Teilortskanalisationen

Möglichkeiten der Integration eines etablierten Provisoriums in zukunftsfähige Systeme

Hans-Jörg Temann

Kurzübersicht

Die vorliegende Dissertation gibt erstmals einen umfassenden und systematischen Überblick über bestehende Teilortskanalisationen und deren Wirkungen. Darüber hinaus werden verschiedene Nutzungs- und Integrationsmöglichkeiten vorgestellt, ein angepasstes Zielsystem entwickelt und vorhandene Planungsmethoden modifiziert. Im Ergebnis der Arbeit steht ein flexibles Verfahren zur Entscheidungsunterstützung, das gerade unter den neuen Anforderungen gewinnbringend einsetzbar ist.
ISBN: 978-3-944101-53-8
ISSN: 1862-1406
Veröffentlicht: September 2014, 1. Auflage, Einband: Hardcover, Abbildung und Tabellen: Zahlreiche Tabellen und Abbildungen, 24 davon farbig, Seiten 298, Format B5, Gewicht 0.55 kg
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Hans-Jörg Temann

Teilortskanalisationen

Möglichkeiten der Integration eines etablierten Provisoriums in zukunftsfähige Systeme


Band 27 der Schriftenreihe des Bauhaus-Instituts für zukunftsweisende Infrastruktursysteme (b.is). 15. Jahrgang 2014.

2014. Format B5. Hardcover. 298 Seiten. Zahlreiche Tabellen und Abbildungen, 24 davon farbig. ISBN 978-3-944101-53-8. Preis 32,80 Euro.
RHOMBOS-VERLAG, Berlin 2014


Band 27 herausgegeben von:
Bauhaus-Universität Weimar, Professur Siedlungswasserwirtschaft
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jörg Londong
Coudraystraße 7, 99421 Weimar
http://www.uni-weimar.de/Bauing/siwawi/home/_home.htm

Herausgeber der Schriftenreihe:
Bauhaus-Institut für zukunftsweisende Infrastruktursysteme (b.is)
http://www.uni-weimar.de/de/bauingenieurwesen/institute/bis/


Zu den Herausgebern der Schriftenreihe

Das Bauhaus-Institut für zukunftsweisende Infrastruktursysteme (b.is) verfolgt das Ziel, die Kooperation der beteiligten Professuren Siedlungswasserwirtschaft, Biotechnologie in der Ressourcenwirtschaft und Urban Energie Systems zu intensivieren, um Lehr-, Forschungs- und Beratungssaufgaben auszubauen. So sind beispielsweise die Weiterentwicklung von Studiengängen, gemeinsame Doktorandenkolloquien oder gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsaufgaben angedacht.


Das neu gegründete Bauhaus-Institut für zukunftsweisende Infrastruktursysteme (b.is) will sich deutlich sichtbar im Bereich der Infrastrukturforschung aufstellen. Die Forschung und Lehre in diesem Bereich orientiert sich am medienübergreifenden Modell der nachhaltigen Gestaltung von Stoff- und Energieflüssen, die verbindendes Konzept der Kernprofessuren des Instituts sind.
Dem b.is gehören an:


Professur Siedlungswasserwirtschaft
http://www.uni-weimar.de/de/bauingenieurwesen/professuren/siedlungswasserwirtschaft/


Professur Biotechnologie in der Ressourcenwirtschaft
http://www.uni-weimar.de/de/bauingenieurwesen/professuren/biotechnologie-in-der-ressourcenwirtschaft/


Junior-Professur Urban Energy Systems
http://www.uni-weimar.de/Bauing/energy/index.html


