Niederschlagsmessung

Über das Hagener Stadtgebiet verteilt betreibt der WBH 12 Niederschlagsschreiber. So kann das Niederschlagsgeschehen in Hagen realistisch erfasst werden.

Es werden die Niederschlagshöhen und –intensitäten (Niederschlagsmenge pro Zeiteinheit) gemessen. Aus den gesammelten Daten werden Niederschlagsreihen für die Bemessung der Kanalisation abgeleitet, die statistisch nur alle 1, 2, 3 oder 5 Jahre vorkommen. Auch seltenere Niederschlagsereignisse, die statistisch nur alle 20, 30 Jahre oder seltener vorkommen, können so passend für Hagen ermittelt werden.

Abflussmessung im Kanal

Neben der Messung des Niederschlagsgeschehens ist auch die Messung der Abflüsse im Kanal unerlässlich. Die Messung der Abflüsse im Kanal erfolgt über Ultraschall-/Drucksonden. Die Niederschlagsdaten und die Daten der Abflussmessungen werden für die Anpassung (Kalibrierung) der Kanalnetz-modelle verwendet.

Bei Niederschlagsereignissen, die zur Bemessung der Kanalisation herangezogen werden, liegt das Verhältnis des Regenwassers zum Schmutzwasser bei mehr als 1:100.

Aufbau hydraulischer Modelle des öffentlichen Kanalsystems

Zu Beginn der Planungsphase wird ein digitales Modell der Kanalisation erstellt. Dieses besteht aus den an die Kanalisation angeschlossenen Flächen wie Häuser, Straßen, Gärten. Zudem wird für jede dieser Flächen erfasst, wie stark diese geneigt sind (von einer flachen Fläche fließt das Wasser langsamer ab als von einer stark geneigten) und wie sehr diese Flächen befestigt/versiegelt sind (von einer Asphalt- oder Dachfläche kann kein/wenig Wasser versickern oder verdunsten im Gegensatz zu einer Gartenfläche). Weiterhin wird die Anzahl der für die Gebäude gemeldeten Personen (Wasser aus Toiletten, Waschmaschinen, Duschen etc.) dem Modell hin-zugefügt. Als letzter Wert fließt der sogenannte Fremdwasseranteil mit ein. Dieser berücksichtigt, dass Kanäle undicht sein können oder angeschlossene Drainagen von Häusern Grundwasser als Fremdwasser in den Kanal einleiten. Neben dem vorhanden Kanalnetz werden auch zukünftige Erweiterungen in den Modellen berücksichtigt.

Nachweis/Bemessung der ausreichenden Leistungsfähigkeit der Kanalisation und der Bauwerke der Kanalisation

In dem erstellten digitalen Modell fließen anschließend die Daten aus der Erfassung des Niederschlags-geschehen und der Messung der Abflüsse im Kanal ein. So wird das Abflussgeschehen im Kanal recht realitätsnah berechnet und die hydraulische Leistungsfähigkeit ermittelt. Zusammen mit den Ergebnissen aus dem Bereich der Kanalzustandserfassung (Feststellung von Schäden im Kanal), ergibt sich ein Gesamtbild der notwendigen Maßnahmen im öffentlichen Kanalisationsnetz. Zudem gibt es sogenannte Sonderbauwerke in der Kanalisation, die die Aufgabe haben den Abwasserfluss im Netz zu verteilen und vor Überlastungen zu schützen. Diese sind ebenfalls Teil der Berechnungen und werden ebenfalls auf ihre Leistungsfähigkeit und den Stand der Technik überprüft. Diese Ergebnisse werden den Aufsichtsbehörden zu Genehmigung vorgelegt.

Überflutungsnachweis

Der WBH ist gesetzlich verpflichtet zu überprüfen, was passiert, wenn Starkregenereignisse auftreten, die sich oberhalb der für den Kanal maßgeblichen Ereignisse bewegen (s. Diagramm zu Aufgaben der Kanalisation). Man spricht hier vom Überflutungsschutz.

