gwf Wasser/Abwasser Abwasserbehandlung (Vorschau)
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gwf Wasser/Abwasser Abwasserbehandlung (Vorschau)

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10/2014<br />

Jahrgang 155<br />

DIV Deutscher Industrieverlag GmbH<br />

www.<strong>gwf</strong>-wasser-abwasser.de<br />

ISSN 0016-3651<br />

B 5399

Das führende Fachorgan<br />

für das <strong>Wasser</strong>- und<br />

<strong>Abwasser</strong>fach<br />

Mit der technisch-wissenschaftlichen Fachzeitschrift<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> | <strong>Abwasser</strong> informieren Sie sich gezielt zu<br />

allen wichtigen Fragen rund um die <strong>Wasser</strong> versorgung<br />

und <strong>Abwasser</strong> behandlung.<br />

Jedes zweite Heft mit Sonderteil R+S Recht und Steuern<br />

im Gas- und <strong>Wasser</strong>fach.<br />

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<strong>gwf</strong> <strong>Wasser</strong>/<strong>Abwasser</strong> erscheint in der DIV Deutscher Industrieverlag GmbH, Arnulfstr. 124, 80636 München<br />

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Brief, Fax, E-Mail) oder durch Rücksendung der Sache widerrufen. Die Frist beginnt nach Erhalt dieser Belehrung in Textform. Zur<br />

Wahrung der Widerrufsfrist genügt die rechtzeitige Absendung des Widerrufs oder der Sache an den Leserservice <strong>gwf</strong>, Postfach<br />

9161, 97091 Würzburg.<br />

✘<br />

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PAGWFW2014<br />

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dass ich vom DIV Deutscher Industrieverlag oder vom Vulkan-Verlag per Post, per Telefon, per Telefax, per E-Mail, nicht über interessante, fachspezifische Medien und Informationsangebote informiert und beworben werde.<br />

Diese Erklärung kann ich mit Wirkung für die Zukunft jederzeit widerrufen.

| STANDPUNKT |<br />

Gefährdet Fracking das Trinkwasser<br />

oder nicht?<br />

Seit Wochen überschlagen sich die Nachrichten,<br />

die Bundesregierung kündigt<br />

ein Regelungspaket zum Fracking an, das<br />

Umweltbundesamt gibt Ergebnisse eines Gutachtens<br />

bekannt und erntet sofort Kritik. Der<br />

Kampf um mehr oder weniger Restriktionen für<br />

Fracking oder um ein generelles Verbot tobt.<br />

Kein Wunder, es geht um hohe Gewinne<br />

und um Energie. Die Berichte aus den USA<br />

verheißen sinkende Energiepreise und einen<br />

Aufschwung der Industrie, wenn endlich auch<br />

in Deutschland Gas mit sogenannten unkonventionellen<br />

Methoden – dem Fracking –<br />

gefördert werden könnte. Bei genauerem<br />

Hinsehen relativieren sich die Erfolgsmeldungen,<br />

die Fracking-Branche kämpft mit dem<br />

Schweinezyklus und einige Gasvorkommen sind<br />

schneller erschöpft als angenommen. Auch<br />

für Europa hat EU-Energiekommissar Günther<br />

Oettinger einem Medienbericht zufolge im Juli<br />

die Erwartungen an unkonventionelles Erdgas<br />

gedämpft. Er erklärte, dass damit allenfalls<br />

langfristig ein Zehntel des Europäischen Energiebedarfs<br />

gedeckt werden könnte.<br />

Ist es sinnvoll, dafür die Gefährdung der<br />

<strong>Wasser</strong>ressourcen zu riskieren? Konnten wir<br />

uns in Europa und in Deutschland nicht in den<br />

vergangenen 60 Jahren über eine langsame<br />

Erholung der Flüsse, Seen und des Grundwassers<br />

von den Verschmutzungen früherer<br />

Jahrzehnte durch Industrie, Bergbau, Landwirtschaft<br />

u. a. freuen? Die aktuellen Probleme<br />

durch extensive Biomasseproduktion und<br />

industrielle Tierhaltung müssen hier benannt<br />

werden, ich will das aber nicht ausweiten.<br />

Wir haben diese Erfolge in der Bewältigung<br />

von großen Umweltproblemen dem in Deutschland<br />

und Europa angewandten Vorsorgeprinzip<br />

zu verdanken, und Verantwortlichen<br />

an vielen Stellen unserer Gesellschaft, die das<br />

Prinzip ernst nehmen und danach handeln.<br />

Das Vorsorgeprinzip bedeutet, Maßnahmen<br />

zu vermeiden, die potenziell Umweltschäden<br />

verursachen können, auch wenn deren Eintritt<br />

nicht als wahrscheinlich oder gesichert gilt.<br />

Eben der Gedanke der Vorsorge treibt die<br />

<strong>Wasser</strong>versorger quer durch ganz Deutschland<br />

um, wenn es um Fracking geht. Gefolgt<br />

von der Mineralwasserbranche und den<br />

Brauereien, den Landwirten und der Bevölkerung.<br />

Deshalb sind auch die aus den neuesten<br />

Studien zu lesenden Sätze wie, Verunreinigungen<br />

des Trinkwassers in Pennsylvania<br />

und Texas durch Fracking gingen einwandfrei<br />

nur auf undichte Bohrlöcher zurück, die<br />

sich aber problemlos beheben ließen, nicht<br />

be ruhigend. In dem Gutachten für das<br />

Umweltbundesamt, dessen Ergebnisse Anfang<br />

September von einem Fernsehmagazin<br />

als Beweis für die Machbarkeit von Fracking<br />

hingestellt wurden, heißt es allerdings auf<br />

AP7-55 „Insgesamt erreicht der zu erwartende<br />

Umgang mit Schadstoffen bei gleichzeitiger<br />

Dezentralität einen Umfang, für den es in<br />

der Industriegeschichte Deutschlands keinen<br />

direkten Vergleich gibt. Rozell und Reaven<br />

kommen in ihrer Risikoanalyse für Grundwasserverunreinigungen<br />

im Marcellus Shale<br />

zum Ergebnis, dass auch im Best Case auf das<br />

einzelne Bohrloch eine Freisetzung von 200 m<br />

kontaminierter Flüssigkeit entfällt.“<br />

Deshalb gibt es für uns keine Entwarnung<br />

bei Fracking. Schon 1981 hat das Bundesverfassungsgericht<br />

festgestellt, dass der<br />

Grundwasserschutz zur Sicherung einer<br />

ungefährdeten Trinkwasserversorgung der<br />

Bevölkerung absolute Priorität und vollkommenen<br />

Vorrang vor wirtschaftlichen<br />

Nutzungsinteressen genießt. Dem ist nichts<br />

hinzuzufügen.<br />

Ihre<br />

Christa Hecht,<br />

Geschäftsführerin Allianz<br />

der öffentlichen <strong>Wasser</strong>wirtschaft e. V.<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1021

| INHALT<br />

|<br />

Für Landwirte besteht die Möglichkeit, Güllezusatzstoffe zur Ertragssteigerung<br />

auf den Feldern einzusetzen. Eine Form solcher<br />

Zusätze stellen Nitrifikationshemmstoffe dar. Die Durchführung<br />

eines Hemmtests mittels zwei verschiedener Substanzen, die als<br />

Güllezusätze auf dem Markt angeboten werden, zeigt mögliche<br />

Auswirkungen der Nitrifikationshemmstoffe auf die biologische<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung auf.<br />

Ab Seite 1088<br />

Auf der Kläranlage Illingen­Wustweiler wurden mehrere<br />

Maßnahmen zur energetischen Optimierung durchgeführt.<br />

Insbesondere wurden zwei Drehkolbengebläse durch neuartige<br />

Drehkolbenverdichter ersetzt. Beim Parallelbetrieb<br />

beider Aggregatetypen konnte aufgezeigt werden, dass der<br />

Energieverbrauch des Drehkolbenverdichters um 22 % geringer<br />

ist als der des herkömmlichen Drehkolbengebläses.<br />

Ab Seite 1094<br />

Fachberichte<br />

Netzwerk Wissen<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />

1088 L. Helmis und St. Krause<br />

Einfluss von Güllezusatzstoffen auf<br />

die Nitrifikation bei der biologischen<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />

The Influence of Liquid Manure Additives on<br />

Nitrification in Biological Wastewater Treatment<br />

1094 R. Hasselbach u. a.<br />

Leistungsvergleich zweier Aggregate<br />

zur Drucklufterzeugung im großtechnischen<br />

Parallelbetrieb<br />

Benchmarking Test of Two Compressed Air<br />

Generators in Large Scale Parallel Operation<br />

<strong>Wasser</strong>versorgung<br />

1102 R. Sitzenfrei u. a.<br />

Langzeitsimulation von <strong>Wasser</strong>versorgungsanlagen<br />

zur Auslegung<br />

von Trinkwasserkraftwerken<br />

Designing Small Hydro Power Systems Based<br />

on Long-Time Simulation of Water Distribution<br />

Systems<br />

Aktuelles aus Bildung und Wissenschaft,<br />

Forschung und Entwicklung<br />

1053 Die Nachwuchsforscherin Marion Kreins<br />

und ihre wissenschaftliche Arbeit im Porträt<br />

Fokus<br />

Filtration, Membrantechnik<br />

1026 Das neue DVGW-Arbeitsblatt W 213-5<br />

fordert einen Integritätstest<br />

1030 Sichere Trinkwasser-Überwachung mit dem<br />

neuen Trübungssensor<br />

1034 Ultrafiltration sorgt für klare Verhältnisse<br />

1036 Demonstrationsanlage für die <strong>Abwasser</strong>behandlung<br />

in Deutschland<br />

1038 Pilotprojekt zur Beseitigung von Mikroverunreinigungen<br />

in Kläranlagen<br />

1040 Mit neuer <strong>Wasser</strong>aufbereitungstechnologie<br />

– Duschen mit Regenwasser<br />

1044 Versuchsanlage für Grauwassernutzung –<br />

Hafen City Universität Hamburg testet neuartige<br />

Sanitärsysteme im eigenen Gebäude<br />

Oktober 2014<br />

1022 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

| INHALT |<br />

PT,max<br />

Start<br />

hydraulische<br />

Simulation t < t end<br />

Bestimmung HHB<br />

<strong>Wasser</strong>stand im Behälter<br />

H<br />

HB< 2,5m<br />

nein<br />

ja<br />

reduziere Q PT<br />

-1/8 Q PT,max<br />

H<br />

HB><br />

3,0m<br />

ja<br />

Q PT =Q PT,max<br />

nein<br />

nein<br />

nächster Zeitschritt<br />

t=t+1<br />

H < 1,5m<br />

HB<br />

ja<br />

Turbine aus<br />

Q PT =0<br />

100<br />

(b)<br />

Die Implementierung von Trinkwasserkraftwerken in<br />

bestehende <strong>Wasser</strong>versorgungsanlagen kann einen Beitrag<br />

zur Reduktion CO 2 Emissionen bei der Stromproduktion<br />

darstellen. In dieser Arbeit wird der Ansatz einer Langzeitsimulation<br />

(zehn Jahre) eines Trinkwasserversorgungsnetzes<br />

vorgestellt. Damit kann bei der Auslegung von<br />

Trinkwasserkraftwerken auf einen längeren Beobachtungszeitraum<br />

zurückgegriffen werden.<br />

Ab Seite 1102<br />

© Stiftung Jugend forscht e. V.<br />

Netzwerk Wissen: Die Nachwuchsforscherin Marion Kreins und<br />

ihre wissenschafliche Arbeit im Porträt. Für Ihre Arbeit zum<br />

landwirtschaftlichen Nitrateintrag gewann die Nachwuchsforscherin<br />

mehrere Auszeichnungen<br />

Ab Seite 1053<br />

1048 Weitergehende Reinigung von kommunalem<br />

<strong>Abwasser</strong> mit der Aktivkoks-Festbett-Biologie<br />

und einer nachgeschalteten UV-Behandlung<br />

Nachrichten<br />

Leute<br />

1049 In eigener Sache: Markus Hofelich ist neuer<br />

Redaktionsleiter beim DIV Deutscher<br />

Industrieverlag<br />

1049 Manfred Schütze zum Vorsitzenden des Joint<br />

Committee on Urban Drainage gewählt<br />

1050 Heinrich Freiherr von Lersner gestorben<br />

1051 Professor Harro Bode erhielt in Lissabon die<br />

Karl-Imhoff-Pierre-Koch-Medaille<br />

1052 Rita Schwarzelühr-Sutter neue DBU-<br />

Kuratoriumsvorsitzende<br />

Branche<br />

1066 Verbraucherinteresse an gesicherter<br />

<strong>Wasser</strong>qualität verändert Markt für Geräte<br />

zur <strong>Wasser</strong>aufbereitung<br />

1068 Beitrag der deutschen <strong>Wasser</strong>versorger<br />

zum vorsorgenden Umwelt- und<br />

Gesundheitsschutz anerkannt<br />

1068 Rohrproduzent AMITECH wird zu<br />

AMIANTIT<br />

1069 Röntgenkontrastmittel sollen nicht mehr<br />

ins <strong>Abwasser</strong> gelangen – Marienhospital<br />

Gelsenkirchen und Emschergenossenschaft<br />

führen gemeinsam eine neue Kampagne<br />

durch<br />

1071 Online modern und informativ unterwegs –<br />

Neugestaltung der Website von Sika<br />

Deutschland<br />

1071 VKU zur Entscheidung des Europäischen<br />

Gerichtshofs zu „<strong>Wasser</strong>dienstleistungen“<br />

1072 IKT: Goldener Kanaldeckel verliehen<br />

1073 Stromerzeugung aus Klärgas kann<br />

verdoppelt werden<br />

1074 Bioökonomische Verfahren zur<br />

Klärschlammverwertung<br />

Veranstaltungen<br />

1075 MSR-Spezialmesse für Prozessleitsysteme,<br />

Mess-, Regel- und Steuerungstechnik<br />

1075 2. Anwendertreffen PFC: Per- und<br />

polyfluorierte Chemikalien im <strong>Wasser</strong><br />

1076 ewd-Infotage im November: aktuell und<br />

praxisorientiert<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1023

| INHALT<br />

|<br />

© BASF<br />

© Sika Deutschland<br />

Im Fokus: Filtration, Membrantechnik Ab Seite 1026 Nachrichten aus der <strong>Wasser</strong> und <strong>Abwasser</strong>branche Ab Seite 1066<br />

1077 FILTECH 2015: Weiter auf Wachstumskurs –<br />

Kongressprogramm veröffentlicht<br />

1078 Legionellen vermeiden in Trinkwasser-<br />

Installationen und Verdunstungskühlanlagen<br />

1078 45. Internationales <strong>Wasser</strong>bau-Symposium<br />

Aachen (IWASA) – „Offene Gewässer“<br />

1079 DBP2014.eu – internationale Konferenz zu<br />

Desinfektionsnebenprodukten in Trinkwasser<br />

Recht und Regelwerk<br />

1080 DVGW-Regelwerk Gas/<strong>Wasser</strong><br />

1081 DVGW: Regelwerk <strong>Wasser</strong><br />

1083 Das neue TRWI-Kompendium + Kommentar<br />

des DVGW fasst alle technischen Regeln für<br />

die Trinkwasser-Installation zusammen<br />

1084 Die Gremien des DVGW bestätigen das<br />

Arbeitsblatt W 551 turnusgemäß in der<br />

Version von 2004<br />

1084 DVGW: Zurückgezogene Regelwerke<br />

1085 DWA: Aufruf zur Stellungnahme: Entwurf<br />

Merkblatt DWA-M 624 und Entwurf<br />

Arbeitsblatt DWA-A 160<br />

1086 DWA: Aufruf zur Mitarbeit: Cybersicherheit<br />

in der <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />

Praxis<br />

1112 Schnellere Inbetriebnahme durch<br />

einfacheres Engineering<br />

1115 Wilhelmshaven setzt für die Kanalsanierung<br />

auf Wickelrohre von AMITECH<br />

1117 Ein „großes Maul“ aus GFK für Unnas<br />

Kortelbach-Sammler<br />

Produkte und Verfahren<br />

1119 Pünktlich auf die Minute: UV-Liner-Einzug<br />

im Sicherheitsbereich der Startbahn West<br />

des Frankfurter Flughafens<br />

1120 Klein im Format – groß in der Leistung: GF<br />

Piping Systems fügt seiner Produktpalette<br />

ein neues Kunststoff-Druckventil hinzu<br />

1121 Berechnungsmodul: Mit wenigen Klicks<br />

zum richtigen Fettabscheider<br />

1122 Phosphor aus HTC-Kohle im dreistufigen<br />

Verfahren<br />

1123 PCI Barraseal: Schutz für Trinkwasser und<br />

Bauwerke<br />

1124 Neuer Kunststoffschacht: PKS-D 1500 –<br />

leicht, korrosionsfest und schnell zu<br />

i nstallieren<br />

Oktober 2014<br />

1024 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

| INHALT |<br />

Anzeige VRM_Layout 1 29.09.14 09:10 Seite 1<br />

© PHOENIX CONTACT<br />

Praxisbericht über eine schnellere Inbetriebnahme<br />

durch einfacheres Engineering Ab Seite 1112<br />

Information<br />

1125 Impressum<br />

1126 Termine<br />

Höchste Ablaufqualität<br />

und <strong>Wasser</strong>recycling...<br />

Sonderausgabe nach Seite 1074<br />

<strong>Wasser</strong>Stoff 10/14<br />

... wenn Sie <strong>Abwasser</strong> weiter, besser und<br />

effizienter reinigen<br />

Recht und Steuern<br />

Umfassende Produkt- und Verfahrenslösungen<br />

aus den Bereichen:<br />

Recht und Steuern im Gas- und <strong>Wasser</strong>fach,<br />

Ausgabe 09/10, 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> | <strong>Abwasser</strong> im Dezember 2014<br />

➤ Membrantechnik<br />

➤ Filtrationsverfahren<br />

➤ Fein- und Feinstsiebanlagen<br />

➤ Schlammbehandlung<br />

u.a. mit diesen Fachbeiträgen:<br />

• Konkurrierende Nutzungsansprüche von Land- und<br />

<strong>Wasser</strong>wirtschaft im Zeichen des Klimawandels<br />

• Tiere im Grundwasser<br />

• Schiefergasgewinnung in Deutschland<br />

Erscheinungstermin: 12.12.2014<br />

Anzeigenschluss: 24.11.2014<br />

info@huber.de<br />

www.huber.de<br />

WASTE WATER Solutions<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1025

| FOKUS<br />

|<br />

Filtration, Membrantechnik<br />

Das neue DVGW-Arbeitsblatt W 213-5<br />

fordert einen Integritätstest<br />

Dipl.-Ing. (FH) Yannick Büntig, Seccua GmbH, Steingaden<br />

Die Seccua GmbH erfüllt bereits seit mehreren Jahren die aktuellen Forderungen des neuen DVGW-Arbeitsblattes<br />

W 213-5. Vor allem ein hochauflösender vollautomatischer und patentierter Membrantest (Integritätstest)<br />

bietet den Versorgern uneingeschränkte Sicherheit und komplettiert so erst ein Doppel-Barrieren-System<br />

(Bild 1 und 2).<br />

Bild 1. Seccua Phoenix 10 <strong>Wasser</strong>aufbereitung<br />

Langdorf, bereits 2010 standardmäßig<br />

mit vollautoma tischem und hochauflösenden<br />

Integritätstest.<br />

Das neue DVGW-Arbeitsblatt<br />

W 213-5 fordert seit Ende letzten<br />

Jahres für Membranaufbereitung in<br />

der Trinkwasserversorgung einen<br />

Integritätstest mit einer Mindestauflösung<br />

von 3 µm, was der kleinsten<br />

Größe von relevanten Krankheitserregern<br />

entspricht, die durch die<br />

Ultra filtration zurückgehalten werden<br />

sollen. „Als Mindestauflösung des<br />

Messsystems sind 3 µm vorzusehen.<br />

Somit können die Defekte detektiert<br />

werden, die möglicherweise<br />

für Parasiten (beispielsweise Giardia<br />

oder Cryptosporidium) durchgängig<br />

sind. Das Messsystem muss in der<br />

Lage sein, einzelne defekte Fasern<br />

(Nachweisgüte mind. 1) und eine<br />

Mindestrückhaltung von 4 log-Stufen<br />

für Partikel einer Größe von 3 µm<br />

nachzuweisen“ (DVGW W 213-5 (A),<br />

Filtrationsverfahren zur Partikelentfernung,<br />

Teil 5: Membranfiltration;<br />

Oktober 2013). Der Test ist monatlich<br />

bzw. jährlich durchzuführen,<br />

und das Ergebnis für den Nachweis<br />

bei den Gesundheitsbehörden zu<br />

dokumentieren. Neben dem Integritätstest<br />

sind auch andere Forderungen,<br />

wie die Speicherung<br />

sämtlicher Betriebsdaten oder die<br />

Möglichkeit einen Trübungsmesser<br />

aufzuschalten, längst Teil der<br />

Seccua Ultrafiltrationsanlagen.<br />

Die Firma hat ihre Ultrafiltrationsanlagen<br />

mit der eigenen Steuerung<br />

(Control Pro) und dazugehöriger<br />

Software 2007 eingeführt und<br />

seitdem kontinuierlich weiterentwickelt.<br />

Diese ist in der Lage, sämtliche<br />

Sensoren und Aktoren eines<br />

<strong>Wasser</strong>werks, wie Behälterfüllstand,<br />

Pumpen etc., anzuzeigen bzw. zu<br />

steuern, womit keine zusätzliche<br />

Bild 2. Seccua Phoenix 7 <strong>Wasser</strong>versorgung<br />

Westfeld, bereits 2010 standardmäßig mit<br />

vollautoma tischem und hochauflösenden<br />

Integritätstest.<br />

Steuerungstechnik notwendig ist.<br />

Wegen der bereits integrierten<br />

Steuerung und ihrem modularen<br />

Aufbau ist Seccua in der Lage, bestehende<br />

<strong>Wasser</strong>werke kostengünstig<br />

mit der Aufbereitungsstufe Ultrafiltration<br />

nachzurüsten.<br />

Notwendigkeit des Einsatzes<br />

von Ultrafiltration mit<br />

Integritätstest<br />

Ultrafiltration zählt seit Jahrzehnten<br />

im Bereich der Trinkwasserentkeimung<br />

zu den allgemein anerkannten<br />

Regeln der Technik. In den USA<br />

wird Ultrafiltration seit den 80er-<br />

Jahren zur Trinkwasserentkeimung<br />

von oberflächenbeeinflusstem Quellund<br />

Brunnenwasser eingesetzt. Hier<br />

ist Ultrafiltration als erste Aufbereitungsstufe<br />

eines Doppel-Barrieren-<br />

Systems in der Gesetzgebung verankert.<br />

Der Grund hierfür ist, dass<br />

bei oberflächenbeeinflusstem Quellwasser<br />

immer wieder Trübungen<br />

auftreten können, die eine sichere<br />

Deaktivierung von Krankheitserregern<br />

durch UV-Bestrahlung verhindern.<br />

Zudem können Krankheitserreger<br />

vorkommen, die durch unsere<br />

zertifizierten Desinfektionsverfahren<br />

nicht sicher abgetötet werden. Aus<br />

diesen Gründen wird auch in<br />

Deutschland schon länger der Einsatz<br />

von Ultrafiltration in der Trinkwasseraufbereitung<br />

gefordert, vor<br />

allem, weil die in diesem Zusammenhang<br />

besonders problematischen Parasiten<br />

aus Kostengründen standardmäßig<br />

gar nicht beprobt werden.<br />

Eine vom DVGW veröffentlichte<br />

Studie des Technologiezentrums<br />

<strong>Wasser</strong> („Fallstudie zur mikrobiologischen<br />

Belastung von Quellwässern“ –<br />

Oktober 2014<br />

1026 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Filtration, Membrantechnik | FOKUS |<br />

Band 14) hat gezeigt, dass auf<br />

diesen Wässern auch in Deutschland<br />

Parasiten auftreten. So wurden<br />

im Rahmen der Untersuchungen in<br />

20–50 % der Stichproben auf oberflächenbeeinflussten<br />

Quellwässern<br />

Parasiten nachgewiesen. Darüber<br />

hinaus wurde festgestellt, dass es<br />

zwischen dem Auftreten von Parasiten<br />

und bakteriologischen Verunreinigungen<br />

keinen Zusammenhang<br />

gibt und diese meist unabhängig<br />

voneinander auftreten. Es existiert<br />

also für Parasiten kein direkter Indikatorkeim,<br />

der es ermöglichen würde,<br />

die Gefahr von Parasiten durch<br />

unsere Standardmessverfahren zu<br />

bewerten (siehe: DVGW – Technologiezentrum<br />

<strong>Wasser</strong> (TZW); Fallstudien<br />

zur mikrobiologischen Belastung von<br />

Quellwässern; Bd. 14; DVGW-TZW;<br />

Karlsruhe; 2001). Diese bereits 2001<br />

veröffentlichten Erkenntnisse verdeutlichen<br />

die Notwendigkeit, oberflächenbeeinflusste<br />

Quell- und<br />

Brunnenwässer durch ein Doppel-<br />

Barrieren-System aufzubereiten, bei<br />

dem im ersten Schritt durch Ultrafiltration<br />

eine vollständige Trübungsentfernung<br />

und ein definierter Rückhalt<br />

für Parasiten verwirklicht wird<br />

und im zweiten Schritt dann als reine<br />

Sicherheitsstufe ein Desinfektionsverfahren<br />

nachgeschaltet wird.<br />

zwischen kontinuierlichen und diskontinuierlichen<br />

Tests, zum anderen<br />

zwischen solchen, bei denen der<br />

Rückhalt der Membran berechnet<br />

werden kann, und anderen, bei denen<br />

nur die Integrität grundsätzlich festgestellt<br />

werden kann. Ultrafiltration<br />

wird häufig bei sich stark verändernder<br />

<strong>Wasser</strong>qualität eingesetzt,<br />

hier hat sich bisher nur der diskontinuierliche<br />

Druckhaltetest als praxistauglich<br />

erwiesen. Dieser stellt<br />

sowohl die Integrität der Membran<br />

sicher und kann bei entsprechender<br />

Mess- und Steuerungstechnik den<br />

Keimrückhalt der Anlage in hochauflösender<br />

Form berechnen.<br />

„Bei druckbasierten Tests wird<br />

der Aufbereitungsprozess gestoppt,<br />

<strong>Wasser</strong> auf einer Seite der Membran<br />

vollständig abgelassen bzw. verdrängt<br />

und diese Seite danach mit<br />

einem definierten Luftdruck beaufschlagt.<br />

Die <strong>Wasser</strong>seite wird gegenüber<br />

der Atmosphäre geöffnet.<br />

Der hohe Kapillardruck des <strong>Wasser</strong>s<br />

in den feinen Membranporen verhindert,<br />

dass die Luft bei dem gewählten<br />

Druck durch die Poren auf<br />

die andere Membranseite gelangt“<br />

(DVGW W 213-5 (A), Filtrationsverfahren<br />

zur Partikelentfernung, Teil 5:<br />

Membranfiltration; Oktober 2013).<br />

Weil die Ultrafiltrationsmembran im<br />

benetzten Zustand für Luft grundsätzlich<br />

undurchlässig ist, gelangt<br />

bei einer intakten Membran die Luft<br />

nur durch Diffusion durch das in<br />

den Membranporen enthaltene<br />

<strong>Wasser</strong> auf die andere Seite. Dieser<br />

Druckverlust, der durch die Diffusion<br />

entsteht, ist ein sogenannter<br />

„natürlicher Druckverlust“. Jeder darüber<br />

hinausgehende Druckverlust<br />

kann auf einen Defekt der Membran<br />

zurückgeführt werden und aus dessen<br />

Höhe kann sogar die Größe des<br />

Defekts berechnet werden.<br />

Bild 3 zeigt schematisch einmal<br />

den „natürlichen Druckverlust“ durch<br />

Diffusion, bei dem der angelegte<br />

Druck nicht ausreicht, um das <strong>Wasser</strong><br />

aus den Poren der Membran zu verdrängen,<br />

und so nur durch das Lösen<br />

von Luft im <strong>Wasser</strong> ein Druckverlust<br />

erzeugt wird. Hat die Membran einen<br />

Defekt, reichen die Kapillarkräfte<br />

nicht aus, um das <strong>Wasser</strong> in der Membran<br />

zu halten und es entsteht ein<br />

Luftstrom durch die Membran, welcher<br />

dann als zusätzlicher Druckverlust<br />

messbar wird und auf ein Loch in<br />

der Membran zurückgeführt werden<br />

kann. Um die Worst-Case-Situation<br />

zu beschreiben, wird davon ausgegangen,<br />

dass der zusätzliche Druckverlust<br />

durch einen einzelnen Defekt<br />

hervorgerufen wird.<br />

▶ ▶<br />

Der Druckhaltetest als hochauflösender<br />

Integritätstest<br />

Doch woher weiß man, dass die Ultrafiltrationsmembran<br />

mit einer Porengröße<br />

im Bereich von 0,015 µm<br />

noch in Takt ist und im Laufe des<br />

Betriebs nicht irgendwann beschädigt<br />

wurde? Dies macht einen Test<br />

nötig, der die Membran auf mögliche<br />

Defekte hin überprüft und den<br />

sicheren Rückhalt von Bakterien und<br />

Parasiten verifiziert (Bild 2). Ein solcher<br />

Membrantest oder auch Integritätstest<br />

ist bei der Aufbereitung von<br />

Trinkwasser durch Membrantechnik<br />

zwingend erforderlich und in den<br />

USA schon seit langer Zeit etabliert.<br />

Grundsätzlich gibt es unterschiedliche<br />

Prinzipien, einen Membran-<br />

bzw. Integritätstest zu realisieren.<br />

Unterschieden wird zum einen<br />

Filterporen<br />

Membrandefekt<br />

Druckluft kann<br />

entweichen<br />

Druckluft kann <strong>Wasser</strong><br />

nicht aus intakten<br />

Filterporen drücken<br />

Luftblasen<br />

entweichen<br />

durch Defekt<br />

Membran, mit<br />

<strong>Wasser</strong> benetzt<br />

Bild 3. Schematische<br />

Darstellung der<br />

verschiedenen<br />

Druckverluste<br />

während des<br />

Integritätstests.<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1027

| FOKUS<br />

|<br />

Filtration, Membrantechnik<br />

Bild 4. Aufgrund von starken Druckstößen durch<br />

senkrecht verbautes Kugel-Rückschlag-Ventil beschädigtes<br />

Modul – automatische Abschaltung und Fehlermeldung<br />

durch verbauten Seccua Integritätstest.<br />

Der „natürliche Druckverlust“<br />

(Druckverlust durch Diffusion) einer<br />

Membran fällt in der Praxis sehr<br />

unterschiedlich aus und muss deshalb<br />

bei der Inbetriebnahme der<br />

Anlage bestimmt und als sogenannter<br />

Nullwert hinterlegt werden.<br />

Dieser Nullwert nimmt allerdings<br />

am Anfang mit zunehmender<br />

Benetzung der Membran weiter ab<br />

und sollte somit nach einer gewissen<br />

Betriebszeit nochmals bestimmt<br />

und gegebenenfalls angepasst<br />

werden. Ansonsten besteht<br />

die Gefahr, dass ein kritischer Druckverlust,<br />

der vielleicht gerade an der<br />

Grenze ist als, nicht kritisch eingestuft<br />

wird, weil ein Teil des durch den<br />

Defekt verursachten Druckverlusts<br />

fälschlicher weise dem „natürlichen<br />

Druckverlust“ zugerechnet wird.<br />

Generell sollte das unter Druck<br />

gesetzte Volumen des Systems so<br />

klein wie möglich gehalten werden,<br />

um eine hohe Auflösung des Tests<br />

zu erreichen. Je größer das beim<br />

Test unter Druck gesetzte Volumen<br />

im Verhältnis zum Durchfluss der<br />

Anlage ist, desto geringer ist der zu<br />

messende Druckverlust für den<br />

Nachweis eines kritischen Defekts.<br />

Somit sinkt die Auflösung des Tests.<br />

Etablierter vollautomatischer<br />

Membranintegritätstest<br />

Seccua bietet seit mehreren Jahren<br />

schon einen patentierten und hochauflösenden<br />

Membranintegritätstest<br />

für seine Ultrafiltrationsanlagen, der<br />

vollautomatisch in bis zu täglichen<br />

Intervallen ausgeführt werden kann.<br />

Dieser Integritätstest prüft die Membrane<br />

regelmäßig und selbsttätig auf<br />

Beschädigungen von bis zu 1,6 µm<br />

Lochgröße. Tritt ein Membrandefekt<br />

auf, der groß genug wäre, um einzelne<br />

Keime oder Parasiten passieren zu<br />

lassen, wird die Anlage automatisch<br />

gestoppt (Bild 4). Der Betreiber wird<br />

dann über einen Alarm an eine bestehende<br />

Leitstelle, oder bei einem<br />

integrierten Modem über Mobilfunk<br />

benachrichtigt.<br />

Die Seccua Control Pro bietet<br />

zusätzlich die Möglichkeit, einen im<br />

Filtrat verbauten Trübungsmesser<br />

aufzuschalten, und bei einer Trübung<br />

im Filtrat den Betrieb zu<br />

unterbrechen und sofort einen Integritätstest<br />

durchzuführen. Auf diese<br />

Weise ist sogar eine kontinuierliche<br />

Membranüberwachung realisierbar.<br />

Mit jedem Integritätstest werden<br />

die Rückhalteraten (log-Stufen) neu<br />

berechnet und im internen Datenlogger<br />

gespeichert. Der interne Datenlogger<br />

speichert neben dem Ergebnis<br />

des Integritätstests auch alle<br />

anderen relevanten Betriebsdaten<br />

und -zustände, so werden neben<br />

den Durchflussraten und dem<br />

Transmembrandruck auch Fehlermeldungen<br />

sowie ausgelöste Spülungen,<br />

jeweils zusammen mit Datum<br />

und Uhrzeit, gespeichert. Die<br />

Auswertungssoftware bewertet anhand<br />

dieser detaillierten Daten den<br />

Betrieb der Anlage und erlaubt, eine<br />

Betriebsoptimierung und damit<br />

Kosteneinsparung vorzunehmen.<br />

Vorteile der Seccua<br />

Ultrafiltration<br />

Die ausgereifte und speziell für Ultrafiltrationsprozesse<br />

entwickelte Steuerung<br />

Seccua Control Pro bietet alle<br />

wichtigen und auch detaillierten<br />

Einstellmöglichkeiten für einen optimierten<br />

Aufbereitungsprozess. Hier<br />

zählt vor allem Erfahrung in der<br />

Anwendungstechnik mit Ultrafiltrationsanlagen<br />

und verschiedenen<br />

Wässern. Durch ein internes<br />

Modem besteht die Möglichkeit, jederzeit<br />

über Internet auf die Anlage<br />

zugreifen zu können, Betriebsparameter<br />

zu optimieren und den Datenlogger<br />

auszulesen. Alarmmeldungen<br />

können an bis zu 10 Mobilfunknummern<br />

weitergegeben werden,<br />

um höchstmögliche Versorgungssicherheit<br />

zu gewährleisten und den<br />

Betreibern die Arbeit zu erleichtern.<br />

Aufwendige Studien, wie z. B. die<br />

Studie des TZW bei den Stadtwerken<br />

Trier, haben gezeigt, dass sowohl die<br />

Filtration IN/OUT als auch die von<br />

Seccua eingesetzte PESM-Membran<br />

am wenigsten anfällig gegenüber<br />

organischem Fouling und damit für<br />

die Aufbereitung von ober flächenbeeinfusstem<br />

Quell- und Brunnenwasser<br />

am besten geeignet sind.<br />

Die in der öffentlichen Trinkwasseraufbereitung<br />

zum Einsatz kommenden<br />

Seccua Phoenix Anlagen sind<br />

modular konzipiert und können<br />

durch jede Standardtür eingebracht<br />

und aufgebaut werden. So kann die<br />

Aufbereitungskapazität einer bestehenden<br />

Anlage schnell und<br />

kostengünstig den geänderten Anforderungen<br />

angepasst werden.<br />

Autor<br />

Dipl.-Ing. (FH) Yannick Büntig ist Leiter Anwendungstechnik<br />

bei Seccua GmbH in Steingaden.<br />

Y. Büntig hat Umwelt- und Verfahrenstechnik<br />

studiert und ist bei Seccua verantwortlich für<br />

den Bereich der Anwendungstechnik und<br />

Pro jektauslegung. Er betreut Ingenieurbüros,<br />

Gesundheitsbehörden und <strong>Wasser</strong>versorgungen.<br />

Kontakt:<br />

Seccua GmbH,<br />

Yannick Büntig,<br />

Krummbachstraße 8,<br />

D-86989 Steingaden,<br />

Tel. (08862) 91172-0,<br />

Fax (08992) 185452,<br />

E-Mail: info@seccua.de, www.seccua.de<br />

Oktober 2014<br />

1028 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

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| FOKUS<br />

|<br />

Filtration, Membrantechnik<br />

Sichere Trinkwasser-Überwachung mit dem<br />

neuen Trübungssensor<br />

Dr.-Ing. Christoph Wolter, Endress+Hauser, Weil am Rhein und Karl Stiller, Hessenwasser GmbH & Co. KG,<br />

