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Meldungen zu Kanal und Entwässerung

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März 2024

Januar 2024


Abwasserwärme: Ad-hoc-Papier des Umweltbundesamts erschienen

Die Nutzungspotenziale von Abwasserkanälen für die Wärmeversorgung von Gebäuden oder als Wärmequelle für die leitungsgebundene Wärmeversorgung sind in urbanen Räumen groß. In einer vom Umweltbundesamt beauftragten Analyse, die als Ad-hoc-Papier veröffentlicht wurde, werden Möglichkeiten aufgezeigt, den Informationszugang insbesondere für Dritte zu verbessern. Das umfasst Anspruchsregelungen in den Informationsfreiheitsgesetzen der Länder. Duldungsansprüche bzw. Gestattungen für die hin zur Schaffung von Ökogärten und praktischer Umweltbildung für Kinder und Jugendliche. Förderfähig sind darüber hinaus unter anderem die Sanierung von Klein- und Kleinstgewässern, naturnahe Uferumgestaltung, kommunale Vorhaben zu Wasserrückhalt und Regenversickerung mit innovativem ökologischem Charakter oder Maßnahmen zur Verbesserung des Wissens und Bewusstseins für das Themengebiet Wasser. Antragsberechtigt sind insbesondere Gemeinden, Gemeindeverbände, Stiftungen, Vereine, Wasser- und Bodenverbände oder Zweckverbände. Für das laufende Jahr stehen insgesamt vier Millionen Euro zur Verfügung.
Das Papier schließt mit Handlungsempfehlungen für Bund, Länder und Kommunen.
https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/abwasserwaerme

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Mit KI: Konsortium unter Beteiligung der Hochschule Hof will Kanalnetze intelligent bewirtschaften

Die Entwicklung eines intelligenten Managementsystems für Kanalnetze ist das Ziel eines Forschungsprojektes unter Beteiligung der Hochschule Hof. Erreicht werden soll dies durch die Verwendung innovativer Kanalnetzsensoren und unter Einbeziehung historischer Wetterdaten und aktueller Wetterprognosen. Die Projektpartner wollen so eine Datenerfassung, -auswertung und -steuerung entwickeln, die es erlaubt, belastbare Vorhersagen für die künftige Belastung der Kanalnetze zu treffen. Dies kann Kanalnetzbetreibern u.a. wertvolle Hinweise für einen resilienten Kanalbetrieb, zur Vermeidung von Gewässerverunreinigungen und für zukünftige Baumaßnahmen liefern.
Überschwemmungen infolge von Starkregenereignissen treten in Deutschland immer häufiger auf und verursachen in Verbindung mit schweren Unwettern oft große Schäden. Damit einher gehen oft auch erhebliche Umweltbelastungen durch die unkontrollierte Einleitung ungeklärter Abwässer in die Fließgewässer. „Erschwerend kommt zudem hinzu, dass die Kanalisationsrohre die anfallenden Wassermassen nicht mehr aufnehmen können, obwohl in der Kanalisation selbst und in den angeschlossenen Regenbecken noch Speicherkapazität vorhanden wäre“, so Prof. Günter Müller-Czygan von der Forschungsgruppe “Wasserinfrastruktur und Digitalisierung” am Institut für nachhaltige Wassersysteme der Hochschule Hof (inwa).

Starkregen und Trockenperioden
Außerdem deuten die Beobachtungen der Forschenden darauf hin, dass in Zukunft mehr extreme Trockenperioden zu erwarten sind. „Ort und Zeitpunkt solcher Ereignisse lassen sich nur schwer vorhersagen, so dass die Kanalisationsbetreiber mit teilweise gegensätzlichen Herausforderungen aus Starkregen und lang anhaltenden Trockenperioden konfrontiert sind, auf die sie vorbereitet sein müssen“, so der Forschungsgruppenleiter.

Dynamisches Kanalmanagementsystem
Die durch die Projektpartner angestrebte Lösung im Projekt „InSchuKa4.0 – Kombinierter Infrastruktur- und Umweltschutz durch KI-basierte Kanalnetzbewirtschaftung“ (https://www.bmbf-wax.de/verbundvorhaben/inschuka4-0/ ) fokussiert daher auf der Umsetzung eines dynamischen, flexiblen Kanalnetzmanagements am Beispiel des Kanalnetzes in Jena. Geschehen soll dies durch eine intelligente Datenerfassung, -auswertung und -überwachung in Verbindung mit modernen Verschlussorganen, hierbei wird das vorhandene Kanalnetzvolumen bei Starkregen optimal genutzt. Zudem wirkt diese Lösung möglichen negativen Auswirkungen auch in Trockenperioden entgegen, wie z. B. verstärkter Sedimentation, Geruchsbildung oder Korrosion, indem die Verschlussorgane gezielte Spülwellen auf der Kanalsohle erzeugen und diese dadurch reinigen. Weiterhin sorgt das zusätzlich erzeugte Speichervolumen nach einer längeren Trockenperiode dafür, dass eine unkontrollierte Einleitung von Schadstoffen in Gewässer bei kurzzeitigen Starkregenereignissen verhindert wird.

