BOFIHAAR - Untersuchung der Regenwasserbehandlungsanlage Haarbach

Veranlassung und Zielsetzung

Zur weitergehenden Mischwasserbehandlung wurde von der Emschergenossenschaft am Haarbach in Gladbeck eine Regenwasser­behandlungsanlage bestehend aus einem Regenzyklonbecken, Retentions­bodenfilter und Regenrückhaltebecken gebaut und Mitte 2008 in Betrieb genommen. Durch ein begleitendes Messprogramm wird die Belastung und Reinigungsleistung der gesamten Bodenfilteranlage seit Inbetriebnahme erfasst.

Parallel zum Messprogramm an der Großanlage wurden Lysimeter- und Säulenversuche durchgeführt, die die Verhältnisse der großtechnischen Anlage hinsichtlich Substrat, Betriebsweise und Mischwassermatrix nachbilden. Dadurch konnte das Betriebsverhalten und die Reinigungsleistung des relativ selten beschickten RBF zeitlich gerafft im halbtechnischen Maßstab analysiert werden. An den Lysimetern wurden zusätzlich ein sehr intensives und detailliertes Messprogramm zur Erfassung der Abbaudynamik mit Hilfe von kontinuierlich messenden Gütemesssonden durchgeführt.

Die detaillierte Prozesskenntnis aus den Lysimeterversuchen wird genutzt, um ein numerisches Modell zur Simulation der physikalischen und biochemischen Prozesse zu erstellen. Die Simulation ermöglicht den Vergleich unterschiedlicher Betriebsstrategien des Filters.

• Feststellung von Belastung und Wirkungsweise der gesamten Filteranlage seit Anbeginn der Inbetriebnahme als integrale Input-/Outputanalyse

• Erarbeitung von Empfehlungen zur Betriebsweise des Bodenfilters

• Analyse der Auswirkungen der hohen Sulfatkonzentrationen im Zulauf auf die Reinigungsleistung des RBF

• Gewinnung von Messdaten zur Kalibrierung und Verifizierung von Niederschlagabfluss- und Schmutzfrachtmodellen

• Die parallele Untersuchung von Großanlage, Lysimeteranlage und Säulen gestattet Beiträge zur Klärung der Skalenproblematik bei Untersuchungen im groß- und halbtechnischen Maßstab. Diese bisher ungeklärte Frage ist für die zielgerichtete Weiterentwicklung der Bodenfiltertechnologie mit Hilfe halb- und labortechnischer Anlagen von zentraler Bedeutung.

• Die numerische Modellierung der Stofftransport- und -umsetzungsprozesse in Filteranlage soll einen deutlichen Zugewinn an Prozessverständnis für die Praxis erbringen. Zunächst sollen die Prozesse in den Lysimetern simuliert werden. In einer weiteren Projektphase kann für die großtechnische Anlage ein Modell erstellt werden. Mit kalibrierten Modellen lassen sich kritische Belastungen untersuchen und Betriebsweisen optimieren.

• Mit Hilfe kontinuierlicher Gütemesssonden soll die Abbaudynamik der Filter erfasst werden. Damit wird eine erhebliche Verbesserung des Prozessverständnis erzielt, so dass kritischen Betriebsphasen erkannt werden. Neben Beiträgen zu Prozessforschung wird vor allem ein Beitrag zur belastungsgerechten Betriebsführung von Bodenfilteranlagen für die Praxis erwartet.