Universität Stuttgart
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Item Open Access Wassersensible Stadt- und Freiraumplanung : Handlungsstrategien und Maßnahmenkonzepte zur Anpassung an Klimatrends und Extremwetter ; SAMUWA Publikation(Stuttgart ; Universität Stuttgart, Institut für Landschaftsplanung und Ökologie, 2016) Deister, Lisa; Brenne, Fabian; Stokman, Antje; Henrichs, Malte; Jeskulke, Michael; Hoppe, Holger; Uhl, MathiasMit dem voranschreitenden Klimawandel (IPCC 2014) werden die schon heute beobachteten Starkregenereignisse, Hitzewellen und Trockenperioden insbesondere die Städte vor neue Herausforderungen stellen. Die zeitgleich zunehmende Urbanisierung und der damit verbundene Anstieg der versiegelten Flächen beeinflusst den Wasserhaushalt und das Abflussregime in den Städten zusätzlich negativ. Damit schwindet die Lebensqualität in einem Großteil der Städte durch häufigere Überflutungsereignisse, sich verschlechterndes Stadtklima, schlechtere Luftqualität sowie fehlender Rückzugsmöglichkeiten ins Grüne. Die Disziplinen der Siedlungswasserwirtschaft und der Stadt- und Freiraumplanung haben im Laufe der Zeit ihre individuellen Herangehensweisen und Instrumente entwickelt, um die genannten Probleme im Einzelfall anzugehen. Um den zukünftigen Veränderungsprozessen (Klimawandel, Demographie,...) und Herausforderungen (Flächenknappheit,...) effizient zu begegnen, ist eine wassersensible Stadtentwicklung mit multifunktionalen Flächennutzungen erforderlich. Dazu bedarf es der Entwicklung integrierter Planungsmethoden, die gesamtstädtische und teilräumliche Überflutungs- und Hitzevorsorgekonzepte mit den verschiedenen Planungsebenen der Stadt-, Verkehrs- und Landschaftsplanung verzahnen (vgl. Stokman 2013, Stokman et al. 2015, Skinner 2016). Ziel muss also sein, die Herangehensweisen, Instrumente, Modelle und Planungswerkzeuge der beteiligten Disziplinen aufeinander abzustimmen und einander zugänglich zu machen. Vorgehensmodell für eine interdisziplinäre Zusammenarbeit Der vorliegende Leitfaden ist das Produkt des Teilprojekts C.1 „Freiraumplanerische Gestaltungsstrategien“ des BMBF-Forschungsprojekts „Die Stadt als hydrologisches System im Wandel – Schritte zu einem anpassungsfähigen Management des urbanen Wasserhaushalts“ (SAMUWA). Er soll einen Prozess zur Erstellung eines „Wasserplans“ als Leitbild einer wasserbezogenen Stadtentwicklung aufzeigen, der die Zusammenarbeit der oben genannten Disziplinen ermöglicht. Dabei wird je nach Ausgangssituation das siedlungswasserwirtschaftliche Simulationstool WABILA (Fokus auf eine ausgeglichene Wasserbilanz)oder DYNA/ GeoCPM (++ Systems) (Fokus Überflutungsvorsorge) für die Entwicklung integrierter Strategien und konkreter Maßnahmenkonzepte genutzt. Das Wasserbilanzmodell WABILA ermöglicht eine vereinfachte Bilanzierung des urbanen Wasserhaushalts. Durch den Vergleich der mittleren Jahreswerte des Oberflächenabflusses, der Grundwasserneubildung und der Verdunstung des bebauten Zustands mit denen des unbebauten Zustands können Defizite im Wasserhaushalt identifiziert und konkrete Maßnahmen des Regenwassermanagements geplant werden. Derart entwickelte Maßnahmen berücksichtigen, wie im aktuellen DWA-A 102 (2016) gefordert (vgl. Henrichs et al. 2016) den lokalen, natürlichen Wasserhaushalt mit seinem jeweils lokalspezifischen Verhältnis zwischen den Hauptkomponenten Abfluss, Versickerung und Verdunstung. Mit Hilfe des Programmsystems DYNA/ GeoCPM lassen sich bidirektional gekoppelte 1D/ 2D Kanalnetz- und Oberflächenabflussmodelle aufbauen, mit denen Fließwege, Fließgeschwindigkeiten und die Ausbreitung von Starkregenabflüssen