Dette indlæg er alene udtryk for skribentens egen holdning.

Vi kan styre afløbssystemer bedre; hvorfor gør vi det ikke?

Af Nadia Schou Vorndran Lund11. januar kl. 05:451
Vand
Illustration: Dan_Manila/Bigstock.
Flere og flere danske forsyninger har fokus på at nedbringe mængden af overløb, men et gammelt velkendt værktøj, der kan være med til at løse udfordringen, ligger desværre og samler støv på hylden. Det bør der laves om på, skriver Nadia Schou Vorndran Lund, erhvervspostdoc hos Envidan, i dette indlæg.
Artiklen er ældre end 30 dage

Omtrent 75 procent af danske søer og vandløb lever ifølge en nylig artikel i WaterTech ikke op til EU's vandrammedirektiv om god økologisk tilstand.

Flere forskellige kilder påvirker vandmiljøets tilstand - herunder overløb fra kloaksystemet. Danmark har ca. 4.500 overløbsbygværker, der i 2019 aflastede knap 42.000.000 m3 fortyndet spildevand til vores søer, vandløb og have. Det svarer til, at ca. 4 procent af den totale mængde regn- og spildevand, der ender i afløbssystemet, udledes urenset til recipienterne gennem overløbsbygværkerne.

Til sammenligning renses på landsplan omkring 70 procent på vores renseanlæg, mens ca. 25 procent udledes direkte fra separatkloakerede oplande. Ser man i stedet næringsstoffer, så stod overløbsbygværkerne i hele Danmark i 2019 for 15 procent af den udledte kvælstof og hele 18 procent af den udledte fosfor i forhold til rensningsanlæg og separatkloakker. Udledningen af det fortyndede spildevand resulterer i algeopblomstringer, iltsvind, reduceret badevandskvalitet og uæstetiske forhold.

Flere og flere danske forsyninger har derfor fokus på at nedbringe mængden af overløb, og der er en vifte af løsninger, de kan bruge til formålet. Langt oftest benytter forsyningerne sig af at konstruere nye anlæg med henblik på at skabe mere kapacitet til regnvandet – det kan eksempelvis være underjordiske bassiner eller separate ledninger til henholdsvis regn- og spildevand.

Artiklen fortsætter efter annoncen

Disse traditionelle løsninger er gode til at løse problemerne med overløb, og vi slipper ikke for at skulle ud og anlægge nyt for at håndtere de stigende regnmængder. Samtidig er der dog også aspekter knyttet til løsningerne, som gør, at man bør overveje, om der er andre løsninger, der kan bidrage til, at omfanget af nye anlæg kan reduceres. Først og fremmest udleder det store mængder CO2 at producere f.eks. den stål og beton, der bruges i anlægsprojekter. Det kan vi som vandbranche ikke gøre noget ved – det er et job for byggebranchen - men vi kan tilstræbe at være så bæredygtige som muligt. Derudover er disse løsninger også ofte dyre, og nogle forsyninger vil opleve problemer med, at løsningerne optager plads i en forvejen tætpakket by. Projekterne, og dermed deres miljøgevinster, kan også have lange udsigter, fordi det tager tid at bygge nyt, og det kan f.eks. tage mange årtier at gennemføre en separering.

Der ligger dog også et tredje - men sjældent brugt - værktøj oppe på øverste, lidt glemte hylde i værkstedet. Det er bestemt ikke nyt. Nej, faktisk er det ret støvet og har ligget dér i en evighed. Men på trods af at digitalisering - med god grund - er det nye buzzword i vandsektoren, så har vi glemt at tage værktøjet ned fra hylden. Det synes jeg, vi skal lave om på.

Men hvilket værktøj henviser jeg så til? Jeg snakker selvfølgelig om styring af afløbssystemer.

Jamen, vi styrer da allerede?

Nu sidder du måske og tænker »ah, men vi styrer da allerede vores afløbssystemer«. Og du har både ret - og samtidig slet ikke. For det er korrekt, at vi styrer visse elementer i afløbssystemet. Det gælder for eksempel pumper, der skal tømme et bassin, og som starter, når vandstanden i bassinet når et vist niveau. Dette kalder man også for 'lokal styring', fordi man styrer enheden - her pumpen - baseret på vandniveauet i den umiddelbare nærhed - her bassinet.

Men lokal styring er ikke optimalt. Det svarer til at regulere trafiklyskryds individuelt uden at skele til, om de omkringliggende lyskryds er røde eller grønne. For både afløbssystemer og trafikregulering giver lokal styring dårlig udnyttelse af kapaciteten.

