Zum Forschungsdatenmanagement zählen alle Aktivitäten, die mit der Aufbereitung, Speicherung, Archivierung und Veröffentlichung von Forschungsdaten verbunden sind. Die Bedeutung des Forschungsdatenmanagements ist in den vergangenen Jahren immens gestiegen. Grund dafür sind die großen Datenmengen, die im Zuge der Digitalisierung und Automatisierung von Prozessen anfallen und neue Herausforderungen an deren Verwaltung und Verarbeitung stellen, die mit den bisherigen Werkzeugen schwer bewältigt werden können. Dies gilt auch für Daten in der Wasserforschung. Der nachhaltige Zugang zu Forschungsdaten und die Erstellung von Datenmanagementplänen werden zunehmend von Forschungsförderern verlangt. Am Kompetenzzentrum Wasser Berlin gGmbH (KWB) werden im Rahmen von Forschungsprojekten eine Vielzahl von Daten verarbeitet, die entweder selbst erhoben oder von Projektpartnern zur Verfügung gestellt werden. Dazu zählen Messdaten, Metadaten, Fotos/Videos, Bestands- und Zustandsdaten und verarbeitete Daten (z.B. Zeitreihen, aggregierte Werte, Ergebnisse aus Computersimulationen). Um solche Daten nachhaltig nutzbar zu machen, zu verwalten und zu verarbeiten, sind standardisierte Prozesse, Werkzeuge und Methoden zu entwickeln, die eine projektübergreifende Reproduzierbarkeit der Ergebnisse gewährleisten. Ziel des Projektes FAKIN (Forschungsdatenmanagement an kleinen Instituten) war es, ein solches Forschungsdatenmanagement (FDM) für das KWB in Zusammenarbeit mit den Projektwissenschaftlern zu erarbeiten und unternehmensweit zu etablieren. Damit sollte das Vorhaben als übertragbares Fallbeispiel für das FDM an kleinen, aber stark vernetzten außeruniversitären Forschungsinstituten dienen.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens „Phorwärts“ wurde auf Basis aktuell erhobener Daten die konventionelle Phosphatdüngemittelherstellung (vom Abbau des Phosphaterzes in der Mine bis zur Anwendung auf dem Feld) mit ausgewählten Verfahren der P-Rückgewinnung aus dem Abwasserpfad ökobilanziell verglichen. Die verschiedenen Düngemittel wurden hinsichtlich ihrer Kontaminationen wie den Schwermetallen, den organischen Schadstoffen und den Pharmaka-Rückständen zusätzlich in einer vergleichenden Risikobewertung der Düngemittelanwendung für die Wirkungspfade Bodenorganismen, Grundwasser und im Hinblick auf die menschliche Gesundheit untersucht. Eine Kostenschätzung der verschiedenen Produktionswege komplettiert den Vergleich der konventionellen Phosphatdüngemittelproduktion mit der Produktion von Recyclingdüngern aus der Kläranlage. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass eine technische Phosphatrückgewinnung aus dem Abwasserpfad unter bestimmten Bedingungen ökologisch und wirtschaftlich sinnvoll ist. Neben dem eigentlichen Phosphatrückgewinnungsverfahren sind in hohem Maße die lokalen Randbedingungen bezüglich der Ergebnisse der vergleichenden Bewertung entscheidend. Unter Berücksichtigung der kommenden gesetzlichen Randbedingungen der Dünge- und der Klärschlammverordnung wird in Zukunft voraussichtlich die Monoverbrennung als primäre Option für die Klärschlammentsorgung dienen und die Phosphatrückgewinnung vorwiegend aus der Klärschlammasche erfolgen. Da bei der Rückgewinnung aus der Klärschlammasche hohe Rückgewinnungsraten, die den Vorgaben der Klärschlammverordnung genügen, erzielt werden können, ist ab dem Kalenderjahr 2029 mit etwa 30.000 bis 40.000 Tonnen Phosphor pro Jahr in Form von Phosphatrezyklaten zu rechnen. Inwieweit und zu welchen Preisen diese Rezyklate durch den Markt angenommen werden, kann aus heutiger Sicht noch nicht abgeschätzt werden.

Kompletter Bericht

Mit der Novellierung der Klärschlammverordnung im Jahr 2017 nahm die Suche nach praxisrelevanten Verfahren zur P-Rückgewinnung an Fahrt auf.

Urban water infrastructure is increasingly expected to be resilient to change. To support such resilience goals of cities we propose an approach, which quantifies resilience based on observed or simulated system performance and a tolerable threshold of performance. The approach is demonstrated for the performance of urban drainage systems during storm events regarding their impact on receiving surface waters. The exemplary application underlines that resilience can be quantified and that it may support the understanding of system performance. Moreover, different disturbances (such as storm events or technical system failures) can be assessed separately or in combination. The presented approach is suggested as a starting point to be tested and developed further. In order to allow this development, all the functions used were joined in an R package and made freely available online.