Wasser, Energie und Umwelt : Aktuelle Beiträge aus der Zeitschrift Wasser und Abfall I

547 Pages·2017·120.32 MB·German

by  Markus Porth

Markus Porth
Holger Schüttrumpf Hrsg.
Wasser, Energie
und Umwelt
Aktuelle Beiträge aus
der Zeitschrift Wasser und Abfall I
Wasser, Energie und Umwelt
Markus Porth · Holger Schüttrumpf
(Hrsg.)
Wasser, Energie und Umwelt
Aktuelle Beiträge aus
der Zeitschrift Wasser und Abfall I
Herausgeber
Markus Porth Holger Schüttrumpf
Darmstadt, Deutschland Aachen, Deutschland
ISBN 978-3-658-15921-4 ISBN 978-3-658-15922-1 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-658-15922-1
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detail-
lierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.
Springer Vieweg
© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2017
Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht
ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags.
Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die
Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt
auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen-
und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden
dürften.
Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in
diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag noch
die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des
Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Der Verlag bleibt im Hinblick auf geografische Zuordnungen und
Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutionsadressen neutral.
Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier
Springer Vieweg ist Teil von Springer Nature
Die eingetragene Gesellschaft ist Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Die Anschrift der Gesellschaft ist: Abraham-Lincoln-Str. 46, 65189 Wiesbaden, Germany
VORWÖRTER
Dipl.-Ing. Markus Porth
Verantwortlicher Redakteur
WASSER UND ABFALL
Liebe Leserin, lieber Leser,
das Fachmagazin WASSER UND ABFALL des nun zusammengefasst in diesem Buch vorgelegt
BWK begleitet alle im technischen Umweltschutz werden.
Tätigen seit 1999 mit Fachbeiträgen bei ihren Im Bereich Siedlungswasserwirtschaft begin-
fachlichen Aufgaben. In diesem Buch sind nun nen sich im Zusammenhang mit den urbanen
erstmals ausgewählte Beiträge zusammengestellt, Sturzfluten und den Fragen zum Umgang mit
die in WASSER UND ABFALL veröffentlicht Niederschlagsereignissen, deren Umfang sich der
wurden und sich mit den aktuellen Themen rund ingen ieurtechnischen Beherrschbarkeit entzieht,
um die Entwicklung des technischen Umwelt- erste Auswirkungen des Klimawandels bemerk-
schutzes beschäftigen. Redaktion und Verlag ha- bar zu machen. Hier zeigen die Notwendigkeit
ben sich dabei von dem Gedanken leiten lassen, von Vorsorge und Überlegungen zur Minderung
dass neben der Nutzung von WASSER UND AB- möglicher Schäden die Grenzen technischer Lö-
FALL oder der elektronischen Medien auch kur- sungen auf. Was sich im Übrigen ganz aktuell mit
zerhand der Griff ins Regal erfolgen kann, um der Diskussion um die Ausweitung abgeschlosse-
sich einen Überblick verschaffen zu können. ner Policen für eine Elementarschadensversiche-
Wir haben Ihnen daher aktuelle und interessan- rung zeigt.
