Drehbogen 4.0

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Dynamische Kanalnetzbewirtschaftung mit hindernisfreiem Regelorgan – TP 1: Machbarkeits-/Anforderungsanalyse und Reengineering

Hintergrund

Die Zunahme an Wetterextremereignissen einerseits und demografische Veränderungen andererseits beeinflussen zunehmend den Betrieb von Kanalsystemen, insbesondere als Mischsystem. Wesentliche Herausforderungen bestehend z. B. im Management unterschiedlicher Zulaufmengen, die infolge von Starkregen immer öfter zu einem Überstau vorhandener Kanalnetze führt oder ein vermehrtes Auftreten von Entlastungsereignissen und damit Gewässerverunreinigungen verursachen. Weiterhin führen rückläufige Bevölkerungszahlen oder vermehrte Wassereinsparungen zu einem signifikanten Rückgang der Abwassermenge, was insbesondere in länger anhaltenden Trockenperioden zu einem starken Anstieg an Sedimenten im Kanal führt. Ein Ansatz zur Bewältigung dieser Herausforderung ist der Übergang von einer statischen zu einer dynamischen Kanalnetzbewirtschaftung. Ein wesentliches Kernelement sind steuer-/regelbare Drossel- und Verschlussorgane, die in der Lage sind, Abwassermengen innerhalb eines Kanalsystems gezielt und in gewünschter Weise zu beeinflussen.

Zielsetzung

Beim „Dresdner Drehbogen“ handelt es sich um ein bewegliches Rohrstück, welches aus drei entgegengesetzten Rohrkrümmern besteht und über einen Einstellwinkel von 0 bis 90° verfügt. Es verursacht keine Einengung des Rohrquerschnitts durch Einbauten eines Regelungsorgans. Somit wird die volle hydraulische Leistungsfähigkeit in jeder Betriebssituation eingehalten. Weiter kann der Scheitelpunkt der Wasserwelle höher gelegt werden als der natürliche Wasserspiegel, der sich im Freigefällekanal ergibt. Damit kann der Drehbogen vor allem als Spülinstrument wirksamer eingesetzt werden. Zudem soll eine Machbarkeitsprüfung, ob und wie installierte Systeme durch Tausch von Rohrbögenteilen verändert werden können, durchgeführt werden. Da der Drehbogen bislang nur einmal im Zuge des DBU-Förderprojekts (Az: 00650/01-/04) als individual geplanter und gebauter Prototyp existiert, und die zugrunde liegenden Anforderungen bzw. Rahmenbedingungen mehr als 30 Jahre alt sind, muss das gesamte Systemkonzept einer Generalüberprüfung sowie einem kompletten Reengineering unterzogen werden, um die identifizierten Innovationsansätze umsetzen zu können.