Untersuchungen zur Abflusssteuerung in der Stadtentwässerung am Beispiel des Drehbogens - Erprobung des Drehbogens

Förderkennzeichen	00650
Finanzierung	Deutsche Bundesstiftung Umwelt Kupczik Ingenieurbüro Hamburg
Bearbeitungszeitraum	1994 - 1996
Projektleitung	Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus Lützner
Projektbearbeitung	Dipl.-Ing. Matthias Barth
Kooperationspartner	Kupczik Ingenieurbüro Hamburg TU Dresden, Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik

Hintergrund

Das Projekt "Untersuchungen zur Abflusssteuerung in der Stadtentwässerung am Beispiel des Drehbogens - Erprobung des Drehbogens in Dresden Leuben" wird im Auftrag des Hamburger Ingenieurbüros Kupczik bearbeitet. Die Grundlagenforschung wurde von Herrn Dipl.-Ing. G. Kupczik durchgeführt, der gleichzeitig die Patentrechte an der Drehbogentechnik besitzt. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (Osnabrück) fördert das Projekt. Das Ziel der Untersuchungen besteht im hydrodynamischen und technologischen Nachweis der Funktionssicherheit eines Drehbogens zur Abfluss- und Speichersteuerung. Am Projekt sind das Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik sowie das Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft der TU Dresden beteiligt. Das Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik befasste sich vor allem mit hydraulischen Untersuchungen am Drehbogen. Das Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft übernahm seit dem 26.08.1994 die wissenschaftliche Begleitung des Pilotdrehbogens.

Funktionsprinzip und technische Daten

Der Drehbogen ist eine aus drei entgegen gesetzten Rohrkrümmern bestehende Röhre, welche um die Achse gedreht werden kann. Dabei wird die Rohrsohle des Bogens über die Kanalsohle gehoben. Der Stellwinkel ß des Bogens gegenüber der Horizontalen beträgt 0 bis 90°. Neben der horizontalen Stellung (ß = 0°) können grundsätzlich zwei Betriebszustände unterschieden werden:

Heben des Bogens: Durch das Anheben des Bogens wird die Überfallhöhe im Scheitel des Drehbogens reduziert, womit sich der Abfluss vom Oberwasser in das Unterwasser verringert. Die Aktivierung von Kanalstauraum erfolgt durch die angehobene Kanalsohle im Drehbogen und dem damit verbundenen Rückstau. Im vorhandenen Kanalnetz kann somit Abwasser zwischengespeichert und die Belastung der Vorfluter im Unterwasser durch Direkteinleitungen (Regenüberläufe) herabgesetzt werden.
Senken des Bogens: Wenn das Kanalnetz im Unterwasser ausreichend Kapazität hat, das im Oberwasser gespeicherte Abwasser zur Kläranlage weiterzuleiten oder wenn der Mischwasserzufluss so groß ist, dass durch das Anheben der Staulinie Überstauschäden im Oberwasser entstehen können, wird der Drehbogen gesenkt. Ein weiterer Effekt neben der Verzögerung des Abflusses kann durch Remobilisierung von Ablagerungen infolge der vergrößerten Abflüsse und Fließgeschwindigkeiten erreicht werden.

Der Drehbogen zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:

Steuerung des Abflusses über die Veränderung der Überfallhöhe (vollkommener Überfall),
hohe Betriebszuverlässigkeit,
wartungsarm,
Humanisierung der Betriebs- und Wartungsarbeiten,
verstopfungssicher, da der Fließquerschnitt nicht reduziert wird,
Aktivierung von in der Kanalisation vorhandenem Stauvolumen durch Anheben des Drehbogens,
Nutzung des aufgestauten Wassers zur Kanalreinigung mit Spülung,
Eignung für den automatischen Betrieb.

Die Pilotdrehbogenanlage wurde am 26.08.1994 dem Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft zur Erprobung übergeben. Die nachfolgenden technischen Details waren zur Realisierung des ersten Drehbogens erforderlich.

