Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Aufgrund \u00f6kologischer und \u00f6konomischer Betrachtungen wird heute versucht, anfallende Niederschl\u00e4ge immer h\u00e4ufiger dezentral zu bewirtschaften. Die Versickerung von Niederschl\u00e4gen vor Ort ist dabei ein wesentlicher Aspekt. Niederschlagsabfl\u00fcsse von Metalld\u00e4chern, Stra\u00dfen-, Hof und Parkplatzfl\u00e4chen sind jedoch mit einer Vielzahl an anorganischen und organischen Stoffen belastet. Ein Versickern ohne vorherige Reinigung kann zu einer Kontamination von Boden und Grundwasser f\u00fchren. Bei ausreichend verf\u00fcgbarer Versickerungsfl\u00e4che ist eine Vorbehandlung durch eine Versickerung \u00fcber einen bewachsenen Oberboden allgemein anerkannt. Die Stoffe akkumulieren dann im Boden, wodurch dieser zu Sonderm\u00fcll wird. Ist eine solche Versickerungsfl\u00e4che nicht vorhanden, wie beispielsweise in stark versiegelten Ballungsgebieten, kann diese Methode nicht angewendet werden. Derzeit stehen jedoch keine technischen Ausf\u00fchrungen f\u00fcr Platz sparende Behandlungsanlagen zur Verf\u00fcgung, die eine Entfernung von Schad-stoffen aus stark stofflich belasteten Verkehrsfl\u00e4chenabfl\u00fcssen in dem Ma\u00dfe gew\u00e4hrleisten, dass eine Kontamination des Bodens und Grundwassers ausgeschlossen werden kann.
\nZiel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines unterirdischen Behandlungssystems f\u00fcr verunreinigte Niederschlagsabfl\u00fcsse von stark belasten Verkehrsfl\u00e4chen in Ballungsgebieten. Das entwickelte Behandlungssystem soll einen
\nBeitrag zur Umweltentlastung liefern.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas entwickelte Behandlungssystem besteht aus drei Funktionsteilen: Grobfiltration durch eine spezielle Rinne, Entfernung von Partikeln durch einen Hydrozyklon und anschlie\u00dfende Filtration durch eine Filtereinheit, bestehend aus einer Edelstahl-Tragkonstruktion und speziellen Filtermedien zur Entfernung der gel\u00f6sten Schadstoffe. In zwei Projektstufen wurde das Behandlungssystem optimiert und technisch umgesetzt: In der ersten Phase wurden die Einzelkomponenten des Systems im Laborma\u00dfstab optimiert. Hierzu wurden Versuche zur unterschiedlichen hydraulischen und stofflichen Belastungen unter anderem mit realen Verkehrsfl\u00e4chenabfl\u00fcssen durchgef\u00fchrt. In der zweiten Projektphase wurde eine Pilotanlage im technischen Ma\u00dfstab an einer stark befahrenen Stra\u00dfe im innerst\u00e4dtischen Bereich in M\u00fcnchen ein-gebaut und \u00fcber einen Zeitraum von einem Jahr betrieben und wissenschaftlich begleitet. Nach dem Be-probungsjahr sollten Aussagen \u00fcber die Eliminationsleistung bez\u00fcglich des R\u00fcckhalts der Schadstoffe sowie \u00fcber Wartung und Kosten getroffen werden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Im ersten Schritt wurden die Einzelstufen der Behandlungsanlage in Laborversuchen optimiert. Im Fokus lagen insbesondere die Optimierung der Entw\u00e4sserungsrinne mit Sedimentation sowie die Optimierung des Filtermaterials zum R\u00fcckhalt von gel\u00f6sten Stoffen. Zur Optimierung der Entw\u00e4sserungsrinne wurden Versuche mit Partikeln definierter Gr\u00f6\u00dfe sowie mit realen Verkehrsfl\u00e4chenabfl\u00fcssen durchgef\u00fchrt. Dabei wurde die Entw\u00e4sserungsrinne mit Porenbeton und Lochblechen sowie mit unterschiedlichen Schikanen zur Verbesserung der Sedimentation versehen. Aus den Ergebnissen der Untersuchung konnte ein Sys-tem, bestehend aus einem Lochblech zur eigentlichen Entw\u00e4sserung sowie gelochte Schikanen in der Sedimentationsstrecke als optimal herauskristallisiert werden. Versuche mit realen Verkehrsfl\u00e4chenabfl\u00fcssen mit Entw\u00e4sserungsrinne und Hydrozyklon zeigten, dass der Hydrozyklon lediglich eine Verbesserung des R\u00fcckhalts der partikul\u00e4ren Stoffe von zus\u00e4tzlichen 10 % erm\u00f6glicht. Zur Optimierung des Filtermaterials wurden S\u00e4ulenversuche mit unterschiedlichen Materialien durchgef\u00fchrt. Ein spezieller Filterkoks hat sich dabei als optimal zum R\u00fcckhalt der gel\u00f6sten Stoffe erwiesen.
\nIm zweiten Projektjahr wurde die Behandlungsanlage aufgrund der Ergebnisse aus dem ersten Jahr technisch in Form von einer Pilotanlage an einer verkehrsreichen Stra\u00dfe in M\u00fcnchen umgesetzt. Die Pilotanlage wurde f\u00fcr ein Jahr wissenschaftlich begleitet. Die Pilotanlage ist Platz sparend unterirdisch angeordnet, ben\u00f6tigt keinen Stromanschluss, wenig Wartung und ist kosteng\u00fcnstig.
