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Die konzeptionelle Entwässerungsplanung bildet oftmals die strategische Handlungsgrundlage zur Sanierung- und dem Ausbau von urbanen Entwässerungssystemen. Mit den Ergebnissen detaillierter Niederschlags-Abfluss-Modelle werden die Entscheidungsgrundlagen für den zukünftigen Betrieb und die Weiterentwicklung von städtischen Entwässerungssystem geschaffen.
Die itwh GmbH blickt auf langjährige Erfahrungen im Bereich der konzeptionellen Entwässerungsplanung zurück. Bei der ingenieurtechnischen Bearbeitung von Generalentwässerungsplänen kommen die modernen Softwareprodukte des itwh zur Anwendung. Diese werden fortlaufend an den aktuellen Stand der Technik und an die Anforderungen einer effektiven Bearbeitung angepasst.
Konzeptionelle Entwässerungsplanungen erfolgen mittels Niederschlag-Abfluss- und Schmutzfrachtmodellen als Arbeitswerkszeug zur Nachweisführung und Beantwortung von verschiedenen Fragestellungen mit dem Ziel, wirtschaftliche Sanierungskonzepte zu entwickeln und ggf. wasserrechtliche Genehmigungen zum Betrieb und Ausbau der Entwässerungsanlagen zu erwirken.
Für die Erstellung von Niederschlag-Abfluss- und Schmutzfrachtmodellen ist eine fundierte Ermittlung und Aufbereitung von wasserwirtschaftlichen Grundlagendaten unerlässlich.
Mit klaren Vorgaben unterstützten wir unsere Auftraggeber bei der Beschaffung und Bereitstellung der modelltechnisch erforderliche Grundlagendaten. Dazu zählen die klassischen Grundlagen wie die Kanalnetzstammdaten, Bestandsunterlagen zu den Sonderbauwerken sowie den Einwohner- und Wasserverbrauchsdaten mit Angaben zu den Indirekteinleitern. Zunehmend gewinnen für die Modellerstellung Messdaten aus dem Prozessleitsystemen und verschiedenen Geodaten (z.B. digitale Geländemodelle, ALKIS) eine größere Bedeutung.
Wichtige Bearbeitungspunkte sind:
Als Entwickler der Programme HYSTEM-EXTRAN zur hydrodynamischen Berechnung von Kanalnetzen und HYSTEM-EXTRAN-2d (seit dem 01.06.2023 ein Modul für HYSTEM-EXTRAN) zur Berechnung von Überflutung durch urbane Sturzfluten sind uns die geeigneten Methoden für eine sachgerechte Modellerstellung zur hydrodynamischen Kanalnetzberechnung vertraut. Für den Nachweis von Bauwerken der Niederschlagswasserbehandlung (Schmutzfrachtberechnung), Niederschlagswasserbewirtschaftung und Niederschlagswasserrückhaltung können sowohl hydrologische Modelle für das kontinuierliche-Langzeit-Simulationsmodell KOSIM aufgebaut als auch für eine hydrodynamische Schmutzfrachtberechnung bei Kanalnetzen mit Rückstau und Fließumkehr bestehende hydrodynamische Kanalnetzmodelle um die qualitativen Parameter ergänzt werden.
Zur Gewinnung der Messdaten für die Modellkalibrierung erstellen wir für unsere Auftraggeber bedarfsorientierte Messkonzepte, unterstützen Sie bei der Ausschreibung und Gewinnung eines Messdienstleisters und begleiten Sie auf Wunsch bei der Durchführung einer Kanalnetzmesskampagne.
Dies umfasst in der Regel nach DWA-M 182 folgende Bearbeitungsschritte:
Die Nachweise zur Funktion der Entwässerungssysteme werden durch die Nutzung von Modellen geführt. Bei der Berechnung werden die Abflussbildungs-, Abflusskonzentrations- und Abflusstransportvorgänge modelltechnisch vereinfacht nachgebildet. Auch wenn die Eingangsdaten für ein Modell sorgfältig erhoben werden, bleibt ein großer Unsicherheitsbereich, da die Modellparameter meist nur geschätzt bzw. aus vergleichbaren Untersuchungen als Standardparameter übernommen werden können. Während einige Modellparameter in ihrer Variationsbreite nur geringen Einfluss auf die Ergebnisse haben, sollte grundsätzlich für die sensitiven Parameter, z. B. Abflussbeiwerte der undurchlässigen und durchlässigen Flächen, eine Kalibrierung vorgenommen werden.
