Auf dem Pr�fstand: Feinstoffe aus Regenwasser trennen

Im Labor und in-situ wurde die dezentrale Niederschlagswasserbehandlungsanlage Sedi^�-Pipe XL 600/12 genau untersucht.

Labor und Praxis

Im Auftrag des Herstellers hat das IKT die Niederschlagswasserbehandlungsanlage Sedi^�-Pipe XL 600/12 auf Herz und Nieren gepr�ft. Weitergehende Insitu-Beobachtungen durch die Grontmij GmbH hatten die Praxistauglichkeit der Sedi^�-Pipe im Fokus.

Sedi�-Pipe XL (600/12) im IKT

Laut Hersteller, der Fr�nkischen Rohrwerke Gebr. Kirchner GmbH & Co KG, soll die Sedi^�-Pipe mittels Schwerkraft Feinstoffe aus dem Regenwasser abtrennen. Dazu durchflie�t das von Oberfl�chen abgeleitete Wasser die Anlage von einem Startschacht �ber ein im Gegengef�lle angeordnetes Sedimentationsrohr zum Zielschacht. Um eine Remobilisierung der sedimentierten Stoffe bei st�rkeren Regenereignissen zu vermeiden, ist nach Herstellerangabe im Sedimentationsrohr ein Str�mungstrenner unterhalb des K�mpfers angeordnet. Dar�ber hinaus sollen Leichtstoffe wie z.B. Mineral�lkohlenwasserstoffe �ber eine Tauchwand im Zielschacht zur�ckgehalten werden.

R�ckhalt von Fest- und Schadstoffen

Ziel der Laborversuche war es, den R�ckhalt von vier unterschiedlichen Feststoffarten sowie den R�ckhalt von Kohlenwasserstoffen zu ermitteln. Zur Ermittlung des Feststoffr�ckhalts wurden folgende Stoffe eingesetzt:

• Parameter 1:
  Feink�rnige, mineralische, abfiltrierbare Stoffe (AFS, Quarzmehl MILLISIL W4) in Anlehnung an die Zulassungsgrunds�tze des Deutschen Instituts f�r Bautechnik DIBt (vgl. [1])
• Parameter 2:
  Grobk�rnige, mineralische, abfiltrierbare Stoffe (AFS, Kies-Sand-Gemisch mit einer Korngr��enverteilung zwischen 0,1 mm und 4,0 mm) (vgl. [2])
• Parameter 3:
  Grobk�rnige Schwebstoffe als Granulat aus PE (Polyethylen), schwimmend mit einer Dichte von ρ = 0,95 g/cm� (vgl. [2])
• Parameter 4:
  Grobk�rnige Schwebstoffe als Granulat aus PS (Polystyrol), absinkend mit einer Dichte von ρ = 1,05 g/cm (vgl. [2])

Anhand der Bilder unten ist erkennbar, dass ein Teil des zugegebenen Quarzmehls bereits im Startschacht zur�ckgehalten wurde. Im Einlaufbereich des Sedimentationsrohres war deutlich sichtbar, dass sich MILLISIL zum einen unterhalb des "Str�mungstrenners" und zum anderen im Randbereich des "Str�mungstrenners" abgesetzt hat.

Nach Abschluss der stofflichen Untersuchungen: Links: Zulaufbereich in das Sedimentationsrohr Rechts: Str�mungstrenner im Einlaufbereich des Sedimentationsrohres

Zusammenfassend wurden die folgend dargestellten R�ckhaltewerte ermittelt:

In-Situ-Untersuchungen

Zus�tzlich zu den Laborversuchen im IKT wurde eine auf dem Gel�nde der Universit�t in K�ln eingebaute Sedi^�-Pipe basic 400/6 in das Untersuchungsprogramm mit einbezogen. Diese Untersuchungen wurden durch die Grontmij GmbH durchgef�hrt. Ziel dieser In-situ-Untersuchungen war die Beobachtung und Beurteilung einer Sedi^�-Pipe im Betrieb.

