Vorreinigung für das Regenwassermanagement
Die Vorreinigung im Regenwassermanagement ist wichtig, um Schadstoffe und Verunreinigungen aus dem Dach- oder Straßenablaufwasser zu entfernen. So werden Umwelt und Gewässer geschützt, Versickerungsanlagen vor Verstopfungen bewahrt und technische Anlagen geschont. In vielen Gebieten sind Vorreinigungsmaßnahmen inzwischen vorgeschrieben.
In Deutschland sind unter anderem folgende Regelwerke zu beachten:
- Merkblatt DWA-M153
- Seit Dezember 2020: DWA-A102
- Seit Oktober 2024: DWA-A138
Regenwasserbehandlung DWA-A102 vs. DWA-M153 vs. DWA-A138-1
Grundlegendste Änderung bei DWA-A102 ist die Einteilung der Anschlussflächen in nur drei unterschiedlich stark belastete Kategorien. Eine weitere Unterteilung findet nach der Nutzungsart der Flächen statt.
Bei der Rückhaltung von Schadstoffen können in der in der Prüfung nach DIBt:
„DIBt ZG_Niederschlagswasserbehandlungsanlagen_Teil_1_Mai_2023“
folgende Parameter geprüft werden:
- Partikelrückhalt (AFS)
- Kohlenwasserstoffrückhalt (MKW)
- Schwermetallrückhalt, Zink und Kupfer
- Rücklöseverhalten von Schwermetallen bei Einwirkung von Tausalzen
Wichtiger Leitparameter für die Verschmutzung sind AFS63, die als Partikel <63 μm des, als Testmaterial für Regenwasserbehandlungsanlagen, weit verbreiteten Millisil W4 definiert sind. Die Maßeinheit für die Verschmutzung der Flächen ist kg/ha. Sie ist mit 280, 530 und 760 kg/ha für die drei unterschiedlichen Flächentypen festgelegt worden. Neben der Verschmutzung mit Feststoffen wird davon ausgegangen, dass ein Großteil der gelösten Schmutzfrachten in partikulär gebundener Form vorliegt und somit den AFS63 anhaftet. Aufgrund ihrer geringen Größe machen sie den größten Oberflächenanteil an der gesamten partikulären Fracht aus. Ziel der Regenwasserbehandlung ist es, die Verschmutzung unter die festgelegten 280 kg/ha für Flächen der Kategorie I zu reduzieren. Die DWA-A102 bezieht sich auf die Einleitung in Oberflächengewässer. Dies können Seen, Flüsse oder Entwässerungsgräben sein. Für den Bereich der Versickerung behält die M153 bis zum Erscheinen der im Gelbdruck befindlichen, DWA-A138 seine Gültigkeit.
Je nach Ausgangssituation und Anforderung bieten wir verschiedene Produkte und Systeme zur Vorreinigung nach DWA-M153, DWA-A102 und DWA-A138-1 an. Die folgende Tabelle dient als Orientierung:
| AFS | Zink und | MKW | Prüfung |
|---|---|---|---|---|
Sedimentations-, Filter- und Abscheidesysteme | ||||
| PLURAFIT Filter mit Sedimentations-, Filter- und Abscheideeinsatz PFB-F-100-SF | XX | X |
|
|
| PLURAFIT Filter mit Substrat PFB-F-Sub | XX | X | XXX |
|
| DRAINMAX Sedimentations- Filtrations und Abscheidebereich DM-F-250 ES | XX | X | X | * |
| Sedimentations- und Filterschächte SF 1000 - 2500 | XX | X | X |
|
Muldenrigolen-Systeme | ||||
| DRAINMAX Mulden-Rigolensysteme | XXX | XXX | XXX | ** |
| DRAINMAX Mulden-Rigolensysteme mit kapillarer Unterflurbewässerung | XXX | XXX | XXX | ** |
Technische Vorreinigungssysteme | ||||
| Substratfilterrinnen | XXX | XXX | XXX | Je nach Fabrikat |
| Substratfilterschächte | XXX | XXX | XXX | Je nach Fabrikat |
* Prüfung AFS 63 Rückhalt in Vorbereitung
** Prüfung nicht erforderlich / möglich
X befriedigend - XX gut - XXX sehr gut
Sedimentations-, Filter- und Abscheidesysteme
Die INTEWA Sedimentations-, Filter- und Abscheidesystme übernehmen mehrere Aufgaben gleichzeitig. Die schweren Schmutzstoffe sedimentieren im Absetzbereich. Da das Überlaufwasser durch ein Tauchrohr in das Entwässerungssystem läuft, werden auch schwimmende Schmutzstoffe wie Fette und Öle in dem Sedimentationsbereich zurückgehalten. Im Tauchrohr befindet sich ein Filterelement, welches den Eintrag von Verunreinigungen in das nachgeschaltete Entwässerungssystem verhindert.