Groß-Gerau<br />

Bild 1. Neuer<br />

Trübungssensor<br />

Turbimax<br />

CUS52D für<br />

Bypass und<br />

Inline-Anwendungen<br />

im Trink- und<br />

Prozesswasser.<br />

Der Turbimay CUS52D liefert<br />

Laborpräzision in der Praxis<br />

Die Trübung ist der wichtigste kontinuierlich<br />

gemessene Qualitätsparameter<br />

in der <strong>Wasser</strong>aufbereitung.<br />

Er erlaubt eine schnelle kontinuierliche<br />

und qualitative Beurteilung aller<br />

Aufbereitungsschritte. Memosens-<br />

Technologie, hygienisches Design,<br />

Verlässlichkeit der Messung wie im<br />

Labor sowie umfangreiche Optionen<br />

für Selbstreinigung und Überprüfung<br />

erweitern und vereinfachen<br />

den wartungsfreien Einsatzbereich.<br />

Der neue CUS52D ist als Inline- oder<br />

Bypassmessung in allen Schritten<br />

der Trinkwasseraufbereitung einsetzbar,<br />

wie Untersuchungen in der<br />

Praxis belegen.<br />

Kontinuierliche Trübungsmessung<br />

in der Trinkwasseraufbereitung<br />

Klares <strong>Wasser</strong> als ästhetische Wahrnehmung<br />

der Reinheit ist eine<br />

Grundvoraussetzung für die Genusstauglichkeit<br />

von Trinkwasser, wie sie<br />

in der TrinkwV [1] zwingend gefordert<br />

wird. Die Entfernung von<br />

Partikeln im aufbereiteten <strong>Wasser</strong><br />

ist damit eine Qualitätsanforderung<br />

ersten Ranges für die Akzeptanz des<br />

<strong>Wasser</strong>s beim Endverbraucher [2].<br />

Für Oberflächenwässer gilt zudem<br />

der Zusammenhang, dass mit<br />

einer möglichst weitgehenden<br />

Feststoffentfernung „auch Keime<br />

und Mikroorganismen mit hoher<br />

Sicherheit abgetrennt werden“<br />

und in nachfolgenden Stufen der<br />

Entkeimung die eingesetzten Mittel<br />

sehr viel wirksamer eingesetzt<br />

werden können [3].<br />

Ein Maß für Feststoffe im <strong>Wasser</strong><br />

ist die Trübung. Daher wird basierend<br />

auf §11 der TrinkwV nach<br />

Aufbereitung von Oberflächenwasser<br />

eine Trübung von 0,1... 0,2 FNU bei<br />

nachfolgender Entkeimung gefordert<br />

[4]. Anzustreben ist ein Wert<br />

nach allen Aufbereitungsschritten<br />

von < 0,1 FNU [2].<br />

Damit fungiert eine kontinuierliche<br />

Trübungsmessung als „Hygienischer<br />

Hilfsparameter“ [2] und dient<br />

der permanenten Überwachung<br />

aller Aufbereitungsschritte im täglichen<br />

Betrieb und in Ausnahmesituationen.<br />

Eine kontinuierliche<br />

Trübungsmessung wird nicht nur<br />

im Gesamtstrom gefordert, sondern<br />

unter bestimmten Voraussetzungen<br />

z. B. bei besonders gefährdeten Rohwässern,<br />

unvorhersehbarem Durchbruchsverhalten<br />

von Filtern auch im<br />

Ablauf jeder Aufbereitungseinheit<br />

[2]. Darüber hinaus kann die Trübungsmessung<br />

zur Kontrolle und<br />

Optimierung der Leistungsfähigkeit,<br />

Wirtschaftlichkeit und Sicherheit<br />

jeder Aufbereitungsstufe genutzt werden.<br />

Die Trübungsmessung trägt<br />

damit zur Erhöhung der Sicherheit<br />

der Gesamtanlage bei.<br />

Aufgrund der hohen Aussagekraft<br />

und Bedeutung der Trübungsmessung<br />

in der Trinkwasseraufbereitung<br />

sind folgende Forderungen<br />

an die Prozessmesstechnik<br />

zu stellen:<br />

••<br />

Einfache Einsetzbarkeit in allen<br />

Aufbereitungsschritten<br />

••<br />

Hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit<br />

im unteren Messbereich<br />

Überprüfbarkeit der Ergebnisse<br />

••<br />

Weitgehend wartungsfreie<br />

Messung<br />

••<br />

Geringe Invest- und Betriebskosten<br />

Der neue Trübungssensor von<br />

Endress+Hauser (Bild 1) mit Memosens-Technologie,<br />

hygienischem Design<br />

und Verlässlichkeit wie im Labor<br />

geht neue Wege, die genannten Anforderungen<br />

zu erfüllen, wie im folgenden<br />

Kapitel dargelegt und anhand<br />

eines Praxisbeispiels erläutert wird.<br />

Verlässlichkeit durch<br />

Messung wie im Labor<br />

Der Sensor arbeitet nach der<br />

90 °-Streulichtmethode bei einer<br />

Wellenlänge von 860 nm. Besonderes<br />

Augenmerk wurde auf eine<br />

hochgenaue und den Anforderungen<br />

exakt entsprechende Optik des<br />

Sensors gelegt. Die Norm ISO 7027<br />

beschreibt die technische Auslegung<br />

der Trübungsmessung unter<br />

90 °, dem Winkel zwischen dem Weg<br />

des Lichtes aus der Lichtquelle und<br />

Optik kommend und dem Empfänger,<br />

der das Streulicht der beteiligten<br />

Partikel misst. Während der Empfänger<br />

eine optische Öffnung von ca. 20 °<br />

aufweisen darf, wird für den Lichtstrahl<br />

quasi paralleles Licht einer<br />

Oktober 2014<br />

1030 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Filtration, Membrantechnik | FOKUS |<br />

Punktquelle gefordert – schlichtweg<br />

die herausragende technische Herausforderung<br />

für die Lichtquelle und<br />

die zugehörige Optik bei der Realisierung<br />

eines Prozesssensors, der<br />

dann auch noch über einen weiten<br />

Temperaturbereich arbeiten soll.<br />

Neu für einen Prozesssensor ist<br />

die exakte Übereinstimmung mit<br />

der Norm ISO 7027. Das schafft eine<br />

bis dahin nicht gekannte Verlässlichkeit:<br />

Die Messung entspricht<br />

damit einer Labormessung und der<br />

werkskalibrierte Sensor muss vor<br />

Ort auch im niedrigen Trübungsbereich<br />

nicht kalibriert werden. Als<br />

Zubehör auswählbar sind Messwannen,<br />

die eine Messung unter<br />

weitgehender Vermeidung von Rückstreuungen<br />

und Wandeinflüssen<br />

ermöglichen. In diesen Behältnissen<br />

lassen sich mit dem Sensor vor<br />

Ort jederzeit aussagekräftige Vergleichsmessungen<br />

durchführen.<br />

Dank digitaler Memosens-Technologie<br />

und „Hot Plug&Play“ ist die Inbetriebnahme<br />

des werkskalibrierten<br />

Sensors in kürzester Zeit erledigt<br />

(siehe Kasten). Eine Kalibrierung<br />

des Sensors ist nicht erforderlich.<br />

Lediglich die verwendete Einbauarmatur<br />

wird im Messumformer<br />

angegeben und damit automatisch<br />

die entsprechende Einbauanpassung<br />

eingestellt, die die Rückstreuung<br />

der Armatur berücksichtigt. Bei<br />

unbekannter Einbausituation kann<br />

eine Einbauanpassung basierend<br />

auf Material und Rohrdurchmesser<br />

eingegeben werden. Die Messstelle<br />

ist anschließend sofort messbereit.<br />

Im laufenden Betrieb sind keine<br />

weiteren Einstellungen notwendig.<br />

Eine Überprüfung des Sensorzustandes<br />

nach Langzeiteinsatz<br />

erfolgt durch einfaches Aufstecken<br />

einer Festkörperreferenz auf den<br />

Sensorkopf. Eventuelle Abweichungen<br />

können dokumentiert und<br />

nachkalibriert werden.<br />

Kostenreduktion durch<br />

Inline-Messung<br />

Jeder Tropfen <strong>Wasser</strong> zählt. Betreiber<br />

verstärken ihre Anstrengungen,<br />

Produktverluste im Netz und in<br />

Analysenmesstechnik mit Memosens-Technologie bei der Trinkwasseraufbereitung<br />

den <strong>Wasser</strong>werken zu minimieren.<br />

Rückspülungen in Filtrationsanlagen<br />

und die Bypässe z. B. für Analysenmessungen<br />

sind Quellen für ständigen<br />

Produktverlust. Werden wie<br />

oben beschrieben dazu an weiteren<br />

Messpunkten Trübungsmessungen<br />

eingesetzt, summieren sich die<br />

Verluste zu einer nicht mehr vernachlässigbaren<br />

Menge.<br />

Dank seines hygienischen Designs<br />

und der eingesetzten mediumsberührenden<br />

Werkstoffe des<br />

Edelstahlsensors gibt es mit dem<br />

neuen Turbimax CUS52D zwei<br />

Möglichkeiten, die Produktverluste<br />

zu vermeiden:<br />

••<br />

Die Rückführung des Bypassstromes<br />

in die Trinkwasserleitung;<br />

hierbei müssen auch alle Leitungen<br />

und Armaturen Anforderungen<br />

an Materialien für<br />

Trinkwasser und hygienischen<br />

Ansprüchen genügen. Zudem<br />

muss der Druckverlust durch<br />

die Bypassführung ausgeglichen<br />

werden. Dieser Ausgleich ist<br />

durch Einsatz einer Pumpe im<br />

Vorteile der Memosens-Technologie:<br />

Mit dem Memosens-Standard werden alle wichtigen<br />

Sensorinformationen, wie Kalibrierdaten,<br />

Seriennummer, Inbetriebnahmedatum, Betriebsstunden<br />

etc., im Sensor selbst gespeichert. Damit<br />

ist der Sensor an jedem Standardmessumformer<br />

der Liquiline-Familie mit Hot Plug&Play ohne<br />

weitere Einstellungen sofort einsetzbar.<br />

Mit der Trübung sind jetzt alle Standard- Parameter der <strong>Wasser</strong>aufbereitung,<br />

wie Chlor, pH, Redox, Sauerstoff, Leitfähigkeit, mit<br />

Memosens-Technologie verfügbar.<br />

Bypassstrom oder durch Druckreduzierung<br />

im Hauptstrom z. B.<br />

mittels Blenden möglich. Beides<br />

ist mit Aufwendungen verbunden.<br />

••<br />

Viel einfacher ist der Einsatz des<br />

neuen Sensors direkt inline in<br />

der Rohrleitung. Der Sensor macht<br />

sich wegen der Schmutzunempfindlichkeit<br />

und des geringen<br />

Installationsaufwand sofort bezahlt:<br />

Die Installation ist denkbar<br />

einfach, zusätzliche Bypass-Installationen<br />

und in barer Münze<br />

aufsummierbare Produktverluste<br />

können vermieden werden. Selbstverständlich<br />

sind auch hier die<br />

gleichen hygienischen Anforderungen<br />

wie im Bypassstrom<br />

Voraussetzung.<br />

Verwendet wird ein einfach zu lösender<br />

Prozessanschluss (Clamp), wie er<br />

bei Industrieprozessen häufig zum<br />

Einsatz kommt. Ideal ist diese<br />

Anschlussmöglichkeit z. B. bei der<br />

<strong>Wasser</strong>fassung oder zur Filterüberwachung.<br />

Damit lassen sich<br />

• Alle Parameter an einem Messumformer – bis zu acht Sensoren<br />

können an einem Messumformer CM44x der Liquiline Plattform<br />

betrieben werden<br />

Hot Plug & Play – vorkalibrierte Sensoren sind sofort einsatzfähig<br />

Sehr einfaches Handling und Inbetriebnahme<br />

Überprüfung und Kalibrierung der Sensoren im Labor<br />

• Modulare Erweiterbarkeit und Austauschbarkeit der Messstelle<br />

▶ ▶<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1031

| FOKUS<br />

|<br />

Filtration, Membrantechnik<br />

Bild 2. <strong>Wasser</strong>gewinnung, <strong>Wasser</strong>aufbereitung und<br />

Verteilung in der Rhein-Main-Region.<br />

Bild 3. Installation und Inbetriebnahme der<br />

Teststellung mit sehr geringem Aufwand:<br />

Zu erkennen ist die Bypass-Armatur mit Sensor<br />

und der Kugelhahn zur Druckerhöhung und<br />

Vermeidung der Gasblasenbildung.<br />

Produktverluste bei der Filterrückspülung<br />

minimieren. Der Einsatz als<br />

Inline-Sensor direkt an den Aufbereitungsstufen<br />

ist ideal dafür<br />

geeignet, geforderte hygienische<br />

oder energetische Prozessoptimierung<br />

durchzuführen. Entscheidend<br />

hierbei ist ein wartungsarmer Einsatz<br />

des Sensors, der lange Intervalle<br />

ohne jeden Eingriff ermöglicht.<br />

Über lange Zeiträume<br />

wartungsfreier Einsatz<br />

Das hygienische Design und die<br />

spezielle Oberflächenbehandlung<br />

des Sensors verhindern die Anhaftung<br />

von Partikeln oder Luftblasen.<br />

Optional stehen für Spezialfälle sehr<br />

wirkungsvolle Reinigungssysteme<br />

zur Verfügung.<br />

In sehr hartnäckigen Fällen kann<br />

für einen nahezu wartungsfreien<br />

Betrieb die Ultraschallreinigung auf<br />

eine Rohrleitung oder eine Bypass-<br />

Armatur befestigt werden.<br />

Ähnlich wie bei der Reinigung<br />

von Brillengläsern beim Optiker<br />

werden hiermit anhaftende Verschmutzungen<br />

sehr wirksam entfernt.<br />

Die Vorteile der Reinigung<br />

sind:<br />

••<br />

Berührungslose Reinigung –<br />

keine hygienische Beeinträchtigung<br />

••<br />

Keine beweglichen Teile –<br />

nahezu wartungsfreies<br />

Reinigungskonzept<br />

••<br />

Leichte Installation<br />

Damit ist in allen Anwendungen ein<br />

über lange Zeiträume wartungsfreier<br />

Einsatz der leistungsfähigen<br />

Trübungsmessung planbar.<br />

Neue Möglichkeiten in der<br />

Praxis bestätigt<br />

Betriebsergebnisse zeigen eindrücklich<br />

die neuen Möglichkeiten<br />

des Sensors. Als Beispiel für eine<br />

solche Anwendung wird nachfolgend<br />

der Einsatz im WW Allmendfeld<br />

der Hessenwasser GmbH & Co.<br />

KG eingehender beschrieben.<br />

Hessenwasser betreibt als kommunale<br />

<strong>Wasser</strong>beschaffungsgesellschaft<br />

eine komplexe Infrastruktur für die<br />

nachhaltige <strong>Wasser</strong>versorgung in<br />

der Metropolregion Frankfurt/Rhein-<br />

Main. Das Versorgungssystem besteht<br />

derzeit aus 28 Trinkwassergewinnungsanlagen,<br />

30 eigenen<br />

Trinkwassernetzbehältern mit Druckerhöhungsanlagen<br />

und rund 350 km<br />

Transportleitungen als Teil des<br />

re gionalen Leitungsverbundnetzes.<br />

Darüber hinaus werden für die<br />

Grundwasseranreicherung und die<br />

landwirtschaftliche Beregnung drei<br />

Fluss wasseraufbereitungsanlagen<br />

betrieben. Neben den eigenen Anlagen<br />

werden fünf <strong>Wasser</strong>verbände<br />

über eine Betriebsführung bzw.<br />

Geschäftsführung betreut. Die jährliche<br />

Trinkwasserabgabe beträgt<br />

rund 100 Mio. m 3 , davon sind rund<br />

60 % Eigengewinnung (Bild 2).<br />

Hessenwasser ist angetreten, die<br />

<strong>Wasser</strong>versorgung durch Modernisierungs-<br />

und Automatisierungsmaßnahmen<br />

effizienter und wirtschaftlicher<br />

zu gestalten. Dabei<br />

kommt dem Qualitätsparameter<br />

Trübung bei der Kontrolle und<br />

Optimierung der Aufbereitung eine<br />

hohe Bedeutung zu.<br />

Einsatz im Reinwasser<br />

Bei der Installation im Bypass ist<br />

die Bildung von Luftblasen zu<br />

vermeiden. Bild 3 zeigt die Installation<br />

und Inbetriebnahme der Teststellung<br />

mit sehr geringem Aufwand.<br />

Hierzu wurde mit einem<br />

Ventil der Abfluss soweit reduziert<br />

und der Druck erhöht, dass keine<br />

Gasblasenbildung mehr vorhanden<br />

war.<br />

Sofort nach Inbetriebnahme<br />

und Beruhigung wurde ein stabiler<br />

Messwert von 0,03 FNU angezeigt;<br />

eine Kalibrierung war nicht<br />

notwendig. Anschließend wurde<br />

die Messung für die gesamte<br />

Messdauer von 50 Tagen ohne<br />

personellen Aufwand durchgehend<br />

betrieben.<br />

Bild 4 zeigt den Verlauf der<br />

Messwerte im Reinwasser im Vergleich<br />

zu installierten Messungen.<br />

Als erstes sind regelmäßige Spitzen<br />

zu erkennen. Hier als Trübung angezeigt<br />

werden Luftblasen, die bei<br />

den Filterrückspülungen mit Druckluft<br />

entstehen.<br />

Damit kann die Messung sofort<br />

betriebliche Belange sichtbar machen<br />

– die Trübungsmessung ist<br />

ein ideales Werkzeug nicht nur zur<br />

Überwachung, sondern auch zur<br />

Anlagenoptimierung.<br />

Beim Verlauf der Trübung ist<br />

im Reinwasser zu sehen, dass im<br />

Vergleich zu den installierten Messungen<br />

über lange Zeiträume ein<br />

Betrieb im Medium ohne jede zusätzliche<br />

Reinigung und Wartung<br />

sehr stabil im untersten Messbereich<br />

von 0,01 bis 0,05 FNU<br />

möglich ist. Bei Beendigung der<br />

Messung war noch keinerlei Erhöhung<br />

der Messwerte aufgrund<br />

von Verschmutzung festzustellen.<br />

Oktober 2014<br />

1032 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Filtration, Membrantechnik | FOKUS |<br />

Einsatz in Rohwasser<br />

Auch der Einsatz über 50 Tage im<br />

Rohwasser bei schwankenden höheren<br />

Trübungsgehalten von 0,1<br />

bis 0,4 FNU zeigt ähnliche Verläufe.<br />

Wieder sichtbar in Bild 5 ist, dass bei<br />

den Filterspülungen auch in diesen<br />

Rohrleitungsteil Luft gelangte. Diese<br />

bewirkt hier eine kurze Aufwirbelung<br />

von Partikeln, die eine längere<br />

Zeit benötigen, bis sie aus der<br />

Bypass installation verdrängt werden.<br />

Eine automatische Spülung des<br />

Bypasses oder der Einsatz der<br />

Messung direkt in der Rohrleitung<br />

würden dies schnell beheben. Anschließend<br />

ist aber das alte Niveau<br />

der Trübung wieder stabil erreicht<br />

und die Messung läuft auch hier<br />

ohne jeden manuellen Eingriff sicher.<br />

In Bild 6 a ist der frisch aus der<br />

Armatur entnommene Sensor mit<br />

leichten Verschmutzungen zu erkennen.<br />

Mit Verschmutzung zeigt<br />

der Sensor an Luft nur eine Trübung<br />

von 0,02 FNU und nach Abwischen<br />

mit einem Papiertuch nur noch von<br />

0,01 FNU (Bild 6 b). Die anhaftende<br />

Verschmutzung nach 50 Betriebstagen<br />

im Rohwasser ist somit für die<br />

Messung unerheblich. Hier zeigt sich<br />

die gute Selbstreinigungsfähigkeit<br />

des Sensors mit dem hygienischen<br />

Design.<br />

Der Einsatz zeigt, dass auch ein<br />

wartungsarmer Betrieb eines mediumsberührenden<br />

Sensors im feststoffhaltigen<br />

Trinkwasser möglich<br />

ist. Ein noch weit längerer Betrieb<br />

ohne jeden Eingriff lässt sich erreichen,<br />

wenn die beschriebene<br />

optionale Ultraschall-Reinigung installiert<br />

wird.<br />

Damit zeigt sich, dass die Messung<br />

in allen Aufbereitungsstufen<br />

eines <strong>Wasser</strong>werkes und als Referenzmessung<br />

im Labor sehr einfach<br />

einzustellen, handzuhaben und<br />

sehr wartungsarm ist.<br />

Im Hinblick auf den personellen<br />

Aufwand durch das Fachpersonal vor<br />

Ort sind unkomplizierte Installation<br />

und Handhabung eines Messgeräts<br />

besonders wichtig. Die erzielten<br />

Ergebnisse entsprechen somit den<br />

Vorstellungen des Betreibers.<br />

Trübung in FNU<br />

0,20<br />

0,18<br />

0,16<br />

0,14<br />

0,12<br />

0,10<br />

0,08<br />

0,06<br />

0,04<br />

0,02<br />

0,00<br />

09.02.2014 16.02.2014 23.02.2014 02.03.2014 09.03.2014 16.03.2014 23.03.2014<br />

Literatur<br />

[1] TrinkwV „Trinkwasserverordnung in<br />

der Fassung der Bekanntmachung<br />

vom 2. August 2013 (BGBl. I S. 2977),<br />

die durch Artikel 4 Absatz 22<br />

des Gesetzes vom 7. August 2013<br />

(BGBl. I S. 3154) geändert worden ist“.<br />

[2] DVGW <strong>Wasser</strong>-Information Nr. 53: Hinweise<br />

zur Optimierung der Partikelabtrennung<br />

bei der <strong>Wasser</strong>aufbereitung;<br />

Eine Information des DVGW-Fachausschusses<br />

„<strong>Wasser</strong>aufbereitung“; Ausgabe<br />

5/98.<br />

[3] DVGW <strong>Wasser</strong>-Information Nr. 48:<br />

Kontinuierliche Trübungsmessung im<br />

<strong>Wasser</strong>werk; Eine Information des<br />

Hessenwasser WW Allmendfeld; Trübungsmessung Reinwasserseite<br />

installierte Messung (1)<br />

installierte Messung (2)<br />

Test CUS52D<br />

Bild 4. Verläufe im Vergleich zu installierten Trübungsmessungen; die regelmäßigen<br />

Spitzen entstehen durch Luftblasen im System während der Filterrückspülungen mit<br />

Druckluft.<br />

Trübung in FNU<br />

0,50<br />

0,45<br />

0,40<br />

0,35<br />

0,30<br />

0,25<br />

0,20<br />

0,15<br />

0,10<br />

0,05<br />

Hessenwasser WW Allmendfeld; Trübungsmessung Rohwasser<br />

0,00<br />

27.03.2014 03.04.2014 10.04.2014 17.04.2014<br />

Bild 5. Verläufe Rohwasser; auch hier regelmäßige Spitzen aufgrund von Luft im System<br />

durch die Filterrückspülungen.<br />

a) b)<br />

DVGW-Fachausschusses „<strong>Wasser</strong>aufbereitung“;<br />

Ausgabe 2/97.<br />

[4] Umweltbundesamt, Liste der Aufbereitungsstoffe<br />

und Desinfektionsverfahren<br />

gemäß § 11 der Trinkwasserverordnung;<br />

Stand: November 2012.<br />

Kontakt:<br />

Endress+Hauser,<br />

Messtechnik GmbH+Co. KG,<br />

Colmarer Strasse 6, D-79576 Weil am Rhein,<br />

Tel. (07621) 97501, Fax (07621) 975555,<br />

E-Mail: info@de.endress.com,<br />

www.de.endress.com<br />

Bild 6. Sensor<br />

nach 7 Wochen<br />

Betrieb im Rohwasser<br />

(Anzeige<br />

an Luft 0,02<br />

FNU) und nach<br />

Abwischen<br />

(Anzeige an<br />

Luft 0,01 FNU).<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1033

| FOKUS<br />

|<br />

Filtration, Membrantechnik<br />

Ultrafiltration sorgt für klare Verhältnisse<br />

Multibore® Membranen der BASF-Tochtergesellschaft inge® verbessern die<br />

<strong>Wasser</strong>aufbereitung<br />

Meere und Ozeane sind der größte<br />

<strong>Wasser</strong>speicher der Erde. Ihr<br />

<strong>Wasser</strong> wird bereits seit Jahrzehnten<br />

durch Entsalzen in großem Umfang<br />

trinkbar gemacht. Im westafrikanischen<br />

Ghana entsteht zur Zeit eine<br />

moderne Meerwasserentsalzungsanlage,<br />

die täglich bis zu 60 000 m 3<br />

Trinkwasser produzieren und damit<br />

eine halbe Million Menschen versorgen<br />

kann. In dieser Anlage bereiten<br />

die Ultrafiltrationsmembranen<br />

der BASF-Tochtergesellschaft inge®<br />

in der Vorstufe das Meerwasser für die<br />

eigentliche Entsalzung vor und schützen<br />

die nachgeschalteten Salzfilter<br />

vor Verunreinigungen. Diese arbeiten<br />

nach dem Prinzip der Umkehrosmose,<br />

bei der das <strong>Wasser</strong> in einzelnen<br />

Molekülen durch eine empfindliche<br />

Membran diffundiert. Weil dafür hohe<br />

Drücke von bis zu 80 bar erforderlich<br />

sind, trägt die Vorreinigung zusätzlich<br />

dazu bei, den Energieaufwand in<br />

Grenzen zu halten.<br />

Das dem Meer entnommene<br />

<strong>Wasser</strong> wird durch die sehr feinporigen<br />

Multibore®-Membranen gepresst<br />

und kann sie passieren, während<br />

unerwünschte Schwebstoffe,<br />

wie Sand, Lehm, Algen und sogar<br />

Krankheitserreger, zurückgehalten<br />

werden. Die Ultrafiltrationsmembranen<br />

sehen auf den ersten Blick aus<br />

wie dünne weiße Röhrchen, erst<br />

der Querschnitt offenbart ihr komplexes<br />

Innenleben: Die Faser enthält<br />

sieben Kapillaren, in die das Rohwasser<br />

läuft. Die Wände dieser Kapillaren<br />

haben winzige Poren mit<br />

etwa 20 Nanometern Durchmesser –<br />

das ist 500-mal dünner als ein Faden<br />

eines Spinnennetzes. Alle Partikel,<br />

die größer sind, hält die Membran<br />

hier zurück. Nur das gereinigte<br />

<strong>Wasser</strong> dringt durch die Poren in die<br />

Kunststofffaser ein und tritt außen<br />

an der Faser wieder aus.<br />

Die Herstellung der Ultrafiltrationsmembranen<br />

verlangt viel Know-how<br />

und Erfahrung. „Die Herausforderung<br />

ist, dass während des Produktionsprozesses<br />

Poren entstehen, die<br />

klein genug sind und sich gleichmäßig<br />

über die Membran oberfläche<br />

verteilen“, erklärt Dr. Nicole Janssen,<br />

Laborteamleiterin der Forschung<br />

Performance Materials. Sie optimiert<br />

mit ihrem Team die Bedingungen<br />

und das Ausgangsmaterial, aus<br />

dem die Membran- Fasern hergestellt<br />

werden: den BASF-Kunststoff<br />

Ultrason® E, ein Polyethersulfon.<br />

„Wir können die Ultrason®-Lösung<br />

sowie den Prozess inzwischen<br />

sehr gut einstellen, sodass die<br />

Membranen eine sichere Filterleistung<br />

bieten.“<br />

Doch damit die Filter in der<br />

Praxis zuverlässig arbeiten, müssen<br />

nicht nur Größe und Verteilung der<br />

Poren stimmen, sondern die Fasern<br />

müssen auch widerstandsfähig sein.<br />

Dafür sorgt die wabenartige Struktur<br />

im Faserinneren, die Experten<br />

der BASF-Tochtergesellschaft inge®<br />

konstruiert haben. „Die Anordnung<br />

der sieben Kapillaren in der Stützstruktur<br />

macht die Faser mechanisch<br />

stabil und damit robust“,<br />

erläutert Martin Heijnen, Leiter der<br />

Membranentwicklung bei inge®<br />

und ergänzt: „Das schützt die<br />

Membran vor feinen Rissen, durch<br />

die sonst Bakterien oder Viren<br />

schlüpfen könnten.“<br />

In einer Filteranlage, durch die<br />

beispielsweise das Meerwasser in<br />

Ghana gepumpt wird, sind die<br />

Membranfasern gebündelt in weiße<br />

Kunststoffzylinder gepackt. Die<br />

Enden sind über ein Epoxidharz<br />

Oktober 2014<br />

1034 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

mit dem Gehäuse verklebt. Im Betrieb wird<br />

dann die Unterseite verschlossen, sodass die<br />

Kapillaren nur an der Oberseite geöffnet sind.<br />

Dort wird das Rohwasser mit einem Druck<br />

von zirka 0,5 bar hineingepumpt. Der einzige<br />

Weg, den es von hier nehmen kann, verläuft<br />

über die Poren in den Kapillarinnenwänden<br />

der Fasern und an ihrer Außenseite als<br />

sauberes <strong>Wasser</strong> wieder hinaus.<br />

Verunreinigungen vermeiden<br />

Mit der Zeit sammeln sich die Rückstände in<br />

den Kapillaren an. Damit das <strong>Wasser</strong> diesen<br />

sogenannten Filterkuchen durchdringen<br />

kann, muss der Druck erhöht werden. Das<br />

ist energieaufwendig und belastet die<br />

Membranen. Deshalb wird das Filtersystem<br />

regelmäßig alle ein bis zwei Stunden<br />

gereinigt, indem der <strong>Wasser</strong>fluss umgekehrt<br />

wird: Sauberes <strong>Wasser</strong> wird kurzzeitig von<br />

außen in die Fasern gepresst und spült den<br />

Filterkuchen aus den Kapillaren.<br />

Trotzdem können Verstopfungen in den<br />

Poren oder klebrige Stoffe wie Zucker oder<br />

Eiweiße zurück bleiben. Sie werden in<br />

größeren Abständen chemisch etwa mit<br />

Natronlauge, Säure oder Hypochlorit beseitigt.<br />

Allerdings können Oxi dationsmittel<br />

mit der Zeit den Kunststoff Ultrason®E<br />

angreifen. Das wollen die Materialexpertin<br />

Janssen und ihre Kollegen verhindern. Zum<br />

Beispiel arbeiten sie daran, die Filteroberfläche<br />

der Kapillaren hydrophiler, also<br />

wasserliebender, zu machen. So sollen sich<br />

Verunrei nigungen weniger leicht absetzen.<br />

Das würde die Reinigung erleichtern und<br />

auch chemische Reinigungsschritte einsparen.<br />

„Das bedeutet eine längere Lauf- und<br />

Lebenszeit der Membranen“, so Janssen.<br />

Diese Optimierungen würden nicht nur<br />

bei der Vorreinigung von Meerwasser nutzbringend<br />

sein, sondern auch bei der Aufbereitung<br />

von Trinkwasser oder der Behandlung<br />

von Prozess- und <strong>Abwasser</strong>.<br />

Kontakt:<br />

BASF SE,<br />

Carl-Bosch-Straße 38,<br />

D-67056 Ludwigshafen,<br />

Tel. (0621) 60-0,<br />

Fax (0621) 60-42525,<br />

E-Mail: global.info@basf.com,<br />

www.basf.com<br />

WIR MACHEN<br />

WASSER SAUBERER.<br />

Reinstes Trinkwasser<br />

sorgenfrei genießen.<br />

<strong>Wasser</strong> ist unser kostbarstes Gut und eines der am strengsten<br />

kontrollierten Lebensmittel überhaupt. Der Bedarf an sauberem<br />

Trinkwasser steigt global. Unsere Technologien für <strong>Wasser</strong>filtration<br />

und -aufbereitung sorgen dafür, dass <strong>Wasser</strong> – durch<br />

Reduktion von Mikrobiologie und bei gleichzeitigem Erhalt aller<br />

lebenswichtigen Mineralien – hygienisch einwandfrei ist. Mit<br />

innovativen <strong>Wasser</strong>filtrationslösungen von der Separation über<br />

die Partikel- bis zur Membranfiltration können neue Quellen<br />

umweltschonend und wirtschaftlich erschlossen werden.<br />

MAHLE Water Technologies ist Mehrwert für Ihren Erfolg.<br />

Wir sind mehr als Produkte. We engineer values.<br />

www.mahle-industry.com<br />

WATER TECHNOLOGIES

| FOKUS<br />

|<br />

Filtration, Membrantechnik<br />

Demonstrationsanlage auf der kommunalen<br />

Kläranlage Ehekirchen.<br />

Demonstrationsanlage für die<br />

<strong>Abwasser</strong> behandlung in Deutschland<br />

Die Firma Epuramat stellt kompakte, chemikalienfreie und energieeffiziente Lösungen zur <strong>Wasser</strong>- und<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung bereit. Um die abwassertechnischen Produkte von Epuramat unter realen Bedingungen<br />

testen und präsentieren zu können, wurde eine Demonstrationsanlage auf der kommunalen Kläranlage<br />

