Arbeitsschwerpunkte des Fachbereichs sind:
Ressourcen-und Energiemanagement
- Abwasser und Reststoffe als Energiequelle
- Anaerob-Technologie (Co-Vergärung, Biogas- , Wasserstoffproduktion)
- Nährstoffrückgewinnung
- Hybridsysteme
- Energetische Optimierung
- Life Cycle Assessment
Flussgebietsmanagement
- Eintragsmodellierung
- Gewässergüte
- Schadstoffe
- Stofftransporte und Umsetzungen
- Maßnahmenentwicklung
Urbaner Wasserhaushalt
- Stadtentwässerung
- Regenwassermanagement
- Urbane Gewässer
- Stofftransport, -retention und -transformation in Eizugsgebieten
- Modellierung
- Verfahrensentwicklung
Angepasste Technologien
- Dezentrale Systeme
- Rainwater Harvesting
- Customized Water Supply
- Customized Sanitation
- Wastewater Reuse
- Anaerobsysteme
- Biogas Technology
- Biofilmsysteme
Abteilung 1: Verfahrenstechnik in der Siedlungswasserwirtschaft
Verfahrenstechnik der Abwasser-, Wasser- und Abfallbehandlung
- Nährstoffrückgewinnung (Phosphor: Kristallisationsverfahren, MAP-Fällung; Stickstoff: Ionenaustausch mittels Zeolithen)
- Weitergehende Abwasserreinigung (Fällung, Flockung, Phasenseparation, chemische Oxidationsverfahren)
- Durchführung verfahrenstechnischer Grundlagenuntersuchungen (Partikelgrößenverteilung, Zetapotential, Sinkgeschwindigkeiten)
- Konzeptentwicklung zur Industrie- und Sickerwasserbehandlung
- Untersuchung organischer Substrate auf deren Eignung als C-Quelle und deren Potential als Co-Substrat bei der Vergärung
- Quantifizierung der Vergärbarkeit fester und flüssiger organischer Abfallstoffe
- Klärschlammbehandlung, -konditionierung und Wertstoffrückgewinnung
- Optimierung des Chemikalieneinsatzes
- Energieoptimierung
- Systemanalyse, Betreuung und Beratung von Anlagenbetreibern, Industrieunternehmen und Behörden
Links: Vorbehandlung von Biomüll zur Co-Vergärung (Rechen zum Austrag der Schwimm- und Leichtstoffe aus dem Pulper); Rechts: Zeolithe unterschiedlicher Herkunft und Korngröße zur Ammoniumelimination mittels Ionenaustausch.
Biofilmsysteme
- Scheibentauchkörper zur Kommunal- und Industriewasserbehandlung
- Schwebebettverfahren (MBBR-Technologie) zur Kapazitätserhöhung von Belebungsanlagen und zur Entlastung der Nachklärung
- Biofilmcharakterisierung (Filmdicke, Sauerstoffprofile, Aktivitätsbestimmungen)
- Simulation von Biofilmsystemen
Links: Scheibentauchkörperanlage zur Behandlung kommunalen Abwassers; Rechts: Schwimmende Aufwuchskörper im bewachsenen und unbewachsenen Zustand (Moving Bed Biofilm Technology: Kaldnes K1® Aufwuchskörper mit einer theoretischen Aufwuchsfläche von 500 m2/m3).
Abteilung 2: Wassergütewirtschaft
Gewässergüte, Kanalisation, Regenwasserbehandlung, Flussgebietsmanagement
Stoffeinträge in Gewässer / Flussgebietsmanagement
- Physikalisch basierte Modelle für die Beschreibung von Einzelprozessen
- Konzeptionelle Modelle zur Darstellung von Schadstoffeinträgen in Oberflächengewässer
- Transport- und Retentionsprozesse in der Fläche und im Gewässer
- Identifikation der Herkunftsbereiche von Schadstoffen
- Datenrecherche, -analyse und -management
- Formulierung effizienter Maßnahmen zur Eintragsminderung, Flussgebietsbewirtschaftung
- Gewässerökologie
Links: Schematisierter Aufbau der Flussgebietsmodelle, die teilweise durch deterministische oder physikalisch basierte Module ergänzt werden; Rechts: Beispielhafte Darstellung der spezifischen Kupfereinträge für Baden-Württemberg.
Regenwasserbehandlung / Regenwasserbewirtschaftung
- Wissenschaftliche Betreuung von Großanlagen zur Misch- und Regenwasserbehandlung
- Labor- und Feldversuche / Monitorring
- Erarbeitung der physiko-chemischen und mikrobiologischen Grundlagen der Reinigungsprozesse
- Entwicklung neuer Instrumente zur Regenwasserbehandlung
- Niederschlagsabfluss- und Schmutzfrachtsimulation
- Regenwassernutzung, -versickerung
- Beratung von Verbänden und Behörden
Links: Komponenten eines Retentionsbodenfilters zur weitergehenden Regenwasserbehandlung: das Zusammenwirken von Filtration, Sorption und mikrobiologischem Umsatz erlaubt dauerhaft hohe Wirkungsgrade für gelöste und partikelgebundene Inhaltsstoffe; Rechts: Komponenten eines Durchlaufbeckens mit erhöhter Sedimentationsleistung: die eingebauten Schrägklärelemente verringern die rechnerische Oberflächenbeschickung und tragen gleichzeitig zur Verbesserung der Strömungsbedingungen im Becken bei.
Abteilung 3: Semi- und dezentrale Systeme
Verfahrenstechnik der dezentralen Abwasser-, Wasser- und Abfallbehandlung
- Anaerobbehandlung und Biogasproduktion
- Optimierung des Betriebs von Kleinkläranlagen (insbesondere bei diskontinuierlichen oder saisonalen Belastungsmustern)
- Schwarz-, Gelb- und Braunwasserbehandlung
- Grauwasserbehandlung und Grauwassernutzung
- Abbaubarkeitsuntersuchungen unterschiedlicher Grauwasserinhaltsstoffe
- Abwasserwiederverwertung
Links: Abwasserbehandlung und Biogasproduktion in Marokko; Rechts: Standortoptimierung für dezentrale Abwasserbehandlungsanlagen (Siedlung 1 und 2: Dezentrale Entsorgung, Siedlung 3: Zentrale Entsorgung).
Konzeptentwicklung und Standortoptimierung
- Konzeptentwicklung zur Abfall- und Abwasserbehandlung für Entwicklungsländer
- Standortoptimierung
- Regenwasserbehandlung, Rainwater Harvesting, Regenwasserversickerung
- Betreibermodelle für Abwasser- und Abfallmanagement im ländlichen Raum
Links: Sanitär- Abfallentsorgungssituation einer mittleren Stadt in Indonesien; Rechts: Abwasser- und Abfallkonzept zur stofflichen und energetischen Verwertung von organischen Abfällen im ländlichen Raum.