Zustand, bei dem Schmutz- und/oder Niederschlagswasser aus einem Entwässerungssystem entweichen oder nicht in diesen eintreten könne und entweder auf der Oberfläche verbleiben oder in ein Gebäude eindringen (Definition gem. DWA M119).

Wasser darf in diesen Fällen (seltene Starkregenereignisse) aus der Kanalisation austreten bzw. kann nicht mehr in die Kanalisation gelangen. Es gilt hierbei sicherzustellen, dass dieses Wasser dann an der Oberfläche geführt zu keiner Überflutung führt.

Der Aufbau eines solchen digitalen Modells, bei dem neben der Kanalisation außerdem die gesamte Oberfläche mit Straßen, Gebäuden, Gärten, einzelnen Mauern etc. gehört zu den aufwändigsten Aufgaben der Entwässerungsplanung und verlangt neben leistungsstarker EDV erfahrenes Personal sowie einen erheblichen Zeitaufwand.

Anlagen der Regenwasserrückhaltung

Nicht alles Wasser wird zur Kläranlage geleitet. In einigen Stadtteilen von Hagen gibt es Regenwasserkanäle, die das Regenwasser direkt in die Gewässer wie Volme oder Ennepe einleiten. Dies gilt insbesondere für Hagen Haspe.

Wir wissen nicht erst seit den Hochwasserereignissen der letzten Jahrzehnte, dass die schnelle Ableitung des Regenwassers aus den Städten direkt in die Gewässer zu Schäden und Überflutungen dieser führt. Große ober- als auch unterirdische Becken fangen das Regenwasser aus der Kanalisation auf (Regenrückhaltebecken), sammeln es und führen des dem Gewässer langsam zu.

In den letzten Jahren ist neben der reinen Regenrückhaltung auch die Nutzung des Regenwassers zur Verbesserung des Stadtklimas eine Aufgabe der Entwässerungsplanung geworden. Klimaverbessernde Maßnahmen wie Gründächer und –fassaden, Baumrigolen und Entsiegelung von Flächen sind Aufgaben, die von der Entwässerungsplanung im Rahmen der Planungsprozesse verfolgt werden.

Anlagen der Regenwasserbehandlung

Zudem wurde in der jüngeren Vergangenheit festgestellt, dass das von den Oberflächen der Stadt (insbesondere Straßen und Wege) abfließende Regenwasser erhebliche Verschmutzungen aufweist (Öle, Schwermetalle, Mikroplastik, etc.). Aus diesem Grund wurden und werden verstärkt in den letzten Jahren Systeme im Kanalisationsnetz integriert, die das Regenwasser vor der Einleitung in die Gewässer reinigen.

Hinter diesen sehr sperrigen Bezeichnungen verbirgt sich das „Arbeitsprogramm“ des WBH für die Sparte Abwasser. In dem ABK/NBK werden die notwendigen Maßnahmen im Kanalnetz zeitlich und monetär (nach Kosten) priorisiert und festgeschrieben.

Basis des ABK/NBK bilden:

• die Ergebnisse der Kanalnetz- und der Sonderbauwerksberechnungen,
• die Feststellung des Sanierungsbedarfes von baulichen Schäden im Kanalnetz,
• die Ergebnisse der Überflutungsnachweise,
• der Bedarf an Anlagen zur Regenwasserrückhaltung und –behandlung.

Das Land NRW verlangt die Aufstellung des ABK/NBK mit einer Laufzeit von 6 Jahren. Das ABK/NBK erstellt der WBH im Auftrag der Stadt Hagen.

Darin wird sichergestellt, dass die Abwassergebühren der Hagener*innen effizient verwendet werden. Dies zeigt sich in einem sehr guten Gesamtzustand als auch in der großen Überflutungssicherheit des öffentlichen Hagener Kanalnetzes.