Trennsystem, Bemessung von Behandlungsbauwerken nach DWA-A 102

Nach dem neuen DWA-Arbeits- bzw. Merkblattkonvolut DWA-A/M 102 (BWK A/M 3) werden künftig zentrale Behandlungsbauwerke (Regenklärbecken, Schrägklärer) des klassischen Trennsystems nach Maßgabe einer hinreichend geringen flächenspezifischen AFS63-Entlastungsfracht von < 280 kg/(ha·a) bemessen, wobei die angeschlossenen Flächen je nach ihrer Nutzung Rechenwerte für den AFS63-Frachtabtrag zugeordnet bekommen. Für ein Behandlungsbauwerk ist dann ein hinreichend hoher AFS63-Gesamtwirkungsgrad (unter Berücksichtigung der Speicher- wie der Sedimentationswirkung) nachzuweisen.

Für klassische Regenklärbecken ohne Dauerstau mit einer Wassertiefe von 2 m, sofortiger Entleerung nach jedem Regen und ohne Fremdwasserzufluss gibt es in A 102-2 ein Diagramm Bild 4, welches den AFS63-Gesamtwirkungsgrad direkt in Abhängigkeit von der Bemessungs-Oberflächenbeschickung des Bauwerks zeigt. Becken, die nach herkömmlicher Art (z.B. nach dem Merkblatt DWA-M 153) bemessen wurden, haben nach neuen Erkenntnissen einen nur mäßigen AFS63-Gesamtwirkungsgrad. Außerdem ist der Speicherwirkungsgrad infolge der Entleerung nach jedem Regen gegenüber der Absetzwirkung im Becken dominant.

Becken mit abweichender Betriebsweise (z.B. mit längerer Wartezeit vor der Entleerung, etwa um die Klarwasserzone direkt ins Gewässer ableiten zu können) oder mit abweichender Beckentiefe müssen nach A 102-2 mit einem Nachweisverfahren bemessen werden. Bei dieser Schmutzfrachtberechnung wird das Einzugsgebiet und das Füllen und Entleeren des Bauwerks unter Ansatz einer für den Projektort repräsentativen Langzeitregenreihe detailliert simuliert. In A 102-2 gibt es ein weiteres Diagramm Bild B.2, das den Sedimentationswirkungsgrad gleichfalls abhängig von der Bemessungs-Oberflächenbeschickung angibt; es ist dann möglich, aus der Simulation nur die Jahreswasservolumina zu entnehmen und mit gemittelten AFS63-Konzentrationen zu rechnen. Die so ermittelte AFS63-Fracht über den Klärüberlauf wird dann mit dem Sedimentationswirkungsgrad abgemindert.

Schrägklärer (Kreuzstrom- wie Gegenstrom-Schrägklärer) werden von A 102-2 wegen ihrer weitaus geringeren Oberflächenbeschickung und damit einem größeren Sedimentationswirkungsgrad propagiert. Allerdings ist für diese Bauwerke grundsätzlich ein Nachweisverfahren erforderlich. Der Speicherwirkungsgrad ist wegen des kleineren Bauwerksvolumens geringer als bei RKBoD. Für eine erste Abschätzung kann man für Schrägklärer ohne Dauerstau den Gesamtwirkungsgrad gleich dem Sedimentationswirkungsgrad setzen, weil der geringere Speicherwirkungsgrad durch die Wirkung des Beckenüberlaufs kompensiert wird.

Bei allen Bauwerken im Trennsystem, die mit einem Nachweisverfahren nach A 102-2 bemessen werden, ergibt sich nach ersten Bemessungserfahrungen eine sehr große Abhängigkeit der erforderlichen Bauwerksvolumens von der Betriebsweise des Bauwerks (speziell der Entleerung) sowie auch insbesondere von der für die Simulation angesetzten Regenreihe. Es ist also sehr wichtig, diese Einflussgrößen sachgerecht zu wählen.

Ein Problem kann sich bei Behandlungsanlagen ergeben, die hinter Regenrückhaltebecken angeordnet sind und die den Drosselabfluss dieser RRB behandeln. Oft ist hier die Drosselabflussspende deutlich geringer als die kritische Regenspende von 15 l/(s·ha). Die Ermittlung der Sedimentations- oder Gesamtwirkungsgrade nach den Diagrammen im A 102-2 soll aber nach Gl. (9) dieses Arbeitsblattes mit einem mit 15 l/(s·ha) berechneten Bemessungsabfluss erfolgen und kann dann auf Schwierigkeiten stoßen, weil die Diagramme zu weit extrapoliert werden müssen und unrealistisch geringe Wirkungsgrade ergeben. In diesem Fall kann man u.U. mit einer direkten Simulation der Sedimentation nach Weiß (2024) arbeiten. Für Details sei auf diese Veröffentlichung verwiesen.

Autor: G. Weiß · Revisionsstand: 24.10.2024