te Beiträge aus den Bereichen Abwasser, Mikro- Die Technologien der Abwasserbehandlung
schadstoffe, Gewässerschutz, Klimaschutz und zur Reinigung des Abwassers und somit zum
Wasserwirtschaft zusammengestellt, die inhalt- Schutz der Gewässer erfahren eine inhaltliche
lich weiter weisen und die Aufweitung des um- Aufweitung. So werden Abwasserströme und
weltfachlichen Spektrums aufgreifen, mit der Kläranlagen als Energielieferanten oder Abwas-
wir uns alltäglich in unserer fachlichen Arbeit ser zunehmend als Ressource (Phosphor) ver-
auseinandersetzen. In diesen Bereichen waren standen. Die Ertüchtigung der Kläranlagen für
umfängliche Entwicklungen festzustellen, die diese Herausforderungen wird auch neue techni-
VORWÖRTER
sche Lösungen erfordern. Die vierte Reinigungs- sehr breiten Auswirkungen auf alle umweltfach-
stufe ist nur ein wesentliches Schlagwort in die- lichen Bereiche aufgegriffen. Ein angepasster
sem Zusammenhang. Hochwasser- und Küstenschutz, sachgerechte
Längst vergrabene Schätze – unsere Abwasser- landwirtschaftliche Beregnung, die Beachtung
kanäle und die Gestaltung einer hier angepass- des Wärmehaushalts der Gewässer und anderes
ten, neuen und auch in der Zukunft funktionsfä- mehr werden die bisher üblichen Handlungsstra-
higen Infrastruktur – rücken wieder in den Blick tegien ergänzen. Nicht zuletzt wirken sich die Be-
der kommunalen Betreiber. mühungen um die Abkehr von fossilen Energie-
Mikroschadstoffe in den Gewässern werden trägern auch auf die Wasserwirtschaft aus, ob sie
uns in den nächsten Jahren beschäftigen. Auf der nun aus wirtschaftlichen und klimaschützenden
einen Seite muss das Verständnis über Herkunft Erwägungen heraus erfolgen.
und Verbreitungswege vertieft werden. Eine Be- Es bleibt fachlich also ungeheuer interessant.
wertung deren Relevanz muss hinzukommen. Unsere Aufgaben werden nicht weniger, aber sie
Der Bund ist bereits mit den Arbeiten an seiner verändern sich.
Mikroschadstoffstrategie aktiv. In das Thema Der „BWK – die Umweltingenieure“ als Fach-
einführende Beiträge aus WASSER UND AB- verband und Herausgeber von WASSER UND
FALL haben wir Ihnen zusammengestellt. ABFALL wird Sie hier weiterhin auf dem Laufen-
Für die Fachwelt ergeben sich aus der Bestands- den halten. Ob Sie sich nun über dieses Buch, das
aufnahme zum Ende des 1. Bewirtschaftungszy- Fachmagazin WASSER UND ABFALL, das
klus´ der Wasserrahmenrichtlinie klare Hinwei- e-Magazin von WASSER UND ABFALL oder die
se auf dringenden Handlungsbedarf zur Verbes- weiteren dem angeschlossenen elektronischen
serung der Gewässerqualität, ihrer Morphologie Medien informieren wollen: Wir kümmern uns
und der Durchgängigkeit. Dies hat die Redaktion darum.
von WASSER UND ABFALL aufgegriffen und
sowohl über die Sanierung von Seen, als auch Ich wünsche Ihnen neue Erkenntnisse und viel
über Maßnahmen zur Verbesserung der Situati- Freude bei der Lektüre
on von Fließgewässern berichtet. Eine Auswahl
an Beiträgen über erfolgreiche Maßnahmen und
technische Lösungen hierzu finden Sie in diesem
Buch.
Unter der Überschrift „Klimaschutz und Was- Dipl.-Ing. Markus Porth
serwirtschaft“ wurde und wird auch weiterhin in Verantwortlicher Redakteur
WASSER UND ABFALL ein zentrales Thema mit WASSER UND ABFALL
VI
VORWÖRTER
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Holger Schüttrumpf
Präsident des BWK
Liebe Leserin, lieber Leser,
mit großer Freude präsentieren wir Ihnen hiermit zeigt Best-Practice-Beispiele sowie Forschungs-
das erste BWK-Buch „Wasser, Energie und Um- und Entwicklungsergebnisse.