Ehekirchen in Deutschland installiert.<br />

Im Rahmen eines geplanten Kläranlagenausbaus<br />

installierte Epuramat<br />

dort zunächst Ende 2013 eine Anlage<br />

zur Vorklärung von <strong>Abwasser</strong>. Die<br />

hohe Effizienz der eingesetzten Vorklärtechnik<br />

mithilfe des ExSep® und<br />

das unerwartet hohe öffentliche Interesse<br />

veranlassten Epuramat, eine<br />

komplette Demonstrationsanlage in<br />

Ehekirchen mit allen von Epuramat<br />

im Bereich der <strong>Abwasser</strong>behandlung<br />

entwickelten technischen Lösungen<br />

zu installieren.<br />

Diese Demonstrationsanlage deckt<br />

die beiden wichtigsten Anwendungsbeispiele<br />

im Bereich der kommunalen<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung ab. Das<br />

erste ist eine Vorklärung mit zwei<br />

ExSep® (innovative, patentierte Technologie<br />

für die Fest-Flüssig-Trennung),<br />

kombiniert mit einer Schlammentwässerungsanlage<br />

für die Vorklärung<br />

von bis zu 35 m³ <strong>Abwasser</strong> pro<br />

Stunde, kombiniert mit einer weitergehenden<br />

biologischen Behandlung<br />

mittels eines STM-AeratorTM ausgelegt<br />

für 3 m³ <strong>Abwasser</strong> pro Stunde.<br />

Das zweite Beispiel ist die sogenannte<br />

Box4Water (B4W), eine komplette<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlungsanlage<br />

kompakt integriert in einem Standard-20‘<br />

Container. Die B4W umfasst<br />

einen Puffertank, die Vorklärtechnik<br />

ExSep®, eine biologische Behandlung<br />

(Bio-Membran-Reaktor) sowie ein<br />

Schlammentwässerungssystem für die<br />

weitergehende <strong>Abwasser</strong>reinigung.<br />

Dank der Aufstellung auf einer<br />

bestehenden Kläranlage können<br />

diese <strong>Abwasser</strong>reinigungssysteme<br />

unter realen Einsatzbedingungen<br />

betrieben werden. Dadurch kommen<br />

Besucher in den Genuss einer<br />

praxisbezogenen Erläuterung der<br />

Funktionsweise und haben die<br />

Möglichkeit, das Design und die<br />

Leistung der abwassertechnischen<br />

Lösungen direkt zu beurteilen.<br />

Weitere Informationen:<br />

www.epuramat.com<br />

Über Epuramat S.A.<br />

Epuramat S.A. wurde 2005 in Luxemburg gegründet. Das Unternehmen stellt kompakte, chemikalienfreie und<br />

energieeffiziente Lösungen zur <strong>Wasser</strong>- und <strong>Abwasser</strong>behandlung bereit. Seine patentierte Vorklärtechnologie<br />

ExSep ® (Extrem-Separator) bedient sich der Strömungsdynamik, um Feststoffe von Flüssigkeiten abzutrennen,<br />

und enthält keine beweglichen Teile. Mithilfe des ExSep ® kann <strong>Abwasser</strong> leichter und effizienter aufbereitet<br />

und wiederverwendet werden. Epuramat-Systeme können bei einer Vielzahl von kommunalen und industriellen<br />

Anwendungen eingesetzt werden. Dazu zählen auch die dezentrale Aufbereitung des <strong>Abwasser</strong>s von abgelegenen<br />

Gemeinden zur Direkteinleitung in offene Gewässer, Öl-<strong>Wasser</strong>-Trennung, die Behandlung von industriellem<br />

<strong>Abwasser</strong> zur Wiederverwendung sowie die Behandlung von <strong>Abwasser</strong> aus der Gärresteaufbereitung in<br />

Biogasanlagen. Klärsysteme von Epuramat befinden sich heute in Europa, den USA sowie Kanada im Einsatz.<br />

Oktober 2014<br />

1036 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Ein Quell für Ihre<br />

Entscheidungspraxis!<br />

Die AVB <strong>Wasser</strong>V – weitestgehend und nur mit wenigen<br />

Ausnahmen legt sie alle Bedingungen für die privatrechtliche<br />

<strong>Wasser</strong>versorgung fest. Es bleiben kaum Möglichkeiten<br />

für ergänzende Regelungen, jedoch eine Vielzahl<br />

rechtlicher, wirtschaftlicher und technischer Fragen.<br />

Klaus-Dieter Morell zeigt mit diesem Werk den von<br />

der AVB <strong>Wasser</strong>V angestrebten Interessenausgleich<br />

zwischen den Belangen der <strong>Wasser</strong>versorgungsunternehmen<br />

und ihren Kunden auf. In seinem Kommentar<br />

zieht er dabei die bislang ergangene Rechtsprechung<br />

und Literatur heran und arbeitet sie mit ein.<br />

Als Materialien sind neben den „Installateurrichtlinien“<br />

auch die VKU-Formulierungshilfen für „Ergänzende<br />

Bestimmungen zur AVB <strong>Wasser</strong>V“ enthalten.<br />

Verordnung über<br />

Allgemeine Bedingungen<br />

für die Versorgung mit<br />

<strong>Wasser</strong> (AVB <strong>Wasser</strong>V)<br />

Ergänzbarer Kommentar<br />

Von RA Klaus-Dieter Morell, Swisttal<br />

Loseblattwerk, 487 Seiten, € (D) 58,–,<br />

ca. 1 Ergänzungslieferung pro Jahr,<br />

ISBN 978-3-503-02371-4<br />

Besonders unverzichtbar ist der Kommentar für alle<br />

Städte, Gemeinden und Verbände, die die <strong>Wasser</strong>versorgung<br />

auf Basis einer <strong>Wasser</strong>versorgungssatzung<br />

betreiben. Diese muss im Wesentlichen den Bestimmungen<br />

der AVB <strong>Wasser</strong>V entsprechen. Hier leistet<br />

der Autor Hilfestellung bei Fragestellungen zur Anwendung<br />

und Auslegung von Satzungen.<br />

Weitere Informationen:<br />

www.ESV.info/978-3-503-02371-4<br />

Bestellungen bitte an den Buchhandel oder: Erich Schmidt Verlag GmbH & Co. KG · Genthiner Str. 30 G · 10785 Berlin<br />

Tel. (030) 25 00 85-228 · Fax (030) 25 00 85-275 · ESV@ESVmedien.de · www.ESV.info

| FOKUS<br />

|<br />

Filtration, Membrantechnik<br />

Pilotprojekt zur Beseitigung von<br />

Mikroverunreinigungen in Kläranlagen<br />

Vierte Reinigungsstufe in Kläranlagen geplant: Alltech Dosieranlagen beteiligt sich mit einer<br />

Aufbereitungs- und Dosieranlage zur Pulveraktivkohle-Dosierung an einem Pilotprojekt zur Beseitigung<br />

von Mikroverun reinigungen in Kläranlagen in der <strong>Abwasser</strong>reinigungsanlage (ARA) Ergolz 1 in Sissach<br />

in der Schweiz.<br />

Schmerzmittel, künstliche Süßstoffe,<br />

Pflanzenschutzmittel und<br />

Koffein zählen zu den Mikroverunreinigungen,<br />

die auch nach den bislang<br />

drei Reinigungsstufen in Kläranlagen<br />

noch im <strong>Abwasser</strong> enthalten sind.<br />

Über das <strong>Abwasser</strong> gelangen sie<br />

in Flüsse und Seen. Da Trinkwasser<br />

auch aus Oberflächenwasser gewonnen<br />

wird, werden damit<br />

auch die Mikroverunreinigungen der<br />

Nahrungskette wieder zugeführt.<br />

Um dies zu vermeiden, nehmen die<br />

Kläranlagen in den kommenden<br />

Jahren suk zessive Investi tionen für<br />

die Ergänzung um eine vierte<br />

Reinigungs stufe zur Entfernung von<br />

Mikro verunreinigungen vor.<br />

Mikroverunreinigungen mit<br />

Pulveraktivkohle beseitigen<br />

Bei dem Pilotprojekt zur Beseitigung<br />

von Mikroverunreinigungen<br />

in der ARA Ergolz 1 in Sissach,<br />

Schweiz, werden zwei Verfahrensansätze<br />

erprobt: die PAK-Dosierung<br />

und die Ozonierung. Beim<br />

PAK-Ansatz wird Pulveraktivkohle<br />

Oktober 2014<br />

1038 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Filtration, Membrantechnik | FOKUS |<br />

mit dem <strong>Abwasser</strong> in Kontakt gebracht.<br />

Die Mikroverunreinigungen<br />

legen sich an die Oberfläche der<br />

Pulveraktivkohle an und werden<br />

danach herausgefiltert.<br />

Alltech hat für einen Pilotversuch<br />

zur Pulveraktivkohle-Dosierung<br />

in der ARA Ergolz 1 eine<br />

Auf bereitungs- und Dosieranlage<br />

ge liefert.<br />

(ARA) zur gezielten Entfernung von<br />

Mikroverunreinigungen ausgebaut<br />

werden. Hier hat das Parlament im<br />

März 2014 einer entsprechenden<br />

Änderung des Gewässerschutzgesetzes<br />

zugestimmt.<br />

Kontakt:<br />

Alltech Dosieranlagen GmbH,<br />

Postfach 1120, D-76352 Weingarten,<br />

Tel. (07244) 70 26-0, Fax (07244) 70 26-50,<br />

E-Mail: info@alltech-dosieranlagen.de,<br />

www.alltech-dosieranlagen.de<br />

Anlage zur Aufbereitung<br />

einer PAK-Suspension<br />

Die Alltech Anlage zur Aufbereitung<br />

einer PAK-Suspension besteht aus<br />

PAK-Lagerung und -Versorgung mit<br />

Wechselcontainern, Förderschnecke,<br />

Trockengutdosierer, Dosier- und<br />

Benetzungssystem sowie einem<br />

Injektor für die Suspensionsförderung.<br />

Zwei Wechselcontainer, die<br />

bereits ab Werk mit Pulveraktivkohle<br />

befüllt sind, werden über<br />

einer Förderschnecke positioniert<br />

und über eine automatische Umschaltung<br />

alternierend zur Materialversorgung<br />

des Trockengutdosierers<br />

bereitgestellt.<br />

Jeder Container hat ein Volumen<br />

von 2700 Litern. Durch den Einsatz<br />

von Versorgungscontainer und Reservecontainer<br />

wird die kontinuierliche<br />

Versorgung mit Aktivkohle gewährleistet<br />

und das Handling der<br />

leeren Container muss nicht zeitnah<br />

erfolgen. Eine Schrägförderschnecke<br />

transportiert die Pulveraktivkohle<br />

in den Trockengutdosierer. Um eine<br />

genaue Chargendosierung zu erzielen,<br />

ist der Trockengutdosierer<br />

auf einer Waage positioniert, die<br />

den genauen Ist-Wert erfasst und<br />

die Pulverzugabe überwacht. In der<br />

speziellen Benetzungseinheit wird<br />

die Aktivkohle mit <strong>Wasser</strong> dispergiert<br />

und danach über einen<br />

Injektor mit dem Treibwasser in den<br />

Prozess dosiert.<br />

Performance 3 .<br />

Zeit für eine UmwälZUng<br />

im KlärbecKen.<br />

150 JAHre<br />

Nachrüsten der Schweizer<br />

Kläranlagen<br />

In der Schweiz sollen in den nächsten<br />

zwei Jahrzehnten rund 100<br />

der 700 <strong>Abwasser</strong>reinigungsanlagen<br />

Das Wort Umwälzung bedeutet so viel wie: Revolution.<br />

Die spielt sich in Klärwerken rund um den Globus ab. Die Akteure:<br />

innovative belüfter-Kombinationen aus blower-, Hybrid- und<br />

Turbotechnik von AerZen. in der Kombination garantieren sie<br />

erstmals eine genaue Versorgung des Klärbeckens mit Prozessluft.<br />

ergebnis: eine bisher nicht gekannte energieeffizienz. Die<br />

einspareffekte verblüffen, überzeugen, begeistern am ende.<br />

bereits nach 2 Jahren kann sich die investition rechnen!<br />

revolutionär eben!<br />

www.aerzen.com<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1039

| FOKUS<br />

|<br />

Filtration, Membrantechnik<br />

Ab jetzt duschen wir mit Regenwasser<br />

Mit neuer <strong>Wasser</strong>aufbereitungstechnologie einfach und preiswert Trinkwasser<br />

aus Regenwasser erzeugen und Wärme rückgewinnen<br />

Oliver Ringelstein, INTEWA GmbH<br />

Neu ist die Idee der autarken<br />

<strong>Wasser</strong>versorgung nicht. Meist<br />

finden sich diese Eigenversorgungsanlagen<br />

im ländlichen, nicht<br />

erschlossenen Raum und werden<br />

mit Grundwasser gespeist. Jedoch<br />

hat nicht jeder Hauseigentümer<br />

Übersicht AQUALOOP Regenwassersystem<br />

die Möglichkeit, diese Quellen zu<br />

nutzen. Regenwasser hingegen<br />

steht fast überall zur Verfügung.<br />

Es wird jedoch bislang, außer für<br />

die Spülung von Toiletten und<br />

die Gartenbewässerung, kaum verwendet.<br />

• Auffangen des Regenwassers von 120 m² Dachfläche<br />

• PURAIN 100 Regenwasserfilter incl. Skimmerüberlauf und Rückstauklappe,<br />

Zulaufberuhigung<br />

• Speicherung in einer 10 m³ Außenzisterne<br />

• AQUALOOP Membranstation mit Ultra-, Mikrofiltration<br />

in Zisterne<br />

• 350 Liter Klarwasserspeicher im Keller für entkeimtes <strong>Wasser</strong><br />

Entnahme aus Klarwasserspeicher mit RAINMASTER-Favorit 20-SC<br />

UV-Entkeimung mit 20 Watt für zusätzliche Sicherheit<br />

Druckerhöhung in bestehendes Leitungssystem<br />

Anschluss an Dusche, Waschmaschine, Handwaschbecken etc.<br />

Trinkwassernachspeisung über RAINMASTER mit Stadtwasser<br />

• Eine separate Stadtwasserleitung zum Küchenhahn<br />

Tabelle 1. Analyseergebnisse der AQUALOOP Regenwasseranlage.<br />

Parameter Einheit Grenzwert<br />

(nach TrinwV)<br />

Regenwasser<br />

Escherichia coli /100 mL 0 0 0<br />

Enterokokken /100 mL 0 0 0<br />

Coliforme Bakterien /100 mL 0 2 0<br />

Koloniezahl 22 °C /mL 100 11 0<br />

Koloniezahl 36 °C /mL 100 12 0<br />

Pseudomonas<br />

Aeruginosa<br />

/100 mL – 0 0<br />

Aufbereitung<br />

durch Aqualoop<br />

TOC mg/L – 3 mg/L 2,8 mg/L<br />

pH 9,5 10,79 10,36<br />

Calcium mg/L 22,4<br />

Magnesium mg/L < 0,5<br />

Leitfähigkeit<br />

bei 25 °C<br />

μs/cm 2790 215<br />

Kupfer mg/L 2 0,008<br />

Quelle: Institut für <strong>Wasser</strong>- und <strong>Abwasser</strong>analytik GmbH<br />

Nach der Europäischen Trinkwasserverordnung<br />

muss für die<br />

Körperhygiene, wie Duschen,<br />

Händewaschen <strong>Wasser</strong> mit Trinkwasserqualität<br />

verwendet werden.<br />

Um die Anforderungen der EG-<br />

Richtlinie „<strong>Wasser</strong> für den menschlichen<br />

Gebrauch“ zu erfüllen, hat die<br />

INTEWA GmbH im Rahmen des EU-<br />

Projektes „Eco Innovation“ ein spezielles<br />

Konzept in einer Demonstrationsanlage<br />

eines Einfamilienhauses<br />

umgesetzt. Da bei diesem Projekt<br />

nicht ausreichend Regenwasser für<br />

alle Verbraucher vorhanden ist, wird<br />

in einer weiteren Recyclingstufe das<br />

Duschwasser, welches nach der Benutzung<br />

als Grauwasser bezeichnet<br />

wird, aufgefangen, recycelt und anschließend<br />

als Toilettenspülwasser<br />

nochmal verwendet. Parallel wird<br />

aus dem Grauwasser Wärme entzogen<br />

und für die Vorerwärmung des<br />

Duschwassers verwendet.<br />

Die Hauptvorteile der sogenannten<br />

AQUALOOP-Technologie:<br />

••<br />

Einsparung von Trinkwasserressourcen<br />

••<br />

Einsparung von Kanälen und<br />

Leitungssystemen<br />

••<br />

Kosteneinsparung für Betreiber<br />

und Nutzer<br />

••<br />

Mehr Unabhängigkeit vom<br />

Versorger<br />

Weiches, kalkfreies <strong>Wasser</strong><br />

••<br />

Keine anthropogenen Spurenstoffe<br />

im <strong>Wasser</strong><br />

••<br />

Einfache Nachrüstung möglich<br />

durch Nutzung des bestehenden<br />

Leitungssystems<br />

Nachrüstung der AQUALOOP<br />

Regenwasseranlage<br />

Das Regenwasser wird von der<br />

120 m² großen Dachfläche aufgefangen<br />

und in einer 10 m³ Zisterne<br />

gesammelt.<br />

Oktober 2014<br />

1040 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Filtration, Membrantechnik | FOKUS |<br />

Der selbstreinigende PURAIN-<br />

Regenwasserfilter (mit integriertem<br />

Skimmerüberlauf, Rückstauklappe<br />

und Wechselsprungprinzip) reinigt<br />

das <strong>Wasser</strong> mithilfe eines 0,8 mm<br />

Spaltsiebes vor. Mit der AQUALOOP-<br />

Membranstation in der Zisterne<br />

wird das Regenwasser durch die<br />

Membranfasern mit einer Porengröße<br />

von 0,2 µm mikrofiltriert (Entkeimung)<br />

und in einen 350 Liter Klarwasserspeicher<br />

im Keller gefördert.<br />

Um eine mögliche Gefährdung infolge<br />

potenzieller Nachverkeimung<br />

in diesem Innentank auszuschließen,<br />

wird das <strong>Wasser</strong> vor der Verteilung<br />

im Haus noch zusätzlich durch<br />

eine UV-Behandlung desinfiziert.<br />

Das so gereinigte <strong>Wasser</strong> wird durch<br />

das drehzahlgesteuerte Hauswasserwerk<br />

RAINMASTER Favorit SC in das<br />

bestehende Leitungssystem zu den<br />

Entnahmestellen im Haus gepumpt.<br />

Das hiervon getrennte Stadtwasserleitungssystem<br />

versorgt einzig die<br />

Nachspeisung in den DVGW<br />

zertifizierten RAINMASTER Favorit<br />

sowie den Trinkwasseranschluss in<br />

der Küche. Die <strong>Wasser</strong>qualität<br />

der AQUALOOP Anlage wird in<br />

regelmäßigen Abständen überprüft.<br />

Sind die Ergebnisse einwandfrei,<br />

kann auch die Trinkwasserversorgung<br />

in der Küche in<br />

Zukunft mit Regenwasser betrieben<br />

werden.<br />

Da das bestehende Leitungssystem<br />

übernommen werden kann,<br />

ermöglicht dieses Konzept nun<br />

erstmals auch die einfache Nachrüstung<br />

von Regenwassersystemen.<br />

<strong>Wasser</strong>qualität des<br />

Regenwassers<br />

Die Qualität des Regenwassers und<br />

die Reinigungsleistung der Anlage<br />

wurden durch Proben an verschiedenen<br />

Stellen des Gesamtsystems<br />

untersucht. Die Analyseergebnisse<br />

zeigen, dass die bakterielle Belastung<br />

des Rohwassers aus der<br />

Regenwasserzisterne bereits sehr<br />

niedrig ist. Weder das Bakterium<br />

E.coli, ein wichtiger Hinweis auf<br />

Verschmutzung mit Fäkalien, noch<br />

der Krankheitserreger Pseudomonas<br />

aeruginosa konnten in den Proben<br />

gefunden werden.<br />

Durch die Analyse des aufbereiteten<br />

<strong>Wasser</strong>s nach der Mikrofiltration,<br />

in der keine coliformen Bakterien<br />

und Bakterienkolonien mehr nachgewiesen<br />

wurden, kann das Aufbereitungspotenzial<br />

der Membran<br />

belegt werden. Eine zusätzliche Entkeimung<br />

durch die UV-Lampe wäre<br />

laut Analyseergebnis nicht nötig<br />

gewesen, dient aber der zusätzlichen<br />

Sicherheit. Für alle untersuchten<br />

Parameter wurden die<br />

Grenzwerte der Trinkwasserverordnung<br />

für „<strong>Wasser</strong> für den menschlichen<br />

Gebrauch“ eingehalten (siehe<br />

Tabelle 1). Einzig der pH-Wert<br />

wurde bei der ersten Beprobung<br />

überschritten. Ursache war hier aufgrund<br />

einer Reparaturmaßnahme<br />

eine alkalische Ausschlämmung der<br />

Betonzisterne mit Zement.<br />

AQUALOOP Grauwasserrecycling<br />

Beim vorliegenden Demonstrationsprojekt<br />

reicht das Regenwasser<br />

alleine nicht aus, um den gesamten<br />

<strong>Wasser</strong>bedarf der vierköpfigen<br />

Familie zu decken. Durch das zusätzliche<br />

Recycling des aus Dusche<br />

und Handwaschbecken anfallenden<br />

Grauwassers können weitere<br />

ca. 30 m³/Jahr <strong>Wasser</strong> eingespart<br />

und somit der gesamte <strong>Wasser</strong>bedarf<br />

(100 m³/Jahr) gedeckt werden<br />

(Tabelle 2). Dieses nur durch die<br />

Körperpflege relativ gering verschmutzte<br />

„Regen“-<strong>Wasser</strong> wird in<br />

der AQUALOOP Grauwasserrecycling-Anlage<br />

gereinigt und danach<br />

Gesamtübersicht AQUALOOP Regen­ und<br />

Grauwasseranlage.<br />

1. Bioreaktor Grauwasser 350 Liter<br />

2. AQUALOOP Grauwasser Membranstation<br />

3. Wärmetauscher im Grauwasserspeicher<br />

4. AQUALOOP Grauwasser Vorfilter<br />

5. Klarwasserspeicher Grauwasser 350 L<br />

6. Hauswasserwerk RAINMASTER­Eco<br />

7. Warmwasserspeicher<br />

8. Klarwasserspeicher Regenwasser 350 Liter<br />

9. UV­Anlage<br />

10. Hauswasserwerk RAINMASTER­Favorit­SC<br />

11. Regenwasserzisterne 10 m³<br />

12. AQUALOOP Regenwasser Membranstation<br />

13. PURAIN 100 Regenwasserfilter<br />

Übersicht AQUALOOP Grauwassersystem<br />

Belüfteter Wirbelbett-Bioreaktor in 350 Liter Tank<br />

• AQUALOOP-Vorfilter incl. Skimmerüberlauf, Saugheberüberlauf<br />

und Rückstauklappe<br />

• AQUALOOP Membranstation mit Ultra-/Mikrofiltration<br />

• Zwischenspeicherung im 350 Liter Klarwasserspeicher<br />

• Entnahme aus Klarwasserspeicher mit RAINMASTER-Eco<br />

(100 Watt Leistung), Druckerhöhung in separate Betriebswasserleitung<br />

zur Toilette<br />

• Nachspeisung über aufbereitetes Regenwasser<br />

• Wärmetauscher zur Vorerwärmung des kalten Regenwassers<br />

▶ ▶<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1041

| FOKUS<br />

|<br />

Filtration, Membrantechnik<br />

AQUALOOP Grauwasserrecycling System incl.<br />

Wärmespeicher (die Waschmaschine ist an das<br />

Regenwassernetz angeschlossen).<br />

Tabelle 2. Analyseergebnisse der AQUALOOP Grauwasseranlage.<br />

<strong>Wasser</strong> Parameter NSF-Vorgabe Grauwasser<br />

E. coli [/100mL] 14 < 1<br />

Trübung [NTU] 5 0,5<br />

pH 6-9 7,8<br />

BSB 5 [mg/L] 10 5*<br />

*nach 8 Wochen Einfahrphase<br />

Quelle: PIA Prüfinstitut für <strong>Abwasser</strong>technik GmbH<br />

Tabelle 3. Kosten und Einsparpotenziale.<br />

Ort<br />

Auffangfläche 120 m²<br />

Regenwasserertrag<br />

<strong>Wasser</strong>verbrauch 4 Personen*<br />

RW-Verbrauch<br />

GW-Verbrauch<br />

Einsparpotenzial<br />

Kelmis, Belgien<br />

ca. 90 m³ / Jahr<br />

ca. 105 m³ / Jahr<br />

ca. 70 m³ / Jahr<br />

ca. 30 m³ / Jahr<br />

ca. 100 m³ / Jahr<br />

Durchschnittliche <strong>Wasser</strong>preise in D** 5,00 €/ m³<br />

Stromkosten Anlage / m³ bei 0,23€/kWh<br />

Einsparpotenzial D nach Abzug Stromkosten<br />

Energiepotenzial Wärmerückgewinnung<br />

Einsparpotenzial Wärmerückgewinnung***<br />

Modell 1****: Regen- und Grauwasser incl.<br />

Wärmerückgewinnung<br />

0,43 €/m³<br />

4,57 €/m³<br />

für die Toilettenspülung genutzt.<br />

Im Gegensatz zur Regenwasserzisterne<br />

kommt das Grauwassersystem<br />

dabei mit zwei sehr kleinen<br />

Speichern (2 x 350 Liter) aus, die<br />

den ungefähren Tagesbedarf abdecken.<br />

Zur Reinigung werden zunächst<br />

über den AQUALOOP-Vorfilter<br />

grobe Schmutzstoffe, beispielsweise<br />

Haare, abgetrennt.<br />

Danach wird das <strong>Wasser</strong> im belüfteten<br />

Wirbelbett durch Mikroorganismen,<br />

die die Füllkörper im<br />

Aufbereitungstank besiedeln, biologisch<br />

gereinigt. Die Mikrofiltration<br />

wiederum findet statt, indem das<br />

<strong>Wasser</strong> durch die Poren der Hohlfasermembran<br />

in der AQUALOOP-<br />

Membranstation gesogen wird.<br />

Das biologisch gereinigte und entkeimte<br />

<strong>Wasser</strong> erfüllt mind. die EU-<br />

Badegewässerqualität. Aus dem<br />

Klarwasserspeicher der Grauwasseranlage<br />

fördert das Hauswasserwerk<br />

RAINMASTER Eco das aufbereitete<br />

<strong>Wasser</strong> zur Toilette.<br />

voraussichtlich bis 12 kWh/m³<br />

23 Cent/kWh = 2,76 €/m³<br />

Gesamtkosten ca. 15 684,00 €<br />

Statische Amortisation 16,73 Jahre<br />

Modell 2****: Nur Regenwasser Gesamtkosten ca. 9621,15 €<br />

Statische Amortisation 12,03 Jahre<br />

Modell 3****: Nur Regenwasser<br />

Alle Arbeiten in Eigenleistung<br />

Gesamtkosten ca. 7241,15 €<br />

Statische Amortisation 9,05 Jahre<br />

*zum Vergleich: Ø <strong>Wasser</strong>verbrauch 4 Personen Deutschland 180 m³<br />

Ø <strong>Wasser</strong>verbrauch 4 Personen USA 430 m³<br />

** Trink,- und <strong>Abwasser</strong>kosten, bei Gebührensplitting kann die <strong>Abwasser</strong>gebühr nicht gerechnet werden<br />

