Schwemmkanalisation

Die Schwemmkanalisation in Zürich wird eingeführt.

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Ein Kanalsystem ist ein System zur Erfassung und Einleitung von Abwässern, Regenwasser oder Schmutzwasser durch erdverlegte Abwasserleitungen im Rahmen der Abwasserentsorgung. Die regionalen Namen für die Abwasserentsorgung sind Dole, Sieg oder auch beschleusung. Neben dem Kanalsystem umfasst das Kanalsystem auch Sammel-, Pump-, Absperr- und Abreinigungssysteme. Die gesammelten Abwässer werden zu Abwasserkläranlagen (meist Kläranlagen) befördert oder unmittelbar in Wasserkörper eingelassen.

Kanalisationssystem stimmt zum Teil mit dem Terminus Entwässerungssystem überein (nach DIN EN 752-1:1995 ".... ein Rohrleitungssystem und zusätzliche Gebäude für die Entwässerung von Schmutz- und/oder Niederschlagswasser in eine Sickergrube, ein Kanalisationssystem oder ein anderes Entsorgungssystem...."). In vielen Fällen wird das Wasser, das durch eine Stadt fließt, auch entwässert, indem es in die Abwasserkanäle geleitet oder in einem separaten Abwasserkanal durch die Stadt geleitet wird.

Damit Überschwemmungen und Niederschläge rasch abgeleitet werden können, entstanden die ersten Abwassersysteme in Ortschaften, die auch Schwemmkanalsysteme genannt werden, da Verschmutzungen und Abfall durch das Niederschlagswasser weggespült wurden, während das Schmutzwasser zumeist auf den Grundstücken versickerte. Auch heute noch kann man in Mohenjo-Daro die Backsteinhausanschlüsse und Abwasserkanäle besichtigen.

In der Römerzeit wurden alluviale Abwassersysteme eingesetzt, die jedoch meist offen waren, aber wegen der höheren Baukosten kaum Abwasserleitungen hatten. Das berühmteste Kanalisationssystem der Römer ist die Cloaca Maxima in Rom. Langwierige Empirieuntersuchungen unter der Regie von Rudolf Virchow haben in Berlin im Unterschied zu beispielsweise Frankfurt, Düsseldorf, Essen und Münster gravierende fachliche Mängel bei der Planung und dem Aufbau des Kanalnetzes und damit erhebliche Investitionsfehler verhindert.

In den Jahren 1900-1940 erfolgte die Weiterentwicklung der Bioabwasserbehandlung und des Aktivschlammverfahrens In der Regel wurde das Abwassersystem im Land durch die sogenannten Mayor-Kanäle geschaffen. Heute werden kommunale Abwässer aus Privathaushalten und Kleinbetrieben sowie ein großer Teil des Regenwassers von Dächern und abgedichteten Flächen (Straßenabläufe) überwiegend in die Abwasserkanäle eingespeist.

Durch Verunreinigungen durch Mineralöle, Salz oder andere chemische Stoffe werden industrielle Abwasser in der Regel in eigenen Aufbereitungs- oder Separationsanlagen vorbehandelt, bevor es in die öffentliche Anlage eingelassen wird. Bis in die 1960er Jahre wurden die in Deutschland und Österreich (in ländlicher Umgebung in Ausnahmen bis heute ) anfallenden Abwassermengen in Senkgruben und Klärgruben abgeleitet, die in den vergangenen Dekaden von den Gemeinden zu kommunalen Abwassersystemen zusammengeführt und mit Klärwerken versorgt wurden.

Die öffentlichen Kanalnetze bestehen aus Gerinnen, Schachtanlagen, Sonderbauwerken in Form von Regenüberläufen, Abwasserpumpwerken, Pumpwerken, Bogenbauwerken, Ausläufen sowie, je nach örtlichen Vorschriften, Verbindungsleitungen bis zu Objektgrenzen oder zu Kontrollschächten. Regenwasser, das nicht aufbereitet werden muss, wird vor Ort abgeleitet oder in einen Wasserkörper abgelassen. Aufgrund der allgemein niedrigen Schadstoffbelastung des Regenwassers wird es in der Regel unmittelbar oder mittelbar (z.B. über Regenrückhaltebecken) in Wasserkörper abgeleitet und nicht in Klärwerken aufbereitet.

