Reduktion und Integration von Simulationsmodellen für Stadtentwässerungssysteme zur systematischen Entwicklung von Steuerungsstrategien für einen verbesserten Gewässerschutz

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Stadtentwässerungssysteme mit ihren Hauptkomponenten Kanalnetz, Kläranlage und Vorflutgewässer bilden einen wichtigen Teil des Gesamtsystems Siedlungswasserwirtschaft. Für die Systemkomponenten sind Modellansätze zur Beschreibung der zugrundeliegenden physikalischen, biologishcen und chemischen Prozesse bekannt. Eine Kopplung derartiger Modelle zu einem Modell des Gesamtsystems ist in vielerlei Hinsicht wünschenswert, jedoch bislang nur in Ansätzen erfolgt. Haupthindernisse der integrierten Modellierung stellen die Komplexität der Teilmodelle und die unterschiedlichen Bezugsgrößen dar. Insbesondere für systemanalytische Untersuchungen des Stadtentwässerungssystems wird ein integriertes Modell adäquater Komplexität benötigt. Des Weiteren ist sein Einsatz auch für eine regionale Stromanalyse denkbar. Daher soll, unter Anwendung von Modellreduktions- und -identifikationstechniken eine für wetiere Anwendungen geeignete, vereinfachte Modellstruktur geschaffen werden, welche eine weitgehende Analyse integrierter Bewirtschaftungs- und Steuerungsmaßnahmen im Detail erlaubt. Die Verifikation der abgeleiteten reduzierten Modellstruktur soll anhand vorhandener detaillierter Systemmodelle erfolgen. Unter Zuhilfenahme der entwickelten Modellstruktur sollen Steuerungsstrategien, die das gesamte Stadtentwässerungssystem als eine Einheit betrachten, entwickelt und analysiert werden. Hierdurch soll eine effizientere Bewirtschaftung vorhandener Entwässerungssysteme erzielt werden.