Extreme Starkregenereignisse und die Notwendigkeit von Anpassungsmaßnahmen beschäftigen heutzutage nahezu alle Kommunen. Getrieben werden die kommunalen Anpassungsaktivitäten zum einen vom Klimawandel und zum anderen aus den Erfahrungen vergangener Extremereignisse. Die Akteure der Stadtentwässerung befinden sich auf dem Weg zu einer einheitlicheren Herangehensweise, auch wenn diese nach wie vor von nur wenigen gesetzlichen Vorgaben mit großem Ermessensspielraum flankiert ist. Es braucht fundierte Daten- und Entscheidungsgrundlagen sowie deren Bereitstellung, zielgerichtete Überflutungsvorsorge- und Risikomanagementkonzepte insbesondere für sensible Nutzungen, eine nachhaltige, wasser- und klimasensible Stadtentwicklung sowie ein hohes Maß an Eigenvorsorge auch auf der privaten Seite. Allen Überlegungen gemein ist die Frage, wie die städtischen und privaten Akteure davon überzeugt werden können, bei dieser kommunalen Gemeinschaftsaufgabe aktiv mitzuarbeiten.

Im Rahmen der DBU-Abschlussveranstaltung zum Projekt KLAS werden erfolgreiche Beispiele für die Erfüllung der kommunalen Gemeinschaftsaufgabe Starkregenvorsorge aufgezeigt. Initialgeber ist die Freie Hansestadt Bremen, die mit den Projektpartnern in dem Projekt KLAS – KLimaAnpassungsStrategie Extreme Regenereignisse – auf mehr als acht Jahre Erfahrung in der kommunalen Starkregenvorsorge zurückblicken kann und eine integrierte Starkregenvorsorgestrategie im Planungs- und Verwaltungshandeln implementiert hat.

Aktuell mündet die Emscher bei Dinslaken mit einem Absturzbauwerk in den Rhein. Damit ist eine Durchgängigkeit für Fische unmöglich und die Ziele der europäischen Wasserrahmenrichtlinie können nicht erreicht werden. Unter Federführung der Dr. Pecher AG plant eine Arbeitsgemeinschaft aus vier Ingenieurunternehmen seit 2009 den ökologischen Umbau der Emschermündung in den Rhein. In Zukunft wird die Emscher rd. 600 m nördlich in den Rhein münden. Die bisher vorhandene Höhendifferenz wird über fischgerecht ausgeführte Sohlgleiten überbrückt. Gleichzeitig wird ein neues Auenfeld geschafffen, in dem das Emscherbett sich zukünftig natürlich ausbilden und nach Hochwasserereignissen auch verlagern kann. Für den Mündungsraum entsteht so ein enormer ökologischer Zugewinn. Als zusätzlicher Nebeneffekt dieser Umgestaltungsmaßnahme konnten rd. 1,3 Mio. m³ zusätzlicher Retentionsraum für Hochwasserabflüsse im Rhein geschaffen werden.

Auch im Jahr 2020 wurde der Rolf-Pecher-Preis verliehen – allerdings unter besonderen Randbedingungen. Herr Hendrik Janssen erhält den Preis für seine Masterarbeit zum Thema „Untersuchung der Möglichkeiten zur modelltechnischen Abbildung einer qualitätsabhängigen Kanalnetzsteuerung“ an der FH Münster. Die Arbeit wurde von Prof. Helmut Grüning betreut und von der Wuppertaler Stadtwerke Energie & Wasser AG unterstützt. Gemeinsam mit Prof. Grüning und Dr. Klaus Pecher erfolgte die Preisübergabe in diesem Jahr „online“.  Auf diese Weise konnten zahlreiche Kolleginnen und Kollegen mit dabei sein.

Kanalnetzsteuerungen geben Betreibern die Möglichkeit, auch im Bestand auf aktuelle Entwicklungen zu reagieren oder eine Optimierung des Betriebs (qualitativ oder monetär) zu erreichen. Im Projekt SAMUWA wurde gezeigt, welche Vorteile qualitätsabhängige Steuerungskonzepte aufweisen, die nicht nur Wasserstände und Volumenströme berücksichtigen, sondern ebenfalls die tatsächliche Abflussverschmutzung.

Die Wuppertaler Stadtwerke Energie & Wasser AG betreibt seit rund 15 Jahren eine qualitätsabhängige Kanalnetzsteuerung. In den sogenannten Verzweigungsbauwerken (VZW) erfolgt eine qualitätsabhängige Aufteilung des Zulaufs in behandlungsbedürftige und nicht behandlungsbedürftige Abflüsse auf Basis von UV-Vis-Sonden basierend auf dem Parameter „AFS“. Behandlungsbedürftige Abflüsse werden in das kaskadierte Speichersystem des Entlastungssammlers Wupper (ESW) eingeleitet. Zukünftiges Ziel ist eine übergreifende Verbundsteuerung der Zuflüsse in den ESW, wobei die Konzeption der Steuerung modellunterstützt mit einem hydrodynamischen Gesamtmodell erfolgen soll. Für diese Modellentwicklungen standen ein hydrologisches Grundmodell (MOMENT), hydrodynamische Kanalnetzmodelle (++Systems/DYNA), aufgezeichnete Messdaten (aquaZIS) sowie Plan- und Genehmigungsunterlagen des Entwässerungssystems zur Verfügung.