Rohrbogen
Das Herzstück der Anlage besteht aus drei gegenläufigen Stahlrohrkrümmern mit einem Durchmesser von 1,2 m, die mittels gerader Anschluss- und Verbindungsstücke zu einer Einheit verschweißt sind. Zur Verstärkung sind Rippen aufgeschweißt, an den Enden befinden sich Flansche zum Anschluss der Dichtungen.

Lagerung
Der Bogen ist über geteilte Klemmnaben kraftschlüssig mit einer zentral gelagerten Welle verbunden. Die geteilten Klemmnaben erlauben einen Ausbau der Welle unter Betriebsbedingungen.

Grundrahmen
Alle Einzelteile, wie Getriebe, Lager, Bandbremse, sind auf einem gemeinsamen Stahlrahmen aufgebaut. Damit kann der Drehbogen als fertig montierte Einheit eingebaut werden.

Antrieb
Der Getriebemotor mit einer Übersetzung von 1702:1 hat eine Leistung von 2,2 KW. Mit einer Ausgleichskupplung wird das Drehmoment auf eine zweifach gelagerte Ritzelwelle mit Bandbremse übertragen. Die Kraftübertragung auf den Rohrbogen erfolgt über eine weitere Verzahnung, bestehend aus einer Ritzelwelle und einem Quadranten mit einem Übersetzungsverhältnis von 8,7:1.

Korrosionsschutz, Verschleißschutz
Alle Stahlteile des Drehbogens sind äußerlich mit einem Teerepoxidharz-Anstrich versehen. Der Innenbereich des Drehrohres ist mit einer vulkanisierten Gummierung ausgekleidet.

Bauwerk
Die Drehbogenkammer ist aus Stahlbeton ausgeführt worden (Länge 11,4 m; Breite 6 m; Tiefe 5,5 m). Im Bauwerk befinden sich Pumpensumpf, Laufbühnen, Drehbogen und Steuerpult.

Dichtungen
Der Torsionskompensator ist 2 m lang und besteht aus Gummi mit Bewehrungsringen, wodurch bei einer Verdrehung der Querschnitt erhalten bleibt. Eine kraftschlüssige Verbindung zum Abwasserkanal bzw. Drehbogen wird mit Flanschen erreicht. Die Kompensatoren sind bei einer 45° Bogenstellung entspannt eingebaut, so dass maximal eine Verdrehung von 45° erfolgt. Hohe Gewichtslasten werden zusätzlich durch 4 Gurte aufgenommen.

Steuerpult
Über einen Winkelgeber kann jede Position zwischen 0 und 90° gewählt werden. Die Stellzeit zwischen Endlagenwechsel kann zwischen 2,5 und 15 Minuten gewählt werden. Die Drehgeschwindigkeiten können variiert werden, wobei die mit 2,3 min erreichte Aufstellung des Drehbogens von 0 auf 90° mit der maximalen Drehgeschwindigkeit erzielt wurden. Aus Sicherheitsgründen ist eine unabhängige Endlagenabschaltung eingebaut. Der Drehbogen kann ebenfalls steuerungsunabhängig manuell bedient werden.

Beschreibung des durch den Drehbogen bewirtschafteten Einzugsgebietes

Ersten Überlegungen folgend wurden für den Drehbogen fünf mögliche Standorte ausgewählt. Eine eingehende Prüfung der in der Vorauswahl festgelegten Standorte zeigte, dass vier von fünf Plätzen Nachteile aufwiesen. Vorhandene Einschränkungen waren:

Ein hohes Verkehrsaufkommen, welches die Bauphase wesentlich komplizierter gestaltet hätte,
starke Netzvermaschungen zu Nachbareinzugsgebieten, die eine Volumenbilanzierung erschwert und eine genaue Beschreibung der Wirkung des Drehbogenbetriebes auf das Kanalnetz nicht zugelassen hätte und
kleine Kanalnetze, die für eine Speicherbewirtschaftung auf Grund ihres geringen potentiellen statischen und dynamischen Speichervolumens nicht praktikabel sind.

