Zusammenfassung Das Absetzbecken einer Gewässerschutzanlage dient dem Rückhalt von Partikeln und erfüllt die Aufgabe eines Retentionsraumes. Die Erfüllung dieser Aufgaben hängt stark von der baulichen Ausführung des Absetzbeckens ab. Anhand des konkreten Beispiels einer Gewässerschutzanlage wurden Planung und Ausführung der Anlage verglichen. Dabei wurde ein signifikanter Unterschied der Höhenlage des Verbindungsrohres zwischen Absetz- und Filterbecken festgestellt. Die ausgeführte Anordnung bewirkt ein Trockenfallen des Beckens, geänderte Fließgeschwindigkeiten und somit ein nicht plangemäßes Sedimentationsverhalten im Becken. Um die Fließwege und die mittlere Aufenthaltszeit im Becken herauszufinden, wurden Modellversuche mit einem Farbtracer durchgeführt. Dabei wurden die ausgeführte Variante sowie die Wirkung von Einbauten betrachtet. Die wesentliche Erkenntnis bestand darin, dass der Einbau einer Prallwand zu längeren Aufenthaltszeiten im Becken, einer gleichmäßigeren Durchströmung und zu einer kleineren mittleren Geschwindigkeit führt. Dadurch könnten mehr Sedimente abgesetzt werden. Die ermittelten Spurenstoffkonzentrationen im Zulauf der Anlage liegen im Bereich von Literaturwerten. In der ausgeführten Form ist durch das Sedimentationsbecken kein dauerhafter Rückhalt der partikulären Fracht gegeben. Die bauliche Ausgestaltung und die Betriebsweise verursachen starke Strömungen und Turbulenzen im Becken. Dadurch kommt es im anschließenden Filterbecken zu einer zusätzlichen Belastung durch hohe Feststoffeinträge. Die negativen Auswirkungen dieser Belastung zeigen sich in der Abnahme der hydraulischen Durchlässigkeit und der Filterleistung des Filtersubstrats. Im Rahmen einer weiteren Studie wurde die Reinigungsleistung des Absetzbeckens in Hinblick auf die Konzentration von abfiltrierbaren Stoffen (AFS) im Zu- und Ablauf ausgewertet. Die Gewässerschutzanlage wurde ein Jahr überwacht; die Ergebnisse zeigten keine Partikelansammlung im Absetzbecken bzw. keine dauerhafte Beibehaltung der Partikelfracht. Die mittlere AFS-Konzentration im Zulauf des Absetzbeckens betrug 89 mg/L und im Ablauf 94 mg/L. Weiters war festzustellen, dass Aufbau und Betrieb des Systems zu ausgeprägt turbulenten Strömungsverhältnissen im Absetzbecken und zu einer geringen Sedimentation von feinen und mittelgroßen Partikeln führen. Das Resultat ist eine Beladung des Substrats im Filterbecken mit diesen Teilchen. Konkret werden die Partikel entweder auf der Oberfläche des Filters oder im Porenraum abgelagert. In beiden Fällen steigt der Bedarf an hydraulischem Potenzial bzw. an Überstauhöhe für die Durchströmung des Mediums, die Anlage ist bei zunehmend kleineren Niederschlagsereignissen hydraulisch überlastet. Daher muss der Filter regelmäßig überwacht und gewartet werden, und zwar im ersten Fall durch Entfernen der Kolmationsschicht an der Oberfläche und im zweiten Fall durch einen Austausch der Filterschicht.

Abstract Sedimentation basins are incorporated into runoff infiltration systems and serve as a retention system, in which the sedimentation of particles occurs as a result of gravitational force. The effectiveness of sedimentation basins in terms of removing particles is highly dependent on design parameters such as their dimensions and drainage times. To evaluate the flow distribution within sedimentation basins, a conceptual model was developed using a tracer and compared to the actual condition at the treatment system. Here, a significant difference in the height of the connecting tube between settling basin and filter basin was found. This leads to a drying out of the basin, which significantly affects the flow rates and hence the sedimentation there. Based on a model experiment with colour tracer, the flow paths were visually represented in the basin, and both the concrete variant and the effects of internal structures were considered. It was found that the incorporation of a baffle led to an improved utilization of the basin, and to water being retained for longer times. Due to the lower flow rate and these longer times, fine and medium-sized sediments could be easily settled. In a field study, the performance of a sedimentation basin for the removal of particles was evaluated based on the influent and effluent concentrations of total suspended solids (TSS). The street runoff treatment plant was monitored for one year and results showed that there was no particle accumulation in the sedimentation basin (there was no permanent retention of the particle loads). The mean TSS concentrations were 89 mg/L at the inlet of the sedimentation basin and 94 mg/L at the end of the settling tank, respectively. The structural design and operation of the system showed higher flow and turbulent flow conditions in the sedimentation basin, in which settlement of fine and medium sized particles was very low; as a result, the soil filter basin was loaded with runoff particles. Thus the particulate matter had to be removed either on the surface of the filter basin or within the porous space of the filter. The build-up of such particles can result in a significant increase of head loss due to clogging; therefore, filters must be maintained by removing the accumulated particles on a regular basis.