berechnen werden können (Gefährdungspotenzial). Durch die anschließende Überlagerung der ermittelten Gefährdungszonen mit Flächen- und Gebäudenutzungen sowie Infrastruktureinrichtungen (Schadenspotenzial) können die Auswirkungen von Überflutungen und damit das jeweils bestehende Risikopotential unterschiedlicher Stadträume ermittelt werden (vgl. BWK/ DWA 2013). Die jeweiligen siedlungswasserwirtschaftlichen Ergebnisse werden mit einem wasserbezogenen städtebaulichen Leitbild (dem Wasserplan) überlagert. Das Leitbild schlägt eine grundlegende städtebauliche Entwicklungsrichtung vor und berücksichtigt dabei bereits räumliche Potentiale für die Regenwasserbewirtschaftung bzw. Überflutungsvorsorge in Verbindung mit dem städtischen Freiraumsystem im Sinne einer integrierten Gesamtkonzeption. Darüber hinaus bezieht es weitere Anforderungen und Aspekte wie z. B. Überflutungshotspots, Hitzeinseln, Lärm und Luftqualität ein. Disziplinübergreifend werden aus der Überlagerung der wasserwirtschaftlichen und stadträumlichen Betrachtung resultierende Fokusgebiete als prioritäre Handlungsräume für die Maßnahmenplanung diskutiert und festgelegt. Dabei spielt eine Akkumulation von Handlungsbedarfen der einzelnen Fachplanungen eine Rolle, um möglichst große Synergieeffekte ausnutzen zu können. Für die Fokusgebiete können im Zusammenspiel von räumlichen Gestaltungskonzepten und deren Simulation/Überprüfung durch die siedlungswasserwirtschaftlichen Werkzeuge multifunktionale Maßnahmen- und Gestaltungskonzepte entworfen und iterativ optimiert werden. Den beiden Vorgehensmodellen inhärent ist eine andere Lesart der Stadt, die darauf abzielt, die Landschaft mit ihrem natürlichen Wasserhaushalt und der naturräumlichen Ordnung als „Gesetz“ der Stadtentwicklung zu betrachten, wie schon Walter Rossow es forderte (Daldrop-Weidmann 1991). Ermöglicht wird dies durch ein koordiniertes Vorgehen und einen abgestimmten Austausch von Informationen, Daten, Entwürfen und Simulationsergebnissen, sowie einer gemeinsamen Maßnahmenplanung an der interdisziplinären Schnittstelle zwischen Siedlungswasserwirtschaft und Stadt- und Freiraumplanung. Das fünf Schritte umfassende, übertragbare Vorgehensmodell wird bezogen auf zwei Modellgebiete in Gelsenkirchen und Wuppertal angewendet und die Methodik detailliert beschrieben und illustriert.Item Open Access Leitfaden für Konzeption, Aufbau und Betrieb von Schulungs- und Pilotanlagen zur Aufbereitung von Trinkwasser und Reinigung von Abwasser aus einer sozio-technischen Perspektive(2021) Minn, Fabienne; Hügler, Michael; Kosow, Hannah; Kramer, Hanna; Krauß, Manuel; León, Christian D.; Stauder, Stefan; Wasielewski, StephanDieser Leitfaden soll Hilfestellung bei der Konzeption, dem Aufbau und dem Betrieb von Schulungs- und Pilotanlagen geben, die im öffentlichen Raum implementiert werden. Solche Pilotanlagen erfordern von Beginn an eine soziale Einbettung und sollten daher in einem partizipativen Prozess in enger Kooperation mit den lokalen Akteuren entwickelt und umgesetzt werden. Der Leitfaden folgt den Phasen des Anlagenbaus, wobei Info-Boxen die Inhalte an einem Fallbeispiel aus der Praxis illustrieren. Dabei gibt der Leitfaden praktische Hinweise und Tipps für die partizipative Umsetzung von Pilotanlagen sowie für die Durchführung begleitender Aktivitäten zur Bewusstseinsbildung und dem Aufbau von Kompetenzen. Der vorliegende Leitfaden ist ein Ergebnis des Forschungsprojektes TRUST, das von 2017 bis 2021 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanziert wurde. In Zusammenarbeit zwischen dem Zentrum für Interdisziplinäre Risiko- und Innovationsforschung der Universität