Zum Zeitpunkt der Festlegung des Drehbogenstandortes waren die hydrodynamischen Netznachrechnungen im Stadtgebiet noch nicht flächendeckend abgeschlossen. In die engere Wahl kamen nur die Einzugsgebiete, für die Aussagen zur hydraulischen Leistungsfähigkeit der Kanalisation gemacht werden konnten. Der Standort der Kläranlage Leuben wurde als der günstigste erachtet und näher auf seine Eignung untersucht. Das Einzugsgebiet umfasst die Stadtteile Leuben, Niedersedlitz, Großzschachwitz, Sporbitz, Groß- und Kleinluga und den östlichen Teil von Prohlis. Die an die Kanalisation angeschlossene Einzugsgebietsfläche beträgt 486 ha (Gesamteinzugsgebietsfläche 1450 ha). Davon werden 42 % als versiegelt eingeschätzt. Im Einzugsgebiet sind 45929 m Kanalisation verlegt worden.

Der Standort befindet sich auf dem Gelände der ehemaligen Kläranlage Dresden-Leuben. Mit dem Ausbau der Kanalisation und zentralen Kläranlage wurden Möglichkeiten geschaffen, das Entwässerungsgebiet Leuben an den Abfangsammler anzuschließen und die Abwässer zur Kläranlage Dresden-Kaditz zu leiten. Mit der Stilllegung der Kläranlage wurden deren Bauwerke abgerissen und auf dem Gelände eine Grünfläche angelegt.

Das Regelsystem des Drehbogens in Dresden-Leuben

Allgemeines
Im Frühjahr 1995 hat die DWA GmbH Dresden einen Entwurf zur Entwässerungskonzeption Dresdens vorgestellt. Darin enthalten sind Aspekte des Kläranlagenausbaues und der Kanalnetzsanierung. Die zukünftige Regenwasserbehandlung sieht sowohl den Bau von Regenbecken und Stauraumkanälen sowie die Aktivierung bereits vorhanden Kanalstauraumes vor. Langfristig ist in Dresden eine Verbundsteuerung anzustreben. Da die meisten Systeme zur Zeit jedoch nicht existieren, empfiehlt sich für das Einzugsgebiet Dresden-Leuben momentan die Umsetzung einer lokalen Steuerung, die dann später in eine Verbundsteuerung integriert werden sollte.

Steuerziele für das Einzugsgebiet Dresden-Leuben

Für das Einzugsgebiet Dresden-Leuben können zunächst folgende Steuerziele definiert werden:

Senkung der Gewässerbelastung durch Stauraumbewirtschaftung und damit optimale Auslastung der Kläranlage durch Vergleichmäßigung des Abflusses sowie Entlastung von überlasteten Kanalbereichen durch Zwischenspeicherung und Abschlag verdünnten Abwassers in die Vorfluter,
Nutzung zur Kanalreinigung mit Spülung,
Lösung betrieblicher Aufgaben, wie Nutzung der Schwallwelle zum Vortrieb des Stauwagens und Absperren des Abflusses zum Unterwasser (nur eingeschränkt möglich, da der Drehbogen kein Verschlussorgan ist),
Einhaltung wasserrechtlicher Vorgaben.

Nicht verwirklicht werden kann eine Umleitung des Abflusses, da keine Vermaschung zu Nachbareinzugsgebieten besteht. Ob diese gebaut werden kann und soll, muss beim Übergang von der lokalen Steuerung zur Verbundsteuerung geprüft werden.

