KANALISATION
Virtuelle Vermessung unter der Erde
3D-Bilder aus dem Kanalnetz
Die Europäischen Union (EU) gibt klare Vorgaben: Es gilt, die Wasserqualität der Flüsse, Seen und des Grundwassers zu verbessern. Deren Belastung mit Nähr- und Schadstoffen ist noch zu hoch. „Hier sind wir als kommunaler Dienstleister für die Behandlung und Beseitigung von Abwasser gefordert, jedoch tragen auch andere Akteure Verantwortung für die deutschlandweit mangelnde Gewässergüte“, betont Lukas Hartmann, Verwaltungsratsvorsitzender des Entsorgungs- und Wirtschaftsbetrieb Landau (EWL). Er fährt fort: „Der zweite Bereich, für den die Anforderungen seit Jahren steigen, ist die Hochwasservorsorge. Hier treffen wir im Zuge der Klimaanpassung viele Vorkehrungen für eine sichere und weitgehend überflutungsfreie Entwässerung in Landau. Das Thema spielt im neuen Generalentwässerungsplan, den der EWL derzeit vorbereitet, entsprechend eine wichtige Rolle.“
Dieser Generalentwässerungsplan dient dazu, die Abwasserbeseitigung so zu optimieren, damit sie den zwischenzeitlich gestiegenen gesetzlichen Vorgaben und Ansprüchen an den Umweltschutz gerecht wird. „Ein wichtiger Schritt ist hierbei die Vermessung der Bestandsbauwerke, um veraltete oder unvollständige Daten auf aktuellen Stand zu bringen“, erläutert Dr. Markus Schäfer, Leiter der Abteilung Abwasserbeseitigung beim EWL.
Mit 3-D-Lasertechnik lässt der EWL derzeit wichtige Bauwerke seiner unterirdischen Stadtentwässerung vermessen. Dazu zählen die im 275 Kilometer langen Kanalnetz eingebauten Regenüberläufe, Schachtbauwerke mit Schwellen und einige Stauraumkanäle und Querschnittsprofile von Abwasserleitungen. Mithilfe der dreidimensionalen Scans der geometrischen Räume unter der Erde lassen sich präzise Daten über die Leistungsfähigkeit des Entwässerungssystems erheben und Potenziale für dessen Optimierung ausmachen. Seit Jahresbeginn führt ein beauftragtes Ingenieurbüro die Erfassung durch.
Bestandsvermessung von Sonderbauwerken
Bereits digital vermessen sind die etwa 6.000 Schächte im Kanalnetz des EWL, für die wegen ihrer eindeutigen Geometrie keine Lasertechnik gebraucht wurde. Ebenfalls stattgefunden hat eine mehrmonatige Messkampagne mittels Radar und Ultraschall zur Erfassung der Fließgeschwindigkeiten und Wasserstände an wichtigen Zwischenpunkten im Kanalnetz. Im aktuellen Schritt erfolgt das Laserscanning der Sonderbauwerke im Entwässerungssystem. Von zentraler Bedeutung sind hier die 20 Regenüberläufe, die 10 Regenüberlaufbecken und einige Stauraumkanäle mit Überlauf. Über sie wird Abwasser bei Überlastung – wie etwa bedingt durch Starkregen, der das Kanalnetz flutet – in umliegende Gewässer abgeleitet.
„Wir arbeiten daran, diese niederschlagsbedingte Belastung der Gewässer zu minimieren. Dazu müssen wir den Anteil des Regenwassers im Mischsystem reduzieren oder die Aufnahmekapazität des vorhandenen Abwassersystems durch eine Kanalnetzsteuerung besser ausnutzen. An anderer Stelle, wo wir genug Fläche zur Verfügung haben, setzen wir auf naturnahen Regenrückhalt durch Verdunstung, gedrosselte Ableitung und Vorreinigung“, erläutert Markus Schäfer. Er fährt fort: „Mit den Daten der 3-D-Scans können wir ein valides Berechnungsmodell für das unterirdische Abflussgeschehen erstellen und unterschiedliche Szenarien berechnen – Hochwasserereignisse, Bevölkerungsentwicklung, Zubau. So finden wir heraus, wo und in welchem Umfang die Kapazitäten optimiert werden müssen.“
Aufwendiges Verfahren
Für das Laserscanning muss das jeweilige Bauwerk gereinigt, trockengelegt und belüftet werden. Teilweise sind Straßensperrungen nötig, da sich viele der Bauwerke unterhalb von Verkehrswegen befinden. Dann erst können die Geräte in Stellung gebracht werden und ihre Arbeit verrichten. Der Laser scannt rotierend den Raum, so dass mit dem entstehenden Bildmaterial im Nachgang am Computer in hochaufgelöster 3-D-Qualität jedes Detail begutachtet und jeder Abstand, jedes Raummaß exakt nachvollzogen werden kann. „Mitte des Jahres werden wir alle Daten ausgewertet haben. Anschließend erstellen wir das Berechnungsmodell und erarbeiten den Plan für ein zukunftsfestes Entwässerungssystem, das den Anforderungen des kommenden Jahrzehnts gewachsen ist“, schließt Markus Schäfer.