Durchgangswerte (D) und reduzierte Anschlussflächen (A,u) nach DWA-M-153 bei verschiedenen Regenabflussspenden und Filterschachtdurchmessern (DN)
| Reduzierte Anschlussfläche (A,u) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
Typ | Ared (m²) | Qzu (l/s) | rkrit=15 l/s*ha | rkrit=30 l/s*ha | rkrit=45 l/s*ha | r (15,1) 100 l/s*ha |
SF 100 | 0,07 | 0,35 | 236 | 118 | 79 | 35 |
SF-ET2000 | 1,90 | 9,50 | - | - | - | 950 |
DN1000 | 0,79 | 3,93 | 2618 | 1309 | 873 | 393 |
DN1500 | 1,77 | 8,84 | 5890 | 2945 | 1963 | 884 |
DN2000 | 3,14 | 15,71 | - | 5236 | 3491 | 1571 |
DN2500 | 4,91 | 24,54 | - | 8181 | 5454 | 2454 |
1x DM-T | 2,67 | 13,35 | 8900 | 4450 | 2967 | 1335 |
2x DM-T | 5,34 | 26,70 | - | - | 5900 | 2670 |
3x DM-T | 8,01 | 40,05 | - | - | - | 4005 |
Der PLURAFIT Filter mit Sedimentations-, Filter- und Abscheideeinsatz wird meist zur Vorreinigung von Ablaufwasser gering belasteter Flächen vor Regenwasserversickerungsanlagen eingesetzt und zur Nachrüstung bestehender Regenwasserzisternen (dann Abdichtung erforderlich). Die Schmutzpartikel des zulaufenden Wassers sedimentieren in dem eingesetzten Filterkorb. Das Wasser fließt anschließend in einer Aufwärtsströmung durch einen Tauchbogen mit Edelstahlsieb in den Überlauf. Fette und Öle werden außerhalb des Tauchbogens abgeschieden. Zu Wartungszwecken kann entweder das Edelstahlsieb einzeln oder der gesamte Einsatz entnommen werden. Der Filterkorb mit dem gesammelten Schmutz lässt sich dann bequem entleeren.
Die PLURAFIT Substratfilterschächte werden zur Entfernung von Arsen, Phosphor, Schwermetallen sowie organischen Verunreinigungen (Mineralöle) auf der Basis von Eisenhydroxyd im Rahmen der Regenwasserbehandlung eingesetzt. Das PF 300-SUB T+R Substrat wird in die Substratkartusche PF 300-Sub C gefüllt, die dann in das Basis Element PF 300-100 Basis gesetzt wird. Das PLURAFIT Substrat PF 300-SUB T+R ist in der Lage, durch Adsorptionsvorgänge im Wasser gelöst vorliegende Substanzen zu entfernen und dauerhaft zu binden. Durch die hohe Kapazität für die o. g. Schadstoffe ergeben sich lange Filterstandzeiten und damit eine optimale Reinigungsleistung bei minimalen Investkosten. Zu Wartungszwecken muss also nur das Substrat ausgetauscht werden und keine komplette Kartusche. Dies minimiert die Wartungskosten. Als Vorfilter kann z.B. der PLURAFIT Filter mit Sedimentations- und Filter- und Abscheideeinsatz verwendet werden. Wird der Filter im Aufstromverfahren betrieben (Vorteil: geringer Höhenversatz und gleichmäßige Substratdurchströmung), durchfließt das Wasser das Substrat von unten nach oben. Zwischen Zulauf und Ablauf ist ein Höhenversatz von > 10 cm zu berücksichtigen, um den Strömungswiderstand im Substrat zu überwinden. Da das Filtermaterial nicht ständig im Wasser stehen darf, ist über einen kleinen Sickerablass ein Leerlaufen des Filters nach Regenereignissen sicher zu stellen.
