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Eine '''Kanalisation''' ist eine Anlage zur Sammlung und Ableitung von Abwasser, Regen- oder Schmelzwasser durch unterirdische Kanäle im Zuge der Abwasserbeseitigung. Regionale Bezeichnungen für die Kanalisation sind Dole, Siel oder auch Beschleusung.

Zur Kanalisation gehören neben dem Kanalnetz auch Sammel-, Pump-, Absperr- und mechanische Reinigungsanlagen. Das gesammelte Abwasser wird zu Abwasserbehandlungsanlagen (meist Kl�ranlagen) transportiert oder direkt in Gew�sser, in diesem Zusammenhang als Vorfluter bezeichnet, eingeleitet.

''Kanalisation'' deckt sich teilweise mit dem Begriff '''Entwässerungsanlage'''. Dabei handelt es sich gemäß DIN EN 752-1:1995 um .

Bei vollständig gedeckter Kanalisierung natürlicher Fließgewässer spricht man von ''Verrohrung''. Beispiele sind der Darmbach in Darmstadt, der Salzbach in Wiesbaden samt Zuflüssen, der Wuppertaler Briller Bach und der Mirker Bach, in Österreich der Grazbach in Graz und der Wienfluss in Wien.

Entwicklung

Mit der Bildung von zusammenhängenden Siedlungen entstanden hygienische Probleme durch Abf�lle, Abwässer und Überflutungen. Die einfache Verfügbarkeit von Trinkwasser war ein Hauptgrund für die Entstehung von Siedlungen an Bächen und Flüssen. Die Gewässer konnten als natürliche Vorflut zugleich auch zur Ableitung der Abwässer genutzt werden.

Bevor unterirdische Kanalsysteme angelegt wurden, liefen Abwässer zunächst offen in Rinnsteinen entlang der Straßen und sammelten sich in kleinen Bachläufen und anderen natürlichen Gew�ssern.

Um Flut- und Regenwasser schnell ableiten zu können, entwickelten sich in Siedlungen früh erste Kanalisationen, die auch als '''Schwemmkanalisation''' bezeichnet werden, da Schmutz und Abfälle durch das Regenwasser fortgespült wurden, während Abwässer auf den einzelnen Parzellen meist versickert wurden.

Erste Entwässerungskanäle lassen sich um 3000 v. Chr. im Euphrattal nachweisen. Von ca. 2600 bis 1800 v. Chr. verbreitete sich die Indus-Zivilisation auf der Fläche des heutigen Pakistan. Sie kannte gepflasterte Stra�en mit Gullys sowie Haus<nowiki />toiletten, die gemauerte Entwässerungskanäle speisten. Diese werden zu den ältesten Kanalisationen der Welt gezählt. In Mohenjo-Daro können noch heute die aus Ziegeln gemauerten Hausanschlüsse und Kanäle besichtigt werden, welche das Abwasser ableiteten. Zu Zeiten der R�mer wurden Schwemmkanalisationen verwendet; meistens handelte es sich dabei allerdings um offene Gerinne, wegen des hohen Bauaufwandes waren Abwasserrohre selten. Die bekannteste römische Kanalisation ist die Cloaca Maxima in Rom. Der Rest einer unterirdischen römischen Abwasserkanalisation ist in der K�lner Altstadt noch heute begehbar.

Im frühen europäischen Mittelalter ging das Wissen um die hygienische Bedeutung einer geordneten Abwasserentsorgung weitgehend verloren, weshalb es infolge einer wachsenden Bevölkerung über Jahrhunderte hinweg zu großen Choleraepidemien kam. Erst in der Neuzeit wurde in den aufgrund der Industrialisierung stark gewachsenen Städten eine geordnete Abwasserentsorgung installiert. Im Jahre 1739 war Wien als erste Stadt Europas vollständig kanalisiert. Noch im Jahr des Gro�en Brandes von 1842 wurde in Hamburg mit dem Bau des ersten modernen Kanalisationssystems auf dem europäischen Festland begonnen. Ab 1856 beabsichtigte London nach Erfahrungen mit mehreren Cholera-Epidemien den Bau eines Kanalisationssystems. Final beschlossen wurde das Vorhaben im Jahr des ?Gro�en Gestankes? (1858).

