Untersuchungen zum Potenzial der qualit\u00e4tsbasierten Abflusssteuerung in der Mischkanalisation<\/p>\n
Der fl\u00e4chendeckende Ausbau der Kl\u00e4ranlagen in Deutschland hat in den letzten Jahrzehnten zu einer deutlichen Verbesserung der Gew\u00e4sserqualit\u00e4t gef\u00fchrt. Dennoch ist der \u00f6kologische Zustand vieler Gew\u00e4sser immer noch unbefriedigend. Einen negativen Einfluss auf den Gew\u00e4sserzustand haben Sto\u00dfbelastungen aus Mischwassereinleitungen, die empfindliche aquatische \u00d6kosysteme aufgrund von hydraulischem Stress und stofflichen Belastungen nachhaltig sch\u00e4digen k\u00f6nnen.<\/p>\n
Diese Arbeit liefert einen Beitrag dazu, wie hoch aufgel\u00f6ste Online-Messdaten zur Optimierung des Kanalnetzbetriebs genutzt werden k\u00f6nnen. Hierf\u00fcr wurden zwei reale Regen\u00fcberlaufbecken (R\u00dcB) im Mischsystem in S\u00fcddeutschland f\u00fcr zwei Jahre mit Online-Spektrometersonden zur Erfassung von \u00c4quivalenzkonzentrationen von abfiltrierbaren Stoffen (AFS), chemischem Sauerstoffbedarf (CSB, gesamt und gel\u00f6st) und Nitrat ausgestattet. Zus\u00e4tzlich wurden hydrometrische Messdaten an den R\u00dcB vom Betreiber des Entw\u00e4sserungssystems bereitgestellt.<\/p>\n
Den ersten Teil der Arbeit bilden Fracht- und Volumenauswertungen der Einstauereignisse an den beiden R\u00dcB. Die Untersuchungen sollen zum besseren Verst\u00e4ndnis der stoffspezifischen und hydraulischen Vorg\u00e4nge im Mischsystem beitragen. Im zweiten Teil der Arbeit wird ein neuer Ansatz zur Verbesserung des Kanalnetzbetriebes unter direkter Verwendung von Messdaten erprobt. F\u00fcr 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\u00fchrten Auswertungen ableiten:<\/p>\n
Eine Vorhersage der Sp\u00fclsto\u00dfintensit\u00e4ten anhand der Charakteristiken der Trockenphasen vor den Ereignissen oder der Eigenschaften der Niederschlagsereignisse selbst ist im Untersuchungsgebiet nicht m\u00f6glich. Eine konstante Akkumulation der Schmutzstoffe auf der Gebietsoberfl\u00e4che, wie sie in g\u00e4ngigen Qualit\u00e4tsmodellen angesetzt wird, ist in den Untersuchungsgebieten ebenso wenig vorhanden. Somit kann die Abflussqualit\u00e4t im Untersuchungsgebiet nicht zuverl\u00e4ssig simuliert werden. Betriebsentscheidungen, die auf Basis von Schmutzfrachtmodellen getroffen werden, sind demnach h\u00f6chst 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\u00fcsse oder die dynamische Echtzeit-Steuerung von Speicherr\u00e4umen, zuverl\u00e4ssig bewerten. Eine Dauer der zugrunde liegenden Messdatenzeitreihe von etwa vier Monaten mit mittlerer Niederschlagscharakteristik und etwa 10\u00a0Niederschlagsereignissen ist im untersuchten fiktiven System ausreichend f\u00fcr verl\u00e4ssliche Ergebnisse der messdatenbasierten Simulation. In komplexeren Gebieten kann der Datenbedarf h\u00f6her sein. Die Methodik liefert unter Ber\u00fccksichtigung der \u00fcblichen Messunsicherheiten robuste Ergebnisse.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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