Stuttgart (ZIRIUS), dem Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart (ISWA), dem DVGW-Technologiezentrum Wasser (TZW) sowie den peruanischen Nichtregierungsorganisationen Servicios Educativos Rurales (SER) und Horizontes en Medio Ambiente y Salud (HOMAS) wurde in den Jahren 2020/2021 in einem partizipativen Prozess eine Pilotanlage für die Abwasserreinigung in der Gemeinde San Andrés de Tupicocha im Hochland des Einzugsgebiets des Río Lurín, Peru, installiert.Item Open Access Integrale Abflusssteuerung in Mischsystemen : Aspekte zu deren Einführung ; Leitfaden ; SAMUWA Publikation(2016) Haas, Ulrich; Ruf, Oliver; Dittmer, Ulrich; Schütze, Manfred; Besier, Heike; Weber, Christian; Papas, Michail; Bachmann, AnnaDie Wasserqualität der Gewässer hat sich in den letzten Jahrzehnten dank der hohen Investitionen in entwässerungs- und abwasserreinigungstechnische Einrichtungen deutlich verbessert. Mit dieser Entwicklung geht einher, dass Flüsse und Seen regelmäßig in den Focus der Stadt- und Landschaftsplaner gelangen, da sauberes und erlebbares (Regen-)Wasser ein wichtiger Baustein für die Lebensqualität in unseren Städten ist. Aufgrund der in der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie verankerten integrativen und vorrangig immissionsorientierten Sichtweise sind weitergehende Maßnahmen zur Verringerung der Gewässerbelastung zu erwarten. Dies wird „DIE STADT AM FLUSS“ weiter in greifbare Nähe bringen. Die Wasserrahmenrichtlinie fordert in Artikel 4 „Umweltziele“ eine gute ökologische Qualität der Gewässer. Dies impliziert einen ganzheitlichen, ökologischen Ansatz bei der Bewirtschaftung von Gewässern und eine genaue Kenntnis der Herkunftswege von Belastungen. Es lassen sich die in Abb. 1 dargestellten Handlungsfelder ableiten. Unter der Überschrift „biologische Gewässergüte“ finden sich u.a. die Themen Regenwasserbehandlung und Kläranlage, welche im folgenden Beitrag beleuchtet werden. Das Kanalnetz, die Kläranlage und das Gewässer stehen über die Einleitungsstellen in einem engen Bezug. Die Abkehr von der bisherigen zumeist punktuellen hin zu einer linienförmigen Betrachtungsweise mit der Bezugsgröße Gewässerabschnitt bedarf deshalb eines aufeinander abgestimmten Betriebskonzepts. Mit den heute zumeist statisch wirkenden (ungesteuerten) Entwässerungstechniken lassen sich die zukünftigen Forderungen nicht ohne weiteres widerspruchsfrei erfüllen. Gerade vor dem Hintergrund der ganzheitlichen Betrachtungsweise bietet sich die integrale Abflusssteuerung (iAST) als eine Planungsvariante an. Sie nutzt den sich aus der Diskrepanz zwischen Planungs- und Ist-Zustand bietenden Handlungsspielraum konsequent aus. Die Verbesserungen, die eine integrale Abflusssteuerung für das Gesamtsystem Kanalnetz, Kläranlage und Gewässer schafft, werden auf konventionelle Weise nur durch eine Vergrößerung der Speicherkapazität erzielt. Mit der Einführung einer integralen Abflussteuerung im Modellgebiet Reutlingen werden Wege aufgezeigt, wie bei Regenwetter durch interaktives Eingreifen in das Abflussgeschehen, Einleitungen von Überlaufwasser zum Schutze der Gewässer reduziert oder ganz vermieden werden.Item Open Access Integrated water management solutions in the Lurín Catchment, Lima, Peru : supporting United Nations' Sustainable Development Goal 6 : final report of the joint project TRUST(2021) Bondy, Jan; Brauer, Friederike; Cardona, Jaime; Chamorro, Johannes; Fischer, Thilo; Hahne, Lucia; Hinz, Stefan; Hügler, Michael; León, Christian D.; Keller, Sina; Kosow, Hannah; Kramer, Hanna; Krauss, Manuel; Minke, Ralf; Minn, Fabienne; Riese, Felix; Schroers, Samuel; Stauder, Stefan; Sturm, Sebastian; Wasielewski, Stephan; Wienhöfer, Jan; Zahumensky, Yvonne; León, Christian