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Abflusskennwerte in Baden-Württemberg - Abfluss-BW

Als Grundlage für die Planung und Bewertung von wasserwirtschaftlichen Maßnahmen werden in der Regel umfangreiche Abfluss-Kennwerte, oft in hoher räumlicher Auflösung, benötigt. Das Institut für Wasser und Gewässerentwicklung - Bereich Hydrologie hat Anfang 2000 in Kooperation mit der LUBW damit begonnen, abgestimmte Regionalisierungsverfahren für Baden-Württemberg zu entwickeln. Die neuen Verfahren basieren auf multiplen Regressionsmodellen und erlauben die Beschreibung von Abfluss-Kennwerten auf Basis maßgebender Einzugsgebietskenngrößen und Landschaftsgroßräumen. Die Anpassung und Plausibilisierung der Verfahren erfolgte anhand von Beobachtungszeitreihen an 448 Pegeln in Baden-Württemberg. Über alle Pegel zeigen die Modellanpassungen sehr gute Übereinstimmungen mit den statistisch ermittelten Kennwerten. Mit der Anwendung dieser neuartigen Verfahren wurde es möglich regionalisierte Abfluss-Kennwerte flächendeckend für Baden-Württemberg zu bestimmen und der wasserwirtschaftlichen Praxis zur Verfügung zu stellen. Inzwischen liegen in Baden-Württemberg die Abflusskennwerte für mehr als 13.000 Gewässerstellen bzw. deren Einzugsgebiete vor. Ebenso eine Vielzahl von Abflusslängsschnitte für die wichtigsten Gewässerläufe. Die regionalisierten Abfluss-Kennwerte finden in der wasserwirtschaftlichen Praxis enormen Anklang und sind heute aus der wasserwirtschaftlichen Bearbeitung nicht mehr wegzudenken. Vielmehr wachsen die Anforderungen hinsichtlich Inhalt und Umfang immer weiter. Vom IWG wurden daher in den vergangenen Jahren in mehreren Überarbeitungen kontinuierliche Anpassungen und Weiterentwicklungen vorgenommen. Seit 2007 liegen landesweit für alle baden-württembergische Fließgewässer die wichtigsten Abfluss-Kennwerte wie bspw. Mittlere Abflüsse (MQ), Mittelwerte und Jährlichkeiten von Hochwasserabflüssen (MHQ, HQT), Niedrigwasserabflüssen (MNQ, NQT) und Niedrigwasser-Dauern (MND, NDT) vor. Zudem werden hinsichtlich der Anforderungen der Hochwassergefahrenkarten (HWGK) ein Extremabfluss HQExtrem und zur Bemessung von Hochwasserrückhaltebecken entsprechend DIN 19700 Hochwasserabflüsse mit Jährlichkeiten zwischen T = 200 und 10.000 a abgeschätzt.

Expertise zur Entsorgung der Inhalte von Fettabscheidern nach DIN 4040 mittels einer kombinierten mobilen Schlammsaug-/Entwaesserungseinheit fuer die Vor-Ort-Behandlung

