DE102007030305B4 - Wasserbewirtschaftungssystem für urbane und/oder landwirtschaftlich genutzte Flächen und Verfahren zu seiner Bereitstellung - Google Patents

Wasserbewirtschaftungssystem für urbane und/oder landwirtschaftlich genutzte Flächen und Verfahren zu seiner Bereitstellung Download PDF

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Abstract

Verwendung eines Wasserbewirtschaftungssystems für urbane und/oder landwirtschaftlich genutzte Flächen, mit einer Vielzahl von Speichermitteln zur Aufnahme, Speicherung und Versickerung von Niederschlagswasser, mit in den Flächen eingelassenen, dezentralen Speichermitteln, die aus als Gitterkästen (42) ausgebildeten Hohlkörpern (48) mit einem wabenartigen Innenaufbau bestehen und in denen Sensoren angeordnet sind, die Informationen über die Füllstände und/oder die einzelnen Abflussmengen liefern, wobei die Füllstände in den Speichermitteln durch Drosselventile (58) regelbar und über einen gemeinsamen Fernfunkstandard miteinander verbunden zentral steuerbar sind, und wobei den Drosselventilen (58) Regelungsschächte (32, 32a, 34, 34a, 36) zugeordnet sind, die durch mindestens ein Ablaufrohr (18) untereinander verbunden sind, zur kontrollierten Aufnahme von Niederschlagswasser in die Speichermittel (4, 4a, 6, 6a, 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a) oder kontrollierten Abgabe an das Grundwasser durch Schließen der Drosselventile (58) oder zur kontrollierten Abgabe an einem Vorfluter (38) durch Öffnen der Drosselventile.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Wasserbewirtschaftungssystems für urbane und/oder landwirtschaftlich genutzte Flächen, mit einer Vielzahl von Speichermitteln zur Aufnahme, Speicherung und Versickerung von Niederschlagswasser, mit in den Flächen eingelassenen, dezentralen Speichermitteln.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Steuern und Regeln eines Wasserbewirtschaftungssystems.
  • Aus dem Stand der Technik sind dezentrale Speichermittel bekannt. Hierzu können beispielsweise Rigolen und Zisternen gezählt werden. Derartige Spei chermittel wirken auch als Dränagemittel, die dazu geeignet sind, Flächen gezielt trockenzulegen und/oder zu halten. Nachteilig hierbei ist es, dass es bei einer Vielzahl von Speichermitteln nicht möglich ist, dieses dezentrale Speichervolumen gezielt zu aktivieren.
  • Eine andere bekannte Möglichkeit der Dränage ist das Anlegen von Entwässerungsgräben sowie das unterirdische Abführen von Wässern mittels gelochter Rohre oder Schläuche. Dadurch können Bearbeitungsflächen früher abtrocknen, um so Vegetationszeit zu gewinnen. Im urbanen Bereich werden derartige Dränagen eingesetzt, um Ansiedlungen vor Hochwässern zu schützen und/oder gezielt Niederschlagswässer zum Anreichern des Grundwassers versickern zu lassen.
  • In der DE 20 29 004 A wird eine Vorrichtung zum Entwässern und Beheizen einer Rasenfläche beschreiben. Die hier beschriebenen Speichermittel sind ungeeignet, Niederschlägen in Abhängigkeit von Grundwasserständen zu speichern und wenn erforderlich geregelt an diesen abzugeben. Mit dieser Vorrichtung ist ein gezieltes Steuern, der in den Boden eingebbaren Niederschlagsmenge nicht möglich.
  • In der DE 34 18 493 C2 eine Vorrichtung beschreiben, die so ausgebildet ist, dass auf die Fläche aufgebrachtes Wasser den unter den Speichermitteln anstehenden Bodenhorizont infiltrieren kann. Dies soll mit der Vorrichtung verhindert werden. Das Wasser soll ausschließlich der Bewässerung des Bewuchses auf der Oberfläche dienen.
