Forschungsstation KanabEnt (Kanalnetzbewirtschaftung und Entlastungsbauwerke) - Versuchscontainer mit halbtechnischer Nachbildung eines Kanalabschnitts mit Entlastungsschwelle

Hintergrund

Aufgrund immer häufigerer Extremwetterereignisse und demografisch bedingten Bevölkerungsveränderungen, wird eine angemessene zukunftsorientierte Kanalnetzdimensionierung immer schwieriger. Gemäß der aktuellen EU-Wasserrahmenrichtlinie sind Kommunen dazu aufgefordert, Maßnahmen zu ergreifen, um Gewässerbeeinträchtigungen durch einen unkontrollierten Austritt von Mischwasser aus dem Kanal zu vermeiden. Durch den Unterschied zwischen Trockenwetterauslastung und extremen Regenmengen bei Starkregen stellen bisherige Auslegungsmethoden allerdings einen Kompromiss dar: um zu große Rohrdimensionen für einzelne Extremereignisse zu vermeiden, kommt es zu notwendigen Überlastungen des Kanalnetzes und damit zu sogenannten Entlastungsereignissen. Dies bedeutet, dass in diesen Fällen eine gewisse Menge an ungereinigtem Mischwasser in ein Oberflächengewässer geleitet wird.

Zielsetzung

Grundbaustein von KanabEnt ist der Aufbau einer flexibel anpassbaren Nachbildung eines Kanalabschnitts mit Entlastungsschwelle im halbtechnischen Maßstab. Dank des Einbaus in einen Container ist die Forschungsstation flexibel. Somit kann sie an verschiedenen Orten eingesetzt werden. Vor Ort kann in Zusammenarbeit mit Herstellern und Kommunen mit realem Abwasser der Einsatz in Frage kommender Reinigungseinrichtungen erprobt, weiterentwickelt und geprüft werden.

 

Abb. 1: Skizze der Nachbildung eines Kanalabschnitts mit Entlastungsschwelle

Aktueller Forschungsgegenstand

Viele Bundesländer fordern vermehrt den Einsatz spezieller Reinigungseinrichtungen, die eine Vorreinigung von Mischwasser ermöglichen, bevor es in ein Gewässer gelangen kann. Hierzu werden in einigen Bundesländern auch Fördermittel bereitgestellt, die allerdings eine individuelle Nachweisprognose der Leistungsfähigkeit dieser Reinigungseinrichtungen für den jeweiligen Einsatzort erfordern. Der erforderliche Nachweis ist aktuell noch nicht definiert und ist durch wissenschaftliche Unterstützung zu entwickeln.

Getestet wird daher ein Rechensystem als sogenannter Horizontalstabrechen, der mithilfe innovativer Digitalisierungselemente nicht nur grobe Verunreinigungen vom Gewässer zurückhält, sondern durch gezielte Nutzung der Grobstoffe als Filtermaterial auch feine Bestandteile. Sämtliche zurück gehaltenen Stoffe können so der Kläranlage zugeführt werden. Hierbei soll in erster Linie untersucht werden, wie hoch der Rückhaltegrad insbesondere der feinen Stoffanteile ist und welche Konsequenzen dies auf den Maschinenbetrieb hat (z.B. in welchen Abständen die Rechen gereinigt werden müssen) Die Untersuchungen in der Forschungsstation werden auf der Kläranlage Hof durchgeführt, da hier Rechensysteme im Realmaßstab vorhanden sind. Anhand der Ergebnisse aus der Versuchsanordnung und den realen Betriebsergebnissen kann ein Modell für einen Leistungsnachweis entwickelt werden.

Lehre

Zusätzlich zur Nutzung in der Forschung wird die Forschungsstation KanabEnt auch in der Lehre eingesetzt. Damit können Studierende Versuche im Rahmen der Vorlesungen durchführen oder die Möglichkeiten individuell für ihre Abschlussarbeiten nutzen.

Förderprogramm

Dieses Forschungsprojekt wird durch die Oberfrankenstiftung gefördert.

Kontakt

Prof. Günter Müller-Czygan | University of Applied Science Hof

Prof. Günter Müller-Czygan

Ingenieurwissenschaften
Umweltingenieurwesen

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Alfons-Goppel-Platz 1
95028 Hof

Raum: B 137
Fon: +49 (0) 9281 / 409 4683
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E-Mail: guenter.mueller-czygan@hof-university.LÖSCHEN.de

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