Am Beispiel von s schwerwiegende technische Fehler bei Konzeption und Bau der Kanalisation und somit hohe Fehlinvestitionen vermieden, im Gegensatz etwa zu Frankfurt, Düsseldorf, Essen und Münster. Die Entwicklung der biologischen Abwasserreinigung und des Belebtschlammverfahrens folgte in den Jahren 1900?1940.

Im ländlichen Raum entstand die heutige Kanalisation im Regelfall durch die sogenannten B�rgermeisterkan�le.

Sie leiten mindestens den kritischen Mischwasserabfluss Qkrit zur Kläranlage weiter.
Ergibt sich ein Mischverhältnis
mRÜ = (Qdr???Qt24) / Qt24 > 7,

so ist das Mischverhältnis von mRÜ = 7 für den RÜ zugrunde zu legen.

Liegt die mittlere CSB-Konzentration im Trockenwetterabfluss ct über 600 mg/l, so ist das Mischverhältnis m zu erhöhen, um stärkere Verdünnungen zu erzielen:

mRÜ ? (ct???180) / 60.

Die Überläufe sind möglichst mit hochgezogenem Wehr auszubilden. Durchmesser eines Drosselrohres du > 0,2 m. Ein RÜ mit Bodenöffnung (Springüberlauf) ist bei schließendem Abfluss sinnvoll.

Ein RÜB sollte ein Mindestspeichervolumen haben:
Vsmin = 3,60?+?3,84?qr in m³/ha.

Durchlaufbecken (DB) sollen Vs > 100 m³ aufweisen,
Fangbecken (FB) sollen Vs > 50 m³ haben.

Fangbecken (FB) im Nebenschluss

Ein Fangbecken dient dazu, den ersten Wasserstoß bei Regenereignissen aufzufangen und den Kanal zu entlasten. Sie werden im Normalfall vom Kanal durchflossen. Im Nebenschluss werden sie über Trennbauwerke beschickt. Nach Füllung des Beckens tritt der Beckenüberlauf in Aktion. Es entsteht kein Gefälleverlust. Bei Trockenwetter und kleinen Regen mit QR < Qab erfolgt kein Zufluss zum Becken. Die Entleerung geschieht durch eine Pumpe mit konstanter zusätzlicher Beschickung des Klärwerks.

Im Hauptschluss geht der Klärwerkzufluss durch das Becken. Charakteristisch sind einfache Anordnung, kein Trennbauwerk, eventuell Gefälleverlust, Entleerung ohne Pumpe, Abfluss schwankend ohne Steuervorrichtung.

Durchlaufbecken (DB) im Nebenschluss

Durchlaufbecken haben zusätzlich einen Überlauf für geklärtes Wasser (Klärüberlauf), der vor dem Beckenüberlauf anspringt und das im Becken mechanisch geklärte Mischwasser zum Vorfluter leitet.

Stauraumkanäle (SK)

Stauraumkanäle mit oben liegender Entlastung werden in der Regel wie Fangbecken bemessen, sofern die Bedingungen für Fangbecken eingehalten werden können. Andernfalls sind sie wie Stauraumkanäle mit unten liegender Entlastung zu behandeln. Sie sind auch für Speichervolumen kleiner als 50 Kubikmeter sinnvoll.

Stauraumkanäle mit unten liegender Entlastung erhalten im vereinfachten Aufteilungsverfahren wegen der schlechteren Absetzwirkung einen Volumen-Zuschlag. Das spezifische Speichervolumen Vs ist wie für Regenüberlaufbecken zu ermitteln.

