OPuS

Unsere Kanalisation transportiert riesige Mengen Regen- und Abwasser und muss auch über längere Trockenphasen funktionsfähig bleiben. Lagern sich zu viele Feststoffe ab, können die Pumpsysteme verstopfen. Angesichts der Klimakrise steigen die Anforderungen an Kanalisationssysteme, bringt sie doch einen extremen Wechsel zwischen Starkregen und Dürreperioden mit sich. Im Projekt „OPuS“ arbeiten Forschende deshalb daran, die industrielle Entwicklung von Abwassersystemen zu verbessern – und nehmen dafür in Simulationen die Pumpwerke der Anlagen unter die Lupe. Sie steuern, wann das in sogenannten Saugräumen gesammelte Wasser in die Klärwerke gepumpt wird.

Das Projektteam simuliert die mehrphasige Strömung in den Anlagen, um frühzeitig konstruktiv und verfahrenstechnisch in deren Betrieb einzugreifen. Dabei setzen sie netzfreie Simulationsmethoden (Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)) in Verbindung mit Open-Source-Software ein, die auch von kleinen und mittleren Unternehmen und der Industrie genutzt werden können. Im virtuellen Raum CAVE (cave automatic virtual environment) machen sie die Auswirkungen von Veränderungen unmittelbar sichtbar. Entwickler und Betreiber von Abwasseranlagen und dazugehörigen Komponenten können mithilfe der visualisierten Daten korrigierend in den Entwurf der Anlagen eingreifen und spätere Fehler vermeiden. Ein weiterer Vorteil der Simulation: Sie verringert, wie oft reale Bewässerungsanlagen besichtigt werden müssen, was aufwendig und oft gesundheitlich bedenklich ist.