Integrative Betrachtung des urbanen Wasser- und Stoffkreislaufs bei variablen und unsicheren Eingangsgrößen

Beschreibung

Projektlaufzeit: 01/2014 - 06/2017

Bearbeitung durch: SiWaWi

Bearbeiter:

• Claudia Campusano Garcia, M.Sc.
• Jun.-Prof. Dr.-Ing. Inka Kaufmann Alves

Zusammenfassung

Systeme der Wasserver- und Abwasserentsorgung stellen zentrale Infrastrukturen zur Daseinsvorsorge dar. Sie sind meist über viele Jahrzehnte gewachsen und müssen sich heute neuen Herausforderungen wie Klimawandel, demografischem Wandel oder verschärften umweltpolitischen Anforderungen stellen. Eine Anpassung der Systeme kann nur erfolgreich sein, wenn Ungewissheiten abgeschätzt werden und die Systeme jederzeit „zulässig“ bleiben. Bisher meist getrennt betrachtete Ver- und Entsorgungssektoren werden in Zukunft z.B. durch Wasser- und Stoffrecycling stärker verknüpft und beeinflussen sich in hohem Maße.

Das wesentliche Werkzeug zur Planung, Beurteilung und zur notwendigen Anpassung und Optimierung ist die Modellierung der Systeme und der stattfindenden Prozesse. Hierbei fehlen derzeit Möglichkeiten zur langfristigen Simulation mit integrierten Modellen der Teilsysteme und zur Berücksichtigung veränderlicher Randbedingungen und Systemgestaltungen.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll ein detailliertes dynamisches Modell zur Betrachtung des gesamten urbanen Wasser- und Stoffkreislaufs entwickelt werden, das sowohl konventionelle Verfahren der Siedlungsentwässerung und Abwasserreinigung als auch innovative Systemlösungen und -gestaltungen simulieren und bilanzieren kann. Darauf aufbauend werden zeitlich variable Eingangsdaten und Systemstrukturen und deren Unsicherheiten integriert. Durch Analyse unterschiedlicher Siedlungen mit verschiedenen Rahmenbedingungen sollen dann wesentliche neue Erkenntnisse zum Langzeit-Systemverhalten siedlungswasserwirtschaftlicher Systeme gewonnen werden und zu Empfehlungen zur Erweiterung bestehender Modell- und Nachweiskonzepte führen.

Finanzierende Institution(en)

• Carl-Zeiss-Stiftung