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KURIM

Entwicklung eines Prototyps zur ressourcenschonenden Hochdruckspülung zur Reinigung von  Abwasserkanälen - Ablagerungsfassung und Reinigungsmanagement

Die regelmäßige Reinigung der Abwasserkanäle gilt seit Jahrzehnten als eine der wichtigsten Aufgaben beim Betrieb städtischer Kanalisationen. Sie sichert den Entwässerungskomfort der Bürger*innen, z.B. durch Verhinderung von Geruchsbelästigungen und Verstopfungen, trägt aber auch wesentlich zum Wert-Erhalt der Netze bei, z.B. durch Verringerung von Korrosionserscheinungen.
Als Standardmethode für die Reinigung von Abwasserkanälen hat sich weltweit die Hochdruckspülung (HD-Spülverfahren) bewährt. Hauptelemente eines solchen HD-Spülverfahrens sind die eigentlichen Spül- bzw. Hochdruckdüsen, welche mit einem Spülwassereinsatz von gewöhnlich 300 bis 500 l/min bei einem Hochdruck von 60 bis 120 bar betrieben werden und das dazu passende Spülfahrzeug.
Das Gesamtkonzept zur Kanalreinigung umfasst eine steuerbare HD-Reinigungsdüse, die Entwicklung eines integrierten Sensors sowie eine Messwerterfassung samt zugehöriger Daten-Auswertungen. Das Konzept stellt eine Alternative zur konventionellen Kanalreinigung mittels HD-Spülverfahren dar und ermöglicht u.a. die Einbindung der erfassten Daten in ein Betriebsführungssystem, sodass es möglich wird, einen bedarfsgerechten Spülplan aufzustellen.

Die Konzeption und Evaluierung des bedarfsgerechten Spülplans ist damit wesentlich für den innovativen Impuls des Gesamtkonzeptes und Projektkern.

 

 

Projekttitel:
Entwicklung eines Prototyps zur ressourcenschonenden Hochdruckspülung zur Reinigung von  Abwasserkanälen - Ablagerungsfassung und Reinigungsmanagement

Gesamtprojektleitung:
Prof. Dr.-Ing. Karsten Kerres

Mitarbeitende:
Dipl.-Ing. Sylvia Gredigk-Hoffmann
Dipl.-Ing. Georg Heuer

Projektpartner:

FH Aachen, Fachbereich 2 Bauingenieurwesen
Fachbereich Bauingenieurwesen

JT-elektronik GmbH, Lindau
https://www.jt-elektronik.de/de

bluemetric software GmbH, Griesheim
https://bluemetric.de/

Forschungsinstitut für Wasser- und Abfallwirtschaft
an der RWTH Aachen (FiW) e.V., Aachen
https://www.fiw.rwth-aachen.de

Förderlinie:
Bundeministerium für Wirtschaft und Energie
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
https://www.zim.de

Laufzeit:
06.2019 - 05.2021


 

 

 

Georadar

Georadar - Entwicklung eines Georadar-Roboters für den Einsatz im Kanalrohr

Projekttitel:
Entwicklung eines Georadar-Roboters für den Einsatz im Kanalrohr

Gesamtprojektleitung:
Prof. Dr.-Ing. Karsten Kerres

Mitarbeitende:
Dipl.-Ing. Georg Heuer

Projektpartner:
JT-elektronik GmbH, Lindau
https://www.jt-elektronik.de/de

Paul Schulten + Sohn GmbH & Co. KG
https://www.schulten-sohn.de

Forschungsinstitut für Wasser- und Abfallwirtschaft
an der RWTH Aachen (FiW) e.V., Aachen
https://www.fiw.rwth-aachen.de

Förderlinie:
Bundeministerium für Wirtschaft und Energie
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
https://www.zim.de

Laufzeit:
06.2015 - 05.2019

NaSub

Nachhaltiger Substanzerhalt leitungsgebundener Infrastrukturen der Siedlungswasserwirtschaft

