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Forschungsprojekt GREAT-ER

Karte eines Simulationsergebnisses

Der Name GREAT-ER ist die Kurzform von Geography-Referenced Regional Exposure Assessment Tool for European Rivers und steht für ein Modellsystem, dass zur Abschätzung und Risikobewertung von Umweltkonzentrationen chemischer Stoffe entwickelt wurde. GREAT-ER kombiniert ein Geografisches Informationssystem (GIS) mit chemischen Modellen zur Berechnung und Modellierung des Verbleibs von Substanzen in Oberflächengewässern.

Modellaufbau

Der Kern des Systems bildet ein Emissions- und Gewässermodell, welches die Eintragspfade und den Verbleib von Chemikalien in Oberflächengewässern abbildet. Die Modellgleichungen verfolgen die Chemikalien down-the-drain, d.h. die Simulation verfolgt die Substanzen von den Emissionsquellen aus über das Abwasser in die Fließgewässer. Als Emissionsquellen können neben Haushalten beispielsweise auch Krankenhäuser, Industrie und landwirtschaftliche Flächen berücksichtigt werden.
Als Eingangsdaten für die Berechnung dienen physikalisch-chemische und biochemische Parameter sowie geographische Produktions- und Verbrauchsmuster. Das Modell kann dadurch die zu erwartenden Frachten und Gewässerkonzentrationen von Chemikalien berechnen und in Form von Karten darstellen.
Mittels GREAT-ER können auf einfache Weise Szenarien zu Themen wie Verbrauchsänderungen oder technische Nachrüstungen von Kläranalgen erstellt und ausgewertet werden. Darüber hinaus eine Reihe von Auswertungsmöglichkeiten zur Verfügung, um die Ergebnisse direkt in ArcGIS analysieren zu können.
GREAT-ER erstellt damit einen direkten Zusammenhang zwischen Emission und Immission (Konzentration) her und ermöglicht die Vorhersage, in welchen Teilen des Einzugsgebietes mit den höchsten Konzentrationen (Hotspots) zu rechnen ist. Außerdem können die wichtigsten Emissionsquellen sowohl auf lokaler als auch auf regionaler Ebene identifiziert werden.

Features

GREAT-ER 4 ist ein Modellsystem um den Verbleib von chemischen Stoffen in der Umwelt abschätzen, darstellen und analysieren zu können. Es ist als eine Erweiterung des professionellen Geoinformationssystems ArcGIS implementiert. Einige der wichtigsten Funktionen des Programms umfassen:

  • Komfortable Szenarioverwaltung
  • Modellergebnisse können in ArcGIS weiterbearbeitet werden   
  • Umfangreiche Ergebnisanalyse möglich
  • Einfaches Erstellen von (komplexen) Szenarien
  • Vergleich von Szenarien zur Maßnahmenbewertung möglich

Für GREAT-ER aufbereitete Einzugsgebiete in Deutschland

Verfügbare Einzugsgebiete

Folgende Einzugsgebiete wurden bisher für die Verwendung mit GREAT-ER aufbereitet:

Ruhr Nebenfluss des Rheins in Nordrhein-Westfalen (ca. 220 km Länge)
Sieg In Nordrhein-Westfalen befindlicher Nebenfluss des Rheins (ca. 150 km Länge)
Main Drittgrösste Nebenfluss des Rheins (ca. 520 km Länge)
Donau Bayerischer Teil der Donau (über 21.000 km Fließgewässerstrecke)
Itter Kleiner Nebenfluss des Rheins in Nordrhein-Westfalen
Hase Niedersächsischer Nebenfluss der Ems (ca. 170 km Länge)
Glatt Schweizer Zufluss des Rheins (ca. 38 km Länge)

weitere Informationen:

    Publikationen
    Poster

    Geo-referenced Modeling of Zinc in the Ruhr River basin - Emissions and Immission
    Hüffmeyer, N.; Klasmeier, J.; Matthies, M. (2007)
    [Poster | Abstract

    Geo-referenced Aquatic Exposure Modelling of Area-related Emission Situations
    Heß, O.; Klasmeier, J.; Matthies, M. (2003)
    [Poster | Abstract ]

    Human Pharmaceuticals in Surface Waters of the Elbe River Basin - Emission, Fate and Exposure Assessment
    Schröder, A.; Heß, O.; Matthies, M; Scharenberg, B.; Schmidt, R. (2002)
    [Poster | Abstract ]

    Geo-referenced Aquatic Exposure Assessment of Indicator Substances for Household Chemicals and Industrial Emissions
    Klasmeier, J.; Matthies, M. (2002)
    [Poster | Abstract ]

    Identification and Prediction of Site-specific Concentrations using the Georeferenced Exposure Assessment Tool GREAT-ER
    Heß, O.; Schröder, A.; Matthies, M; Scharenberg, B. (2002)
    [Poster | Abstract ]

    Using Monitoring Data of two large German River Catchments for the Calibration of GREAT-ER
    Heß, O.; Schröder, A.; Matthies, M. (2001)
    [ Poster | Abstract ]

    GREAT-ER: Validation by Monitoring in the U.K. and in Italy
    Martin Holt, Kay Fox, Mark Burford, Gerard Morris, Mic Daniel, Joanne Briddock, James McEvoy, Harold Buckland, Claudio Gandolfi, Giorgio Cassani
    [Poster | Abstract ]

    Geographic Information System Methodology for Geo-Referenced Exposure Assessment of Down-the-Drain Chemicals
    Jan-Oliver Wagner & Michael Matthies
    [Poster | Abstract ]

    A Geo-Referenced Fate Simulation Methodology for Aquatic Exposure Assessment of Down-the-Drain Chemicals
    G. Boeije & P. Vanrolleghem
    [Poster | Abstract ]

    Development of a Geography-referenced Regional Exposure Assessment Tool for European Rivers - GREAT-ER
    T. Feijtel, G. Boeije, M. Matthies, A. Young, G. Morris, C. Gandolfi, B. Hansen, K. Fox, M. Holt, V. Koch, R. Schröder, G. Cassani, D. Schowanek, J. Rosenblom and H. Niessen
    [Poster | Abstract ]

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