HRB Vicht

Modellversuche des HRB Vicht am KIT Karlsruhe erfolgreich. Seit Anfang des Jahres werden vom WVER in Zusammenarbeit mit dem KIT Modellversuche zur Optimierung der Hochwasserrückhaltebecken Vicht durchgeführt, um u. a. nachfolgende Fragestellungen zu untersuchen und zu optimieren:
• Optimierung der Strömungsverhältnisse im Einlaufbereich des Auslassbauwerkes zur Vermeidung/Reduzierung einer möglichen Wirbelbildung
• Variation der Abmessungen/Tiefenlage der Tosbeckenkonstruktion
• Standort des Messpegels zur Steuerung der Abflussorgane
Die Entwurfsplanung der beiden HRB Standorte ist in Zusammenarbeit mit dem Büro Wald&Corbe, Hügelsheim und hydrotec, Aachen in Bearbeitung und wird die Ergebnisse der Modellversuche am Karlsruher Institut für Technologie in die Objektplanung integrieren, um zu einem nachhaltigen wie auch betriebssicheren Projektergebnis zu gelangen.
Bei Fragen steht Ihnen unser Herr Dipl.-Ing. Klaus Alt unter der Telefonnummer +49 (211) 44991-55 gerne zur Verfügung.

http://www.hydro-ingenieure.de/hrb-vicht

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Klimawandel beeinflusst städtische Entwässerungssysteme

Niederschläge treten räumlich und zeitlich sehr variabel auf. Mit dem Klimawandel nimmt diese Variabilität zu. Dies hat Auswirkungen auf die städtischen Entwässerungssysteme – auch in der Schweiz. Wie genau sich die Leistung verändern könnte, untersuchte die Eawag-Forscherin Lauren Cook im Rahmen ihrer Dissertation an der Carnegie Mellon University in Pittsburgh, Pennsylvania (USA).
Städtische Entwässerungssysteme beinhalten unzählige Kilometer unterirdischer Rohre, die Wasser möglichst schnell und vollständig aus dem urbanen Raum abführen. Dieses Kanalnetz nennt man graue Infrastruktur. Als Ergänzung dazu gibt es die sogenannte blau-grüne Infrastruktur, zu der zum Beispiel eine entwässerte Grünfläche gehört. Auf dieser versickert das Wasser, wodurch der Abfluss, der in die Kanalisation fliesst, verlangsamt und reduziert wird. Blau-grüne Infrastruktur ist eine Möglichkeit, um dem natürlichen Wasserkreislauf näher zu kommen und Überschwemmungen bei extremen Niederschlägen zu verringern. Künftig wird dies umso notwendiger sein, da der Klimawandel Niederschlagsmuster verändert und das urbane Entwässerungssystem vor grosse Herausforderungen stellt: Klimamodelle zeigen, dass Niederschläge generell variabler und Extremereignisse in vielen Regionen der Welt häufiger und intensiver werden. «Um sicherzustellen, dass sich die Systeme auch bei veränderten Bedingungen so verhalten wie wir es möchten, müssen wir sie also genau im Auge behalten», sagt Lauren Cook.

Regenmessungen als Schüsselgrösse
Lauren Cook hat eine Methode entwickelt, mit der sich die Leistung von Versickerungsbecken – dem häufigsten Typ blau-grüner Infrastruktur in den USA – überwachen lässt und man zudem abschätzen kann, wie sich diese mit dem Klimawandel verändert. Hierzu definierte sie vier Leistungsparameter: Die vom Versickerungsbecken aufgenommene Wassermenge, die in die Kanalisation fliessende Wassermenge, wie oft Regenwasser in die Kanalisation floss und die maximale Wasseraufenthaltszeit im Becken. Diese Parameter korrelierte sie mit öffentlich verfügbaren Niederschlagsmesswerten. So zeigte die Analyse für die Stadt Memphis, dass eine höhere Anzahl Regentage mit über 50 Millimetern Niederschlag zu einer kleineren Aufnahmefähigkeit führte. Wenn man nun weiss, wie sich dieser bestimmte Niederschlagsparameter im Zuge des Klimawandels ändert, kann abgeschätzt werden, wie der damit korrelierte Leistungsparameter reagiert. Die Resultate zeigen, dass sich die Richtung der Veränderung anhand der Niederschlagsdaten voraussagen lässt. Schwieriger sei jedoch, eine Aussage über die Stärke der Veränderung zu machen, sagt Cook. «Wir können voraussagen, dass sich die Leistung verschlechtert, um wieviel genau, wissen wir aber nicht». Zudem unterschieden sich die Abhängigkeiten bei allen der 17 untersuchten Städte, und jedes Einzugsgebiet verhielt sich etwas anders. In den einzelnen Fällen war die Methode jedoch in der Lage aufzuzeigen, wann es an der Zeit ist zu handeln, sprich Anpassungen an der Gestaltung wie etwa Vergrösserungen der Becken vorzunehmen.

