publications_kwb.bib

@Article{1314,
  Author = {Loderer, C. and Remy, C.},
  Journal = {Nachhaltige Technologien - ePaper der AEE Intec},
  Number = {3},
  Pages = {12-14},
  Title = {Die energie-positive Kläranlage der Zukunft als Akteur bei der Energiewende},
  Volume = {2021},
  Year = {2021},
  Project = {powerstep},
  En_type = {Journal Article},
  Access = {public}
}


@Article{1315,
  Author = {Toutian, V. and Barjenbruch, M. and Loderer, C. and Remy, C.},
  Journal = {Water Research},
  Pages = {1-14},
  Title = {Impact of process parameters of thermal alkaline pretreatment on biogas yield and dewaterability of waste activated sludge},
  Volume = {202},
  Year = {2021},
  Abstract = {Thermal alkaline pretreatment (TAP) of waste activated sludge (WAS) before anaerobic digestion (AD) was reviewed. Focus of the review was on impact of TAP process parameters on biomethane yield (BY) and kinetics of AD and downstream dewatering. With higher initial biodegradability of untreated WAS, effect of TAP on BY decreases. Depending on initial biodegradability, BY increase of 22–97% is expected. Treatment temperatures below 100 °C showed to be as effective as temperatures higher than 100 °C in terms of BY increase. Alkali dosage and resulting initial pH have a significant effect on BY increase and showed to have an optimum range of 40–60 mg NaOH per g total solids (TS) of sludge. It is advised that alkali is dosed based on solids content in WAS and monitored by pH. Treatment time of 1.5–5 h is sufficient for an effective low temperature TAP (T < 100 °C), with longer treatment times showing no positive impact on BY increase. Load of sludge liquor with organics and nutrients increases with more intensive TAP conditions. Despite kinetic enhancement of hydrolysis step in AD, more research is needed to clarify if TAP improves kinetics of entire AD process which determines required digester volume. Impact of TAP on dewaterability of digestate is ambiguous and needs more investigation using standardized methods, also with regards to potential effects on polymer demand. Findings of experimental studies were reflected against available data from commercialized TAP process of Pondus®, throughout review. Finally, important process design parameters of TAP such as input TS and point of alkali dosage are discussed and recommendations for future research are presented. © 2021},
  Project = {e-vent},
  En_type = {Journal Article},
  Doi = {10.1016/j.watres.2021.117465},
  Access = {public}
}


@Conference{1318,
  Author = {Riechel, M. and Gutierrez, O. and Busquets, S. and Amela, N. and Dimova, V. and Gunkel, M. and Caradot, N. and Rouault, P.},
  Booktitle = {EGU General Assembly 2021 (European Geosciences Union)},
  Pages = {1-2},
  Title = {A network of low-cost temperature sensors for real-time monitoring of combined sewer overflow},
  Year = {2021},
  Abstract = {The H2020 innovation project digital-water.city (DWC) aims at boosting the integrated management of water systems in five major European cities – Berlin, Copenhagen, Milan, Paris and Sofia – by leveraging the potential of data and digital technologies. The goal is to quantify the benefits of a panel of 15 innovative digital solutions and achieve their long-term uptake and successful integration in the existing digital systems and governance processes. One of these promising technologies is a new generation of sensors for measuring combined sewer overflow occurrence, developed by ICRA and IoTsens. Recent EU regulations have correctly identified CSOs as an important source of contamination and promote appropriate monitoring of all CSO structures in order to control and avoid the detrimental effects on receiving waters. Traditionally there has been a lack of reliable data on the occurrence of CSOs, with the main limitations being: i) the high number of CSO structures per municipality or catchment and ii) the high cost of the flow-monitoring equipment available on the market to measure CSO events. These two factors and the technical constraints of accessing and installing monitoring equipment in some CSO structures have delayed the implementation of extensive monitoring of CSOs. As a result, utilities lack information about the behaviour of the network and potential impacts on the local water bodies. The new sensor technology developed by ICRA and IoTsens provides a simple yet robust method for CSO detection based on the deployment of a network of innovative low-cost temperature sensors. The technology reduces CAPEX and OPEX for CSO monitoring, compared to classical flow or water level measurements, and allows utilities to monitor their network extensively. The sensors are installed at the overflows crest and measure air temperature during dry-weather conditions and water temperature when the overflow crest is submerged in case of a CSO event. A CSO event and its duration can be detected by a shift in observed temperature, thanks to the temperature difference between the air and the water phase. Artificial intelligence algorithms further help to convert the continuous measurements into binary information on CSO occurrence. The sensors can quantify the CSO occurrence and duration and remotely provide real-time overflow information through LoRaWAN/2G communication protocols. The solution is being deployed since October 2020 in the cities of Sofia, Bulgaria, and Berlin, Germany, with 10 offline sensors installed in each city to improve knowledge on CSO emissions. Further 36 (Sofia) and 9 (Berlin) online sensors will follow this winter. Besides its main goal of improving knowledge on CSO emissions, data in Sofia will also be used to identify suspected dryweather overflows due to blockages. In Berlin, data will be used to improve the accuracy of an existing hydrodynamic sewer model for resilience analysis, flood forecasting and efficient investment in stormwater management measures. First results show a good detection accuracy of CSO events with the offline version of the technology. As measurements are ongoing and further sensors will be added, an enhanced set of results will be presented at the conference.},
  Project = {dwc},
  En_type = {Conference Paper},
  Access = {public}
}


