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eingereicht von: Neumüller, Philipp Zusammenfassung in englischer Sprache Universität für Bodenkultur Wien, Univ., Masterarbeit, 2016

eingereicht von: Hörandner, Christian Zsfassung in engl. Sprache Wien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2014

Die Reinigung der Abwasserkanäle ist in Deutschland aufgrund häufig starrer Reinigungsstrategien ineffizient und teuer. Optimierungspotential bieten am Bedarf ausgerichtete Reinigungsintervalle. Um wissenschaftlich fundierte Anhaltspunkte für die Anpassung von Reinigungsstrategien geben zu können, wurde durch praktische Versuche im Labor und Messungen in realen Kanalnetze die Entwicklung von Kanalablagerungen unter Berücksichtigung unterschiedlicher Randbedingungen untersucht. Es zeigte sich, dass die Wirkung einer Kanalreinigung meist nur von kurzer Dauer ist und Kanalablagerungen großen, meist niederschlagsbedingten Schwankungen unterliegen. Bereits wenige Tage nach einer Reinigung kann der vorherige Zustand wieder erreicht sein. Da sich in Kanälen jedoch anscheinend langfristig ein für jede Haltung spezifischer Ablagerungszustand einstellt, können Reinigungsintervalle auf der Basis regelmäßig durchgeführter Inspektionen optimiert werden.

eingereicht von: Sophie Gunzl Zsfassung in engl. Sprache Wien, Univ. für Bodenkultur, Dipl.-Arb., 2012

Durch räumliche, technische und rechtliche Zwangspunkte ist es nicht immer möglich, in Gebieten, die für die Gewinnung von Grundwasser zur Trinkwasserversorgung herangezogen werden, auf Abwasserkanäle zu verzichten. Ist ein Nebeneinander von Siedlungsentwässerung und Wassergewinnung unvermeidbar, müssen Abwasserleitungen und Abwasserkanäle so errichtet und betrieben werden, dass eine Beeinflussung oder gar eine Verunreinigung des Grundwassers nachhaltig vermieden werden. In besonderem Maße gilt dies für Einzugsgebiete von Wassergewinnungsanlagen für die öffentliche Versorgung. Die Beurteilung des Gefährdungspotenzials für das Grundwasser sowie die davon abhängige Festlegung der baulich-konstruktiven Anforderungen an das Ableitungssystem ist eine Aufgabe mit hohem Aufwand und Schwierigkeitsgrad. Es stellt sich die Frage, in welcher Art und Weise Abwasserkanäle baulich ausgeführt werden sollen und welche Vorsorge- und Sicherungsmaßnahmen beim Bau sowie beim späteren Betrieb zu berücksichtigen sind, um einerseits das Grundwasser zu schützen und andererseits die Kostenstruktur der Baumaßnahme ökonomisch zu gestalten. Vor diesem Hintergrund wurde ein fallspezifisch anwendbares Expertensystem mit der Bezeichnung GRABWAS als Entscheidungshilfe und Instrument zur Einschätzung des Grundwassergefährdungspotenzials von Abwasserkanälen in Wasserschutzgebieten entwickelt. Dies berücksichtigt planungs- und untergrundspezifische Gegebenheiten und soll zur Absicherung und Anpassung der Kanalbauplanung beitragen und Empfehlungen zur Auswahl des Ableitungssystems machen. Due to spatial, technical and legal constraints it is not always possible to dispense with sewers in areas which have been set aside as a groundwater drinking supply. In instances where a municipal drainage flows through an area currently being used for water abstraction, drains and sewers must be planned and built so as not to cause long-term changes in groundwater quality. This notably applies to catchment areas being used for public withdrawal of groundwater. Performance of risk assesments prior to construction of the drainage system presents a difficult challenge. The challenge is to determine the manner in which the sewer will be constructed and the saftey precautions taken during construction. Additionally, the sewers operation after construction should be taken into account with particular regard to its ability to protect ground water resources. These decisions must be made with regard to the balance between the cost structure of implementation and groundwater ecology. Against this background, an expert system called GRABWAS was developed which assesses the risk of groundwater endangerment during construction and operation of sewers in water protection areas and helps selecting the best possible adapted drainage system. This tool can be applied to specific cases and considers local underground-specific conditions when it comes to assessing the risk.