  • Die DE 101 42 865 A1 beschreibt ein funkgesteuertes Bewässerungssystem, um Nährlösungen auf Ackerschlägen zu verteilen. Ein Versickern der Wässer und damit ein Anreichern eines Grundwasserleiters ist hiermit nicht möglich, da künstlich angereicherte, flä chenferne Wässer (Gießwässer) herbeigeschafft werden müssen. Dieses System verwendet meteorologische Daten dabei nur, um festzustellen, ob eine Wässerung der Vegetationszone für ein Pflanzenwachstum notwendig ist. Die beschriebene Funkfernsteuerung dient hier lediglich Bestimmung der Dauer des Düngevorganges und ob gewässert werden soll oder nicht.
  • In der US 5,740,031 A Druckschrift wird ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, die computergesteuert, die Menge an flächenfremden Wässern, also keine Niederschläge, die der Fläche natürlich zugeführt werden, zugeführt wird, die notwendig ist, um die nur wenige Zentimeter mächtige Vegetationszone, beispielsweise eine Grasnarbe, mit dem nötigen Flüssigkeitsbedarf zu versorgen. Hiermit können Grundwässer nicht bewirtschaftet werden. So ein System ist ideal für Golfkurse oder Ackerschläge in ariden oder semiariden Klimazonen und kommt dem bekannten Tropfengießverfahren sehr nahe.
  • Die WO 99/39567 A1 offenbart ein computergesteuertes Bewässerungssystem für Golfkurse- oder Gartenanlagenzur Bewässerung der Grasnarbe oder der Vegetationszone von zu bewässernden Flächen.
  • Die bekannten Speichermittel und Dränagen haben sich bewährt, sind aber mit dem Nachteil behaftet, dass die ausgeweitete Dränage zum schnellen Abfließen von Oberflächenwässern auf großen Flächen, besonders nach starken Regenfällen und Schneeschmelzen, zu schnell ansteigenden Pegelständen bis hin zum Hochwasser der Flüsse führt.
  • Ferner ist es ein Nachteil der bekannten Speichermittel, dass das in ihnen gespeicherte Wasser nur schwer oder gar nicht gezielt gesteuert in Abhängigkeit von einem Bedarfsfall gesammelt und/oder wieder an die Umgebung abgegeben werden kann. Zudem stellt die Dränage einen starken Eingriff in das Ökosystem dar, da sich durch eine Trockenlegung die Vegetation der betroffenen Gebiete stark verändert. Derartige Dränagen mit dezentralen Speichermitteln haben den Grundgedanken, möglichst viel Wasser schnell aus dem Landschaftsbereich oder dem urbanen Bereich abzuführen. Einmal in die Vorfluter abgelassenes Wasser kann somit der Landschaft oder dem urbanen Bereich nur schwer wieder zur Verfügung gestellt werden.
  • Des Weiteren ist insbesondere die Landwirtschaft darauf angewiesen, eine kalkulierbare und berechenbare Wassermenge in der Vegetationsperiode zur Verfügung zu haben. Dies konnte in der Vergangenheit nicht mit ausreichender Verlässlichkeit bestimmt werden. Durch die bekannten Dränagen blieben insbesondere landwirtschaftlich genutzte Flächen mehr als notwendig trocken und wurden nicht durch die sonst üblichen Niederschläge im ausreichenden Maße bewässert. Dies kann im erheblichen Umfang zum Absenken des Grundwasserspiegels und zum totalen Austrocknen der Böden und letztendlich zur Versteppung führen.
  • Ferner wurden Vorrichtungen und Verfahren verwendet, die auf externe Wässer zurückgreifen und der Vegetationsoberfläche zur Verfügung stellen, sie nicht aber dem Grundwasserleiter zuführen. Eine Bewirtschaftung der Grundwasserleiter ist mit diesen Vorrichtungen nicht möglich.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wasserbewirtschaftungssystem zu schaffen sowie ein Verfahren, dieses zu steuern und zu regeln um den natürlichen Wasserhaushalt bebauter Gebiete dem des ehemals unbebauten Zustandes anzunähern. Insbesondere soll das Ziel erreicht werden, den jährlichen Abfluss bebauter Gebiete auf den seines unbebauten Zustandes zurückzu führen. Mit dem Wasserbewirtschaftungssystem sollen im Bereich landwirtschaftlicher Flächen die zeitlich und betraglich unregelmäßig auftretenden Niederschläge innerhalb des Bodens so zu bewirtschaftet werden Starkregenabflüsse vermieden und die für die Nutzung notwendige Bodenfeuchtigkeit auch über längere Trockenperioden erhalten werden.
  • Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 11 angegebenen Merkmale gelöst. Hierzu wird ein Wasserbewirtschaftungssystem für urbane und/oder landwirtschaftlich genutzte Flächen verwendet mit einer Vielzahl von Speichermitteln zur Aufnahme, Speicherung und Versickerung von Niederschlagswasser, mit in den Flächen eingelassenen, dezentralen Speichermitteln, die aus als Gitterkästen ausgebildeten Hohlkörpern mit einem wabenartigen Innenaufbau bestehen und in denen Sensoren angeordnet sind, die Informationen über die Füllstände und/oder die einzelnen Abflussmengen liefern, wobei die Füllstände in den Speichermitteln durch Drosselventile regelbar und über einen gemeinsamen Fernfunkstandard miteinander verbunden zentral steuerbar sind, und wobei den Drosselventilen Regelungsschächte zugeordnet sind, die durch mindestens ein Ablaufrohr untereinander verbunden sind, zur kontrollierten Aufnahme von Niederschlagswasser in die Speichermittel oder kontrollierten Abgabe an das Grundwasser durch Schließen der Drosselventile oder zur kontrollierten Abgabe an einem Vorfluter durch Öffnen der Drosselventile.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Das erfindungsgemäße Wasserbewirtschaftungssystem ist ein System für urbane und/oder landwirtschaftlich genutzte Flächen mit einer Vielzahl von Speichermitteln zur Aufnahme, Speicherung und Versicke rung von Niederschlagswasser, wobei in den Flächen dezentrale Speichermittel vorgesehen sind, die über einen gemeinsamen Fernfunkstandard miteinander verbunden sind und hierdurch eine kontrollierte Abgabe der in den als Gitterkästen ausgebildeten Speichermitteln vorgehaltenes Niederschlagswasser entweder in das Grundwasser oder einem Vorfluter erfolgt.
  • Das erfindungsgemäße Wasserbewirtschaftungssystem kann somit in besonders effizienter Art und Weise die Niederschlagsmengen auf eine Vielzahl von Speichermitteln verteilen, zentral verwalten, steuern und bereitstellen.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen sind die Gitterkästen im landwirtschaftlichen Bereich zu einer Vielzahl von Dränspeicherleitungen zusammenfasst und unterhalb der Pflugsohle angeordnet. Die Speichermittel können so in Abhängigkeit von den zu erwartenden Niederschlägen und den tatsächlich auftretenden Niederschlagsereignissen unter Berücksichtigung der Speicherkapazitäten der einzelnen Speichermittel die Niederschläge entweder zurückhalten, um sie im Bedarfsfall über einen langen Zeitraum den Flächen kontrolliert zur Verfügung zu stellen, oder sie bis zum Erreichen der Speicherkapazität gezielt an einen Vorfluter abgeben, bis die Speicherkapazität der einzelnen Speichermittel oder die Aufnahmekapazität der Grundwasserleiter erreicht ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasserbewirtschaftungssystems, arbeitet der gemeinsame Fernfunkstandard in einem GSM-Netz oder einem UMTS-Netz.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Was serbewirtschaftungssystems ist es vorgesehen, dass die Drossel ventile als Auftriebskörper ausgebildet sind. Somit lassen sich aufwendige Stellmotoren und die damit verbundenen Kosten für Wartung und Instandsetzung vermeiden.
  • Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasserbewirtschaftungssystems kann der Auftriebskörper durch antagonistisch wirkende Federn vorgespannt sein.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasserbewirtschaftungssystems sind dem Auftriebskörper Arretierungsmittel zugeordnet, die ihn entgegen der jeweils herrschenden Federkraft und/oder Auftriebskraft in verschlossener oder geöffneter Position halten. Hierdurch wird ein Drosselventil geschaffen, das robust und zuverlässig ist und über einen langen Zeitraum störungsfrei öffnet und schließt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasserbewirtschaftungssystems sind die Arretierungsmittel als Haltebolzen ausgebildet. Die Haltebolzen können beispielsweise in entsprechende Gegenstücke einfahren und das Drosselventil in der gewünschten Position arretieren.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasserbewirtschaftungssystems können die Haltebolzen elektromagnetisch gestellt werden. Hierdurch kann ein sicheres und zuverlässiges Öffnen und Schließen des Drosselventils gewährleistet werden. Die hierfür notwendige Energie kann beispielsweise durch geeignete, elektrovoltaische Mittel mit entsprechenden Speichermedien zur Verfügung gestellt werden.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasserbewirtschaftungssys tems sind die Drosselventil in Abhängigkeit von den durch eine zentrale Rechnereinheit empfangenen Wetterdaten und durch eine diese Wetterdaten verarbeitende Simulationssoftware ferngesteuert verstellbar. Auf diese Art und Weise ist es möglich, eine Vielzahl von Speichermitteln, die dezentral angeordnet sind, zentral auf die jeweils zu erwartenden Niederschlagsmengen vorzubereiten, ohne dass dabei vor Ort zusätzliche Maßnahmen durch etwaiges Personal durchzuführen wären. Die Volumen in den dezentralen Speichermitteln lassen sich verwalten und zentral aktivieren.
  • Die Aufgabe ein Verfahren zum Steuern und Regeln eines Wasserbewirtschaftungssystems zur Verfügung zu stellen, wird durch das Verfahren nach Anspruch 11 gelöst, nämlich durch ein Verfahren zum Steuern und Regeln eines Wasserbewirtschaftungssystems mit einer Vielzahl von Speichermitteln zur Aufnahme, Speicherung und Versickerung von Niederschlagswasser, mit in den Flächen eingelassenen dezentralen Speichermitteln, die aus als Gitterkästen ausgebildeten Hohlkörpern mit einem wabenartigen Innenaufbau bestehen, deren Volumen auf den Bodentyp und/oder den Grundwasserstand der jeweiligen Fläche abgestimmt ist und in denen Sensoren angeordnet sind, die Informationen über die Füllstände und/oder die erzielte Abflussmenge liefern, wobei die Füllstände in den Speichermitteln durch Drosselventile regelbar und über einen gemeinsamen Fernfunkstandard miteinander verbunden zentral steuerbar sind, und wobei den Drosselventilen Regelungsschächte zugeordnet sind, die durch mindestens ein Ablaufrohr untereinander verbunden sind, umfassend folgende Schritte:
    • • Empfangen von Wetterdaten auf einer zentralen Rechnereinheit;
    • • Analysieren und Auswerten der übertragenen Wetterdaten, insbesondere Analysieren und Auswerten der Niederschlagsmengenverteilung für bestimmte Bereiche unter Verwendung eines Simulationsprogramms;
    • • Analysieren und Auswerten der Ist-Zustände der einzelnen dezentralen Speichermittel, bezüglich des zur Verfügung stehenden Speichervolumens mittels Funkfernübertragung, und Funkfernübertragung der Ist-Zustände an die zentrale Rechnereinheit;
    • • Berechnen von Niederschlagsprofilen und Ermittlung von ökologischen Bedarfsfällen in Abhängigkeit von empfangenen Wetterdaten und zur Verfügung stehenden Speicherkapazitäten in den dezentralen Speichermitteln;
    • • Kontrollieren der Ablaufmenge des in den dezentralen Speichermitteln gespeicherten Niederschlagswassers an einem der Regelungsschächte und weiter an einen Vorfluter oder
    • • Kontrollieren der Aufnahme des Niederschlagswassers in die dezentralen Speichermittel und der Abgabe an das Grundwasser in Abhängigkeit von dem ermittelten ökologischen Bedarfsfall.
  • Durch diese Maßnahmen wird ein dezentrales Speichervolumen für Niederschläge bereitgestellt und ein Verfahren zu dessen Aktivieren geschaffen.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Wasserbewirtschaftungssystem mit einer Vielzahl von Dränspeicherleitungen, die an ein gemeinsames Ablaufrohr angeschlossen sind, das in einen Vorfluter mündet;
  • 2 eine schematische Seitenansicht einer Dränspeicherleitung, geschnitter gemäß A-A' in 1;
  • 3 eine schematische Übersichtsdarstellung der Steuerung des erfindungsgemäßen Wasserbewirtschaftungssystems;
  • 4 eine schematische Seitenansicht einer Dränspeicherleitung mit geöffnetem Regelorgan;
  • 5 eine schematische Darstellung der Dränspeicherleitung mit Regelorgan beim Öffnen; und
  • 6 eine schematische Darstellung der Dränspeicherleitung, geschlossen, mit Einstau.
