Vollstrom- oder Teilstrombehandlung – wann welches Verfahren?
Vollstrom- und Teilstrombehandlung bilden die zentrale Grundlage für die Auslegung von Anlagen zur Regenwasserbehandlung. Beide Verfahren unterscheiden sich darin, wie viel des anfallenden Niederschlagswassers über eine Behandlungsanlage geführt wird.
Die Wahl des geeigneten Verfahrens hängt insbesondere davon ab,
- wohin das gereinigte Wasser eingeleitet wird (Grundwasser oder Oberflächengewässer),
- welche wasserrechtlichen Anforderungen gelten und
- welche hydraulischen Belastungen auftreten.
Die Bemessung der Anlagen orientiert sich an den Vorgaben der DWA-A 102 und DWA-M 179, die Kriterien zur Wirksamkeit, hydraulischen Auslegung und zur Minderung der Schadstoffjahresfracht definieren.
Einsatzbereiche
Eine Vollstrombehandlung ist insbesondere erforderlich, wenn hohe Anforderungen an die Wasserqualität bestehen.
Typische Einsatzfälle sind:
- Einleitung in das Grundwasser (Versickerung)
- Flächen mit hoher Schadstoffbelastung
- Situationen, in denen kein Überlauf zulässig ist
Normative Grundlagen
Wasserhaushaltsgesetz (WHG)
Das Wasserhaushaltsgesetz definiert den Straßenabfluss als Abfluss, den es nach dem Stand der Technik zu behandeln gilt, um dem Verschlechterungsverbot der Wasserrahmenrichtlinie ausreichend Rechnung zu tragen. Gemäß WHG § 54 (1) ist Abwasser „das von Niederschlägen aus dem Bereich von bebauten oder befestigten Flächen gesammelt abfließende Wasser (Niederschlagswasser)“.
DWA-A 138-1
Im Regelwerk DWA-A 138-1‚ Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser – Teil 1: Planung, Bau Betrieb‘ sind die Anforderungen an die Niederschlagswasserbehandlung bei Versickerung beschrieben.
Für dezentrale Behandlungsanlagen sind neben den erforderlichen Wirkungsgraden für abfiltrierbare Stoffe (AFS) und gelöste Stoffe (Schwermetalle Zink und Kupfer) die Bemessungsgrundlagen für die hydraulische Leistungsfähigkeit festgesetzt. Größere Zuflüsse müssen reguliert werden beispielsweise durch Rückstau auf angrenzende Flächen, einem vorgeschalteten Speicherraum oder einem Notüberlauf in die Kanalisation. Grundsätzlich darf Niederschlagswasser von Verkehrs- oder Betriebsflächen nicht unbehandelt versickern.
Einsatzbereiche
Die Regenwasserbehandlung im Teilstromverfahren kommt zum Beispiel bei der Einleitung in Oberflächengewässer zur Anwendung. Bei der Einleitung ins Grundwasser ist sie nach dem Regelwerk der DWA-A 138-1 nicht zulässig.
Weitere typische Einsatzfälle sind:
- größere befestigte Flächen mit wechselnden Niederschlagsintensitäten
- dezentrale Regenwasserbehandlungsanlagen mit Zuflussbegrenzung
Normative Grundlagen
Trennerlass NRW
Der Runderlass des Ministeriums für Umwelt NRW vom 26.05.2004 mit dem Titel „Anforderungen an die Niederschlagsentwässerung im Trennverfahren“ (Trennerlass) regelt bereits verbindlich das Trennverfahren bei der Regenwasserbehandlung mit dem Ziel eine grenzwertgerechte Ableitung von Regenwasser sicherzustellen.
DWA-A 102-2
Im Regelwerk DWA-A 102-2 „Grundsätze zur Bewirtschaftung und Behandlung von Regenwetterabflüssen zur Einleitung in Oberflächengewässer – Teil 2: Emissionsbezogene Bewertungen und Regelungen“ werden die Behandlungsmaßnahmen hinsichtlich Wirksamkeit und Anwendungsbereich, sowie Bemessungsansätze für Behandlungsanlagen beschrieben.
In der Fassung vom Dezember 2020 ist die Teilstrombehandlung hier erstmalig erwähnt bzw. grundsätzlich möglich. Derartige Behandlungsanlagen mit Zuflussbegrenzung werden hydraulisch nach der kritischen Regenspende rkrit ausgelegt. Die kritische Regenspende beschreibt die Niederschlagsintensität, bis zu der der gesamte Abfluss über die Behandlungsanlage geführt wird. Eine ausführliche Erklärung finden Sie im FAQ-Bereich dieser Seite.
Bei zentralen Behandlungsanlagen hat sich 15 l/(s*ha) als kritische Regenspende bewährt. Bei dezentralen Anlagen (wie es zum Beispiel die Filterrinne DRAINFIX CLEAN ist) können ggf. auch kleinere Werte für rkrit angesetzt werden, sofern diese einen hohen Wirkungsgrad besitzen und die erforderliche Minderung der in das Gewässer eingeleiteten Jahresfracht erzielt wird.
Bei der hydraulischen Bemessung von Regenwasserbehandlungsanlagen mit Zuflussbegrenzung und offenen Überläufen empfehlen wir, mit einem Sicherheitszuschlag von 30 % zu rechnen. Dies entspricht dann einem Bemessungswert von 20 l/(s·ha).
DWA-M 179-1 GD
„Dezentrale Anlagen zur Niederschlagswasserbehandlung – Teil 1: Allgemeines sowie Einleitung ins Oberflächengewässer“
Dieses Merkblatt enthält Empfehlungen zur Dimensionierung und zum Betrieb von Anlagen vor der Einleitung in Oberflächengewässer. Zudem beschreibt es die anrechenbare Leistungsfähigkeit solcher Anlagen.
Regelungen:
- Bei der Behandlung von Teilströmen (und Vollströmen) darf die Anschlussfläche nicht kleiner als 1 % sein, selbst wenn der hydraulische Wirkungsgrad rechnerisch ausreichen würde. Kleinere Anschlussflächenverhältnisse sind aus betrieblichen Gründen zu vermeiden (z. B. erhöhter Wartungsaufwand).
- Für die Bemessung einer Teilstrombehandlungsanlage zur Sicherstellung des erforderlichen hydraulischen Wirkungsgrades gilt:
Ein Wirkungsgrad von 95 % wird erreicht, wenn
- die Filtrationsgeschwindigkeit 2,5 m/h nicht überschreitet,
- eine mittlere Filterhöhe von mindestens 20 cm vorhanden ist und
- ein Anschlussflächenverhältnis von mindestens 1 % eingehalten wird.
HAURATON Lösungen Regenwasserbehandlung
Für die Umsetzung der Regenwasserbehandlung stehen verschiedene technische Lösungen zur Verfügung. Systeme wie die Filterrinne DRAINFIX CLEAN ermöglichen eine dezentrale, regelkonforme Behandlung von Niederschlagswasser sowohl im Vollstrom- als auch im Teilstrombetrieb.
FAQ
Häufige Fragen und deren Antworten zu Vollstrom- und Teilstrombehandlung