Input für die Steuerung
Als Eingangsgrößen im Einzugsgebiet selbst sind 2 Regenschreiber, eine Wasserstandsmessung und eine Geschwindigkeitsmessung vorhanden. Anhand dieser Messgrößen können Prognosen getroffen werden und der aktuelle Abflusszustand im System überwacht werden. Momentan eingesetzte Messsysteme sind Regenschreiber nach dem Wippenprinzip der Firma Thies, Ultraschall-Echolote Hydro-Ranger der Firma Nivus zur Wasserstandsmessung und ein Ultraschall-Dopplersensor DEK-Ex der Firma Nivus zur Geschwindigkeitsmessung. In der 1,5-jährigen Projektdauer haben diese Geräte ihre Betriebssicherheit unter Beweis gestellt, wobei auch andere Gerätetypen einsetzbar sind. Alle Messgeräte verfügen über elektrische Ausgänge und können somit auf einen Rechner übertragen werden. Um Fehlimpulse auszublenden, sollte als kleinstes Intervall 1 Minute überwacht werden, wobei die Messwerte als 1-minütiges Gleitmittel zu verarbeiten sind. Theoretisch ist eine Durchflusssteuerung über den Oberwasserstand möglich. Dieses trifft jedoch nur für den Fall zu, dass im Drehbogen ein vollkommener Überfall stattfindet. Die Praxismessungen zeigten, dass es bei sehr lang anhaltenden Niederschlägen sowie extremen Starkregen zu Rückstauerscheinungen aus dem Unterwasser kommen kann. Um auch für diesen Fall eine exakte Steuerung des Abflusses vornehmen zu können, muss die Fließgeschwindigkeit mit gemessen werden. Die Durchflussmessung kann sowohl im Oberwasser als auch im Unterwasser erfolgen. Für eine Umsetzung der Regelung ist die Unterwassermessstelle vorteilhafter, da die Zielgröße (Abfluss in das Unterwasser) direkt kontrolliert werden kann. Die Messgeräte sollten im strömenden Bereich installiert werden. In diesem Fall kann der Standort der Wasserstandsmessung im Oberwasser beibehalten werden. Wird eine Durchflussmessung und -regelung von der Oberwasserseite aus gewünscht, müssen die Messgeräte (Wasserstand, Geschwindigkeit) weiter stromauf installiert werden, um auch bei kleinen Zuflüssen verwertbare Messwerte zu erhalten. Des Weiteren müssen die Messgeräte außerhalb des Bereiches der Rückströmungen installiert werden. Der jetzige Standort der Wasserstandsmessung im Oberwasser wird dann überflüssig. Die aufgenommene Datenbasis kann über das Sohlgefälle angeglichen werden. Bei der oberwasserseitigen Messwerterfassung kommt erschwerend hinzu, dass bei der Regelung des Unterwasserabflusses am Regenüberlauf entlastete Wassermengen berücksichtigt werden müssen. Um die lokale Steuerung effektiver zu gestalten, sollte ein Regenschreiber und eine Wasserstands- bzw. Durchflussmessstelle aus dem Nachbareinzugsgebiet mit ausgewertet werden.

Restriktionen
Durch die Bewirtschaftung sind dem Kanalnetz bestimmte Grenzen gesetzt:

Überwachung der Rückstauebene, so dass es zu keiner Keller- oder Straßenüberflutung kommen kann. Dieses wurde an 8 Stellen des Systems mit teilweise Wasserstandsmessungen und Kontrollleisten durchgeführt. Die momentan maximal zulässige Stauhöhe am Drehbogen beträgt 2,57 m.
Vermeiden des Anspringens des Hebers; dazu darf die maximale Stauhöhe vor dem Drehbogen 2,87 m nicht überschreiten, wobei der Drehbogen um 90° angehoben ist.
Freigabe vor Spül- und Stauvorgängen zum Schutz des abwassertechnischen Personals, sofern dieses sich in der Kanalisation befindet. Dazu ist die Definition von Abbruchkriterien notwendig.
Vorgabe von Sollabflüssen für eine Regenwasserbewirtschaftung und Vermeidung von Überlastungen im Unterwasser.
Erfassung von Regelgrenzen des Drehbogens (Regelbereich 0-90°) und Anpassung der Regenüberläufe auf die gewünschten Steuerziele (z.B. Einhaltung der maximalen oder minimalen Sollabflüsse in das Unterwasser).