Meeting zum Projektfortschritt
Im Rahmen eines Meetings zum Projektfortschritt wurden nun die aktuellen Ergebnisse an der Hochschule Hof präsentiert und diskutiert. In umfangreichen Simulationen konnten die unterschiedlichen Betriebsvoraussetzungen für das intelligente Managementsystem analysiert und deren Wirkungen ermittelt werden. Diese Ergebnisse wurden mit den vorgesehenen Verschlussorganen verglichen und die Auswahl der Maschinen bestätigt, so dass kurzfristig die Materialbeschaffung und technische Installation des Versuchsequipments beginnen kann.

Durch die Hochschule Hof wurden bis zum aktuellen Zeitpunkt verschiedene Umfragen durchgeführt. Hierbei bestätigten die in erster Linie aus der Praxis stammenden Umfrageteilnehmer die Notwendigkeit und Richtigkeit der innovativen Projektziele und gaben wichtige Hinweise für Detailaspekte des modernen Managementsystems. Basierend auf den Ergebnissen der Umfrage zur Akzeptanz künstlicher Intelligenz in der deutschen Wasserwirtschaft diskutieren die Partner deren grundsätzliche Einsatzmöglichkeiten im kommunalen Abwassermanagement, auch vor dem Hintergrund des bisher vorgesehenen sogenannten CBR-Verfahrens (Case Based Reasoning), einer besonders transparenten Form der künstlichen Intelligenz. „Aus den unterschiedlichen Beiträgen der Projektpartner wurde deutlich, dass unser Projektziel der intelligenten Datenintegration und -analyse für die Zukunftsfähigkeit der Kanalnetzbewirtschaftung essenziell ist“, so Prof. Müller-Czygan. Innerhalb der anschließenden Diskussion wurden auch die Möglichkeiten der Übertragung der Projektergebnisse auf andere Vorhaben, die in einem ähnlichen Umfeld stattfinden, analysiert.

Förderung und Partner
Das Projekt „InSchuKa4.0“ wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und läuft noch bis zum 31.01.2025. Als Projektpartner fungieren:

  • HST Systemtechnik GmbH & Co. KG
  • Pegasys Gesellschaft für Automation und Datensysteme mbH
  • Nivus GmbH
  • JenaWasser
  • Hochschule Magdeburg-Stendal, Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit

    https://idw-online.de/de/news829505

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UBA: Forschungsprojekt „Rattenbekämpfung in der Kanalisation“ (RaBeKa)

Vortrag_rattenbekaempfung_schloetelburg.pdf
https://www.umweltbundesamt.de/search/content/abwasser?keys=Abwasser&solrsort=ds_created%20desc

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35 Jahre weltweite Abflussdaten: Das Global Runoff Data Centre feiert Jubiläum

Das GRDC ist seit 1988 an der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) angesiedelt und feiert in diesem Jahr sein 35-jähriges Bestehen. Seit seiner Gründung ist die Kernaufgabe des GRDC historische Abflussdaten zu sammeln, diese zu pflegen und internationalen Forschungsprojekten zur Verfügung zu stellen. Ziel ist es, das GRDC als digitalen Dienstleister für globale Abflussdaten weiterzuentwickeln.
Die hydrologische Größe „Abfluss“ ist eine wichtige Variable im globalen Wasserkreislauf sowie für das Wasserressourcenmanagement. Abfluss ist zudem eine relevante Klimavariable, da der Eintrag von Süßwasser in die Weltmeere Einfluss auf die Temperaturverteilung, den Salzgehalt der Meere und auf ozeanografische Zirkulationssysteme hat. „Das GRDC beherbergt die umfangreichste globale Datenbank von qualitätsgeprüften Abflussdaten, sogenannten Jahrbuchdaten oder historischen Daten. Wir sammeln nur Tages- und Monatsmittelwerte – keine ungeprüften Echtzeitdaten“, sagt Dr. Simon Mischel, der kürzlich seinen Dienst als neuer Leiter des Datenzentrums angetreten hat.

