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Wasserwirtschaftliche Untersuchungen an Baggerseen

Untersuchung der Veraenderungen der Wasserqualitaet von Baggerseen in der Oberrheinebene sowie ihre Auswirkungen auf das Grundwasser und den Wasserhaushalt. Untersuchung von 42 Baggerseen der Oberrheinebene. Regelmaessige Beobachtung der Grundwasserstaende und Untersuchung von See- und Grundwasserproben an 5 ausgewaehlten Baggerseen. Einrichtung eines Testsees fuer eingehende Untersuchungen mit umfangreichem Messnetz. Monatliche limnologische Untersuchungen des Testsees und benachbarter Grundwassermessstellen.

Spezielle Untersuchungen zum Sauerstoffhaushalt

Als Grundlage fuer die Beurteilung der Auswirkung wasserbaulicher und wasserguetewirtschaftlicher Massnahmen auf den Sauerstoffhaushalt von Fliessgewaessern werden untersucht: A: Der Einfluss der Primaerproduktion auf den Stoffhaushalt; B: Einfluss des Zooplankton auf den Stoffhaushalt; C: Beteiligung der Gewaessersohle am Stoffhaushalt; D: Einfluss der Nitrifikation auf den Stoffhaushalt. Durch Untersuchungen im Rahmen von Flussbereisungen und durch spezielle Laborexperimente werden die Wissensluecken nach und nach geschlossen.

Mikrobiologie und Chemie bei der Grundwasseranreicherung speziell bei der Uferfiltration

Seit 1964 werden im Auftrag von Wasserwerken mikrobiologische und chemische Untersuchungen zur Uferfiltration im Rahmen von Trinkwasserversorgungsanlagen durchgefuehrt. Wird ein Uferfiltrat infolge zu grosser Belastung mit organischer Substanz anaerob, so entstehen mikrobiologische und chemische Produkte, die ihrerseits nach Mischung dieses Wassers mit sauerstoffhaltigen Hangwasser wiederum oxydiert werden und zur Massenvermehrung von Mikroorganismen fuehren.

Die Clarke-Steuer zur Loesung des Umweltproblems: Eine Erlaeuterung am Beispiel der Wasserwirtschaft

Modelltheoretische Analyse der Wasserverschmutzungsproblematik und einer moeglichen Loesung durch eine Clarke-Steuer.

Forschergruppe (FOR) 2131: Datenassimilation in terrestrischen Systemen; Data Assimilation for Improved Characterisation of Fluxes across Compartmental Interfaces, Forschergruppe (FOR) 2131: Datenassimilation in terrestrischen Systemen

Die Simulation von Wasser- und Energieflüssen im gekoppelten Untergrund-Landoberfläche-Atmosphäre-System (SLAS) ist ein wichtiger Bestandteil von Klima-, Wetter- und Hochwasservorhersagen und trägt zur optimalen Bewirtschaftung von Wasser, Land und Gewässergüte bei. Aufgrund der immensen Skalenkomplexität terrestrischer Systeme ist allerdings alleine schon die Schätzung des aktuellen Zustands - eine Voraussetzung für jegliche Vorhersage - trotz stetig zunehmender Beobachtungen bislang unzureichend. Datenassimilation nutzt Beobachtungen, um den aktuellen Zustand eines Systems mithilfe eines Simulationsmodells zu schätzen; allerdings herrschen in den damit befassten geowissenschaftlichen Disziplinen unterschiedliche Ansätze bezüglich der Struktur von SLAS-Modellen und der darauf aufbauenden Datenassimilation vor. Das primäre Ziel der Forschergruppe ist die Entwicklung eines übergreifenden Datenassimilationskonzepts in Verbindung mit einem voll gekoppelten SLAS-Modell, das eine Verbesserung der Simulation und Vorhersage der Flüsse zwischen den Kompartimenten und damit des Gesamtzustands erreichen soll. Die Entwicklung und Evaluierung eines solchen Datenassimilationssystems erfolgt auf der Basis eines virtuellen Einzugsgebiets. Ein virtuelles Einzugsgebiet ist eine Modellrealisierung eines SLAS, die in der Lage ist, so realistisch wie möglich den Zustand und die Entwicklung eines SLAS-Zustands abzubilden. Diese virtuelle Realität ermöglicht es, Effekte der Modellunsicherheit sowohl beim SLAS-Modell als auch bei den Beobachtungen von den eigentlichen Datenassimilationsproblemen zu trennen, Fehler auf ihre Ursachen zurückzuführen und zu korrigieren. Die virtuelle Realität orientiert sich am Neckar-Einzugsgebiet, das bezüglich Topografie, Geologie, Landnutzung und Klima typisch für die mittleren Breiten ist. Die virtuelle Realität wie auch das SLAS-Modell für das Datenassimilationssystem werden auf dem gekoppelten Modell ParFlow-CLM-COSMO (TerrSysMP) basieren, das lateral bezüglich der Atmosphäre mit operationellen Analysen und Vorhersagen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) angetrieben wird. Mit den Ergebnissen und Modellvorstellungen verbinden die Forscherinnen und Forscher die Hoffnung, auch die Möglichkeiten zur Wetter- und Klimaprognose oder zur Qualitätssicherung im Wassermanagement zu verbessern - und damit der interdisziplinären Umweltforschung in verschiedenen Bereichen Impulse zu geben.

