Um die Aufgaben der Siedlungsentwässerung erfüllen zu können, betreiben Kommunen und Abwasserzweckverbände ein komplexes System an Kanälen, abwassertechnischen Anlagen (z.B. Pumpwerken), Entlastungs- und Reinigungsanlagen sowie Kläranlagen.
Um diese Aufgaben mit der entsprechenden Versorgungssicherheit auch in Zukunft und unter verändernden Randbedingungen wie z.B. Klimawandel, Erschließung neuer Gebiete, höhere Anforderung durch technische und gesetzliche Vorhaben gewährleisten zu können, wird mit einer sogenannten „Generalentwässerungsplanung“ (GEP) die Gesamtheit der Anlagen – insbesondere ihrer Wechselwirkungen untereinander – untersucht und beplant.
Auftraggeber erhalten mit dieser besonderen Planungsleistung wichtige Hinweise für die langfristige Planung und städtische Entwicklung. So können z.B. Aussagen über die Anschlussmöglichkeiten von neuen Erschließungsgebieten getroffen werden. Die Kenntnis von hydraulischen Engstellen im Kanalnetz ermöglicht die nachhaltige und wirtschaftlich sinnvolle Erweiterung oder Sanierung von Abwasserkanälen. Eine Generalentwässerungsplanung gibt einen Überblick über die Dringlichkeit und Wirtschaftlichkeit von Sanierungsmaßnahmen und hilft gleichzeitig, diese zukunftsweisend auszulegen.
Unser Büro bearbeitet seit Anfang der 90iger Jahre Generalentwässerungspläne. Für mehrere Kommunen aktualisieren und betreuen wir die hydraulischen Kanalnetzmodelle teilweise seit mehreren Jahrzehnten und unterstützen unsere Auftraggeber bei allen Fragen der integrierten Planung im Entwässerungsnetz.
Unser Anspruch ist es sowohl die zu betreuenden Abwassernetze mit ihren hydraulischen Eigenheiten zu kennen also auch die Kanalnetzmodellierungen entsprechend dem aktuellen Stand der Technik durchzuführen. Derzeit setzen wir für den Aufbau und die Bearbeitung von Kanalnetzmodellen die Software „FOG“ der Firma ITWH ein, die einen GIS-basierten Ansatz verwendet, um mittels Einzelflächen insbesondere den oberflächlichen Abfluss mit der entsprechenden Genauigkeit abzubilden. Berechnet werden die Modelle mit der weit verbreiteten Software HYSTEM-EXTRAN, die wir jeweils in den aktuellsten Versionen einsetzen.
Spezialthemen wie die gekoppelte Anwendung von Kanalnetzmodellen mit Niederschlag-Abfluss-Modellen als auch Simulation von Überflutungen mittels 2D-Oberflächenabflussmodell runden unser Know-How in diesem Fachgebiet ab.
Komplexe Kanalnetze bestehen heute in der Regel sowohl aus historisch gewachsenen Mischwassersystemen, also auch aus Trennsystemen. Bei Niederschlagsereignissen wird Oberflächenwasser in beiden Systemen aus dem Entwässerungsgebiet angeleitet. Während das Regenwasser in Trennsystemen in der Regel direkt in ein Gewässer eingeleitet wird (eventuell nach einer notwendigen Reinigung), findet in Mischsystemen eine Vermischung mit dem vorhandenen Schmutzwasser statt.
Aus technischen, wasserwirtschaftlichen und wirtschaftlichen Gründen sind in Mischsystemen Speicher- und Entlastungsbauwerke angeordnet. Um das Kanalnetz und die angeschlossene Kläranlage bei Niederschlagsereignissen nicht zu überlasteten, wird an diesen Bauwerken Mischwasser zwischengespeichert bzw. in naheliegende Gewässer entlastet. Diese Entlastungen, als auch die Einleitung aus Regenwassernetzen, führen zu hydraulischer und stofflicher Gewässerbelastung.