@Inproceedings{1319,
  Author = {Riechel, M. and Eckert, E.},
  Booktitle = {Infraspree-Kongress 2021},
  Title = {Unterstützung der Kanalsanierungs- und Investitionsplanung mit Alterungsmodellen},
  Year = {2021},
  Abstract = {Studien zur Entwicklung der Abwasserinfrastruktur in Deutschland zeigen, dass die derzeitigen Investitionen nicht ausreichen, um die fortschreitende Alterung der Kanalisation aufzuhalten. Um Prognosen zur zukünftigen Entwicklung des baulichen Zustands machen und daraus Investitionsentscheidungen ableiten zu können, wurden im Rahmen des Forschungsvorhabens SEMA-Berlin in enger Kooperation mit den Berliner Wasserbetrieben verschiedene Alterungsmodelle für die lokalen Gegebenheiten getestet und hinsichtlich ihrer Genauigkeit bewertet. Mit diesen Modellen kann der Zustand nicht inspizierter Kanalabschnitte simuliert und die zukünftige Entwicklung des Netzzustandes prognostiziert werden. Die Modelle berücksichtigen Ergebnisse von mehr als hunderttausend Kamerabefahrungen sowie Daten zu individuellen Kanaleigenschaften und Umgebungsfaktoren der Stadt Berlin. Zwei der getesteten Modelle, die den Zustand der Kanalisation mit besonders hoher Genauigkeit wiedergeben können, wurden nun in die Praxis überführt, um i) die bedarfsgerechte Planung von Kanalinspektionen und ii) die langfristige Kanalsanierungs- und Investitionsplanung zu unterstützen. Für den ersten Anwendungsfall werden mit Hilfe von „Maschinellem Lernen“ prioritäre Kanalabschnitte identifiziert und visualisiert. Die Modellergebnisse ermöglichen eine bedarfsgerechte Inspektion von dringend sanierungsbedürftigen Kanälen und eine georeferenzierte Verschneidung mit anderen Bauaktivitäten. Für den zweiten Anwendungsfall werden mit Hilfe eines statistischen Alterungsmodells langfristige Prognosen zur Zustandsentwicklung des Kanalnetzes unter Berücksichtigung verschiedener Investitionsszenarien erarbeitet. Das eigentliche Kanalalterungsmodell wird dafür mit Modellbausteinen für verschiedene Sanierungsverfahren kombiniert, die die Wirkung von Reparaturen, Schlauchlining oder Erneuerung auf den baulichen Zustand simulieren. Neben dem baulichen Zustand des Netzes berechnet das Werkzeug für den Betreiber wichtige Kennzahlen zu Sanierungskosten, zum Netzalter und zur Restnutzungsdauer der Kanäle. Dabei werden auch Unsicherheiten in den Prognoseergebnissen quantifiziert. Die Modellwerkzeuge sind wichtige Bausteine für eine effiziente Sanierungsplanung und den Werterhalt der städtischen Abwasserinfrastruktur und wurden inzwischen in die Praxis überführt. Eine Übertragung der durch das Kompetenzzentrum Wasser und die Berliner Wasserbetriebe entwickelten Ansätze und Werkzeuge auf andere Kommunen und Betreiber ist vorgesehen.},
  Project = {sema-berlin-2},
  En_type = {Conference Proceedings},
  Access = {public}
}