D.; Brauer, Friedrike; Hügler, Michael; Keller, Sina; Kosow, Hannah; Krauss, Manuel; Wasielewski, Stephan; Wienhöfer, JanWith the 2030 Agenda for Sustainable Development, the United Nations have established a catalog of 17 Sustainable Development Goals (SDGs) to achieve a better and more sustainable future for all by 2030. One important aspect, formulated as Goal 6, is ensuring the availability and sustainable management of water and sanitation for all. Achieving SDG6 represents a challenge for planning, governance, and water management, especially in prosperous water-scarce regions, where water demand rises steadily and outgrows sustainable supply. Using the example of the catchment area of the Río Lurín in Lima, Peru, the TRUST project demonstrated how interdisciplinary and transdisciplinary approaches could contribute to meeting the water management challenges that are related to achieving SDG 6 in prosperous regions facing water scarcity. The approaches cover the closely interlinked domains water resources, water use, and water management. For each domain, we set up a comprehensive data base, conducted local analyses, and developed integrated concepts taking the river basin perspective into account. The concepts covered drinking water supply, safe wastewater treatment and disposal, and water reuse. They were developed in close cooperation with local actors and national authorities. The methods and tools can be transferred to other regions of the world with similar challenges. This TRUST Report is intended as a manual to help decision-makers and water management professionals to develop and implement locally adapted solutions for sustainable water management.Item Open Access Qualitätsabhängige Kanalnetzsteuerung - Konzeption und Umsetzung lokaler und stadtgebietsweiter Steuerungsstrategien : Leitfaden ; SAMUWA Publikation(2017) Raith, Katja Ines; Hoppe, Holger; Kutsch, Stefan; Ante, Jens; Massing, ChristianDer vorliegende Leitfaden ist das Produkt des Teilprojektes B1 „Qualitätsabhängige Verbundsteuerung“ des BMBF-Forschungsprojektes INIS-SAMUWA (Förderkennzeichen 033W004D). Dieser Leitfaden stellt anhand des Praxisbeispiels Wuppertal und weiteren Beispielen von Qualitätsmessungen und Steuerungsstrategien eine Arbeitshilfe für die Konzeption und Umsetzung von lokalen und stadtgebietsweiten qualitätsabhängigen Steuerungsstrategien dar. Beispiele aus der Literatur sind mit der Aufzeichnung des innerhalb des Forschungsprojektes durchgeführten Maßnahmenpakets in Wuppertal verknüpft. Der Leitfaden beinhaltet die allgemeinen Aspekte der qualitätsabhängigen Steuerung und der damit verbundenen Zielsetzungen. Insbesondere dient dieser Leitfaden zur Abschätzung des Nutzens einer qualitätsabhängigen Steuerung für das individuelle Entwässerungssystem. Gleichfalls gibt der Leitfaden grundsätzliche Hinweise zu Bauwerken, Parametern und Messtechnik sowie konkrete Hinweise zu möglichen Einbauorten der Messtechnik. Es werden Strategien zu Wartung, Betrieb und Datenpflege aufgezeigt und Hinweise zur Genehmigung gegeben. Anhand des Praxisbeispiels Wuppertal wird eine Umsetzung in Deutschland beschrieben.Item Open Access Systemintegration von Brennstoffzellen auf Kläranlagen - Potenzialabschätzung für Baden-Württemberg(2004) Keicher, Klaus; Krampe, Jörg; Rott, Ulrich; Ohl, Michael; Blesl, Markus; Fahl, UlrichDie Ziele des Vorhabens umfassen die Potenzialabschätzung der Nutzung von Klärgas in Brennstoffzellen sowie die Ermittlung eines Anforderungs- und Einsatzprofils für den Brennstoffzelleneinsatz auf Kläranlagen. Des