Empfehlungen zur Standzeit des Substrates | m³ | in Jahren |
|---|---|---|
| Dach mit üblichen Anteilen von: |
| |
| - Unbeschichteten Metallen | 301 | 6 |
| - Metalldach, Kupfer | 65 | 1 |
| - Metalldach, Zink | 33,5 | 0,5 |
| - Innerörtliche Verkehrsfläche | 347 | 7 |
Bei unseren Tunnel-Rigolen wird das verschmutzte Niederschlagswasser zunächst in den in die Anlage integrierten Sedimentations- Filtrations- und Abscheidebereich geleitet. Hier wird der Schmutz zurückgehalten. Anschließend wird das Wasser in den großvolumigen Tunneln gepuffert und von dort in den Boden versickert. Das Besondere bei diesem System ist, dass der Sedimentations- Filtrations- und Abscheidebereich mit dem nachfolgenden System hydraulisch derart verbunden ist, dass es leer laufen kann. Die führt dazu, dass dessen Versickerungs- oder Retentionsvolumen aktiv als Speichervolumen zur Verfügung steht und nicht verloren ist. Die Tunnelelemente werden auf einem hochdruckspülbaren Spezialgewebe verlegt. Im Vergleich zu anderen Systemen ist das Tunnelsystem somit das einzige System, bei dem auch der Rigolenboden gereinigt werden kann, um eine dauerhafte Versickerungsfähigkeit zu gewährleisten. Dieses System ist besonders kosteneffizient bei Transport, Anschaffung, Montage und Betrieb.
Die Vorreinigungsschächte aus Kunststoff eignen sich zur Reinigung des Niederschlagswassers kleiner und mittlerer Dachflächen. Sie erlauben Anschlussdurchmesser von DN150 und DN200 und sind - mit dem passenden Domschacht ausgerüstet - bis hin zur LKW Befahrbarkeit belastbar.
Eigenschaften:
- komplett anschlussfertig
- kein Höhenversatz zwischen Zu- und Ablauf
- geeignet für unbedenkliche und tolerierbare Niederschlagsabflüsse gemäß DWA-A 138-1
| VRS Kunststoff | ||
|---|---|---|
| zul. Verkehrslast | begehbar/Pkw überfahrbar | Lkw überfahrbar |
| zul. Überdeckung bis Tankschulter [mm] | 425 bis 670 | 800 bis 1.000 |
| Höhe inkl. Dom-Set Lkw [mm], Abdeckung und Rahmen bauseits | --- | 2.931 |
| Höhe mit Teleskopdom [mm] | 2.500 bis 2.749 | --- |
| max. Einbautiefe [mm] | 2.500 bis 2.749 | 3.101 |
| Anschlüsse | DN150 / DN200 | |
| max. Rohrscheitel [mm] | 1.760 | |
| Höhe Grundbehälter [mm] | 2.075 | |
| Gewicht [kg] | 120 | |
Die Vorreinigungsschächte aus Beton von INTEWA sind ideal für größere Bauprojekte. Sie eignen sich zur Reinigung des Niederschlagswassers großer Dachflächen und Freiflächen mit unbedenklichen und tolerierbaren Abflüssen. Die Hauptvorteile liegen in der robusten Bauweise und den minimalen Produkt- und Einbaukosten. Sedimentations-/Filterschächte aus Beton erlauben Anschlüsse bis DN400 und Schwerlast-Befahrbarkeit.