welt“. Viele Autoren haben in den letzten Jahren Autoren vieler Beiträge sind BWK-Mitglie-
mit interessanten fachlichen Beiträgen zum Er- der, die mit ihrem Sachverstand und Fachwis-
folg unserer Fachzeitschrift WASSER UND AB- sen einen Beitrag für eine lebenswerte Umwelt
FALL beigetragen. Mit diesem Buch setzen wir für die heutige und die nachfolgenden Genera-
die einzelnen Beiträge in Wert und übergeben der tionen leisten. BWK-Mitglieder entwickeln in-
Fachcommunity ein Nachschlagewerk rund um novative Strategien und setzen diese in konst-
das Thema Wasser. ruktive Lösungen um. Der BWK arbeitet hier
Wasser ist und bleibt ein aktuelles Thema mit durch seine vielen Bezirksgruppen auf lokaler
unterschiedlichen Schwerpunkten u. a. in den Ebene und ermöglicht somit eine direkte Um-
Bereichen Abwasser, Gewässerschutz, Klima- setzung innovativer Ideen und Entwicklungen
schutz und Hochwasserschutz. Der Bereich in der alltäglichen Praxis. Die Fachzeitschrift
Wasser erfährt dabei einen methodischen und WASSER UND ABFALL sowie dieses BWK-
technologischen Wandel und wir stehen ver- Buch ermöglichen einen Transfer von Ideen,
mutlich erst am Anfang der Entwicklung. Ansätzen und Technologien. Gleichzeitig zei-
Schlagworte wie Digitalisierung der Wasser- gen die Beiträge dieses Buches aber auch The-
wirtschaft, Wasserrahmenrichtlinie, Hochwas- men auf, für die wir in Zukunft Merkblätter
serrichtlinie, Klimawandel, Mikroschadstoffe, und Regelwerke des BWK benötigen. Dies wer-
Nachhaltigkeit und vierte Reinigungsstufe sind den wir kurzfristig aufnehmen und entspre-
nur Beispiele für fachliche Themen, die unsere chende Arbeitsgruppen einsetzen.
tägliche Arbeit entscheidend beeinflussen. Das Dieses Buch wird nur das Erste einer Reihe von
vorliegende Buch nimmt diese Themen auf und BWK-Büchern sein, die wir derzeit auf der
VORWÖRTER
Grundlage der vielen Beiträge in unserer Fach-
zeitschrift WASSER UND ABFALL planen. Wei-
tere Bücher mit einem anderen thematischen Fo-
kus werden in den nächsten Jahren erscheinen.
Ich wünsche Ihnen neue Erkenntnisse und viel
Freude bei der Lektüre

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Holger Schüttrumpf
Präsident des BWK
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
Inhaltsverzeichnis
Vorwörter ......................................................................................................................................................... V
Siedlungswasserwirtschaft und Abwasser ..................................................................................... 1
Perspektiven der kommunalen Abwasserbehandlung ..................................................................... 2
Masterplan Abwasser 2025 des Erftverbands ......................................................................................10
Starkregen und urbane Sturzfluten – Handlungsempfehlungen
zur kommunalen Überflutungsvorsorge .........................................................................................20
Dezentrale Regenwasserbehandlung und Starkregenereignisse .................................................31
Nutzung kleinerer Rückhaltungen für unterschiedliche Aufgaben
durch den Einsatz von Mehrfachdrosselanlagen .........................................................................38
Qualifizierte Langzeitsimulation von Mischwassereinleitungen ...................................................43
Aufkommen und Verbleib von feinen Feststoffen in Verkehrsflächenabflüssen ....................52
Abwasserbehandlung und Energie......................................................................................................61
Energiewende in der Abwasser behandlung .........................................................................................62
Chancen und Herausforderungen ............................................................................................................62
Zukünftige energetische Heraus forderungen an kommunale Kläranlagen .............................69
Die Energie ist unter uns ..............................................................................................................................75
Nutzung gereinigten Abwassers zwischen globalem Anspruch
und regionalen Realitäten .....................................................................................................................81
Durch Raumanalysen das energetische Potenzial von Abwasser heben ...................................87
Modernisierung der Kläranlage Bremen-Farge ...................................................................................97
Die Kostenvergleichsrechnung in der Kanalsanierung ...................................................................105
Der kritische Zustand von Abwasserkanälen ......................................................................................111
Der Einfluss der Stichproben größe auf die Ergebnisse
der Kanal zustands prognose ...............................................................................................................117
