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Entwicklung eines integralen Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik-(MSR-)Konzepts zur frachtbasierten Echtzeit-Steuerung der Abwasserableitung in Kanalnetzen zur Entlastung der Gewässer

Zielsetzung/Anlass Stoffeinträge in Gewässer aus der Siedlungsentwässerung haben vielfältige negative Einflüsse auf die Gewässer. So werden bspw. Schwermetalle durch die Siedlungsentwässerung in die Gewässer eingetragen. Diese Schwermetalle liegen dabei verstärkt gebunden an feinen Feststoffpartikel vor. Besonders die Fraktion < 63 µm weist enorm große Schwermetallfrachten auf. Feststoffeinträge in Gewässer haben darüber hinaus direkte Auswirkungen auf die Wasserqualität, da bspw. durch organische Anteile die Sauerstoffzehrung verstärkt wird. Des Weiteren werden durch Kolmation der Gewässersohle und des damit verbundenen verminderten Austauschs zwischen fließender Welle und dem Interstitial die Gewässerbiozönosen negativ beeinflusst. Besonders kleinere Gewässer können so durch Einleitungen aus Kanalnetzen erheblichen Feststofffrachten ausgesetzt sein und infolgedessen signifikant beeinflusst werden. Leiten Kläranlagen gereinigtes Abwasser in einen Vorfluter mit geringer Wasserführung ein, so sinkt der Verdünnungsfaktor. Das hat eine signifikante Annäherung der Substanzkonzentration an die Ablaufkonzentration der Kläranlage zur Folge. Bei einem solchen Sachverhalt kann es vor allem in Dürreperioden dazu kommen, dass insbesondere kleinere Gewässer zu fast 100 % aus gereinigtem Abwasser bestehen. Der Feststofffrachtanteil kann zur Abschätzung auftretender Umweltbelastungen in den Gewässern herangezogen werden. Durch die Umsetzung einer frachtbasierten Kanalnetzsteuerung kann und soll sichergestellt werden, dass bei der Einleitung in Gewässer zu keiner Zeit Feststofffrachten eingeleitet werden, die zu einer kritischen Konzentration mit den entsprechenden Folgen im Gewässer führen würden. Anhand eines Pilotgebietes in Köln-Rodenkirchen untersuchen die NIVUS GmbH, das Forschungsinstitut für Wasser- und Abfallwirtschaft an der RWTH Aachen (FiW) e. V. und die Stadtentwässerungsbetriebe Köln die Möglichkeiten der qualitätsabhängigen Verbundsteuerung mit dem Ziel, die Gesamtemissionen zu reduzieren. Das Projektgebiet ist besonders geeignet, da es bereits über eine ausgeprägte technische Kanalinfrastruktur mit Steuermöglichkeiten, wie Pumpanlagen und Hubwehren, sowie über Online-Steuer- und Messvorrichtungen verfügt. Das Gebiet liegt derzeit schon als realitätsnahes und validiertes Berechnungsmodell mit Berücksichtigung der stofflichen Emittenten vor. Das Vorhaben kann daher zeitnah, ohne signifikante Investitionskosten und mit geringem technischem Aufwand verwirklicht werden. Die Gebietsstruktur und die Größe der Kennwerte, wie angeschlossene Einwohner, Fläche und Verschmutzungsgrad entsprechen vielen mittelgroßen Kläranlagen in Deutschland. Eine Übertragbarkeit der Methodik und der Ergebnisse ist somit gegeben. Bereits während des Projekts soll der Einsatz der geplanten Steuerung rechnerisch auf ein Modellgebiet mit einem kleineren und sensibleren Vorfluter übertragen werden. Anhand der im Projekt erarbeiteten Ergebnisse hinsichtlich des Einflusses auf die Feststofffrachten können so Potenzialabschätzungen zur Reduzierung von Frachteinträgen aus Entlastungsbauwerken in empfindliche Vorfluter durch eine frachtbezogene Kanalnetzsteuerung abgeleitet und in Folgeprojekten umgesetzt werden. Diese werden anschließend mit den Umweltentlastungspotenzialen einer ungesteuerten Einleitung und einer volumenbezogenen Steuerung verglichen. Von den Ergebnissen des Forschungsvorhabens werden neue Erkenntnisse zum Zusammenwirken von Abfluss und Schmutzfrachtverlauf in Mischwasserkanälen erwartet. Des Weiteren soll eine umsetzbare und übertragbare Lösung für die Online-Frachtdatenerfassung im Kanal gefunden und beschrieben werden. Im Rahmen des Vorhabens soll eine frachtbasierte Bewirtschaftung zur Entlastung der Gewässer und Verstetigung der Frachten im Zulauf der Kläranlagen konzipiert werden, woraus ein wesentlicher Beitrag zur Umweltentlastung erwartet wird. (Text gekürzt)