Mehr blau-grüne Infrastruktur für die Schweiz
Wie die urbanen Entwässerungssysteme an veränderte Niederschlagsmuster angepasst werden müssen, sei auch in der Schweiz ein grosses Thema, sagt Max Maurer, Leiter der Abteilung Siedlungswasserwirtschaft an der Eawag und Professor an der ETH Zürich. In seiner eigenen Forschung hat er die Auswirkungen des Klimawandels auf das Schweizer Kanalnetz untersucht. Ein deutliches Klimasignal zeigt sich jedoch nicht. Dies hängt insbesondere mit der zu geringen zeitlichen und räumlichen Auflösung der Klimamodelle zusammen – einzelne kurze und heftige Niederschläge können diese nämlich nicht abbilden. Ob der Ansatz von Cook weitere Hinweise geben könnte, sei schwierig zu sagen, sagt Maurer. «Aufgrund der starken Höhenunterschiede in der Schweiz reicht das hiesige Niederschlagsmessnetz nicht aus, um die Regenvariabilität abzubilden». Zudem seien die Dimensionen der Einzugsgebiete des schweizerischen Kanalnetzes und der in Amerika untersuchten Versickerungsbecken unterschiedlich. Zukünftig könnte die Methode jedoch interessant werden, denn um dem Klimawandel zu begegnen, wolle man in der Schweiz auf blau-grüne Infrastruktur setzen, so der Experte. «Das ist viel effizienter, als einfach eine Leitung zu vergrössern». Darüber hinaus bringen Technologien wie Versickerungsbecken, Gründächer oder grüne Fassaden einen Mehrfachnutzen: Sie reduzieren nicht nur Überschwemmungen, sondern machen eine Stadt auch attraktiver, kühler und fördern die Biodiversität. Dass Cooks Ansatz in diesem Zusammenhang Potenzial hat, bestätigt auch Peter Bach, der an der Eawag zum Thema grüne Infrastruktur in der Schweiz forscht. «Diese Art von Methoden sind sehr wertvoll, da sie schnell eine grobe Abschätzung erlauben und anzeigen, wo detailliertere Analysen nötig sind», sagt Bach.

Originalpublikation
Using rainfall measures to evaluate hydrologic performance of green infrastructure systems under climate change
As climate change alters precipitation patterns, stakeholders will need to understand how performance of green stormwater infrastructure (GSI) could change in response. As an alternative to using on-site monitoring, which may not always feasible, we propose that changes in performance could be tracked using annual rainfall measures (e.g., maximum daily rainfall per year). We estimated performance of GSI in 17 U.S. cities using rainfall measures by establishing linear relationships with specific performance metrics (e.g., frequency of discharge). Prediction accuracy was evaluated in 2 cities for the period 2020 to 2060 by comparing performance predicted from rainfall trends from regional climate models (RCMs) with simulated performance in SWMM using the same RCMs as input. Findings suggest that tracking rainfall measures can provide insight into the hydrologic performance of green infrastructure by predicting the direction of change, as well as, the magnitude within 25% to 50% percent change.
See DOI
See Institutional Repository

Cook, L. M.; VanBriesen, J. M.; Samaras, C. (2019) Using rainfall measures to evaluate hydrologic performance of green infrastructure systems under climate change, Sustainable and Resilient Infrastructure, doi:10.1080/23789689.2019.1681819, Institutional Repository

https://www.eawag.ch/de/news-agenda/news-plattform/news/klimawandel-beeinflusst-staedtische-entwaesserungssysteme/

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Wie sich Wärme aus Abwasser sinnvoll nutzen lässt

Forscher der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) arbeiten derzeit mit ihren Partnern an Lösungen zur Nutzung von Wärme aus Abwasser. Sie wollen die Effizienz der konventionellen Abwasserwärmenutzung erheblich steigern und bisher ungenutzte Abwärme aus …mehr:

https://www.process.vogel.de/wie-sich-waerme-aus-abwasser-sinnvoll-nutzen-laesst-a-887549/?cmp=nl-254&uuid=1DC4B9E7-1718-4A70-B3EA-0C6A17F0F654

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Neuer Methanrechner zur Optimierung von Biogasanlagen jetzt online verfügbar

Im Projekt Opti-Methan (Förderung: BMEL/FNR) hat das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie einen Online-Rechner entwickelt, der eine genauere Berechnung der Methanbildung in bestehenden Biogasanlagen ermöglicht. Anlagenbetreiber können erstmals anstelle der üblichen Standardwerte auch die Daten der betriebseigenen Gasproduktion nutzen, um das Potential ihrer Anlage zu kalkulieren und noch besser auszuschöpfen.
Üblicherweise werden zur Planung neuer Biogasanlagen oder auch zur Bewertung bestehender Anlagen Standardwerte herangezogen, die zum Beispiel auf Gärtests mit bestimmten Substraten beruhen. Wichtig für die spezifische Abbauleistung sind unter anderem die Raumbelastung, also wie viel organische Trockensubstanz dem Fermenter pro Raum- und Zeiteinheit zugeführt wird, und die hydraulische Verweilzeit, also die Zeitdauer, die ein Substrat für den Abbau im Fermenter verbleibt. Die betriebsspezifischen Parameter blieben bislang unberücksichtigt.