*** im Beispiel wurde mit Strom gerechnet, bei Gasheizung ist der günstigere Gaspreis zu kalkulieren , Ø 50 m³<br />

können genutzt werden<br />

**** Ø <strong>Wasser</strong>verbrauch von 175 m³/Jahr<br />

Wärmerückgewinnung<br />

aus Grauwasser<br />

Mit einem Wärmetauscher, der in<br />

der AQUALOOP Grauwasseranlage<br />

installiert wurde, werden bei der<br />

Demoanlage bis zu 12 kWh/m³<br />

Energie zur Vorwärmung des kalten<br />

Regenwassers entzogen.<br />

Risiken<br />

Die unmittelbare Gefahr der Übertragung<br />

von Krankheitserregern<br />

durch das Regenwasser wird durch<br />

die AQUALOOP Entkeimung ausgeschlossen.<br />

Je nach Standort des<br />

Regenwassersystems ist aber zu prüfen,<br />

welche Parameter zu untersuchen<br />

sind, um die Trinkwasserqualität<br />

auch bei den gelösten, chemischen<br />

Stoffen einzuhalten. Es könnte z. B.<br />

bei Kupfer- bzw. Zinkdächern zu einem<br />

erhöhten Eintrag dieser Metalle<br />

kommen. In Gebieten, in denen die<br />

Luft durch ungereinigte Rauchgase<br />

aus Verbrennungen belastet ist,<br />

kann es zu sogenanntem „sauren<br />

Regen“ kommen. Aufgrund des niedrigen<br />

pH-Wertes steigt die Gefahr<br />

des Auslösens von Metallen durch<br />

Korrosion. Der pH-Wert sollte dann<br />

mit einfachen Maßnahmen neutralisiert<br />

werden. In Regionen mit sehr<br />

schlechter Luftqualität kann es zur<br />

Auswaschung von Schwermetallen<br />

aus der Atmosphäre kommen. In der<br />

Nähe von emissionsstarker Industrie<br />

oder sehr hohem Verkehrsaufkommen,<br />

sollten entsprechende Konzentrationen<br />

im Regenwasser daher<br />

überprüft werden. In den meisten<br />

europäischen Ländern spielt die<br />

Luftverschmutzung durch die verbesserten<br />

Umweltschutzmaßnahmen<br />

seit Jahren jedoch keine Rolle mehr<br />

und die Qualität des Regenwassers<br />

ist sehr gut.<br />

Kosten und Einsparpotenziale<br />

des Demonstrationsprojektes<br />

Betrachtet man die Kosten und die<br />

Einsparpotenziale dieser Technologie,<br />

so ist festzustellen, dass allgemeingültige<br />

Aussagen aufgrund<br />

der unterschiedlichen <strong>Wasser</strong>kosten,<br />

Gebührenmodelle und Verbräuche<br />

nicht möglich sind. Oft können aber<br />

Oktober 2014<br />

1042 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Filtration, Membrantechnik | FOKUS |<br />

Nachrüstung der Regenwasserzisterne durch Bauunternehmer<br />

Lemmens, Gemmenich.<br />

Wärmetauscher in AQUALOOP Grauwasseranlage.<br />

mit dieser neuen Anlagentechnologie<br />

schon jetzt interessante Amortisationszeiten<br />

erzielt werden, die<br />

deutlich unter der Lebensdauer der<br />

Gebäude liegen. Die eigene <strong>Wasser</strong>versorgung<br />

mit Regenwasser kann<br />

also in vielen Gebieten Sinn machen<br />

(siehe Tabelle 3).<br />

Zusammenfassung<br />

Mit diesem EU-geförderten Demonstrationsvorhaben<br />

konnte nachgewiesen<br />

werden, dass es mit der neuen<br />

AQUALOOP-Technologie möglich ist,<br />

aus Regenwasser nahezu den<br />

gesamten <strong>Wasser</strong>verbrauch eines<br />

Einfamilienhauses zu substituieren.<br />

Bemerkenswert ist, dass dies<br />

heute schon bei einer Nachrüstung<br />

in ein bestehendes Gebäude wirtschaftlich<br />

sein kann. Somit ist diese<br />

Technologie sowohl für Neubauten<br />

als auch für Häuser im Bestand von<br />

Interesse.<br />

Ist nicht ausreichend Regenwasser<br />

vorhanden, kann mit dem Recyceln<br />

des anfallenden Grauwassers<br />

die Lücke geschlossen werden. Nebenbei<br />

ermöglicht ein Wärmetauscher<br />

noch eine Wärmerückgewinnung<br />

aus dem warmen Grauwasser.<br />

Für Fachfirmen aus dem Bereich<br />

<strong>Wasser</strong>aufbereitung, Regenwassernutzung<br />

sowie Hersteller von Speichern<br />

kann die AQUALOOP-Technologie<br />

ein neues Geschäftsfeld für<br />

die Zukunft darstellen.<br />

Weitere Informationen:<br />

Webseite mit Informationen zum EU-Projekt:<br />

http://aqualoop-eu.intewa.net/<br />

Referenzprojekte: http://www.intewa.de/<br />

products/aqualoop/referenzen/projekte/<br />

Kostenlose Online Planungstools: http://<br />

www.intewa.de/cs/online-planer/<br />

Basiswissen <strong>Wasser</strong>aufbereitung: http://<br />

wiki.intewa.net/index.php/Hauptseite<br />

Kontakt:<br />

INTEWA GmbH,<br />

Jülicher Straße 336, D-52070 Aachen,<br />

Tel. (0241) 96605-0, Fax (0241) 96605-10,<br />

E-Mail: info@intewa.​de,<br />

www.intewa.de<br />

Klarwasserspeicher<br />

mit<br />

RAINMASTER<br />

Favorit SC,<br />

AQUALOOP<br />

Steuerung, UV<br />

Entkeimung.<br />

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Röntgenkontrastmittel<br />

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Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1043

| FOKUS<br />

|<br />

Filtration, Membrantechnik<br />

Versuchsanlage für Grauwassernutzung<br />

Hafen City Universität Hamburg testet neuartige Sanitärsysteme im eigenen Gebäude<br />

Klaus W. König, Überlingen<br />

Mit dem Sommersemester 2014 begann an der Hafen City Universität (HCU) ein neues Kapitel in der Erforschung<br />

zukunftsfähiger Haustechnik, speziell im Umgang mit Regen- und <strong>Abwasser</strong>. Wiederverwendung ist<br />

die Devise, auch bei Grauwasser, das aus Wasch- und Ausgussbecken stammt. Nutzer sind die Mitarbeiter und<br />

Studenten, denn die Anlagen sind fest als Teil der Haustechnik im Universitätsgebäude eingebaut. Der extravagante<br />

Neubau an der Elbe entlastet das Hamburger Kanalsystem und ermöglicht die Erprobung zukunftsfähiger<br />

Stoffkreisläufe.<br />

Neben den Ideen, die aus dem<br />

Fachgebiet Umweltgerechte<br />

Stadt- und Infrastrukturplanung der<br />

HCU stammen, war eine weitere<br />

Triebfeder für die Installation der<br />

verschiedenen Sanitärsysteme im<br />

Neubau der Hochschule das Zertifizierungssystem<br />

der Hafen City<br />

Hamburg GmbH (HCH). Öffentliche<br />

Gebäude, die im Stadtteil Hafen City<br />

zurzeit entstehen, unterliegen der<br />

Quartierszertifizierung der HCH. Das<br />

heißt, sie müssen Mindestanforderungen<br />

in Bezug auf Umweltstandards<br />

erfüllen. Der Hafen City<br />

Universität gelang dies überdurchschnittlich.<br />

Sie erhielt die Auszeichnung<br />

in Gold für eine Summe von<br />

verschiedenen Maßnahmen. Dazu<br />

gehören unter anderem:<br />

••<br />

Gebäudetemperierung durch<br />

Nachtauskühlung<br />

••<br />

Wärmedämmung der Gebäudehülle<br />

besser als nach den ENEV-<br />

Anforderungen<br />

3-fach-Fensterverglasung<br />

Dachbegrünung<br />

••<br />

<strong>Wasser</strong>sparmaßnahmen und<br />

gleichzeitig Vermeidung von<br />

<strong>Abwasser</strong> durch<br />

−−<br />

Regenwassernutzung<br />

−−<br />

Grauwassernutzung<br />

−−<br />

Gelbwassertrennung mit<br />

wasserlosen Urinalen<br />

Gemäß Landeshaushaltsordnung in<br />

Hamburg muss für den HCU-<br />

Neubau eine sogenannte 2/3-Wirtschaftlichkeit<br />

der voran genannten<br />

Maßnahmen nachgewiesen werden.<br />

Das statische Verfahren geht von<br />

den aktuellen Energie- und <strong>Wasser</strong>kosten<br />

aus. Mit diesen Zahlen<br />

müssen aus heutiger Sicht 66 %<br />

Wirtschaftlichkeit der Investition<br />

erreicht werden.<br />

Versorgung der<br />

Toilettenspülung<br />

<strong>Abwasser</strong> aus Waschbecken sowie<br />

Ausgussbecken für Putzwasser wird<br />

als Grauwasser im Technikraum gesammelt<br />

und für die Toilettenspülung<br />

aufbereitet. 100 WC-Anlagen<br />

sind laut Arbeitsstättenrichtlinie für<br />

dieses Universitätsgebäude vorgesehen<br />

und erforderlich. Allerdings<br />

wird nur ein Versorgungsstrang<br />

(übereinanderliegende Toiletten)<br />

mit dem aufbereiteten Grauwasser<br />

versorgt. In einem weiteren Strang<br />

sind wasserlose Urinale eingebaut.<br />

Die anderen WCs sind zum Teil mit<br />

Regenwasser und, zum Zweck des<br />

Vergleichs, teilweise konventionell<br />

mit Trinkwasser versorgt.<br />

Hafen City Universität (HCU) Hamburg, Ansicht Ost. © CODE UNIQUE<br />

Grauwasseranlage<br />

Die hier eingesetzte Technik für<br />

Aufbereitung und Nutzung von<br />

Grauwasser funktioniert nach einem<br />

bereits bewährten Verfahren. Mehrere<br />

Wohn- und Geschäftsgebäude<br />

in Mönchengladbach und verschiedene<br />

Studentenwohnheime<br />

in Düsseldorf wurden 2010–2012<br />

damit ausgestattet. Danach folgten<br />

für den Hersteller Aufträge in<br />

ganz Deutschland und Europa.<br />

Auch eine Forschungsstation in der<br />

Antarktis und ein Krankenhaus in<br />

Afghanistan zählen zu den Referenzen.<br />

Literatur: König, K. W.:<br />

Grauwassernutzung – ökologisch<br />

notwendig, ökonomisch sinnvoll<br />

(siehe Literaturverzeichnis).<br />

Oktober 2014<br />

1044 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Filtration, Membrantechnik | FOKUS |<br />

Jede Grauwasseranlage benötigt<br />

ein separates Leitungsnetz. Das für<br />

die Körperreinigung genutzte Trinkwasser<br />

kann gesammelt, aufbereitet<br />

und als Betriebswasser ein zweites<br />

Mal gebührenfrei im Gebäude<br />

genutzt werden. Es eignet sich der<br />

Qualität und Menge nach für die<br />

Toilettenspülung. In der Regel stehen<br />

mehrere gleich große 2000-Liter-<br />

Tanks nebeneinander.<br />

Für die Hafen City Universität<br />

wurden drei Behälter zu einer Anlage<br />

verbunden und in einem Technikraum<br />

im Kellergeschoss untergebracht.<br />

In den ersten Tank fließt das<br />

Grauwasser per Sammelleitung im<br />

freien Fall. Das benötigt keine Energie.<br />

„Herzstück“ der Grauwasseranlage<br />

ist die Membranfiltertechnik.<br />

Als Ultrafiltration hält sie zurück, was<br />

größer als 0,00005 mm ist. Diese<br />

Aufbereitung findet im mittleren<br />

Behälter statt, unterstützt durch<br />

einen Belüfter, welcher von außen<br />

eingeblasene Luft in den unteren<br />

Teil des mit Grauwasser gefüllten<br />

Behälters drückt. Die Filtermembranen<br />

stehen, zu einem Block gebündelt,<br />

mitten drin. Die Luft blubbert<br />

am hauchdünnen Membrangewebe<br />

entlang und reinigt es von Ablagerungen<br />

der gefilterten Stoffe. Das<br />

herausgefilterte Material wird automatisch<br />

als Feinschlamm aus den<br />

ersten beiden Behältern abgesaugt.<br />

Vom ersten in den zweiten und<br />

nach Reinigung aus dem Inneren<br />

der Membranen in den 3. Tank wird<br />

das <strong>Wasser</strong> periodisch durch kleine,<br />

automatisch laufende Pumpen gefördert.<br />

Ist der 3. Behälter leer, weil<br />

der Bedarf größer war als der Zulauf<br />

von Grauwasser, so fließt automatisch<br />

Regenwasser ins System – ist<br />

das nicht verfügbar, wird Trinkwasser<br />

eingeleitet. Im letzten Tank, dem<br />

Reinwasser- oder Vorratsbehälter,<br />

wird nach Bedarf das absolut klare<br />

Betriebswasser entnommen durch<br />

eine weitere Pumpe, die das Versorgungsnetz<br />

bis zu den Verbrauchsstellen<br />

unter dem voreingestellten<br />

Leitungsdruck hält. Das dafür verantwortliche<br />

Bauteil ist ein Druckwächter.<br />

Er sorgt so für gleichmäßige<br />

Deutscher TGA-Award<br />

Bei der Vergabe des ersten Deutschen TGA-Awards hatte iWater <strong>Wasser</strong>technik die Nase<br />

vorn. Der Hersteller erhielt den Preis in der Sparte Neubau/<strong>Wasser</strong>technik/Bildungseinrichtungen<br />

für die in der Hafen City Universität Hamburg eingebaute Grauwasseranlage.<br />

Die Preisverleihung fand am 20. Mai 2014 in den Räumen der Industrie- und<br />

Handelskammer Berlin während der Berliner Energietage statt.<br />

Schema eines Membranbioreaktors mit Ultrafiltration. © ewuaqua<br />

RISA – Regeninfrastrukturanpassung<br />

Regenspeicher mit 2 x 7,5 m³<br />

Fassungsvermögen, hinter der<br />

Flutschutzmauer vor der Anfüllung<br />

mit Bodenmaterial.<br />

Überläufe aus dem Regenspeicher<br />

und Oberflächenabfluss<br />

vom Außenbereich<br />

der Universität fließen direkt<br />

in die Elbe.<br />

© König<br />

Klimastudien prognostizieren für Norddeutschland eine Zunahme<br />

der Niederschlagsmenge im Winterhalbjahr als Folge des Klimawandels,<br />

auch Starkregenereignisse können häufiger auftreten. Hinzu<br />

kommt die fortschreitende Flächenversiegelung. Beides führt zu<br />

einer Überlastung der Entwässerungssysteme der Stadt. Vor diesem<br />

Hintergrund hat die Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt<br />

gemeinsam mit HAMBURG WASSER das Projekt RISA ins Leben<br />

gerufen. Ziel ist es, ein zukunftsfähiges Regenwassermanagement in<br />

und für die Stadt Hamburg zu gewährleisten. Mit RISA sollen innovative<br />

und unkonventionelle Wege gefunden werden, den heutigen<br />

Entwässerungskomfort zu erhalten, den Binnenhochwasserschutz zu<br />

wahren und die Gewässer vor Belastungen zu schützen.<br />

▶ ▶<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1045

| FOKUS<br />

|<br />

Filtration, Membrantechnik<br />

Begriffsdefinitionen<br />

<strong>Abwasser</strong>:<br />

<strong>Wasser</strong>, bestehend aus jeglicher Kombination von<br />

abgeleitetem <strong>Wasser</strong> aus Haushalten, Industrieund<br />

Gewerbebetrieben, Oberflächenabfluss und<br />

unbeabsichtigtem Fremdwasserzufluss.<br />

Betriebswasser:<br />

Nutzbares <strong>Wasser</strong> ohne Trinkwasserqualität, z. B.<br />

für Bewässerung, WC-Spülung, Waschmaschine.<br />

Brauchwasser:<br />

Alternativbezeichnung für Betriebswasser, außerdem<br />

traditioneller Begriff für Warmwasser aus<br />

Trinkwasser in Gebäuden.<br />

Grauwasser:<br />

Schwach verschmutztes <strong>Wasser</strong>, z. B. im Haushalt<br />

aus Waschmaschine, Waschbecken, Badewanne<br />

und Dusche, das unter bestimmten Umständen<br />

wiederverwendet werden kann als Betriebswasser.<br />

Regenwasser:<br />

Übliche Form des natürlichen Niederschlags<br />

neben Schnee, Hagel, Graupel, Reif, Tau, Nebel;<br />

außerdem im allgemeinen Sprachgebrauch verwendeter<br />

Begriff für Betriebswasser aus Niederschlägen<br />

von Dächern und anderen Oberflächen.<br />

Schmutzwasser:<br />

Verunreinigtes <strong>Wasser</strong>, das reinigungsbedürftig<br />

ist, z. B. Trink- und Betriebswasser nach der<br />

WC-Spülung; auch Niederschlagswasser, das von<br />

befestigten Flächen abfließt, nach Verunreinigung<br />

mit wassergefährdenden Stoffen.<br />

Grauwasseranlage im Technikraum im Untergeschoss<br />

mit 3 x 2000 Liter Fassungsvermögen.<br />

© König<br />

Vakuumstation zur Leerung der<br />

Toiletten im Gebäude mit Unterdrucktechnik.<br />

© König<br />

Druckverhältnisse an den Verbrauchsstellen.<br />

In dieser Hinsicht gibt es<br />

keinen Unterschied zu einem Anschluss<br />

ans Trinkwassernetz.<br />

„Eine Grauwasseranlage muss<br />

störungsfrei und wartungsarm<br />

funktionieren“, sagt Geschäftsführer<br />

Axel Pungs vom Hersteller iWater<br />

<strong>Wasser</strong>technik. „Zusätzlich optimieren<br />

wir die ökologische und ökonomische<br />

Effizienz, indem wir die<br />

Überwachung und Steuerung als<br />

auch den Pumpenbetrieb so stromsparend<br />

wie möglich konzipieren“.<br />

Vorrangiges Ziel sei allerdings die<br />

<strong>Wasser</strong>qualität, meint Pungs. Es darf<br />

laut Trinkwasserverordnung keine<br />

Beeinträchtigung des öffentlichen<br />

Trinkwassernetzes geben. Das könnte<br />

theoretisch bei der Nachspeisung<br />

von Trinkwasser in den leeren<br />

Reinwasserbehälter passieren. Doch<br />

hier gibt eine nach DIN EN 1717<br />

genormte Übergabeeinrichtung<br />

die vom Gesetzgeber geforderte<br />

Sicherheit. Sie ist Teil der im Werk<br />

vorgefertigten Anlage. Damit ist<br />

gewährleistet, dass diese bei der<br />

Montage nicht vergessen oder<br />

falsch eingebaut wird.<br />

Laut Pungs ist die Aufbereitung<br />

bei diesem Projekt für die<br />

Behandlung von Grauwasser aus<br />

den Duschen von Mitarbeitern der<br />

HCU sowie von Ausguss- und Handwaschbecken<br />

ausgelegt. „Unsere<br />

Technologie garantiert durch die<br />

Barrierewirkung der Ultrafiltrationsmembran<br />

einen nahezu vollständigen<br />

Bakterienrückhalt“, bestätigt er<br />

und ergänzt: „Selbst die hygienischen<br />

Vorgaben der europäischen<br />

Richtlinie für Badegewässer werden<br />

eingehalten.“<br />

Die Nutzer der Hafen City<br />

Universität werden allerdings<br />

nicht baden in diesem <strong>Wasser</strong> – es<br />

dient schließlich nur zur Toilettenspülung.<br />

Projektdaten<br />

Adresse: Überseeallee 16,<br />

20457 Hamburg<br />

Bauherrschaft: Behörde für<br />

Wissenschaft und Forschung<br />

Planung, Projektleitung: CODE<br />

UNIQUE Architekten BDA, Dresden<br />

Technische Gebäudeausrüstung:<br />

Ing.-Ges. Ridder + Meyn mbH,<br />

Hamburg, ein Unternehmen der<br />

Planungsgruppe M+M AG<br />

Fertigstellung: April 2014<br />

Komponenten<br />

Grauwasseranlage<br />

Funktionsweise: Membranbioreaktor<br />

mit Ultrafiltration<br />

Lieferant: iWater <strong>Wasser</strong>technik,<br />

Troisdorf<br />

Typ: PowerClear 4500<br />

Herkunft Grauwasser: Putzwasserund<br />

Waschbeckenausguss<br />

Verwendung: Toilettenspülung<br />

Literatur<br />

[1] DWA-Regelwerk, Arbeitsblatt DWA-A<br />

272: Grundsätze für die Planung und<br />

Implementierung Neuartiger Sanitärsysteme<br />

(NASS). Hrsg.: Deutsche Vereinigung<br />

für <strong>Wasser</strong>wirtschaft, <strong>Abwasser</strong><br />

und Abfall e. V. (DWA) Hennef,<br />

Juni 2014.<br />

[2] fbr-top 4: <strong>Wasser</strong> zweimal nutzen,<br />

Grauwasser-Recycling. Loseblatt-Reihe<br />

zu grundsätzlichen Themen der Regenwassernutzung.<br />

Fachvereinigung<br />

Betriebs- und Regenwassernutzung<br />

e. V. fbr-Dialog GmbH, Darmstadt,<br />

September 2010. Kostenlos als Download:<br />

http://www.fbr.de/fbr-top.html<br />

[3] fbr-Hinweisblatt H 201: Grauwasser-<br />

Recycling, Planungsgrundlagen und<br />

Betriebshinweise. Fachvereinigung Betriebs-<br />

und Regenwassernutzung e. V.<br />

fbr-Dialog GmbH, Darmstadt, April<br />

2005.<br />

Oktober 2014<br />

1046 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Filtration, Membrantechnik | FOKUS |<br />

[4] König, K. W.: Grauwassernutzung –<br />

ökologisch notwendig, ökonomisch<br />

sinnvoll. Fachbuch mit farbigen Abbildungen,1.<br />

Auflage, 130 Seiten. Verlag:<br />

iWater <strong>Wasser</strong>technik, Troisdorf,<br />

2013.<br />

[5] Nolde, E., Rüden, H. und König, K. W.:<br />

Innovative <strong>Wasser</strong>konzepte, Betriebswassernutzung<br />

in Gebäuden. Grauund<br />

Regenwasseranlagen in Berliner<br />

Gewerbe- und Wohngebäuden sowie<br />

in öffentlichen und kulturellen Einrichtungen<br />

der deutschen Hauptstadt.<br />

(Hrsg.:) Senatsverwaltung für<br />

Stadtentwicklung Berlin, Broschüre,<br />

1. Auflage, 59 Seiten, Berlin 2003.<br />

Kostenlos als Download: http://www.<br />

stadtentwicklung.berlin.de/bauen/<br />

oekologisches_bauen/de/modellvorhaben/wasser/wasserkonzepte/<br />

download.shtml<br />

Rohstoffe aus <strong>Abwasser</strong><br />

In rohstoffarmen Ländern wie Deutschland besteht die Möglichkeit,<br />

die in großen Mengen im <strong>Abwasser</strong> enthaltenen Elemente wie Phosphor<br />

und Stickstoff zurückzugewinnen. Diese mit dem Urin ausgeschiedenen<br />

Mineralien werden als Dünger in der Landwirtschaft benötigt und<br />

müssen heute zu Weltmarktpreisen importiert werden. Trennsysteme<br />

erleichtern die Aufbereitung des sogenannten „Gelbwassers“, da es<br />

nicht mit anderen Stoffen verunreinigt ist. Solche Optionen bieten<br />

schon heute sogenannte Neuartige Sanitärsysteme (kurz: NASS). Dabei<br />

werden die verschiedenen Bestandteile des häuslichen <strong>Abwasser</strong>s,<br />

wie Urin mit Spülwasser („Gelbwasser“), Fäkalien („Braunwasser“)<br />

und <strong>Abwasser</strong> aus dem Waschbecken oder der Waschmaschine<br />

(„Grauwasser“) separat erfasst und abgeleitet.<br />

Quelle: DWA Broschüre „Unser <strong>Wasser</strong> – alles klar? <strong>Wasser</strong> im Haushalt<br />

nutzen und schützen“. Deutsche Vereinigung für <strong>Wasser</strong>wirtschaft,<br />

<strong>Abwasser</strong> und Abfall e. V. (DWA), Hennef, 2014.<br />

Weitere Informationen:<br />

www.klauswkoenig.com<br />

TAGUNG 12.-13. November 2014, Dortmund<br />

IST<br />

2014<br />

Inspektions- und SanierungsTage<br />

mit begleitender Fachausstellung<br />

Parallele Veranstaltungszeiten ermöglichen Ihnen den Wechsel zwischen<br />

den einzelnen Veranstaltungsvorträgen.<br />

Schwerpunkte der InspektionsTage<br />

Regelwerk und Gesetze · Reinigung · Livevorführung Schachtaufnahme<br />

· Erfassungssysteme · Auswertung · Inspektion aus anderer<br />

Sicht · Erfahrungsberichte<br />

Schwerpunkte der SanierungsTage<br />

Neuerungen Regelwerk · Neue Entwicklungen · Kanalsanierung<br />

und Überflutungsschutz · Sanierung der Grundstücksentwässerung ·<br />

Forschung und Entwicklung · Ausschreibung · Schlauchverfahren ·<br />

Praxis Kanalsanierung<br />

Preis<br />

Dauerkarte:<br />

DWA-Mitglieder: 460 €; Nichtmitglieder: 530 €<br />

Tageskarte 12.11.2014<br />

DWA-Mitglieder: 320 €; Nichtmitglieder: 390 €<br />

Tageskarte 13.11.2014<br />

DWA-Mitglieder: 320 €; Nichtmitglieder: 390 €<br />

Kooperationspartner<br />

Information und Anmeldung zur Tagung und Fachausstellung<br />

DWA · Deutsche Vereinigung für <strong>Wasser</strong>wirtschaft, <strong>Abwasser</strong> und Abfall e. V.<br />

Sarah Heimann . Theodor-Heuss-Allee 17 . 53773 Hennef<br />

Tel.: 02242 872-192 . Fax: 02242 872-135 . heimann@dwa.de . www.dwa.de<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1047

| FOKUS<br />

|<br />

Filtration, Membrantechnik<br />

Weitergehende Reinigung von kommunalem<br />

<strong>Abwasser</strong> mit der Aktivkoks-Festbett-Biologie<br />

und einer nachgeschalteten UV-Behandlung<br />

Peter Karl, Ernst Joachim Martin, Andrea Börgers und Jochen Türk<br />

Der Abbau von Arzneimittelrückständen,<br />

Haushalts- und Industriechemikalien<br />

erfolgt in konventionellen<br />

Kläranlagen nur unzureichend.<br />

Kläranlagen-Abläufe stellen Punktquellen<br />

für den Eintrag von Spurenstoffen<br />

in Oberflächengewässer dar.<br />

Erweiterte Aufbereitungsverfahren<br />

sind deshalb notwendig, um den<br />

Eintrag dieser persistenten Stoffe in<br />

die Umwelt zu reduzieren. Ausgehend<br />

von der EU-<strong>Wasser</strong>rahmenrichtlinie<br />

(WRRL), welche Ziele für<br />

den guten chemischen und biologischen<br />

Zustand der Gewässer definiert,<br />

werden derzeit Umweltqualitätsnormen<br />

(UQN) auf europäischer<br />

und nationaler Ebene diskutiert.<br />

Obwohl die <strong>Abwasser</strong>reinigung in<br />

Deutschland ein sehr hohes Niveau<br />

erreicht hat, werden für über 80 %<br />

der Oberflächengewässer die Umweltziele<br />

nach Artikel 4 der WRRL<br />

voraussichtlich verfehlt und somit<br />

Ausnahmegenehmigungen notwendig.<br />

Ein möglicher Ansatz, um diesem<br />

Problem entgegenzuwirken, ist<br />

AKFBB Pilotanlage.<br />

die Anwendung der Aktivkoks-Festbett-Biologie<br />

(AKFBB). Aktivkoks hat<br />

im Vergleich zu Aktivkohle größere<br />

Mikroporen. Dadurch wird die Anlagerung<br />

und Immobilisierung von<br />

Bakterien und Mikroorganismen<br />

und folglich die Bildung eines Biofilms<br />

begünstigt. Das Aktivkoks-<br />

Festbett wird belüftet, um die aerobe<br />

mikrobakterielle Aktivität zu verbessern.<br />

Ein durch Adsorption unterstützter<br />

biologischer Abbau von<br />

schwer abbaubaren organischen<br />

Verunreinigungen wird ermöglicht<br />

durch die im Biofilm vorhandenen<br />

Mikroorganismen (Bakterien, Algen,<br />

Pilze oder Protozoen). Durch die<br />

Wechselwirkung von Adsorption und<br />

biologischem Abbau erfolgt eine<br />

ständige Regeneration der AKFBB<br />

während des laufenden Betriebes.<br />

Der Ablauf des AKFBB wird mit einer<br />

UV-Behandlung entkeimt. Dabei erfolgt<br />

ein weiterer Abbau von Spurenstoffen.<br />

Im Rahmen eines von der Deutschen<br />

Bundesstiftung Umwelt geförderten<br />

Projektes (DBU AZ 28739-23)<br />

wurde eine AKFBB Pilotanlage zur<br />

Behandlung eines Teilstroms im Ablauf<br />

einer kommunalen Kläranlage<br />

installiert. Die Anlage hat ein AK-<br />

Festbett von 1500 Litern, das hydrostatisch<br />

mit Strömungsführung durchströmt<br />

wird. Das Aktivkoks-Festbett<br />

(AK) wird belüftet und kann rückgespült<br />

werden. Das <strong>Abwasser</strong> der<br />

kommunalen KA enthält einen wesentlichen<br />

Anteil Industrieabwässer.<br />

Die im Rahmen des Projektes untersuchten<br />

Spurenstoffe sind den<br />

Gruppen Pharmazeutika und Industriechemikalien<br />

zuzuordnen.<br />

Die AKFBB ist ein relativ einfaches<br />

und im Vergleich zu Ozonisierung<br />

oder Aktivkohlebehandlung<br />

wirtschaftlich günstiges Verfahren<br />

der <strong>Abwasser</strong>reinigung für besonders<br />

schwierige und hoch belastete<br />

Abwässer. Die Eliminationsraten für<br />

das Analgetikum Diclofenac liegen<br />

bei der genutzten Verfahrenskombination<br />

z. B. bei einer Verweilzeit<br />

von zwei Stunden bei 98 %. Die<br />

derzeit diskutierte UQN für Di clofenac<br />

von 0,1 µg/L kann mit der<br />

AKFBB und nachgeschalteter UV-<br />

Behandlung eingehalten und zusätzlich<br />

eine Hygienisierung des<br />

Kläranlagenablaufes erreicht werden.<br />

Nach der UV-Behandlung waren<br />

keine coliformen- oder Escherichia<br />

coli-Belastungen mehr nachweisbar.<br />

Der Ablauf ist zur Verwendung als<br />

Brauchwasser geeignet.<br />

Autoren<br />

Peter Karl<br />

AQUA-bioCarbon GmbH,<br />

Landstrasse 88a, D-38644 Goslar<br />

E. Joachim Martin<br />

IGAS research,<br />

Landstrasse 88a, D-38644 Goslar,<br />

E-Mail: info@igasresearch.de<br />

Andrea Börgers<br />

Jochen Türk<br />

Institut für Energie- und<br />

Umwelttechnik e. V. (IUTA),<br />

Bliersheimer Straße 58–60,<br />

D-47229 Duisburg<br />

Oktober 2014<br />

1048 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Leute | NACHRICHTEN |<br />

In eigener Sache:<br />

Markus Hofelich ist neuer Redaktionsleiter<br />

Seit 1. September 2014 ist Markus<br />

Hofelich neuer Redaktionsleiter<br />

beim DIV Deutscher Industrieverlag<br />

in München. Er übernimmt<br />

die redaktionelle Steuerung und<br />

Weiterentwicklung von <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong>|<br />

