Simulation und Steuerung gekoppelter Wasser- und Stromversorgungssysteme urbaner Ballungsräume
Zusammenfassung
Kurzfassung
Mit wachsenden Bevölkerungszahlen in urbanen Ballungsräumen nimmt der Bedarf an begrenzten Ressourcen wie Wasser, Energie und Infrastrukturkapazitäten stetig zu. Dabei besteht die Gefahr, dass die Nachfrage das Angebot deutlich übersteigen kann. Es stellt sich die Frage, wie können begrenzte Ressourcen optimal bewirtschaftet werden, um die steigende Nachfrage zu decken und natürlichen Ressourcen zu schonen? Die vorliegende Arbeit wendet sich an Ingenieuren und Wissenschaftler im Bereich des integrierten Managements von Wasser- und Energieressourcen. In diesem Kontext stellt die Arbeit einen modellbasierten Ansatz vor, der die Beschreibung von Bedarfen, Kapazitäten und deren Verknüpfungen in sektoralen und transsektoralen Infrastrukturen und zugleich die Abbildung einzelner sektoraler Komponenten durch Prozessmodelle erlaubt. Der Ansatz wurde auf den Wasser- und Elektrizitätsinfrastrukturen der Stadt Lima (Peru) erprobt.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung ……
Schlagworte
- I–XIV
- 1–7 1 Einleitung 1–7
- 1.1 Zielsetzung
- 1.2 Beiträge derArbeit
- 1.3 Aufbau derArbeit
- 8–29 2 Wasser- und Energiesektoren im Kontext von Megastädten 8–29
- 2.1 Einführung
- 2.2 Wassersektor
- 2.3 Energiesektor
- 2.4 Interdependenzen zwischen dem Wasser- und Energiesektor
- 2.5 Studien über die Interdependenzen zwischen Wasser und Energie
- 2.6 Ansätze zur integrierten Analyse von Wasser und Energie
- 2.7 Zusammenfassung
- 30–74 3 Integrierte Modellierung transsektoraler Infrastrukturen 30–74
- 3.1 Einführung
- 3.2 Zielsetzung
- 3.3 Methodische Grundlagen
- 3.3.1 Graphentheorie
- 3.3.2 Materialflussanalyse
- 3.3.3 Dynamische Prozessmodelle
- 3.4 Modellierung von Quellen
- 3.5 Modellierung von Senken
- 3.6 Modellierung von Prozessen
- 3.7 Ressourcenbewirtschaftung und -Verteilung
- 3.7.1 Problemstellung
- 3.7.2 Bewirtschaftung nach Priorisierung
- 3.7.3 Gleichmäßige Bewirtschaftung
- 3.7.4 Verteilung nach Priorisierung
- 3.7.5 Gleichmäßige Verteilung
- 3.8 Beispiele für Prozessmodelle
- 3.8.1 Prozessmodell für Endverbraucher
- 3.8.2 Kopplung von Prozess- mit Makromodellen
- 3.9 GenerischerAnsatz zurAbflussregelung von Talsperrensystemen
- 3.10 Zusammenfassung
- 75–153 4 Integrierte transsektorale Modellierung derWasser- und Elektrizitätsinfrastruktur der Stadt Lima 75–153
- 4.1 Einführung
- 4.2 Die Trinkwasserver- und Abwasserentsorgungssituation
- 4.2.1 Wassergewinnung und Trinkwasserversorgung
- 4.2.2 Trinkwasserverbrauch
- 4.2.3 Wasserverbrauch von Landwirtschaft und Gewerbe im Einzugsgebiet des Rimac
- 4.2.4 Abwasserentsorgung und Abwasserreinigung
- 4.3 Stromerzeugung
- 4.4 Anwendung des Ansatzes
- 4.4.1 Übersicht
- 4.4.2 Aufgabenstellung und Ziele
- 4.4.3 Exemplarisch gewählte Komponente, Prozesse, Volumen- und Stoffströme
- 4.4.4 Datengrundlage, Annahmen, exemplarisch gewählte Maßnahmen und Bewertungskriterien
- 4.4.5 Modellierung von Endverbrauchern
- 4.4.6 Stromversorgung und Stromverbrauch
- 4.4.7 Modellierung der häuslichen Abwasserströme auf Stadtbezirksebene
- 4.4.8 Modellierung der Abwasserströme der Nicht-Haushalte auf regionaler Ebene in Lima
- 4.4.9 Modellierung von Quellen: natürliche Ressourcen und Infrastrukturen
- 4.4.10 Bewirtschaftung und Verteilung von Wasser- und Energieressourcen auf Stadtbezirksebene in Lima
- 4.5 Diskussion der Ergebnisse
- 4.5.1 Ist-Zustand (2007 -2013 )
- 4.5.2 Ergebnisse S1 ohne Maßnahmen (2014 - 2030)
- 4.5.3 Ergebnisse S2 mit Maßnahmen (2014 - 2030)
- 4.6 Zusammenfassung
- 154–158 5 Zusammenfassung und weiterführende Arbeiten 154–158
- 5.1 Zusammenfassung und Beiträge derArbeit
- 5.2 Ausblickund weiterführende Arbeiten
- 159–215 6 Anhang 159–215
- 6.1 Anhang A
- 6.2 Anhang B
- 216–228 Literaturverzeichnis 216–228