  • Die 1 bzw. 2 zeigen eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wasserbewirtschaftungssystems 2 für landwirtschaftliche Flächen in einer Draufsicht bzw. in einer Seitenansicht in einer Schnittdarstellung im Profil A-A'. Das Wasserbewirtschaftungssytem 2 weist eine Vielzahl von Speichermitteln 4, 4a, 6, 6a, 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a auf. Die Speichermittel 4, 4a, 6, 6a, 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a sind als Dränspeicherleitungen 12, 12a, 14, 14a, 16 ausgebildet und münden in einem Ablaufrohr 18, mit dem sie über ein Ende 20, 20a, 22, 22a, 24, 26, 26a, 28, 28a, 30 durch einen Regelungsschacht 32, 32a, 34, 34a, 36 verbunden sind. Das Ablaufrohr 18 mündet in einen Vorfluter 38.
  • Das erfindungsgemäße Wasserbewirtschaftungssystem ist einer landwirtschaftlich genutzten Fläche 40 zugeordnet. Dabei sind die Dränspeicherleitungen 12, 12a, 14, 14a, 16 mit einem leichten Gefälle parallel zu den Höhenlinien (nicht dargestellt) verlegt. Das Ablaufrohr 18 schneidet die Höhenlinien senkrecht und führt mit Gefälle auf den Vorfluter 38 zu.
  • Wie die 2 im Profil A-A' im Detail darstellt, besteht die Dränspeicherleitung 12, 12a, 14, 14a, 16 aus einer Vielzahl von aneinander gereihten und miteinander fest verbundenen Gitterkästen 42. Die Git terkästen 42 sind unterhalb der Pflugsohle 44 in den Boden 46 der landwirtschaftlich genutzten Fläche 40 eingelassen. Die Einlasstiefe des Gitterkastens 42 richtet sich nach der durchschnittlichen Durchpflügungstiefe der landwirtschaftlich genutzten Fläche 40. In der Regel ist die Pflugsohle 44 nicht tiefer als 30 cm.
  • Die Gitterkästen 42 können aus einem wabenartig aufgebauten Kunststoffhohlkörper 48 bestehen, der mit einer Geotextilummantelung 50 ummantelt ist. Die Geotextilummantelung 50 verhindert, dass feinste Schwebeteilchen in den Kunststoffhohlkörper 48 eindringen und das Porenvolumen des Gitterkastens 42 zusetzen. Wie oben erwähnt, sind die Gitterkästen 42 zu Dränspeicherleitungen 12, 12a, 14, 14a, 16 zusammengestellt, so dass sie ein erhebliches Speichervolumen zur Verfügung stellen können.
  • Dadurch, dass durch konventionelles Pflügen Verdichtungshorizonte unterhalb der Pflugsohle 44 geschaffen werden, kann es auf diesen Verdichtungshorizonten zu Abflüssen im Bodenaufbau kommen, die durch die Dränspeicherleitungen 12, 12a, 14, 14a, 16 aufgenommen werden.
  • Hierbei werden Infiltrationshorizonte geschaffen, die ein Eindringen von Niederschlagswässern 72 in den Boden und damit in die Dränspeicherleitungen 12, 12a, 14, 14a, 16 ermöglichen.
  • Wie in 3 dargestellt, werden Wetterdaten 52 beispielsweise über http-Standards von einer Zentrale 54 abgerufen. Die Wetterdaten 52 werden in einer Zentrale 54 auf einem Rechner 56 gespeichert. Auf den Rechner 56 ist eine nicht dargestellte Steuersoftware aufgespielt, die die eingegangenen Wetterdaten 52 verarbeitet, indem sie beispielsweise die zu erwarten den Niederschlagsmengen und/oder die tatsächlichen Niederschlagsmengen für die einzelnen Regionen bestimmt, in denen die dezentralen Speichermittel 4, 4a, 6, 6a, 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a angeordnet sind.