<strong>Abwasser</strong>, die Verantwortung für<br />

den Buch- und Eventbereich sowie<br />

den Ausbau der Online- Aktivitäten.<br />

Markus Hofelich verfügt über<br />

umfangreiche Erfahrung im Bereich<br />

Fachzeitschriften, die er in Leitungsfunktionen<br />

beim Deutschen Verkehrsverlag,<br />

der GoingPublic Media AG und<br />

der Cash.Print GmbH sammelte. So<br />

verantwortete er unter anderem als<br />

Redaktionsleiter die Konzeption und<br />

Weiterentwicklung von Sonderausgaben<br />

des „Going Public Magazins“<br />

und „Venture Capital Magazins“ zu<br />

Spezial themen, darunter die Sonderausgabe<br />

„Biotechnologie“. Außerdem<br />

entwickelte er das Wirtschaftsmagazin<br />

„Unternehmeredition“, das<br />

er im Markt einführte und mehrere<br />

Jahre als Chefredakteur verantwortete.<br />

Er ist sowohl mit Themen<br />

rund um Konzerne, Familienunternehmen,<br />

Mittelstand und Start-ups<br />

aus unterschiedlichsten Branchen<br />

als auch mit Technologie- und<br />

Innovationsthemen bestens vertraut.<br />

Markus Hofelich ist Diplom-Kulturwirt<br />

und hat an der Universität<br />

Passau und an der Pariser Sorbonne<br />

studiert. Als erfahrener Blatt macher<br />

möchte er die Positionierung von<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong>|<strong>Abwasser</strong> als Ort konstruktiv-<br />

kri tischer Auseinandersetzung<br />

wissenschaftlicher, technologischer,<br />

politischer und wirtschaftlicher<br />

Aspekte des <strong>Wasser</strong>faches<br />

journalistisch weiter stärken sowie<br />

Zeitschrift und Buch programm auch<br />

digital neu aufladen.<br />

Manfred Schütze zum Vorsitzenden des Joint<br />

Committee on Urban Drainage gewählt<br />

Auf der diesjährigen 13 th International<br />

Conference on Urban<br />

Drainage, die vom 7. bis 11. September<br />

2014 in Sarawak (Malaysia) stattfand,<br />

wurde Dr. Manfred Schütze,<br />

Wissenschaftler am Forschungsinstitut<br />

ifak Magdeburg, zum Vorsitzenden<br />

des Joint Committee on<br />

Urban Drainage der IWA (International<br />

Water Association) und der<br />

IAHR (International Association of<br />

Hydraulic Research) gewählt. Dieses<br />

aus neun hochrangigen Mitgliedern<br />

aus aller Welt bestehende Fachgremium<br />

setzt sich für die Vernetzung<br />

und Koordination der<br />

weltweiten Forschungs- und Umsetzungsaktivitäten<br />

auf dem Gebiet<br />

der Stadtentwässerung ein.<br />

Das ifak ist ein An-Institut der Ottovon-Guericke-Universität<br />

Magdeburg.<br />

Manfred Schütze (Jahrgang 1966)<br />

studierte in Hannover Mathematik<br />

und hat sich bereits dort, dann<br />

aber auch in der Schweiz und bei<br />

seiner Promotion 1998 am Imperial<br />

College London, der Modellierung<br />

und der Simulation in der <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />

zugewandt. Seit 2001 ist<br />

er am ifak in Magdeburg als Experte<br />

der mathematischen Modellierung<br />

und Steuerung von <strong>Wasser</strong>- und<br />

<strong>Abwasser</strong>systemen tätig. In der DWA<br />

hat er sich besonders bei der integralen<br />

Abflusssteuerung in Kanalnetzen<br />

verdient gemacht. Von den<br />

zahlreichen am ifak unter seiner<br />

Federführung bearbeiteten Projekten<br />

haben die transdisziplinären<br />

Arbeiten für die peruanische Hauptstadt<br />

Lima zum guten Ruf der<br />

deutschen Forschung über künftige<br />

Megastädte beigetragen.<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1049

| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Leute<br />

Heinrich Freiherr von Lersner gestorben<br />

Der erste Präsident des Umweltbundesamtes<br />

(UBA), Heinrich<br />

Freiherr von Lersner ist am 26. August<br />

2014 in Berlin verstorben. Der<br />

am 14. Juli 1930 in Stuttgart geborene<br />

von Lersner leitete das UBA 21 Jahre.<br />

Sein Nachfolger Andreas Troge,<br />

UBA-Präsident von 1995 bis 2009,<br />

würdigte von Lersner als einen herausragenden<br />

Visionär des Umweltschutzes:<br />

„Herr von Lersner wirkte<br />

maßgeblich daran mit, Visionen<br />

zum Schutz unserer natürlichen<br />

Lebensgrundlagen mit wissenschaftlich<br />

fundierten und praktisch wirksamen<br />

Maßnahmen zu verwirklichen.<br />

Seine hohe Achtsamkeit gegenüber<br />

den Mitmenschen, insbesondere uns<br />

Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern,<br />

seine Weitsicht hinsichtlich zukünftiger<br />

Umweltprobleme und sein<br />

Beharren auf wissenschaftlicher<br />

Unabhängigkeit des Umweltbundesamtes<br />

prägen das Amt nach wie<br />

vor.“ Die amtierende UBA-Präsidentin<br />

Maria Krautzberger ergänzt: „Das<br />

Umweltbundesamt, welches Herr<br />

Heinrich Freiherr von Lersner hat<br />

schon Mitte der 1970er-Jahre nicht<br />

nur Chefs nach ihrer Meinung gefragt,<br />

sondern auch die Fachleute<br />

in den Abteilungen seines „Amts<br />

im neuen Stil“, dem Umweltbundesamt.<br />

© Umweltbundesamt<br />

von Lersner als „Amt neuen Stils“<br />

gründen half, verdankt ihm sein<br />

hohes Ansehen in der Öffentlichkeit<br />

und in der Wissenschaft; schon<br />

kurze Zeit nach der Gründung und<br />

bis zum heutigen Tag.“<br />

Nach dem Abitur 1950 studierte<br />

von Lersner zunächst Rechtswissenschaften<br />

in Tübingen und Kiel, absolvierte<br />

die Hochschule für Verwaltungswissenschaften<br />

in Speyer und<br />

legte 1959 seine zweite juristische<br />

Staatsprüfung ab. Im gleichen Jahr<br />

wurde er von dem Tübinger Staatsrechtler<br />

Günter Dürig über Fragen<br />

der Haftung für legislatives Unrecht<br />

promoviert. Anschließend trat er im<br />

Südbadischen seine Assessorenlaufbahn<br />

bei verschiedenen Landratsämtern<br />

an. Nach nur zwei Jahren<br />

wechselte von Lersner in den Bundesdienst.<br />

Im Bundesministerium des<br />

Innern war er seit 1961 zunächst in<br />

der Abteilung für Soziales, schließlich<br />

in der Abteilung für öffentliche<br />

Sicherheit eingesetzt. Erst 1970 kam<br />

er in die kurz zuvor aus dem Bundesgesundheitsministerium<br />

umgezogene<br />

Abteilung für Umweltschutz<br />

und wurde dort Unterabteilungsleiter<br />

für <strong>Wasser</strong>- und Abfallwirtschaft. Im<br />

Jahr 1973 wurde der Ministerialdirigent<br />

von Innenminister Hans-<br />

Dietrich Genscher zum Leiter der<br />

Bundesstelle für Umweltangelegenheiten,<br />

der Vorläufereinrichtung des<br />

UBA, ernannt. Das 1974 errichtete<br />

UBA leitete von Lersner 21 Jahre bis<br />

zu seiner Pensionierung 1995.<br />

Als Jurist war von Lersner vor<br />

allem Generalist, zum Umweltschutz<br />

kam er „wie die Jungfrau zum Kind“<br />

– so formulierte er es in einem Interview<br />

1983 einmal selbst. Doch es<br />

war ein Kind, das von Lersner lieb<br />

gewann, dies zeigt bereits seine<br />

ungeheure Produktivität auf dem<br />

Gebiet des Umweltrechts: Zwischen<br />

1970 und 1990 veröffentlichte er<br />

über 50 wissenschaftliche Beiträge<br />

zu Fragen des Abfall- und <strong>Wasser</strong>rechts<br />

und sonstigen Fragen des<br />

Umweltschutzes. Sein Führungsstil<br />

war für einen Amtsleiter in den<br />

1970er- und 1980er-Jahren eher ungewöhnlich.<br />

Der dem linken Flügel<br />

der FDP zuzurechnende von Lersner<br />

war stets für die Freiheitsrechte des<br />

Individuums eingetreten. Das UBA<br />

war für ihn ein „Amt neuen Stils“<br />

und das war mehr als eine Floskel.<br />

Er bemühte sich, hierarchische<br />

Schranken abzubauen, etwa indem<br />

er Rücksprachen nicht nur mit den<br />

Vorgesetzten, sondern auch mit<br />

den fachlich verantwortlichen Mitarbeitern<br />

selbst führte – seinerzeit<br />

ein absolutes Novum. Gemeinsam<br />

mit den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern<br />

in der Kantine zu essen,<br />

war für ihn selbstverständlich. Er<br />

hatte für viele ein offenes Ohr.<br />

Es war von Lersners zentrales<br />

Anliegen, das UBA zu einer unabhängigen<br />

Behörde aufzubauen, die<br />

auch vor politischen Kurswechseln<br />

sicher ist. Die Geschichte, er habe im<br />

Bundesministerium des Innern (BMI)<br />

erreicht, dass der UBA-Präsident<br />

lediglich in Besoldungsstufe B8<br />

eingruppiert wird und damit nicht<br />

mehr als politischer Beamter gilt,<br />

der im Zuge eines Regierungswechsels<br />

ausgetauscht werden kann,<br />

wird bis heute verzählt. Vehement<br />

verteidigte er seine Mitarbeiter<br />

immer wieder gegen Kritik – etwa<br />

wenn sich das vorgesetzte BMI über<br />

den „unbotmäßigen Kleidungsstil“<br />

im UBA beklagte oder wenn die<br />

fachlich für richtig erachteten<br />

Stellungnahmen von UBA-Mitarbeitenden<br />

nicht mit den politischen<br />

Erwartungen in den Ministerien<br />

übereinstimmten.<br />

Als Privatmann zeichnete ihn ein<br />

starkes Interesse an Geschichte und<br />

Kunst aus. Im UBA etablierte von<br />

Lersner die Tradition regelmäßiger<br />

Kunstausstellungen.<br />

Oktober 2014<br />

1050 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Leute | NACHRICHTEN |<br />

Professor Harro Bode erhielt in Lissabon die<br />

Karl-Imhoff-Pierre-Koch-Medaille<br />

Am 20. September 2014 wurde Prof.<br />

Harro Bode, Vorstandsvorsitzender<br />

des Ruhrverbands, auf dem Weltkongress<br />

der Internationalen <strong>Wasser</strong>vereinigung<br />

(IWA) in Lissabon mit<br />

der Karl-Imhoff-Pierre-Koch-Medaille<br />

ausgezeichnet. Die von einer international<br />

besetzten Jury vergebene<br />

Auszeichnung wird für außergewöhnliche<br />

Verdienste mit internationaler<br />

Bedeutung für die <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />

und -wissenschaft verliehen.<br />

Frühere Vergaben waren z. B. an<br />

Wesley Eckenfelder (USA) oder Yoshi<br />

Watanabe (Japan) erfolgt.<br />

Prof. Bode hat sich in seiner<br />

35-jährigen beruflichen Laufbahn<br />

vielfältige Verdienste bei der Konzeption<br />

innovativer Verfahrenstechnik,<br />

effizienter betrieblicher Prozesse und<br />

in der Ausbildung angehender Ingenieure<br />

der Siedlungswasserwirtschaft<br />

erarbeitet. Mit der Einführung<br />

von Funktionalausschreibungen für<br />

den Bau neuer Kläranlagen bekam<br />

das Kläranlagenausbauprogramm zur<br />

Stickstoffelimination beim Ruhrverband<br />

einen entscheidenden Impuls,<br />

der Kreativität und Wirtschaftlichkeit.<br />

Die bereits im Jahr 2000 initiierte<br />

Umstellung der Entsorgung aller<br />

beim Ruhrverband entstehenden<br />

Klärschlämme in der Monoverbrennung<br />

war zukunftsweisend. In einer<br />

Vorreiterrolle befand sich Prof. Bode<br />

auch in seinem Einsatz für die Verbesserung<br />

der Energieeffizienz bei<br />

der kommunalen <strong>Abwasser</strong>reinigung,<br />

als er bereits 1999 mit gezielten<br />

Energieuntersuchungen und -optimierungen<br />

auf den Betriebsanlagen<br />

des Ruhrverbands begann. Im Laufe<br />

seiner Berufsjahre verfasste Prof.<br />

Bode bislang ca. 150 Fachveröffentlichungen.<br />

Mit einer großtechnischen Anlage<br />

zur Elimination von Mikroverunreinigungen<br />

in kommunalen<br />

Abwässern mithilfe von Ozon und/<br />

oder Aktivkohle hat der Ruhrverband<br />

die Reinigungsleistungen und Kosten<br />

derartiger Verfahren systematisch<br />

und belastbar ermittelt. Diese Erkenntnisse<br />

gelten als notwendige<br />

Entscheidungsgrundlage für Politik<br />

und Gesellschaft, falls die sogenannte<br />

vierte Reinigungsstufe eingeführt<br />

werden sollte.<br />

„Die Organisation des Ruhrverbands,<br />

der hohe Standard der <strong>Abwasser</strong>reinigung<br />

und die flussgebietsweite<br />

Bewirtschaftung der Ruhr und<br />

ihrer Nebengewässer finden weltweit<br />

hohe Beachtung und sind beispielgebend<br />

für einen nachhaltigen<br />

Gewässer- und Umweltschutz“, heißt<br />

es in der Begründung der Jury zur<br />

Vergabe der Medaille an Prof. Harro<br />

Bode.<br />

Zertifiziert nach<br />

DIN EN ISO<br />

9001:2008<br />

Zert.-Nr.<br />

SEE 1239<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1051

| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Leute<br />

Rita Schwarzelühr-Sutter neue DBU-<br />

Kuratoriumsvorsitzende<br />

Rita Schwarzelühr-Sutter (51), Parlamentarische<br />

Staatssekretärin im<br />

Bundesumweltministerium (BMUB),<br />

ist neue Vorsitzende des Kuratoriums<br />

der Deutschen Bundesstiftung Umwelt<br />

(DBU). Der 16-köpfige Vorstand<br />

wählte die Sozialdemokratin an die<br />

Spitze der größten Umweltstiftung<br />

Europas. Nach Prof. Dr. Hans Tietmeyer,<br />

Ernst Welteke und Hubert<br />

Weinzierl ist sie die erste Frau, die der<br />

DBU mit Sitz in Osnabrück vorsteht.<br />

Nach ihrer Wahl betonte die<br />

neue Kuratoriumsvorsitzende, sie<br />

sehe in ihrer neuen Funktion eine<br />

„zukunftsgerichtete Aufgabe“. Sie<br />

wünsche sich eine „selbstbewusste<br />

und starke DBU“, deren Eigenständigkeit<br />

Voraussetzung für ihre<br />

Leistungsfähigkeit sei. Um den Stiftungszweck<br />

zu erfüllen, seien ein<br />

gutes Miteinander und eine effektive<br />

Zusammenarbeit wichtig.<br />

Schwarzelühr-Sutter, in Waldshut<br />

(Baden-Württemberg) geboren und<br />

aufgewachsen, studierte Wirtschaftswissenschaften<br />

in Freiburg und<br />

Zürich, arbeitete als Marketing-<br />

© Presse- und Informationsamt der<br />

Bundesregierung<br />

Assistentin und persönliche Referentin<br />

im Wahlkreis der damaligen<br />

Bundestagsabgeordneten Karin<br />

Rehbock-Zureich. Über die Anti-<br />

Atomkraftbewegung im Grenzgebiet<br />

Deutschland/Schweiz kam sie zur<br />

Politik. 2005 kandidierte sie als<br />

Nachfolgerin von Rehbock-Zureich<br />

erfolgreich für den Deutschen<br />

Bundestag.<br />

Bei der Wahl 2009 verfehlte sie<br />

die Wiederwahl knapp und arbeitete<br />

als selbstständige Unternehmensberaterin<br />

für Unternehmen der Verkehrsbranche.<br />

Als im Oktober 2010<br />

der Bundestagsabgeordnete und<br />

Träger des Alternativen Nobelpreises,<br />

Dr. Hermann Scheer, starb,<br />

rückte sie über die Landesliste<br />

Baden-Württemberg in den Bundestag<br />

nach. Sie war Mitglied im<br />

Bundestagsausschuss für Wirtschaft<br />

und Technologie und Mittelstandsbeauftragte<br />

für das Handwerk der<br />

SPD-Bundestagsfraktion. Zu dieser<br />

Zeit waren Themen, die den Mittelstand<br />

betreffen, ihr Arbeitsschwerpunkt<br />

– etwa die Energiepolitik. Nach<br />

der Regierungsbildung 2013 wurde<br />

sie zur Parlamentarischen Staatssekretärin<br />

bei der Bundesministerin<br />

für Umwelt, Naturschutz, Bau und<br />

Reaktorsicherheit ernannt.<br />

Die DBU war Ende der 80er-Jahre<br />

von Ex-Finanzminister Dr. Theo<br />

Waigel und seinem damaligen Staatssekretär,<br />

dem späteren Bundesbankpräsidenten<br />

Tietmeyer, initiiert<br />

und 1990 nach Beschluss des Deutschen<br />

Bundestages als unabhängige<br />

privatrechtliche Stiftung ins Leben<br />

gerufen worden. Ausgestattet worden<br />

war sie mit einem Kapital von<br />

damals 1,28 Milliarden Euro, das aus<br />

der Privatisierung der ehemals bundeseigenen<br />

Salzgitter AG stammte.<br />

Durch kontinuierliche Rücklagenbildung<br />

beträgt das Stiftungskapital<br />

heute über zwei Milliarden Euro.<br />

Seit der Gründung wurden über<br />

8600 Projekte mit einer Fördersumme<br />

von über 1,5 Mrd. € in Umwelttechnik,<br />

-forschung, -kommunikation,<br />

Natur- und Kulturgüterschutz bewilligt.<br />

Die DBU fördert die Kreativität<br />

kleiner Unternehmen bei der praktischen<br />

Lösung von Umweltproblemen<br />

und gibt Anreize für ökologische<br />

Innovationen. Sie setzt durch die<br />

Förderung umweltfreundlicher Produktionsverfahren<br />

auf den vorbeugenden<br />

Umweltschutz. Sie unterstützt<br />

den Austausch von Wissen<br />

über die Umwelt zwischen Wissenschaft,<br />

Wirtschaft und anderen<br />

Stellen. Die DBU hat zwei gemeinnützige<br />

Tochter-Gesellschaften: das<br />

DBU Zentrum für Umweltkommunikation<br />

(ZUK) und die DBU Naturerbe<br />

GmbH. Das ZUK, 1999 gegründet,<br />

unterstützt die DBU durch eine breite<br />

zielgruppenspezifische Kommunikation<br />

ihrer Themen, Projekte und<br />

Schwerpunkte in die Fachöffentlichkeit.<br />

Die 2009 gegründete Naturerbe-Tochter<br />

sichert 47 großräumige<br />

Naturflächen langfristig für den<br />

Naturschutz (Wälder, Offenland,<br />

Moore) – rund 60 000 Hektar in<br />

neun Bundesländern. Ihre Hauptziele<br />

sind das Fördern und der Erhalt<br />

des heimischen Reichtums an<br />

Tier- und Pflanzenarten in unterschiedlichen<br />

Lebensräumen sowie<br />

das Fördern eines nachhaltigen<br />

Naturbewusstseins in der Bevölkerung.<br />

Oktober 2014<br />

1052 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong>|<strong>Abwasser</strong><br />

NETZWERK WISSEN<br />

Aktuelles aus Bildung und Wissenschaft,<br />

Forschung und Entwicklung<br />

© Stiftung Jugend forscht e. V.<br />

Die Nachwuchsforscherin Marion Kreins und ihre wissenschaftliche<br />

Arbeit im Porträt<br />

• „Die Gewässerbelastungen haben mich schockiert“<br />

• Gewässerschutz im Hinblick auf den landwirtschaftlichen Nitrateintrag<br />

• Jugend forscht auf einen Blick

| NETZWERK WISSEN |<br />

Portrait<br />

„Die Gewässerbelastungen haben mich schockiert“<br />

Gleich mehrere Auszeichnungen krönen die Arbeit der jungen Forscherin<br />

Marion Kreins<br />

Für ihr Projekt zum Gewässerschutz 2013 gewann Marion Kreins beim 48. Landeswettbewerb von Jugend<br />

forscht: Ihre Arbeit „Gewässerschutz im Hinblick auf den landwirtschaftlichen Nitrateintrag“, die wir auf den<br />

folgenden Seiten vorstellen, erzielte den 2. Preis im Fachgebiet Geo- und Raumwissenschaften des Bundeswettbewerbs.<br />

Daneben wurde sie mit weiteren Auszeichnungen bedacht wie dem Europasieg im<br />

Schülerwettbewerb der Siemens Stiftung, einem Hauptpreis des BundesUmweltWettbewerbes und dem 1. Preis<br />

des RWE-Wettbewerbes.<br />

Die erfolgreiche<br />

Nachwuchsforscherin<br />

Marion Kreins.<br />

© Bayer AG<br />

Mehr als 11 400 junge Menschen<br />

hatten ihre Forschungsprojekte eingereicht.<br />

189 Teilnehmer qualifizierten<br />

sich schließlich für das Finale<br />

von Deutschlands bekanntestem<br />

Nachwuchswettbewerb. Darunter<br />

war auch Marion Kreins aus Bad<br />

Münstereifel, die mit ihrer Arbeit<br />

„Gewässerschutz im Hinblick auf den<br />

landwirtschaftlichen Nitrateintrag“<br />

den ersten Platz beim 48. Landeswettbewerb<br />

und den zweiten Platz<br />

beim Bundeswettbewerb Jugend<br />

forscht gewann. Das 48. Bundesfinale<br />

2013 fand in Leverkusen statt<br />

und wurde gemeinsam ausgerichtet<br />

von der Stiftung Jugend forscht<br />

e. V. und der Bayer AG als Bundespatenunternehmen.<br />

Mit ihren außergewöhnlichen<br />

Ergebnissen rund um<br />

den Gelbsenf gewann die aus Eicherscheid<br />

stammende Nachwuchswissenschaftlerin<br />

zudem den mit<br />

20 000 Euro dotierten Europasieg im<br />

Schülerwettbewerb „Stadt – Land –<br />

Fluss. Zukunftsplanung ist ein Muss“<br />

der Siemens-Stiftung. Darüber hinaus<br />

wurde die damals 18-Jährige mit<br />

ihrem Forschungsprojekt Sie ge rin des<br />

RWE-Schulwettbewerbs „Energie mit<br />

Köpfchen“. An diesem Wettbewerb<br />

hatten sich über 100 Schülerteams<br />

aus drei Bundes ländern beteiligt. Als<br />

besondere Ehrung wurde Marion<br />

Kreins zusammen mit 65 anderen<br />

Preis trägern zu einem Empfang im<br />

Bundeskanzleramt eingeladen. Auch<br />

Bundeskanzlerin Angela Merkel<br />

gratulierte: „Wer angesichts dieser<br />

riesigen Konkurrenz den Weg ins<br />

Kanzleramt geschafft hat, der<br />

musste sicherlich viel leisten“. Zudem<br />

würdigte die Jury der Jugend<br />

forscht-Stiftung Marion Kreins mit<br />

einem Son derpreis für „besonders<br />

innovative Forschungsergebnisse“.<br />

Dabei durfte sie schon zwei Tage<br />

nach ihrem Abi-Ball in die Vereinigten<br />

Staaten fliegen, zu einem<br />

sechs wöchigen Forschungsaufenthalt<br />

an der University of Rhode<br />

Island.<br />

Ursprünglich hatte die Nachwuchsforscherin<br />

gar nicht an so vielen<br />

Wettbewerben teilnehmen wollen.<br />

„Ich fand es einfach interessant<br />

herauszufinden, warum etwas so<br />

funktioniert“, erklärt sie. Wie genau<br />

es zu ihrer Arbeit kam und wohin sie<br />

ihre wissenschaftlichen Fortschritte<br />

führen, erklärt sie im folgenden<br />

Interview.<br />

<strong>gwf</strong>: Wie kamen Sie just auf diese<br />

Themenspezialisierung?<br />

Marion Kreins: Das Thema Landwirtschaft<br />

hat mich schon immer<br />

interessiert, da meine Großeltern,<br />

sowohl väterlicher- als auch mütterlicherseits<br />

einen landwirtschaftlichen<br />

Betrieb führen. Den ersten<br />

wissenschaftlichen Kontakt mit<br />

dem Thema Landwirtschaft und<br />

Umweltschutz hatte ich durch<br />

meine Facharbeit während der<br />

Oberstufe am Städt. St. Michael<br />

Gymnasium. Im Rahmen der Arbeit<br />

habe ich die Entwicklung des Maisanbaus<br />

aufgrund der steigenden<br />

Anzahl der Biogasanlagen analysiert<br />

und kartiert. Die aus der Vermaisung<br />

resultierenden Gewässerbelastungen<br />

haben mich schockiert,<br />

sodass ich mich auch nach Beendigung<br />

der Facharbeit weiter mit<br />

dem Thema auseinandergesetzt und<br />

nach Lösungswegen der Problematik<br />

gesucht habe. Auf Anregung<br />

von meiner Betreuungslehrerin<br />

Veronika Stein ist daraus schließlich<br />

dieses Projekt entstanden.<br />

<strong>gwf</strong>: Wenn Sie das gesamte Projekt<br />

betrachten: Welche Erkenntnis ist die<br />

für Sie persönlich wichtigste?<br />

Oktober 2014<br />

1054 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Portrait<br />

|<br />

NETZWERK WISSEN<br />

|<br />

Marion Kreins: Die wichtigste Erkenntnis<br />

der Arbeit ist für mich der<br />

analysierte Lösungsansatz zur Reduzierung<br />

der Nitratbelastung des<br />

Grundwassers. Er zeigt eine effiziente,<br />

kostengünstige und einfache<br />

Möglichkeit, unsere Umwelt zu<br />

schonen und die Gewässerqualität<br />

nachhaltig zu verbessern. Ich würde<br />

mir wünschen, dass er in Zukunft<br />

breite Anwendung in der Landwirtschaft<br />

findet!<br />

<strong>gwf</strong>: Haben Sie aus Wissenschaft/<br />

Forschung schon Resonanz erhalten?<br />

Marion Kreins: Während meiner<br />

Arbeit habe ich mit den Stickstoffwerken<br />

Piesteritz zusammen gearbeitet,<br />

welche mir den Wirkstoff<br />

PIADIN® sowie einige Daten zur Verfügung<br />

gestellt haben. Darüber hinaus<br />

wurde ich von Landwirten aus<br />

der Region unterstützt, welche zudem<br />

beabsichtigen, die vorgestellten<br />

Methoden in Kombination mit ihrem<br />

Maisanbau zu testen. Vor allem aber<br />

während der einwöchigen Ausstellung<br />

meines Projektes auf der<br />

IFAT haben sich sehr viele interessante<br />

Gespräche und Diskussionen<br />

ergeben.<br />

<strong>gwf</strong>: Wie sieht Ihr weiterer Lebensweg<br />

aus?<br />

Marion Kreins: Derzeit studiere ich<br />

Wirtschaftsingenieurwesen mit der<br />

Fachrichtung Werkstoff- und Prozesstechnik<br />

an der RWTH Aachen.<br />

Den Bachelor of Science werde ich<br />

voraussichtlich 2016 erhalten. Vor<br />

dem Abschluss meines Studiums<br />

mit dem Master of Science möchte<br />

ich meine Auslandserfahrung mit<br />

einem Studium in den USA erweitern.<br />

Langfristig strebe ich einen<br />

abwechslungsreichen Beruf an der<br />

Schnittstelle zwischen Wirtschaftswissenschaften<br />

und Technik, gerne<br />

auch im Bereich Umwelt- und<br />

Gewässerschutz, an.<br />

<strong>gwf</strong>: Welche Auswirkungen hat dieses<br />

Projekt auf Ihren weiteren Lebenslauf?<br />

Marion Kreins: Das Projekt hat<br />

meinen bisherigen Lebenslauf stark<br />

beeinflusst. Erst durch die Recherche,<br />

die Experimente und deren<br />

Auswertung, sowie das Verfassen<br />

der Arbeit habe ich mein nachhaltiges<br />

Interesse für die Natur- und<br />

Ingenieurwissenschaften entdeckt.<br />

Somit habe ich mich mit großer<br />

Zuversicht für ein Wirtschaftsingenieurstudium<br />

entschieden. Nach zwei<br />

Semestern kann ich nun mit Gewissheit<br />

sagen, dass dieses Studium<br />

meinen Interessen und Neigungen<br />

gänzlich entspricht.<br />

<strong>gwf</strong>: Möchten Sie sich auch weiterhin<br />

in Richtung Gewässerschutz/Umweltschutz<br />

entwickeln?<br />

Marion Kreins: Die Themen Umwelt-<br />

und insbesondere Gewässerschutz<br />

beschäftigen mich nach wie<br />

vor sehr, da eine gesunde Umwelt<br />

für unsere Zukunft unerlässlich ist.<br />

Zum Hintergrund<br />

Daher kann ich mir gut vorstellen,<br />

mich später beruflich mit diesen<br />

Themen aus einander zu setzen.<br />

<strong>gwf</strong>: Was wünschen Sie sich für die<br />

Zukunft?<br />

Marion Kreins: Nach Abschluss<br />

meines Studiums strebe ich einen<br />

interessanten und abwechslungsreichen<br />

Beruf an, der es mir, zum<br />

Beispiel im Bereich Umweltschutz,<br />

ermöglicht, einen Beitrag zur Gesellschaft<br />

zu leisten. Ich würde mir<br />

wünschen, dass unsere Gesellschaft<br />

bewusster mit der Umwelt umgeht<br />

und durch verantwortungsbewusstes<br />

Handeln zu ihrem Schutz<br />

beiträgt.<br />

<strong>gwf</strong>: Frau Kreins, herzlichen Dank für<br />

das Gespräch.<br />

Der Schülerwettbewerb der Siemens Stiftung in Mathematik, Naturwissenschaften und<br />

Technik wird jährlich ausgeschrieben. Er richtet sich an die oberen Jahrgangsstufen in<br />

Deutschland, Österreich, der Schweiz und an die Deutschen Auslandsschulen in<br />

Europa. Im Fokus stehen gesellschaftspolitische Herausforderungen, mit denen sich die<br />

Jugendlichen aktiv auseinandersetzen müssen. Um die wissenschaftliche Qualität der<br />

Beiträge zu sichern, kooperiert die Siemens Stiftung mit den Universitäten RWTH<br />

Aachen, TU Berlin und TU München. Dabei musste Marion Kreins ihr Thema vor einer<br />

Jury von neun Professoren dieser Universitäten präsentieren.<br />

Weitere Informationen unter:<br />

https://www.siemens-stiftung.org/de/projekte/schuelerwettbewerb/<br />

Marion Kreins<br />

mit ihrer<br />

Betreuungslehrerin<br />

Veronika<br />

Stein (links).<br />

© Siemens Stiftung<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1055

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Portrait<br />

Die Umstellung<br />

von fossilen<br />

Energieträgern<br />

zu erneuerbaren<br />

Energien<br />

hat zu einer<br />

Ausweitung<br />

des Silomaisanbaus<br />

geführt.<br />

© Pixelio /<br />

berggeist007<br />

Gewässerschutz im Hinblick auf den<br />

landwirtschaftlichen Nitrateintrag<br />

Die Siegerarbeit zum Gewässerschutz 2013<br />

Von Marion Kreins<br />

Im Rahmen der Energiewende hat sich in Deutschland die Anzahl der Biogasanlagen seit 2004 vervierfacht.<br />

Dementsprechend ist auch die Anbaufläche von Silomais als Gärsubstrat stark gestiegen. Mit der Expansion<br />

des Maisanbaus gehen jedoch negative Umweltwirkungen einher, u. a. auch eine steigende Grundwasserbelastung.<br />