Bei der Kalibrierung wird versucht, durch eine zielgerichtete Variation der Modellparameter eine Übereinstimmung zwischen gemessenen und berechneten Werten zu erhalten.
Vor dem Hintergrund, dass eine 20%-ige Änderung der abflusswirksamen Flächen eine mehr als 20%-ige Änderung des erforderlichen Speichervolumens zur Mischwasserbehandlung hat, kommt der sachgerechte Ermittlung und Überprüfung der abflusswirksamen Flächen Ab,a bei der Kalibrierung eine besondere Bedeutung zu.
Die Repräsentanz von Niederschlagsmessungen bezüglich der Abflussbildung nimmt mit zunehmender Entfernung des Regenschreiberstandortes zu einer Haltung im Kanalnetz ab. Zur Erhöhung der Genauigkeit bei der Niederschlagsbelastung können im Rahmen der Kalibrierung ergänzend zu den punktuellen Niederschlagsmessungen Radardaten herangezogen werden. Durch die Verwendung von Radardaten kann der Einfluss der ungleichmäßigen Überregnung reduziert und damit die Qualität der Kalibrierung erhöht werden.
Die professionelle Modellanwendung als Arbeitswerkzeug zur regelwerkskonformen Nachweisführung und Entwicklung von nachhaltigen Sanierungs-, Ausbau- und Betriebskonzepten ist für die Mitarbeitenden des itwh selbstverständlich.
Die Defizitanalyse und die Feststellung des Sanierungsbedarfes erfolgen sowohl für den Ist-Zustand als auch für den Prognose-Zustand unter Berücksichtigung der Angaben aus der Bauleitplanung.
Bundesländerspezifische Anforderungen an die Nachweisführung, insbesondere bei den Nachweisen zur Mischwasserbehandlung, werden bei der Projektbearbeitung selbstverständlich berücksichtigt.
Beim itwh liegen aus den bereits durchgeführten Bearbeitungen umfangreiche Erfahrungen zu sachgerechten und wirtschaftlichen Sanierungslösungen vor. Die Mitarbeitenden des itwh sind aus der Vielzahl von Projekten mit konzeptionellen, modelltechnischen Untersuchungen zur Sanierungsplanung vertraut. Diese Ideen, Lösungsansätze und Ergebnisse der Sanierungsplanung stellen i. d. R. die langfristige Handlungsgrundlage für den Ausbau und Weiterbetrieb der Entwässerungsanlagen dar.
Bei der Entwicklung von Lösungsansätzen für den festgestellten Sanierungsbedarf steht die Optimierung von vorhandenen Anlagen im Fokus. In Zusammenarbeit mit unseren Auftraggebern analysieren wir Einstellungen und Betriebsdaten mit dem Ziel, Kapazitäten vorhandener Anlagen besser zu nutzen. Gegebenenfalls können mit dem regelbasierten System Control zur Abflusssteuerung in der Modelltechnik und in realen Entwässerungssystemen Steuerungsstrategien für eine optimale Ausnutzung vorhandener Ressourcen unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Belange entwickelt werden.
Wir dimensionieren Anlagen zur blau-grünen Infrastruktur und begleiten Sie gern bei urbanhydrologischen Fragestellungen von stadtplanerischen Entwicklungs- und Konversationsprozessen.
Mit dem itwh Programm KOSIM steht ein leistungsfähiges Werkszeug zur Dimensionierung auch von komplexen Anlagen zur blau-grünen Infrastruktur zur Verfügung.
Bei der Entwicklung von entwässerungstechnischen Erschließungskonzepten von Bebauungsplänen können mit den vorhandenen Werkzeugen HYSTEM-EXTRAN und KOSIM die Auswirkungen auf bestehende Entwässerungseinrichtungen geprüft und bewertet werden.