Entwicklung der Trophieverhaeltnisse in einem neu entstandenen Stausee (Stausee Klaus Oberoesterreich)

Untersuchungen ueber die Veraenderungen des Trophiegrades ab dem erstmaligen aufStau. Gute Beurteilung eines zu einer Erholungslandschaft gehoernden Gewaessers. 4-6 Probenentnahmen an 3 verschiedenen Stellen und an den Zufluessen jaehrlich. Entnahme je nach Bedarf mit Ruttner-, Schroeder- oder Schindlersampler bzw. durch Pumpen. Schlammproben mittels Rammlot. Parameter: Sichttiefe, Temperatur, elektrische Leitfaehigkeit, Alkalinitaet, pH-Wert, Sauerstoff, Gesamt-P, Ammonium-N, Nitrat-N, Eisen, Silizium, Chlorid, Phytoplankton-Biomasse, Zooplankton.

Spezielle Trinkwasseruntersuchungen

Zielsetzung: Festlegung der Fluoridgehalte des Trinkwassers von Tiefbrunnen in Zusammenarbeit mit dem Hygiene-Insitut der Universitaet Graz. Die Untersuchungsmethoden beruhen auf potentiometrischen Messungen mit Hilfe ionensensitiver Elektroden.

Digitales Bildungsmodul für interdisziplinäre Anpassungsstrategien in der Siedlungswasserwirtschaft an Klimawandelfolgen, Digitales Bildungsmodul für interdisziplinäre Anpassungsstrategien in der Siedlungswasserwirtschaft an Klimawandelfolgen

Innovative model and demonstration based water management for resource efficiency in integrated multitrophic agriculture and aquaculture systems (INAPRO)

The objective of INAPRO is to mobilise industry, member states and stakeholders to promote a new and innovative technical and technological approach right up to an Aquaponic system which allows a nearly emission free sustainable production and contributes remarkably to global food security for the 21st century. Considering that traditional Aquaponic systems, combining aquaculture and hydroponics, have a great potential in saving water and energy and recovering nutrients from wastewater by value chains, the project aims at a real breakthrough for these systems towards commercialization. This will be achieved by a) the model based optimisation of the system concept in respect to water consumption and quality, environmental impact, waste avoidance, CO2 release and nutrient recycling, energy efficiency, management efforts and finally costs and b) the integration of new technologies containing cutting edge approaches such as: 1) innovative one-way water supply for horticulture and water retrieval by condensation, 2) alternative water and energy sources, 3) optimized filter systems, 4) intelligent sensor and management network for an optimized system construction and operation. The viability of INAPRO systems will be proved in concept-based demonstration projects both in rural and in urban areas that offer a potential economic advantage while simultaneously reducing water and carbon footprint. The dissemination activities (to policy, public and end-users) will open new market opportunities and improve market access inside and outside Europe for producers and technology suppliers. These ambitions meet perfectly with the EU strategies under Europe 2020 to face the challenges of dramatic water resource developments in Europe and worldwide. The project supports particularly the Innovation Union with the EIP Water as one key initiative and further the Common Agricultural Policy and will consequently be closely connected to an EIP Action Group in agricultural water management.

Demonstration of integrated smart water supply solutions at 4 sites across Europe (SMARTWATER4EUROPE)

European water utilities face many problems related to their 3,5 million km's of distribution networks. Large parts of water distribution networks have to be rehabilitated requiring investments of € 20 billion/year. Prioritization and optimization of investments is needed urgently. In many countries, water quality needs improvement in order to reduce health risks and resources for water production and distribution must be used more efficiently. The European Innovation Partnership on Water has established priority areas related to the challenges in water supply distribution networks, focusing on resource efficiency, Smart Water Management and decision support systems. Although the technology components for Smart Water Management are available, the route to application is still uncertain. The main hurdles are: lack of integrated and open solutions; difficulty to comply with user and integration requirements; lack of clear and validated business cases for solutions; lack of business intelligence awareness and lack of political and regulatory support. Project aims: 1) To integrate and demonstrate 12 innovative solutions - 2) To demonstrate 4 integrated solutions - 3) To establish and guard integration and standardisation aspects - 4) To establish business cases, deployment potential and market uptake routes. Solution: This project will overcome the hurdles by developing and demonstrating in 4 important Smart Water Management themes (water quality management, leak management, energy optimization and customer interaction). 12 innovative theme oriented solutions and 4 integrated (technological, financial, ICT, organisation, management) solutions will be demonstrated at 4 well-scaled and real-life demonstration sites in France, United Kingdom, Spain and The Netherlands. These solutions will be tested, validated and evaluated and business cases will be generated. Consortium: 12 innovative SMEs, 3 water utilities, 3 research institutes, 1 company and 2 platform organisations.

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