Dennoch wird zur Realisierung der Energiewende ein verstärkter Einsatz von Biomasse unumgänglich<br />

sein, sodass durch Nitratauswaschungen ein steigender Druck auf die Gewässer zu erwarten ist. Derzeit<br />

werden die Ziele der <strong>Wasser</strong>rahmenrichtlinie im Hinblick auf die Gewässerqualität, insbesondere in Regionen<br />

mit einer hohen Anzahl an Biogasanlagen, nicht erreicht. Somit ist absehbar, dass die Expansion des Biomasseanbaus<br />

die Gewässerproblematik weiter verschärfen wird.<br />

1. Einleitung<br />

Die Reduzierung der CO 2 -Emissionen<br />

ist besonders vor dem Hintergrund<br />

des Klimawandels zu einem<br />

wichtigen gesellschaftlichen Ziel geworden.<br />

Im Rahmen der Energiewende<br />

dienen regenerative Energien<br />

zunehmend als Alternative zu<br />

fossilen Energieträgern und Kernbrennstoffen.<br />

Diese Entwicklung<br />

wird vor allem durch das Erneuerbare<br />

Energien Gesetz (EEG) ermöglicht,<br />

welches u. a. die Energiegewinnung<br />

aus Biomasse fördert.<br />

Dies hat zu einem deutschlandweiten<br />

Boom von Biogasanlagen<br />

geführt, mit dem jedoch auch negative<br />

Nebenwirkungen auf die Umwelt<br />

einhergehen. In vielen Regionen ist<br />

auf Grund des expandierenden<br />

Silomaisanbaus als Gärsubstrat für<br />

den Betrieb der Biogasanlagen eine<br />

Vermaisung zu beobachten, welche<br />

einen Rückgang der Biodiversität,<br />

eine erhöhte Erosionsgefahr und<br />

eine steigende Gewässerbelastung<br />

verursacht.<br />

Wegen des gesellschaftlich geforderten<br />

Klimawandels, der in politische<br />

Zielvorgaben (Steigerung des Anteils<br />

erneuerbarer Energien am gesamten<br />

Stromverbrauch auf mindestens<br />

35 % bis 2020 bzw. auf mindestens<br />

80 % bis 2050 (siehe BMU 2008))<br />

übersetzt wurde, wird die Energieerzeugung<br />

aus Biomassen dennoch<br />

in Zukunft einen wichtigen Bestandteil<br />

der Energiewende darstellen.<br />

Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit,<br />

die negativen Nebenwirkungen<br />

unter Berücksichtigung ökonomischer<br />

Aspekte zu reduzieren. Eine dieser<br />

Nebenwirkung ist der erhöhte Druck<br />

auf die Gewässerqualität. Die Ausbringung<br />

der in den Biogasanlagen<br />

als Abfallprodukt anfallenden Gärreste<br />

auf die Felder führt zu Nitratauswaschungen<br />

ins Grundwasser<br />

und zu einer Verschlechterung der<br />

Gewässerqualität. Die von der EG-<br />

<strong>Wasser</strong>rahmenrichtlinie festgelegten<br />

Oktober 2014<br />

1056 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Portrait<br />

|<br />

NETZWERK WISSEN<br />

|<br />

Ziele zur Verbesserung der Gewässerqualität<br />

werden daher insbesondere<br />

wegen einer regionalen Akkumulation<br />

von Biogasanlagen nicht oder<br />

nur schwer zu realisieren sein. Aus<br />

diesem Grund setzt sich diese Arbeit<br />

mit der Frage auseinander, ob<br />

die bei der Düngung mit Gärresten<br />

vorliegenden Nitratauswaschungen<br />

durch den Einsatz von Nitrifikationsinhibitoren<br />

bzw. den Anbau einer<br />

Zwischenfrucht auf einen unvermeidbaren<br />

Rest reduziert werden<br />

können. Dabei werden zunächst die<br />

Problemlage und ihre Dimension<br />

analysiert. Anschließend werden<br />

die Lösungsansätze und die entsprechenden<br />

Versuche zu Nitrifikationsinhibitoren<br />

erläutert sowie die<br />

Ergebnisse ausgewertet. Die Arbeit<br />

schließt mit einem Fazit und Ausblick<br />

ab.<br />

2. Dimension des Problems<br />

Die Umstellung von fossilen Energieträgern<br />

zu erneuerbaren Energien<br />

hat zu einer Ausweitung des Silomaisanbaus<br />

geführt. Ausschlaggebend<br />

für diese Entwicklung ist<br />

vor allem das Erneuerbare Energien<br />

Gesetz (EEG 2004), welches die<br />

Energieerzeugung aus regenerativen<br />

Energien fördert. Durch die gesetzlich<br />

festgelegte Gewährleistung fester<br />

Vergütungssätze für den produzierten<br />

Strom erweist sich die Investition<br />

in eine Biogasanlage als relativ<br />

sicher und wirtschaftlich lohnend,<br />

sodass in Deutschland eine starke<br />

Expansion der Biogasanlagen festzustellen<br />

ist. Insgesamt ist die installierte<br />

elektrische Leistung der Biogasanlagen<br />

im Zeitraum von 1992<br />

bis 2010 um 5766 MW oder um das<br />

42-fache angestiegen (Fachverband<br />

Biogas 2013). Parallel zu dieser Entwicklung<br />

lässt sich in Deutschland<br />

auch ein starker Anstieg der Anbaufläche<br />

für Silomais feststellen (STJB<br />

2008–2011; Wissenschaftlicher Beirat<br />

2011), da der Silomais als Gärsubstrat<br />

den alternativen Früchten<br />

aus mehreren Gründen deutlich<br />

überlegen ist. Neben seinem hohen<br />

Energieertrag pro ha zeichnet sich<br />

Mais als sehr robuste Pflanze mit<br />

geringen Bodenansprüchen und<br />

hoher Selbstverträglichkeit aus. Der<br />

Maisanbau wird vor allem auf Grund<br />

des geringen Saatgutbedarfs, der<br />

guten Mechanisierbarkeit, der hohen<br />

Ertragssteigerung und der hohen<br />

Düngeverträglichkeit geschätzt (Entrup<br />

und Kivelitz 2010). Insgesamt ist<br />

die Silomaisanbaufläche in Deutschland<br />

im Zeitraum von 2001–2011 um<br />

ca. 80 % gestiegen (Deutsches Maiskomitee<br />

2013a, Abb. 1).<br />

Der anfängliche Rückgang der<br />

Anbaufläche (bis 2002) ist in dem<br />

Rückgang der Rinderhaltung zu begründen,<br />

welcher eine entsprechende<br />

verringerte Nachfrage an<br />

Futtermitteln verursachte. Dieser<br />

Rückgang setzte sich auch nach<br />

2003 weiter fort (siehe Stjb 2003–<br />

2012). Durch die wachsende Zahl<br />

der Biogasanlagen und die damit<br />

verbundene hohe Nachfrage an<br />

Gärsubstraten stieg der Silomaisanbau<br />

jedoch anschließend rasant<br />

an. Die mit der Förderung der Biogasanlagen<br />

einhergehende Landnutzungsänderung<br />

wirkt sich regional<br />

sehr unterschiedlich aus. Besonders<br />

im Nord-Westen und im Süden<br />

Deutschlands ist der Silomaisanbau<br />

sehr stark ausgeprägt, sodass in<br />

einigen Regionen über 2/3 der<br />

Ackerfläche mit Mais bestellt wurde<br />

(Deutsches Maiskomitee 2013b).<br />

Diese Verengung der Fruchtfolge<br />

wird durch die hohe Selbstverträglichkeit<br />

des Maises ermöglicht.<br />

Neben weiteren negativen Umweltwirkungen<br />

wie hohe Wind- und<br />

<strong>Wasser</strong>erosionen, Verschlechterung<br />

der Biodiversität und Artenverarmung<br />

(siehe Entrup und Kivelitz 2010),<br />

stellen in den Regionen mit ausgeprägten<br />

Maisanbau vor allem die<br />

bei der Vergärung des Maises anfallenden<br />

Gärreste ein Problem dar,<br />

da sie einen hohen Druck auf die<br />

Gewässerqualität ausüben, welches<br />

im nachfolgenden Kapitel näher<br />

beschrieben wird.<br />

Dieses Problem wird darüber<br />

hinaus durch die räumliche Akkumulation<br />

von nährstoffhaltigem organischem<br />

Dünger deutlich verstärkt.<br />

So ist besonders in Gebieten mit<br />

Abbildung 1:<br />

Entwicklung<br />

des Silomaisanbaus<br />

(Deutsches<br />

Maiskommitee<br />

2013a).<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1057

| NETZWERK WISSEN |<br />

Portrait<br />

einer ohnehin schon hohen Nitratbelastung<br />

auf Grund einer hohen<br />

Viehdichte und dem daraus resultierenden<br />

hohen Gülleaufkommen eine<br />

besonders hohe Konzentration der<br />

Biogasanlagen fest zu stellen, da<br />

das Betreiben einer Biogasanlage<br />

oftmals als Ergänzung zur Milchviehhaltung<br />

dient. Um eine Verschlechterung<br />

der Gewässerqualität<br />

zu verhindern und in stark belasteten<br />

Gebieten einen guten Gewässerzustand<br />

wieder her zu stellen, gibt<br />

die EG-<strong>Wasser</strong>rahmrichtlinie Gewässerschutzziele<br />

vor, die bis 2015<br />

erreicht werden sollen. Ziel ist es<br />

u. a., alle Grundwasserkörper in einen<br />

zur Trinkwassergewinnung geeigneten<br />

Zustand zu versetzen, wofür sie<br />

nicht mehr als 50 mg Nitrat pro Liter<br />

aufweisen dürfen. Zudem soll sich<br />

der Zustand in Grundwasserkörpern<br />

mit über 37,5 mg/L nicht verschlechtern.<br />

Nach den Ergebnissen<br />

der Bestandsaufnahme 2007 können<br />

diese Ziele jedoch nicht flächendeckend<br />

in Deutschland erreicht<br />

werden. 9,6 % der Messstellen weisen<br />

einen Nitratgehalt von 50–90 mg/L<br />

auf und sind damit nicht mehr für<br />

die Trinkwassergewinnung geeignet,<br />

4,5 % sind mit einem Nitratgehalt<br />

von über 90 mg/L sehr stark belastet<br />

(siehe BMU 2008). Da „Stickstoffeinträge<br />

aus der Landwirtschaft (...)<br />

in erheblichem Umfang zur Belastung<br />

des Grundwassers (führen)“<br />

(siehe BMU 2008) wird im folgenden<br />

Kapitel der Zusammenhang zwischen<br />

dem Silomaisanbau und der daraus<br />

verschärften Grundwasserproblematik<br />

herausgestellt, um anschließend<br />

eine Lösung dieses Problems zu<br />

entwickeln.<br />

2. 1 Wieso verschärft die<br />

Expansion des Silomaisanbaus<br />

das Gewässerproblem?<br />

Die Expansion des Energiemaisanbaus<br />

verdrängt hauptsächlich den<br />

Anbau von Getreide. Dies erweist<br />

sich im Hinblick auf die Gewässerqualität<br />

als nachteilig. Bei dem<br />

Anbau von Getreide wird mit dem<br />

Erntegut eine entsprechende Menge<br />

an Stickstoff vom Feld abgefahren<br />

und somit dem System entzogen.<br />

Um die Bodenfruchtbarkeit zu erhalten,<br />

wird der neue Pflanzenbestand<br />

mit Mineraldünger gedüngt.<br />

Da dieser relativ einfach zu handhaben<br />

ist und auch während des<br />

Pflanzenwachstums ausgebracht werden<br />

kann, ist eine dem Bedarf der<br />

Pflanze angepasste Düngung möglich.<br />

Anders verhält es sich beim<br />

Silomaisanbau. Nach dem Gärprozess<br />

wird ein Großteil des Erntegutes in<br />

Form der Gärreste nahezu ohne<br />

Stickstoffverluste wieder auf den<br />

Feldern ausgebracht. Die Düngung<br />

mit Gärresten gestaltet sich aus<br />

mehreren Gründen als schwierig. Zum<br />

einen erweist sich die Düngung mit<br />

Gärresten auf Grund des hohen<br />

Masseanteils im Vergleich zu Mineraldünger<br />

als nachteilig. Gärreste bestehen<br />

überwiegend aus <strong>Wasser</strong><br />

und besitzen eine Stickstoffkonzentration<br />

von nur ca. 5 Promille (LfL<br />

2012). Die Ausbringung der Gärreste<br />

erfolgt aufgrund der hohen Menge<br />

(3l/m²) mit schweren Maschinen;<br />

Maschinen mit einem Gesamtgewicht<br />

von über 20 Tonnen sind keine Seltenheit.<br />

Daher erfolgt die Düngung<br />

anders als bei Mineraldünger weit<br />

überwiegend vor der Saat oder nach<br />

der Ernte; die Düngung während<br />

des Pflanzenwuchses ist nur sehr<br />

eingeschränkt möglich. Dies erweist<br />

sich als ungünstig, da der fehlende<br />

Pflanzenbewuchs und die damit verbundene<br />

geringe Nährstoffnachfrage<br />

in Kombination mit hohen Niederschlägen<br />

zu einer Nährstoffauswaschung<br />

ins Grundwasser führen.<br />

Bei der Ausbringung der Gärreste<br />

kurz vor der Saat ist bis zum<br />

hohen Stickstoffbedarf der Pflanzen<br />

(ca. 1–2 Wochen nach der Aussaat)<br />

eine erhöhte Nitratstickstoffauswaschung<br />

zu verzeichnen, bei der<br />

Ausbringung nach der Saat ist bis<br />

zum erneuten Bestellen des Feldes<br />

mit hohen Nitratverlusten zu rechnen.<br />

Besonders die Ausbringung im<br />

Herbst ist problematisch, weil feuchtes<br />

und relativ warmes Herbstwetter<br />

die Nitratfreisetzung fördert und<br />

der Stickstoff mangels Aufnahme<br />

durch Pflanzen in tiefere Bodenschichten<br />

und schließlich in das<br />

Grundwasser ausgewaschen wird.<br />

Zudem ist im Herbst die Menge der<br />

ausgebrachten Gärreste vergleichsweise<br />

hoch, da viele Landwirte gezwungen<br />

sind, ihre Lagerbehälter<br />

noch vor dem Winter und der einsetzenden<br />

Sperrfrist für die Düngung<br />

mit Gärresten auf Ackerland<br />

vom 1. November–31. Januar (siehe<br />

§ 4 (5) Düngeverordnung 2013) zu<br />

entleeren. Diese Nitratverluste sind<br />

unbedingt zu vermeiden, da sie<br />

starke Boden- und Gewässerbelastungen<br />

wie z. B. die Eutrophierung<br />

der Fließgewässer zur Folge haben<br />

(ITZ 2008; Karen Sensel 2008). Des<br />

Weiteren erweist sich die Düngung<br />

mit Gärresten auch im Vergleich zu<br />

der Düngung mit Gülle unter<br />

einigen Aspekten als nachteilig. Da<br />

während des Gärprozesses organisch<br />

gebundener Stickstoff zu mineralischem<br />

Stickstoff umgebaut wird,<br />

enthalten Gärreste mit 60–85 % einen<br />

bedeutend höheren Anteil an<br />

Ammoniumstickstoff als Gülle<br />

(50–70 %) (Johann Sedlmeier 2013).<br />

Einerseits gilt Ammoniumstickstoff<br />

als vorteilhaft, da er pflanzenverfügbar<br />

und wegen der kationenfixierenden<br />

Eigenschaften des Bodens<br />

nicht auswaschungsgefährdet ist. Er<br />

wird jedoch von Mikroorganismen<br />

zu Nitratstickstoff umgewandelt,<br />

welcher ebenfalls pflanzenverfügbar<br />

ist, jedoch in <strong>Wasser</strong> gelöst vorliegt<br />

und somit stark auswaschungsgefährdet<br />

ist. Um Nitratverluste zu<br />

verhindern, ist es daher erstrebenswert,<br />

die Nitrifikation zu verlangsamen<br />

und den Stickstoff so lange<br />

in der Ammoniumform an Bodenteilchen<br />

zu binden, bis ein entsprechender<br />

Pflanzenbewuchs herangewachsen<br />

ist, der den umgewandelten<br />

und damit auswaschungsgefährdeten<br />

Stickstoff aufnehmen kann. Dies<br />

kann u. a. mit Hilfe von Nitrifikationsinhibitoren<br />

erreicht werden. Die<br />

Wirkungsweise der Nitrifikationsinhibitoren<br />

wird im nachfolgenden<br />

Kapitel beschrieben. Eine weitere<br />

Möglichkeit die Nitratauswaschungen<br />

zu reduzieren, stellt der<br />

Zwischenfruchtanbau dar. Dieser ist<br />

Oktober 2014<br />

1058 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Portrait<br />

|<br />

NETZWERK WISSEN<br />

|<br />

insbesondere im Frühherbst geeignet,<br />

sofern keine Winterfrucht<br />

angebaut wird. Durch den Pflanzenbewuchs<br />

wird der mineralische<br />

Stickstoff in organischer Form gebunden<br />

und ist somit nicht mehr<br />

auswaschungsgefährdet. Dies ermöglicht<br />

die Erhaltung des Stickstoffdepots<br />

im Boden, welches so<br />

im folgenden Frühjahr der Folgefrucht<br />

zur Verfügung steht.<br />

3. Nitrifikationsinhibitoren<br />

3.1 Der Prozess der Nitrifikation<br />

Bei der Nitrifikation wird Ammonium<br />

durch die Aktivität von nitrifizierenden<br />

Mikroorganismen (Nitrifikanten)<br />

in Nitrat umgewandelt. Der Prozess<br />

gliedert sich in zwei Abschnitte. Zunächst<br />

wird Ammonium durch die<br />

Aktivität von Ammuniumoxidierer<br />

(z. B. Nitrosomonas) und das Enzym<br />

Ammonium Monooxigenase zu<br />

Hydroxylamin und anschließend zu<br />

Nitrit umgesetzt.<br />

NH 4<br />

+<br />

+ 2 [H] + O 2 → H 2 NOH<br />

+ H 2 O + H + (1)<br />

H 2 NOH + H 2 O → NO 2<br />

–<br />

+ 4 [H] + H + (2)<br />

In einem zweiten Prozess wird das<br />

giftige Nitrit von Nitritoxidierern<br />

(z. B. Nitrobacter) zu Nitrat oxidiert.<br />

Dieser Vorgang wird durch das<br />

Enzym Nitrit-/Nitrat-Oxidoreduktase<br />

ermöglicht.<br />

NO 2<br />

– + 0,5 O 2 → NO 3<br />

– (3)<br />

Quelle der Reaktionsgleichungen:<br />

Fuchs (2007)<br />

3.2 Wirkungsweise von<br />

Nitrifikationsinhibitoren<br />

Nitrifikationsinhibitoren verlangsamen<br />

die Umwandlung von Ammonium<br />

zu Nitrat, indem sie die am<br />

ersten Reaktionsschritt beteiligten<br />

Nitrosomonas-Bakterien selektiv<br />

hemmen. Dies geschieht über die<br />

Inaktivierung des für die Reaktion<br />

notwendigen Enzyms Ammonium<br />

Monooxygenase. Ohne die Wirksamkeit<br />

dieses Enzyms ist die Reaktion<br />

von Ammonium zu Nitrit, welches<br />

die energetische Lebensgrundlage<br />

der Bakterien darstellt, nur noch<br />

sehr langsam möglich. Dies schränkt<br />

die Lebens- und Vermehrungsfähigkeit<br />

der Bakterien vorübergehend<br />

ein, die Nitrosomonas Spezies werden<br />

jedoch nicht abgetötet. Da Nitrifikationsinhibitoren<br />

den ersten Schritt<br />

der Umwandlung von Ammonium<br />

zu Nitrat verhindern, kann das giftige<br />

Zwischenprodukt Nitrit nicht entstehen.<br />

Zudem werden andere Bodenbakterien,<br />

u. a. auch Nitrobacter<br />

nicht beeinflusst, sodass eine Umwandlung<br />

des giftigen Nitrits zu<br />

Nitrat weiterhin möglich wäre.<br />

Genaue Informationen zu der<br />

Deaktivierung des Enzyms liegen<br />

leider nicht vor. Versuche an anderen<br />

Nitrifikationsinhibitoren (Dimethylpyrazolphosphat)<br />

„weisen (jedoch)<br />

darauf hin, (dass Nitrifikationsinhibitoren<br />

die Nitrifikation) (...)<br />

über Bindungen an das Cu der Ammoniummonooxygenase<br />

(hemmen)“<br />

(Hofmair 2000). Auf Grund dieser<br />

Informationen ist zu vermuten, dass<br />

die Nitrifikationsinhibitoren mit dem<br />

zweifach positiv geladenen Kupferatom<br />

des Enzyms koordinieren. Bei<br />

dieser Form der Enzymhemmung<br />

handelt es sich um einen reversiblen<br />

Prozess. Der Stickstoffstabilisator wird<br />

im Boden rückstandsfrei abgebaut,<br />

wodurch die Hemmung der Enzymaktivität<br />

beendet wird und die Nitrifikation<br />

wieder stattfinden kann. Da<br />

der Abbau der Chemikalien temperatur-<br />

und feuchtigkeitsbedingt ist,<br />

weisen Stickstoffstabilisatoren in<br />

Abhängigkeit der Wetterlage unterschiedlich<br />

lange Wirkungszeiträume<br />

auf (Piesteritz 2013).<br />

Die Wirkung der Stickstoffstabilisierung<br />

wurde durch diverse Einzelversuche<br />

bereits bestätigt (Piesteritz<br />

2013). Die folgenden Versuche werden<br />

sich daher erstens mit einem<br />

Wirkungsvergleich der verschiedenen<br />

Stickstoffstabilisatoren beschäftigen<br />

und zweitens untersuchen, ob eine<br />

Kombination von Stickstoffstabilisatoren<br />

mit dem Anbau einer Zwischenfrucht<br />

geeignet ist, die Gewässerschutzwirkung<br />

zu erhöhen.<br />

Mischen der Nitrifikationsinhibitoren. © Marion Kreins<br />

Nitratgehaltbestimmung im Vergleich. © Marion Kreins<br />

Die verschiedenen Nitratgehalte. © Marion Kreins<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1059

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Portrait<br />

4. Versuche zu Stickstoffstabilisatoren<br />

4.1 Ziel<br />

In der folgenden Versuchsreihe<br />

sollen verschiedene Möglichkeiten<br />

getestet werden, die bei der Düngung<br />

mit Gärresten auftretenden<br />

Nitratverluste zu minimieren und<br />

so einen wesentlichen Beitrag zum<br />

Gewässerschutz zu leisten. Zum<br />

einen werden die Chemikalien<br />

Ammoniumthiosulfat, Dicyandiamid<br />

und eine Mischung aus 1H-1,2,4-<br />

Triazol und 3-Methylpyrazol (ent halten<br />

in PIADIN®) auf ihre stickstoffstabilisierende<br />

Wirkung untersucht.<br />

Zum anderen wird am Beispiel von<br />

Gelbsenf geprüft, inwieweit Zwischenfrüchte<br />

Nitrat in organischer<br />

Form binden können. Hierzu wurden<br />

praktische Versuchsreihen durchgeführt,<br />

analysiert und ausgewertet.<br />

4.2 Versuchsaufbau<br />

Um die stickstoffstabilisierenden<br />

Eigenschaften der verschiedenen<br />

Chemikalien bzw. des Zwischfruchtanbaus<br />

nachzuweisen und zu<br />

vergleichen, wurde folgender Gefäßversuch<br />

aufgebaut: Zwölf gleich<br />

große Töpfe (ø: 45 cm, h: 37 cm) mit<br />

Löchern im Boden wurden mit Erde<br />

gleicher Beschaffenheit und Nährstoffgehalten<br />

befüllt. Um gleiche<br />

Bodenbedingungen zu ermöglichen,<br />

wurde die Erde sorgfältig mit einem<br />

Bagger gemischt und in kleinen<br />

Portionen abwechselnd auf alle<br />

Töpfe verteilt. Dabei wurde die<br />

lockere Erde zwischendurch gleichmäßig<br />

mit einem Handverdichter<br />

für Pflastersteinverlegung derart<br />

verdichtet, dass die Erde in den<br />

Töpfen eine möglichst natürliche<br />

Dichte aufwies.<br />

In elf der Versuchstöpfe wurde<br />

eine bestimmte Menge Gärreste eingearbeitet,<br />

entsprechend der Menge,<br />

die auf einem durch schnittlichen<br />

Acker ausgebracht wird (3 L/m²).<br />

Der erste Topf diente als Vergleich,<br />

er sym bolisiert ungedüngten Boden.<br />

Jedem der elf Töpfe wird darüber<br />

hinaus ein Nitrifikationsinhibitor,<br />

eine Zwischenfrucht bzw. eine<br />

Kombi nation aus mehreren hinzugefügt,<br />

wie Tabelle 1 auf zeigt.<br />

Die tatkräftige Jungforschung bei der Vorbereitung ihrer<br />

Versuchstöpfe. © Marion Kreins<br />

Das Versuchsobjekt: der Gelbsenf. © Marion Kreins<br />

Junge Gelbsenfpflanzen. © Marion Kreins<br />

Feld nach der Ernte. © Pixelio / berggeist007<br />

Oktober 2014<br />

1060 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Portrait<br />

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|<br />

Tabelle 1. Inhalt der Versuchstöpfe.<br />

Topf.-Nr. Gär reste Zwischenfrucht<br />

1 X<br />

2 X<br />

3 X X<br />

4 X X PIADIN®<br />

Stickstofstabilisator<br />

5 X X Ammoniumthiosulfat<br />

6 X X Dicyandiamid<br />

7 X PIADIN®<br />

8 X Ammoniumthiosulfat<br />

9 X Dicyandiamid<br />

10 X X<br />

Ammoniumthiosulfat, Dicyandiamid<br />

11 X X Ammoniumthiosulfat, PIADIN®<br />

12 X X Dicyandiamid, PIADIN®<br />

Die Menge der ausgebrachten<br />

Nitrifikationshemmer richtet sich<br />

nach den Empfehlungen für das<br />

Produkt PIADIN®. Nach dem Richtwert<br />

von 5 L pro ha ergibt sich für<br />

einen Versuchstopf (0,159 m²) eine<br />

Menge von 0,079 ml PIADIN®. Da zu<br />

diesen Nitrifikationsinhibitoren Ammoniumthiosulfat<br />

und Dicyandiamid<br />

keine Informationen bezüglich der<br />

benötigten Menge pro ha vorliegen,<br />

wurden sie in gleicher Masse<br />

wie PIADIN® unter die Gärreste gemischt.<br />

Es ist jedoch zu berücksichtigen,<br />

dass die Wirkstoffkonzentration<br />

bei Ammoniumthiosulfat und<br />

Dicyandiamid 98–99 % beträgt,<br />

die Wirkstoffe 1H-1,2,4-Triazol und<br />

3-Methylpyrazol des Produktes<br />

PIADIN® jedoch lediglich einen<br />

Masseanteil von 3–3,25 bzw.<br />

1,5–1,65 % ausmachen. Trotz gleicher<br />

Massen ist die Wirkstoffkonzentration<br />

von Ammoniumthiosulfat und Dicyandiamid<br />

daher ca. 20 mal höher.<br />

Die Kombinationen der Nitrifikationsinhibitoren<br />

entsprechen ebenfalls<br />

der Masse von 0,078 g pro Topf,<br />

die beiden Inhaltsstoffe liegen in<br />

gleichen Mengen vor. Die Gärreste<br />

wurden kurz vor dem Aussaattermin<br />

(25.08.2012) ausgebracht<br />

und entsprechend der Düngeverordnung<br />

sofort eingearbeitet. Der<br />

Aussaattermin sowie die Pflanzendichte<br />

(500 g Saatgut auf 100 m²)<br />

wurden ebenfalls den in der Praxis<br />

üblichen Bedingungen angepasst.<br />

Um möglichst realitätsnahe Ergebnisse<br />

zu erhalten, wurden die<br />

Versuchstöpfe im Garten aufgestellt,<br />

wo sie dem normalen Witterungsverlauf<br />

ausgesetzt waren. Das durch<br />

die Erde gesickerte <strong>Wasser</strong> der<br />

einzelnen Töpfe wurde aufgefangen<br />

und im Zeitraum vom 27.09. bis<br />

04.11.2012 analysiert. Durch die<br />

Ermittlung des Nitratgehaltes der<br />

<strong>Wasser</strong>proben (mittels Farbabgleich)<br />

war eine Bestimmung der Nitratverluste<br />

in den einzelnen Töpfen<br />

möglich, woraus sich Informationen<br />

über die Wirksamkeit der<br />

Stick stoffstabilisatoren gewinnen<br />

ließen.<br />

4.3 Auswertung<br />

Die Grafiken 1 und 2 geben die<br />

Messergebnisse der einzelnen Töpfe<br />

über den Zeitraum vom 27. September<br />

bis 4. November 2012 wieder.<br />

Grafik 1 führt die gemessenen Nitratgehalte<br />

(in mg NO 3 -/L) des Sickerwassers<br />

aller Töpfe auf, die verschiedenen<br />

Farben entsprechen den<br />

jeweiligen Messterminen. Grafik 2<br />

beinhaltet den durchschnittlichen<br />

Nitratgehalt des <strong>Wasser</strong>s der einzelnen<br />

Töpfe sowie die Standardabweichungen<br />

aller gemessenen<br />

Werte des jeweiligen Topfes in<br />

Bezug auf den Durchschnittswert.<br />

4.3.1 Vergleich des durchschnittlichen<br />

Nitratverlustes<br />

der einzelnen Töpfe<br />

Wie zu vermuten war, weisen die<br />

verschiedenen Töpfe große Disparitäten<br />

im Bezug auf den Nitratverlust<br />

auf.<br />

Durch die Düngung mit Gärresten<br />

wird dem Boden unter anderem<br />

mehr Nitratstickstoff zugeführt.<br />

Dies führt zu einer höheren Nitratauswaschung,<br />

wie auch durch den<br />

Versuch aufgezeigt wird. Die mit<br />

Gärreste gedüngte Fläche (Topf 2)<br />

weist durchschnittlich den zweifachen<br />

Nitratgehalt der ungedüngten<br />

Fläche auf (Topf 1). Der Nitratverlust<br />

kann jedoch durch die Zugabe von<br />

Stickstoffstabilisatoren deutlich reduziert<br />

werden, wie die Nitratwerte der<br />

Töpfe 7–9 belegen. PIADIN® (Topf 7)<br />

verringerte die Nitratauswaschung<br />

im Durchschnitt um 40 % im Vergleich<br />

zu dem Nitratgehalt der mit<br />

Gärresten gedüngten Fläche und<br />

zeigte damit die beste Wirkung. Die<br />

Chemikalie Dicyandiamid (Topf 9)<br />

stabilisiert durchschnittlich 38 % des<br />

Nitratstickstoffes; Ammoniumthiosulfat<br />

(Topf 8) wies mit einer Verringerung<br />

des Nitratgehaltes um<br />

26 % die schwächste Wirkung auf.<br />

Beachtet man zudem, dass die<br />

Wirkstoffkonzentration bei PIADIN®<br />

ca. 1/20 der Wirkstoffkonzentration<br />

von Ammoniumthiosulfat oder Dicyandiamid<br />

beträgt, so ist offensichtlich,<br />

dass PIADIN® die höchste<br />

Wirkung der untersuchten Nitrifikationsinhibitoren<br />

besitzt. Eine weitaus<br />

effektivere Möglichkeit, den Nitratverlust<br />

zu minimieren, ist jedoch der<br />

Anbau einer Zwischenfrucht nach<br />

der Anbauphase. Die mit Gelbsenf<br />

bestellte Fläche (Topf 3) wies durch<br />

die organische Bindung des Stickstoffes<br />

in der Hauptvegetationsphase<br />

der Pflanze eine Reduktion<br />

des Nitratgehaltes um 84 % auf.<br />

Darüber hinaus ist die zusätzliche<br />

Verwendung eines Stickstoffstabilisators<br />

sehr sinnvoll, wie die Töpfe<br />

4–6 und 10–12 belegen. Durch die<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1061