weiteren sollen die Integration verbesserter Anlagentechnik sowie zusätzlicher Komponenten und Verfahrensschritte in den Kläranlagenbetrieb untersucht werden. Die Klärgasgewinnung in Baden-Württemberg beträgt aktuell 587,4 GWh/a, überwiegend aus Kläranlagen der Größenklasse 5 (über 100000 Einwohnerwerte (EW)). Kleinere Anlagen unter 10000 EW (Klassen 1-3) erzeugen keine nennenswerten Klärgasmengen. Zur Klärgasverstromung geeignete Brennstoffzellen sind wegen der CO2-Toleranz und den hohen erreichbaren elektrischen Wirkungsgraden die Hochtemperatursysteme MCFC und SOFC. Für deren Betrieb ist eine Aufbereitung des Klärgases erforderlich, welche eine Gastrocknung sowie die Abtrennung von Schwefel-, Halogen- und Siloxanverbindungen umfasst. Zur Untersuchung der Energieversorgung durch Brennstoffzellen und Vergleichstechnologien wird eine Modellkläranlage für 100.000 Ausbau-EW definiert, die in Aufbau und Energieverbrauch einer typischen größeren Kläranlage in Baden-Württemberg entspricht. Für die Modellanlage ergibt sich ein Stromverbrauch von 2,69 GWhel/a und ein Wärmeverbrauch von 1,83 GWhth/a bei einer Klärgasproduktion von 4,23 GWh/a. Für MCFC und SOFC wird die Energieversorgung der Modellkläranlage mit einer Lebenszyklusanalyse energetisch und ökologisch analysiert. Dabei weisen Brennstoffzellen Optimalwerte des Primärenergiebedarfs von 6,23 GWh/a (MCFC) bzw. 6,09 GWh/a (SOFC) und der kumulierten CO2-Emissionen von 531 tCO2/a (MCFC) bzw. 487 tCO2/a (SOFC) auf. Es ergeben sich für den Primärenergiebedarf und die kumulierten CO2-Emissionen optimale Anlagengrößen von 280 kWel für MCFC bzw. 290 kWel für SOFC. Zum Vergleich werden die Energieversorgung mit Gasmotor-BHKW und die getrennte Erzeugung von Strom und Wärme untersucht. Die wirtschaftliche Analyse des Versorgungsfalls Modellkläranlage weist MCFC und SOFC gegenüber dem BHKW höhere Vollkosten der Energieversorgung zu. Auch die getrennte Erzeugung von Strom und Wärme schneidet günstiger ab, da die Investitionskosten der Brennstoffzellen zu hoch sind. Um mit den Kosten der getrennten Erzeugung von Strom und Wärme konkurrieren zu können, müssen diese Investitionskosten gegenüber dem heutigen Niveau um je 50 %, für Konkurrenzfähigkeit zum BHKW um 80% sinken. Derzeit lassen sich CO2-Vermeidungskosten von 74 €/tCO2 (MCFC) bzw. 138 €/tCO2 (SOFC) gegenüber der getrennten Erzeugung und 680 €/tCO2 (MCFC) bzw. 851 €/tCO2 (SOFC) gegenüber BHKW erreichen. Bei Ersatz der Anlagentechnik der Modellkläranlage durch Komponenten mit geringerem Energiebedarf reduziert sich der Jahresstrombedarf auf 2,00 GWhel/a. Die Einsparungen beim Primärenergiebedarf betragen für die jeweils optimalen Anlagengrößen 27,4 % (MCFC) bzw. 28 % (SOFC), die kumulierten CO2-Emissionen gehen um 87 % (MCFC) bzw. 95 % (SOFC) zurück. Für das BHKW ergeben sich Reduktionen des Primärenergiebedarfs um 24 % und der kumulierten CO2-Emisionen von 57 %, bei der getrennten Erzeugung von Strom und Wärme ergeben sich 19 % Einsparung beim Primärenergiebedarf und 25 % bei den kumulierten CO2-Emissionen. Die technischen Potenziale der Klärgasnutzung in Baden-Württemberg für Brennstoffzellen betragen bei Modulgrößen von 50 kWel 29,5 MWel (MCFC) bzw. 30,5 MWel (SOFC), womit sich Jahresstrommengen von 221 GWhel (MCFC) bzw. 229 GWhel (SOFC) erzeugen lassen. Der Anteil der in Brennstoffzellen nutzbaren Klärgasproduktion beträgt 79 % (MCFC) bzw. 78 % (SOFC). Handlungsempfehlung an Kläranlagenbetreiber: Um Einsparpotenziale beim Energieverbrauch jeder Kläranlage definieren und nutzen zu können, bedarf es der Ermittlung und Auswertung des exakten Strom- und Wärmebedarfs nach Baugruppen