SOFTSEN – Entwicklung eines sofwarebasierten Sensors zur automatischen und kontinuierlichen Erfassung von Mischwasserentlastungen

Geldgeber: Tiroler Zukunftsstiftung – Machbarkeitsstudie
Projektpartner: Hydro-IT GmbH, Abwasserverband Zirl und Umgebung, Technisches Büro Dr. Stegner
BearbeiterInnen:
Carolina ENGELHARD, Stefan FACH, Günther LEONHARDT
Projektdauer: 01/2009 – 11/2010

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Kurzbeschreibung:

Mischkanalisationssysteme enthalten Entlastungsbauwerke, in denen im Regenwetterfall derjenige Anteil des Mischwassers, der nicht an der Kläranlage behandelt werden kann, direkt in den Vorfluter geleitet wird.

Die Frage, wie die die Emissionen aus Mischwasserentlastung auch in Bezug auf die Schmutzstoffe quantifiziert werden können, wird in Zukunft an Bedeutung gewinnen (z.B. im Zuge der Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie).

Aus der bisherigen Erfahrung ist aber eine detaillierte Erfassung dieser Frachten mittels Sensorik nicht praxistauglich bzw. liegen die Kosten einer einzigen Messstelle im Bereich von ca. 100 000€.

Die Kernidee des Softwarebasierten Sensors SOFTSEN ist Berechnung von Stoffkonzentrationen basierend auf einer Kombination aus Messwerten und Simulationen. Dabei wird das reale System „Einzugsgebiet – Kanalisation – Mischwasserüberlaufbauwerk“ durch ein vereinfachtes, deterministisches Modell dargestellt.

Messdaten, die standardmäßig im Kanalsystem aufgezeichnet werden (z.B. Durchflüsse, Wasserstände) dienen teilweise als Eingangsdaten, werden aber  auch zur laufenden Kalibrierung und zum Modellabgleich herangezogen. Somit kann aus wenigen Messwerten eine kontinuierliche Abbildung des Systemverhaltens abgeleitet werden.

Die Ergebnisse des softwarebasierten Sensors  - die Entlastungsmengen und darin enthaltenen Stofffrachten - stehen quasi in Echtzeit und permanent zur Verfügung. Im Vergleich zu einer tatsächlichen Messung der Stofffrachten ist die Methode wesentlich billiger.

Um weitere Daten für die Modellkalibrierung, v.a. hinsichtlich der Schmutzstofffrachten, zu erhalten werden Probenahmeserien gleichzeitig an mehreren Entlastungsbauwerken durchgeführt. Zusätzlich wurden mehrere Regenmesser im Einzugsgebiet aufgestellt.

 

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Messkampagne im Kanalsystem des AV Zirl und Umgebung