Nach [Wasserhaushaltsgesetz § 54] ist Abwasser

• das durch häuslichen, gewerblichen, landwirtschaftlichen oder sonstigen Gebrauch in seinen Eigenschaften veränderte Wasser und das bei Trockenwetter damit zusammen abfließende Wasser (Schmutzwasser) sowie

• das von Niederschlägen aus dem Bereich von bebauten oder befestigten Flächen gesammelt abfließende Wasser (Niederschlagswasser).

Nach den kommunalen Ortssatzungen dürfen mit den Abwässern keine Stoffe abgeleitet werden, die den Bestand der öffentlichen Abwasseranlagen beeinträchtigen können. Einleitungsbegrenzungen existieren gemäß [DWAM115-2:2005] insbesondere für

• den pH-Wert (6,5 - 10),

• für Sulfate (600 mg SO₄^2-/l)

• für schwerflüchtige lipophile Stoffe (300 mg/l) - und für die

• Abwassertemperatur (35°C).

Die eingetragenen Feststoffe in Kanalisationen stammen überwiegend aus folgenden Quellen:

• aus Schmutzwassereinleitungen
  • Feststoffeintrag durch häusliches Schmutzwasser
  • Feststoffeintrag durch betriebliches (gewerbliches und industrielles) Schmutzwasser
• aus Regenwassereinleitungen
  • Feststoffeintrag von Bodenoberflächen durch die Straßenabläufe
  • Feststoffeintrag von Dachflächenentwässerungen
• aus Fremdwasser

Häusliches Schmutzwasser fällt in Küchen, Waschräumen, Waschbecken, Badezimmern, Toiletten und ähnlichen Einrichtungen an. Die darin enthaltenen Feststoffe bestehen zu 80-90 % aus organischen Feststoffen wie Nahrungsresten, Fetten, Fäkalien, Haaren, Papier etc.

[Godeh2002] [ATV96] [ATVDVWKM 369:2003].

Den restlichen Anteil bilden mineralische Feststoffe, die beispielsweise aus der unsachgemäßen Entsorgung von Hausabfällen wie z. B. Katzenstreu resultieren.

In Abhängigkeit von Ort und Art der Regenwassereinleitungen in die Kanalisation unterscheidet man den Feststoffeintrag von Dachflächen­entwässerungen, die direkt über Abwasserleitungen am Abwasserkanal angeschlossen sind, und den Feststoffeintrag von Bodenoberflächen durch die Straßenabläufe. Darüber hinaus stellen auch die Lüftungsöffnungen von Schachtabdeckungen eine potenzielle Quelle für den Feststoffeintrag dar.

Maßgebliche Quellen für den Feststoffeintrag von Dachflächen­entwässerungen sind Staubniederschläge und Rückstände der jeweiligen Dachhaut. In Gebieten mit Industrie, z.B. einem Kohlekraftwerk, ist aufgrund der Feststoffpartikel in der Luft mit erhöhten Feststoffeintrag in die Kanalisation zu rechnen [Godeh2002] [ATV96] [Godeh2000].

Bei Bodenflächen wird zwischen unversiegelten (z.B. Grünflächen) und versiegelten Flächen (z.B. Straßen) unterschieden. Der Regenwasserabfluss von versiegelten Flächen weist den höchsten Feststoffgehalt auf. Dieser wird im Wesentlichen über Straßenabläufe mit zugehörigem Anschlusskanal dem Misch- oder Regenwasserkanal zugeführt.

Nahezu die Hälfte aller in Mischwasserkanälen und 100 % aller in den Regen­wasser­kanälen des Trennsystems anfallenden Feststoffe …

Feststoffeinträge mit dem infiltrierenden Grundwasser oder durch innere Belastungen in Schadensbereichen „mit Boden sichtbar“ führen einerseits zu verstärkten Ablagerungen in den Kanälen bis hin zu Verstopfungen und andererseits zu Änderungen der Bettungsbedingungen durch Auflockerung des Bodens in der Leitungszone bis hin zu einer mehr oder weniger großen Hohlraumbildung.

Der Gesamtfeststofftransport findet in Abwasserleitungen und -kanälen in der Regel unter turbulenten Strömungsbedingungen statt - und zwar durch...

• Geschiebe- oder Bodentransport und

• Schweb- oder Suspensionsstofftransport.

[SteinR2005] [Glazi1989]

Die komplexen Transportvorgänge in einem Kanal können in vier Transportzustände unterteilt werden, die sich durch die vertikale Konzentrationsverteilung der Feststoffe über den Fließquerschnitt unterscheiden [SteinR2005] [Führb62].

Nachfolgend wird auf den kommenden Seiten die Veränderung der Raumkonzentration (auch als Volumenkonzentration bezeichnet) und der Transportkonzentration über den Fließquerschnitt in Abhängigkeit von der mittleren Fließgeschwindigkeit …

Die Transportzustände werden mit Hilfe der beiden Konzentrationsmaße Raum- oder Volumenkonzentration c und Feststoff- oder Transportkonzentration c_T (auch Volumenkonzentration an absetzbaren Feststoffen genannt) unterschieden [ATVDVWKA 110].

Die mittlere Raum­konzentration c ist als Quotient aus dem Feststoffvolumen V_S und dem Gesamtvolumen V_G der Feststoffe im Transportmedium V definiert [Macke82].

Gleichung 1: (Formel: Konzentrationsverteilung …