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SH3 - Modelle Siedlungswasserwirtschaft (8 LP)

Modulleitung

Prof. Dr.-Ing. Karl -Heinz Rosenwinkel

Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik
Leibniz Universität Hannover

PD. Dr.-Ing. habil.Christine Helmer-Madhok

Arbeitsgruppe Wasser und Umwelt
Leibniz Universität Hannover

Ziele

 Das Modul vermittelt einführend grundlegende Kenntnisse über den Aufbau, die Auswahl und Anwendung von biologischen Modellen. Wurden Stoffumwandlungsprozesse im Pflichtstudium eher qualitativ betrachtet, erfolgt in diesem Modul eine Vertiefung des naturwissenschaftlichen Grundwissens zur modelltechnischen Anwendung reaktions- und wachstumskinetischer sowie stöchiometrischer Zusammenhänge. Vorgehensweisen zur Ableitung chemisch-physikalischer und biologischer Parameter werden vorgestellt. Auf dieser Wissensbasis werden Modellaufbau und Anwendung für siedlungswasserwirtschaftliche Fragestellungen und speziell Kläranlagen anwendungsorientiert behandelt. Möglichkeiten moderner Simulationssoftware werden beispielhaft aufgezeigt. Dazu erfolgt eine Einarbeitung in die Simulationssoftware SIMBA classroom.

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden

- Modelle mit geeigneter Modelldimension nach der jeweiligen Fragestellung und Datenlage auswählen; mathematische Modelle für begrenzte Fragestellungen selbständig erstellen; Leistungsfähigkeit und Grenzen von Modellen einschätzen; grundlegende Laborversuche zur Ableitung von reaktions- und wachtumskinetischen Parametern durchführen; Vereinfachungen und Verallgemeinerungen in einem Modell hinterfragen; die vorgestellten biologischen Prozessmodelle Activated Sludge Model 1-3 und Anaerobic Digestion Model in ihrem Aufbau, in den abgebildeten Prozessen und eingehenden kinetischen Parametern als Grundlage der Simulationssoftware SIMBA classroom verstehen; mit der Simulationssoftware SIMBA classroom einfache Kläranlagenmodelle erstellen und Simulationsrechnungen zu verschiedenen Fragestellungen durchführen; Ergebnisse von Simulationsrechnungen kritisch hinterfragen.

Inhalte

  • Grundlagen der Modellbildung
  • Modellierung von Prozessen im Bereich Siedlungswasserwirtschaft
  • Kinetik  mikrobieller Stoffumwandlungsprozesse
  • Charakterisierung von Mischbiozönosen
  • Ermittlung prozessrelevanter Parameter
  • Grundlagen der Simulation von Belebungsanlagen
  • Einarbeitung in die Simulationssoftware SIMBA classroom
  • Anwendung von SIMBA classroom zu verschiedenen Fragestellungen

Besonderheiten im Modulablauf

Die 3-tägige Präsenzphase zu diesem Modul findet etwa in der Mitte des Semesters statt. Am Ende des Semesters erfolgt die Abschlussprüfung. 

Autoren und Dozenten

PD Dr.-Ing. habil. Ch. Helmer-Madhok / PD Dr.-Ing. habil. M. Hunze / Prof. Dr.-Ing. M. Wichern u.a.