Den baulichen Gegebenheiten der Schiffe sind bei der Planung von Abwasserbehandlungsanlagen Rechnung zu tragen. Durch experimentelle Untersuchungen wurde eine Grundlage zur Installation einer neuartigen Abwasserbehandlungsanlage an Bord von Schiffen geschaffen. Vorgestellt werden verschiedene Nebenuntersuchungen und Modellierungen. Betrachtet wird ein Membranbioreaktor, der an der Technischen Universität Hamburg-Harburg unter dem Namen Bio-Filt für die Behandlung von Abwasser an Bord von Schiffen entwickelt worden ist. Er besteht aus einem Reaktor, in dem suspendierte Mikroorganismen vorliegen. Extern angeordnete Ultrafiltrationsmodule sorgen für den geklärten Ablauf des Belebtschlammes aus der Anlage. Für die Abwasserbehandlung an Bord von Schiffen sind die Eigenschaften eines solchen Systems besonders geeignet, um hochbelastetes Abwasser sicher aufbereiten zu können. Durch die erhöhte Bakterienkonzentration wird im Gegensatz zum konventionellen Belebtschlammverfahren viel Platz eingespart, so dass eine effektive Abwasserreinigung auch auf engstem Raum realisiert werden kann. Ein feststoff- und keimfreier Ablauf bietet die Möglichkeit zur Einführung von Wassermanagementsystemen, so dass weniger Frischwasser erzeugt werden muss und Energieressourcen eingespart werden können. Weiterhin sorgen geringe Ablaufkonzentrationen für eine Unterschreitung von Grenzwerten der bisher verabschiedeten gesetzlichen Regelungen. Die Entwicklung des Membranbioreaktors über den Technikumsbetrieb bis zur Pilotanlage wurde wissenschaftlich begleitet und optimiert. Durch die kontinuierlichen Verbesserungen und Beobachtungen bei der Versuchsdurchführung wurde schließlich ein Betrieb an Bord von Schiffen möglich. Besondere Bedeutung wurde dem zeitlichen Einfluss auf den Permeatfluss beigemessen, da dies ein Auslegungskriterium bei Membranbioreaktoren darstellt. Um das Verhalten der Membraneinheit simulieren und Voraussagen über mögliche Betriebsweisen treffen zu können, wurde eine Gleichung auf Basis des Modells der in Reihe geschalteten Widerstände und ein Modell für das Bakterienwachstum im Bioreaktor entwickelt bzw. angewendet. Diese Modelle wurden zusammen in einem Simulationsprogramm integriert.