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Portrait<br />

Grafik 1:<br />

Nitratgehalt<br />

der <strong>Wasser</strong>proben,<br />

27.09.12–<br />

04.11.2012<br />

(eigene<br />

Darstellung,<br />

Datengrundlage:<br />

Versuchsergebnisse).<br />

Grafik 2: Durchschnitt<br />

liche<br />

Nitratauswaschung<br />

und<br />

zugehörige<br />

Standardabweichung<br />

(eigene<br />

Darstellung,<br />

Datengrundlage:<br />

Versuchsergebnisse).<br />

Zugabe von PIADIN® (Topf 4) oder<br />

Dicyandiamid (Topf 6) konnte der<br />

Nitratverlust auf 3 % minimiert werden,<br />

Ammoniumthiosulfat wies mit<br />

einer Reduzierung des Nitratverlustes<br />

auf 12 % wiederum die schlechteste<br />

Wirkung auf.<br />

Eine Kombination verschiedener<br />

Stickstoffstabilisatoren (Topf 10–12)<br />

zeigte auch die vermutete Wirkung,<br />

die Wirksamkeit blieb jedoch mit<br />

einer Reduzierung der Nitratverluste<br />

auf 3,6–6,1 % hinter der von PIADIN®<br />

und Dicyandiamid zurück.<br />

Die Effizienz einer Kombination<br />

von PIADIN® und dem Anbau einer<br />

Zwischenfrucht bei einer Ausbringung<br />

der Gärreste im Herbst begründet<br />

sich darin, dass sich die<br />

beiden Möglichkeiten zur Stickstoffstabilisierung<br />

ergänzen und<br />

wechselseitig verstärken, wodurch<br />

die Nitratauswaschung auf einen<br />

unvermeidbaren Rest reduziert<br />

wird. Auch im Frühjahr ist der<br />

Einsatz von Stickstoffstabilisatoren<br />

sinnvoll, da sie eine sofortige<br />

Wirkung zeigen. Sie sind daher<br />

geeignet, das Nitrat im Zeitraum<br />

vor der Hauptvegetationsphase und<br />

dem damit verbundenen Hauptstickstoffbedarf<br />

der Pflanze (ca.<br />

1–2 Wochen nach der Aussaat) zu<br />

stabilisieren. Die Verwendung von<br />

Nitrifikationsinhibitoren ermöglicht<br />

die Erhaltung des Stickstoffpotentials<br />

in den pflanzenverfügbaren<br />

Bodenschichten und trägt wesentlich<br />

zum Gewässerschutz bei.<br />

4.3.2 Streuungsverhalten<br />

der Messungen<br />

Zwischen den einzelnen Messungen<br />

der Nitratgehalte eines Topfes<br />

sind unterschiedlich starke Disparitäten<br />

fest zu stellen. Zum einen<br />

begründen sich die unterschiedlichen<br />

Nitratgehalte in dem Wetter<br />

vor der Messung, da bei bestimmten<br />

Wetterlagen unterschiedliche<br />

Mengen an Nitrat freigesetzt<br />

werden. So regen warme Temperaturen<br />

das Bodenleben an, was<br />

eine höhere N-Freisetzung verursacht.<br />

(Remmersmann 2012).<br />

Des Weiteren ist auffällig, dass<br />

insgesamt höhere Nitratwerte auch<br />

höhere Standardabweichungen aufweisen<br />

(siehe Grafik). Die höchsten<br />

Standardabweichungen sind mit 11,1<br />

bzw. 9,2 mg NO 3 -/L bei den Töpfen 2<br />

und 8 aufzufinden, welche mit<br />

83,3 bzw. 61,3 mg NO 3 -/L auch den<br />

höchsten Nitratverlust aufweisen;<br />

die Töpfe 4, 6, 10 und 12 weisen hingegen<br />

sehr geringe Nitratverluste<br />

(2,5–3,0 mg NO 3 -/L) sowie niedrige<br />

Standardabweichungen (1,1–1,6 mg<br />

NO 3 -/L) auf. Diese Disparität könnte<br />

in der Methode zur Nitratgehaltbestimmung<br />

des <strong>Wasser</strong>s begründet<br />

sein, da sich geringe Nitratgehalte<br />

durch Farbabgleich relativ genau<br />

bestimmen lassen, die Bestimmung<br />

höherer Werte durch die größere<br />

Skalierung (nahezu logarithmisch)<br />

jedoch zunehmend schwieriger<br />

und ungenauer wird. Es ist daher<br />

nicht aus zu schließen, dass bei höheren<br />

Nitratgehalten entsprechend<br />

größere Messungenauigkeiten vorliegen,<br />

die eine stärkere Streuung<br />

verursachen. Für weitere Versuche<br />

sollten daher genauere Methoden<br />

zur Nitratwertbestimmung eingesetzt<br />

werden, die bislang jedoch leider<br />

nicht zur Verfügung standen.<br />

Trotz sorgfältiger Durchmischung<br />

und Verdichtung der Erde kann die<br />

natürliche Bodenbeschaffenheit in<br />

den Versuchstöpfen nicht nachgebildet<br />

werden, woraus sich weitere<br />

Messfehler ergeben können. Da die<br />

Erde in den Töpfen wahrscheinlich<br />

nicht in gleichem Maße wie natürlich<br />

„gewachsener“ Boden verdichtet<br />

ist, ist zu vermuten, dass die<br />

Sickergeschwindigkeit des Regenwassers<br />

von der natürlichen Sickergeschwindigkeit<br />

abweicht. Dies beeinflusst<br />

auch die Lösung und Ausschwemmung<br />

des Nitrates, sodass<br />

die Messwerte möglicherweise von<br />

den realen Werten abweichen. Zudem<br />

ist die Versuchsfläche relativ klein,<br />

weshalb sich kleine Unterschiede in<br />

der Bodenbeschaffenheit (z. B. eine<br />

höhere Konzentration an Regenwürmern<br />

und dadurch schnelleres Durchsickern<br />

des <strong>Wasser</strong>s) entsprechend<br />

stärker auf das Ergebnis auswirken.<br />

Oktober 2014<br />

1062 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Portrait<br />

|<br />

NETZWERK WISSEN<br />

|<br />

Auch wenn sich die vorliegenden<br />

Messungen nur auf den Zeitraum<br />

von September bis November,<br />

während der Wachstumsperiode<br />

des Gelbsenfes, erstrecken, ist zu<br />

erwarten, dass sich die Ergebnisse<br />

weiter fortsetzen. Vermutlich werden<br />

die Nitratverluste nach dem<br />

Absterben der Pflanzen zu Beginn<br />

des Winters leicht ansteigen, da bei<br />

dem Zer setzungsprozess das organisch<br />

gebundene Nitrat wieder<br />

freigesetzt wird. Aufgrund der üblicherweise<br />

kalten Temperaturen<br />

ist jedoch davon auszugehen, dass<br />

die Nitrifika tion in diesem Zeitraum<br />

vergleichsweise gering ist.<br />

Mit dem Versuchsaufbau, der<br />

begrenzten Versuchsfläche und den<br />

zur Verfügung stehenden Messoptionen<br />

gehen Ungenauigkeiten<br />

einher. Da die Ergebnisse allerdings<br />

sehr eindeutig ausfallen, die Unterschiede<br />

zwischen den Töpfen plausibel<br />

sind und mit jeder neuen<br />

Messung die vorherigen Messwerte<br />

bestätigt wurden, ist die Aussage<br />

dennoch sehr verlässlich. Auf Grund<br />

des durch die Versuche bewiesenen<br />

hohen Wirkungsgrades ist zu erwarten,<br />

dass es sich bei den aufgezeigten<br />

Methoden um ökonomisch<br />

effiziente Maßnahmen des Gewässerschutzes<br />

handelt. Um diese These zu<br />

überprüfen, sind allerdings genauere<br />

Messmethoden (z. B. Lysimeter) erforderlich.<br />

Der ökologisch und ökonomisch<br />

sinnvolle Einsatz der Chemikalien ist<br />

von den geologischen und klimatischen<br />

Eigenschaften des Raumes<br />

abhängig, da diese das biologische<br />

Abbauverhalten der Chemikalien und<br />

des Stickstoffes beeinflussen. Um die<br />

Menge der eingesetzten Chemikalien<br />

zu reduzieren, ist daher eine<br />

regional differenzierte Betrachtung<br />

hinsichtlich der Bodenbeschaffenheit<br />

und der klimatischen <strong>Wasser</strong>verhältnisse<br />

notwendig.<br />

4.4 Fazit<br />

In dem Versuch wurden unterschiedliche<br />

Maßnahmen zur Verringerung<br />

der Nährstoffeinträge in die<br />

Gewässer untersucht. Der Vergleich<br />

der verschiedenen Nitrifikationsinhibitoren<br />

hat ergeben, dass PIADIN®<br />

die höchste Wirkung aufzeigt.<br />

Dicyandiamid besitzt ebenfalls einen<br />

relativ hohen Wirkungsgrad,<br />

hingegen weist das Gefäß mit<br />

Ammoniumthiosulfat vergleichsweise<br />

starke Nitratverluste auf. Bei einer<br />

Ausbringung von Gärresten im<br />

Frühjahr vor Bestellung der Ackerfläche<br />

kann somit durch die Verwendung<br />

von PIADIN® eine hohe<br />

Nitratreduzierung erzielt werden.<br />

Im Herbst jedoch, wenn eine Bestellung<br />

der Ackerfläche nicht<br />

unmittelbar ansteht, ist die Kombination<br />

eines Nitrifikationsinhibitors<br />

mit dem Anbau einer Zwischenfrucht<br />

am wirkungsvollsten. Die<br />

Versuchsfläche mit Gelbsenf und<br />

PIADIN® verzeichnet einen um 97 %<br />

geringeren Nitratverlust im Vergleich<br />

zu der unbehandelten Vergleichsfläche<br />

und ist somit höchst<br />

effizient.<br />

Nitrifikationsinhibitoren erweisen<br />

sich sowohl für den Landwirt als<br />

auch für die Umwelt als vorteilhaft,<br />

da sie nicht nur die Emission klimarelevanter<br />

Gase reduzieren (Piesteritz<br />

2013), sondern vor allem die<br />

Nährstoffverlagerungen in tiefere<br />

Bodenschichten und die Nitratauswaschung<br />

ins Grundwasser reduzieren.<br />

Durch die Stabilisierung des<br />

Stickstoffes kann die Düngung<br />

flexibler gestaltet werden, sodass<br />

Düngungsgänge vorverlegt oder<br />

zusammengefasst werden können.<br />

Möglicherweise kann sogar auf einen<br />

Düngungsgang verzichtet werden,<br />

ohne dass sich Ertragsrückgänge<br />

einstellen. Um dies zu überprüfen<br />

sind jedoch weitere Versuche mit<br />

genaueren Methoden zur Bestimmung<br />

des Nitratgehaltes notwendig.<br />

Des Weiteren ist durch die bedarfsgerechte<br />

Stickstofffreigabe und<br />

die ammoniumbetonte Pflanzendüngung<br />

eine Ertragssteigerung zu<br />

erwarten. Hieraus sowie aus der<br />

Einsparung von Mineraldünger ergeben<br />

sich für den Landwirt Vorteile.<br />

Ob es für den Landwirt jedoch auch<br />

ökonomisch rentabel ist, bedarf es<br />

einer zusätzlichen ökonomischen<br />

Analyse. Diese hätte den Umfang<br />

dieser Arbeit allerdings gesprengt<br />

und wäre daher ein interessantes<br />

Thema für ein Folgeprojekt.<br />

Abschließend kann festgestellt<br />

werden, dass Nitrifikationsinhibitoren,<br />

insbesondere in Kombination mit<br />

einer Zwischenfrucht, in der Lage<br />

sind, zur Zielerreichung der <strong>Wasser</strong>rahmenrichtlinie<br />

bei zu tragen und<br />

damit die Gewässer in einen Zustand<br />

zu versetzen, der zur Trinkwassergewinnung<br />

geeignet ist. Auf Grund<br />

dessen leisten sie einen wesentlichen<br />

Beitrag zum Gewässerschutz<br />

und ermöglichen eine umweltverträglichere<br />

Umsetzung der gesellschaftlich<br />

eingeforderten Energiewende.<br />

Literatur<br />

BMU (2008); Bundesministerium für Umwelt,<br />

Naturschutz und Reaktorsicherheit<br />

„Grundwasser in Deutschland“ BMU Referat<br />

für Öffentlichkeitsarbeit, Silber<br />

Druck OHG, August 2008, Seite 52<br />

http://www.umweltdaten.de/publikationen/<br />

fpdf-l/3642.pdf; letzter Zugriff: 10.01.<br />

2013, 16.14 Uhr<br />

Die Expansion<br />

des Biomasseanbaus<br />

wird<br />

die Gewässerproblematik<br />

vermutlich<br />

weiter verschärfen.<br />

© Pixelio / Andreas<br />

Hermsdorf<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1063

| NETZWERK WISSEN |<br />

Portrait<br />

| ??????? |<br />

Deutsches Maiskomitee (2013A), e. V. http://<br />

www.maiskomitee.de/web/upload/<br />

bilder/grafiken/silomais_DE_2011.jpg;<br />

letzter Zugriff: 13.01.2013, 12:01 Uhr<br />

Deutsches Maiskomitee (2013B), http://<br />

www.maiskomitee.de/web/upload/<br />

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PAM_AF_PAM_LN_2010.pdf; letzter<br />

Zugriff: 09.01.2013, 16.57 Uhr.<br />

DÜV (2013), Düngeverordnung, http://www.<br />

gesetze-im-internet.de/bundes recht/<br />

d_v/gesamt.pdf; letzter Zugriff: 08.01.<br />

2013, 17.49 Uhr<br />

EEG 2004: www.juris.de; BGBl I 2004, 1918<br />

ENTRUP UND KIVELITZ (2010): Niedersäch sischer<br />

Landesbetrieb für <strong>Wasser</strong>wirtschaft,<br />

Küstenschutz und Naturschutz (NLWKN),<br />

Direktion Naturschutz, Hannover; Fachtagung<br />

am 18. Februar 2010 „Bedeutung<br />

des Maisanbaus für die Landwirtschaft“<br />

vom NLWKN, Prof. Dr. Norbert<br />

Entrup, Dipl.-Ing. Hubert Kive litz http://<br />

www.dbu.de/media/2303101123074nhh.<br />

pdf; letzter Zugriff: 13.01.2013 18:00 Uhr<br />

FACHVERBAND BIOGAS (2013): (http://www.<br />

biogas.org/edcom/webfvb.nsf/ID/DE_<br />

Homepage); letzter Zugriff 10.01.2013<br />

18:00 Uhr<br />

FUCHS GEORG (2007): „Allgemeine Mikrobiologie“,<br />

Georg Thieme Verlag, 8. Auflage,<br />

2007, Georg Fuchs, S. 329 ff<br />

HOFMAIR, WOLFGANG (2000); „DMPP – ein<br />

neuer Nitrifikationsinhibitor (Wirkstoff –<br />

Wirksamkeit – Einsatzgebiet)“ Agrolinz<br />

Melamin GmbH, Arbeitsgemeinschaft<br />

landwirtschaftlicher Versuschsanstalten,<br />

Jahrestagung 2000 in Gmunden ITZ<br />

(2008): „Inhaltsstoffe von Gärprodukten<br />

und Möglichkeiten zu ihrer<br />

geordneten pflanzenbaulichen Verwertung“,<br />

Projektbericht 2008, ITZ, Baden-Württemberg<br />

Landwirtschaftliches<br />

Technologiezentrum Augustenbert, S.64<br />

JOHANN SEDLMEIER (2013): Unterschiedliche<br />

Gärreste und deren Einfluss auf Bodenfruchtbarkeit<br />

und Düngewirkung, http://<br />

statictypo3.dlg.org/fileadmin/downloads/fachinfos/ackerbau/Sedlmeier.pdf,<br />

10.01.2013, letzter Zugriff: 17.22 Uhr<br />

KAREN SENSEL (2008): Schlussbericht zu<br />

dem Verbundsprojekt pflanzenbauliche<br />

Verwertung von Gärrückständen aus<br />

Biogasanlagen unter besonderer Berücksichtigung<br />

des Inputsubstrats der<br />

Energiepflanzen, FKZ22012105, von<br />

IASP, 30.10.2008, Berlin; S.20<br />

LFL (2012): Bayerische Landesanstalt für<br />

Landwirtschaft, Biogasgärreste – Einsatz<br />

von Gärresten aus der Biogasproduktion<br />

als Düngemittel, Freising 2012 http://<br />

www.lfl.bayern.de/publikationen/daten/informationen/p_31972.pdf,<br />

10.02.2013, letzter Zugriff: 18.34 Uhr.<br />

Remmersmann Theo (2012):, LANDWIRT-<br />

SCHAFTSZEITUNG Ausgabe 22 S. 21,<br />

01.06.2012, Landwirtschaftskammer NRW<br />

STICKSTOFFWERKE PIESTERITZ (2013): http://<br />

www.skwp.de/fileadmin/user_upload/<br />

pdf/PIADIN-D006.pdf, letzter Zugriff:<br />

10.01.2013, 19.48 Uhr<br />

StJb (2008-2011); Statistisches Jahrbuch über<br />

Ernährung, Landwirtschaft und Forsten<br />

der Bundesrepublik Deutschland 2008–<br />

2011 Herausgegeben vom Bundesministerium<br />

für Ernährung, Landwirtschaft<br />

und Verbraucherschutz ISBN<br />

978-3-86509-885-6; ISSN 0072-1581<br />

(verschiedene Jahrgänge)<br />

WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT (2011): Stellungnahme<br />

des Wissenschaftlichen<br />

Beirates von April 2011 zur Förderung<br />

der Biogaserzeugung durch das EEG;<br />

Bundesministerium für Ernährung<br />

Landwirtschaft und Forsten. http://<br />

www.bmelv.de/SharedDocs/Downloads/Ministerium/Beiraete/Agrarpolitik/StellungnahmeEEG.pdf?__blob=<br />

Weitere Information und Kontakt:<br />

Marion Kreins<br />

Aspelweg 58, 53902 Bad Münstereifel<br />

Tel: 0151 / 55 99 55 69,<br />

E-Mail: marion@kreins.eu<br />

Stellenanzeige<br />

Die Versorgungsbetriebe Amrum, eine Anstalt des öffentlichen Rechts, sind ein kommunales Dienstleistungsunternehmen, welches auf der Insel Amrum (2.500 Einwohner,<br />

12.000 Gästebetten) für die <strong>Wasser</strong>versorgung und die <strong>Abwasser</strong>beseitigung zuständig ist. Daneben wird der Hafen Wittdün auf Amrum und die einzige Tankstelle betrieben.<br />

Im Zuge einer Nachfolge suchen wir zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine fachlich und menschlich überzeugende Führungskraft als<br />

Technische/n Leiter/in<br />

Ihre Aufgaben<br />

Verantwortung und Organisation der technischen Bereiche sowie Führung und Anleitung der zugeordneten Mitarbeiter, Vertretung des Unternehmens in Zusammenarbeit mit dem<br />

kaufmännischen Leiter nach innen und außen, Entwicklung von Investitions- und Instandhaltungskonzepten, technische Führungskraft nach VDE bzw. DVGW.<br />

Wenn Sie<br />

über ein abgeschlossenes Studium der Fachrichtung <strong>Wasser</strong>versorgung, <strong>Wasser</strong>wirtschaft, Tiefbau, Siedlungswasserwirtschaft oder einer verwandten Fachrichtung verfügen;<br />

einschlägige Kenntnisse der Regelwerke und technischen Standards haben; über ausgeprägtes betriebswirtschaftliches Denken und Handeln verfügen und sich durch Durchsetzungsvermögen,<br />

Offenheit in der Kommunikation, Verhandlungsgeschick und Teamgeist auszeichnen, dann würden wir uns über Ihre Bewerbung freuen.<br />

Die Vergütung erfolgt nach dem Tarifvertrag für den öffentlichen Dienst (TVöD) entsprechend der persönlichen Qualifikation und den Sozialleistungen des öffentlichen Dienstes.<br />

Ihre vollständige Bewerbungsunterlagen senden Sie bitte bis zum 1. November 2014 an<br />

Versorgungsbetriebe Amrum<br />

Vorstand Norbert Gades<br />

Strunwai 5, 25946 Nebel<br />

E-Mail: ng@vb-amrum.de<br />

Oktober 2014<br />

1064 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong><br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1

Portrait<br />

|<br />

NETZWERK WISSEN<br />

|<br />

Jugend forscht auf einen Blick<br />

Die wichtigsten Fakten zum Wettbewerb der Initiative im Überblick.<br />

Zielsetzung<br />

Jugend forscht fördert besondere<br />

Leistungen und Begabungen in Naturwissenschaften,<br />

Mathematik und<br />

Technik. Das Ziel ist, Jugendliche<br />

langfristig für diese Themen zu<br />

begeistern und sie über den Wettbewerb<br />

hinaus in ihrer beruflichen<br />

Orientierung zu unterstützen.<br />

Gründung<br />

Unter dem Motto „Wir suchen die<br />

Forscher von morgen!“ rief Henri<br />

Nannen, damaliger Chefredakteur<br />

der Zeitschrift stern, 1965 zur ersten<br />

Wettbewerbsrunde von Jugend<br />

forscht auf.<br />

Organisation<br />

Jugend forscht ist eine gemeinsame<br />

Initiative von Bundesregierung, stern,<br />

Wirtschaft und Schulen. Schirmherr<br />

ist der Bundespräsident. Kuratoriumsvorsitzende<br />

der gemeinnützigen<br />

Stiftung Jugend forscht e. V. ist die<br />

Bundesministerin für Bildung und<br />

Forschung. Die Geschäftsstelle hat<br />

ihren Sitz in Hamburg. Dort werden<br />

die bundesweiten Aktivitäten koordiniert.<br />

Finanzierung<br />

Das Bundesministerium für Bildung<br />

und Forschung (BMBF) trägt die laufenden<br />

Kosten der Geschäftsstelle<br />

von Jugend forscht. Seit der Gründung<br />

finanziert sich der Wettbewerb<br />

überwiegend durch Sponsoring:<br />

Rund 250 Partner aus Wirtschaft<br />

und Wissenschaft richten die<br />

Wettbewerbe aus, stiften Preise und<br />

fördern weitere Aktivitäten.<br />

Wettbewerbsebenen<br />

Der Wettbewerb ist dezentral organisiert<br />

und bildet die föderale<br />

Struktur der Bundesrepublik ab. Er<br />

wird auf drei Ebenen ausgetragen:<br />

Die Teilnehmer treten zunächst im<br />

Februar bei einem der Regionalwettbewerbe<br />

an. Wer hier gewinnt, darf<br />

im März auf Landesebene starten.<br />

Dort qualifizieren sich die Sieger für<br />

den Bundeswettbewerb im Mai.<br />

Insgesamt finden in jeder Runde<br />

bundesweit über 100 Wettbewerbe<br />

statt.<br />

Ehrenamtliches Engagement<br />

Rund 5000 Lehrer unterstützen<br />

Jugend forscht als Projektbetreuer<br />

und Wettbewerbsleiter. Mehr als<br />

3000 Fach- und Hochschullehrer<br />

sowie Experten aus der Wirtschaft<br />

bewerten die Arbeiten.<br />

Teilnehmer<br />

Der Wettbewerb richtet sich an<br />

Kinder und Jugendliche bis zum<br />

Alter von 21 Jahren mit Wohn- oder<br />

Ausbildungsort in Deutschland.<br />

Jüngere Schüler müssen im Anmeldejahr<br />

mindestens die 4. Klasse besuchen.<br />

Studenten können sich nur<br />

im Jahr ihres Studienbeginns anmelden.<br />

Bislang haben sich in über<br />

vier Jahrzehnten insgesamt über<br />

200 000 Jugendliche an Jugend<br />

forscht beteiligt.<br />

Alterssparten<br />

Beim Wettbewerb gibt es zwei Alterssparten:<br />

Jugendliche bis 14 Jahre<br />

treten in der Juniorensparte „Schüler<br />

experimentieren“ an. Ab 15 Jahre<br />

starten die Teilnehmer in der Sparte<br />

„Jugend forscht“. Entscheidend für<br />

die Zuordnung ist das Alter am<br />

31. Dezember des Anmeldejahres.<br />

Projektbetreuer mit jungen Jugend forscht­<br />

Teilnehmerinnen. © Stiftung Jugend forscht e. V.<br />

Themen und Fachgebiete<br />

Die Wettbewerbsteilnehmer suchen<br />

sich selbst eine interessante<br />

Fragestellung, die sie mit naturwissenschaftlichen,<br />

technischen oder<br />

mathematischen Methoden bearbeiten.<br />

Das Projekt muss sich jedoch<br />

einem der sieben Fachgebiete<br />

zuordnen lassen. Zur Auswahl<br />

stehen Arbeitswelt, Biologie, Chemie,<br />

Geo- und Raumwissenschaften,<br />

Mathematik/Informatik, Physik sowie<br />

Technik.<br />

Anmeldung<br />

Wer teilnehmen will, muss sich bis<br />

zum 30. November eines Jahres<br />

online anmelden. Zum Wettbewerb<br />

zugelassen sind sowohl Einzelstarter<br />

als auch Teams mit zwei oder drei<br />

Teilnehmern.<br />

Schriftliche Arbeit<br />

Voraussetzung für die Teilnahme ist<br />

eine schriftliche Ausarbeitung zum<br />

Wettbewerbsprojekt von maximal<br />

15 Seiten, die bis Januar eingereicht<br />

werden muss.<br />

Präsentation und<br />

Jurybefragung<br />

Beim Wettbewerb präsentieren die<br />

Jungforscher ihre Projekte an einem<br />

Ausstellungsstand, den sie selbst<br />

gestalten. Dort findet auch die<br />

Befragung durch die jeweilige<br />

Fachjury statt.<br />

Preise<br />

Insgesamt werden Geld-, Sach- und<br />

Sonderpreise im Wert von rund<br />

1 Mio. Euro vergeben. Darunter<br />

sind Forschungsaufenthalte und<br />

Praktika wie auch die Teilnahme an<br />

internationalen Wettbewerben und<br />

Symposien für Nachwuchswissenschaftler.<br />

Weitere Informationen und Kontakt:<br />

http://www.jugend-forscht.de/<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1065

| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Branche<br />

Verbraucherinteresse an gesicherter <strong>Wasser</strong>qualität<br />

verändert Markt für Geräte zur <strong>Wasser</strong>aufbereitung<br />

Megatrends, wie die zunehmende<br />

Bedeutung von Gesundheit,<br />

Wellness und Wohlbefinden,<br />

rücken die Frage nach der Sicherheit<br />

von <strong>Wasser</strong>qualität in das Zentrum<br />

des allgemeinen Interesses und<br />

sorgen für starkes Wachstum im<br />

globalen Markt für Geräte zur <strong>Wasser</strong>aufbereitung<br />

in privaten Haushalten<br />

sowie Geschäftsräumen mit<br />

leicht erhöhtem <strong>Wasser</strong>verbrauch<br />

(wie z. B. kleine bis mittelgroße<br />

Büros). Das strenge Einhalten von<br />

Standards bei der <strong>Wasser</strong>qualität sowie<br />

Bestimmungen zur Förderung<br />

zukünftiger innovativer <strong>Wasser</strong>aufbereitungsverfahren<br />

treiben das<br />

Marktwachstum weiterhin an. Nordund<br />

Südamerika stellen derzeit die<br />

größten regionalen Märkte dar.<br />

Während Europa den sowohl umwelt-<br />

als auch kostenbewusstesten<br />

Markt für <strong>Wasser</strong>aufbereitungslösungen<br />

darstellt, bietet die Asien-<br />

Pazifik-Region größere und interessante<br />

Möglichkeiten aufgrund des<br />

steigenden Bedarfs der wachsenden<br />

Bevölkerung und der Sorge um<br />

die öffentliche Gesundheit.<br />

Laut einer aktuellen Studie von<br />

Frost & Sullivan erwirtschaftete der<br />

globale Markt für Geräte zur <strong>Wasser</strong>aufbereitung<br />

im Wohnbereich sowie<br />

für Geschäftsräume mit leicht<br />

Global Residential and Light Commercial<br />

Water Treatment Equipment Market<br />

ist Teil des Environmental (http://www.environmental.frost.com)<br />

Growth Partnership Service-<br />

Programmes. Frost & Sullivans verwandte Studien<br />

sind: Global Municipal Solid Waste Management<br />

Services Market, European Construction and<br />

Demolition Recycling Services Market und North<br />

American Sludge Treatment Equipment Market.<br />

Sämtliche Studien im Subskriptions service basieren<br />

auf ausführlichen Interviews mit Marktteilnehmern<br />

und bieten detaillierte Informationen<br />

über Marktchancen und Branchentrends.<br />

erhöhtem <strong>Wasser</strong>verbrauch einen<br />

Umsatz von 11,03 Mrd. US-Dollar im<br />

Jahr 2013 und wird voraussichtlich<br />

auf 18,8 Mrd. US-Dollar in 2020 anwachsen.<br />

Der Wohnungssektor, der<br />

von strengen Vorschriften für die<br />

<strong>Wasser</strong>aufbereitung in Privathaushalten<br />

in einigen umweltbewussten<br />

Ländern, wie den Vereinigten Staaten,<br />

Singapur, Großbritannien, Deutschland<br />

sowie Indien und China, profitieren<br />

wird, wird voraussichtlich<br />

67,4 % des Gesamtmarktes ausmachen.<br />

Der Sektor für <strong>Wasser</strong>aufbereitungssysteme<br />

zur Nutzung in<br />

Geschäftsräumen mit leicht erhöhtem<br />

<strong>Wasser</strong>verbrauch wird jedoch<br />

ebenfalls zulegen und voraussichtlich<br />

mit einer durchschnittlichen<br />

jährlichen Wachstumsrate von 8,9 %<br />

anwachsen.<br />

„Premiumprodukte werden eine<br />

höhere Marktdurchdringung in den<br />

entwickelten Ländern erfahren”, so<br />

lautet die Einschätzung von Frost &<br />

Sullivan Consultant Environment<br />

(Water) Markets, Frau Vandhana Ravi.<br />

„In der Asien-Pazifik-Region werden<br />

sich zunehmend <strong>Wasser</strong>aufbereitungsgeräte<br />

zum direkten Einsatz<br />

auf der Arbeitsplatte in der Küche<br />

(oder: direkt am <strong>Wasser</strong>hahn,<br />

Was seranschluss oder Spülbecken)<br />

durchsetzen, während in Nord- und<br />

Südamerika und Europa Einbaugeräte<br />

unter dem Spülbecken<br />

sowie für den Direktanschluss an<br />

die Hauswasserleitung an Zugkraft<br />

gewinnen.”<br />

Kostenfragen und eine fragmentierte<br />

Marktstruktur, die einem<br />

harten Wettbewerb mit dem Flaschenwassermarkt<br />

ausgesetzt ist,<br />

werden jedoch kurzfristig für ein<br />

äußerst schwieriges Geschäftsumfeld<br />

sorgen. Abgefülltes <strong>Wasser</strong> kann<br />

einfach an den Kunden angepasst<br />

werden, indem es den Bedürfnissen<br />

nach körperlicher Fitness und<br />

Wellness leicht gerecht sowie mit<br />

zusätzlichen Mineralstoffen und<br />

Ionisatoren angereichert und vermarktet<br />

werden kann. Dennoch<br />

wird dieses Segment allmählich an<br />

Marktanteilen verlieren, und zwar<br />

aufgrund von Umweltbedenken im<br />

Hinblick auf die Verwendung von<br />

Kunststoff.<br />

Während ihr Bewusstsein steigt,<br />

wenden sich die Verbraucher Anbietern<br />

von ganzheitlichen Lösungen<br />

zur <strong>Wasser</strong>aufbereitung zu. Indem<br />

das Vermittlergeschäft reduziert wird,<br />

kommen die Anbieter in direkteren<br />

Kontakt mit den Verbrauchern,<br />

wodurch sich im Gegenzug die<br />

Wertschöpfungskette verkürzt. Anbieter<br />

können dadurch als<br />

Bezugsquelle für ganzheitliche<br />

Lösungen auftreten und damit<br />

Kosten reduzieren.<br />

„Direktvertriebskanäle werden<br />

daher die profitabelsten Distributionswege<br />

bleiben, wobei technologische<br />

Fortschritte mit Web-<br />

Verkäufen in den entwickelten<br />

Ländern Europas, der beiden amerikanischen<br />

Kontinente sowie bestimmten<br />

Regionen in Asien-Pazifik<br />

aufholen werden”, erklärt Ravi. „Zu<br />

diesem Zweck wird sich der Markt<br />

konsolidieren. Unternehmen werden<br />

Händler aufkaufen, und zwar<br />

besonders im Segment der kleinen<br />

bis mittelgroßen Systeme zur<br />

Verwendung in Büros und anderen<br />

Geschäftsräumen mit leicht erhöhtem<br />

<strong>Wasser</strong>verbrauch.”<br />

In der Zwischenzeit wird das<br />

Vermietungsgeschäft die Umsätze<br />

im Markt weiter ankurbeln, und das<br />

aufgrund der zusätzlichen Vorteile<br />

eines verlässlichen Kundendienstes<br />

sowie monatlich wiederkehrenden<br />

Einkommens für Lieferanten.<br />

Weitere Informationen:<br />

Julian Borchert,<br />

Corporate Communications,<br />

E-Mail: julian.borchert@frost.com<br />

Oktober 2014<br />

1066 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Branche<br />

Beitrag der deutschen <strong>Wasser</strong>versorger zum vorsorgenden<br />

Umwelt- und Gesundheitsschutz anerkannt<br />

Die deutschen <strong>Wasser</strong>versorger<br />

erbringen über die Versorgung<br />

der Bevölkerung mit hygienisch einwandfreiem<br />

und qualitativ hochwertigem<br />

Trinkwasser hinaus vielfältige<br />

Vorsorgeleistungen im Dienste<br />

des Gemeinwohls und des Umweltschutzes.<br />

Darauf weisen das<br />

Bun desumweltministerium und das<br />

Bundesgesundheitsministerium in<br />

der veröffentlichten gemeinsamen<br />

Bekanntmachung „Katalog vorsorgender<br />

Leistungen der <strong>Wasser</strong>versorger<br />

für den Gewässer- und<br />

Gesundheitsschutz“ hin.<br />

„Der DVGW begrüßt und unterstreicht<br />

die Aussagen beider Ministerien.<br />

Sie machen auf etwas aufmerksam,<br />

das in den ausschließlich<br />

um Preise geführten Diskussionen<br />

oftmals in Vergessenheit gerät:<br />

<strong>Wasser</strong>versorger leisten in Bezug auf<br />

den vorsorgenden Umwelt- und<br />

Gesundheitsschutz vielfach mehr<br />

als das gesetzlich geforderte Maß.<br />

Grund hierfür ist die besondere<br />

gesellschaftliche und generationenübergreifende<br />

Verantwortung für<br />

die Versorgung mit dem Lebensmittel<br />

Nummer 1 als Teil der öffentlichen<br />

Daseinsvorsorge“, erklärte<br />

Prof. Dr. Gerald Linke, Hauptgeschäftsführer<br />

des Deutschen Vereins<br />

des Gas- und <strong>Wasser</strong>faches (DVGW).<br />

Ein Paradebeispiel für derartige<br />

Vorsorgeleistungen sind seit über<br />

25 Jahren freiwillige Kooperationsvereinbarungen<br />

mit der Landwirtschaft.<br />

Auch die verstärkten Untersuchungen<br />

der Trinkwasserressourcen auf<br />

mögliche neu auftretende Stoffe im<br />

Sinne einer „Wareneingangskontrolle“<br />

für das Trinkwasser dienen dazu, im<br />

Bedarfsfall frühzeitig Maßnahmen<br />

zum Schutz der Ressourcen zu ergreifen.<br />

Damit können die Trinkwasserressourcen<br />

sicher und dauerhaft vor<br />

Belastungen geschützt werden. Zusätzlich<br />

stärkt die Branche die Entwicklung<br />

innovativer Technologien,<br />

Verfahren und Prozesse, die der<br />

Umwelt- und Gesundheitsvorsorge<br />

insgesamt zugutekommen, mit<br />

einem hohen Forschungsaufwand.<br />

Die <strong>Wasser</strong>versorger sind damit ein<br />

wichtiger Partner der Gesundheits-,<br />

<strong>Wasser</strong>- und Umweltbehörden, die<br />

sie mit technisch-wissenschaftlichem<br />

Know-how bei ihren Überwachungsaufgaben<br />

unterstützen.<br />

„Die in Öffentlichkeit und Politik<br />

geführte Diskussion um Preiskontrollen<br />

und eine stärkere Regulierung<br />

der <strong>Wasser</strong>versorgung<br />

bergen die Gefahr, dass die Vorsorgeleistungen<br />

im Gesundheitsund<br />

Umweltschutz infrage gestellt<br />

werden. Der DVGW engagiert sich<br />

nachdrücklich in diesem Bereich<br />

und warnt davor, diese Leistungen<br />

allein aus wirtschaftlichen Überlegungen<br />

leichtfertig aufs Spiel zu<br />

setzen“, betonte der DVGW-Hauptgeschäftsführer.<br />

Der DVGW wird sich weiterhin<br />

dafür einsetzen, dass die hohe Versorgungssicherheit,<br />

die hygienisch<br />

einwandfreie Qualität des Trinkwassers<br />

und der Einsatz von effizienten<br />

Technologien in Verbindung mit<br />

angemessenen Preisen auch zukünftig<br />

der Bewertungsmaßstab in der<br />

Trinkwasserversorgung bleibt. Freiwillige<br />

Vorsorgeleistungen der <strong>Wasser</strong>versorgung<br />

für den Umwelt- und<br />

Gesundheitsschutz helfen dabei,<br />

dieses Ziel auf Dauer sicherzustellen.<br />

Weitere Informationen:<br />

www.dvgw.de<br />

Rohrproduzent AMITECH wird zu AMIANTIT<br />

Ab sofort übernehmen der Rohrproduzent<br />

Amitech und die<br />

Vertriebsgesellschaft APS den<br />

Namen ihres Mutterkonzerns und<br />

heißen nun Amiantit. Bisher als<br />

Amitech Germany bekannt, ist das<br />

sächsische Unternehmen hundertprozentige<br />

Tochtergesellschaft der<br />

saudi-arabischen Amiantit-Gruppe,<br />

des weltweit führenden Unternehmens<br />

für Rohrtechnologie und<br />

Rohrfertigung. Nun vereint der international<br />

agierende Hersteller von glasfaserverstärkten<br />

Kunststoffrohren (GFK-<br />

Rohren) seine europäischen Unternehmen<br />

unter der Hauptmarke Amiantit.<br />

„Durch die optimierte Vernetzung<br />

der europäischen Standorte und der<br />

Betriebsbereiche können wir unser<br />

Produktportfolio erweitern“, sagt<br />

Nick Crofts, Geschäftsführer Amiantit<br />

Germany GmbH. „Für den europäischen<br />

Markt haben wir nun<br />

auch schlüsselfertige Lösungen für<br />

Industrieanlagen und Vortriebsrohre<br />

im Programm. Außerdem bieten wir<br />

die wirtschaftlichsten Rohrsysteme für<br />

die <strong>Wasser</strong>- und <strong>Abwasser</strong>beseitigung<br />

an.“ Zudem rechnet der Konzern mit<br />

geringeren Lieferzeiten und reduzierten<br />

Transportkosten für die Kunden.<br />

Über die neue Webseite www.<br />

amiantit.eu sind die Internetauftritte<br />

aller europäischen Standorte und<br />

die Homepage des Mutterkonzerns<br />

erreichbar.<br />

Oktober 2014<br />

1068 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Branche | NACHRICHTEN |<br />

