4.2.9 Kläranlage Heimerzheim, Zulauf / Ablauf (P36/37)
Die Probenahmestelle zur Beprobung des Zulaufs (P36) befindet sich hinter dem Sandfang der Kläranlage vor der Vorklärung. Der Zulauf ist an dieser Stelle ca. 30 cm breit. Die Zuflußmenge variiert zeitlich. Die Probe-nahme des Ablaufs (P37) wurde in der Ablaufrinne des Nachklärbeckens durchgeführt, kurz bevor das gerei-nigte Abwasser den Ablauf der Kläranlage erreicht, da die StUA-Meßstelle nicht erreichbar war. Die
Ablaufrinne ist gefliest und frei von Algenbewuchs. Der Wasserstand in dieser Rinne ist nur ca. 10 cm hoch.
Für eine durchgängige Probenahme mußte der Rührer des Nachklärbeckens abgeschaltet werden.
Im Einzugsgebiet der Kalltalsperre verteilten sich die insgesamt 49 Probenahmen auf 10 Probenahmestellen:
− Roßbach, Keltzerbach linker Arm: je 3 Proben
− Hoscheit, Kall vor Paustenbach: je 4 Proben
− Entenpfuhl, Domäne: je 5 Proben
− Bruchgraben, Fischbach, Paustenbach: je 6 Proben
− Keltzerbach: 7 Proben.
4.3.2 Kriterien für niederschlags- und abflußbezogene Probenahmen in den Einzugsgebieten Nauholzbach, Wahnbach und Kall
Bei stärkeren Niederschlagsereignissen schwillt der Abfluß der Fließgewässer im Einzugsgebiet an. Die Summe aus Oberflächenabfluß und Interflow geht dabei dem Vorfluter ohne große zeitliche Verzögerung als Direktabfluß zu. Der Abflußvorgang und somit auch gegebenenfalls ein Hochwasserereigniss ist dabei maß-geblich bestimmt von Niederschlagshöhe, -intensität und -dauer sowie Größe, Relief und Vegetationsbede-ckung des Einzugsgebietes. Die Vorhersagbarkeit einer Hochwasserwelle ist aufgrund dieser zahlreichen Ein-flußgrößen unsicher.
Für die vorliegende Arbeit sollten ereignisbezogene Probenahmen an den Pegelmeßstellen von Kall, Wahn-bach und NauholzWahn-bach bei charakteristischen Hochwasserereignissen nach der Schneeschmelze, bei einem an-dauernden Landregen sowie nach einem sommnrlichen Gewitterregen durchgeführt werden, um die möglichen mikrobiologischen Veränderungen der Gewässerqualität durch Hochwasserwellen zu erfassen.
In eben diesen drei Einzugsgebieten, deren Wasser jeweils Trinkwassertalsperren speist (s.u.), konnten nurn-durch die enge Zusammenarbeit mit den dortigen Wasserversorgungsunternehmen die logistischen Vorausset-zungen für eine schnelle ereignisabhängige Probenahme geschaffen werden. In Zusammenarbeit mit den betei-ligten Wasserversorgungsunternehmen wurden auch die Kriterien für jedes Untersuchungsgebiet erarbeitet, die als Orientierungswerte für die Auslösung außerplanmäßiger Probenahmen an den Pegelmeßstellen dienen sollten.
Als allgemein gültiges Kriterium galt anhaltender Niederschlag im jeweiligen Einzugsgebiet. Des weiteren war der Pegelanstieg über einen unteren Hochwassergrenzwert ausschlaggebend. Dabei wurden für das Win-ter- bzw. Sommerhalbjahr sowie für jedes Einzugsgebiet unterschiedliche Werte herausgearbeitet. Die Tabelle 7 zeigt die festgelegten kritischen Pegelstände, bei deren Überschreitung die ereignisbezogenen Probenahmen durchgeführt wurden. Die Werte wurden aus Zeitreihen der Pegelstände und aus Erfahrungswerten der Was-serversorgungsunternehmen ermittelt.
Auch die Gehchwindigkeit, mit der der Pegel den unteren Grenzwert erreicht, spielt eine wichtige Rolle. Diese ist abhängig von Art, Intensität und Verlauf der Niederschläge im Einzugsgebiet. Häufig steigen bei Niedrig-wasser im Sommer nach einem Starkregen die Pegel rascher als im Winter. Für die Praxis resultierte daraus, daß ein Hochwasserereignis sehr früh erkannt werden mußte, um die Hochwasserwelle vom Ansteigen über den Scheitelpunkt bis zum Abfallen beproben zu können. Für den Wahnbach konnten diesbezüglich konkrete
Werte ermittelt werden, die als Entscheidungshilfe für die Durchführung einer außerplanmäßigen Probenahme zugrunde gelegt wurden. Voraussetzung war die kontinuierliche Überwachung des Pegels.
Die Entscheidung zu einer Ereignisbeprobung wurde jeweils von den zuständigen Mitarbeitern der örtlichen Kooperationspartner getroffen.
Tabelle 7: Grenzwerte für Ereignisprobenahmen an den Pegeln Kall, Nauholzbach und Wahnbach
Gewässer Niederschlag Pegelhöhe [cm]
Kall Hinweis auf anhaluenden
Niederschlag
Sommerhalbjahr: 25-30 Winterhalbjahr: 55-60 Nauholzbach Hinweis auf anhaltenden
Niederschlag
Sommerhalbjahr: 15 Winterhalbjahr: 45 Wahnbach Hinweis auf anhaltenden
Niederschlag
Sommerhalbjahr: 50 Winterhalbjahr: 80 4.3.3 Zeitliches Probenahmeregime für Regelproben im Einzugsgebiet Swist
Im Einzugsgebiet der Swist verteilten sich die insgesamt 30 Probenahmen auf 9 Probenahmestellen an den Gewässern. An den Kläranlagen im Einzugsgebiet wurden insgesamt 82 Proben entnommen, jeweils am Zu- und Ablauf. Die festgelegten Intervalle sowie die Zahl der geplanten und gezogenen Proben sind den Tabellen 8 und 9 zu entnehmen.
