NA-Simulation für Außengebiete der Kanalisation

Als Außengebiete gelten weitgehend natürliche Teileinzugsgebiete, die ein eigenes oberirdisches Entwässerungssystem aufweisen und in ein Kanalnetz einmünden. Grundsätzlich sind die Abflüsse aus solchen Gebieten nach Möglichkeit von der Kanalisation fern zu halten. Lässt sich aufgrund der örtlichen Gegebenheiten eine Abkopplung vom Kanalnetz mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand nicht umsetzen, so sind diese Gebiete bei der Kanalnetzsimulation zu berücksichtigen, da sie das Abflussgeschehen und gegebenenfalls die Bemessung spürbar beeinflussen können. Abflüsse aus größeren Außengebieten sind oft für urbane Sturzfluten in besonderem Maße mitverantwortlich.

Insbesondere aufgrund mangelnder Messwerte sind infrage kommende Berechnungsansätze mit Unsicherheiten behaftet. Auch geben die einschlägigen DWA-Regelwerke hierzu nur sehr allgemein gehaltene Hinweise. Folglich besteht ein großer Bedarf an Daten zur Absicherung von Niederschlags-Abfluss-Modellen für Außengebiete.

In diesem Zusammenhang hat die Hochschule Trier 2010 das hydrologische Testgebiet „Burscheider Mauer“ mit einer Größe von 42 ha eingerichtet. Es umfasst ein Waldstück nahe der Gemeinde Landscheid in der Eifel. Die dort gesammelten Niederschlag-Abfluss-Daten dienen zum Test und zur Verbesserung von Simulationsmodellen, die in Wissenschaft und Ingenieurpraxis verwendet werden. Aufgrund der Gebietsgröße eignen sich die gesammelten Daten besonders für Außengebiete der Kanalisation. Einige der bisher mit den hier erhobenen Daten erzielten Ergebnisse wurden bereits 2018 auf einer bundesweiten Fortbildungsveranstaltung vorgestellt.

Darüber hinaus können (mittels dieser Daten verbesserte) Niederschlags-Abfluss-Modelle wie folgt verwendet werden

  • zur Konzeption und Dimensionierung von Hochwasserschutzmaßnahmen bzw. zum Wirkungsnachweis bestehender Anlagen
  • zur Bemessung oder zum Nachweis von Sonderbauwerken in der Kanalisation, wie Mischwasserentlastungen, Rückhaltebecken oder Pumpwerken sowie
  • zur immissionsorientierten Beurteilung (d.h. in Bezug auf die Gewässerbelastung) von Mischwasserentlastungen, wie Regenüberläufen oder Regenüberlaufbecken.
Abgeschlossene und laufende Untersuchungen:
  1. Teiluntersuchung zum kritischen Zusammentreffen von Mischwasserüberläufen und maßgebenden Gewässerabflüssen mittels N-A-Simulation im Rahmen des ökologisch begründeten Sanierungskonzepts für die rheinland-pfälzische Lahn (gemeinsam mit der Universität Kaiserslautern), 1993 bis 1996
  2. Langzeituntersuchung zur naturnahen Regenwasserbewirtschaftung im Hinblick auf eine Verbesserung der Modellansätze für die N-A-Simulation und zur Einhaltung der natürlichen Wasserbilanz, 1997 bis 2018 -  Download.pdf
  3. Modellhafte Hochwasseruntersuchung für den Paulsbach in Lieser mittels N-A-Simulation und unter zeitgerechter Berücksichtigung der Moselwasserstände, 1999 - 2013  - Download.pdf
  4.  Water Retention by Landuse  im Rahmen des EU Interreg III B NWE Programm - Teilprojekt Modellierung des Hochwasserrückhalts in Waldgebieten, 2003 - 2007 Download.pdf 
Mitarbeit in technisch-wissenschaftlichen Fachausschüssen:
  • Arbeitsgruppe ES 2.6 "Abfluss- und Schmutzfrachtsimulation" der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA), seit 1993
  • Arbeitsgruppe HW 4.9 "Hochwasservorsorge für Abwasseranlagen" der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA), seit 2004
  • Arbeitsgruppe 7.1 "Wasserbilanzmodelle" des Bundes der Ingenieure für Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Kulturbau e.V. (BWK), 1993 - 2004 (Auflösung der AG)
Auswahl von Veröffentlichungen zum Thema (Prof. Sartor):
  • Langzeit-Kontinuumsmodelle für Flussgebiete. Materialien des Deutschen Verbandes für Wasserwirtschaft und Kulturbau e.V. (DVWK), Bonn, Heft 1/1993
  • Die Häufigkeit von Mischwasserüberläufen während Niedrigwasserphasen. In: Wasserwirtschaft und Ökologie, Reihe Umweltwissenschaften, Band 2, Eberhard Blottner Verlag, Taunusstein, 1994
  • Weiterentwicklung der Langzeit-Seriensimulation des Niederschlag–Abfluss-Prozesses für kanalisierte und natürliche Einzugsgebiete. Wasserwirtschaft, Heft 5, 1997, Download.pdf
  • Simulating the influence of backwater effects in sewer systems using hydrological model components. Water Science and Technology, Vol. 39, No. 9, Pergamon Press, Oxford, England, 1999
  • Einsatz der Langzeit-Seriensimulation für kleine Einzugsgebiete. In: Berichte des Fachgebietes Wasserbau und Wasserwirtschaft der Universität Kaiserslautern, Heft 9, 1999, Download.pdf
  • Kopplung von Siedlungsentwässerungsmodellen und Niederschlag-Abfluss-Modellen für Flussgebiete. BWK-Fortbildungsveranstaltung "Niederschlag-Abfluss- und Wasserbilanzmodelle" in Mainz, 2002
  • Wasserbilanzmodelle in der Wasserwirtschaft - kontinuierliche Niederschlagsabflussmodelle. BWK - Merkblatt 2, Düsseldorf, 2002
  • Anforderungen an Niederschlag-Abfluss-Berechnungen in der Siedlungsentwässerung. Merkblatt 165 der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (ATV-DVWK), Hennef, 2004
  • Berücksichtigung von Rückstaueffekten der Kanalisation in hydrologischen Niederschlag-Abfluss-Modellen. Wasserwirtschaft, Heft 6, 2006 - Download.pdf
  • Ermittlung abflusswirksamer Flächen für Niederschlag-Abfluss-Berechnungen in der Siedlungswasserwirtschaft. Gemeinsamer Bericht der DWA-Arbeitsgruppe ES-2.6 "Abfluss- und Schmutzfrachtsimulation", KA - Abwasser, Abfall, Heft 7, 2009
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