- Voreinigungsschacht
- Zulauf
- Ablauf
- Vorreinigungschacht
- Zulauf
- Ablauf
Wartungshinweise
Jedes Vorreinigungs- System ist regelmäßig zu überwachen und warten. Wir empfehlen, die Sedimentations-, Filter- und Abscheidesysteme zweimal jährlich auf Verschmutzung zu kontrollieren. Dazu wird der Filterkorb aus dem Tauchrohr des Schachts entnommen und bei Bedarf gespült. Einmal pro Jahr sollte der Schlammgehalt geprüft werden. Ab einer Höhe von Schlammhöhe von 0,25 m bis 1 m je nach System ist ein Fachunternehmen mit der Absaugung zu beauftragen. Eine sichere Mes¬sung der Schlammhöhe ist mittels eines Peilstabs mit Peilteller möglich. Zunächst wird der Peilstab ohne Teller bis zum Boden eingetaucht. Der aus dem Behälter herausragende Teil wird gemessen. Der Vorgang wird mit Peilteller wiederholt. Die Differenz der Messungen ergibt die Schlammschichtdicke. Vom Wartungsfahrzeug aus wird ein DN100 Saugschlauch durch das Tauchrohr eingeführt und der Schlamm mit dem Wasser abgesaugt. Der Schmutz in den Randbereichen wird mit einem Hochdruckspülschlauch dem Saugschlauch zugeführt. Sollten dann noch Rückstände verbleiben, wird der Spülschlauch mit einer passenden Düse ausgerüstet, die den Vortrieb in die entsprechende Zone erlaubt.
Ist I-CONNECT installiert, erfährt der Betreiber der Anlage über seine Browserplattform Informationen über Schlammstand, Füllstand, Versickerung- oder Drosselleistung seiner Anlage. Dies spart Kosten und Aufwand der Vorort Termine und erhöht die Sicherheit der Anlage und kann sich so innerhalb weniger Jahre amortisieren.
Muldenrigolen-Systeme
Nach der DWA-A 138-1 gilt die Versickerung über die bewachsene Bodenzone als Behandlungsmaßnahme. Zu beachten sind eine Mindestmächtigkeit der bewachsenen Bodenzone und eine maximale, stoffliche und hydraulische Flächenbelastung. Bei einer Mächtigkeit von > 30 cm und einer Flächenbelastung nach Kategorie II muss die Muldenfläche zum Beispiel > als 1/50 der angeschlossenen, reduzierten, versiegelten Fläche sein. Bei einer 1000 m² reduzierten Fläche, werden also > 20 m² Muldenfläche benötigt.
Vorteile
- Begrüntes Schwammstadtelement direkt vor Ort zum Beispiel als gestalterisches Element
- Geringere Investitionskosten im Vergleich zu technischen Vorfiltern
- Geringere Unterhaltskosten seitens Substrataustausch im Vergleich zu technischen Vorfiltern
- Höhere Betriebssicherheit, Geringere Verstopfungsgefahr
Nachteile
- die Fläche der Mulde kann nicht weiter genutzt werden
- Wartungsarbeiten, wie z.B. Grünpflege für die Mulde fallen an
- Bei tiefen Mulden: Sicherungsvorkehrungen gegen Betreten bei Wassereinstau durch Starkregenereignisse zu treffen sind zu treffen
- Aufgrund der topografischen Bedingungen nicht immer realisierbar
Muldenrigolen-System Standard
Typischer Aufbau eines DRAINMAX Muldenrigolen Systems:- DRAINMAX Tunnel
- seitliche und obere Tunnelverfüllung
- Geotextil
- tunnelüberdeckung
- Oberboden
- Versickerungsmulde
- Grundwasserabstand
- belebte Bodenzone
- maximaler Wasserstand
- Überlauf- und Entlüftungsschacht
- Muldenböschung
- Regenwasserzulauf
Mulden-Rigolen-System mit kapillarer Unterflurbewässerung
Ähnlich, wie beim klassischen Mulden-Rigolen-System wird bei der Vorreinigung über die kapillare Unterflurbewässerung das verschmutzte Ablaufwasser zunächst über die belebte Bodenzone einer Mulde gefiltert und gereinigt. Von dort gelangt das Wasser in den Speicherbereich. Dieser entleert sich über die kapillare Unterflurbewässerung von alleine, bewässert dabei die Pflanzen auf dem System und kühlt über die Verdunstung die Umgebung. Das überschüssige Wasser gelangt über den Überlauf in die angeschlossene Versickerungsrigole und wird dort sicher dem Grundwasser wieder zugeführt.
