B.Eng. Albrecht Michael
Datum des Kolloquiums: 11. Februar 2011
In Kooperation mit: Lippeverband, Dortmund
Der LIPPEVERBAND betreibt am Massener Bach in Unna ein Regenüber-laufbecken (RÜB), bez. RÜB I, und einen Regenüberlauf (RÜ), bez. RÜ V. Die beiden Bauwerke sind über eine Leitung miteinander verbunden. Das Abwasser aus dem Gebiet Unna gelangt durch den RÜ V unter den Massener Bach durch eine Dükerleitung in das RÜB I. Als Besonderheit besitzt der RÜ V drei bewegliche Stauklappen (s. Abb. 1). Diese sollen bei unterschiedlichen Zuflüssen ein definiertes Stauziel konstant halten. Laut Aussage des LIPPEVERBANDS weisen diese jedoch ein ungünstiges Betriebsverhalten auf. Aufgrund dessen erwägt der LIPPEVERBAND ein Entfernen der Stauklappen. Ob dies möglich ist und ob es eine Auswirkung auf das Entlastungsverhalten hat, sollte im Rahmen der Arbeit untersucht werden.
Abbildung 1: Fotografie der Stauklappen
Über die Geometrie der Stauklappenkonstruktion sollte nachgewiesen werden, ob sich die Stauklappe bei Ansteigen des Pegels in vertikaler Ausrichtung bis zur Höhe der Schwellenkante neigt oder nicht. Dies geschieht über die Berechnung der Momentengleichung im Drehpunkt (s. Abb. 2). Zudem soll über dieselbe Vorgehensweise ermittelt werden, ob auch in horizontaler Ausrichtung ein Momentenausgleich herrscht, damit diese sich nachher wieder aufrichtet. Das Ergebnis der Untersuchung beweist, dass die angenommene Funktion durch einen Ausgleich der Momente zutrifft. Die Erkenntnis konnte zur weiteren Berechnung herangezogen werden.
Abbildung 2: Schematische Darstellung der Stauklappen
Für die spätere Gegenüberstellung sollte der kritische Mischwasserabfluss Q_krit, die Überfallwassermenge Q_ü und die Verlusthöhe h_v - Reibungsverlust - des Dükers für drei verschieden Varianten ermittelt werden. Diese Varianten sind "mit Stauklappen", "ohne Stauklappen" und "festes Wehr". Ergebnis der Berechnungen ist, dass die Überfallwassermengen für alle drei Varianten die genehmigte Menge der Einleiterlaubnis um fast das doppelte übersteigt. Als Ursache wird vermutet, dass das Bauwerk anders gebaut wurde, als zum Zeitpunkt der Genehmigung geplant war. Es wird daher empfohlen die Einleitungserlaubnis neu zu beantragen.
Es stellte sich am Ende heraus, dass eine Entfernung der Stauklappen nicht ohne weiteres zulässig ist. Jedoch besteht die Möglichkeit nach Entfernen der Stauklappen ein festes Wehr in Form einer Stahlplatte anzubringen.