During the ISM study in the year 2007 first water quality simulations of the Berlin river Spree (stretch Charlottenburg) under consideration of combined sewer overflows (CSO) from the drainage system had been carried out. The period of September 2005 was simulated. A good correlation of simulation results with water quality measurements could only be observed for those days where the model boundary conditions were clearly defined (spot samples at the inflowing streams). However, these spot samples are carried out only once a month. Given the simulation period of one month and the temporal resolution of 15 minutes this data availability for the inflowing streams is not sufficient. Even more, some parameters had to be assessed entirely since no measurements were available. The data situation was especially critical for the inflow of the Landwehrkanal into the river Spree. No continuous measurement data was available for the following parameters: water temperature, oxygen content, pH and conductivity. For these parameters hydrographs had been assumed according to those at gauge Mühlendammschleuse with an offset calculated by the difference between the spot sampling at Landwehrkanal and the continuous values at Mühlendammschleuse. Furthermore, during the simulations within the ISM study a second storm event with overflows could not be considered since the simulation of the drainage system (software INFOWORKS CS) carried out by Berliner Wasserbetriebe was not yet available. The objective of the water quality simulations carried out within SAM-CSO was to take into account the full boundary conditions for the Landwehrkanal (continuous data now available). By comparison with the former simulation results the relevance of the inflow Landwehrkanal on the processes in the river Spree is shown. A second simulation was carried out with meteorological data of high temporal resolution. Former simulations were conducted with daily averages for e.g. air temperature, wind speed, etc. The influence of the temporal resolution of the input data on the diurnal hydrographs of different water quality parameters was analysed (focus on water temperature and dissolved oxygen). Finally, for the last simulation the data for the additional CSO event on 16-17 September 2005 was used (simulated by Berliner Wasserbetriebe with INFOWORKS CS). The results show that considering meteorological data of high temporal resolution and continuous data for the boundary condition Landwehrkanal have a significant influence on the quality of the water quality simulation results for river Spree, especially for the parameters oxygen content, pH and conductivity. Now, for September 2005 simulation results are available that are based on the best set of data that is currently available for the studied river stretch.

Nachdem in den vergangenen dreißig Jahren in Deutschland durch den Bau und Ausbau von Kläranlagen ein hohes Niveau der kommunalen und industriellen Abwasserreinigung erreicht wurde, gewinnt die Problematik der Gewässerbelastung durch Regenwassereinleitungen aus Siedlungsräumen an Bedeutung. Menge und Zusammensetzung der über den Pfad der Regenwassereinleitung in die Gewässer eingetragenen Schmutzfrachten hängen von der Flächenart des Entwässerungsgebietes sowie dessen Nutzung ab. Verschmutzungsquellen sind beispielsweise die atmosphärische Deposition, Bremsabrieb und Ölverluste des Straßenverkehrs oder auf Gebäudefassaden angewandte Materialschutzmittel. Der auf die undurchlässigen Flächen gelangende Niederschlag trägt diese Substanzen ab und wird in Trennkanalisationssystemen meist ohne vorherige Behandlung in die Vorflut eingeleitet. Durch den Stoffeintrag entstehen teilweise erhebliche Verunreinigungen in den Gewässern, die z.B. Eutrophierung, eine erhöhte Schadstoffbelastung im Sediment und ökotoxikologische Auswirkungen zur Folge haben. Klassische Schmutzfrachtmodelle berechnen Nähr- und Schmutzstofffrachten im Regenabwasser auf Grundlage von mittleren Konzentrationen oder jährlichen Flächenabträgen. Dabei ist die detaillierte Herkunft der Stoffe bei der Planung von Maßnahmen der zentralen Niederschlagswasserbehandlung unerheblich. Bei der dezentralen Regenwasserbewirtschaftung hingegen ermöglichen Informationen zur räumlichen Verteilung der Stoffquellen und -ströme eine gezielte Abstimmung der Maßnahmen auf den örtlichen Handlungsbedarf. Der Modellansatz SEWSYS (implementiert in der Software STORM ermöglicht eine solche räumlich differenzierte und dynamische Simulation von Stoffkonzentrationen. Die für den Einsatz von SEWSYS erforderlichen ortsspezifischen Eingangsgrößen (z.B. Verkehrsbelastung, Anteil der Metallflächen) liegen für Berlin jedoch noch nicht in geeigneter Form vor. Auch ein Vergleich von SEWSYS mit dem herkömmlichen Ansatz der Schmutzfrachtsimulation unter Berücksichtigung der Unsicherheiten der Modelleingangsdaten steht bislang aus. Im Rahmen der Diplomarbeit soll das Modell STORM/SEWSYS verwendet werden, um beispielhaft für das Einzugsgebiet Ruschegraben in Berlin den Transport ausgewählter Stoffe im Niederschlagsabfluss von urbanen Flächen räumlich differenziert abzubilden. Im Einzelnen sind folgende Punkte zu bearbeiten: (i) Recherche und Aufbereitung von Eingangsdaten für den Modellansatz SEWSYS (allgemeine, stoff- und quellenspezifische Daten sowie ortsspezifische Daten des Einzugsgebietes), (ii) Durchführung von Langzeit-Schmutzfrachtsimulationen für ausgewählte Stoffparameter, (iii) Vergleich von SEWSYS mit dem herkömmlichen Ansatz der Schmutzfrachtsimulation und Diskussion der Ergebnisse und (iv) Aufzeigen von Unsicherheiten bezüglich der von SEWSYS verwendeten Eingangsdaten und Analyse ihrer Auswirkung auf die Simulationsergebnisse