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Anpassung an den Klimawandel - Maßnahmen im urbanen Raum. Bürgerworkshop der Stadt Steinfurt.
(2022)
Baumrigolen und (Stadt-)Bäume zeichnen sich durch eine multifunktionale Wirkung aus. Bäume prägen das Stadtbild, spenden Schatten und kühlen durch Verdunstung. Der Rigolenkörper speichert Wasser, dass unmittelbar in den Untergrund eingetragen und teilweise auch zur Baumbewässerung verfügbar ist. Darüber hinaus kann die Rigole einen Beitrag zur Überflutungsvorsorge leisten.
Das Spektrum technischer Filter zur Niederschlagswasserbehandlung reicht von kompakten Anlagen im dezentralen Maßstab bis zu zentralen Anlagen mit mehreren Hektar angeschlossener Fläche. Die hier vorgestellten zentralen Systeme werden im Aufstromverfahren durchflossen. Der Zufluss wird dabei durch Sedimentation oder eine Sedimentation-Lamellen-Kombination vorbehandelt. Das Spektrum der eingesetzten Filtersubstrate ermöglicht den Rückhalt feiner Partikel (AFS63) bis hin zu gelösten Stoffen. Die Rückhaltewirkung von technischen Filtern kann sehr hoch sein, allerdings muss der Kompromiss zwischen Wirkung und Wartung gefunden werden. Die Überwachung der Systeme ist durch Bilanzierung der Füllstände vergleichsweise einfach. Erste Ansätze für eine Bemessung der Systeme werden vorgestellt.
Das gescheiterte Liebesleben von Fischen. Münsters Wissenschaftsfestival Schlauraum Grund:Wasser.
(2022)
The development of compact treatment devices with high removal efficiencies and low space requirements is a key objective of urban stormwater
treatment. Thus, many devices utilize a combination of sedimentation and upward flow filtration in a single system. This study, for the
first time, evaluates the flow field inside a combined filter-lamella separator via computational fluid dynamics. Herein, three objectives
are investigated: (i) the flow field for different structural configurations, (ii) the distribution of particulate matter along the filter bed and
(iii) the dynamic clogging in discrete filter zones, which is addressed by a clogging model derived from literature data. The results indicate
that a direct combination of a filtration stage with a lamella separator promotes a uniform flow distribution. The distribution of particulate
matter along the filter bed varies with configuration and particle size. Clogging, induced by particles in the spectrum ,63 μm, creates
gradients of hydraulic conductivity along the filter bed. After treating about half of Germany’s annual runoff-efficient precipitation at a rainfall
intensity of 5 L/(s·ha), the filtration rates increase in the front of the filter bed by þ10%. Thus, long-term operating behavior is sensitive to
efficient filter utilization in compact treatment devices.
Entwicklung eines Konzeptes zur Nachrüstung von Regenklärbecken mit technischen Regenwasserfiltern
(2023)
Der Anschluss privater Schmutzwasserleitungen an Regenwasserkanäle und die Verknüpfung der Schmutzwasserkanalisation mit der Regenwasserkanalisation führen zu nennenswerten Stoffeinträgen in die Gewässer. Belastbare Zahlen zu den Größenordnungen von Fehleinleitungen und der daraus resultierenden Ge-wässerbelastung fehlen bislang. Im Rahmen des Forschungsvorhabens DETEK-T der FH Münster und der Dr. Pecher AG wurden Detektionsmöglichkeiten unter-sucht und Strategien zur Beseitigung der Fehlanschlüsse erarbeitet. Aus den bisherigen Ergebnissen wird der Frachteintrag für den Parameter CSB in NRW abgeschätzt.
Grüning H. (2022) Hochwasser und urbane Sturzfluten. Vortrag beim Rotary-Club Beckum, am 03.01.2022
(2022)
Intensive Niederschläge (Starkregen) haben im Sommer 2021 zu Hochwasserereignissen geführt, bei denen nicht nur Sachschäden entstanden sind, sondern sogar viele Menschen gestorben sind. In den Sommermonaten der vergangenen Jahre war es lange trocken und sehr heiß. Zu viel oder zu wenig Regen – beides kann lebensbedrohlich sein. Die Auswirkungen des Klimawandels waren Thema des Vortrags.
In vielen Ländern der Erde leiden die Menschen unter Wassermangel und Dürre. Für Menschen in Deutschland sind solche Extremsituationen ungewohnt. Überflutungen sind eher selten und Trinkwasser ist genug vorhanden. Aber was muss dafür getan werden, damit die Menschen mit Wasser versorgt und vor Überflutungen geschützt werden?