Um das Gefährdungspotential von Abwasser aus undichten Kanälen beurteilen zu können, müssen Untersuchungen von verschiedenen Disziplinen bezüglich Mengen, Konzentration, Kolmation, aeroben und anaeroben Bedingungen, gesättigten und ungesättigten Böden, Partikelfraktion und gelöster Fraktion des kommunalen Abwassers, Abbaubarkeit von CSB bzw. Stickstoff und Ausfällungen und Remobilisierung von Schwermetallen durchgeführt werden. Diese Arbeit sollte einen Beitrag zur Klärung der Elimination und von Abbauvorgängen im ungesättigten und gesättigten Untergrund, sowie die Bilanzierung der Stoffumsetzungen und Kontamination von Sandböden und Grundwasser während der Abwasserversickerung aus undichten Kanälen leisten.

Ill., graph. Darst.

Die vorliegende Dissertation hat die Bewertung und Modellierung der Exfiltration undichter Abwasserkanäle zum Thema. Verschiedene Methoden zur Bestimmung der Exfiltration werden ausführlich beschrieben. Es wurden Tracermethoden ausgewählt, in 5 Teileinzugsgebieten von Berlin und Dresden eingesetzt und bezüglich ihrer Anwendbarkeit in kommunalen Kanalnetzen bewertet. Tracermethoden ermitteln die Exfiltration mit einer Tracermassenbilanz über eine definierte Kanalstrecke. Ausgehend von diesen Messungen wurden Anforderungen an das Messen im Kanal und die Anwendung von Tracermassenbilanzen zur Bestimmung der Exfiltration formuliert. Ein anderer Schwerpunkt umfasst die Modellierung der Exfiltration mit der Identifizierung von Variablen, die Undichtigkeiten bzw. ungenügenden Kanalzustand signifikant beeinflussen sowie die Abbildung dieser Variablen in einem Model. Es wird die Verwendung eines auf dem Gesetz von Darcy basierenden Models vorgeschlagen. Darüber hinaus wurden Regressionsmodelle getestet und Signifikanztests durchgeführt. Die Dissertation schließt mit einer Diskussion über das Gefährdungspotential der Exfiltration von Abwasser aus undichten Kanälen insbesondere für Boden und Grundwasser. The main goal of this dissertation is a comprehensive evaluation of exfiltration from leaky sewer pipes. Therefore, several methods for determining exfiltration are thoroughly described and two approaches are considered for extensive real sewer network testing in order to evaluate their application potential. These two methods estimate sewage loss by a tracer mass balance over a certain sewer distance. Exfiltration rates were estimated in 26 pipes located in 5 homogeneous subcatchments in Berlin and Dresden. Consequently analysing the experiences gained during the conducted measuring campaign, requirements on measurements in sewers in general and experimental design of the tracer tests in particular are discussed. A second focus was on modelling of sewer leakage and sewer deterioration. Variables which have significant effects on sewer leakage and deterioration have been identified according to the literature review and available data. Modelling approaches were proposed on the basis of (i) Darcy’s law and (ii) regression models for both data on sewer leakage derived from literature/tracer tests conducted within this work and data on sewer deterioration for the Dresden sewerage system. The dissertation concludes with a discussion on the relevance of sewer exfiltration, in particular its pollution potential for the environment is evaluated.

Ill., graph. Darst

Ill., graph. Darst., Kt

Ill., graph. Darst

Trotz großer Methodenvielfalt ist die Sanierung und Überwachung von Kanälen aufwendig und teuer. Es wird ein Überblick über bestehende Sanierungstechniken gegeben. Entsprechende Entwicklungspotenziale im Bereich der Kanalsanierung werden vorgestellt.

ill., graphs