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The construction sector is one of the largest consumers of raw materials and energy, as well as a producer of CO2 in the European Union. To reduce environmental pollution and to preserve raw materials and energy, resource-efficient building elements must be designed. Even if laws demand resource-efficient product design in the building sector, there is no independent evaluation system for the resource efficiency of building elements (e.g., walls, roofs, floors). Such an evaluation should take the whole life cycle into account. The measurement of reusability and recyclability is therefore necessary. This article, therefore, describes the development of an evaluation system for reusability and recyclability to be included in resource efficiency assessment. Existing approaches and the special requirements of the building sector are considered. Finally, a practical example shows that the developed system is suitable for the assessment of reusability and recyclability. It can be used for the comparison of different construction methods or for the comparison of specific designs or products; thus, the evaluation system is helpful for architects as well as for product designers.
Die klimabedingte Zunahme extremer Wetterereignisse ist eine der Herausforderungen in der gegenwärtig durch Krisen geprägten Zeit. Gefahren gehen von großräumigen Hochwasserereignissen und von kleinräumigen Überflutungen innerhalb besiedelter Bereiche aus. Ursache sind ausgeprägte Extremniederschläge. Das Schadpotenzial hängt maßgeblich von den lokalen Bedingungen ab. Ein Starkregen richtet im Flachland mit versickerungsfähigen Böden wesentlich weniger Schäden an als im Bereich eines Kerbtalgewässers, wenn dort die Hochwasserwelle auf bebaute Talbereiche trifft. Auch sind die Folgen einer als urbane Sturzflut bezeichneten Überflutung in dicht besiedelten Räumen in der Regel dramatischer als bei ländlich geprägten Siedlungsstrukturen. Aber nicht nur dem Problem „zu viel Wasser“, sondern auch der zunehmenden Herausforderung „zu wenig Wasser“ muss sich die Wasserwirtschaft stellen. Trockenheit und Hitze führen vor allem in Innenstädten immer häufiger zu Bedingungen, in denen das Leben und Arbeiten zur Belastung wird. Vielerorts sinkende Grundwasserspiegel stellen die Bewirtschaftung natürlicher Wasserressourcen und nicht zuletzt die öffentliche Wasserversorgung in Deutschland vor bislang weitgehend unbekannte Herausforderungen. Einen absoluten Schutz gegen Überflutungen und vor Hitzeperioden gibt es nicht. Wir müssen Vorsorge betreiben, um die Belastungen zu begrenzen. In der letzten Zeit hat dafür der Begriff der „Resilienz“ im wasserwirtschaftlichen Kontext eine besondere Bedeutung gewonnen. Dazu erforderliche Konzepte greifen die Wassertage Münster im Jahr 2023 auf. Zu den Maßnahmen der wasserbewussten Stadtentwicklung zählen beispielsweise die gezielte Versickerung und Verdunstung von Niederschlagswasser oder die Ableitung von Oberflächenabflüssen bei seltenen Starkregen in weniger kritische Bereiche. Thematisiert wird auch der Umgang mit (Ab-)Wasser als Ressource. Hierbei werden die Bedeutung und Chancen der Wasserwiederverwendung betrachtet.
Im Zuge des Klimawandels wird der landwirtschaftliche Bewässerungsbedarf auch in Deutschland zukünftig steigen. Die EU-Verordnung 2020/741 stellt Mindestanforderungen an die Wiederverwendung weitergehend aufbereiteten kommunalen Abwassers zur landwirtschaftlichen Bewässerung, um die Nutzung natürlicher Wasserressourcen hierfür zu begrenzen. Die EU-Verordnung wird am 26. Juni 2023 Gültigkeit erlangen und soll in Deutschland in das Wasserhaushaltsgesetz eingebettet und um eine neue Bundesverordnung ergänzt werden. Zentrales Element der Wasserwiederverwendung wird der für jeden Einzelfall zu erstellende Risikomanagementplan sein, der der Minimierung möglicher hiermit verbundener Risiken dient. Als Hilfestellung für die praktische Umsetzung von Wasserwiederverwendung wird die DWA die Merkblattreihe M-1200 veröffentlichen.
This report examines the strength of young and early age concrete that has been systematically exposed to horizontal, sinusoidal vibrations with varying vibration parameters. Specimens were subjected to vibrations of predefined vibration times (4–14 h) and the compressive strength was determined after a period of 28 days. It was found that the different parameters have no critical influence on compressive strength and that vibration prior to initial setting of the concrete can increase its strength. Additional information to examine the reasons for this increase was obtained by further investigations (nuclear magnetic resonance, x-ray diffraction, and thermogravimetric analysis).
Wastewater Generation Model to Predict Impacts of Urine Separation on Wastewater Treatment Plants
(2023)
Wastewater treatment plants are under increasing pressure to enhance resource efficiency and reduce emissions into water bodies. Separation of urine within the catchment area may be an alternative to mitigate the need for costly expansions of central wastewater treatment plant. While previous investigations assumed a spatially uniform implementation of urine separation across the catchment area, the present study introduces a modelling framework which allows to determine the influence of targeted urine separation on the operation and emissions of central wastewater treatment plants. The framework includes an adapted stochastic wastewater generation model, the Stormwater Management Model, and Activated Sludge Model No. 3 with Bio-P module (SIMBA#). The entire application is embedded in the R programming language. The model is validated by an extensive sampling and measurement campaign. Preliminary results based on observed and simulated wastewater generation and transport for a catchment area of 436 residents indicate the suitability of the model for wastewater generation and transport modelling, but also show further need for calibration.
Die Rückführung von Prozesswasser aus der Faulschlammentwässerung kommunaler Kläranlagen führt insbesondere durch dessen hohe Ammoniumkonzentration zu einer stofflichen Rückbelastung der Abwasserbehandlung. Zur separaten Prozesswasserbehandlung wurde auf der Hauptkläranlage Münster eine großtechnische Membrankontaktorenanlage mit Vorbehandlung installiert. Es wurden Stickstoffentfernungsleistungen von durchschnittlich ca. 74 % erreicht. Betriebserfahrungen zeigen, dass neben pH-Wert, Temperatur und Volumenstrom insbesondere die Feststoffabscheidung durch die Vorbehandlung des Prozesswassers einen maßgeblichen Einfluss auf den stabilen Betrieb der Membrankontaktorenanlage hat. Mit den Membrankontaktoren konnte aus dem Prozesswasser Stickstoff als Ammoniumsulfatlösung mit einem mittleren Stickstoffanteil von ca. 2,7 % N zurückgewonnen werden.