Tabelle 8: Zeitregime der Regelproben an Gewässern im Einzugsgebiet der Swist
geplant genommen
P14, Swist, oh. Holzweiler (Esch) 4 4 7, 14, 18
P15, Swist, oh. Kläranlage Flerzheim (Lüftelberg) 4 4 11 - 16
P16, Sürstbach, oh. Kläranlage Loch 2 2 36
P17, Sürstbach, uh. Kläranlage Loch 2 2 36
P18, Swist, uh. Kläranlage Flerzheim (Müttinghoven)
= oh. Kläranlage Miel 4 4 11 - 16
P19, Wallbach, an Kreisstraße 52 2 2 27
P20, Swist, uh. Kläranlage Miel, oh. B56 (Miel) 4 4 12, 19, 4
P21, Swist, oh. Kläranlage Heimerzheim (Dünstekoven) 4 4 16, 20, 5
P22, Swist, uh. Kläranlage Heimerzheim (Heimerzheim) 4 4 16, 20, 5
Summe Probenahmen 30 30
Anzahl Proben
Beschreibung Probestelle Abstand der Proben
(Wochen)
Tabelle 9: Zeitregime der Regelprobenahme an Kläranlagen im Einzugsgebiet der Swist
geplant genommen
P25, P26 Kläranlage Hilberath 5 + 5 5 + 5 7 - 14 7
P27, P28, Kläranlage Flerzheim 10 + 10 10 + 10 4 - 6 1
P29, Kläranlage Flerzheim,
Ablauf Regenüberlaufbecken II 0 1 -
-P30, P31, Kläranlage Rheinbach 10 + 10 11 + 10 4 - 6 1
P32, P33, Kläranlage Miel 5 + 5 5 + 5 5 - 12 1
P34, P35 Kläranlage Loch 5 + 5 5 + 5 5 - 12 1
P36, P37 Kläranlage Heimerzheim 5 + 5 5 + 5 7 - 15 6
Summe 80 82
Anzahl Proben Zu- + Ablauf
Abstand Zu-/Ablauf
(Tage)
PN-Stellenbeschreibung Abstand der
Proben (Wochen)
4.3.4 Kriterien für niederschlagsbezogene Probenahmen am Regenüberlaufbecken Flerzheim Die Belastung von Oberflächengewässern mit Mikroorganismen, und damit auch mit Parasitendauerstadien wird wesentlich durch Abwässer unterschiedlicher Herkunft einschließlich Mischwasser aus Regenentlastun-gen beeinflußt. Die Ausbringung von Wirtschaftsdünger auf landwirtschaftlich Regenentlastun-genutzten Flächen, welcher bei Niederschlägen durch Abschwemmung und Austrag ebenfalls in die Oberflächengewässer gelangt, trägt eben-so zur diffusen mikrobiellen Belastung der Gewässer bei wie ungeordnete Abwassereinleitungen [109]. Nie-derschlagsereignisse können somit eine mikrobielle Belastung von Oberflächengewässern aus unterschiedli-chen Quellen bedingen.
Die Regenwassermenge im Kanalnetz kann bei Niederschlagsereignissen das 50- bis 200-fache der Schmutz-wassermenge ausmachen. Je nach Entwässerungssystem führt dies zu unterschiedlichen Belastungsspitzen in der Kanalisation bzw. auf den Kläranlagen. Aus wasserwirtschaftlichen und ökonomischen Gründen wird heu-te zunehmend ein Regenabfluß in die Kanalisation vermieden.
Zur Entlastung der Kanalsysteme vom Regenwasser werden Regenüberläufe (RÜ), Regenüberlaufbecken (RÜB), Stauraumkanäle (SK) und Regenwasserrückhaltebecken (RRB) errichtet [67]. Wird bei Nieder-schlagsereignissen der kritische Regenwasserabfluß (Q r krit) überschritten, erfolgt aus dem Kanal ein Überlauf des Mischwassers entweder direkt in den Vorfluter (RÜ) oder in Regenüberlaufbecken. In Stauraumkanälen kommt es bei Überschreiten von Q r krit zum Einstau von Mischwasser. Wird in RÜB oder SK das Rückhalte-volumen überschritten, erfolgt ein Abschlag des grob mechanisch gereinigten Mischwassers (ohne leicht ab-setzbare Stoffe und ohne Schwimmstoffe) in den Vorfluter. Unter diesen Voraussetzungen wird das Gewässer außer einer erheblichen hydraulischen auch einer hohen chemischen und mikrobiologischen Belastung ausge-setzt.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Arbeit sollten zwei ereignisbezogene Probenahmen während des Ab-schlags des Regenüberlaufbeckens II in Flerzheim durchgeführt werden. Zusammen mit dem Kläranlagen-betreiber (Erftverband) wurden Kriterien für die Durchführung außerplanmäßiger Probenahmen aufgestellt.
Als günstigstes Kriterium galt das Anspringen der Regenentlastungsanlagen durch anhaltenden Niederschlag.
Des weiteren wurde festgelegt, daß die Probenahmen auch bei einem hohen Einstau nach dem Überlaufen des Beckens durchgeführt werden sollten. Die Benachrichtigung zu einer Ereignisbeprobung erfolgte durch die zuständigen Mitarbeiter der Kläranlage.