Einsatz des komplexen Parallelschrittverfahrens zum Nachweis des Einflusses moderner Steuerungselemente in großen Kanalnetzen hinsichtlich ihrer Funktionalität und ökologischen Nachhaltigkeit.
In der Stadtentwässerung steigen durch starke und unregelmäßig auftretende Niederschläge die Ansprüche an die Abführung der Abwässer Wichtige Voraussetzung hierfür ist, Schmutzfrachtausträge und Überflutungen abzuschätzen– was allerdings schwer zu realisieren ist. Das Simulationsprogramm der Firma Tandler.com GmbH aus Buch berechnet Schmutzfrachtausträge für mittlere und große Kanalnetze besonders zuverlässig und wirklichkeitsnah. Damit können Entlastungsfrachten reduziert und Abflüsse gezielt gesteuert werden. Das Programm leistet so einen entscheidenden Beitrag zum Umwelt- und Gewässerschutz.
Ein gezielter Einsatz von Armaturen, wie Schwallspülklappen, Schwingbremsen oder Drehbogen, kann Schmutzfrachtausträge nachhaltig beeinflussen. Durch Abflussverzögerungen können so Kanalspeichervolumina ausgenutzt und Ablagerungen entfernt werden. Die tandler.com GmbH entwickelte das sogenannte „komplexe Parallelschrittverfahren“, das auf der Multiprozessortechnologie beruht. Es ermöglicht eine langfristige und besonders realistische Simulation rückflussbehafteter und sogar gesteuerter Systeme. Das Programm kann Kanalnetze digitalisieren, grafisch abbilden und mögliche Änderungen darstellen. Daten aus langjährigen lokalen Niederschlagsauswertungen decken zudem Schwachstellen bestehender und neu zu planender Kanalisationssysteme auf. Zusatzmodule erlauben es, Berechnungsverfahren zu Hydraulik, Sanierung und Vermögensbewertung durchzuführen. Die zuverlässige Simulation trägt damit zu einer Optimierung des Planungsprozesses und einer Minimierung der Kosten bei.
In Kooperation mit der Fachhochschule Konstanz und der Technischen Universität München wurden die Modelle zunächst im Labor auf ihre Gültigkeit untersucht.Den Nachweis der Praxistauglichkeit des weiterentwickelten Parallelschrittverfahrens lieferte eine langfristige Simulation des Kanalnetzes der Stadt Landshut. In weiteren Optimierungsberechnungen zeigte sich, dass der Einsatz der innovativen Steuerungselemente Überstauungen entgegenwirkte und eine beträchtliche Reduktion der Emissionsmengen erreichte, ohne den Entwässerungskomfort und die Sicherheit des Kanalnetzes zu beeinträchtigen.
Die Simulationen mithilfe des neuen Systems verknüpfen die unterschiedlichen Aspekte der Kanalbewirtschaftung: Steuerung, Kanalreinigung, Nutzung vorhandener Retentionsräume sowie Regenwasserbehandlung. Die erreichten Beschleunigungen oder Verzögerungen von Abflüssen können die Funktionalität erheblich erhöhen und zu einem ökologisch und ökonomisch optimierten Betrieb von Kanalnetzen in städtischen Einzugsgebieten führen.
Entwicklung eines Simulationsverfahrens zur Minderung von Schmutzfrachtausträgen aus mittleren bis großen Kanalisationsnetzen durch Einsatz moderner Steuerungselemente.
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