@Conference{1320,
  Author = {Töws, R. and Steinweg, F. and Wicke, D. and Kenda, K. and Rouault, P. and Burkhardt, M.},
  Booktitle = {Aqua Urbanica 2021},
  Pages = {1-5},
  Title = {Entfernung von Schwermetallen und organischen Spurenstoffen aus Regenwasserabfluss mit einem innovativen Substrat},
  Year = {2021},
  Abstract = {Für den Einsatz in Regenwasserfiltern wurde ein innovatives Substrat entwickelt, das neben Schwermetallen wie Zink und Kupfer (auch in gelöster Form) eine Reihe im Regenwasserabfluss relevanter organischer Spurenstoffe zurückhalten kann. Das Substrat wurde in einem Pilotfilter über ein Jahr unter Realbedingungen getestet. Zu den untersuchten Spurenstoffen gehörten Diuron und Terbutryn als Wirkstoffe von Fassadenbeschichtungen (einschließlich dreier Transformationsprodukte) sowie Mecoprop aus einer wurzelfesten Bitumenbahn und Benzothiazol aus Dachdichtungsbahnen auf EPDM-Basis. Insgesamt wurden während 13 Monaten 17 Einzelereignisse und 2 Sammelproben genommen, die zusammen Regenereignisse mit einer Gesamthöhe von 410 mm repräsentieren. Das Spektrum der mittleren Zulaufkonzentrationen reichte von etwa 2000 µg/L und 200 µg/L für Zink bzw. Kupfer über 70 µg/L für Mecoprop und Diuron bis zu einstelligen Werten für Terbutryn und Benzothiazol. Für die Spurenstoffe zeigte sich zudem ein abnehmender Konzentrationstrend durch Auswascheffekte der untersuchten Flächen. Der Frachtrückhalt war für alle Substanzen hoch und reichte von 85 % Gesamtfrachtrückhalt für Mecoprop und gelöstes Kupfer bis zu 97 % für Diuron, Desmethyl-Diuron und Benzothiazol. Die weitestgehend unspezifische Stoffelimination lässt eine breite Anwendung des Substrats zu.},
  Project = {spur},
  En_type = {Conference Paper},
  Access = {public}
}


@Conference{1321,
  Author = {Wicke, D. and Tatis-Muvdi, R. and Rouault, P. and Zerball-van Baar, P. and Dünnbier, U. and Rohr, M. and Burkhardt, M.},
  Booktitle = {Aqua Urbanica 2021},
  Pages = {1-5},
  Title = {Belastung von urbanem Regenwasserabfluss durch Gebäude},
  Year = {2021},
  Abstract = {In Baustoffen wird eine Vielzahl von Stoffen verwendet, um deren Eigenschaften zu verbessern. Die Aufmerksamkeit wurde in den letzten Jahren auf organische Zusätze in Putzen, Fassadenfarben oder Dachabdichtungsbahnen gelenkt, da diese Verbindungen in städtischen Regenwasserabflüssen und Oberflächengewässern nachgewiesen wurden. In der vorgestellten Studie wurde das Ausmaß der durch Regenereignisse induzierten Emissionen an zwei Neubaugebieten in Berlin untersucht. Dazu wurden über einen Zeitraum von 1,5 Jahren Regenwasserabflüsse von Dächern, Fassaden und dem Gesamtgebiet beprobt und analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass insbesondere die Biozide Diuron und Terbutryn aus Fassaden, die Wurzelschutzmittel Mecoprop und MCPA in Bitumenbahnen sowie Zink aus Dächern und Fassaden in die Regenwasserkanalisation gelangten und damit in kleinen Fließgewässern zu Überschreitungen der Umweltqualitätsziele führen können. Zusätzlich traten regelmäßig Transformationsprodukte der Biozide auf. Die berechnete Massenbilanz zeigt, dass die größte Menge der Stoffe vor Ort verbleibt und diffus oder gezielt versickert. Minderungsmaßnahmen zur Quellenkontrolle sollten in Betracht gezogen werden, um das Auslaugen umweltrelevanter Stoffe aus Baumaterialien zu vermeiden.},
  Project = {basar},
  En_type = {Conference Paper},
  Access = {public}
}