in hoher zeitlicher Auflösung. Mit der Installation stromsparender Anlagentechnik lassen sich Energiebedarf, Betriebskosten und CO2-Emissionen senken. Des Weiteren empfiehlt sich eine Überprüfung der Leistungsgröße bestehender BHKW und deren Umstellung auf klärgasgeführten Betrieb. Für Kläranlagen ohne bisherige eigene Stromerzeugung empfiehlt sich die Installation von KWK-Anlagen. Der Einsatz von Anlagen zur thermischen Klärschlammtrocknung, Elektrolyse und Co-Fermentation organischer Reststoffe auf Kläranlagen kann nach den Untersuchungen des Projekts aus wirtschaftlichen bzw. rechtlichen Gründen derzeit nicht empfohlen werden. Handlungsempfehlung an Brennstoffzellenhersteller: Bei den Investitionskosten sind Kostensenkungen um 80 % gegenüber heutigem Stand erforderlich. Zur optimalen Abdeckung des Marktsegments Klärgasverstromung empfiehlt sich die Einführung kleinerer Leistungsgrößen von Brennstoffzellen im Bereich von 50 kWel. Für SOFC steht die Zulassung nach DVGW G 262 noch aus.Item Open Access A transect walk to observe water and sanitation infrastructure undertaken in the rural municipality San Andrés de Tupicocha in the Peruvian Andes(Stuttgart : Institute for Sanitary Engineering, Water Quality and Solid Waste Management, 2020) Kramer, Hanna Katharina; Krauß, Manuel; León, Christian D.Indicators are essential to monitor the progress of the Agenda 2030. An indicator summarizes information and helps policy makers to take important decisions regarding the implementation of measures to achieve the Sustainable Development Goals (SDGs). However, this requires data that is not available in many places. In order to fill this data gap, a transect walk with lo-cal stakeholders can contribute to the collection of additional qualitative data. This instrument was applied in San Andrés de Tupicocha, a village in the Peruvian Andes, in order to collect the necessary and missing data for assessing the situation regarding SDG 6.1 on drinking water and SDG 6.2 on sanitation and hygiene. The analysis of this data revealed a deeper insight into the exciting conditions concerning drinking water and sanitation. The integration of the newly gathered data in the evaluation of SDG 6.1 and 6.2 leads to more realistic results in comparison with the exclusive use of statistic data of the Peruvian national census.Item Open Access Kontrollierte Grundwasseranreicherung (MAR): Ein Beitrag zur Lösung der Wasserprobleme in Lima, Peru : Abschlussbericht des Projekts NEWA-LIMA(Stuttgart : Universität Stuttgart, 2025) Fesch, Katharina; Hügler, Michael; León, Christian D.; Perez, Hiraida; Stauder, Stefan; Xanke, JulianDas vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) im Rahmen der Exportinitiative Umweltschutz geförderte Forschungsprojekt „NEWA-LIMA: Neue Wasserressourcen und innovative Abwasserbehandlung für aride Metropolregionen am Beispiel von Lima, Peru“ (Laufzeit: 2022-2024) hatte zum Ziel, die kontrollierte Grundwasseranreicherung (MAR, Managed Aquifer Recharge) als naturbasiertes und kostengünstiges Verfahren zur langfristigen Nutzung der Grundwasserressourcen aufzuzeigen und so einen Beitrag zur Lösung der Wasserprobleme in Lima/Peru zu leisten. Lima zählt zu den trockensten Metropolregionen der Welt, so dass die Wasserversorgung der 10 Mio. Einwohner zzgl. Industrie sowie Gewerbe eine enorme Herausforderung darstellt und in den kommenden Jahren sehr große Investitionen erfordert. Die lokalen Flüsse führen nur während der Regenzeit in den Anden für wenige Monate im Jahr Wasser und die Grundwasserressourcen sind begrenzt. Der vorliegende Bericht stellt die im Projekt entwickelten Lösungsansätze