Gewässergütemodell zur Simulation und Prognose des Stoffhaushalts und der Planktondynamik von Fließgewässern Modell besteht aus hydraulischen und ökologischen Modellbausteinen, Hauptinhalte sind: - Simulation von wichtigsten Prozessen des Sauerstoff- und Nährstoffhaushalts - Simulation der Algen- und Zooplanktonentwicklung - Simulation von Vorgängen am Gewässergrund QSim kann in drei verschiedenen Betriebsweisen angewendet werden: Lastfallsimulation mit stationärem Abfluss und Langzeitsimulation mit stationärer oder interstationärer Abflussberechnung. Räumlich angewendet wird das Modell auf den Hauptstrom des Flusses, allerdings sind auch Ausleitungsstrecken mit Wiedereinleitungen möglich. Modellinput sind verschiedene hydrologische, meteorologische, physikalisch/chemische und biologische Größen wie Flussgeometrie, Abfluss, Globalstrahlung, Wasser- und Lufttemperatur, pH-Wert, biochemischer Sauerstoffbedarf, etc. Als Modelloutput können Jahresgänge des Sauerstoffgehalts und anderer Wasserbeschaffenheitsparameter sowie biologische Größen berechnet werden.
Das Projekt "Entwicklung einer Modellbibliothek zur dynamischen Simulation von Klaeranlagen (KSIM)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Siegen, Institut für Mechanik und Regelungstechnik und Zentrum für Sensorsysteme durchgeführt. Die dynamische Simulation von Klaeranlagen kann als Hilfsmittel bei der Planung neuer Anlagen, zur Optimierung des Betriebs bestehender Anlagen, zur Erprobung neuer Steuerungs- und Regelungskonzepte oder zur Schulung des Betriebspersonals eingesetzt werden. Um Simulationsstudien effektiv und schnell durchfuehren zu koennen, sind geeignete Simulationswerkzeuge erforderlich, die sich durch folgende Eigenschaften auszeichnen: - leichte Bedienbarkeit, - hohe Flexiblitaet, - einfache Erweiterbarkeit entsprechend den Beduerfnissen des Anwenders. In den bisherigen Arbeiten ist die modulare Modellbibliothek KSIM (KlaeranlagenSIMulation) entwickelt worden. KSIM enthaelt eine Reihe von Unterbibliotheken mit Modulen, die auf der Grundlage mathematischer Modelle verschiedene Teilanlagen und Prozesse einer Klaeranlage beschreiben. Die Basis fuer KSIM bildet die Berechnungs- und Simulationsumgebung Matlab/Simulink. Diese besitzt einen hohen Bedienkomfort und bietet dem Anwender die Moeglichkeit, selbsterstellte Bibliotheken einfach zu erweitern. Die grafische Gestaltung der Module von KSIM erfolgt in Anlehnung an die Symbolik der RI-Fliessbilder verfahrenstechnischer Anlagen. Das erleichtert die Erstellung und die Lesbarkeit eines Simulationsmodells erheblich. Zur Zeit sind in KSIM die Bibliotheken Zulauf, Ausgleichsbecken, Vorklaermodelle, Belebungsmodelle, Nachklaermodelle, Anlagenkomponenten, Regler und Simulationshilfsmittel implementiert. Damit koennen beliebige Verfahrensvarianten (ein-, zwei- und mehrstufig) simuliert werden. Zusaetzlich sind Module fuer die Phosphorelimination, Filtration, Schlammbehandlung und das Kanalnetz entwickelt worden.