@Inproceedings{1322,
  Author = {Burkhardt, M. and Rohr, M. and Wicke, D. and Tatis-Muvdi, R. and Rouault, P. and Zerball-van Baar, P. and Dünnbier, U.},
  Booktitle = {Aqua Urbanica 2021},
  Pages = {1-5},
  Title = {Urbanes Niederschlagswasser – Belastungen abschätzen und vermeiden},
  Year = {2021},
  Abstract = {Bei Regenwetter können von Gebäuden verschiedene anorganische und organische Stoffe in die Gewässer gelangen. Um solche Stoffeinträge zu bilanzieren, wurden in Berlin die Stoffemissionen in zwei Untersuchungsgebieten erfasst und mittels Modellierung die Emissionsdynamik und Belastungen in Gewässern abgeschätzt. Die Ergebnisse zeigen beispielsweise, dass vor allem von den Westfassaden der Wirkstoff Diuron emittiert. Obwohl im vorgestellten Untersuchungsgebiet nur 1 % der Stoffemission in den Regenkanal bzw. das Gewässer gelangt, können vor allem bei kleinen Gewässern kritische Konzentrationen auftreten. Die überwiegende Fracht verblieb im Gebiet oder versickerte. Um solche Stoffbelastungen zu vermeiden, bieten sich verschiedene Maßnahmen an der Quelle oder nachgeschaltet an. Die entwickelten Vorschläge sind für die Praxis umsetzungsorientiert ausgelegt und zielen auf Fassaden, Dächer und die Grundstücksentwässerung.},
  Project = {basar},
  En_type = {Conference Proceedings},
  Access = {public}
}


@Techreport{1323,
  Author = {Wicke, D. and Rouault, P. and Rohr, M. and Burkhardt, M.},
  Institution = {Umweltbundesamt},
  Title = {Guter Umgang mit Regenwasser – ein Leitfaden für Nachhaltiges Bauen. Vermeidung von stofflichen Belastungen im Regenabfluss von Gebäuden. Leitfaden mit 3 Maßnahmensteckbriefen (Fassade, Dach, Grundstück)},
  Year = {2021},
  Project = {basar},
  En_type = {Report},
  Url = {/pdf/Wicke-2021-1323.pdf},
  Access = {public}
}