  • Auf der zentralen Rechnereinheit 56 sind zudem Informationen über die Speicherzustände der dezentral angeordneten Speichermittel 4, 4a, 6, 6a, 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a jederzeit abrufbar. Es ist dabei vorgesehen, dass die Speichermittel durch den zentralen Rechner 56 über einen Funkstandard, beispielsweise den GSM-Standard, angesteuert werden. Selbstverständlich sind hier auch andere Funkstandards wie beispielsweise UMTS oder vergleichbare Standards denkbar.
  • In Erwartung von Niederschlagswässern 72 oder ausbleibenden Niederschlagswässern ist es somit möglich, auf der Rechnereinheit 56 über den Funkstandard die Speichermittel 4, 4a, 6, 6a, 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a anzusteuern. Es ist dabei vorgesehen, insbesondere das Öffnen und Schließen der Speichermittel 4, 4a, 6, 6a, 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a funkferngesteuert vorzunehmen. Entsprechende Mittel zum Empfang und Senden von Zustandsinformationen in den Speichermitteln 4, 4a, 6, 6a, 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a sind vorzugsweise in dem Regelungsschacht 32, 32a, 34, 34a, 36 vorgesehen. Die Sende- und Empfangsanlage kann dabei durch ein elektrovoltaisches Bauelement, aber auch durch eine externe Stromversorgung, beispielsweise durch ein öffentliches Stromversorgungsnetz, oder durch andere geeignete Maßnahmen mit Energie beaufschlagt werden.
  • Es ist hierbei vorgesehen, die Speichermittel 4, 4a, 6, 6a, 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a auf zu erwartende, regional unterschiedliche Niederschlagsereignisse vorzubereiten, indem diese die Niederschlagswässer 72 aufnehmen und gezielt wieder abgeben. Dabei können derartige Speichermittel 4, 4a, 6, 6a, 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a auch für den Hochwasserschutz eingesetzt werden, indem sie einen Großteil der Niederschlagsmengen speichern und so die Hochwasserspitzen abpuffern können.
  • Das Wasserbewirtschaftungssystem ist folglich so ausgelegt, dass es die Niederschlagswässer 72 in erster Linie speichert und bei bestimmten Voraussetzungen gezielt wieder abgibt. In der Landwirtschaft und/oder dem urbanen Grünflächenbau kann dies darin bestehen, die gesammelten Niederschlagswässer 72 in Trockenzeiten wieder an die Umgebung abzugeben. Im städtebaulichen Bereich werden vornehmlich die Niederschlagswässer 72 gesammelt und dann gezielt, beispielsweise zur Kanalsystemreinigung als so genannte Schwallspülung, wieder freigegeben. Allerdings sind auch hier die Speichermittel in erster Linie so ausgebildet, die Niederschlagswässer 72 zu speichern und nicht so schnell wie möglich einem Vorfluter zuzuführen. Die Speichermittel im urbanen Bereich sind vorzugsweise als Rigolen, Zisternen oder ähnlich und gleich wirkende Wasserbauten ausgebildet.
  • 4 zeigt ein vereinfachtes Drosselventil 58, das einem Regelungsschacht 32, 32a, 34, 34a, 36 zugeordnet ist. Das Drosselventil 58 ist als ein Auftriebskörper 60 ausgebildet, der in einer Führung 62 höhenverstellbar ist. Der Auftriebskörper 60 ist mit antagonistisch wirkenden Spannmitteln 64, 64a wirkverbunden. Die Spannmittel 64, 64a sind in dieser Ausführungsform als Federn 66, 66a ausgebildet. Die Federn 66, 66a sind mit einem Arretierungsmittel 68, das in dieser Ausführungsform als Haltebolzen 70 ausgebildet ist, wirkverbunden.