Die Stadt Emsdetten steht vor der Herausforderung, eine Regenwasserbehandlung für ein großes trennentwässertes Gebiet zu planen und umzusetzen. Dabei sind zukünftig auch die neuen Anforderungen des DWA-Arbeitsblatts A 102 zu beachten. Im Einzugsgebiet liegen Wohngebiete, Gewerbegebiete und eine Hauptverkehrsstraße, die zu einer unterschiedlich starken Belastung des Regenwasserabflusses führen.

Die Planung einer Behandlungsanlage erfolgt im Rahmen des Pilotprojekts „Mehrwerte der messdatenbasierten Planung einer Regenwasserbehandlungsanlage in einem großen Trennsystem in Emsdetten“, kurz: „Messplan-EM1“. Gefördert wird dieses Projekt durch das Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen. Die Projektbegleitung erfolgt durch das LANUV NRW, die Bezirksregierung Münster und den Kreis Steinfurt.

Ziel des Projekts ist es, eine auf Messdaten basierende, bedarfsorientierte Regenwasserbehandlungsanlage zu konzipieren (evidenzbasierter Planungsansatz).

Hierzu startete bereits am 29.10.2020 eine dreimonatige Messkampagne. Oberhalb der Einleitstelle des Regenwassers in die Ems wurden verschiedene Online-Messgeräte zur Erfassung der Regenwasserverschmutzung und des Durchflusses installiert. Die Verschmutzung wird über den „Parameter AFS“ bestimmt. Zur kontinuierlichen Erfassung eines AFS-Äquivalents (AFSeq) wurden zwei verschiedene, voneinander unabhängige Sensortypen (Spektrometrie und Ultraschall) im Kanal installiert. Zusätzlich soll im weiteren Verlauf der Messkampagne eine Probenahme durchgeführt werden, um den AFS-Gehalt stichprobenartig im Labor zu bestimmen.

Die Messdaten kommen anschließend zur Kalibrierung eines hydrodynamischen Schmutzfrachtmodells zum Einsatz. Auf dieser Grundlage werden unterschiedliche Anlagen zur Regenwasserbehandlung untersucht und konzipiert.

Ansprechpartner: Dr. Holger Hoppe

Literaturhinweis zum Thema:

Hoppe H., Dittmer U., Gruber G., und Rieckermann J. (2019). Datenbasierte Planungs-, Betriebs- und Vollzugskonzepte zur nachhaltigen Regenwasserbehandlung. In: Tagungsband zur 52. Essener Tagung. Schriftenreihe "Gewässerschutz – Wasser – Abwasser" , Gesellschaft zur Förderung des Instituts für Siedlungswasserwirtschaft an der RWTH Aachen e.V., S. 26/1-26/16. ISBN 978-3-938996-56-0.

Die Dr. Pecher AG hat von den Technischen Betrieben Solingen den Auftrag erhalten, für das Einzugsgebiet des Nacker Baches inkl. der Nebengewässer Pilghauser Bach und Höhscheider Bach ein detailliertes Simulationsmodell für den Niederschlagsabfluss bei Starkregenereignissen aufzustellen. Der Nacker Bach ist ein direktes Nebengewässer der Wupper. Das neue Modell soll dabei sowohl den Abfluss auf der Oberfläche des rd. 1.125 ha großen Einzugsgebietes als auch den Abfluss in den unterirdischen Kanälen einschließlich des bidirektionalen Austauschs untereinander abbilden.

Die Dr. Pecher AG hat von den Stadtwerken Erkrath GmbH den Planungsauftrag für zwei neue Trinkwassertransportleitungen mit einer Gesamtlänge von rd. 6 km erhalten. Der Bau der neuen Leitungen ist nötig, da die Zulieferung von Trinkwasser für die Versorgung des Wasserbedarfs in der Stadt zukünftig anders erfolgt als bisher, dadurch wird eine Anpassung des Verteilernetzes zwischen den Stadtteilen erforderlich. Aufgrund der schon ausgehandelten neuen Lieferverträge sollen die Trinkwasserleitungen möglichst kurzfristig realisiert werden. Dazu wird mit Nettobaukosten von rd. 4 Mio. EUR gerechnet. Bis zum Baubeginn sind aber noch einige technische und genehmigungsrechtliche Fragen zu bearbeiten. Die angedachten Trassenverläufe tangieren Natur- und Landschaftsschutzgebiete, wo mit entsprechenden Auflagen zu rechnen ist. Außerdem muss die Bundesautobahn A3 gekreuzt werden.

