OPuS (abgeschlossen)
Optimierung von Pumpwerken durch die Simulation von Sedimentierungsprozessen
Ziel des Forschungsprojekts „OPuS“ ist die Verbesserung und Beschleunigung der Entwicklung von Abwassersystemen. Dies soll dadurch erreicht werden, dass mehrphasige Strömung mit freien Oberflächen in Anlagen simuliert wird, um frühzeitig konstruktiv und verfahrenstechnisch in den Betrieb der Anlage einzugreifen.
Projektbeschreibung
Durch Niederschläge und Abwässer aus privaten Haushalten, öffentlichen Einrichtungen, Industrie und Gewerbe fallen in Berlin große Mengen Regen- und Abwasser an, die abgeleitet und gereinigt werden müssen.
Die Kanalisation muss in der Lage sein, mit dem Transport sehr großer Regenmengen zurechtzukommen und gleichzeitig muss sichergestellt sein, dass die Feststoffe in den Leitungen in Trockenperioden nicht zu stark sedimentieren. Hierzu müssen entsprechend dimensionierte Saugräume, in denen sich das Wasser sammelt und aus denen es in die Klärwerke gepumpt wird sowie intelligente Verfahren zum Betrieb der Anlagen vorhanden sein. Erschwerend ist in diesem Zusammenhang, dass die Anzahl von Starkregenvorfällen in den vergangenen Jahren aufgrund des Klimawandels stetig angewachsen ist. Diese führen zu einer steigenden Zahl von Pumpenausfällen, da Feststoffe schwallartig in die Abwasserpumpen transportiert werden und sie dadurch verstopfen.
Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist folglich die Verbesserung und Beschleunigung der Entwicklung von Abwassersystemen. Dies soll dadurch erreicht werden, dass die mehrphasige Strömung mit freien Oberflächen in den Anlagen simuliert wird, um frühzeitig konstruktiv und verfahrenstechnisch in den Betrieb der Anlage einzugreifen.
Hierbei sollen neuartige, netzfreie Simulationsmethoden (Smoothed Particle Hydrodynamics - SPH) in Verbindung mit Open-Source-Software zum Einsatz kommen, die auch den Einsatz in der Entwicklung für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) und Industrie möglich machen.
Mittelgeber: Senatsverwaltung für Bildung, Jugend und Wissenschaft
Förderprogramm: EFRE - Aktion 1.9 - Infrastruktur für Wissenschaft und Forschung
Projektlaufzeit: 07/2016 bis 06/2020