Datenbasis des zu bewirtschaftenden Kanalnetzes
In Auswertung der Datenbasis kann der Steueralgorithmus das Erreichen des jeweiligen Steuerzieles überwachen und bei Erkennen von Störgrößen reagieren und das Steuerverhalten so verändern, dass das Steuerziel erreicht wird oder es zum Abbruch des Steuervorganges kommt. Folgende Datenbasis ist für eine Bewirtschaftung des Einzugsgebietes Dresden-Leuben erforderlich:

Trockenwetterganglinie,
Stauganglinie bei Trockenwetter,
Auswertung des Niederschlag-Abflussgeschehens (Regen und dazugehörige Abflussganglinien, Korrelation des Regens aus Nachbarstationen),
Aufnahme und Auswertung von Bewirtschaftungsganglinien bei Regenwetter (quantitativ und qualitativ).

Realisierung von Steuerzielen in Dresden-Leuben

Spülung

Als erstes soll in Dresden die Nutzung des Drehbogens zur Kanalnetzspülung verwirklicht werden. Dabei kann prinzipiell in eine Intensivspülung (20-30 x pro Woche) und in eine Erhaltungsreinigung (5-10 x pro Woche) unterschieden werden. Mit der Intensivspülung soll die 700 m lange Unterwasserstrecke grundgereinigt werden. Nach erfolgter Grundreinigung kann die Spülanzahl reduziert werden, da eventuelle neue Ablagerungen nicht so verfestigt sind und auch nicht in dem Umfang auftreten werden. Die Spülzyklenzahlen stellen erste Anhaltspunkte dar. Anhand der praktischen Erfahrungen sind diese möglicherweise zu ändern.

Regenwasserbewirtschaftung

Eine Regenwasserbewirtschaftung soll erst nach Abschluss der Schmutzfrachtberechnungen für die Stadt Dresden vorgenommen werden. Bis zu diesem Zeitpunkt ist es wichtig, eine möglichst umfangreiche Aussage über das Niederschlag-Abflussverhalten des Einzugsgebietes zu bekommen. Kernaussagen müssen sich auf die Bewirtschaftungswürdigkeit der Regenereignisse beziehen, d. h., es muss eine Definition erfolgen bis zu welcher Stärke kleine Ereignisse nicht bewirtschaftet werden brauchen, ab welcher Größe die Niederschlagsabflüsse nicht mehr bewirtschaftbar sind und wie die Niederschlagsabflüsse zu bewirtschaften sind.

Mögliche Bewirtschaftungsformen für das Einzugsgebiet Dresden-Leuben

Bewirtschaftung unter Einhaltung eines vorgegebenen Sollabflusses (const. oder variabe),
voller Rückhalt des im Oberwasser auftretenden Niederschlagsabflusses bis das Speichervolumen gefüllt ist und anschließende Ableitung in das Unterwasser evtl. mit auftretender Entlastung in die Vorfluter,
Nach der Ableitung der Belastungsspitze (über Mengenmessung) in das Unterwasser wird das weniger verschmutzte Abwasser im Stauraum gespeichert und durch die Erhöhung der Rückstauebene gezielt entlastet,
Bewirtschaftung nach der Abwasserqualität durch Online-Messung,
Rückhalt des aus dem Oberwasser kommenden Trockenwetterabflusses zur Entlastung benachbarter Einzugsgebiete,
Absperrung des Abflusses zum Unterwasser. Diese Aufgabe kann nur eingeschränkt erfüllt werden, da der Drehbogen kein Verschlussorgan ist. Die Zeitdauer für den abflusslosen Rückhalt ist demnach eine Funktion der Überhöhung des Drehbogens und dem dadurch nutzbaren Speichervolumen sowie des Trockenwetterzuflusses aus dem Einzugsgebiet. Besteht eine Vermaschung des Kanalnetzes, kann der Abfluss evtl. umgeleitet werden, so dass die Dauer der Absperrung unabhängig von dem vorhandenen Abfluss wird.

