Warum INKA zum Gewässerschutz beiträgt
Abwasserreinigungsanlagen (ARA) sind aus wirtschaftlichen Gründen darauf ausgelegt, durchschnittlich grosse Abwassermengen zu klären. Beim dominierenden Mischsystem (Abwasser und Regenwasser werden gemeinsam gefasst) übersteigen bei Regenwetter die Abwassermengen die Kapazitäten der ARA. Dies führt zu unbehandelten oder teilbehandelten Überläufen in Flüsse und Seen. Wie kritisch die Lage ist, zeigen Erhebungen, die den Anteil der unbehandelt eingeleiteten Abwassermengen auf zwanzig Prozent schätzen. Dabei gelangen zum Teil hohe Konzentrationen problematischer Stoffe, wie Pestizide, Biozide oder Fäkalbakterien, direkt in die Fliessgewässer. Um solche Vorkommnisse zu verhindern, ist bereits sehr viel Geld in Rückhalte- und in Regenbecken investiert worden. Diese fangen das Regenwasser auf und leiten es nach dem Abklingen des Regenereignisses kontrolliert den Kläranlagen zu. Zum einen sind diese Becken aber oft nur rudimentär mit einer Steuerung ausgerüstet und zum anderen ist das ganze Abwassersystem meist auf ein schnelles Weiterleiten ausgelegt, sodass die Kapazität besonders der weiter oben liegenden Becken nicht ausgeschöpft wird. Zudem erweisen sich die bei den Regenbecken fest eingestellten Weiterleitmengen zur Kläranlage insbesondere dann als nicht optimal, wenn Einzugsgebiete ungleich beregnet sind. Einfach weitere Rückhaltebecken zu bauen, verbietet sich nicht nur aus finanziellen Gründen oder wegen des grossen, dazu erforderlichen Landbedarfs. Vielmehr sollten die vorhandenen Systeme zuerst einmal besser genutzt werden.
Was INKA macht
Die Kanalnetz-Steuerungssoftware INKA sorgt dafür, dass bei Regenereignissen die ARA stets effizient ausgelastet ist und überschüssige Abwassermengen im Kanalnetz – unter Einbezug von Regen- und Rückhaltebecken sowie der Kanalvolumen – kontrolliert und optimiert zurückgehalten werden. Die Software verarbeitet dabei Messdaten aus dem Kanalnetz, Informationen über die Zustände der Gewässer sowie Niederschlagsdaten und-Prognosen und berechnet daraus die optimalen Weiterleitmengen an den mit Abflussreglern ausgerüsteten Stellen.
Dabei verfolgt der INKA-Regler übergeordnet folgende Ziele:
- Minimaler Verbrauch von Speichervolumen im Kanalnetz, wenn die Kläranlage hydraulisch nicht zu 100% ausgelastet ist.
- Befüllung der Speichervolumen mit möglichst wenig belastetem Abwasser.
- Keine Entlastungen in die Vorfluter, solange noch nicht alle Speicher voll sind.
- Kontrollierte Entlastungen in die Vorfluter unter Berücksichtigung der Wasserqualität und Belastbarkeit des jeweiligen Vorfluters.
- Energieschonender Kanalnetzbetrieb, wenn bei Starkregen Wasser ohnehin nicht in der Kläranlage verarbeitet werden kann.
Koordinierte Beckenentleerung unter Berücksichtigung des ganzen Einzugsgebiets.Die Nutzung des Retentionsvolumens des bestehenden Kanalnetzes erhöht die Kapazität der vorhandenen Infrastruktur und verringert damit massgeblich die Überläufe unbehandelter Abwässer. Zudem erübrigt eine optimale Bewirtschaftung der vorhandenen Infrastruktur hohe Investitionen, wie sie für zusätzliche bauliche Massnahmen anfallen würden.
Infrastruktur-Konfiguration mittels Tool-Bar
Die INKA-Benutzeroberfläche ermöglicht eine modulare Nachbildung des vorhandenen Kanalnetzes und der zugehörigen Komponenten. Dabei können Kanalabschnitte eingefügt und mit einigen Eckdaten so konfiguriert werden, dass der INKA-Regler sich daran orientieren kann. So sind beispielsweise zwei unterschiedlichen Abflusswerten die zugehörigen Fliesszeiten zuzuordnen, damit das System automatisch alle weiteren Werte linear errechnen kann. Zudem muss die maximale Förderkapazität der Leitung festgelegt werden. Weitere Module wie Retentionsvolumen, Abflussregler, Durchflussmessungen und Niederschlagssensoren können individuell angelegt werden. Die Modellierungsoberfläche ermöglicht zudem die Animation von aufgezeichneten Messdaten, wobei Regenereignisse und die sich ändernden Füllstände zu Analysezwecken abgespielt werden können.
