Präzision unter Wasser: Wie wir mit Drohnentechnologie (USV) das wahre Sedimentvolumen in Klärteichen, Regenwasseranlagen und Teichen ermitteln.
1. Die Herausforderung: Gesetzliche Pflichten und betriebliche Risiken
2. Präzision statt Schätzung: Unsere Methodik im Detail
2.1. Der Ankerpunkt: Start mit einer exakten GPS-Referenz (GNSS/RTK)
2.2. Die flächendeckende Erfassung: Autonome Vermessung mit dem USV
2.3. Von Punkten zum Modell: Die digitale Rekonstruktion
3. Das Ergebnis: Daten, die eine klare Sprache sprechen
3.1. Mehr als nur eine Zahl: Visuelle Einblicke durch Tiefenkarten
3.2. Die entscheidende Kennzahl: Exakte Volumenberechnung
4. Die Analyse: Warum eine präzise Messung den entscheidenden Unterschied macht?
4.1. Der Vergleich mit der Handmessung: Woher kommen die Differenzen?
4.2. Natürliche Einflüsse und ihre Tücken
5. Fazit: Planungssicherheit durch präzise Daten
6. Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Das unsichtbare Problem am Grund jedes Regenbeckens
Sie sind ein alltäglicher Anblick in unseren Gemeinden und ein unverzichtbarer Bestandteil des modernen Gewässerschutzes: Regenrückhaltebecken und Klärteiche. Ihre Aufgabe ist es, Regenwasser zu behandeln und kontrolliert abzugeben, um unsere Gewässer vor Überlastung und Verschmutzung zu schützen.
Doch unter der ruhigen Wasseroberfläche verbirgt sich ein schleichender Prozess, der die Funktion dieser wichtigen Anlagen gefährdet: die kontinuierliche Ablagerung von Sedimenten. Jahr für Jahr sammelt sich am Grund eine Schlammschicht an, die das aktiv verfügbare Rückhaltevolumen stetig verringert und die Betriebsfähigkeit des gesamten Beckens beeinträchtigen kann.
Doch wie viel Material hat sich über die Jahre wirklich angesammelt? Ist die Funktionsfähigkeit noch gewährleistet und werden die gesetzlichen Vorgaben eingehalten? Und wie kann man als Betreiber eine verlässliche Grundlage für die Planung notwendiger Unterhaltsmaßnahmen erhalten? Eine genaue Bestandsaufnahme ist der erste Schritt zu einer Antwort – und moderne Technologie liefert heute Bilder und Daten von einer nie dagewesenen Präzision.
1. Für Betreiber von Regenwasserbehandlungsanlagen, Feuerlöschteichen sowie Klärteichanlagen ist die regelmäßige Kontrolle und Sicherstellung der Betriebsfähigkeit eine zentrale Aufgabe.
Mit der Zeit sammelt sich am Grund unweigerlich eine Schlammschicht an, die das wichtige Volumen reduziert. Diese Ablagerungen können die Funktion des Beckens maßgeblich beeinträchtigen oder im schlimmsten Fall sogar vollständig aufheben.
Zusätzlich zu diesen betrieblichen Notwendigkeiten existieren oft auch klare gesetzliche Vorgaben. Ein prominentes Beispiel hierfür ist die in vielen Bundesländern geltende Selbstüberwachungsverordnung (SüVO). Diese schreibt für viele Anlagentypen eine regelmäßige Überprüfung vor – beispielsweise für Schleswig-Holstein die Ermittlung der Schlammspiegelhöhe alle zwei Jahre bei Regenklärbecken mit Dauerstau oder die jährliche Kontrolle des verfügbaren Rückhaltevolumens bei Regenrückhaltebecken.
Um diesen betrieblichen Risiken und gesetzlichen Pflichten gerecht zu werden, benötigen Betreiber eine verlässliche und exakte Datengrundlage über den tatsächlichen Zustand ihrer Anlagen.
2. Präzision statt Schätzung: Unsere Methodik im Detail
Um die Fragen nach dem tatsächlichen Zustand eines Beckens zuverlässig zu beantworten, haben wir einen mehrstufigen Prozess entwickelt, der auf der Kombination verschiedener Technologien basiert. Anstatt auf wenige Stichproben zu vertrauen, schaffen wir eine vollständige digitale Datengrundlage, die auf drei Säulen ruht.
2.1. Der Ankerpunkt: Start mit einer exakten GPS-Referenz (GNSS/RTK)
Jede präzise Vermessung beginnt mit einem verlässlichen Bezugspunkt. Deshalb setzen wir zu Beginn ein GNSS/RTK Messgerät ein, um den aktuellen Wasserspiegel auf seine exakte Höhe über Normalnull (NHN) zu bestimmen. Dieses genaue Ausgangsmaß ist die entscheidende Grundlage für die spätere, korrekte Berechnung von Wasser- und Sedimentvolumen und gewährleistet die Vergleichbarkeit mit zukünftigen Messungen.