EVaSENS – Neue Wege der Abwasser trennung im Siedlungsbestand ......................................123
Technologische Entwicklungen in der Misch-
und Regenwasserbehandlung ..........................................................................................................130
Alte Fehler bei neuen Grundstücks entwässerungen .......................................................................139
Abwasserbehandlung – Technisches .................................................................................................147
Verfahren zur P-Rückgewinnung .............................................................................................................148
Ressourcenschonende Abwasser behandlung – Chemikalien
auf Basis nachwachsender Rohstoffe ..............................................................................................154
Auswahl und Überprüfung granu lierter Aktivkohlen (GAK)
für den Einsatz in kontinuierlich gespülten Filtern ...................................................................162
INHALTSVERZEICHNIS
Automatisiertes Berichtswesen – Transparenz
in der abwassertechnischen Kommunikation .............................................................................171
Überarbeitete Methode zur hydrau lischen Berechnung von Stabrechen ...............................175
Mikroschadstoffe ........................................................................................................................................183
Mikroschadstoffe im Gewässer –
Schritte zu einer nationalen Mikro schadstoffstrategie.............................................................184
Mikroschadstoffe aus Abwasser anlagen in Rheinland-Pfalz .........................................................190
Mikroschadstoffe aus kommunalem Abwasser .................................................................................199
Vasodilatierende Substanzen in Klär anlagenabläufen
und Ober flächen gewässern ...............................................................................................................208
Gewässerqualität ........................................................................................................................................217
Bewertung sommertrockener Bäche
des Tieflandes auf Basis des Makrozoobenthos ..........................................................................218
Sandbelastung der Fließgewässer in Niedersachsen .......................................................................228
Feinsedimenteinträge in die Fließ gewässer Südostniedersachsens ..........................................238
Wirkung des Niedersächsischen Koope rationsmodells zum Trink wasserschutz ...................247
Verhalten organischer Mikro verunreinigungen
in einem kleinen urban überprägten Gewässer ..........................................................................256
Risiken durch Antifouling-Einsatz bei Sportbooten vorhersagen ...............................................264
Hydrotoxikologie – Interdisziplinäre Bewertungsstrategie
für kohäsive und schadstoffbelastete Sedimente ......................................................................273
Biologische Erfolgskontrolle Gewässerunterhaltung ......................................................................281
Verfahren zur Denitrifikation bei der Grundwassersanierung ......................................................291
Gewässersanierung ...................................................................................................................................297
Grundwasserförderung für eine temporäre Befüllung  
der Penkuner Seen in zukünftigen Niedrigwasserzeiträumen ..............................................298
Entschlammung von Flachseen am Beispiel des Steinhuder Meeres ........................................311
Ökologische Baubegleitung bei der Teilentschlammung des Schäfersees
in Berlin-Reinickendorf .........................................................................................................................319
Sanierung des Dümmer Sees und seines Umlandes ........................................................................327
Ökologische Sanierung eines natur schutzfachlich hochsensiblen,
nieder moorgeprägten Tieflandflusses ...........................................................................................337
Naturnahe Gewässerentwicklung des Eisbachs in Obrigheim (Pfalz) .......................................349
Die Offenlegung des Schantelbaches in Leiwen ...............................................................................355
Erosions-Baggerverfahren zur Minderung der Umweltbelastung ..............................................365
Bauweisen und Auslegung unge steuerter Hochwasserrückhalte maß nahmen
an kleineren Gewässern .......................................................................................................................372
Untersuchungen zum Befestigen von Totholzelementen in Fließgewässern.........................379
X