NRW-RKB – Detaillierte Untersuchung der Wirksamkeit von Regenklärbecken zur Niederschlagswasserbehandlung im Trennverfahren (Phase 2)

Veranlassung


Regenklärbecken sind Stand der Technik zur zentralen mechanischen Behandlung von Niederschlagsabflüssen aus urbanen Gebieten (Gewerbegebiete und Straßen) vor Einleitung in oberirdische Gewässer. Die Wirksamkeit hinsichtlich des erreichbaren Feststoffrückhaltes wird in der Fachwelt unterschiedlich bewertet.


Bemessung und Bauweise erfolgen in Deutschland überwiegend nach uneinheitlichen, häufig länderspezifischen Regelungen. Zur Sicherstellung eines möglichst hohen Stoffrückhaltes durch Sedimentation und somit eines guten Reinigungserfolges müssen Bemessung, Bau und Betrieb von Regenklärbecken zukünftig nach möglichst einheitlichen Kriterien erfolgen.


In der ersten Phase des Projektes wurden orientierend Belastung und Wirksamkeit von zehn Regenklärbecken untersucht. Diese Untersuchung gibt zum Anlass, einzelne Becken detaillierter zu untersuchen, um spezifische Einflussgrößen auf die Wirksamkeit zu identifizieren und praxisorientierte Aussagen zur Gestaltung und zum Betrieb von Regenbecken abzuleiten.


Die bisherigen Erkenntnisse des orientierenden Monitorings in Kombination mit parallel laufenden detaillierten Untersuchungen werden durch CFD-Modellierung und -Simulation ergänzt. Daraus werden Empfehlungen zur Gestaltung von Regenklärbecken gemäß den Re-geln der Technik erarbeitet.

Zielsetzung


Im Trennerlass des Landes Nordrhein-Westfalen kommt Regenklärbecken eine zentrale Funktion zur Behandlung von belasteten Niederschlagsabflüssen zu.


In Phase 2 des Vorhabens soll die Dynamik des Stoffein- und -austrages sowie der erreichbare Stoffrückhalt an zwei Regenklärbecken detailliert untersucht werden. Die Identifikation maßgeblicher Randbedingungen auf die Wirksamkeit steht im Vordergrund. Dadurch ergeben sich Grundlagen für Optimierungen und Eingangsdaten für die Kalibrierung und Validierung eines CFD-Modells für Regenbecken. Eine hybride Modellierung mittels eines vorhandenen physikalischen Labormodells im Maßstab 1:10 und des numerischen CFD-Modells wird durchgeführt, um die Teilprozesse Durchströmung, Sedimentation und Erosion zu validieren. Durch die Simulation von bestmöglich nach den Regeln der Technik konstruierten, rechteckigen Regenbecken wird eine Benchmark für den möglichen Wirkungsgrad erarbeitet. Abschließend werden Empfehlungen für die Bemessung, die Gestaltung und den Betrieb von Regenbecken gegeben, die nach derzeitigem Stand zu hohen Reinigungsleistungen führen können.

 

Projektleitung


Prof. Dr.-Ing. Rainer Mohn

Fachbereich Bauingenieurwesen
Corrensstraße 25
48149 Münster
Tel: 0251 83-65217
Fax: 0251 83-65280

mohnfh-muensterde



Prof. Dr.-Ing. Mathias Uhl

Mitarbeiter


  • Nina Voßwinkel
  • Simon Ebbert

Projektzeitraum:


Oktober 2014 - Juli 2016

Kooperationspartner


  • Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA), Hennef
  • Technische Universität Kaiserslautern, Fachg-biet Siedlungswasserwirtschaft
  • Universität Karlsruhe, Institut für Wasser und Gewässerentwicklung, Bereich Siedlungswasserwirtschaft und Wassergütewirtschaft

Finanzierung


  • MKULNV NRW
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