Generierung und Nutzung von digitalen Zwillingen bestehender Kanalinfrastruktur zur Steigerung der Verfügbarkeit und Resilienz im Betrieb, Teilvorhaben: Technische Universität Hamburg

Expertenseminar am 14. und 15. März 2002 in Dresden zum Thema: Innovationen in der Abwasserableitung und Abwassersteuerung

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die Tagung verfolgte das Ziel, einen Beitrag zur schnelleren Umsetzung der technischen Möglichkeiten der Kanalnetzsteuerung und Optimierung unter Ausnutzung neuester technischer Entwicklungen zu leisten. Die Nutzung dieser Innovationen soll zur Investitionseinsparung, effektiverer Ausnutzung vorhandener Mischwassernetze und Aufbereitungsanlagen und damit zur Reduzierung von Umweltbelastungen sowie zur Schaffung von Flexibilität im Hinblick auf einen zukünftigen Ausbau führen. Fazit: Die durchgeführte Tagung kann nach den Ausführungen der TU Dresden als großer Erfolg gewertet werden. Das Interesse an dieser Thematik sowohl von Seiten der Praxis als auch von Forschung und Entwicklung war sehr groß. Vertreter aus der Praxis zeigten starkes Interesse an der Weiterführung dieser Veranstaltung und an weiteren Informations- und Diskussionsforen in diesem Rahmen. Die Veröffentlichung der Tagungsbeiträge in beiden Institutsheften verspricht durch den Austausch mit anderen Universitäten und Einrichtungen sowie über die Mitglieder Fördervereine der Institute eine große Verbreitung.

Kommunale Abwasserbeseitigung (Sachsen)

Träger der kommunalen Abwasserbeseitigung, Abwasseranfall (bezogen auf Einwohnerwerte), Anschlußgrad (aktuell und prognostiziert), Abwasserableitung nach Hauptflußgebieten, Abwasseranlagen (Größenklasse nach Abwasserverordnung, Behandlungsart)

Untersuchungs- und Entwicklungsvorhaben, Bereich Abwasser, Themenbereich 'Energie- und Klimaschutz' - Einzelauftrag 8 'Optimierung der Brennstoffzellentechnik', Phase 2 Ergänzungsauftrag 'Optimierung der Brennstoffzellentechnik in der Abwasserbeseitigung'

Vertragsgegenstand ist die Phase 2 des Forschungs- und Entwicklungsvorhaben 'Optimierung der Brennstoffzellentechnik in der Abwasserbeseitigung' im Rahmen des Themenschwerpunkt 'Energie- und Klimaschutz: Entwicklung energiesparender und energieeffizienter Verfahren, Techniken und Konzeptionen der Abwasserbeseitigung und Abwasserbehandlung; energiesparende Optimierung bestehender Verfahren zur Abwasserableitung und Abwasserbehanlung'.

Genehmigungen zur Errichtung, wesentlichen Änderung und Beseitigung von Anlagen zur Abwasserbeseitigung der Hansestadt Rostock, Landkreise Bad Doberan, Güstrow

Genehmigungen zur Errichtung, wesentlichen Änderung und Stillegung von Abwasseranlagen (§ 38 LaWG).

Genehmigungen zur Errichtung, wesentlichen Änderung und Beseitigung von Anlagen zur Abwasserbeseitigung (StALU WM Schwerin)

Genehmigungen zur Errichtung, wesentlichen Änderung und Stillegung von Abwasseranlagen (§ 38 LaWG).

RUBIN - PhoTech - VP4: Stadtluft

RUBIN - PhoTech - VP4: Stadtluft, TP4.1: Stadtluftreinigung mittels Photokatalyse

Abwasserleitung Samtgemeinde Gartow Landkreis Lüchow-Dannenberg

Abwasserleitung der Samtgemeinde Gartow im Landkreis Lüchow-Dannenberg. Dargestellt sind die aus den CAD-Daten der Samtgemeinde hergestellten Abwasserleitungen.

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