This opinion paper reflects on the current challenges facing urban drainage systems (UDS) research, along with solutions for fostering sustainable development. Over the course of a year-long project involving 92 participants aged 24–38, including PhD candidates, post-doctoral researchers, and early-career academics, we identified critical challenges and opportunities for the sustainable development of UDS. Our exploration highlights four key challenges: limited public visibility leading to resource constraints, insufficient collaboration across subfields, issues with data scarcity and data sharing, and geographical specificities. We emphasise the importance of raising public and political awareness regarding UDS's vital role in climate adaptation and urban resilience, advocating for blue-green infrastructure and open data practices. Additionally, we address systemic academic barriers that hinder innovative research. We call for a shift away from metrics that prioritise quantity over quality. We recommend establishing stable career pathways that empower early-career researchers. This paper aims to catalyse a broader community dialogue about the future of UDS research, uniting voices from various career stages. By presenting actionable recommendations, we aim to inspire fundamental changes in research conduct, evaluation, and sustainability, ensuring the field of UDS is prepared to meet pressing urban water management challenges worldwide.

Der vorliegende Forschungsbericht befasst sich mit den derzeitigen Unsicherheiten bezüglich der technischen Nutzungsdauer und des Alterungsverhaltens der gängigsten Renovierungsmethode in Kanalnetzen, dem Cured in Place Pipe (CIPP) Schlauchlining. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer fundierten Datengrundlage für eine Schlauchliner-Überlebenskurve für die Anwendung in Alterungsmodellen. Das methodische Vorgehen umfasst (i) eine Literaturrecherche, (ii) Interviews mit Kanalsanierungs-Expert:innen sowie (iii) eine Auswertung von Daten der Berliner Wasserbetriebe zur Erstellung einer aktualisierten und geeigneten Datengrundlage für die Überlebenskurven. Dabei zeigen sich in der Auswertung der Literatur und den Interviews mehrheitliche Schätzungen der Nutzungsdauer von Schlauchlinern von über 50 Jahren. Die Untersuchung zeigt jedoch auch, dass diese von vielen Faktoren beeinflusst ist und ein Mangel an belastbaren Daten besteht. Weitere Untersuchungen an langjährig betrieben Schlauchlinern sind daher zwingend notwendig. Der Einbau, insbesondere der Aushärtungsprozess hat sich als Haupteinfluss für Defekte und Mängel an Schlauchlinern gezeigt. Eine Standardisierung der Schadenserfassung und Zustandsbeurteilung von schlauchlinerspezifischen Schäden sowie die Etablierung zerstörungsfreier Inspektionsmethoden sind erforderlich, um das Alterungsverhalten zukünftig besser zu verstehen. Empfehlungen umfassen die Verbesserung der Datenerhebung während des Betriebs, Ein- und Ausbaus von Schlauchlinern, die Erweiterung der Qualitätssicherung beim Einbau, sowie die Untersuchung von Schadenseinflüssen auf die Nutzungsdauer und den Erfahrungsaustausch zwischen Betreibern.

Addressing Europe's current challenges of aging sewer networks, the presented research focuses on the uncertainties in service life and aging behavior of the most used renovation technique, Cured in Place Pipe (CIPP) lining. Examining its aging behavior, common defects and deficiencies were analyzed through literature review and expert interviews. The findings influenced the proposition of a calibration setting for a deterioration model using survival curves. Identified defects stress the need for precise installation and curing processes. The study recommends a thorough review of the initially specified 50-year service life, acknowledging uncertainties during the installation process.

Extending the AI-driven Software SEMAplus with a risk prioritization module.

Selection and analysis of risk criteria as preliminary part of decision making.

Analysis of multicriteria decision approaches and choice of ELECTRE TRI.

Highlights

• The open source model ABIMO allows for a simple calculation of the urban water balance.

• The deviation from the annual natural water balance can be used to detect hotspots for WSUD.

• Transferability of ABIMO is currently tested between the German cities of Berlin and Cologne.

Die Simulationsergebnisse mit SIMBA# zeigten, dass mit den neu entwickelten ammoniumbasierten Regelungen und dem Air-Cycling-Konzept für MBR die Belüftung bzw. den Energieverbrauch deutlich reduziert werden konnte.An der Pilotanlage wurde demonstriert, dass mit den optimierten MSR-Konzepten stabile Ablaufwerte von CSB und Stickstoff erzielt werden können, welche mit großen Energieeinsparungen verbunden sind. Getestet wurden die ammoniumbasierten Regelungen und das Air-Cycling. Aber auch angepasste alternative MSR-Konzepte zur Optimierung der Schlammrezirkulation auf Basis der Nitratkonzentration im Ablauf und der Redoxpotential-basierten Regelung für die Belüftung der Nitrifikation wurden optimiert und getestet. Auch hier konnten sehr gute Ablaufergebnisse erzielt werden in Verbindung mit Energieeinsparungen. Allerdings wurde auch festgestellt, dass die verwendete ionenselektive Elektrode für die kontinuierliche Messung von Ammonium im Ablauf im niedrigen Messbereich (1-2 mg/L NH4-N) keine zuverlässigen Daten für eine Steuerung liefern kann.Im Rahmen des Projektes wurde auch ein neues Vorhersagemodell für Membranfouling entwickelt, um das Fouling 7 bis 14 Tage im Voraus zuverlässig vorherzusagen. Das Modell wurde dabei sowohl mit den historischen Betriebsdaten validiert und auch in der Praxis an der Pilotanlage getestet und bestätigt. Zusätzlich wurde ein Entscheidungsunterstützungs-system erarbeitet, welche die Fehlersuche und Wartung deutlich erleichtert.