Regenwasser, das nicht aufbereitet werden muss, wird vor Ort abgeleitet oder in einen Wasserkörper eingeleitet. In einigen Fällen stehen auch weitere Abwassersysteme zur Verfügung, die unmittelbar in einen Gewässerablauf münden. Das Hauskanalsystem wird in der öffentlichen Kanalisation oder in Kläranlagen oder entwässerungsfreien Sammelstellen in unmittelbarer Nachbarschaft des zu entleerenden Objekts abgeführt.

Der Ablauf führt in den Basiskanal, der das Schmutzwasser in den Hausanschluss-Schacht einleitet. Zur Vermeidung von Rückstauschäden aus dem Kanalsystem und den daraus resultierenden Überschwemmungen sollten alle Entwässerungsobjekte oberhalb der Rückstausohle liegen (in der Regel die Oberkante der Straße, da bei Überbeanspruchung der örtlichen Kanalisation das Schmutzwasser durch die Schachtanlage entweicht und der Wasserspiegel im örtlichen Kanal daher nur bis zu dieser Höhe anwachsen kann).

Zusätzlich zum Rohrnetz gibt es Speicher- sowie Regenüberlauf- und -becken, die unmittelbar in das Vorfluterwasser fließen. Meistens sind die Leitungen als sogenannte Schwerkraftleitungen ausgebildet, so dass der Wasserspiegel im Rohr unterhalb der Rohrspitze ist. Nur im Ausnahmefall, z.B. bei Starkregenereignissen in Misch- oder Regenwasserkanälen, werden die Abwasserkanäle vollständig mit Abwasser befüllt.

Auch in einigen europÃ?ischen LÃ?ndern und StÃ?dten (z.B. Paris) wurden die zugÃ?nglichen KanÃ?le fÃ?r die in Deutschland nicht Ã?bliche Versorgung (Wasser, Gas, Strom) genutzt. Bei entlegenen Siedlungen, wie z.B. entlegenen Bauernhöfen oder Wochenendhäusern, werden in Einzelfällen auch Druck- oder Vakuumentwässerungssysteme oder, um lange Rinnen zu verhindern, dezentralisierte Kleinwasserkläranlagen eingesetzt.

In der Vergangenheit wurden oft Leitungen aus Ziegelsteinen oder aus Ton- oder Steingutrohren gebaut. Abhängig vom Fördermedium und der Beanspruchung der Rohrleitungen werden Rohrleitungen heute aus den unterschiedlichsten Werkstoffen wie Faserbeton, Gusseisen, Edelstahl, Steingut, Kunststoff oder Beton hergestellt. Abwasserreinigungsanlagen und Pumpwerke sind jedoch für große Mengen Wasser ausgelegt und daher sowohl strukturell als auch operativ kostspieliger.

Der Vorteil des Trennverfahrens liegt in kleinen Klärwerken und Pumpwerken mit entsprechenden geringeren Bau- und Unterhaltskosten. So konnte der geringe Überschuss des hochverdünnten Abwassers über ein Regenüberlaufsystem in das Vorfluterwasser geduldet werden, aber der Straßenschmutz wurde zu Beginn des Regens und bei geringeren Niederschlägen vom Vorfluter fern gehalten. Durch die Überlastung gelangt der Kot unklar in den aufnehmenden Gewässer, wodurch die biochemischen Belastungen zu groß werden oder neue und grössere Abwassersysteme und -strukturen notwendig werden.

In der Zwischenzeit wird in der Stadtplanung oft nur noch das Schmutzwasser in einem Kanalnetz entwässert und das Niederschlagswasser vor Ort abgelassen. Die Typen der Sonderkonstruktionen sind im Merkblatt der Firma A. V. - DVWK-A 157 "Bauwerke der Kanalisation" aufgeführt. Ab einer gewissen Regenintensität und den damit verbundenen Schmutzwassermengen werden über einen Regenüberlauf ein Teil des Schmutzwassers in einen Gewässerablauf abgelassen.

