Schadstoffe, die durch abfließendes Regenwasser mitgespült werden, sind überwiegend an kleine und kleinste Feststoffpartikel gebunden. Diese können durch mechanische Klärung im Absetzverfahren aus dem Wasser entfernt werden (Sedimentation). Da aber gerade die schadstoffbelasteten Feinstpartikel nur langsam absinken, brauchen die Sedimentationsvorgänge viel Zeit. Um die notwendige Aufenthaltszeit zu erreichen, muss in herkömmlichen Sedimentationsanlagen, z. B. in Regenklärbecken mit Dauerstau, die Fließgeschwindigkeit stark reduziert werden. n solchen Becken kommt es oft zu unerwünschten Strömungsausbildungen, die den Sedimentationsprozess erschweren. Außerdem muss eine bestimmte Beckentiefe vorhanden sein, um den Wiederaustrag abgesetzter Stoffe zu verhindern. Dafür sind große Bauvolumina erforderlich – große und kompakte Baukörper sind die Folge.

Bild 1: Beispielhafte Strömungsausbildung in rechteckigen Regenklärbecken mit unterschiedlicher Anströmung
Quelle: Fränkische Rohrwerke Gebr. Kirchner GmbH + Co.KG, Königsberg

Bild 2: Regenklärbecken in Betonbauweise
Quelle: Fränkische Rohrwerke Gebr. Kirchner GmbH + Co.KG, Königsberg

Innovative Sedimentationsanlagen aus Kunststoff sind wichtige Komponenten in der natürlichen Regenwasserbewirtschaftung. Sie dienen vorwiegend dem Schutz von Versickerungsanlagen vor Verschmutzung und Verstopfung. Zur Reinigung von Niederschlagswasser für die anschließende Versickerung oder Ableitung wird das verschmutzte Regenwasser mechanisch, über das Prinzip der Dichtetrennung, von sedimentierbaren Stoffen getrennt.

Bei der Sedimentationsanlagen SediPipe von Fränkische Rohrwerke ist der Sedimentationsraum langgestreckt und rohrförmig, das kommt dem Absetzprozess gleich zweifach entgegen: Es erfolgt eine Strömungsgleichrichtung und die Sinkwege der Partikel verringern sich. Der Gleichrichtungseffekt im Rohr vermeidet Wirbelbildung und Kurzschlussströmungen, das Wasserbewegt sich gleichmäßig vom Start- zum Zielschacht. Dabei muss ein Partikel lediglich den kurzen Weg bis zur Rohrsohle zurücklegen, die notwendige Verweilzeit verringert sich. SediPipe kommt so mit einem wesentlich geringeren Bauvolumen als ein Regenklarbecken aus.

Bild 3: Sedimentationsanlage aus Kunststoff - SediPipe® L Plus
Quelle: Fränkische Rohrwerke Gebr. Kirchner GmbH + Co.KG, Königsberg

Funktionsprinzip der Sedimentationsanlage SediPipe

Bei der Sedimentationsanlagen SediPipe von Fränkische Rohrwerke ist der Sedimentationsraum langgestreckt und rohrförmig, das kommt dem Absetzprozess gleich zweifach entgegen: Es erfolgt eine Strömungsgleichrichtung und die Absetzwege der Partikel verringern sich. Der Gleichrichtungseffekt im Rohr vermeidet Wirbelbildung und Kurzschlussströmungen, das Wasser bewegt sich gleichmäßig vom Start- zum Zielschacht. Dabei muss ein Partikel lediglich den kurzen Weg bis zur Rohrsohle zurücklegen, die notwendige Verweilzeit verringert sich. SediPipe kommt so mit einem wesentlich geringeren Bauvolumen als ein Regenklärbecken aus.

Die SediPipe Sedimentationsanlage erfüllt damit die Anforderungen vom Typ D 21, D 24 (z. B. Anlagen mit Dauerstau und 10 m/h Oberflächenbeschickung) und D 25 gemäß DWA-M 153 und erlaubt je nach Anlagentyp, Durchgangswert und kritischer Regenspende den Anschluss von Flächen mit bis zu max. 44.450 m².