Nutzung des Drehbogens zum Betrieb des Stauwagens im Abfangsammler

Hierzu sind bisher noch keine Untersuchungen durchgeführt worden, es ist aber denkbar, dass die durch eine Spülung erzeugte Schwallwelle für den Antrieb des Stauwagens genutzt werden kann und somit eine schnellere Reinigung des Abfangsammlers erfolgt. Dazu müssen die zulässigen Absenkkennlinien des Drehbogens und die damit verbunden maximalen Schwallwellen (Form, Geschwindigkeit) bestimmt werden. Des Weiteren muss die Anlaufzeit des Stauwagens und das Intervall für seine Unterstützung durch Schwallwellen ermittelt werden. Die Reichweite der Unterstützung durch eine Schwallwelle muss ebenfalls erst aufgenommen werden.

Weiterführende Aufgaben für die Steuerung mit dem Drehbogen in Dresden-Leuben

Zunächst kann das Steuerungsziel Spülung (Intensiv- und Intervallspülung) als lokale Steuerungsmaßnahme verwirklicht werden. Seitens der DWA Dresden GmbH sind Schmutzfrachtberechnungen für die Stadt in Auftrag gegeben. Sobald die Restriktionen hinsichtlich der Regenwasserbewirtschaftung definiert werden können, sollte die Regenwasserbewirtschaftung in Dresden-Leuben verwirklicht werden.

Zur Aktualisierung und qualitativen Verbesserung der Datenbasis des Einzugsgebietes sind die Messdaten aus dem Einzugsgebiet Dresden-Leuben weiterhin auszuwerten. Fehlende Ganglinien insbesondere für die Bewirtschaftung des Mischwasserabflusses müssen neu erstellt werden. Langfristig muss die lokale Steuerung des Entwässerungssystems in Dresden-Leuben in eine Verbundsteuerung der Stadt Dresden integriert werden.

Beurteilung der Zuverlässigkeit des Drehbogens nach 1,5 – jährigem Versuchsbetrieb

Im Rahmen des Versuchsbetriebes wurden alle technischen Anlagenteile des Drehbogens hinsichtlich ihrer Betriebssicherheit überprüft. Alle Anlagenteile haben nach einjährigem Betrieb ohne Störungen oder Schäden gearbeitet. Die Dichtheit der Flanschverbindungen des Drehbogens mit den Torsionskompensatoren und die Flanschverbindungen der Torsionskompensatoren mit den Anschlussflanschen im Zu- und Ablauf wurde nachgewiesen (Druckprobe 2 bar).

Im gesamten Betriebszeitraum haben sich die Torsionskompensatoren als elastisches Verbindungsteil zwischen Drehbogen und Kanalzulauf und -ablauf sehr gut bewährt. Visuell gibt es keinerlei Anzeichen von Elastizitätsverlusten oder Materialproblemen. Die Torsionskompensatoren wurden bei jedem Drehbogenhub oder Absenken des Drehbogens maximal um 45° plus und 45° minus auf Torsion beansprucht. An der Innenwandung der Torsionskompensatoren gibt es keine Beschädigung.

Der Antrieb des Drehbogens erfolgt über einen Elektromotor mit Drehzahluntersetzung über ein Getriebe. Im Betriebszeitraum sind keinerlei Störungen oder Unzulänglichkeiten aufgetreten.

Die Steuerung des Drehbogens erfolgt zur Zeit manuell über ein Steuerpult. Der Drehbogen kann nach Vorwahl automatisch auf jeden Anstellwinkel zwischen 0° und 90 ° angehoben oder abgesenkt werden. Für Notbetrieb ist eine Handsteuerung vorhanden. Als Mangel zeigte sich, dass bei mehrmaliger Betätigung des Drehbogens eine Verstellung des Anstellwinkels im Steuerprogramm auftrat. Durch den Einsatz eines doppelt abgeschirmten Kabels konnte die Verstellung des Anstellwinkels ausgeschlossen werden.