Die gegenwaertige Technik der Entsorgung der Rueckstaende, die beim Betrieb von Abscheideranlagen fuer Fette nach DIN 4040 anfallen, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Inhalt aller Abscheideraeume komplett abgepumpt und als Mischung aus Abwasser, Fett und Schlamm entsorgt wird. In Abhaengigkeit vom Wartungszyklus und der Belastung der aufgeleiteten Abwaesser bestehen die zu entsorgenden Rueckstaende bis zu 95 Prozent aus Abwasser. Da idR nicht 'sortenrein' gesammelt wird, kommt meist nur eine Beseitigung der Rueckstaende auf dem Wege der Schlammbehandlung auf kommunalen Klaeranlagen in Frage. Eine weitere Schwachstelle der gegenwaertigen Praxis der Entsorgung von Fettabscheidern ist, dass die Abscheideraeume sowie die Zu- und Ableitungen der Fettabscheider nicht ordnungsgemaess gereinigt und gewartet werden. Dies ergibt sich bei den Schlammsaugwagen allein schon aus Gruenden des unzureichend mitgefuehrten Vorrats an Wasser. Als Alternative dazu kann der Einsatz mobiler Schlammsaug-/Entwaesserungsanlagen empfohlen werden. Ein Beispiel fuer eine derartige Anlage ist die kombinierte Schlammsaug-/Entwaesserungseinheit (KSE) der Fa Simson Moos, Sonderburg/Daenemark. Neben der Entsorgung abflussloser Sammelgruben fuer haeusliche Abwaesser wird diese Anlage in einigen Bundeslaendern auch schon zur Entsorgung von Fettabscheiderinhalten eingesetzt. Es wurden jedoch bisher noch keine Nachweise darueber erbracht, ob 1) die Beschaffenheit des Filtrats eine Rueckleitung in die Abscheideranlagen erlaubt, 2) die eingesetzten Flockungshilfsmittel unbedenklich und 3) die in der mobilen Anlage separierten und gesammelten Fette einer Verwertung zugaenglich sind. Um gesicherte Antworten auf diese Fragen zu erhalten, wurde das IWS mit der Erarbeitung eines entsprechenden Gutachtens beauftragt.

Auswirkungen der Klimaveränderung auf das regionale Klima

Im Rahmen des Projektes 'Erlebnis Wetter- und Klima' (2007) wurde in Kooperation mit der Universität Bayreuth, Lehrstuhl Mikrometeorologie eine professionelle Wetterstation vom Naturerlebnisgarten der Umweltstation errichtet. Die Station entspricht den DIN-Werten des DWD. Die ermittelten Werte stehen der Universität zur Verfügung und dienen der Ermittlung der Auswirkungen des Klimawandels auf regionaler Ebene. Der in Kooperation mit verschiedenen Bildungsträgern errichtete Wetter- und Klimaerlebnispark dient der Sensibilisierung der Besucher für die Belange des Klimaschutzes.

Entwicklung einer Methode zur Aufarbeitung gebrauchter und minderwertiger nativer Fette und Öle zu Treibstoff für Dieselmaschinen

Gebrauchte oder minderwertige native Fette und Öle sind eine interessante Energiequelle für Dieselmaschinen, die sich durch eine ausgezeichnete Ökobilanz auszeichnen und nicht in Konkurrenz zu Nahrungs- oder Futtermitteln stehen. Dem Einsatz in Dieselmschinen stehen der i.d.R. hohe Gehalt an Schlackebildnern (Ca, Mg, Na, K, P) und an freien Fettsäuren entgegen. Ziel des Vorhabens ist es, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem die o.g. Rohstoffe so aufzuarbeiten sind, dass sie ohne weiteres in Dieselmaschinen eingesetzt werden können. Dazu wurde der Rohstoff einer sauer katalysierten Veresterung mit biogenem Ethanol unterworfen, mit dem die Gehalte sowohl an freien Fettsäuren, als auch an den genannten Schlackebildnern soweit gesenkt werden konnten, dass die Maßgaben der DIN-VN 51 605 erfüllt werden. Abgesehen davon, dass die so gewonnen Treibstoffe aus rein biogenen Rohstoffen bestehen, weisen sie Stockpunkte von teilweise unter -20 Grad Celsius auf.

Baustoffkreislauf im Massivbau (BiM), Erstellung eines Bauwerks unter Verwendung von Beton mit Sekundärzuschlägen

Die Anwendung von Beton mit Recyclingbaustoffen setzt neben der technischen Gleichwertigkeit zu Beton nach DIN 1045 auch eine Akzeptanz beim Nutzer des Bauwerks voraus. Mit dem Demonstrationsvorhaben soll gezeigt werden, dass die Gleichwertigkeit vorliegt. Es sind bei der Planung solcher Bauvorhaben Besonderheiten gegenüber einem Bauwerk aus Primärzuschlägen herauszuarbeiten. Die Ausführung des Rohbaus mit Beton aus Sekundärzuschlägen setzt eine Zustimmung im Einzelfall voraus. Es sind hierfür die Versuchsergebnisse zusammenzustellen und für den Antrag aufzuarbeiten. Dazu gehören die Bewertung des Zuschlags und die Ergebnisse der Eignungsprüfung.