VSKU = 1,5?·?Vs?·?Au in m³, mit Vs in m³/ha = spezifisches Speichervolumen und Au in ha = undurchlässige Fläche des zugehörigen Teileinzugsgebietes.

In Nachweisverfahren sind die Besonderheiten für Stauraumkanäle mit unten liegender Entlastung zu beachten. Die Entleerungsdauer von Stauraumkanälen sollte kleiner als 15 Stunden sein. Das Mindestmischverhältnis ist wie für Regenüberlaufbecken festzulegen.

Organisation und Kosten

Deutschland

Der Bau und die Unterhaltung der öffentlichen Kanalisation und der öffentlichen Abwasserbehandlungsanlagen (Kl�ranlagen) obliegen dem ?Abwasserbeseitigungspflichtigen?, im Regelfalle der jeweiligen Kommune. Diese kann die Abwasserbeseitigungspflicht einem Dritten, beispielsweise einem Abwasserzweckverband, oder unter gewissen Voraussetzungen dem Grundstückseigentümer, bei dem das Abwasser anfällt, zum Beispiel durch den Bau einer Kleinkläranlage, übertragen.

Für Neuanschlüsse an eine öffentliche Kanalisation kann je nach Abwassersatzung ein Anschlussbeitrag zu entrichten sein. Zur Ermittlung der Benutzungsgebühren wird bei Anschluss an ein zentrales Abwassernetz meistens das Schmutzwasser nach dem Trinkwasserverbrauch (Wahrscheinlichkeitsmaßstab) und das Niederschlagswasser nach angeschlossener versiegelter Fläche abgerechnet. Bei dezentralem Anschluss (Kleinkl�ranlage) wird gemäß der abgefahrenen F�kalschlammmenge abgerechnet.

In Deutschland haben (Stand 2020) die Kanalisationsrohrsysteme zusammengenommen eine Länge von insgesamt etwa 600.000 Kilometer.<ref name=":0"></ref>

Österreich

Die Errichtung, Erhaltung und Betrieb von Abwasserbeseitigungsanlagen erfolgt durch Einzelpersonen, Betriebe und Unternehmungen, Wassergenossenschaften, Kommunen und Wasserverb�nde.

Die Verrechnung der Kanalisationskosten ist in �sterreich Gemeindesache. Grundsätzlich gibt es für die laufenden Gebühren der Abwasserkanalisation drei Verrechnungsmodelle:
  • nach der Fläche der angeschlossenen Gebäudegeschosse (mehr im ländlichen Raum)
  • nach dem Wasserverbrauch aus der Trinkwasserleitung ((Wasserverteilungssystem), dieser Verteilungsschlüssel wird vermehrt im städtischen Bereich angewandt)
  • nach der Anzahl der angeschlossenen Klosettmuscheln kombiniert mit dem Wasserverbrauch (so in Graz). Wird mehr als die inkludierte Basiswassermenge verbraucht, erfolgt eine Verrechnung der Differenz nach der zweiten Methode.

Außerdem sind beim Neuanschluss Anschlussgebühren zu entrichten.

Schweiz

Die Aufsicht über den Vollzug der Gesetze unterliegt in der Schweiz dem Bundesamt für Umwelt (BAFU).

Lokale Kanalnetze

Köln

Das Abwasser in Köln wird über eine Kanalnetzlänge von rund 2400 km zu den fünf Kölner Kläranlagen in Stammheim, Langel, Weiden, Rodenkirchen und Wahn abgeleitet, gereinigt und in den Rhein geleitet.
Das Abwasseraufkommen von Einwohnern und Betrieben entspricht zusammengenommen einem Gleichwert von 1,82 Millionen Einwohnern, an die Kläranlagen der Stadtentwässerungsbetriebe Köln (StEB) angeschlossen.

Die Kanalnetzlänge beträgt 2385 km, davon sind 591 km begehbar und 1793 km nicht begehbar. Es gibt 58.129 Kanalsch�chte, 82 Regenr�ckhaltebecken und -kanäle, 674 Hochwasserschieber, 190 Betriebsschieber.
Drei Viertel des Abwasservolumens wird durch zwei große Sammler in Niehl durch zwei D�ker unter dem Rhein zum Großklärwerk nach Stammheim geleitet.