Honorarprofessor Dr.-Ing. U. Arnold
http://www.ahpkg.de/index.php?id=93


Zum Buch


Bei den im ländlichen Raum Mitteldeutschlands verbreiteten Teilortskanalisationen, oft auch als „Bürgermeisterkanäle“ bezeichnet, handelt es sich im Prinzip um öffentliche Abwassernetze ohne zentrale Kläranlage. Die Behandlung des Schmutzwassers erfolgt dezentral auf den einzelnen Grundstücken - meist unzureichend in alten Ein- oder Mehrkammergruben.
Infolge hoher Gewässerbelastungen durch Schadstoffemissionen aus Teilortskanalisationen besteht vielerorts Handlungsbedarf. Andererseits ist die Zahl an Handlungsoptionen mit der Etablierung Neuartiger Sanitärsysteme in den letzten Jahren sprunghaft angestiegen. Diese neue Vielfalt erfordert effizientere Auswahlprozesse, speziell in den frühen Phasen von Planungen.
Die vorliegende Dissertation gibt erstmals einen umfassenden und systematischen Überblick über bestehende Teilortskanalisationen und deren Wirkungen. Darüber hinaus werden verschiedene Nutzungs- und Integrationsmöglichkeiten vorgestellt, ein angepasstes Zielsystem entwickelt und vorhandene Planungsmethoden modifiziert. Im Ergebnis der Arbeit steht ein flexibles Verfahren zur Entscheidungsunterstützung, das gerade unter den neuen Anforderungen gewinnbringend einsetzbar ist.


Inhaltsverzeichnis


1    Einführung    1
1.1    Problemstellung    1
1.2    Zielsetzung    3
1.3    Einordnung    4
1.4    Vorgehensweise    4

2    Teilortskanalisationen - ein etabliertes System    7
2.1    Begriffsbestimmung    7
2.2    Verbreitung von Teilortskanalisationen    9
2.3    Entstehung von Teilortskanalisationen    12
2.4    Teilortskanalisationen als System    16
2.4.1    Systemgliederung und Systemgrenzen    16
2.4.2    Funktionen    19
2.4.3    Merkmale von Entwässerungsgebieten mit Tok    22
2.4.4    Merkmale von Tok-Netzen    24
2.4.5    Abgrenzung gegenüber Gewässern    29
2.4.6    Eigentumsfragen und wirtschaftliche Bewertung    31
2.5    Elemente bestehender Teilortskanalisationen    32
2.5.1    Haltungen    32
2.5.2    Schächte und sonstige Bauwerke    40
2.5.3    Klärgruben (KGr) und Kleinkläranlagen (KKA)    43
2.5.4    Grundstücksentwässerungsanlagen    47
2.6    Auswirkungen von Tok auf die Gewässer    48
2.6.1    Zusammensetzung des Abwassers in Tok    48
2.6.2    Belastungen der Oberflächengewässer durch Tok    52
2.6.3    Zustand der Gewässer in Tok-Gebieten    55
2.7    Zusammenfassung    56

3    Tok-Systeme im Kontext aktueller Anforderungen    60
3.1    Abwasserentsorgung - Ziele und Anforderungen    60
3.1.1    Ziele und Anforderungen nach heutigen Regelwerken    60
3.1.2    Zielsystem und Wirtschaftlichkeit    62
3.2    Basis für ein angepasstes Zielsystem in Tok-Gebieten    63
3.2.1    Grundlegende Struktur des Zielsystems    63
3.2.2    Entsorgungsziele - Zentrale Funktionen    67
3.2.3    Umweltziele - Gewässerschutz    71
3.2.4    Wirtschaftliche Ziele - Kosten und Risiken    75
3.2.5    Sonstige Ziele - Sonstiges    84
3.2.6    Nicht explizit berücksichtigte Aspekte    85
3.2.7    Fazit und weiteres Vorgehen    87
3.3    Potenziale und Defizite vorhandener Tok-Systeme    88
3.3.1    Zentrale Funktionen    88
3.3.2    Gewässerschutz    90
3.3.3    Kosten und Risiken    92
3.3.4    Sonstiges    94
3.4    Zusammenfassung    95

4    Zukünftige Nutzungen und Integration von Tok    97
4.1    Neuartige Sanitärsysteme    97
4.2    Grad der Nutzung der Tok-Elemente    100
4.2.1    Haltungen und Schächte    100
4.2.2    KGr und KKA    102
4.3    Nutzungsmöglichkeiten für die Tok- Elemente    103
4.3.1    Einzelnutzungen von Haltungen und Schächten    103
4.3.2    Möglichkeiten der Kombination von Einzelnutzungen    111
4.3.3    Nutzungsmöglichkeiten für KGr und KKA    112
4.4    Integration vorhandener Tok in neue Systeme    114
4.4.1    Stoffstromorientierte Systemgruppen im Tok-Kontext    115
4.4.2    Integrierte Darstellung der Systeme u. Nutzungsmöglichkeiten    116
4.5    Zusammenfassung    128