Derzeit liegen in der Datenbank Abflussdaten von etwa 10.700 Stationen aus 160 Ländern vor. „Unsere Statistik zeigt, dass GRDC-Daten in den letzten beiden Jahren von Nutzenden aus mehr als 130 Ländern angefordert wurden“, erklärt der Geograph. Die Anwender/-innen der Datenbank reichen von Studierenden, welche die Daten für Abschlussarbeiten benötigen, bis hin zu internationalen Forschungsprogrammen und Organisationen, die weltweite Untersuchungen durchführen. An einigen davon ist das GRDC auch selbst beteiligt, wie beispielsweise dem „State of Global Water Resources“ Bericht der WMO sowie dem Bericht des „Global Climate Observing System (GCOS)“, dessen Ergebnisse direkt in die UN-Klimakonferenzen einfließen.

Wichtiger Partner in der UN Water Family
„Der Abfluss ist nur einer von vielen wichtigen hydrologischen Parametern. Daher arbeiten wir u. a. eng mit dem Internationalen Zentrum für Wasserressourcen und Globalen Wandel (ICWRGC) zusammen, welches ebenfalls an der BfG angesiedelt ist“, sagt Simon Mischel. Am ICWRGC werden zwei weitere globale Wasserdatenzentren geführt, nämlich das GEMS/Water Datenzentrum (GWDC), das im Auftrag des Umweltprogramms der Vereinten Nationen Wasserqualitätsdaten sammelt sowie das Internationale Bodenfeuchtenetzwerk ISMN. Weltweit gibt es weitere globale Wasserdatenzentren, die alle zusammen für die Erfassung unterschiedlicher Parameter des hydrologischen Kreislaufs zuständig sind (z. B. für Grundwasser, Isotopen, See- oder Gletscherbeobachtungen).
„Der Abfluss ist nur einer von vielen wichtigen hydrologischen Parametern. Daher arbeiten wir u. a. eng mit dem Internationalen Zentrum für Wasserressourcen und Globalen Wandel (ICWRGC) zusammen, welches ebenfalls an der BfG angesiedelt ist“, sagt Simon Mischel. Am ICWRGC werden zwei weitere globale Wasserdatenzentren geführt, nämlich das GEMS/Water Datenzentrum (GWDC), das im Auftrag des Umweltprogramms der Vereinten Nationen Wasserqualitätsdaten sammelt sowie das Internationale Bodenfeuchtenetzwerk ISMN. Weltweit gibt es weitere globale Wasserdatenzentren, die alle zusammen für die Erfassung unterschiedlicher Parameter des hydrologischen Kreislaufs zuständig sind (z. B. für Grundwasser, Isotopen, See- oder Gletscherbeobachtungen).

Diese Zentren werden von anderen Nationen und unter verschiedenen Schirmherrschaften betrieben. Sie stellen wichtige Partnerdatenzentren für das GRDC dar. Die Zusammenarbeit erfolgt beispielsweise im Rahmen des Globalen Terrestrischen Netzwerks für Hydrologie (GTN-H), welches im ICWRGC mit Mandat von der WMO organisiert wird und ein Programm vom Global Climate Observing System GCOS ist. In diesem internationalen Netzwerk ist das GRDC ein starker Partner in der sogenannten UN Water Family und trägt wesentlich zum Berichtswesen der Vereinten Nationen bei.

Digitaler Dienstleister für globale Abflussdaten
„Der rasante technische Fortschritt im Bereich Daten und Digitalisierung eröffnet uns viele neue Möglichkeiten“, sagt der GRDC-Leiter. So arbeitet das GRDC aktiv daran, die Datensätze entsprechend den FAIR-Prinzipien (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable) verfügbar zu machen. Dazu gehört die Anwendung freier Software und das Angebot, den Nutzenden die Daten über Datenrepositorien und Programmierschnittstellen zur Verfügung zu stellen. Ein Meilenstein ist hier die kürzlich erfolgte Veröffentlichung des Caravan-Datensatzes, mit dem den Forschenden ein Teildatensatz freier GRDC-Stationen inklusive meteorologischer Daten und Einzugsgebietsattribute angeboten wird.

Anspruch des Zentrums ist es, das GRDC als digitalen Dienstleister für globale Abflussdaten weiter zu entwickeln und an der BfG weiter zu betreiben. Grundlagen dazu sind u. A. eine zuverlässige Dateninfrastruktur und wie oben schon erwähnt die internationale Zusammenarbeit mit weiteren Datenzentren und den vorhandenen Partnern.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Simon Mischel, GRDC@bafg.de, 0261/1306-5224

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