Hvis vi i stedet ikke blot tænder og slukker for pumper baseret på de sensorer, der sidder lige i nærheden, men også på baggrund af sensorer, der sidder i andre dele af systemet, så kan vi udnytte systemkapaciteten bedre. Dette kan man også kalde for 'helhedsorienteret styring'. Selvom det ikke nødvendigvis er raketvidenskab, så er det desværre ikke særlig anvendt inden for afløbssystemer.

En helhedsorienteret tilgang til styring er smart, fordi afløbssystemet ofte fyldes ujævnt. Det skyldes til dels måden, vi bygger vores systemer på. Det kan være, at en ny bydel er blevet koblet på et eksisterende system så lige dén del af systemet ofte er overbelastet. Det kan være, at lovgivningen i forhold til dimensionering har ændret sig løbende, som systemet er udbygget. Og det kan være, at man har sikret specifikke områder ved hjælp af underjordiske bassiner, mens andre områder har mindre kapacitet.

Derudover skyldes den ujævne fyldning også i høj grad den spatiale fordeling af regn. Vi designer ofte vores afløbssystem med en antagelse om, at det regner lige meget alle steder på samme tid, men sandheden er jo, at det faktisk ganske sjældent regner lige meget over større område. Dertil er regnen mest ujævnt fordelt, når det regner kraftigt, som jo netop er typisk for situationer med flest overløb.

På grund af denne ujævne fyldning af afløbssystemet er der derfor tit ledig kapacitet i én del af systemet, mens vi har overløb fra en anden del af systemet. Det kan vi ikke udnytte, ved at give hver enkelt pumpe skyklapper på. Men hvis vi i stedet ser systemet som en helhed, så begynder vi at kunne holde vand tilbage ét sted, for at afhjælpe problemer et andet sted.

Så hvad venter vi på?

Det er ikke bare smart at udnytte det system, man allerede har, mere optimalt, det er også meget mere bæredygtigt. Tager man de økonomiske briller på, så er det også meget billigere at styre end at bygge nyt. Dette kræver selvfølgelig, at systemet som helhed har tilstrækkelig kapacitet. Er hele systemets kapacitet opbrugt, når der sker overløb, så hjælper styring ingenting, for der er intet sted at opmagasinere overløbsvandet. Sker dette allerede under mindre regnhændelser, så kommer vi ikke uden om, at vi bliver nødt til at anlægge bassiner eller separatkloakere. Her kan helhedsorienteret styring dog bidrage til, at de implementerede anlæg kan gøres mindre, og styring giver dermed også hér en klimagevinst og økonomisk besparelse.

Men hvorfor er helhedsorienteret styring så ikke mere brugt? Det er jo et rigtig godt spørgsmål, der fortjener at blive besvaret. Derfor opstartede DTU Miljø og EnviDan med mig i spidsen og med innovationsfoden i ryggen en erhvervspostdoc i foråret 2021. Formål med forskningsprojektet er at gøre det nemmere for danske forsyninger at give sig i kast med helhedsorienteret styring.

For at sikre at forskningen er så relevant som muligt, deltager seks forsyninger også i projektet. Det drejer sig om Silkeborg Forsyning, Skanderborg Forsyning, Mariagerfjord Vand, Ikast-Brande Spildevand, Novafos og Odsherred Forsyning. Forsyningerne skal bidrage med viden og sparring og samtidig selv blive klogere på styringsmulighederne i deres oplande.

I projektet er der blevet foretaget en analyse af, hvilke drivere og barrierer der er for og imod styring. Denne analyse er blevet lavet på baggrund af den videnskabelige litteratur samt individuelle interviews og fælles workshops med de seks forsyninger.

Analysen peger på, at nogle af de helt store fordele ved styring - foruden reduktion i overløb - er at det er billigere, bedre for klimaet, har en kortere implementeringshorisont, ikke kræver plads i undergrunden, sikrer medarbejderudvikling og -fastholdelse, brander forsyningen, og at det bliver muligt at få et mere dynamisk system, hvor man kan ændre på prioriteten af de forskellige overløbslokationer, pumpe i forhold til energipriser eller -type, lave samstyring med renseanlægget, omstille hurtigere til ændret lovgivning, etc.

Barriererne består derimod blandt andet af manglende viden om potentialet for styring, ukendt proces i forhold til at implementere styring, manglende tid og økonomi til at forstå, opsætte og drifte øget styring, manglende koordinering mellem plan- og driftsafdelinger, organisatoriske barrierer i forhold til, hvor ansvaret ligger samt en oplevelse af, at styring er mere risikofyldt og bliver bremset af den nuværende økonomiske regulering.

