Untersuchungen zum Potenzial der qualit\u00e4tsbasierten Abflusssteuerung in der Mischkanalisation<\/p>\n
Der fl\u00c3\u00a4chendeckende Ausbau der Kl\u00c3\u00a4ranlagen in Deutschland hat in den letzten Jahrzehnten zu einer deutlichen Verbesserung der Gew\u00c3\u00a4sserqualit\u00c3\u00a4t gef\u00c3\u00bchrt. Dennoch ist der \u00c3\u00b6kologische Zustand vieler Gew\u00c3\u00a4sser immer noch unbefriedigend. Einen negativen Einfluss auf den Gew\u00c3\u00a4sserzustand haben Sto\u00c3\u0178belastungen aus Mischwassereinleitungen, die empfindliche aquatische \u00c3\u2013kosysteme aufgrund von hydraulischem Stress und stofflichen Belastungen nachhaltig sch\u00c3\u00a4digen k\u00c3\u00b6nnen.<\/p>\n
Diese Arbeit liefert einen Beitrag dazu, wie hoch aufgel\u00c3\u00b6ste Online-Messdaten zur Optimierung des Kanalnetzbetriebs genutzt werden k\u00c3\u00b6nnen. Hierf\u00c3\u00bcr wurden zwei reale Regen\u00c3\u00bcberlaufbecken (R\u00c3\u0153B) im Mischsystem in S\u00c3\u00bcddeutschland f\u00c3\u00bcr zwei Jahre mit Online-Spektrometersonden zur Erfassung von \u00c3\u201equivalenzkonzentrationen von abfiltrierbaren Stoffen (AFS), chemischem Sauerstoffbedarf (CSB, gesamt und gel\u00c3\u00b6st) und Nitrat ausgestattet. Zus\u00c3\u00a4tzlich wurden hydrometrische Messdaten an den R\u00c3\u0153B vom Betreiber des Entw\u00c3\u00a4sserungssystems bereitgestellt.<\/p>\n
Den ersten Teil der Arbeit bilden Fracht- und Volumenauswertungen der Einstauereignisse an den beiden R\u00c3\u0153B. Die Untersuchungen sollen zum besseren Verst\u00c3\u00a4ndnis der stoffspezifischen und hydraulischen Vorg\u00c3\u00a4nge im Mischsystem beitragen. Im zweiten Teil der Arbeit wird ein neuer Ansatz zur Verbesserung des Kanalnetzbetriebes unter direkter Verwendung von Messdaten erprobt. F\u00c3\u00bcr diese messdatenbasierte Simulation werden gemessene Ganglinien von Abflussmenge und Feststoffkonzentration direkt als Systeminput eines Transportmodells verwendet. Anhand dieses Modells werden verschiedene Kanalnetzbewirtschaftungsstrategien untersucht. Die folgenden Erkenntnisse lassen sich anhand der durchgef\u00c3\u00bchrten Auswertungen ableiten:<\/p>\n
Eine Vorhersage der Sp\u00c3\u00bclsto\u00c3\u0178intensit\u00c3\u00a4ten anhand der Charakteristiken der Trockenphasen vor den Ereignissen oder der Eigenschaften der Niederschlagsereignisse selbst ist im Untersuchungsgebiet nicht m\u00c3\u00b6glich. Eine konstante Akkumulation der Schmutzstoffe auf der Gebietsoberfl\u00c3\u00a4che, wie sie in g\u00c3\u00a4ngigen Qualit\u00c3\u00a4tsmodellen angesetzt wird, ist in den Untersuchungsgebieten ebenso wenig vorhanden. Somit kann die Abflussqualit\u00c3\u00a4t im Untersuchungsgebiet nicht zuverl\u00c3\u00a4ssig simuliert werden. Betriebsentscheidungen, die auf Basis von Schmutzfrachtmodellen getroffen werden, sind demnach h\u00c3\u00b6chst unsicher.<\/p>\n
Die in dieser Arbeit neu vorgestellte messdatenbasierte Simulation umgeht diese Unsicherheiten und ersetzt sie durch die Messunsicherheiten selbst. Sie kann die Effizienz verschiedener Bewirtschaftungsstrategien, wie die Verwendung statisch optimierter Drosselabfl\u00c3\u00bcsse oder die dynamische Echtzeit-Steuerung von Speicherr\u00c3\u00a4umen, zuverl\u00c3\u00a4ssig bewerten. Eine Dauer der zugrunde liegenden Messdatenzeitreihe von etwa vier Monaten mit mittlerer Niederschlagscharakteristik und etwa 10\u00c2\u00a0Niederschlagsereignissen ist im untersuchten fiktiven System ausreichend f\u00c3\u00bcr verl\u00c3\u00a4ssliche Ergebnisse der messdatenbasierten Simulation. In komplexeren Gebieten kann der Datenbedarf h\u00c3\u00b6her sein. Die Methodik liefert unter Ber\u00c3\u00bccksichtigung der \u00c3\u00bcblichen Messunsicherheiten robuste Ergebnisse.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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