Practical experience in handling decentralized stormwater quality treatment devices for traffic area runoff

In the course of a sustainable groundwater management, traffic area runoff is more often percolated on-site. Due to traffic-related emissions, atmospheric pollutions and temporary punctual emissions (accident/construction site/event) the traffic area runoff can be polluted heavily to some extent with heavy metals or organic substances. Because of the natural retention by vegetated topsoil a contamination of the soil-/groundwater-system is effectively prevented. In urban regions, this protective effect often must be provided on the smallest possible area by technical drainage solutions like filter substratum channels or shaft systems. The challenge is to provide enough permeability by the devices to prevent backwater and thereby following limitations for the traffic. Coincidental a contamination of the soil and groundwater must be prevented sufficiently, even at high flow rates.

Besides numerous laboratory studies only a few scientifically documented experiences in the field exist, especially concerning the service life and the risk of clogging as well as maintenance and operation of the devices.

The objective of the research project, funded by the Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU), is performing independent application-oriented research on decentralized stormwater quality treatment devices, which are approved by the Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt). For this three treatment plants (two shaft systems and one filter substratum channel) with different functionalities will be constructed in Munich at a heavily trafficked street under equal conditions. To capture seasonal influences (e.g. pollen in spring, heavy rainfall and dry periods in summer, fall of leaves in autumn and the influence of deicing salts in winter) the study will be executed for a period of one and a half years. The emergence of (hazardous) substances, their detention and remobilization under the influence of deicing salts and long-lasting impounding will be studied. Besides operational aspects will be recorded and analyzed. Additionally insufficiently investigated substances like antiknock agents (MTBE/ETBE), cyanides contained in deicing salts and fine particles will be monitored. By the research project a well-founded background will be provided for the Bavarian water management offices (Wasserwirtschaftsämter) to assess different treatment systems and consult operators. The results will also be used for the work and regulation of diverse national acting technical committees like the DWA and DIBt.

The research project runs from February 2017 to March 2020.

Project leader Prof. Dr. Brigitte Helmreich
Researcher Steffen Rommel, M.Sc.
Funding Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU), Landeshauptstadt München

 

Publications

2021

  • Liguori, Renato; Rommel, Steffen H; Bengtsson-Palme, Johan; Helmreich, Brigitte; Wurzbacher, Christian: Microbial retention and resistances in stormwater quality improvement devices treating road runoff. FEMS Microbes 2, 2021 more…
  • Rommel, Steffen H.; Stinshoff, Philipp; Helmreich, Brigitte: Sequential extraction of heavy metals from sorptive filter media and sediments trapped in stormwater quality improvement devices for road runoff. Science of The Total Environment, 2021, 146875 more…

2020

  • Helmreich, Brigitte; Rommel, Steffen: Dezentrale Behandlung von Straßenabflüssen im urbanen Raum – wohin geht die Reise? Dezentrale Behandlung von Straßenabflüssen im urbanen Raum – wohin geht die Reise?, 2020 more…
  • Rommel, Steffen H.; Gelhardt, Laura; Welker, Antje; Helmreich, Brigitte: Settling of Road-Deposited Sediment: Influence of Particle Density, Shape, Low Temperatures, and Deicing Salt. Water 12 (11), 2020, 3126 more…
  • Rommel, Steffen H.; Noceti, Luca; Stinshoff, Philipp; Helmreich, Brigitte: Leaching potential of heavy metals from road-deposited sediment and sorptive media during dry periods in storm water quality improvement devices. Environmental Science: Water Research & Technology 6 (7), 2020, 1890-1901 more…

2019

  • Rommel S.; Helmreich B.: Are different catchment areas at one heavily trafficked road comparable as monitoring sites for stormwater quality improvement devices? Novatech 2019, 2019 more…
  • Rommel, Steffen; Helmreich, Brigitte: Drei dezentrale Behandlungsanlagen für Verkehrsflächenabflüsse im Feldversuch – sind die Einzugsgebiete an der gleichen Straße vergleichbar? Aqua Urbanica 2019, 2019 more…