2.2. Die flächendeckende Erfassung: Autonome Vermessung mit dem USV
Nachdem der Referenzpunkt gesetzt ist, beginnt die eigentliche Datenerfassung. Hierfür fährt ein autonomes Wasserfahrzeug, ein sogenanntes Unmanned Surface Vessel (USV), die gesamte Wasseroberfläche systematisch ab. Ausgestattet mit moderner CHIRP-Sonartechnik erfasst das USV dabei kontinuierlich die Wassertiefen. Bei der Vermessung des Klärteichs in Wensin wurden auf diese Weise 4562 einzelne Messpunkte auf einer Fläche von 7994 m² aufgenommen, was eine lückenlose Abdeckung garantiert.
2.3. Von Punkten zum Modell: Die digitale Rekonstruktion
Die tausenden erfassten Einzelmessungen sind wertvolle Rohdaten, die im nächsten Schritt in ein anschauliches Modell umgewandelt werden. Aus den aufgezeichneten Sonardaten erstellen wir digitale Karten, die für jeden Messpunkt die exakte Wassertiefe visualisieren. In Kombination mit einer bekannten oder ermittelten ursprünglichen Sohlentiefe kann auf dieser Basis das genaue Sedimentvolumen berechnet und eine detaillierte Schlammtiefenkarte angefertigt werden, die den genauen Verlauf der Ablagerungen zeigt.
3. Das Ergebnis: Daten, die eine klare Sprache sprechen
Eine umfassende Datenerfassung ist nur dann wertvoll, wenn die Ergebnisse verständlich aufbereitet werden. Unser Ziel ist es, Ihnen nicht nur Rohdaten, sondern klare, visuelle und quantifizierbare Fakten zu liefern, die eine fundierte Entscheidungsgrundlage bilden.
3.1. Mehr als nur eine Zahl: Visuelle Einblicke durch Tiefenkarten
Ein Bild sagt mehr als tausend Zahlen. Deshalb erstellen wir aus den Messdaten hochauflösende digitale Karten. Die Wassertiefenkarte zeigt auf einen Blick die genaue Verteilung der Wassertiefen im Becken und wo sich die tiefsten Stellen befinden. Noch aufschlussreicher ist die Schlammtiefenkarte. Sie visualisiert die genaue Mächtigkeit und Verteilung der Ablagerungen. Anhand der farblichen Abstufungen lässt sich sofort erkennen, in welchen Zonen eine besonders verstärkte Sedimentansammlung stattgefunden hat – im dargestellten Vergleich waren dies vor allem der westliche und südliche Bereich.
3.2. Die entscheidende Kennzahl: Exakte Volumenberechnung
Neben der visuellen Darstellung liefern wir die entscheidenden quantitativen Kennzahlen. Neben dem Gesamtvolumen können wir Ihnen auf den Kubikmeter genau auch das aktuelle Wasser und Sedimentvolumen berechnen. Aus diesen exakten Daten können wichtige Maßnahmen getroffen werden, sowie das Monitoring über einen längeren Zeitraum betrieben werden. Diese Zahlen allein sind schon aussagekräftig, aber erst die prozentuale Aufteilung macht den Zustand des Beckens unmissverständlich klar:
Stellen Sie sich vor, fast 42 % (41,97 %) des Gesamtvolumens sind bereits durch Sedimente belegt, während nur noch rund 58 % für Wasser zur Verfügung stehen. Diese Aufteilung, wie sie auch im Tortendiagramm unserer Berichte visualisiert wird, bietet eine sofort verständliche Grundlage für die Bewertung der Betriebsfähigkeit.
4. Die Analyse: Warum eine präzise Messung den entscheidenden Unterschied macht
Die reinen Zahlen und Karten sind die eine Hälfte der Geschichte. Die andere Hälfte ist die fachkundige Interpretation – insbesondere dann, wenn die Ergebnisse von älteren, einfacheren Messungen abweichen. Unser Ziel ist es, Transparenz zu schaffen und zu erklären, warum eine moderne, umfassende Analyse oft ein anderes, aber genaueres Bild der Realität zeichnet.
4.1. Der Vergleich mit der Handmessung: Woher kommen die Differenzen?
Betreiber, die bisher auf manuelle Messungen mit Peilstangen vertraut haben, sind oft von der schieren Menge des von uns ermittelten Sedimentvolumens überrascht. Der Grund für diese Diskrepanz liegt nicht in einem Fehler, sondern in der Vollständigkeit der Erfassung.
Eine händische Messung ist immer eine punktuelle Stichprobe. Dabei werden oft nur die leichter zugänglichen, flacheren Bereiche des Beckens per Peilstange gemessen. Das auf den schrägen Böschungsrändern abgelagerte Sediment, das einen erheblichen Teil des Gesamtvolumens ausmachen kann, wird dabei systematisch übersehen. Unsere flächendeckende Sonarvermessung erfasst hingegen jeden Quadratmeter des Beckens – von der Sohle bis zum Rand – und liefert so das tatsächliche Gesamtvolumen der Ablagerungen.