Paris

Der Bau der )''.

Dichtheitsprüfung

Mit der Dichtheitspr�fung nach DIN EN 1610 können neu erstellte oder sanierte Abwasserkanäle auf Dichtheit geprüft werden. Dazu werden alle Öffnungen des zu prüfenden Kanalabschnittes verschlossen und mit Luft oder Wasser abgedrückt. Die wiederkehrende Dichtheitsprüfung alter Kanäle wird mit geringeren Prüfdrücken durchgeführt.

Explosionsgefahr

In Kanalisationsnetzen kann Explosionsgefahr durch Biogas, dessen Bildung durch die Abwesenheit von Luftsauerstoff gefördert wird, bestehen. In Gebieten, wo Steinkohlebergbau betrieben wurde, kann durch Undichtigkeiten Grubengas in die Kanalisation eingetragen werden.

Siehe auch

  • Kanalinspektion
  • Kanaldeckel
  • Krokodil im Kanal (Urban legend)
  • Regenwassereinlauf
  • Cross-Border-Leasing
  • Wiener Kanalisation
  • Kronleuchtersaal in der K�lner Kanalisation
  • Schlauchlining
  • Schluckverm�gen
  • Kanalsp�lung
  • Abwasserw�rmer�ckgewinnung

Literatur

  • Christian Berger, Johannes Lohaus: ''Zustand der Kanalisation ? Ergebnis der DWA-Umfrage 2004''. In: ''KA, Korrespondenz Abwasser, Abfall'' 52(5), 2005, GFA, Gesellschaft zur Förderung der Abwassertechnik, Hennef, , S. 528?539.
  • Alexandru Braha, Ghiocel Groza: ''Moderne Abwassertechnik : Erhebung, Modellstruktur, Scale up, Planung''. Wiley-VCH, Weinheim 2006, ISBN 978-3-527-31270-2.
  • Willi Gujer: ''Siedlungswasserwirtschaft''. 3. Auflage. Springer, Berlin 2007, ISBN 978-3-540-34329-5.
  • Wilhelm Hosang, Wolfgang Bischof: ''Abwassertechnik''. 11. Auflage. Teubner, Stuttgart 1998, ISBN 3-519-15247-9.
  • Martin Illi; Stadtentwässerung Zürich (Hrsg.): ''Von der Schissgruob zur modernen Stadtentwässerung''. NZZ Neue Zürcher Zeitung, Zürich 1987, ISBN 3-8582-3173-8.
  • Axel Stefek: ''Weimars frühe Kanäle im Spiegel der Stadtentwicklung.'' In: ''Wasser unter der Stadt. Bäche, Kanäle, Kläranlagen. Stadthygiene in Weimar vom Mittelalter bis zum 20. Jahrhundert.'' Hrsg. von Axel Stefek für den Abwasserbetrieb Weimar. Weimar 2012, S. 15?74.
  • Klaus Mudrack: ''Biologie Der Abwasserreinigung''. 5. Auflage. Spektrum, Heidelberg 2009, ISBN 978-3-8274-2576-8.
  • Helmut Resch, Regine Schatz: ''Abwassertechnik verstehen: Ein kleines 1 × 1 der Abwassertechnik für Einsteiger und interessierte Laien''. Hirthammer, Oberhaching 2010, ISBN 978-3-88721-204-9.

Weblinks

  • Institut f�r unterirdische Infrastruktur
  • Misch- oder Trennsystem auf der Webseite des Kantons Zürich
  • berliner-unterwelten.de
  • (PDF; Referat 2004)
  • Filmskript über Reinigung der Kanalisation: Zauber der Kloaken (21. November 2020 im Internet Archive) ? nzz.ch ? format ? Dokumentation aus Paris

Fußnoten