Die Ursachen und Merkmale einer Überflutung durch urbane Sturzfluten und einer Überschwemmung aufgrund eines Flusshochwassers sind unterschiedlich. Die Folgen einer urbanen Sturzflut beschränken sich zumeist auf Sachschäden. Bei einem ausgeprägten Hochwasser, wie beispielsweise im Sommer 2021, stehen neben verheerenden Schäden an Gebäuden und Infrastruktur vor allem die Gefahr von Leib und Leben im Mittelpunkt. Die Möglichkeiten der Risikokommunikation hängen maßgeblich von der Art der Ereignisse ab. Grundsätzlich kann zwischen der grundlegenden und dauerhaften Kommunikation (Bürgerinformation) und der Risikokommunikation in akuten Fällen durch Warnhinweise unterschieden werden.
Zu den maßgeblichen Aufgaben der Siedlungswasserwirtschaft zählen die Entsorgung von Abwasser zur Sicherstellung der Siedlungshygiene, die Gewährleistung des Gewässerschutzes durch weitreichende Rückhaltung und Behandlung der Abflüsse sowie die Ableitung niederschlagsbedingter Oberflächenabflüsse zur Vermeidung oder zumindest Reduktion von Personen- und Sachschäden durch Überflutungen. Zur Entwässerung urbaner Räume hat sich vornehmlich in Bereichen mit humidem Klima die Schwemmkanalisation etabliert. Hierbei steht die rasche Ableitung von Schmutz- und Niederschlagswasser aus urbanen Räumen im Vordergrund. Die Planung und Bemessung sowie der Betrieb dieser grundlegenden infrastrukturellen Systeme sind Inhalt des Buches. Die dazu erforderlichen urbanhydrologischen und hydraulischen Grundlagen werden anschaulich erläutert. Auf einen regelmäßigen Bezug zu den jeweiligen Normen und Richtlinien legen die Autoren besonderen Wert. Inzwischen ist die Anwendung von Programmen zur Simulation der Prozesse und zur Bemessung von Entwässerungssystemen ein selbstverständlicher Bestandteil des Ingenieuralltags. Die Grundlagen zur Simulation von Niederschlag- und Abflussprozessen werden beschrieben. Siedlungswasserwirtschaftler stehen heute vor neuen Herausforderungen. Klimatische Entwicklungen und Anforderungen an die Gewässerreinhaltung erfordern innovative Konzepte. Die Herausforderungen durch urbane Sturzfluten bilden einen Schwerpunkt der Ausführungen. Im letzten Teil des Buches werden Möglichkeiten und erforderliche übergreifende Maßnahmen zur wassersensitiven Stadtentwicklung diskutiert, um auf klimatische Entwicklungen zu reagieren.
Das Buch umfasst die Grundlagen der hydraulischen Dimensionierung von Kanalnetzen und die Konzepte zur Kanalnetzbemessung. Ein Kapitel enthält die Grundlagen der Modellierung und Simulation von Niederschlag und Abfluss. Ein Schwerpunkt bilden Überflutungen (urbane Sturzfluten) und Maßnahmen zur Überflutungsvorsorge. Abschließend werden Maßnahmen und Entwicklungen zur wassersensitiven Stadtentwicklung vorgestellt.
Urbane Sturzfluten, Stadthygiene und Gewässerschutz zählen zu den maßgeblichen Herausforderungen der Entwässerungstechnik. Zur Entwässerung urbaner Räume hat sich zumindest in Gebieten mit humidem Klima die Schwemmkanalisation etabliert. Neben den bewährten Systemen sind künftig jedoch weitergehende Entwicklungen erforderlich. Klimatische Entwicklungen und Anforderungen an die Gewässerreinhaltung erfordern innovative Konzepte. Dazu zählen Maßnahmen einer wasserbewussten Stadtentwicklung, um Regenwasser nicht einfach abzuleiten, sondern als wichtiges Systemelement urbaner Räume zu sehen.
Zur Bemessung etablierter Systeme und zur Entwicklung innovativer Konzepte, sind die bestehenden infrastrukturellen Systeme und deren Auswirkungen auf die aquatischen Ökosysteme erst einmal zu verstehen. Die erforderlichen Grundlagen und die Methoden der Systembemessung werden anschaulich beschrieben.