Forschungsinitiative Zukunft Bau - Forschungscluster 'Nachhaltiges Bauen/Bauqualität', Entwicklung von Handlungsempfehlungen für praxisgerechte Lüftungskonzepte und eines CO2-Berechnungstools

Bei der Weiterentwicklung des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB) bzw. des BNB-Kriteriensteckbriefs 'Innenraumlufthygiene' wurde für den Aspekt 'Kohlendioxidgehalt' eine Lücke an praxisorientierten Planungsinstrumenten und Bewertungsgrundlagen für Räume erkannt, die teilweise oder ausschließlich über Fenster be- und entlüftet werden. Dies gilt insbesondere für Räume mit hohen Personenzahlen wie beispielsweise Unterrichtsräume und Besprechungszimmer. Hieraus erwächst der Bedarf an Informationen und anschaulichen Handlungsempfehlungen zu funktionierenden Lüftungskonzepten sowie einem transparenten CO2-Berechnungstool als Planungs- und Bewertungsinstrument im Sinne des Nachhaltigen Bauens. Ausgangslage: Um den zukünftigen Anforderungen an ganzheitlich optimierte Gebäude gerecht zu werden, hat das Bundesbauministerium für Bundesgebäude den Leitfaden Nachhaltiges Bauen und das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) entwickelt; er ist seit Oktober 2013 für Bundesbauten verpflichtend und wurde zuletzt 2017 überarbeitet. Hinsichtlich der Innenraumlufthygiene werden im Kriterium BNB 3.1.3 insbesondere Verunreinigungen der Innenraumluft durch Schadstoffe aus Bauprodukten und durch Kohlendioxidemissionen der Raumnutzer betrachtet. Weiterhin werden die mikrobiologische und die geruchliche Situation thematisiert. Die abgestufte Bewertung der CO2-Konzentration des Kriteriensteckbriefs BNB 3.1.3 orientiert sich an den Raumluftqualitätsklassen der DIN EN 13779 und berücksichtigt die Anforderung der Arbeitsstättenrichtlinie ASR A3.6 'Lüftung' und den AIR-Richtwert, wonach eine CO2-Konzentration von 1.000 ppm als 'hygienisch unbedenklich' gilt. Für die Bewertung der CO2-Konzentration wird auf folgende Normen bzw. Rechenansätze verwiesen: - Luftvolumenströme durch offene Fenster nach DIN EN 15242 - CO2-Konzentration im Raum nach Recknagel/Sprenger bzw. nach VDI 6040-2. Fachdiskussionen und Praxiserfahrungen zeigen, dass insbesondere bei Räumen mit einer hohen Personenzahl Probleme hinsichtlich des Kohlendioxidgehalts in der Innenraumluft und ggf. des thermischen Komforts aufgrund nicht optimaler Raumlüftung bestehen. Das betrifft insbesondere die Fensterlüftung und die hybride Lüftung, aber auch die mechanische Lüftung. Die Einhaltung der Anforderungen aus der 2012 neu eingeführten Arbeitsstättenrichtlinie ASR A3.6 'Lüftung' ist für diese Räume mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, vor allem unter gleichzeitiger Berücksichtigung des thermischem Komforts und der Nutzerfreundlichkeit. (Text gekürzt)

Nachhaltigkeit von Verpackungssystemen für Obst- und Gemüsetransporte in Europa basierend auf einer Lebenszyklusanalyse - Aktualisierung 2009

