Titelaufnahme

Titel
Integrated approach for multi-utility rehabilitation planning of urban water infrastructure : focus on small and medium sized municipalities / Franz Tscheikner-Gratl
VerfasserTscheikner-Gratl, Franz
Begutachter / BegutachterinErtl, Thomas
GutachterRauch, Wolfgang
Erschienen2015
Umfangxxxi, 264 Seiten : Diagramme
HochschulschriftUniversität Innsbruck, Dissertation, 2015
Anmerkung
Zusammenfassung in deutscher Sprache
Datum der AbgabeOktober 2015
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Rehabilitationsplanung / Asset management / Entscheidungshilfe / Wasserinfrastruktur / Alterungsmodellierung
Schlagwörter (GND)Siedlungswasserwirtschaft / Kanalisation / Datenmanagement
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Zusammenfassung (Deutsch)

Diese Dissertation zeigt einen integrierten Ansatz für die Rehabilitierungsplanung urbaner Wasserinfrastruktur durch ganzheitliche Betrachtung der urbanen Infrastruktur, seine Möglichkeiten, Probleme und Herausforderungen sowie seine Anwendung auf verschiedene Fallstudien. Nach einer Einleitung, betreffend die Geschichte bzw. die aktuellen Herausforderungen der Siedlungswasserwirtschaft, werden die gesetzlichen und technischen Grundlagen und Leitlinien sowie der Begriff der integrierten Rehabilitationsplanung im Kontext des Standes der Technik in der Siedlungswasserwirtschaft erläutert. Im Folgendem wird der Datenproblematik, die den Einsatz verschiedenster Modelle be- bzw. verhindert, weiter Raum gegeben. Dabei wird sie anhand von drei Fallstudien von unterschiedlicher Größe und Qualität ausführlich behandelt. Weiters wird ein optimaler sowie ein mindestens notwendiger Datensatz definiert um die verschiedenen Modelle anwenden zu können. Abschließend werden die Probleme noch einmal zusammengefasst und Empfehlungen für zukünftiges Datenmanagement im Sinne des integrierten Ansatzes gegeben. Mit diesen Grundlagen wird ein Ansatz zur Datenrekonstruktion anhand von Nachbarschaftsbeziehungen und zur Ermittlung der notwendigen Rehabilitierungsraten eines Netzes unter eingeschränkter Datenverfügbarkeit vorgestellt. Danach werden die vorhandenen Alterungs- sowie Entscheidungshilfemodelle, mittels ausführlicher Literaturrecherche betrachtet und erklärt, sowie ihre Vor- und Nachteile erläutert und einzelne Modellen auf die drei vorhandenen Fallstudien angewandt. Es wird ein eigener dreiteiliger Ansatz zur integrierten Priorisierung von verschiedenen Infrastrukturnetzwerken vorgestellt und auf eine Fallstudie angewandt. Diese Methodik zielt darauf ab, über die Priorisierung und Reihung von verschiedenen Gebieten bzw. Straßenabschnitten, die Rehabilitierung von mehreren Netzwerken in diesen Abschnitten gleichzeitig durchzuführen, wenn dies technisch und ökonomisch sinnvoll ist. Sie ist an die bei kleinen und mittleren Betreibern oft auftretenden Probleme, wie z.B. schlechte bzw. mittelmäßige Datenqualität, angepasst und ermöglicht durch den modularen Aufbau die Implementierung weiterer Daten bzw. Netze ohne besondere Programmierkenntnisse. Abschließend wird anhand des Kanalsystems einer der Fallstudien die Möglichkeit eines Beitrags der notwendigen Rehabilitierungsplanung für die Anpassung unserer Netze an die sich ändernden Rahmenbedingungen gezeigt.

Zusammenfassung (Englisch)

This dissertation and the included papers show the possibility of an integrated approach to rehabilitation management crossing the boundaries of individual networks, its problems and application on different case studies. After introducing the legal basis, the most important ideas and terminology of integrated rehabilitation management were discussed giving reference to the state of the art methods in this field. The data problematic, which hampers the application of models for small and medium sized municipalities, was highlighted using 3 case studies of different size and quality. Further optimal and minimal data requirements for the application of the mentioned models and recommendations for future data management were given. This work used these inputs to develop approaches for data reconstruction and the estimation of the necessary rehabilitation rates using limited data availability. Furthermore, the available models regarding deterioration and decision support were introduced and the literature review on their application were given. The most used models were applied to the case studies and implemented in decision support models depending on the data quality and availability. These ranged from a simple weighted sum model, more sophisticated approaches to a novel methodology for the integrated prioritization of different infrastructure networks used in a real case study. This methodology for the integrated prioritisation of different infrastructure networks used in a real case studies aims to rank, and thereby prioritise, areas for rehabilitation of the different networks if economically viable or for single networks if not. It is an easy to use rehabilitation management procedure for small and medium sized municipalities. It is adjusted to the main problems for small operators missing or have only recently begun data management and therefore bad or at best mediocre data quality. Moreover, the simple and modular setup of the methodology enables the addition of further information and networks into the model and it to be used without extensive programming skills. Finally by applying the established method for the sewer system of a case study, the possible contribution of the rehabilitation measures to the necessary adaptation to changing environmental conditions was estimated.