Das Projekt "Entwicklung und Erprobung eines integrierten Abwassermanagementsystems zur Kosten- und Emissionsreduzierung (EPIKUR)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Die Siedlungsentwässerung in der Bundesrepublik Deutschland erfolgt überwiegend durch Mischsysteme, d.h. Schmutzwasser und Regenwasser werden in einem gemeinsamen Kanal abgeleitet. Da der Mischwasserabfluss den bis zu 100-fachen Wert des Trockenwetterabflusses annehmen kann, ist es nicht immer möglich, den gesamten Abfluss auch zur Kläranlage weiterzuleiten und dort einer Behandlung zu unterziehen. Ein Teil des Mischwassers wird deswegen an bestimmten Bauwerken im Kanal entlastet und in ein Gewässer abgeleitet. Im Bereich der Kanalisation wurden deshalb in den letzten Jahren, nicht zuletzt wegen des ATV-Arbeitsblattes A 128, verstärkt Regenbecken zur Mischwasserbehandlung gebaut, um die Emissionen aus den Regenentlastungsbauwerken zu verringern. Diese Becken begrenzen den Zufluss zur Kläranlage auf den in der Bundesrepublik üblichen Bemessungszufluss Qm. Dies entspricht dem zweifachen Schmutzwasserzufluss Qsx und dem Fremdwasserzufluss Qf. Der gespeicherte Beckeninhalt wird nach Ende des Regens zur Kläranlage entleert. Die Festlegung dieses starren Drosselabflusses als Bindeglied zwischen Kanalisation und Kläranlage ist hierbei nicht das Resultat weitgehender verfahrenstechnischer Überlegungen oder von wirtschaftlichen Optimierungsansätzen, sondern wurde relativ willkürlich gewählt (BRUNS 1999). Hierbei ist weiterhin zu bedenken, dass der Lastfall zur Bemessung einer Kläranlage durch eine Kombination einer hohen Lastannahme (z.B. der Fracht, die in 85 Prozent aller Belastungsfälle unterschritten wird) bei gleichzeitig ungünstigen Betriebsbedingungen gekennzeichnet ist (z.B. durch die Annahme einer niedrigen Bemessungstemperatur), weshalb die Anlagen in der Regel erhebliche Leistungsreserven aufweisen. Die bislang geübte Praxis, Kanalisation und Kläranlage statisch zu bemessen und zu betreiben, kann dazu führen, dass Mischwasser in ein Gewässer entlastet wird, obwohl noch Speicherkapazitäten im Netz vorhanden sind. ( ) Aus den Defiziten der bisherigen Untersuchungen werden die Ziele im Rahmen des Projektes EPIKUR abgeleitet. Die allgemeinen Ziele können wie folgt formuliert werden: - Entwicklung einer Checkliste zur Überprüfung der Möglichkeiten eines integrierten Abwassermanagements (d.h. ist für ein System Netz - Kläranlage eine integrierte Planung/ ein integrierter Betrieb überhaupt sinnvoll und machbar?); - Ableitung von Kriterien zur ganzheitlichen Bewertung von integrierten Maßnahmen in den Bereichen Einzugsgebiet - Kanalnetz - Kläranlage - Gewässer; - Entwicklung einer Methodik zur Bestimmung des jeweils sinnvollsten Drosselabflusses; - Untersuchungen an ausgewählten Referenzanlagen/-Einzugsgebieten; - Erstellung eines Leitfadens 'Integrierte Planung und Bewirtschaftung von Knalisation und Kläranlager zur Emissions- und Kostenreduzierung' für Kommunen, Behörden und Planer.
Das Projekt "Nachweis der Gleichwertigkeit von Varianten zur Abwasserentsorgung im Einzugsgebiet der Kläranlage Tholey -Sotzweiler" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Die bislang geübte Praxis, Kanalisation und Kläranlage statisch zu bemessen und zu betreiben, kann dazu führen, dass Mischwasser in ein Gewässer entlastet wird, obwohl noch Speicherkapazitäten im Netz vorhanden sind. Des Weiteren fehlt in den meisten Abwassersystemen der Informationsfluss zwischen Kläranlage und Kanalisation, sodass der Mischwasserabfluss möglicherweise stärker als notwendig gedrosselt und entlastet wird, obwohl noch freie Kapazitäten auf der Kläranlage vorhanden sind. Sowohl aus Sicht des Gewässerschutzes als auch aus Kostengesichtspunkten vertreten daher viele Experten die Ansicht, dass Abwassersysteme integriert geplant und vor allem betrieben werden sollten. Diverse Untersuchungen legen den Schluss nahe, dass für ein bestehendes Abwassersystem hinsichtlich der Gesamtemissionen ein (belastungs- und ereignisabhängiger) 'optimaler Drosselabfluss existiert, der in der Regel nicht dem bislang üblichen Bemessungszufluss von 2xQsx+Qf entspricht. Das ATV-DVWK Arbeitsblatt A 198 zielt mit dem variabel zu wählenden Spitzenfaktor fS,QM (QM = fS,QM x Qs,aM +QF,aM) in eine vergleichbare Richtung. Auch das Merkblatt M3 des BWK 'Immissionsorientierte Anforderungen an Niederschlagseinleitungen benennt explizit die Erhöhung des Drosselabflusses als geeignete Maßnahme zur Begrenzung stofflicher Gewässerbelastungen aus Mischsystemen. Eine Untersuchung zwischen 'Normalbeschickung einer Anlage und 'Höherbeschickung soll im Rahmen eines Forschungs-/Demonstrationsvorhabens auf der Kläranlage Tholey-Sotzweiler des Entsorgungsverbandes Saar durchgeführt werden. Eine im Jahr 1989 durchgeführte Schmutzfrachtberechnung zur Dimensionierung der Mischwasserentlastungen für das Einzugsgebiet der Kläranlage für den Prognosezustand führte für den geforderten Wirkungsgrad der Regenwasserbehandlung von 55 Prozent zu einem extrem hohen spezifischen Beckenvolumen von 81 m3/ha. Mit dem Ziel der Volumeneinsparung wurde daraufhin im Einvernehmen mit der Aufsichtsbehörde der Zufluss zur Kläranlage von 2 Qs + Qf (qr = 0,48 l/(sxha)) auf 3 Qs + Qf (qr = 0,81 l/(sxha)) erhöht. Eine erneute Systemoptimierung unter diesen Randbedingungen ergab dann ein erforderliches Volumen von rund 40 m3/ha, welches immer noch deutlich über der Zuschussgrenze des Landes von 25 m3/ha lag. Für die Ausführungsvariante (IST-Variante) wurde deshalb von 25 m3/ha ausgegangen und eine Systemoptimierung für den Prognosezustand vorgenommen, bei allerdings geringerem Wirkungsgrad der Mischwasserbehandlung. Für dieses unkonventionelle Lösungskonzept weist die Planung Einsparungen bei den Investitionskosten gegenüber der konventionellen Lösung mit 81 m3/ha in der Größenordnung von 10 Millionen DM für den Prognosezustand aus. Da die Bemessung jedoch zahlreiche und zum Teil wenig abgesicherte Annahmen enthält, machte die Aufsichtsbehörde in ihrem Genehmigungsbescheid dem Abwasserverband ein mindestens 3-jähriges Untersuchungsprogramm zur Auflage, durch welches die Reinigungsleistung des