  • Es ist in dieser Ausführungsform vorgesehen, dass der Haltebolzen 70 funkferngesteuert über nicht weiter dargestellte Stellmittel verfahren werden kann, so dass durch die entsprechende Federkraft der Auf triebskörper 60 und damit das Drosselventil 58 entweder geschlossen oder geöffnet wird. Dies hängt von dem gewünschten Speicherzustand in Abhängigkeit von den empfangenen Wetterdaten 52 und den auf dem Rechner 56 abgelegten Speicherinformationen ab. Die Befehle zum Stellen des Drosselventils 58 erfolgen vornehmlich über einen Funkstandard, in dieser Ausführung über einen GSM-Standard. Nicht dargestellte Sensoren in den Speichermitteln 4, 4a, 6, 6a, 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a liefern dabei Informationen über die Füllstände und/oder die erzielten Abflussmengen, um dadurch ein genaues Bild über das zur Verfügung stehende Speichervolumen zu erhalten.
  • Die 5 und 6 veranschaulichen das Anstauen von Niederschlagswässern 72 in den Speichermitteln. Das über Funk übertragene Stellsignal wird auf den Haltebolzen 70 übertragen, der das Drosselventil 58 über nicht weiter dargestellte Stellmittel so hält, dass es entgegen der Federkraft und der Kraft des Auftriebskörpers 60 das Ende 20, 20a, 22, 22a, 24, 26, 26a, 28, 28a, 30 verschlossen hält, so dass ein Ablauf aus den Speichermitteln 4, 4a, 6, 6a, 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a nicht mehr möglich ist. Der Haltebolzen 70 kann dabei elektromagnetisch gestellt werden.
  • Allerdings sind auch geeignete, rein mechanische Mittel zum Stellen des Haltebolzens 70 denkbar. Hierbei können die Haltebolzen 70, beispielsweise über eine Mechanik, von Hand gestellt werden.
  • Die Information, ob ein Speichermittel geöffnet oder geschlossen werden soll, müsste hierfür allerdings an einen Außenposten über die eingangs erwähnten Funkstandards übermittelt und deren Inhalt müsste verstanden werden. Aus diesem Grund wird einer rein automatischen Ansteuerung der dezentralen Speichermittel der Vorzug gegeben.
  • 2
    Wasserbewirtschaftungssystem
    4, 4a, 6, 6a
    Speichermittel
    8, 8a, 9, 9a
    Speichermittel
    10, 10a
    Speichermittel
    12, 12a, 14, 14a
    Dränspeicherleitung
    16
    Dränspeicherleitung
    18
    Ablaufrohr
    20, 20a, 22, 22a
    Ende
    24, 26, 26a
    Ende
    28, 28a, 30
    Ende
    32, 32a
    Regelungsschacht
    34, 34a, 36
    Regelungsschacht
    38
    Vorfluter
    40
    landwirtschaftlich genutzte Fläche
    42
    Gitterkasten
    44
    Pflugsohle
    46
    Boden
    48
    Kunststoffhohlkörper
    50
    Geotextilummantelung
    52
    Wetterdaten
    54
    Zentrale
    56
    Rechnereinheit
    58
    Drosselventil
    60
    Auftriebskörper
    62
    Führung
    64, 64a
    Spannmittel
    66, 66a
    Feder
    68
    Arretierungsmittel
    70
    Haltebolzen
    72
    Niederschlagswässer

Claims (11)

  1. Verwendung eines Wasserbewirtschaftungssystems für urbane und/oder landwirtschaftlich genutzte Flächen, mit einer Vielzahl von Speichermitteln zur Aufnahme, Speicherung und Versickerung von Niederschlagswasser, mit in den Flächen eingelassenen, dezentralen Speichermitteln, die aus als Gitterkästen (42) ausgebildeten Hohlkörpern (48) mit einem wabenartigen Innenaufbau bestehen, und in denen Sensoren angeordnet sind, die Informationen über die Füllstände und/oder die einzelnen Abflussmengen liefern, wobei die Füllstände in den Speichermitteln durch Drosselventile (58) regelbar und über einen gemeinsamen Fernfunkstandard miteinander verbunden zentral steuerbar sind, und wobei den Drosselventilen (58) Regelungsschächte (32, 32a, 34, 34a, 36) zugeordnet sind, die durch mindestens ein Ablaufrohr (18) untereinander verbunden sind, zur kontrollierten Aufnahme von Niederschlagswasser in die Speichermittel (4, 4a, 6, 6a, 8, 8a, 9, 9a, 10, 10a) oder kontrollierten Abgabe an das Grundwasser durch Schließen der Drosselventile (58) oder zur kontrollierten Abgabe an einem Vorfluter (38) durch Öffnen der Drosselventile.