@Inproceedings{1324,
  Author = {Hörnschemeyer, B. and Matzinger, A. and Seis, W. and Maßmann, S. and Kleckers, J. and Haberkamp, J. and Söfker-Rieniets, A. and Uhl, M.},
  Booktitle = {Aqua Urbanica 2021},
  Pages = {5},
  Publisher = {Österrechischer Wasser- und Abfallwirtschaftsverband},
  Title = {Der RessourcenPlan - ein Instrument zur ressourceneffizienten wasserwirtschaftlichen Quartiersentwicklung},
  Year = {2021},
  Abstract = {Städte üben einen hohen Nutzungsdruck auf die Ressourcen Fläche, Wasser, Stoffe und Energie aus. Der entwickelte RessourcenPlan verankert die effiziente Nutzung von Ressourcen in kommunale Planungs- und Entscheidungsprozesse zum Neubau oder der Sanierung von Stadtquartieren. Aus wasserwirtschaftlicher Sicht werden praxisrelevante Zielgrößen hergeleitet, die bereits in sehr frühen Planungsphasen entscheidungsrelevant sein können. Eine wasserwirtschaftliche Flächenkategorisierung und -bewertung verhilft zur Identifikation von Defiziten und Synergieoptionen. Der Verschnitt mit diesen Ressourcen ermöglicht eine ortsspezifische Effizienzbetrachtung sowie ganzheitlich ressourcenoptimierte Planungsentscheidungen.},
  Project = {r2q},
  En_type = {Conference Proceedings},
  Access = {public}
}


@Inproceedings{1325,
  Author = {Funke, F. and Matzinger, A. and Kleidorfer, M.},
  Booktitle = {Aqua Urbanica 2021},
  Pages = {5},
  Publisher = {Österrechischer Wasser- und Abfallwirtschaftsverband},
  Title = {Sensitivität von Anlagen der dezentralen Regenwasserbewirtschaftung auf Niederschlagsereignisse und Störfälle anhand einer 60-jährigen Langzeitmodellierung},
  Year = {2021},
  Project = {networks4},
  En_type = {Conference Proceedings},
  Access = {public}
}


@Conference{1326,
  Author = {Rouault, P. and Matzinger, A. and Gunkel, M. and Nenz, D. and Anterola, J. and Frick-Trzebitzky, F. and Trapp, J. H. and Reichmann, B.},
  Booktitle = {Essener Tagung 2020},
  Pages = {14},
  Title = {Integrierte Konzepte für den Umgang mit Regenwasser im urbanen Raum},
  Year = {2020},
  Project = {networks4},
  En_type = {Conference Paper},
  Access = {public}
}


@Techreport{1327,
  Author = {Konzack, R. and Anterola, J. and Matzinger, A. and Reichmann, B.},
  Institution = {Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Wohnen},
  Title = {Maßnahmenkarten für die Planung blau-grün-grau gekoppelter Infrastrukturen in der wassersensiblen Stadt},
  Year = {2020},
  Project = {networks4},
  En_type = {Report},
  Access = {public}
}


@Phdthesis{1330,
  Author = {Rückbeil, F.},
  School = {Siedlungswasserwirtschaft},
  Title = {The role of rapid E.coli monitoring and selected surrogate parameters for managing short-term contamination episodes in the Spree Canal of Berlin},
  Type = {Master Thesis},
  Year = {2021},
  Abstract = {As part of the international project Digital Water City (DWC), a water quality monitoring campaign was carried out by the research institute KompetenzzentrumWasser Berlin (KWB) in the Spree Canal during the summer of 2020. The Spree Canal is a sidearm of the river Spree and receives discharges of Berlin’s combined sewer system overflows. The association Flussbad e.V. investigates actions to make this water section usable as bathing water since in its current state the Spree Canal is under high hygienic pressure after heavy rainfall. The aim of this study was to monitor the presence of E.coli as indicator organism for faecal contaminations in the urban water. For this purpose a mobile and an in-situ deployed rapid E.coli measuring device by the company Fluidion SAS were tested in the field as well as under controlled laboratory conditions: the ALERT Lab and the ALERT System. The devices were evaluated regarding their detection of faecal contamination and their suitability to be used as a supplement or replacement for the more time-consuming Most Probable Number (MPN) reference method according to DIN EN ISO 9308-3 (1998) which is required by the EU-Directive 2006/7/EC (2006). The evaluation criteria included the agreement of the measurement results with the MPN reference method as well as the measurement precision of the devices. The ALERT Lab was able to achieve precisions comparable to the MPN method, but the results also revealed a systematic overestimation of the MPN reference. The ALERT System on},
  Project = {dwc},
  En_type = {Thesis},
  Access = {confidential},
  University = {Technische Universität Berlin}
}