5    Entscheidungsunterstützung bei der Planung    129
5.1    Entwässerungsplanung und Entscheidungsprobleme    129
5.2    Entscheidungsunterstützung in Tok-Gebieten    134
5.2.1    Zielstellung, Einordnung und Anforderungen    134
5.2.2    Eignung verschiedener Bewertungsmethoden    136
5.2.3    Nutzwertanalyse (NWA)    137
5.2.4    Angepasster Planungsalgorithmus in Tok-Gebieten    140
5.3    Veranlassung und vorgelagerte Schritte    141
5.4    Konkretisierung der Ziele    145
5.4.1    Anpassung und Gewichtung der Zielkriterien    145
5.4.2    Definition von Bewertungs- und Transformationsregeln    147
5.4.3    Zielerträge - Bewertungstools für Zentrale Funktionen    148
5.4.4    Zielerträge - Bewertungstools für Gewässerschutz    150
5.4.5    Zielerträge - Bewertungstools für Kosten und Risiken    156
5.4.6    Zielerträge - Bewertungstools für Sonstiges    160
5.4.7    Mindestanforderungen    161
5.4.8    Zielerfüllungsgrade - Tools zur Transformation der Zielerträge    162
5.5    Identifizierung und Auswahl von Maßnahmen    163
5.5.1    Vertiefte Bewertung des Ist-Zustandes    163
5.5.2    Aufbau eines Maßnahmenkataloges    164
5.5.3    Identifizierung wirksamer Einzelmaßnahmen    167
5.5.4    Bewertung und Auswahl der Einzelmaßnahmen    169
5.5.5    Komplettierung von Einzelmaßnahmen zu Maßnahmenpaketen... 171
5.6    Entwicklung und Vorauswahl von Alternativen    171
5.6.1    Konkretisierung und Differenzierung der Maßnahmenpakete    171
5.6.2    Entscheidung zum weiteren Ablauf    172
5.6.3    Entwicklung vollständiger Alternativen und Kostenermittlung    174
5.6.4    Bewertung u. Vorauswahl näher zu untersuchender Alternativen . 175
5.7    Auswahl der Vorzugsvariante und nachgelagerte Schritte    176
5.8    Zusammenfassung    179
 
6    Fiktives Fallbeispiel Gründorf    181
6.1    Basisdaten zur fiktiven Ortschaft Gründorf    181
6.2    Veranlassung und Akteure    182
6.3    Vorgelagerte Schritte    183
6.4    Anpassung und Gewichtung der Zielkriterien    185
6.5    Identifizierung und Auswahl von Maßnahmen    186
6.5.1    Vertiefte Bewertung des Ist-Zustandes    186
6.5.2    Auswahl wirksamer Einzelmaßnahmen    189
6.5.3    Komplettierung der Einzelmaßnahmen zu Maßnahmenpaketen ... 193
6.6    Entwicklung und Vorauswahl von Alternativen    194
6.6.1    Konkretisierung und Differenzierung der Maßnahmenpakete    194
6.6.2    Weiterentwicklung der Maßnahmenpakete zu Alternativen    195
6.6.3    Bewertung der Alternativen    199
6.6.4    Interpretation der Ergebnisse und Vorauswahl    206

7    Diskussion, Fazit und Ausblick    208
7.1    Diskussion der Methoden zur Informationsgewinnung    208
7.2    Diskussion der Ergebnisse    209
7.2.1    Ausgangszustand, Anforderungen und Handlungsoptionen    209
7.2.2    Entscheidungsunterstützungssystem (EUS)    210
7.3    Fazit211
7.4    Ausblick    212

8    Zusammenfassung    215

9    Literaturverzeichnis    219

10    Anhänge    235

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