Mit einer Instandhaltungsstrategie soll in der Regel ein strategischer Lösungsansatz für eine Vielzahl an baulichen, hydraulischen, betrieblichen und umweltrelevanten Problemen unter Berücksichtigung rechtlicher und wirtschaftlicher Zwänge gefunden werden. Zu berücksichtigen ist, dass der strategische Lösungsansatz nicht allein für den Status Quo sondern aufgrund der Langlebigkeit der Anlagen für die nächsten 5 bis 20 Jahre Gültigkeit haben sollte.
Untersuchungen, insbesondere auch die Vorarbeiten der Kooperationspartner, zeigen, dass Prognosemodelle wirkungsvolle Werkzeuge sind, den Zustand urbaner Wasserinfrastrukturen in Hinblick auf Dichtheit, Funktions- und Betriebssicherheit zu optimieren. Beispiele hierfür sind die bauliche Sanierung der Netze sowie die Entwicklung, Optimierung und Implementierung von Instandhaltungsstrategien. Übergeordnet geht es dabei immer um die (Wieder)Herstellung baulicher Substanz bzw. den langfristigen Substanzerhalt.
Die Anwendung dieser Modelle ist jedoch sehr aufwändig und insbesondere für kleinere und mittlere Netzbetreiber mit erheblichen Kosten verbunden.
Vor diesem Hintergrund ist es Ziel des Vorhabens unter Nutzung neu zu entwickelnder Kennzahlen und mit den Methoden des Benchmarkings einen „Instandhaltungscheck“ für Wasserver- und Abwasserentsorgungsnetze zu entwickeln, der u.a. Substanzwert und Substanzwertentwicklung der Anlagen berücksichtigt und der Beantwortung folgender Fragen dient:   
-    Reicht das Maßnahmenbudget derzeit und zukünftig zur nachhaltigen    
     Werterhaltung der Netze aus?   
-    Findet derzeit oder zukünftig ein Substanzverzehr statt?   
-     Sind umfassendere Strategiebetrachtung zur Vermeidung von    
     Substanzverzehr erforderlich?   
Kennzahlen(funktionen) und deren Integration in Benchmarkingsysteme erlauben es Netzbetreibern zudem, die Instandhaltung kommunaler Wasserversorgungs- und Abwasserbeseitigungsnetze in Hinblick auf Nachhaltigkeit zu bewerten. Entsprechend können erforderliche betriebliche Maßnahmen identifiziert und umgesetzt werden.

Projekttitel:
Nachhaltiger Substanzerhalt leitungsgebundener Infrastrukturen der Siedlungswasserwirtschaft

Gesamtprojektleitung:
Prof. Dr.-Ing. Karsten Kerres

Mitarbeitende:
Dipl.-Ing. Angela Funke-Kleinken
Dipl.-Ing. Sylvia Gredigk-Hoffmann
Mustafa Sariyildiz B.Eng.

Projektpartner:

Fachhochschule Aachen, Fachbereich 2 Bauingenieurwesen
Internet: www.fh-aachen.de/fachbereiche/bauingenieurwesen/

S & P Consult GmbH, Bochum
Internet: www.stein.de

aquabench GmbH - Niederlassung Hamburg
Internet: www.aquabench.de

SWO Netz GmbH - - Asset Management -, Osnabrück   
Internet: www.swo-netz.de

Förderlinie:

Deutsche Bundesstiftung Umwelt
https://www.dbu.de/

Laufzeit:
12.2018 - 11.2020


 

 

 