Das Regenwasserbecken ist dort angelegt, wo die Voraussetzungen für die Entlastung von Überschwemmungen unterboten werden oder wo die Entlastung zu oft beginnt und das Vorfluterwasser mit Abwasser belasten. Überladene Netzwerke können oft durch den Einsatz von Regenwasserbecken rehabilitiert werden, ohne die vorhandenen Abwasserkanäle zu vergrössern. Bei der Anbindung von Neubaugebieten an ein fast volles bestehendes Kanalnetz ist es oft möglich, das Abwasser und einen Teil des Regenwassers, nicht aber die Spitzenströme in den vorhandenen Abwasserkanälen abzulassen.

Durch die Installation eines Rückhaltebeckens kann der Ausbau der bestehenden Abwasserkanalisation vermieden werden. Unter dem Oberbegriff "Regenbecken" werden je nach Betriebsart folgende Beckentypen unterschieden: Regenwasserrückhaltebecken lagern bei Starkregen einen Teil der zugeführten Gemischwassermenge ab und führen sie mit Verzögerungs- und Drosselwirkung in die Abwasserkanalisation zurück. Damit wird eine Überbelastung im Kanalsystem verhindert, wo eine Entlastungsmaßnahme nicht möglich oder nicht gewünscht ist.

Das Regenwasser wird in groben Zügen gereinigt und dem aufnehmenden Gewässer zugeleitet. Kontinuierliche Waschbecken haben zudem einen Klarwasserüberlauf (Abwasserüberlauf), der vor dem Waschbeckenüberlauf beginnt und das im Waschbecken befindliche maschinell gereinigte Gemischwasser dem Vorflutwasser zuführt. Staukanäle mit Obenentleerung sind in der Regel wie Auffangwannen ausgeführt, sofern die Voraussetzungen für Auffangwannen erfüllt werden können.

Ansonsten sind sie wie Lagerkanäle mit unterseitiger Entlastungen zu behandel. Lagerkanäle mit Bodenentleerung bekommen einen Volumenzuschlag in einem einfacheren Partitionierungsverfahren aufgrund des geringeren Setzungseffektes. Bei den Detektionsverfahren sind die besonderen Merkmale für Lagerkanäle mit Bodenentleerung zu berücksichtigen. Die Errichtung und Instandhaltung der kommunalen Kläranlage und der kommunalen Kläranlage (Kläranlage) obliegt dem "Abwasserentsorgungsunternehmen", in der Regel der Stadt.

Damit kann die Verpflichtung zur Abwasserentsorgung auf einen Dritten, z.B. einen Zweckverband, oder unter bestimmten Bedingungen auf den Eigentümer des Grundstücks, auf dem das Wasser entsteht, z. B. durch den Neubau einer kleinen Kläranlage, übergehen. Bei Neuanschlüssen an ein öffentliches Kanalnetz kann je nach Abwassergesetz eine Anschlussgebühr erhoben werden. In der Schweiz überwacht das BAFU die Durchsetzung der Vorschriften.

Die Errichtung der Abwasserkanalisation von Paris nach 1850, hauptsächlich von/unter G. E. Baron Haussmann, war ein wichtiger Schritt in der Stadtgeschichte. Unterirdisch wurde ein Doppelwassernetz mit Rohrleitungen für Frisch- und Schmutzwasser geschaffen. Bei der wiederkehrenden Dichtigkeitsprüfung von Altkanälen wird mit niedrigeren Testdrücken gearbeitet. Dr. Christian Berger, Johannes Lohaus: State of the sewerage system - Result of the DWA survey 2004 In: KA, Correspondenz Abwasser, Abfälle 52(5), p. 528-539 (2005), GFA, GFA, Gesellschaft zur Förderung der Abwassertechnik, Hennef, ISSN 1616-430X.

Die NZZ Neue Züricher Tageszeitung, Zürich 1987, ISBN 3-8582-3173-8 Axel Stefek: Weimars erste Grachten im Spiegelbild der Stadtplanung. Ströme, Grachten, Kläranlagen.