In NRW und Hessen müssen die Durchflussmesseinrichtungen von kommunalen Kläranlagen alle drei Jahre (gemäß SüwV-kom NRW) bzw. alle fünf Jahre (gemäß EKVO Hessen) von einer zugelassenen Prüfstelle hydraulisch überprüft werden.
In Hessen gilt zudem, dass auch Drosseleinrichtungen an Regenbecken und Regenentlastungsanlagen regelmäßig von Prüfstellen regelmäßig überprüft werden müssen. In NRW übernehmen Prüfstellen außerdem die Überprüfung von Drosseleinrichtungen gemäß der SüwVO Abw.
Dieses Aufgabenspektrum erfordert besondere Kenntnisse, Erfahrungen und Qualifikationen im Bereich der Hydraulik und Hydrometrie.

Bereits im August dieses Jahres ist in Oberhausen das sog. Baulos 1c zur Entflechtung der Abwasserströme an der Emscher und zum  Bau der notwendigen Mischwasserbehandlungsanlagen gestartet. Bisher wird das Schmutz- und Regenwasser aus den angrenzenden Stadtteilen ohne weitere Behandlung direkt in die Emscher eingeleitet. Im Zuge der ökologischen Umgestaltung der Emscher soll zukünftig dagegen die Abwasserableitung im neuen "Abwasserkanal Emscher" zur Kläranlage Emschermündung erfolgen. Zu diesem Zweck ist an den bisherigen Einleitstellen in das Gewässer eine Abwassertrennung erforderlich. Dazu werden im Baulos 1c neben diversen Sonderbauwerken rd. 1.230 m neue Abwasserkanäle bis DN 2000 in offener und geschlossener Bauweise sowie rd. 700 m Druckleitung DN 300 realisiert.

Das LANUV NRW hat den Abschlussbericht zum Pilotprojekt Regen::4.0 veröffentlicht.

Regenbecken im Misch- und Trennsystem beeinflussen den ökologischen Zustand der Oberflächengewässer maßgeblich, da sie die hydraulische und stoffliche Belastung der Gewässer durch die gezielte Zwischenspeicherung und Reinigung von Misch- und Regenwasser verringern.  Seit mehreren Jahrzehnten werden erhebliche Ressourcen in den Bau und die Ertüchtigung dieser Anlagen investiert. Ein zuverlässiger Betrieb der Anlagen ist entscheidend für den Schutz der Gewässer. In diesem Rahmen fordert die Selbstüberwachungsverordnung Abwasser (SüwVO Abw) „grundsätzlich bei Regenüberlaufbecken und Stauraumkanälen eines Kanalisationsnetzes sowie bei bedeutenden Regenklärbecken, zur Überwachung kontinuierlich aufzeichnende Wasserstandsmessgeräte einzubauen“, um das Einstau- und Entlastungsverhalten der Regenbecken überwachen und auswerten zu können.

Bisher fehlen zur Erfüllung der Selbstüberwachungsverordnung Abwasser in den Fachpublikationen des Landes NRW Hinweise und einheitliche Kriterien zur effizienten Entwicklung von Messkonzepten und der Implementierung eines Messdatenmanagements (MDMS) zur einheitlichen Auswertung der Messdaten. Als Folge liegen den Aufsichtsbehörden oftmals uneinheitliche und fehlerbehaftete Ergebnisdokumentationen vor.

Die Stadt Castrop-Rauxel und der EUV Stadtbetrieb rufen alle Bürgerinnen und Bürger dazu auf, in einem Online-Bürgerdialog auf https://mitmachen.castrop-rauxel.de/ an dem Klimaanpassungskonzept für die Stadt mitzuwirken: So soll ein speziell für die Stadt Castrop-Rauxel entwickelter Plan zum Umgang mit den lokalen Folgen des Klimawandels erarbeitet werden.

Das Projekt wird im Rahmen der Klimaschutzinitiative des Bundesumweltministeriums gefördert.

Bei der Konzepterstellung wird die Stadt durch die Dr. Pecher AG, Geo-Net Umweltconsulting und MUST Städtebau unterstützt.

Der Klimawandel und seine Folgen sind bereits heute in Castrop-Rauxel schon sichtbar zu spüren: In den letzten Jahren haben verschiedene extreme Wetterereignisse die Stadt heimgesucht und an vielen Stellen in Castrop-Rauxel ihre Spuren hinterlassen. Aus diesem Grund erarbeitet die Stadt Castrop-Rauxel in Zusammenarbeit mit dem EUV Stadtbetrieb aktuell ein Konzept zum Umgang mit den Folgen des Klimawandels. Darin wird untersucht, durch welche Maßnahmen die negativen Auswirkungen von Hitzewellen, Dürreperioden, Starkregenereignissen und Stürmen reduziert werden können.