Links: Ausschnitt aus dem Ausf�hrungsplan Rechts: �rtliche Gegebenheiten an der Uni K�ln, Biozentrum

An die Sedi^�-Pipe basic 400/6 k�nnen laut Herstellerangabe max. 2.500 m� befestigte Fl�chen angeschlossen werden. Tats�chlich sind im vorliegenden Fall 2.370 m� Dach- und Hoffl�chen angeschlossen. Der Start- und Zielschacht haben eine Nennweite DN 500, die Sedimentationsstrecke eine Nennweite DN 400 und eine L�nge von 6,0 m. Seit der Inbetriebnahme im Jahr 2006 fand nach Aussage des Betreibers der Anlage keine Reinigung oder Wartung der Anlage statt.

F�llk�rperrigole mit Inspektionsschacht w�hrend der Bauphase

Die Anlage wurde einer Erstbesichtigung unterzogen und die Planungsunterlagen mit den tats�chlich vor Ort festgestellten Bedingungen verglichen. Anschlie�end erfolgte eine intensive Untersuchung der Anlage. Diese gliederte sich in folgende Arbeitsschritte:

• Absaugen des in der Anlage vorhandenen Wassers mittels Saugwagen
• Inspektion des Start- und Zielschachtes und Messung des vorhandenen Schlammspiegels
• Inspektion des Sedimentationsrohres mit einer Kanalinspektionskamera
• Reinigung des Sedimentationsrohres mittels Hochdrucksp�lung
• Inspektion des Sedimentationsrohres mit einer Kanalinspektionskamera
• Inspektion der nachgeschalteten Versickerungsrigole

Dar�ber hinaus wurde die Anlage (Start- und Zielschacht) �ber einen Beobachtungszeitraum von f�nf Monaten regelm��ig inspiziert und der Schlammspiegel gemessen.

In den nachfolgend dargestellten Bilder ist der Zustand der Sedi^�-Pipe vor der Reinigung dargestellt.

Zum Vergleich ist in den nachfolgenden Bildern der Zustand nach der Reinigung dargestellt.

Zusammenfassend l�sst sich feststellen, dass sich trotz der langen Zeit in der die Anlage ohne Reinigung betrieben wurde, eine gute Sedimentation der Stoffe erfolgt ist. Bei der �berpr�fung des Ablaufschachtes und der dahinter liegenden Rigole konnte festgestellt werden, dass sich Stoffe abgelagert haben. Dies ist auf folgendes zur�ck zu f�hren: Zum einen wurde der vom Hersteller empfohlene Wartungszyklus von einem Jahr um das vierfache �berschritten. Zum anderen hat nach Beendigung der Baut�tigkeit keine Erstreinigung stattgefunden. Vor diesem Hintergrund l�sst sich die untersuchte Sedi^�-Pipe basic 400/6 mit einer angeschlossenen Fl�che von 2.370 m� als robustes System beschreiben, das auch bei scheinbar mangelnder Wartung eine hohe Betriebssicherheit f�r den R�ckhalt der eingeleiteten Feststoffe gew�hrleisten kann.

Literatur

[1] Zulassungsgrunds�tze f�r "Niederschlagswasserbehandlungsanlagen", Teil 1: Anlagen zum Anschluss von Kfz-Verkehrsfl�chen bis 2000 m� und Behandlung des Abwassers zur anschlie�enden Versickerung im Boden und Grundwasser, Deutsches Institut f�r Bautechnik (DIBt), Entwurf Februar 2010

[2] Werker, Henning; et al.: Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben "Dezentrale Niederschlagswasserbehandlung in Trennsystemen - Umsetzung des Trennerlasses"; im Auftrag des Ministeriums f�r Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes NRW, M�rz 2011.

Dipl.-Ing. Christoph Bennerscheidt
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