Die Stiftung Initiative Mehrweg hat erstmals im Jahr 2006 eine Studie zur Nachhaltigkeit von Verpackungssystemen für Obst- und Gemüsetransporte in Europa basierend auf einer Lebenszyklusanalyse in Auftrag gegeben, mit dem Ziel gebräuchliche Verpackungssysteme für Obst und Gemüse in Europa auf die mit ihrer Verwendung verbundenen Umweltauswirkungen zu untersuchen und miteinander zu vergleichen. Darüber hinaus sollten Erkenntnisse zu den Kosten und zu ausgewählten sozialen Faktoren gewonnen werden, um dem Aspekt der Nachhaltigkeit gerecht zu werden. Die Ergebnisse der ersten Studie wurden 2009 nochmals überprüft und aktualisiert. Die Studie wurde von der Abteilung Ganzheitliche Bilanzierung (GaBi) der Universität Stuttgart und der PE International erstellt. Es handelt sich bei der Untersuchung der ökologischen Auswirkungen um eine vergleichende Ökobilanz im Sinne der DIN EN ISO 14040 ff, was durch einen Critical Review bestätigt wurde. Die Ergebnisse zeigen deutliche ökologische und ökonomische Vorteile für die Mehrwegsysteme.

Forschungsinitiative Zukunft Bau - Forschungscluster 'Nachhaltiges Bauen/Bauqualität', Optimierung der BNB-Kriteriensteckbriefe Schallschutz und Akustischer Komfort

Im Rahmen des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen sollen die vorhandenen Kriteriensteckbriefe für Schallschutz und akustischen Komfort für Büro-, Unterrichts- und Laborgebäude auf Basis der normativen und arbeitsschutzrechtlichen Festlegungen und Empfehlungen inhaltlich aktualisiert werden. Bei der Festlegung der Bewertungsanforderungen erfolgt eine Abwägung zwischen Komfort- und Gesundheit, anerkannten Regeln der Technik und ökonomischer Umsetzbarkeit. Ausgangslage: Das BMUB hat für Bundesgebäude verbindliche Qualitätsvorgaben an ganzheitlich optimierte Gebäude im Leitfaden Nachhaltiges Bauen und im Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) festgelegt. Seit Oktober 2013 ist das Bewertungssystem BNB verpflichtend für die Planung und Realisierung von Gebäuden des Bundes anzuwenden. Im Bewertungssystem wurden auch konkrete Ansätze zum Schallschutz und raumakustischen Komfort formuliert. Im Rahmen der kürzlich abgeschlossenen Evaluierung und Harmonisierung des Bewertungssystems (BNB Version 2015) wurden die Anforderungen an den Schallschutz und den raumakustischen Komfort an die zwischenzeitlich gewonnenen Erkenntnisse im Hinblick auf weiterentwickelte Normen und Richtlinien angepasst. Diese Anpassung ist jedoch noch nicht vollständig erfolgt, da beispielweise die Fortschreibung der DIN 4109 und der VDI 2569 noch nicht abgeschlossen war. Daher ist eine weitere inhaltliche Aktualisierung unter Einbeziehung der fortgeschriebenen DIN 4109 und VDI 2569 notwendig. Ziel: Ziel des Projektes ist die inhaltliche Aktualisierung der BNB Kriteriensteckbriefe für Schallschutz und akustischen Komfort bei Büro-, Unterrichts- und Laborgebäuden unter Einbeziehung der fortgeschriebenen DIN 4109 und VDI 2569. Es wird ein realistisches und praktikables Bewertungssystem erarbeitet, mit dem die Einhaltung von Mindestanforderungen nach aktuell gültigen gesetzlichen Regeln bzw. allgemein anerkannten Regeln der Technik geprüft werden kann. Weiterhin ist eine abgestufte Bewertung höherer Qualitätsanforderungen vorgesehen, bei der eine Abwägung zwischen Komfort und Gesundheit, Regeln der Technik sowie ökonomischer Umsetzbarkeit zu treffen ist. Darüber hinaus erfolgt ein Vergleich zwischen nationalen und internationalen Vorgaben bzw. Bewertungsansätzen für Bau- und Raumakustik.