Um diese Belastung gewässerverträglich zu begrenzen und damit dem Ziel der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie nach dem „guten ökologischen Zustand“ nachzukommen, werden für die fachgerechte Ermittlung der Gewässerbelastung Schmutzfrachtmodelle angewendet.
Unser Büro führt seit vielen Jahren Schmutzfrachtberechnung für Kommunen und Verbände durch. Dabei geht es von der Berechnung gesamter Netze bis hin zum Nachweis von einzelnen Entlastungsbauwerken auf Basis des DWA Arbeitsblattes ATV-A 128. Für unsere Arbeit setzen wir eine aktuelle Version der Software „KOSIM“ der Firma ITWH ein.
Wie schnell fließt Wasser in einem Gewässerbett, in einem befestigten Gerinne oder in einem geschossenen Kanal ab? Und wieviel Kapazität hat mein Gewässer? Um diese Fragen zu beantworten, werden hydraulische Berechnungen eingesetzt.
Dabei unterscheiden sich die eingesetzten Berechnungsansätze und Modellsysteme nach Einsatzgebiet. Wir setzen dabei sowohl Berechnungstools für die hydrodynamische Kanalnetzsimulation (derzeit HYSTEM-EXTRAN 6.7 bis 8.1) als auch Werkzeuge für die Wasserspiegellageberechnung von Gewässern ein (HYDRO_AS-2D und GeoHECRas 2D). Dies ermöglicht es uns, die verschiedenen Fragestellungen im Gewässer als auch im Kanalnetz mit den passenden Modellen zu untersuchen und tragfähige Antworten zu liefern.
Auf der Basis dieser hydraulischen Berechnungen erstellen wir Hochwassergefahren – und Hochwasserrisikokarten für Hochwassermanagementpläne, führen Überflutungsprüfungen in städtischen Gebieten durch, ermitteln die hydraulischen Randbedingungen für Planungen von Bauwerken und Kanälen und führen Nachweise für bestehende Systeme durch.
Instationäre Strömungsprozesse in Rohrleitungen, also Strömungen mit zeitlich/räumlicher Änderung des Durchflusses, stellen in Rohrleitungssystemen oft den Regelfall dar. Das können z.B. Abwasserdruckleitungen sein, mit dem mittels Pumpwerk Abwasser über längere Strecken gefördert wird. Aber auch Trinkwasserleitungsnetze einschließlich der dazu gehörigen technischen Anlagen.
Wenn in vollfließenden Rohrleitungen, Absperrschieber und Regelorgane betätigt oder Pumpen ein- und ausgeschaltet werden, kommt es zu Druckstößen. In technischen Anlagen sind diese unvermeidbar, es gilt sie aber auf ein Maß zu mindern, so das Schäden verhindert werden können.
Zu diesem Zweck werden Druckstoßberechnungen eingesetzt. Wir setzen dafür das Programm DL-06 von einem der renommiertesten Experten auf diesem Gebiet, Dr. Ludewig, ein. Es handelt sich um einen Simulator für instationäre Strömung gering kompressibler Medien in Druckrohrleitungen. Neben den Eigenschaften des Mediums wird auch die Elastizität der Rohrmaterialen für die Berechnung der Druckwellengeschwindigkeit berücksichtigt.
Mit diesem Simulationsprogramm sind wir in der Lage, komplexe Rohrleitungssysteme einschließlich Pumpen, Armaturen und Druckbehälter, Wasserschlösser, etc. im Modellsystem abzubilden und den Druckstoß bei definierten Systemzuständen zu simulieren. So lassen sich im Nachweisverfahren für bestehende Netze die Höhe des Druckstoßes ermitteln oder in Planungsphasen Möglichkeiten zur Druckstoßminderung zu bemessen.