1. Bepflanzung 2. Verdunstungsminimierung 3. Wurzelzone 4. Geotextil 5. Be- und Entlüftung 6. Abdichtung, Folie 7. Bodenzone 8. Wasserspeicherelemente 9. Ablauf/ Verteilungsrohre | 10. Ablauforgan 11. Grundwasser 12. Drainageschicht 13. Leitfähigkeitssensor 14. Wasserspeicherzone 15. Luftschicht 16. Retentionsbecken 17. Dosierung
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Technische Vorreinigungssysteme
Bei den meisten Anwendungen im Regenwassermanagement-Bereich werden Sedimentationsfilter-Systeme eingesetzt. Hier insbesondere bei Ablaufwasser von gering oder unbelasteten Flächen, wie Dachablaufwasser. Technische Vorreinigungssysteme kommen zum Einsatz, wenn eine höhere Reinigungsleistung nötig oder gefordert ist, z. B. bei stark verschmutztem Regenwasser, begrenztem Platz, speziellen Schadstoffen oder strengen gesetzlichen Vorgaben. In diesen Fällen bieten wir folgende Sonderlösungen zur Vorreinigung an:
Rinnen werden beim Regenwassermanagement als Vorreinigungssysteme eingesetzt, weil sie grobe Verschmutzungen wie Laub, Sand und Müll zurückhalten, den Wasserabfluss kontrollieren und so nachgelagerte Anlagen vor Verstopfung schützen. Außerdem tragen sie zum Gewässerschutz bei, indem sie Schadstoffe frühzeitig aus dem Regenwasser entfernen.
- Ort: Am Rand von Straßen oder Parkplätzen
- Aufbau:
- Beton- oder Kunststoffrinne
- Gitterabdeckung zum Schutz und zur Sicherheit
- Leichtes Gefälle für geregelten Abfluss
Einsatzort: Wohngebiete, Gewerbegebiete oder Parkflächen mit begrenzter Versiegelung
Ein Substratfilterschacht ist eine kompakte und effektive Lösung zur Reinigung von Regenwasser in urbanen Gebieten. Das Wasser durchläuft dabei zunächst einen Sedimentationsbereich, in dem grobe Partikel zurückgehalten werden, bevor es eine Substratschicht passiert, die gezielt Schadstoffe wie Schwermetalle und Phosphate entfernt. Substratfilter werden im Regenwassermanagement überall dort eingesetzt, wo das abfließende Niederschlagswasser vor der Einleitung in Gewässer, das Grundwasser oder eine Versickerungsanlage gereinigt werden muss. Typische Einsatzbereiche sind Verkehrs- und Industrieflächen, auf denen Schadstoffe wie Schwermetalle, Ölreste oder Reifenabrieb ins Regenwasser gelangen können. Auch bei großen Parkplätzen, Logistikflächen oder Tankstellen kommen sie zum Einsatz, ebenso bei Dachflächen mit metallischen oder bituminösen Abdeckungen. Besonders relevant sind Substratfilter zudem in Gebieten mit Versickerungsanlagen, in denen das Wasser vor dem Eintrag in den Boden behandelt werden muss, sowie überall dort, wo wasserrechtliche Auflagen Grenzwerte für Schadstoffe vorschreiben.