Herstellung von Kalksandsteinen aus Bruchmaterial von Kalksandsteinmauerwerk mit anhaftenden Resten von Daemmstoffen sowie weiterer Baureststoffe

Fuer eine umweltvertraegliche Mauersteinproduktion sind Fragen der Wiederverwertung von Abbruchmaterial aus Bauwerken von wichtiger Bedeutung. Fruehzeitig hat sich deshalb die Kalksandsteinindustrie entschlossen, Forschungsaktivitaeten auf das Recyclingverhalten von Kalksandsteinen zu konzentrieren. Damit bekennt sie sich zu dem Ziel des im Herbst 1996 verabschiedeten Kreislaufwirtschaftsgesetzes, das eine moeglichst weitgehende Wiederverwertung von Baurestmassen anstrebt. Neben der Entlastung der Deponien von wiederverwertbarem Abfall kann durch das Recycling von Kalksandsteinmauerwerk eine Schonung wertvoller Rohstoffressourcen erreicht werden. Die Zugabe von reinem KS-Bruchmaterial zur KS-Rohmischung und dessen Auswirkung auf die qualitaetskennzeichnenden Eigenschaftswerte von Kalksandsteinen wurde mit dem Forschungsvorhaben 'Wiederverwertung von Kalksandsteinen aus Abbruch von Bauwerken bzw aus fehlerhaften Steinen aus dem Produktionsprozess' (erschienen im August 1994, Forschungsvereinigung Kalk-Sand eV) ausfuehrlich untersucht. Das Ergebnis dieses ersten Forschungsvorhabens zum Recycling von Kalksandstein besteht in der Erkenntnis, dass die Zugabe von reinem KS-Buchmaterial ohne wesentliche Aenderungen der Eigenschafswerte der KS-Pruefkoerper grundsaetzlich moeglich ist. Einbussen bei der Steindruckfestigkeit kann mit Hilfe von gezielten - jedoch kostenintensiven - produktionstechnischen Massnahmen (zB Erhoehung der Kalkdosis, Verlaengerung der Haertezeit) entgegengewirkt werden. Die vorliegende Arbeit ist die Fortsetzung des og Forschungsvorhabens und beschreibt die Untersuchungen ueber die Verwertung von Kalksandsteinbruchmaterial mit Resten anhaftender anderer Baustoffe als Zuschlagstoff fuer die KS-Herstellung. Die grundsaetzlichen Auswirkungen unterschiedlicher Zugabemengen an verunreinigtem Bruchmaterial auf wesentliche Eigenschaften von Kalksandsteinen werden nach baustofftechnischen Gesichtspunkten untersucht. Insgesamt zeigen die vorliegenden Untersuchungsergebnisse, dass die Herstellung von Kalksandsteinen unter Verwendung von zerkleinertem KS-Bruchmaterial mit Resten anhaftender anderer Baustoffe in den meisten Faellen prinzipiell moeglich ist. Im allgemeinen resultieren aus der Zugabe von KS-Bruchmaterial mit Fremdtoffen zur KS-Rohmischung zum Teil jedoch erhebliche Einbussen bei den qualitaetskennzeichnenden Eigenschaftswerten der Kalksandsteine und bei produktions- und umweltrelevanten Kenndaten (zB Einbussen bei der Steindruckfestigkeit). Im Einzelfall werden dagegen ebenfalls geringfuegige Verbesserungen bei der Steindruckfestigkeit festgestellt (zB Zugabe von KS-Bruchmaterial mit Normalbeton bzw Porenbeton). Die Messwerte der Waermeleitfaehigkeit und die Schwindwerte liegen im allgemeinen in der Groessenordnung handelsueblicher Kalksandsteine. Die Mindesthaftscherfestigkeit nach DIN 1053 wird in nahezu jedem Fall eingehalten....