Für die Ermittlung von Niederschlagabfluss in Gewässern spielen Niederschlag-Abfluss-Modelle eine wichtige Rolle. Insbesondere, wenn keine oder nur wenige Messwerte für ein Gewässer vorliegen. Sie liefern Abflusswerte z.B. für definierte Hochwasserereignisse, gemeinhin bezeichnet nach dem Wiederkehrsintervall (HQ100, HQ1000, etc.), und stellen damit oft die Bemessungswerte für den Ausbau von Gewässern sowie die Planung und Auslegung von Hochwasserschutzeinrichtungen und Bauwerken dar. Außerdem liefern sie die Eingangsdaten für die hydraulischen Berechnungen.
Niederschlags-Abfluss-Modelle berücksichtigen Gebietseigenschaften wie Topographie, Befestigungsgrad, Bewuchs und Bodeneigenschaften und bestehen oft aus Einzelmodulen, die Abflussbildung, Abflusskonzentration und den Abfluss in den Gewässerläufen abbilden. Wir setzen für Niederschlag-Abfluss Berechnungen die Software HEC-HMS ein.
Durch unser geschultes Vermessungsteam für wir eigene Ingenieurvermessungen durch. Dies sind insbesondere
- Entwurfsvermessungen
- GPS-Vermessungen
- Bauwerksvermessungen
- Absteckungen
- Bestandsvermessungen
Durch den Einsatz moderner und stetig amtlich kalibrierter Geräte schaffen wir für die Planungsingenieure bereits im Vorfeld eine qualifizierte Planungsgrundlage durch eine aussagekräftige Entwurfsvermessung. Insbesondere bei freiem Gelände und großflächigeren Gelände -und Gewässererfassungen setzen wir dabei moderne GPS-Geräte ein. Bei Einschränkungen durch Häuser oder Bäume kommt es dabei oft auch zu einer Vermischung von konventioneller Vermessung und GPS-Vermessung.
Für Sonderbauwerke führen wir sehr gerne eine Bauwerksvermessung mit entsprechenden Protokollen durch, um im Bauausführungsfall keine unangenehmen Überraschungen zu erleben. Mit erfolgtem Baubeginn führt unser Vermessungsteam die Absteckung der Achsen und Bauwerke auf Koordinatenbasis aus.
Nach Abschluss der Baumaßnahme werden die genauen Höhen durch eine Bestandsvermessung erfasst und dokumentiert, welche dann in die jeweiligen Datenbanken und -systeme überführt werden können.
Eine nachhaltige Umsetzung von Baumaßnahmen mit einer Minimierung des Eingriffes in das vorhandene Umfeld des bestehenden Boden-Wasser-Tier- und Pflanzensystems steht für uns im Vordergrund unserer Arbeit. In der Auflösung des Konfliktes zwischen der Erhaltung der vorhandenen Biodiversität und der Umsetzung von technischen Baumaßnahmen liegt die Zukunft modernen vorrausschauender Ingenieurkunst. Bereits zu Planungsbeginn beschäftigen sich unsere Landschaftsplaner mit den Eingriffen und den Auswirkungen auf die Tier- und Pflanzenwelt, auf Wasser, Boden, Luft. Daher werden weit im Vorfeld dann auch Optimierungen zur Minimierung des Eingriffes betrachtet, und falls nicht anders möglich, Ersatz- und Ausgleichsmaßnahmen betrachtet.
Als modernes Ingenieurbüro, welches sich der Nachhaltigkeit des Lebens und dem Erhalt, ja der Verbesserung seiner Kultur- und Umwelträume verschrieben hat, bieten wir Ihnen folgende Leistungen unserer Landschaftsplaner an:
- Erstellen von Unterlagen im Zuge der Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP Vorprüfung, Screening)
- Erstellen von naturschutzfachlichen Gutachten im Zuge der Planung (Landschaftspflegerische Fachbeiträge, Landschaftspflegerische Begleitpläne)
- Naturschutzfachliche Untersuchungen bei Eingriffen in Schutzgebieten (FFH und SPA Vorprüfungen)
- Erstellen von Anträgen zur Befreiung von Bauvorhaben in Schutzgebieten
- Erarbeiten von Baumkataster und Pflanzpläne
- Ökologische Baubegleitung