SubKanS

Die Entwässerungssysteme unserer Städte und Gemeinden stellen aufgrund des enormen Bauvolumens den wesentlichen Anteil des kommunalen Anlagevermögens dar. Um im Sinne des Generationenvertrages die bauliche Substanz dieser Netze auch langfristig erhalten zu können, streben Netzbetreiber zunehmend nachhaltige Sanierungsstrategien an.
Voraussetzung hierfür ist eine Methodik zur Erfassung und Beurteilung von baulicher Substanz, Substanzwert oder Abnutzungsvorrat einer Kanalhaltung bzw. Schachtes. Dafür müssen ingenieurtechnische Beurteilungen zu oftmals komplexen Schadensbildern und Rahmenbedingungen in transparente Rechenalgorithmen umgesetzt und in Form einer Substanzklasse zusammengefasst werden.
In der Praxis existieren derzeit jedoch verschiedene Ansätze, bauliche Substanz, Substanzwert oder Abnutzungsvorrat von Kanalhaltungen zu ermitteln. In der Folge gibt es kein einheitliches Verständnis der Substanzklasse. Es besteht damit erheblicher Bedarf, diese Ansätze zu beschreiben und zu einem standardisierten Verfahren zusammenzuführen.
Ziel von SubKanS ist die Entwicklung eines einheitlichen und praxisrelevanten Verfahrens zur Substanzklassifizierung für Kanalhaltungen und Schächte mit folgenden Eigenschaften:
- Die Methodik zur Substanzklassifizierung weist Analogien zur Methodik der Zustandsklassifizierung gemäß DWA M-149-3 auf.
- Die Methodik passt sich Anforderungen an Praxistauglichkeit (verfügbare Daten) und Robustheit (unempfindlich gegenüber Datenqualitätsschwankungen) an.
- Die Methodik wird auch in Hinblick auf die Umsetzung einer Mehrspartenstrategie entwickelt und kann spartenübergreifend angepasst werden.
- Das Ergebnis der Substanzklassifizierung gibt Rückschlüsse auf technisch sinnvolle Sanierungshauptverfahren und zu erwartende Sanierungskosten.

Projekttitel:
Entwicklung eines Standards zur Bewertung und Klassifizierung der baulichen Substanz von Abwasserkanälen und Schächten

Gesamtprojektleitung:
Prof. Dr.-Ing. Karsten Kerres

Mitarbeitende:
Dipl.-Ing. Angela Funke-Kleinken
Dipl.-Ing. Sylvia Gredigk-Hoffmann
Mustafa Sariyildiz B.Eng.

Projektpartner:

FH Aachen, Fachbereich 2 Bauingenieurwesen
Fachbereich Bauingenieurwesen

HS Magdeburg Stendal, Fachbereich Siedlungswasserwirtschaft/Infrastrukturentwicklung
www.hs-magdeburg.de

Kompetenzzentrum Wasser Berlin gGmbH
www.kompetenz-wasser.de
 
S & P Consult GmbH, Bochum
www.s-u-p-consult.de

Franz Fischer Ingenieurbüro GmbH, Erftstadt
www.fischer-teamplan.de

Dr.-Ing. Pecher und Partner Ingenieurgesellschaft mbH, Berlin
www.pecherundpartner.de

3S Consult GmbH, Garbsen
www.3sconsult.de

SiwaPlan Ingenieurgesellschaft mbH, München
www.siwaplan.de

hanseWasser Bremen GmbH,  Bremen
www.hansewasser.de

Gelsenwasser AG, Gelsenkirchen
www.gelsenwasser.de

Förderlinie:

Bundeministerium für Wirtschaft und Energie
WIPANO - Wissens- und Technologietransfer durch Patente und Normen
https://www.innovation-beratung-foerderung.de/INNO/Navigation/DE/WIPANO/wipano.html


Bundeministerium für Wirtschaft und Energie
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
https://www.zim.de

Laufzeit:

01.2019 - 12.2020

Im Lehr- und Forschungsgebiet "Netzmanagement" werden u. a. Untersuchungen zu Planung, Bau und Betrieb leitungsgebundener unterirdischer Infrastrukturen durchgeführt.

Ein besonderer Schwerpunkt ist dabei die Instandhaltung von Entwässerungssystemen mit folgenden Themen:

·         Zustandserfassung und Zustandsbewertung von Kanalisationen

o    Optische Inspektion

o    Georadar

·         Strategisches Instandhaltungsmanagement

o    Prognosegestützte Sanierungsstrategien

o    Wassersensible Stadtentwicklung

·         Optimierungen im Kanalbetrieb

o    Kanalreinigung

o    Energieeffizienz von Abwasseranlagen und Abwasserwärmenutzung

 

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