2018

  • Broich, K.; Rommel, S.; Wasmeier, P.; Helmreich, B.; Disse, M.: Ein Modell mit doppeltem Nutzen: Die Messung von Verkehrsflächenabflüssen am Münchner Mittleren Ring. Tag der Hydrologie 2018, 2018 more…
  • Ettinger, F.; Grotehusmann, D.; Helmreich, B.; Kasting, U.: Auswirkungen der Grundwasserverordnung auf die Überarbeitung der Regelwerke des DWA-Hauptausschusses Entwässerungssysteme. Korrespondenz Abwasser, Abfall (65), 2018, 378-379 more…
  • Horstmeyer, N.; Huber, M.; Drewes, J.E.; Helmreich, B.: Räumliche Verteilung der Schwermetallgehalte in den Oberböden von 35 Versickerungsmulden für Verkehrsflächenabflüsse. GWF Wasser/Abwasser 159 (1), 2018, 71-81 more…
  • Rommel, S. H.; Helmreich, B.: Influence of Temperature and De-Icing Salt on the Sedimentation of Particulate Matter in Traffic Area Runoff. Water 10 (12), 2018, 1738 more…
  • Rommel, Steffen H.; Helmreich, Brigitte: Feinpartikuläre Stoffe (AFS63) in Verkehrsflächenabflüssen – Vorkommen und Relevanz für dezentrale Behandlungsanlagen. Aqua Urbanica trifft RegenwasserTage 2018, 2018 more…
  • Rommel, Steffen H.; Helmreich, Brigitte: Feinpartikuläre Stoffe (AFS63) in Verkehrsflächenabflüssen – Vorkommen und Relevanz für dezentrale Behandlungsanlagen. Aqua Urbanica trifft RegenwasserTage 2018, Technische Universität Kaiserslautern, 2018, 159-178 more…

2017

  • Helmreich, B.; Huber, M.; Rempe, L.M.; Drewes, J.E.: Entwicklung einer zweistufigen Behandlungsanlage für Verkehrsflächenabflüsse unter Berücksichtigung urbaner und kommunaler Anforderungen. Aqua Urbanica 2017, 2017, U1–U12 more…
  • Huber, M.: Bewertungsverfahren für dezentrale Anlagen zur Niederschlagswasserbehandlung von Verkehrsflächenabflüssen. Vom Wasser 115 (2), 2017, 70-71 more…
  • Huber, M.: Entwicklung und Anwendung eines Bewertungsverfahrens für dezentrale Anlagen zur Niederschlagswasserbehandlung von Verkehrsflächenabflüssen. Wasser 2017, 2017, 25-32 more…
  • Huber, M., Hilbig, H., Gmell, A., Heinz, D., Drewes, J.E., Helmreich, B.: Bestimmung von Isotopenverteilungen in einem porösen Eisenhydroxid zur Behandlung von Verkehrsflächenabflüssen mittels LA-ICP-MS. Wasser 2017, 2017 more…
  • Huber, M., Welker, A., Drewes, J.E., Helmreich, B.: Auftausalze im Straßenwinterdienst – Aufkommen und Bedeutung für dezentrale Behandlungsanlagen von Verkehrsflächenabflüssen zur Versickerung. In: Runge, H. (Ed.): Herausforderung Regenwasser. DIV Vulkan Verlag (1. edn.), 2017, 84-99 more…
  • Huber, M., Welker, A., Hilbig, H., Wulff, M., Helmreich, B.: Vergleich zweier Filtermaterialien zur Entfernung von Phosphat und Schwermetallen aus Verkehrsflächenabflüssen. Wasser/Abwasser (158 (3)), 2017, 74-87 more…
  • Huber, M.; Welker, A.; Drewes, J.E.; Helmreich, B.: Aktuelle Anforderungen an dezentrale Anlagen zur Behandlung von Verkehrsflächenabflüssen. Straße und Autobahn 68, 2017, 372–380 more…