  2. Verwendung eines Wasserbewirtschaftungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterkästen (42) im landwirtschaftlichen Bereich zu einer Vielzahl von Dränspeicherleitungen, (12, 12a, 14, 14a, 16) zusammenfasst und unterhalb der Pflugsohle angeordnet sind.
  3. Verwendung eines Wasserbewirtschaftungssystems nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Fernfunkstandard in einem GSM-Netz oder einem UMTS-Netz arbeitet.
  4. Verwendung eines Wasserbewirtschaftungssystems nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselventile (58) als Auftriebskörper (60) ausgebildet sind.
  5. Verwendung eines Wasserbewirtschaftungssystems nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftriebskörper (60) vorgespannt sind.
  6. Verwendung eines Wasserbewirtschaftungssystems nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftriebskörper (60) durch antagonistisch wirkende Federn (66, 66a) vorgespannt sind.
  7. Verwendung eines Wasserbewirtschaftungssystems nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Auftriebskörpern (60) Arretierungsmittel (68) zugeordnet sind, die die Auftriebskörper (60) gegen die jeweils herrschende Feder- und/oder Auftriebskraft in geschlossener oder geöffneter Position halten.
  8. Verwendung eines Wasserbewirtschaftungssystems nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierungsmittel (68) als Haltebolzen (70) ausgebildet sind.
  9. Verwendung eines Wasserbewirtschaftungssystems nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltebolzen (70) funkferngesteuert elektromagnetisch stellbar sind.
  10. Verwendung eines Wasserbewirtschaftungssystems nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselventile (58) in Abhängigkeit von den durch eine zentrale Rechnereinheit (56) empfangenen Wetterdaten (52) und durch eine diese Wetterdaten (52) verarbeitende Simulationssoftware ferngesteuert verstellbar sind.
  11. Verfahren zum Steuern und Regeln eines Wasserbewirtschaftungssystems mit einer Vielzahl von Speichermitteln zur Aufnahme, Speicherung und Versickerung von Niederschlagswasser, mit in den Flächen eingelassenen dezentralen Speichermitteln, die aus als Gitterkästen (42) ausgebildeten Hohlkörpern (48) mit einem wabenartigen Innenaufbau bestehen, deren Volumen auf den Bodentyp und/oder den Grundwasserstand der jeweiligen Fläche abgestimmt ist und in denen Sensoren angeordnet sind, die Informationen über die Füllstände und/oder die erzielte Abflussmenge liefern, wobei die Füllstände in den Speichermitteln durch Drosselventile regelbar und über einen gemeinsamen Fernfunkstandard miteinander verbunden zentral steuerbar sind, und wobei den Drosselventilen Regelungsschächte (32, 32a, 34, 34a, 36) zugeordnet sind, die durch mindestens ein Ablaufrohr (18) untereinander verbunden sind, umfassend folgende Schritte: • Empfangen von Wetterdaten auf einer zentralen Rechnereinheit; • Analysieren und Auswerten der übertragenen Wetterdaten, insbesondere Analysieren und Auswerten der Niederschlagsmengenverteilung für bestimmte Bereiche unter Verwendung eines Simulationsprogramms; • Analysieren und Auswerten der Ist-Zustände der einzelnen dezentralen Speichermittel, bezüglich des zur Verfügung stehenden Speichervolumens mittels Funkfernübertragung, und Funkfernübertragung der Ist-Zustände an die zentrale Rechnereinheit; • Berechnen von Niederschlagsprofilen und Ermittlung von ökologischen Bedarfsfällen in Abhängigkeit von empfangenen Wetterdaten und zur Verfügung stehenden Speicherkapazitäten in den dezentralen Speichermitteln; • Kontrollieren der Ablaufmenge des in den dezentralen Speichermitteln gespeicherten Niederschlagswassers an einem der Regelungsschächte und weiter an einen Vorfluter, oder • Kontrollieren der Aufnahme des Niederschlagswassers in die dezentralen Speichermittel und der Abgabe an das Grundwasser in Abhängigkeit von dem ermittelten ökologischen Bedarfsfall.
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