Zusammenfassung und Ausblick

Der Drehbogen ist zur Stauraumbewirtschaftung eines Kanalnetzes geeignet. Erste Bewirtschaftungsziele wurden an der Pilotanlage in Dresden-Leuben umgesetzt. Abflusslos lassen sich an dem untersuchten Standort ca. 720 m³ Stauraum aktivieren. Durch eine Steigerung der Sollabflüsse können bei Q_d = Q_t ca. 1.000 - 1.200 m³ und bei 2 Q_s + Q_f ca. 1.500 m³ aktiviert werden. Eine vollständige Aktivierung des für eine Regenwasserbehandlung erforderlichen Volumens des Einzugsgebietes ist allerdings nicht möglich, dazu ist ein zu großes Gefälle vorhanden. Die Prämissen für den gewählten Standort lagen insbesondere bei den unter Punkt 3. beschriebenen Kriterien. Das erzielbare Stauvolumen ist eine Funktion des Kanalnetzes (Gefälle, Nennweite, Regenüberläufe, Rückstauebenen) und der Überhöhung des Drehbogens. Der Einbauort muss nach den Steuerungszielen (Drehbogen ist kein Verschlussorgan) und nach den Anforderungen des Drehbogens (großes Bauwerk) sorgfältig ausgewählt werden. Eine Regelung des Abflusses in das Unterwasser erfolgt mit Hilfe der Überfallfunktion (vollkommener Überfall) bzw. durch eine Messung des im Unterwasser eingestellten Abflusses.
Neben der Stauraumaktivierung wurde die Eignung des Drehbogens zur Reinigung einer an den Drehbogen im Unterwasser anschließenden Kanalstrecke nachgewiesen. Über die endgültige Reichweite der Spülwirkung kann noch keine Aussage getroffen werden, da die Remobilisierungsprozesse infolge des kurzzeitigen Schubspannungsmaximums langwierige Prozesse darstellen. Die bisher durch die Spülung erzielten Ergebnisse zeigen, dass der Drehbogen auf einer begrenzten Kanalstrecke zur Grundreinigung eingesetzt werden kann. Bisher wurde die erste Kanalstrecke (62 m) nach dem Drehbogen vollständig von den Ablagerungen befreit. In den beiden nächsten Kanalstrecken (282,5 m) wurde das anfangs geschlossene Ablagerungsprofil so stark erodiert, dass nur noch Ablagerungsinseln vorhanden sind. Im Oberwasser des Drehbogens wurden keine Ablagerungen infolge Stauraumbewirtschaftung beobachtet.
Im Einzugsgebiet Dresden-Leuben können bei Regenwetter beachtliche Schmutzfrachten im Kanalabfluss entstehen. Bei den beprobten Mischwasserabflüssen wurde eine Frachtspitze am Beginn der Ereignisse nachgewiesen. Diese hohe Belastung muss durch Bewirtschaftungsmaßnahmen im Kanalnetz zwischengespeichert und zeitlich verzögert der Kläranlage zugeleitet werden.
Für den Standort Dresden-Leuben wurde nachgewiesen, dass durch die Bewirtschaftung des Kanalnetzes unter den derzeitigen Bedingungen keine Schwefelwasserstoffgefährdung besteht.
Die maschinentechnische Ausstattung des Drehbogens wies in dem einjährigen Versuchsbetrieb keine Mängel auf.
Während der Versuchsdauer stellte der Drehbogen sein gutes Betriebsverhalten unter Beweis. Anhaftungen, wie sie bei querschnittsverengenden Steuerorganen auftreten, waren nicht zu beobachten.
Die Torsionskompensatoren gewährleisten die Verbindung vom starren Kanal zum beweglichen Drehbogen. Im betrachteten Zeitraum gab es keine Probleme mit Ermüdung, Verschleiß und Undichtigkeit. Über das Langzeitverhalten können keine Aussagen getroffen werden.
Die Anlagenkonfiguration des Drehbogens (außerhalb des Nassbereiches liegende Anlagenteile) trägt wirkungsvoll zur Humanisierung der Arbeit in der Kanalisation bei.

Schlagwörter

Kanalisation, Trockenwetter, Stauraum, Kanalreinigung, Kanalsedimente, Steuer- und Regelkonzepte, Sielhaut, Drehbogen, Regenwasserbehandlung, Mischwasserbehandlung