2.1.3.3 Massenberechnung Stadt Münster: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 25. September 2024, 09:24 Uhr

Leitfaden → 2 Lager und Stoffströme → 2.1 Anthropogenes Materiallager → 2.1.3 Kanalisation
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2.1.3.4 Anwendbarkeit für andere Kommunen

Das im vorherigen Kapitel (2.1.3.2 Vorgehensweise) beschriebene Vorgehen der Bestimmung anthropogener Materiallager, mit Hilfe des Baustoffhaushaltsmodells wird im folgenden Kapitel praktisch umgesetzt. Dazu wurde ein Teilbereich von Münster Nienberge als Untersuchungsgebiet gewählt.

Daten in Münster

Durch das Amt für Mobilität und Tiefbau wurden Geodaten der Kanalisation für ganz Münster bereitgestellt. Die Daten beinhalten bereits alle Basisattribute der Haltung und Schächte. Bei den Daten handelt es sich von der Struktur um ein Knoten-Kanten-Modell, bei dem die Schächte jeweils einem Knoten entsprechen und die Haltungen über eine Kante, daher einen Linienvektor, dargestellt wird. Der ursprüngliche Datensatz enthielt keinen gemeinsamen Identifikator, der auf einfachem Weg die Zusammengehörigkeit eines Schachtes und entsprechenden Anschlusshaltungen ermöglicht hat.

Die folgende Abbildung zeigt einen Ausschnitt der Daten.

Datenausschnitt der Kanalisation in Münster hinterlegt mit OSM

Das anthropogene Materiallager in Münster

Das Untersuchungsgebiet hat eine Fläche von rund zwei Quadratkilometern, eine Rohrlänge von 40 km und 961 Schächte. Bei der Berechnung der Haltung konnten 38,6 km (97 Prozent) berücksichtigt werden. Für drei Prozent (1,3 km) konnte kein passender Datensatz im Konstruktionskatalog zugeordnet werden.

Die Gesamtmasse für die Haltungen in Münster Nienberge wurde auf rund 150 Mio. kg berechnet. Diese Masse verteilt sich, wie in folgender Abbildung zu sehen, zum Großteil mit 65 Prozent auf die Hauptverfüllung. Das Kanalrohr hat hingegen lediglich einen Anteil von sieben Prozent.

Massenanteil der unterschiedlichen Haltungs-Bereiche in Münster Nienberge

Die Gesamtmasse der Schächte in Münster Nienberge beträgt rund 10 Mio. kg, wobei 5 Prozent (52 Schächte) nicht berücksichtigt wurden. In der folgenden Abbildung ist die Massenverteilung auf die unterschiedlichen Bereiche dargestellt.

Anteilige Massenverteilung innerhalb der unterschiedlichen Funktionseinheiten der Schächte

Wie in der Abbildung zu erkennen, haben die Auflageringe den größten Massenanteil mit 50 Prozent der Gesamtmasse. Den zweit größten Anteil mir 28 Prozent haben die Schachtunterteile gefolgt von dem Schachthals (12 Prozent) und der Sauberkeitsschicht (6 Prozent). Die Übergangsplatte, Auflageringe und Schachtabdeckung spielen Massenanteilig eine untergeordnete Rolle.

Bei der Berechnung der Kanalisation ist zu beachten, dass ein Großteil der Kanalinfrastruktur unter Verkehrsflächen verläuft. Die folgende Abbildung zeigt links das Kanalnetz von Münster Nienberge, in der Mitte sind die Verkehrsflächen aus dem Kataster überlagert und rechts sind die Teile des Kanalnetzes zu sehen, die nicht unter einer Verkehrsfläche liegen.

Differenz (rechts) der Kanalisation (links) und der Verkehrsfläche

Etwa 90 % der Kanalisation in Münster Nienberge liegt unter Verkehrsflächen. Dieser Faktor muss bei der getrennten Berechnung der Massen von Verkehrsflächen und Kanalisation berücksichtigt werden, um eine Verdoppelung der Massen in diesem Bereich zu vermeiden.

Um dies zu berücksichtigen, kann auf der Betrachtungsebene ein Korrekturfaktor bzw. -wert für die Hauptverfüllung ermittelt werden. Dieser ergibt sich aus der querschnittlichen Dicke der Verkehrsflächen, multipliziert mit der Breite des Grabens (der jeweiligen Haltung) und dem Anteil der Haltungen unter einer Verkehrsfläche im Betrachtungsgebiet. Dieser korrigierte Wert liefert auf der Betrachtungsebene einen plausiblen Schätzwert. Auf Objektebene kann dieser Mittelwert von den tatsächlichen Gegebenheiten stark abweichen.

Integration in das RekoTi-Tool

Im Rahmen des Forschungsprojekts wurde das hier beschriebene Vorgehen zur Kartierung anthropogener Materiallager in Form einer Erweiterung für die GIS-Anwendung QGIS implementiert. Die RekoTi-Toolbox ermöglicht eine automatisierte Berechnung und bietet eine nutzerfreundliche Oberfläche. Alle vorherig beschriebenen Arbeitsschritte und notwendigen Verschneidungen können in der GIS-Anwendung durchgeführt werden. Dies kann zudem für einen beliebigen Teilbereich in Münster durch die Wahl eines bestimmten Areals durchgeführt werden. Siehe hierzu 4.2 RekoTi-Toolbox.