und erzielten Ergebnisse vor. Nach umfassenden Voruntersuchungen wurde auf dem Gelände einer Kläranlage im Lurín-Tal eine MAR-Pilotanlage errichtet. Sie bestand aus drei Erdbecken zur Versickerung von gereinigtem Abwasser sowie mehreren Kontrollbrunnen und wurde in Zusammenarbeit mit dem Wasserver- und Abwasserentsorger von Lima (SEDAPAL) über die Dauer von 17 Monaten betrieben. Die Reinigungsleistung der Bodenpassage wurde dabei durch umfangreiche mikrobiologische und chemische Wasseranalytik erfasst, einschließlich anthropogener Spurenstoffe und der neuartigen „wirkungsbezogenen Analytik“ (WBA). Begleitende kleintechnische Untersuchungen mit Aktivkohleadsorption und Umkehrosmose bewerteten den Einsatz dieser weitergehenden Aufbereitungstechnologien. Zudem erfolgte eine Prüfung der rechtlichen Rahmenbedingungen und der sozialen Implikationen von MAR-Vorhaben in Peru. Die Erarbeitung eines lokalen Grundwassermodells sowie eines Konzepts für den Einsatz von Tropfkörpern in der Abwasserreinigung dienten dazu, konkrete Empfehlungen für eine großtechnische MAR-Anwendung im Lurín-Tal ableiten zu können.Item Open Access Gestión de la Recarga del Acuífero: una contribución a la solución del problema del agua en Lima, Perú : informe final del proyecto NEWA-LIMA(Stuttgart : Universität Stuttgart, 2025) Fesch, Katharina; Hügler, Michael; León, Christian D.; Perez, Hiraida; Stauder, Stefan; Xanke, Julian; Manrique, Elizabeth (Übersetzerin)El proyecto NEWA-LIMA “Nuevos recursos hídricos y tratamiento innovador de aguas residuales para regiones metropolitanas áridas, tomando como ejemplo Lima, Perú”, financiado por el Ministerio del Ambiente de Alemania (BMUV) durante el período 2022 a 2024 tuvo como objetivo demostrar que la Recarga Gestionada de Acuíferos es un método natural y de bajo costo para el uso a largo plazo de los recursos hídricos subterráneos, contribuyendo de este modo a la solución de los problemas de agua en Lima. Lima es una de las regiones metropolitanas más áridas del mundo, por lo que el abastecimiento de agua para sus 10 millones de habitantes, así como para la industria y el comercio, representa un gran desafío que requerirá de inversiones significativas en los próximos años. Los ríos locales llevan agua solamente durante la época de avenida en los Andes y los recursos de agua subterránea son limitados. Este informe presenta las soluciones desarrolladas y los resultados obtenidos en este proyecto. Tras exhaustivas investigaciones preliminares, se construyó una planta piloto MAR en el terreno de una planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) en el valle del río Lurín. Constó de tres pozas de tierra para la infiltración de las aguas residuales tratadas, así como varios piezómetros. Fue operada en colaboración con la Empresa de Servicio de Agua Potable y Alcantarillado de Lima (SEDAPAL) durante un periodo de 17 meses. El rendimiento de depuración del paso por el suelo fue registrado mediante exhaustivos análisis microbiológicos y químicos del agua, incluidas sustancias antropogénicas y el innovador “análisis relacionado con el impacto” (WBA). Las investigaciones complementarias a pequeña escala con adsorción de carbón activado y ósmosis inversa evaluaron el uso de estas tecnologías avanzadas de tratamiento de agua. Se revisó el marco legal vigente y las implicaciones sociales de los proyectos MAR en Perú. La elaboración de un modelo local de aguas subterráneas y de un concepto para el uso de filtros percoladores en el tratamiento de aguas residuales sirvieron para definir recomendaciones respecto a una aplicación MAR a gran escala en el valle de Lurín.