Potentialebestemmelse – hurtigt og nemt

Man kan gøre helhedsorienteret styring mere udbredt ved reducere de identificerede barrierer. Den første barriere - en forsyning typisk møder - er uvisheden, om styring overhovedet kan gøre en forskel i lige præcis deres system, men processen med manuelt at sidde og udregne styringspotentialet kan være tidskrævende og dyr.

I forskningsprojektet udvikler vi derfor som det første et værktøj, der - på baggrund af en MIKE URBAN-model og radardata helt automatisk, og med brug af kun få ressourcer fra forsyningens og rådgivers side - kan udregne, hvor meget overløb forsyningen kan spare ved styring.

Værktøjet peger på lige præcis de styringsenheder, der kan aktiveres i en helhedsorienteret styring, og angiver, hvilken potentiel effekt styring vil have på overløbsmængder og -hyppighed.

Dermed kan det også bruges som dialogværktøj med forsyningens plan- og driftsafdelinger om, hvilke muligheder og udfordringer der kan være i forbindelse med at implementere styring de forskellige steder. På denne baggrund kan man sammen lave en prioriteret liste over, hvor i systemet det vil give mening at starte med at lave helhedsorienteret styring. På denne måde bliver styringen delt op i overkommelige bidder.

Potentiale-resultater fra Novafos

Novafos’ forsyningsområde dækker Allerød, Ballerup, Egedal, Frederikssund, Furesø, Gentofte, Gladsaxe, Hørsholm og Rudersdal Kommuner – et stort og diverst område med mange forskellige typer af problemstillinger. I nogle af oplandene er kapaciteten så lille, at der med de voksende regnmængder ikke er andre muligheder end at ty til anlægsprojekter. I andre af oplandene kan styring være et vigtigt ekstra element i deres værktøjskasse, der allerede på den kortsigtede bane kan sikre en bedre vandkvalitet. Novafos har allerede fokus på styring, men er gået med i forskningsprojektet, fordi de gerne vil bruge styring endnu mere, end de gør i dag.

Det udviklede potentialeværktøj er blevet implementeret i ét af oplandene i Novafos’ forsyningsområde for at få overblik over styringsmulighederne. Her viser potentialeberegningen, at man over en periode på fire år fra 2017-2020 potentielt kan opnå en besparelse på op mod 31.105 m3/år ved at implementere helhedsorienteret styring i stedet for lokal styring. Dette svarer til en reduktion på godt 25 procent af overløbsvolumenet. Figur 1 viser at dette fordeles på især tre forskellige overløbsbygværker i oplandet.  

Figur 1 Envidan
Figur 1. Total reduktion i overløbsvolumen over fire år fordelt på 12 overløbsbygværker. Illustration: Envidan.

Opgør man i stedet potentialet som antal overløb, så viser værktøjet, at man med en helhedsorienteret tilgang til styring kan spare op mod 65 lokale overløbshændelser om året. Dette svarer til en reduktion på 23 procent af overløbshændelserne.

Figur 2 viser denne reduktion over de fire år for de forskellige overløbspunkter. Sammenligner man Figur 1 og Figur 2 ser man, at det er forskellige overløb man skal fokusere på alt efter, om man ønsker at reducere volumen eller hændelser. Ønsker man en volumenreduktion, bør man fokusere på overløbsbygværk #11, mens overløbsbygværk #5 er mere interessant, hvis man ønsker at fjerne de små, men hyppige overløb.

Figur 2 Envidan
Figur 2. Total reduktion i antal overløb over fire år fordelt på 12 overløbsbygværker. Illustration: Envidan.

Fælles fodslag

Hvis vi for alvor skal gøre en forskel for de danske recipienter, sikre en god økologisk tilstand og samtidig leve op til vandbranchens målsætning om klimaneutralitet, så kan vi ikke længere tillade os at lade styrings-værktøjet ligge og støve til på hylden.

Samtidig kan vi heller ikke fortsætte med at tillade, at forskning inden for emnet fortsat rykker forskningsfronten længere væk fra dér, hvor hovedparten af forsyningerne befinder sig. Tværtimod er der brug for forskning, der gør det nemmere for forsyninger at gå i gang med styring og bruge det som supplement til eksisterende løsninger.

Vi må og skal sætte skub i de gode historier om alle de positive effekter, som styring kan have, og i fællesskab skabe værktøjer, metoder, procedurer og læring, der sikrer, at vi slår barriererne ned én efter én. Drømmen er, at helhedsorienteret styring skal være allemandseje.

Vil du bidrage til debatten med et synspunkt? Så skriv til vores PRO debatredaktion på pro-sekretariat@ing.dk

1 kommentar.  Hop til debatten
Debatten
Log ind eller opret en bruger for at deltage i debatten.
settingsDebatindstillinger
1
13. januar kl. 10:33

Gode pointer...