4.2. Natürliche Einflüsse und ihre Tücken
Ein weiterer Aspekt, der unsere Expertise unterstreicht, ist die Berücksichtigung der geologischen Gegebenheiten. Die Beschaffenheit der Beckensohle kann die Sonarmessung beeinflussen. Insbesondere bei der Verwendung natürlicher Dichtmassen wie Lehmboden kann die exakte Abgrenzung zwischen der ursprünglichen Sohle und dem abgelagerten Sediment herausfordernd sein. Unsere Software ist darauf ausgelegt, solche potenziellen Abweichungen zu erkennen und durch die Ermittlung eines durchschnittlichen Sohlenmaßes ein realistisches und nachvollziehbares Ergebnis zu berechnen.
5. Fazit: Planungssicherheit durch präzise Daten
Der Wechsel von einer groben Schätzung zu einer präzisen, flächendeckenden Vermessung ist mehr als nur ein technologischer Fortschritt – es ist ein entscheidender Schritt zu mehr Wirtschaftlichkeit und betrieblicher Sicherheit. Die Ergebnisse unserer modernen Analysemethode bieten Betreibern von Wasseranlagen klare und handfeste Vorteile:
- Fundierte Entscheidungen: Anstatt im Ungewissen zu agieren, erhalten Betreiber eine exakte Datengrundlage. Sie können den Bedarf, den Umfang und den idealen Zeitpunkt für eine Entschlammung objektiv beurteilen und zielgerichtet planen.
- Wirtschaftlichkeit und Ressourcenschonung: Durch die genaue Kenntnis der Sedimentmenge und -verteilung können Entschlammungsmaßnahmen effizienter gestaltet werden. Dies vermeidet unnötige Kosten für die Entsorgung von zu viel oder zu wenig Material und schont Ressourcen.
- Sicherstellung der Betriebsfähigkeit: Die regelmäßige und exakte Überprüfung des verfügbaren Rückhaltevolumens stellt sicher, dass die Anlage ihre Funktion, insbesondere bei Starkregenereignissen, zuverlässig erfüllen kann.
- Rechtssicherheit: Unsere detaillierte Dokumentation liefert einen belastbaren Nachweis für die zuständigen Behörden und kann direkt für die gesetzlich vorgeschriebene Berichterstattung im Rahmen der Selbstüberwachungsverordnung (SüVO) verwendet werden.
Am Ende steht nicht nur eine Zahl, sondern die Gewissheit, die richtigen Entscheidungen für den langfristigen und sicheren Betrieb Ihrer Anlage zu treffen.
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Häufige Fragen - FAQ
1. Muss für die Messung das Wasser aus dem Becken abgelassen werden?
Nein, das ist einer der großen Vorteile unserer Methode. Die gesamte Vermessung findet vom Wasser aus mit einem speziellen Messboot (USV) statt. Die Anlage kann währenddessen im Normalbetrieb weiterlaufen.
2. Wie lange dauert eine solche Vermessung vor Ort?
Die Messung vor Ort ist sehr effizient. Ein Becken der Größe des Klärteichs Wensin (ca. 8.000 m²) kann in der Regel innerhalb weniger Stunden an einem einzigen Tag vollständig vermessen werden. Die anschließende Datenauswertung und Berichterstellung nehmen dann noch einige Tage in Anspruch.
3. Warum ist das von Ihnen ermittelte Sedimentvolumen so viel höher als bei unserer letzten Handmessung?
Unsere flächendeckende Sonarvermessung erfasst das Sedimentvolumen im gesamten Becken, einschließlich der schrägen Böschungsränder. Händische Messungen sind oft nur punktuelle Stichproben, die diese Bereiche auslassen und Zonen mit starken Ablagerungen verfehlen können. Unsere Methode liefert daher das tatsächliche Gesamtvolumen, das naturgemäß höher liegt als eine selektive Schätzung.
4. Was genau erhalte ich am Ende der Untersuchung?
Sie erhalten eine umfassende Dokumentation. Diese enthält eine detaillierte Volumenberechnung (Wasser und Sediment in m³ und %), hochauflösende Wassertiefen- und Schlammtiefenkarten zur Visualisierung sowie eine fundierte Handlungsempfehlung für die weitere Planung von Unterhaltsmaßnahmen.
5. Sind Ihre Berichte für die Vorlage bei Behörden (z.B. im Rahmen der SüVO) geeignet?
Ja, absolut. Unsere Berichte sind so aufbereitet, dass sie direkt als Anlage für die jährliche Berichterstattung im Rahmen der Selbstüberwachungsverordnung (SüVO) verwendet werden können und den Behörden eine klare, nachvollziehbare Datengrundlage bieten.
