Laufende Projekte
OPTALS
Optimale Steuerung von Talsperrensystemen unter sich ändernden Bedingungen im globalen Wandel
Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung von innovativen Instrumenten und Managementstrategien zur optimalen dynamischen Steuerung von Talsperrensystemen und Wasserwerken unter Nutzung von Echtzeitvorhersagen der Zuflusswassermenge und -beschaffenheit. Vor dem Hintergrund der sich ändernden Umweltbedingungen soll die Resilienz derartiger Versorgungssysteme weiterhin sichergestellt werden, insbesondere bei Wasserknappheit oder kritischer Wasserqualität. Die Untersuchungen erfolgen exemplarisch im Westharz am Talsperrenverbund der Harzwasserwerke mit fünf Trinkwassertalsperren und sollen schließlich in ein System zur operationellen Steuerung des Talsperrenverbundes münden. Die wissenschaftlichen Ergebnisse werden auf andere Talsperrensysteme mit bewaldeten Einzugsgebieten übertragbar sein.
Im Verbundprojekt wird zunächst überprüft, wie zuverlässig Wetter- und Klimavorhersagen mit unterschiedlichen Vorhersagehorizonten sind. Dabei werden Zeiträume von wenigen Tagen bis mehreren Jahren untersucht. Auch Klimaprojektionen bis zum Jahr 2100 werden einbezogen. Diese Eingangsdaten fließen in eine Bandbreite an Simulationen: Es werden zwei Zuflussmodelle, ein hydroökologisches Modell und ein Wasserbedarfsmodell entwickelt, bzw. an das Untersuchungsgebiet angepasst. Diese Modelle liefern den Input, der zur Optimierung der Talsperrensteuerung und des Wasserwerksbetriebs der Harzwasserwerke beitragen soll. Am Ende wird die optimierte Steuerung in die IT-Struktur der Harzwasserwerke integriert. Die entwickelten Methoden sollen im Anschluss auch auf andere Systeme in deutschen Mittelgebirgen übertragbar sein.
Die NW-FVA bearbeitet die Bereitstellung und Ableitung von Geodaten für die flächenhaften Modellanwendungen. Des Weiteren werden Daten des Forstlichen Umweltmonitorings und aus Einzugsgebietsstudien erhoben und verarbeitet, um in enger Kooperation mit der Universität Hannover ein Waldmodul für das einzusetzende Wasser- und Stoffhaushaltsmodell zu entwickeln.
Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft (IHW) – Leibniz Universität Hannover (Koordination)
Leichtweiss-Institut für Wasserbau, Abteilung Hydrologie und Flussgebietsmanagement (LWI) – Technische Universität Braunschweig
Harzwasserwerke GmbH (HWW)
Institut für sozial-ökologische Forschung GmbH (ISOE)
Das Projekt wird aus Mitteln des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) im Rahmen der Fördermaßnahme: Wasserversorgung der Zukunft im Förderbereich: Wasser: N – Forschung und Innovation für Nachhaltigkeit gefördert (Förderkennzeichen: 02WAZ1743D).
Vorstellung des Gesamtprojekts auf der Website der Universität Hannover: www.iww.uni-hannover.de/en/forschung/forschungsprojekte/optals-1