Stand der Technik bei der Entsorgung von Oel- und Fettabscheidern

Veranlasst durch ein Gutachten in einem Strafverfahren, ua wegen des Vorwurfes der umweltgefaehrdenden Abfallbeseitigung nach Paragraph 326 StGB, befasst sich das IWS seit 1994 mit der Entsorgung von Fettabscheiderinhalten. Als Fettabscheider werden hier ausschliesslich Abscheider nach DIN 4040 verstanden. Diese sind nach Ziffer 8.7 der DIN 1986 (Grundstuecksentwaesserung), Teil I in Betrieben einzubauen, in denen fetthaltiges Wasser anfaellt. Die Entsorgung von Abscheidern fuer Leichtfluessigkeiten (Benzin- und Mineraloelabscheider) nach DIN 1999 und Sperren fuer Leichtfluessigkeiten nach DIN 4043 (sog Heizoelsperren) blieben ausser Betracht. Ausserdem bezogen sich die Untersuchungen nur auf Indirekteinleiter in Staedten und Gemeinden mit ordnungsgemaess funktionierenden Kanalnetzen und Abwasserreinigungsanlagen. Fettabscheider dienen der Vorbehandlung von Abwasser, das in der beim Indirekteinleiter anfallenden Beschaffenheit nicht in die oeffentliche Schmutz- oder Mischwasserkanalisation eingeleitet werden darf. Bestandteil der Fettabscheider nach DIN 4040 ist neben dem Fettabscheideraum ein dem Fettabscheider vorgeschalteter Schlammabscheider zur Rueckhaltung der im Abwasser enthaltenen Sinkstoffe. Ueber eine Tauchwand wird das Abwasser in den Fettsammelraum geleitet, wo die Oele und Fette aufschwimmen und durch eine weitere Tauchwand vom Abfluss zurueckgehalten werden. Vor der Uebergabestelle in die oeffentliche Schmutz- und Mischwasserkanalisation durchlaeuft das Abwasser noch einen Probenahmeschacht. Sowohl die im Schlammsammelraum sedimentierten Stoffe als auch die im Fettsammelraum abgeschiedenen Oele und Fette muessen zur Aufrechterhaltung der Funktionsfaehigkeit aus den Fettabscheidern regelmaessig entleert werden. Im Regelfall werden damit einschlaegige Entsorgungsunternehmen beauftragt. Eine eindeutige, zusammenhaengende und widerspruchsfreie technische Regel ueber die Anforderungen an die Entsorgung von Fettabscheiderinhalten oder die Art und Weise, wie und wo Fettabscheiderinhalte zu entsorgen sind, findet sich weder in den og DIN-Normen noch im Abwassertechnischen Regelwerk der ATV (Abwassertechnische Vereinigung eV, Hennef). Die in Fettabscheidern nach DIN 4040 zu behandelnden Stoffe zaehlen nicht zu den gefaehrlichen Stoffen im Sinne des Paragraphen 7a WHG. Auch die Herkunft der Abwaesser laesst den Schluss zu, dass Anforderungen nach dem Stand der Technik nicht heranzuziehen sind. Dh, gefaehrliche Stoffe stehen hier nicht zur Debatte, denn die Begriffe 'Gefaehrliche Stoffe' und 'Stand der Technik' erlangen erst durch Konkretisierung in einer Abwasserverwaltungsvorschrift rechtliche Existenz. Somit gilt hinsichtlich der am Auslauf der Fettabscheider einzuhaltenden Abwasserbeschaffenheit nur das jeweilige kommunale Satzungsrecht. Die kommunalen Satzungen erhalten idR Anforderungen an die technische Ausbildung der Vorreinigungsanlagen als Bestandteil der Grundstuecksentwaesserung ...

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