\nDie Pilotanlage hat sich im t\u00e4glichen Betrieb bei unterschiedlichsten Witterungsbedingungen, auch bei Streusalzbelastung, als robust erwiesen. Es traten keine Betriebsst\u00f6rungen oder Besch\u00e4digungen von Anlagenteilen auf. Insbesondere ergaben sich keine Verstopfungen von Filtern, Einl\u00e4ufen oder Leitungen. Ebenfalls traten keine Verstopfungen von Anlagenteilen auf. Der Not\u00fcberlauf wurde nie in Anspruch genommen, d.h. der gesamte Durchfluss wurde durch das Filtersystem behandelt.
\nIm Rahmen der durchflussgesteuerten Probenahme konnten 24 Regenereignisse (11% des Gesamt-durchflusses) komplett beprobt werden. Beprobt wurden der unbehandelte Verkehrsfl\u00e4chenabfluss, der grob gereinigte Zulauf nach Passieren der Entw\u00e4sserungsrinne sowie der Ablauf des Filterschachts mit Hydrozyklon und Filtereinheit. Analysiert wurden Schwermetalle, TOC, PAK sowie suspendierte Stoffe.
\nDie stoffliche Belastung der unbehandelten Verkehrsfl\u00e4chenabfl\u00fcsse war so hoch, dass eine Behandlung erforderlich war. Die beprobten Niederschlagsereignisse zeigten keinen ausgepr\u00e4gten First Flush Effekt bez\u00fcglich der analysierten Stoffe. Es bestand \u00fcberwiegend eine nahezu kontinuierliche Verteilung der Massen \u00fcber die jeweiligen Regenereignisse. Eine ausschlie\u00dfliche Behandlung nur des ersten Teils der Abfl\u00fcsse ist demnach nicht zu vertreten.
\nDie Reinigungsleistung der Pilotanlage erwies sich als sehr gut. Bereits in der Entw\u00e4sserungsrinne mit Sedimentationsstrecke wurde ein hoher Anteil an Partikel gebundener Schadstoffe zur\u00fcckgehalten.
\nDer Filterschacht mit Hydrozyklon und Filtereinheit bewirkte im Folgenden eine weitergehende Reinigungsleistung, dass die Schadstoffkonzentrationen im Ablauf des Behandlungssystems unterhalb der Pr\u00fcfwerte der BBodSchV f\u00fcr den Wirkungspfad Boden-Grundwasser lagen. Die meisten analysierten Pa-rameter lagen in Ablauf des Filtersystems unterhalb der Bestimmungsgrenze. Der Ablauf war w\u00e4hrend der Betriebszeit nahezu wasserklar.
\nDemnach konnte das im Rahmen der vorliegenden Arbeit entwickelte Behandlungssystem erfolgreich im technischen Ma\u00dfstab an einer viel befahrenen Stra\u00dfe in M\u00fcnchen umgesetzt und praktisch erprobt wer-den. Damit steht ein Behandlungssystem mit geringem Platzanspruch speziell f\u00fcr hochbelastete Ver-kehrsfl\u00e4chenabfl\u00fcsse f\u00fcr den Einsatz in urbanen Gebieten zur Verf\u00fcgung. Mit dem Behandlungssystem wird es erm\u00f6glicht, Schadstoffe gezielt zur\u00fcckzuhalten und so eine Kontamination von Boden und Grundwasser zu vermeiden. Bei Einsatz des dezentralen Behandlunssystems vor einer Versickerung ist die Abkopplung auch stark stofflich belasteter Verkehrsfl\u00e4chen vom Kanalsytems m\u00f6glich. Der Eintrag von Schwermetallen in Gew\u00e4sser und B\u00f6den \u00fcber Misch- und Trennkanalisation k\u00f6nnte damit wesentlich gesenkt werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Ergebnisse der Untersuchungen sowie die Pilotanlage wurden auf drei Tagungen pr\u00e4sentiert. Ein Vortrag auf einer weiteren DWA-Fachtagung in 2008 ist bereits angenommen. Zwei Ver\u00f6ffentlichungen in Tagungsb\u00e4nden sind bereits entstanden, drei Publikationen in referierten, internationalen sowie einer deutschen Fachzeitschriften sind in Vorbereitung. Das Behandlungssystem wird auf der IFAT 2008 vor-gestellt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Im Forschungsvorhaben konnte ein neuartiges dezentrales System zur Behandlung von stofflich belaste-ten Verkehrsfl\u00e4chenabfl\u00fcssen entwickelt und technisch umgesetzt werden. Die Anlage kann im Ablauf die Pr\u00fcfwerte der BBodSchV f\u00fcr den Wirkungspfad Boden-Grundwasser sicher einhalten. Damit ist eine Versickerung belasteter Verkehrsfl\u00e4chenabfl\u00fcsse ohne eine Gef\u00e4hrdung f\u00fcr Boden und Grundwasser nach der Behandlung in der Anlage m\u00f6glich. Aufgrund seiner unterirdischen Anordnung ist sie Platz spa-rend und kann in Ballungsgebieten eingesetzt werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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