Bild 4: Langgestreckter Sedimentationsraum: Strömungsgleichrichtung - Sedimentationsanlage SediPipe
Quelle: Fränkische Rohrwerke Gebr. Kirchner GmbH + Co.KG, Königsberg

Sedimentation von Grob- und Feinstoffen im langgestreckten, rohrförmigen Sedimentationsraum; Verhinderung von Remobilisierung der bereits sedimentierten Stoffe bei Starkregenereignissen durch unteren Strömungstrenner, zusätzlicher Schutz vor Havarien im Trockenwetterfall, mit Zwischenspeicherung der Leichtflüssigkeiten im Zielschacht.

Bild 5: Ölabscheidung bei Regen: Schwerkraft- und Koaleszenzprinzip - Sedimentationsanlage SediPipe
Quelle: Fränkische Rohrwerke Gebr. Kirchner GmbH + Co.KG, Königsberg

Bild 6: Sedimentationsanlage SediPipe (hier 10 x SediPipe 600/12) ersetzt ein Regenklärbecken in Betonbauweise
Quelle: Fränkische Rohrwerke Gebr. Kirchner GmbH + Co.KG, Königsberg

Funktionsprinzip der Sedimentationsanlage Certaro

Aufgrund des patentierten Zulaufmoduls wird das belastete Niederschlagswasser in der Sedimentationsanlage Certaro von Wavin zunächst entgegen der eigentlichen Fließrichtung umgelenkt und dadurch eine deutliche Fließwegverlängerung erzielt. Die Verweilzeit des Regenwassers in der Anlage wird erhöht und die Strömungsgeschwindigkeit verringert. Somit wird trotz des vermeintlichen geringen Nenndurchmessers der Rohrstrecke von 800 mm oder 1000 mm eine effiziente Trennung von sedimentierbaren und auftreibenden Stoffen gewährleistet. Der reduzierte Nenndurchmesser und ein anwendungsorientiertes Design bieten eine wirtschaftliche Lösung für eine effiziente Regenwasservorbehandlung. 

Die Certaro Sedimentationsanlage erfüllt damit die Anforderungen vom Typ D 24 und D 25 gemäß DWA-M 153 und erlaubt je nach Anlagentyp, Durchgangswert und kritischer Regenspende den Anschluss von Flächen mit bis zu 45.000 m².

Bild 7: Sedimentationsanlage CERTARO DN 1000 Plus
Quelle: Wavin GmbH, Twist

Funktionsprinzip der hydrodynamischen Sedimentationsabscheideranlage Certaro HDS Pro 

Das Funktionsprinzip des Certaro HDS Pro (Wavin) entspricht dem Sedimentationsprinzip. Dabei gilt, je länger der zurückgelegte Weg des Niederschlagswasser in einem System bei freiem Strömungsquerschnitt ist, desto langsamer strömt es und desto mehr Partikel setzen sich ab. In der Sedimentationsabscheideranlage muss das Wasser ca. 10m bis Wegstrecke und ein zusätzlich spiralförmig angeordnetes Gegengefälle überbrücken. Neben der Zeit, die Partikel dadurch haben sich abzusetzen, werden sie zusätzlich durch den Aufbau, der einem Lamellenklärer - Wirkmechanismus ähnelt, zurückgehalten. Ein spezieller Steigungswinkel führt dazu, dass sich kleinste Partikel auf der Spiralkonstruktion absetzen und durch das Gefälle direkt in den Schlammraum zurück geführt werden.

Das verunreinigte Niederschlagswasser fließt also von den Sammeleinläufen durch den Zulauf in das System. Hier wird es zunächst durch ein zentrisches Fallrohr in den Sandfang-Sammelraum geleitet, wo sich schwere und große sedimentierbare Partikel absetzen. Mit ansteigendem Wasserstand im System wird das Wasser über das spiralförmige Funktionselement – vom Zulaufstrom getrennt – wendelförmig hochgedrückt und beruhigt. Hierbei erfolgt die Ausfällung der kleineren sedimentierbaren Partikel sowie der ihnen anhaftenden Schadstoffe. Bevor das von Sedimenten gereinigte Niederschlagswasser das System verlässt, erfolgt abschließend ein Rückhalt von auftreibenden Schwimmstoffen, wie z. B. Pollen, Laub oder Leichtflüssigkeiten (wie z. B. Öl, Benzin).

Bild 8: Hydrodynamische Sedimentationsabscheideranlage Certaro HDS Pro
Quelle: Wavin GmbH, Twist