„Unser neues Berechnungs-Tool erlaubt, auch Daten der eigenen Anlagenstruktur und Prozessgestaltung in das Modell zu integrieren“, erläutert Projektleiterin Dr. Christiane Herrmann. „So lassen sich die spezifischen Eigenschaften der jeweiligen Anlage berücksichtigen. Insbesondere die Verweilzeit ist ein entscheidender Faktor, der sich auf die Methanbildung entlang der gesamten Prozesskette auswirkt.“

„Mit Hilfe des Tools können wir die Umsetzung des Substrats besser bewerten, Schwachstellen in der Prozessführung erkennen und Maßnahmen definieren, die zu höherer Methanbildung oder Substratausnutzung in der Biogasanlage führen“, beschreibt Dr. Christiane Herrmann die Vorteile des Tools. Auf Basis der Berechnungsergebnisse kann dann beispielsweise die Beschickung der Biogasanlage optimiert und dadurch die Methanausbeute im Fermenter erhöht werden. „Letztlich erreichen wir dadurch auch, dass der gelagerte Gärrest dann weniger klimaschädliches Methan emittiert“, ergänzt die ATB-Wissenschaftlerin.

Der neue Methanrechner steht online kostenfrei zur Verfügung unter: http://www2.atb-potsdam.de/opti-methan/Rechner.html

An zehn landwirtschaftlichen Biogasanlagen an Standorten in fünf Bundesländern wurde das Berechnungsmodell im Projekt erfolgreich angewendet. Das Online-Tool ist derzeit nutzbar für mesophil betriebene Biogasanlagen mit Rührkesselreaktoren, die Mischungen aus nachwachsenden Rohstoffen und Wirtschaftsdüngern verwerten. Die Ergebnisse der Optimierungsberechnung können als PDF-Datei ausgegeben oder für die Weiternutzung zu einem späteren Zeitpunkt lokal gespeichert werden.
In den kommenden Monaten soll die Auswahl von Substraten noch erweitert werden und noch fehlende Elemente des Tools zur Planung neuer Anlagen (Punkt 2) ergänzt werden.

Das 2019 abgeschlossene Projekt „Optimierung der Methanausbeute in landwirtschaftlichen Biogasanlagen – Opti-Methan“ (FKZ: 22404715) wurde aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) finanziell gefördert und vom Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) unterstützt.

Die Forschung des Leibniz-Instituts für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB) an der Schnittstelle von biologischen und technischen Systemen hat das Ziel, Grundlagen für nachhaltige bioökonomische Produktionssysteme zu schaffen. Dazu entwickelt und integriert das ATB neue Technologien und Managementstrategien für eine wissensbasierte, standortspezifische Produktion von Biomasse und deren Nutzung für die Ernährung, als biobasierte Produkte und Energieträger – von der Grundlagenforschung bis zur Anwendung.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Christiane Herrmann – Projektleiterin Opti-Methan
E-Mail: cherrmann@atb-potsdam.de; Tel.: +49 331 5699-231

Originalpublikation:
Der Abschlussbericht des Projekts „Optimierung der Methanausbeute in landwirtschaftlichen Biogasanlagen (Opti-Methan)“ steht als PDF auf dem Server der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe bereit: https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=22404715
Von Dipl.-Ing. agr. Helene Foltan Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB)

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Überarbeitete Fassung Dienstanweisung und Erlaubnisschein für Arbeiten in umschlossenen Räumen von abwassertechnischen Anlagen

Nach mehr als zehn Jahren wurde die Dienstanweisung für Arbeiten in umschlossenen Räumen von abwassertechnischen Anlagen überarbeitet. Neben der Aktualisierung der geltenden Vorschriften und Regeln wurden auch die Ergebnisse der Gefährdungsbeurteilungen für den Einstieg eingearbeitet. Ebenso wie die Vorgängerversion gilt die Dienstanweisung für alle im Abwasserbereich der Stadt Stuttgart arbeitenden Firmen und städtischen Mitarbeiter. Außerdem wurde in diesem Zuge auch der Erlaubnisschein für Arbeiten in umschlossenen Räumen von abwassertechnischen Anlagen überarbeitet.
Beide Dokumente können fortan unter Informationsmaterial auf der Homepage der Stadtentwässerung Stuttgart heruntergeladen werden.

https://www.stuttgart-stadtentwaesserung.de/aktuelles/news/titel/ueberarbeitete-fassung-dienstanweisung-und-erlaubnisschein-fuer-arbeiten-in-umschlossenen-raeumen-von-a/?L=0&cHash=62ac87ade169ef0ce4d85043c37e7511

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