgungsbetriebe in das Forschungsvorhaben eingebunden.
Projekttitel
„Kanalabdichtungen – Auswirkungen auf die Reinigungsleistung der Kläranlagen und der Einfluss auf den örtlichen Wasserhaushalt“
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Projektleitung
IKT ‑ Institut für Unterirdische Infrastruktur gGmbH
Projektbeteiligte
- Professur für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik der Universität der Bundeswehr München (SWA)
- Professur für Wasserwesen und Ressourcenschutz, Universität der Bundeswehr München (WWR) (jetzt: Lehrstuhl für Hydrologie und Flussgebietsmanagement, Technische Universität München)
- Professur für Umwelttechnik und Ökologie im Bauwesen der Ruhr-Universität Bochum (U+Ö)
- Pirker + Pfeiffer Ingenieure GmbH & Co. KG, Münsingen
Auftraggeber
Umweltbundesamt (UBA)
Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Thomas Brüggemann
Telefon: 0209 17806-18
E-Mail: brueggemann@ikt.de