Röntgenkontrastmittel sollen nicht mehr ins<br />

<strong>Abwasser</strong> gelangen<br />

Marienhospital Gelsenkirchen und Emschergenossenschaft führen gemeinsam eine<br />

neue Kampagne durch<br />

Über Spurenstoffe im <strong>Wasser</strong> wird in der Öffentlichkeit viel diskutiert – besonders seit die Analytik seit<br />

wenigen Jahren auch geringe Konzentrationen nachweisen kann. Die Emschergenossenschaft verfolgt das Ziel,<br />

bereits an der „Quelle“ anzusetzen und Mikroverunreinigungen – wie etwa Rückstände von Arzneimitteln oder<br />

Röntgenkontrastmittel – erst gar nicht ins <strong>Abwasser</strong> gelangen zu lassen. In Gelsenkirchen führt die Emschergenossenschaft<br />

im Rahmen des EU-Forschungsprojekts „noPILLS“ gemeinsam mit dem Marienhospital eine<br />

sogenannte Urin-Separationskampagne durch. Das Ziel: Patienten der Radiologie sollen Röntgenkontrastmittel<br />

nicht über die Toilette ausscheiden, sondern über spezielle Urin-Beutel – die dann über den Müll<br />

entsorgt werden. Der <strong>Wasser</strong>kreislauf würde somit nicht mit den Spurenstoffen belastet.<br />

Die Kampagne, an der die Patienten<br />

freiwillig teilnehmen<br />

können, begann am 15. September<br />

und dauerte zwei Wochen. Vor dem<br />

Röntgen bzw. vor der Computertomografie<br />

nehmen die Radiologie-Patienten<br />

i. d. R. Röntgenkontrastmittel<br />

zu sich. Dieses wird<br />

hinterher binnen eines Tages<br />

wieder auf natürlichem Wege aus<br />

dem Körper ausgeschieden.<br />

an Krankenhäusern zur gezielten<br />

Spurenstoffelimination großtechnisch<br />

umsetzt. Mit dem Bau der<br />

PILLS-Kläranlage erprobte die Emschergenossenschaft<br />

neue Verfahrensweisen<br />

in der Klärtechnik.<br />

Die rund 200 m 3 <strong>Abwasser</strong>, die<br />

pro Tag im Marienhospital mit<br />

seinen rund 560 Planbetten, rund<br />

75 000 Patienten pro Jahr und 1200<br />

Mitarbeitern anfallen, wurden zuvor<br />

in die städtische Kanalisation eingeleitet.<br />

Diese mündet in unmittelbarer<br />

Nähe des Krankenhauses in den<br />

Schwarzbach, der derzeit noch als<br />

offener <strong>Abwasser</strong>kanal betrieben<br />

wird. Im Zuge des Umbaus des<br />

Emscher-Systems wird der Bach entflochten<br />

und als dann abwasserfreies<br />

Gewässer ökologisch verbessert.<br />

Freiwillige Teilnahme<br />

Im Rahmen der Urin-Separationskampagne<br />

wurden die freiwilligen<br />

Teilnehmer gebeten, bei den ersten<br />

fünf Toilettengängen nach dem<br />

Röntgen den Urin in besonderen<br />

Beuteln aufzufangen. In diesen wird<br />

er mit einem speziellen Gel verfestigt<br />

und über den Müll entsorgt. Auf<br />

diese Weise kann verhindert werden,<br />

dass Röntgenkontrastmittel<br />

überhaupt erst ins <strong>Abwasser</strong> des<br />

Marienhospitals – und schließlich in<br />

die Emscher-Gewässer – gelangen.<br />

Parallel dazu analysiert die Emschergenossenschaft<br />

das Krankenhausabwasser,<br />

um die Wirksamkeit<br />

der Urin-Separationskampagne nachzuweisen.<br />

Die Ergebnisse sollen anschließend<br />

in einer wissenschaftlichen<br />

Publikation veröffentlicht werden.<br />

„noPILLS“ ist ein Folgeprojekt<br />

von „PILLS“ (Pharmaceutical Input<br />

and Elimination from Local Sources).<br />

Mit diesem Projekt wurde in<br />

den vergangenen Jahren erstmalig<br />

eine dezentrale Behandlungsanlage<br />

Werner Kolter, Bürgermeister der Stadt Unna, und Dr. Jochen Stemplewski, Vorstandsvorsitzender<br />

des Lippeverbandes, beim Start der Informationskampagne rund um das<br />

Thema Starkregen (v.l.n.r.). © Katja Sahmel/Pressestelle Unna<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1069

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Die PILLS-Kläranlage arbeitet (übrigens auch<br />

heute noch) in drei Stufen, bis das <strong>Wasser</strong> gereinigt<br />

wieder austreten kann. In der ersten<br />

Phase kommt eine biologische Membranfiltration<br />

zur Verwendung, bei der das<br />

<strong>Abwasser</strong> von organischen Stoffen befreit<br />

wird. Das nun fast schon klare <strong>Wasser</strong> wird in<br />

der zweiten Stufe mit Ozon behandelt. Ozon<br />

ist ein starkes Oxidationsmittel, das bestehende<br />

Spurenstoffe gezielt aufbricht. Um<br />

sicherzustellen, dass keine Medikamentenrückstände<br />

im <strong>Abwasser</strong> verbleiben, erfolgt in<br />

der dritten Phase der Klärung eine so genannte<br />

Aktivkohlefiltration.<br />

Aktivkohle in Pulverform wirkt als effizienter<br />

Adsorbierstoff, an dem auch die letzten<br />

Arzneimittelreste haften bleiben. Mit einem<br />

Filter werden die Kohlepartikel – und damit<br />

nun auch die Spurenstoffe – in der PILLS-<br />

Kläranlage zurückgehalten, während das nun<br />

saubere <strong>Wasser</strong> erst in den Schwarzbach und<br />

dann später in die Emscher fließen kann.<br />

Die PILLS-Kläranlage wurde auf einem rund<br />

250 m 2 großen Grundstück errichtet, das vom<br />

Gelsen kirchener Marienhospital zur Verfügung<br />

gestellt wurde. Die Projektkosten betrugen<br />

rund 2 Mio. €.<br />

<strong>gwf</strong> <strong>Wasser</strong>/<strong>Abwasser</strong> erscheint in der DIV Deutscher Industrieverlag GmbH, Arnulfstr. 124, 80636 München<br />

Hintergrund: Spurenstoffe<br />

Über die Auswirkungen von Spurenstoffen im<br />

<strong>Abwasser</strong> auf die Gesund heit des Menschen<br />

weiß man auch heute noch nicht genug. Die<br />

Quellen für solche Mikroverun rei nigungen<br />

sind vielfältig: Es kann sich um Hormone,<br />

Arzneimittel, Kosmetika, Pflanzenschutzmittel,<br />

indus trielle Grundstoffe und Veredelungsstoffe<br />

wie Flammschutzmittel und Beschich tungen<br />

handeln. Insgesamt sind rund 100 000 verschiedene<br />

Chemikalien in der EU gemeldet,<br />

hinzukommen etwa 3000 zuge lassene Arzneimittelstoffe.<br />

Dort, wo diese Stoffe in hohen Dosen<br />

auftreten, sollte eine Zu leitung ins <strong>Abwasser</strong><br />

vermieden werden. Zu solchen „Hot spots“<br />

können z. B. Krankenhäuser gehören, deren<br />

Abwässer einen hohen Anteil von Arzneimittelrückständen<br />

und Röntgenkontrastmitteln<br />

enthalten.<br />

Weitere Informationen:<br />

www.eglv.de

Branche | NACHRICHTEN |<br />

Online modern und informativ unterwegs<br />

Die Sika Deutschland GmbH<br />

präsentiert sich in einem neuen<br />

Design: Im Zuge der vollständigen<br />

Neugestaltung der Corporate<br />

Identity wurde auch die Website<br />

www.sika.de neu gestaltet. Die<br />

Homepage ist informativer und<br />

besser auf die individuellen Bedürfnisse<br />

der unterschiedlichen Zielgruppen<br />

zugeschnitten. Über den<br />

Reiter „Produkte + Lösungen“ auf<br />

der Startseite erreicht man jetzt<br />

gezielt die einzelnen Anwendungsgebiete.<br />

Herzstück der neuen Website<br />

ist die „Sika Welt“. In der digitalen<br />

Stadt lässt sich die Vielfalt der<br />

Sika Einsatzbereiche virtuell entdecken<br />

– vom Flughafen über Brücken,<br />

Kläranlagen, Stadien, Hotels<br />

oder Wohngebäude bis hin zu<br />

Fabrikgebäuden oder Kühltürmen.<br />

Darüber hinaus bietet das Sika<br />

e-House eine virtuelle Produktberatung<br />

sowie Anregungen und<br />

Lösungsvorschläge rund um das<br />

gesamte Gebäude, vom Fundament<br />

bis zum Dach.<br />

Neu ist ebenfalls der YouTube-<br />

Auftritt des Stuttgarter Bauchemieherstellers.<br />

Auf dem Kanal „Sika<br />

Deutschland GmbH“ gibt es für<br />

jeden Bereich anschauliche Videos<br />

von der Anwendung und Verarbeitung<br />

der einzelnen Produkte<br />

und Systeme.<br />

Die Sika Welt<br />

bildet eine<br />

digitale Stadt<br />

ab, über die<br />

alle Anwendungsbereiche<br />

virtuell entdeckt<br />

werden<br />

können.<br />

VKU zur Entscheidung des Europäischen<br />

Gerichtshofs zu „<strong>Wasser</strong>dienstleistungen“<br />

Der Europäische Gerichtshof hat<br />

im September sein Urteil im<br />

Vertragsverletzungsverfahren gegen<br />

die Bundesrepublik Deutschland<br />

zur Auslegung des Begriffs der<br />

„<strong>Wasser</strong>dienstleistungen“ im Rahmen<br />

der EG-<strong>Wasser</strong>rahmenrichtlinie<br />

gesprochen. Der VKU als Spitzenverband<br />

der kommunalen Wirtschaft<br />

nimmt dazu wie folgt Stellung:<br />

Der Europäische Gerichtshof betont<br />

den Handlungsspielraum und<br />

die Handlungspflicht der Mitgliedsstaaten<br />

zur Erreichung der Umweltziele<br />

der EG-<strong>Wasser</strong>rahmenrichtlinie.<br />

Er stellt klar, dass Maßnahmen als<br />

zentrales Instrument zur Erreichung<br />

der Ziele der Richtlinie Vorrang vor<br />

dem Instrument der <strong>Wasser</strong>gebührenpolitik<br />

haben. Der VKU fordert<br />

daher die Bundesregierung auf, dem<br />

Verursacherprinzip im Rahmen der<br />

Maßnahmenfinanzierung Rechnung<br />

zu tragen und Verursacher von Gewässerbelastungen<br />

wie die Landwirtschaft<br />

stärker in die Pflicht zu<br />

nehmen. VKU-Hauptgeschäftsführer<br />

Hans-Joachim Reck hierzu: „Es kann<br />

nicht sein, dass die kommunalen<br />

<strong>Wasser</strong>versorger und damit ihre<br />

Kunden am Ende die Kosten tragen<br />

müssen, die durch landwirtschaftliche<br />

Nutzungen verursacht werden.<br />

Aus Sicht des VKU ist es daher dringend<br />

geboten, die bestehenden<br />

gesetzlichen Regelungen wie die<br />

Düngeverordnung anzupassen.“<br />

Darüber hinaus sollte die Landwirtschaft<br />

bei der Veranlagung der<br />

<strong>Wasser</strong>entnahmeentgelte nicht länger<br />

bevorteilt werden. <strong>Wasser</strong>entnahmeentgelte<br />

sollten in erster Linie<br />

dazu dienen, Umwelt- und Ressourcenkosten<br />

verursachergerecht anzulasten.<br />

Reck weiter: „Dem widersprechen<br />

die aktuellen Pläne der<br />

Bundesländer Baden-Württemberg<br />

und Niedersachsen, das <strong>Wasser</strong>entnahmeentgelt<br />

für die kommunale<br />

<strong>Wasser</strong>wirtschaft zu erhöhen.“<br />

Das Urteil ist abrufbar unter:<br />

http://curia.europa.eu/juris/document/document_print.jsf?doclang=DE&text=&pageInd<br />

ex=0&part=1&mode=lst&docid=157518&oc<br />

c=first&dir=&cid=378755<br />

Weitere Informationen:<br />

Verband kommunaler Unternehmen e. V.,<br />

Invalidenstraße 91,<br />

D-10115 Berlin,<br />

www.vku.de<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1071

| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Branche<br />

Goldener Kanaldeckel verliehen<br />

Verleiht das<br />

IKT jährlich:<br />

den Goldenen<br />

Kanaldeckel.<br />

NRW-Umweltminister Johannes<br />

Remmel hat den diesjährigen<br />

„Goldenen Kanaldeckel“ verliehen.<br />

Der „Oscar“ der Kanalbranche geht<br />

in diesem Jahr an drei Mitarbeiter<br />

von Stadtentwässerungen aus Nordrhein-Westfalen,<br />

Niedersachsen und<br />

Sachsen. Die Projekte, die die Jury<br />

überzeugt haben, umfassen die Themen<br />

Arbeitssicherheit, Qualitätsmanagement<br />

im Kanalbau und Schachtabdeckungen.<br />

Ein spannender Mix.<br />

Erster Platz<br />

Dipl.-Ing. Stefan Grotzki,<br />

Technische Betriebe Solingen<br />

Entwicklung eines Arbeits- und<br />

Rettungssystems (MobiK) für einen<br />

neuen Hauptsammler<br />

Zweiter Platz<br />

Dipl.-Ing. (FH) Daniela Fiege,<br />

Stadtwerke Osnabrück<br />

Osnabrücker Modell zur Qualitätssicherung<br />

der am Bau Beteiligten<br />

Dritter Platz<br />

Dipl.-Ing. Thomas Würfel und Dipl.-<br />

Ing. Daniel Kalweit,<br />

Stadtentwässerung Dresden<br />

Schachtabdeckung Typ Dresden<br />

Entwicklung eines Arbeitsund<br />

Rettungssystems<br />

(MobiK) für einen neuen<br />

Hauptsammler<br />

Beim Bau eines neuen 4 km langen<br />

Hauptsammlers DN1800 bis DN2400<br />

in Solingen können vorgeschriebene<br />

Kontrollschächte aus baulichen<br />

und topografischen Gründen nicht<br />

gebaut werden. MobiK ist ein mobiles<br />

Windensystem, das die Bewirtschaftung<br />

begehbarer Kanälen mit<br />

sehr großen Schachtabständen ermöglicht.<br />

Es besteht aus einem LKW<br />

und einem Anhänger, zwischen<br />

denen ein Seil gespannt ist, das in<br />

den Kanal eingelassen wird. Das Seil<br />

bewegt ein Spezialgefährt im Kanal<br />

über längere Strecken schnell und<br />

zuverlässig. Damit können in überlangen<br />

Haltungen Arbeitsgeräte<br />

und Material transportiert werden.<br />

Und in Gefahrensituationen gewährleistet<br />

das Gefährt einen<br />

schnellen und sicheren Rückzug der<br />

Mitarbeiter aus dem Kanal.<br />

Der neue Hauptsammler „Viehbachtal“<br />

kann in Solingen gebaut<br />

werden, ohne dass ein zu starker<br />

Eingriff in die Landschaft erfolgt. Auf<br />

zahlreiche ansonsten notwendige<br />

Zwischenschächte kann verzichtet<br />

werden. Dadurch werden Baukosten<br />

in Höhe von 5,1 Mio. € eingespart.<br />

Stefan Grotzki ist Projektleiter<br />

Sonderbauwerke und zuständig für<br />

den Bau des neuen Hauptsammlers.<br />

Er hat die Idee des MobiK entwickelt<br />

und damit eine umweltfreundliche<br />

Lösung für den Kanalbau geschaffen,<br />

die auch der Arbeitssicherheit<br />

gerecht wird. Mit den zuständigen<br />

Stellen bei Bezirksregierung, Berufsfeuerwehr,<br />

Unfallkasse NRW hat er<br />

die Pläne intensiv abgestimmt und<br />

eine Genehmigung erwirkt.<br />

Osnabrücker Modell zur<br />

Qualitätssicherung der am<br />

Bau Beteiligten<br />

Daniela Fiege ist die Leiterin Bauüberwachung<br />

Entwässerungsnetze.<br />

Sie hat die internen Prozesse beim<br />

Kanalbau restrukturiert und optimiert.<br />

Dazu hat sie zunächst die internen<br />

Prozesse unter den Aspekten<br />

Qualität und Definition der Anforderung<br />

analysiert. Dabei fiel ihr ein<br />

wesentliches Verbesserungspotenzial<br />

auf, vor allem bei den Bauabläufen.<br />

Sie entwickelte ein QM-System,<br />

das alle Beteiligten einschließt<br />

(Auftraggeber, Ingenieurbüro, Baufirma,<br />

Bürger). Es legt großen Wert<br />

auf Transparenz, Nachvollziehbarkeit<br />

und Schulung der Auftragnehmer.<br />

Aber auch die Kommunikation und<br />

enge Abstimmungen mit anderen<br />

städtischen Stellen, vor allem dem<br />

Straßenbau, ist wichtig. Daniela Fiege<br />

hat eine Checkliste für die einzelnen<br />

Leistungsphasen entwickelt, die<br />

allen Auftragnehmern zugesandt wird.<br />

So stellt sie sicher, dass ständige<br />

Rückmeldungen in den laufenden<br />

Prozess einfließen.<br />

Das Projekt läuft seit dem Jahr<br />

2011. Qualitätsverbesserungen, wie<br />

z. B. Termintreue und Bürgerfreundlichkeit,<br />

konnten bereits nachvollzogen<br />

werden.<br />

Daniela Fiege hat bei ihrer Arbeit<br />

als Leiterin Bauüberwachung Entwässerungsnetze<br />

die Defizite der<br />

Oktober 2014<br />

1072 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Branche | NACHRICHTEN |<br />

bisherigen Vorgehensweise erkannt<br />

und zielgerichtet behoben. Dazu<br />

hat sie sich auch über die Grenzen<br />

Osnabrücks hinaus über Verfahren<br />

anderer Kommunen informiert. Die<br />

dort gemachten Erfahrungen hat<br />

sie systematisch ausgewertet und an<br />

ihr Arbeitsgebiet angepasst. Dazu<br />

bedurfte es intensiver Abstimmung<br />

mit allen Beteiligten und entsprechender<br />

Durchsetzungskraft.<br />

Schachtabdeckung<br />

Typ Dresden<br />

Herkömmliche Schachtabdeckungen<br />

weisen vor allem in städtischen<br />

Hauptstraßen einen hohen und<br />

wiederkehrenden Reparaturaufwand<br />

auf. Dadurch entsteht ein erhebliches<br />

Gefahrenpotenzial für die<br />

Verkehrsteilnehmer. Den Kommunen<br />

entstehen hohe Kosten. Die Ursachen<br />

sehen die Preisträger in der<br />

mangelhaften Ausbildung in den<br />

Tiefbauberufen in Hinblick auf<br />

Schachtabdeckungen. Das führt<br />

dazu, dass heutige Schachtabdeckungen<br />

mit Kreiskonussen<br />

schneller kaputt gehen. Die Haltbarkeit<br />

ist nicht zufriedenstellend.<br />

Im Schnitt müssen sie in Dresden<br />

alle zehn Jahre saniert werden. Das<br />

ist für die Stadt teuer und behindert<br />

den Verkehr. Den Preisträgern<br />

ist jedoch aufgefallen, dass ältere<br />

Schachtabdeckungen mit konischer<br />

Form keinerlei Schäden aufweisen,<br />

obwohl sie teilweise 100 Jahre alt<br />

sind. Allerdings wird diese Bauart<br />

nicht mehr hergestellt, weil sie modernen<br />

Normen widerspricht. Der<br />

letzte Hersteller dieses Typs ging im<br />

Jahr 2013 in die Insolvenz. Thomas<br />

Würfel und Daniel Kalweit arbeiteten<br />

jedoch an der Anpassung des<br />

Konustyps an moderne Schachtabmessungen<br />

weiter, ebenso an<br />

einer Reihe von technischen Verbesserungen.<br />

Erst im Frühjahr 2014<br />

konnten sie einen Hersteller herkömmlicher<br />

Schachtabdeckungen<br />

von den Vorteilen ihres verbesserten<br />

Konus typs überzeugen. Daher werden<br />

nun in Dresden wieder Schachtabdeckungen<br />

im Konusformat eingebaut,<br />

so wie sie vor 100 Jahren<br />

hergestellt wurden, aber an moderne<br />

Schachtkörper angepasst. Die Preisträger<br />

passten hierfür die technischen<br />

Richtlinien der Stadtentwässerung<br />

Dresden an.<br />

Thomas Würfel und Daniel Kalweit<br />

sind ein Thema angegangen,<br />

das nicht nur in Dresden, sondern<br />

im ganzen Bundesgebiet sehr relevant<br />

ist, nämlich hohe Schadensquoten<br />

bei Schachtabdeckungen.<br />

Sie haben sich kritisch mit dem<br />

vorhandenen Marktangebot auseinander<br />

gesetzt und eine bewährte<br />

Bauform an moderne Erfordernisse<br />

technisch angepasst und Hersteller<br />

dazu bewegt, diese Schachtabdeckungen<br />

wieder herzustellen und<br />

am Markt anzubieten.<br />

Weitere Informationen:<br />

www.ikt.de<br />

www.wassertermine.de<br />

Stromerzeugung aus Klärgas kann verdoppelt werden<br />

Der Wupperverband hat im Klärwerk<br />

Burg in Solingen-Unterburg<br />

ein neues Blockheizkraftwerk<br />

(BHKW) in Betrieb genommen.<br />

Das neue BHKW konnte deutlich<br />

leistungsstärker als die Vorgängeranlage<br />

ausgeführt werden. Der<br />

Grund dafür ist, dass der Wupperverband<br />

seit 2012 organische Reststoffe<br />

in den Faulbehältern des<br />

Klärwerks mitbehandeln darf und<br />

somit die Gasausbeute steigern<br />

kann. Mit einer elektrischen Leistung<br />

von 360 (kWh) und einem<br />

höheren Wirkungsgrad kann das<br />

neue BHKW pro Jahr etwa bis zu<br />

2,2 Mio. (kWh) Strom aus dem im<br />

Faulbehälter anfallenden Klärgas<br />

produzieren. Das ist doppelt so<br />

viel, wie das alte BHKW mit einer<br />

Leistung von 240 (kWh) im Jahr<br />

2012 erzeugte (1,1 Mio. (kWh)).<br />

Das alte BHKW aus dem Jahr<br />

1999 war inzwischen in die Jahre<br />

gekommen. Darüber hinaus sind im<br />

Klärwerk Burg, das zuletzt im Zeitraum<br />

von 1997 bis 2002 ausgebaut<br />

worden war, elektrotechnische und<br />

verfahrenstechnische Optimierungen<br />

erforderlich.<br />

Daher hat der Wupperverband<br />

die gesamte Anlage untersucht und<br />

wird nun Schritt für Schritt Optimierungsmaßnahmen<br />

umsetzen.<br />

Zeitgleich mit dem Neubau des<br />

BHKW wurden auch die alten Zentrifugen<br />

zur maschinellen Schlammeindickung<br />

ausgetauscht. Diese<br />

Zentrifugen sind für die Schlammbehandlung<br />

erforderlich. Hier wird<br />

dem Klärschlamm <strong>Wasser</strong> entzogen,<br />

um die Faulgasausbeute zu steigern<br />

und Heizkosten zu minimieren. Die<br />

alten Zentrifugen wurden gegen sogenannte<br />

Seihbandanlagen ausgetauscht.<br />

Mit den Seihbandanlagen<br />

reduzieren sich die Betriebskosten<br />

für die maschinelle Schlammeindickung<br />

um ca. 60 %.<br />

Der Austausch des BHKW und<br />

der Zentrifugen begann im Herbst<br />

2013 und war im Juli 2014 abgeschlossen.<br />

In den kommenden drei Jahren<br />

sind weitere Maßnahmen vorgesehen,<br />

die derzeit in der Planung<br />

bzw. schon in der Umsetzung sind.<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1073

| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Branche<br />

Aktuell werden die Behälter zur<br />

statischen Schlammeindickung saniert.<br />

Diese Maßnahme wird bis Mai<br />

2015 abgeschlossen sein.<br />

Betriebskosten senken –<br />

mehr Strom aus erneuerbaren<br />

Energien erzeugen<br />

Die Zielsetzung des Wupperverbandes<br />

ist, das Klärwerk Burg zu<br />

moder nisieren, damit Betriebs- und<br />

Energiekosten eingespart werden<br />

können.<br />

Die Steigerung der Strom- und<br />

Wärmeerzeugung und Senkung des<br />

Fremdstrombezugs und CO 2 -Ausstoß<br />

sind zentraler Bestandteil im<br />

Energiemanagement des Wupperverbandes.<br />

In sieben seiner elf Klärwerke<br />

betreibt der Verband BHKW und<br />

erzeugt damit bisher jährlich rund<br />

14 Mio. Kilowattstunden Strom.<br />

Das sind rund 35 % der Strommenge,<br />

die der Wupperverband<br />

zum Betrieb seiner gesamten Anlagen<br />

benötigt.<br />

14 Mio. (kWh) Strom entsprechen<br />

in etwa dem Jahresverbrauch von<br />

3100 Vier-Personen-Haushalten.<br />

Klärwerk Burg<br />

Im Klärwerk Burg des Wupperverbandes<br />

werden die Abwässer<br />

aus Teilen der Städte Remscheid,<br />

Solingen, Wermelskirchen und Leichlingen<br />

behandelt.<br />

Das Klärwerk hat eine Ausbaugröße<br />

von 120 000 Einwohnerwerten<br />

(Einwohner und Industriebetriebe).<br />

Pro Jahr werden im Klärwerk rund<br />

5,9 Mio. m 3 <strong>Abwasser</strong> gereinigt.<br />

Weitere Informationen:<br />

www.wupperverband.de,<br />

www.fluggs.de<br />

Bioökonomische Verfahren zur<br />

Klärschlamm verwertung<br />

Der Zweckverband <strong>Abwasser</strong>beseitigung<br />

Linz-Unkel hat sich<br />

für das innovative PYREG-Verfahren<br />

bei der Verwertung der anfallenden<br />

Klärschlämme entschieden. Der Entscheidung<br />

war zunächst eine Ausschreibung<br />

vorausgegangen, in der<br />

sich die Technologie des Hunsrücker<br />

Anlagenbauers PYREG durchsetzen<br />

konnte.<br />

Mithilfe der PYREG-Anlage sollen<br />

die Klärschlämme künftig nicht nur<br />

Wirtschaftlicher und umweltfreundlicher,<br />

sondern auch ressourcenschonender<br />

verwertet werden.<br />

Denn der Phosphor, der in solchen<br />

Schlämmen vorhanden ist, bleibt<br />

durch die neue Technologie zu<br />

100 % erhalten. Damit reagiert der<br />

<strong>Abwasser</strong>zweckverband Linz-Unkel<br />

heute schon richtungsweisend auf<br />

die Maßgaben zur Bioökonomie aus<br />

dem Koalitionsvertrag. In ihm wird<br />

nicht nur die Rückgewinnung des<br />

weltweit zur Neige gehenden Rohstoffes<br />

Phosphor postuliert. Auch<br />

soll nach dem Willen der großen<br />

Koalition die landwirtschaftliche<br />

Ausbringung der Klärschlämme<br />

nach den Ehec-Skandalen vollständig<br />

unterbunden werden.<br />

Das PYREG-Verfahren soll als<br />

vielversprechende und zukunftsgerichtete<br />

Technologie nun in Rheinland-Pfalz<br />

zum Einsatz kommen. Mit<br />

seiner Hilfe werden Klärschlämme<br />

vollständig hygienisiert und schädliche<br />

Keime abgetötet. Der so zurückgewonnene<br />

Phosphor zeichnet<br />

sich zugleich auch durch eine hohe<br />

Pflanzenverfügbarkeit aus. Staatssekretär<br />

Dr. Thomas Griese aus dem<br />

Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft,<br />

Ernährung, Weinbau und<br />

Über PYREG: Unternehmen Klimaschutz<br />

Forsten des Landes Rheinland-Pfalz,<br />

äußerte dazu, dass die neue Anlage<br />

eine Pilotfunktion über die Landesgrenzen<br />

hinaus hätte.<br />

Kontakt:<br />

PYREG GmbH,<br />

Kai Löhde,<br />

Trinkbornstrasse 15–17,<br />

D-56281 Dörth,<br />

Tel. (06747) 95388-0,<br />

Fax (06747) 95388-19,<br />

E-Mail: k.loehde@pyreg.de, www.pyreg.de<br />

Die PYREG GmbH baut und verkauft seit 2010 Anlagen, mit deren<br />

Hilfe feuchte Biomasse auf umweltverträgliche Weise in hochwertige<br />

Pflanzenkohle oder wertvolle Aschen verwandelt werden können.<br />

Das Unternehmen beschäftigt mittlerweile mehr als ein Dutzend<br />

Mitarbeiter und ist für sein innovatives Verfahren bereits mehrfach<br />

ausgezeichnet worden.<br />

So liefert die PYREG GmbH die Basistechnologie für den Österreichischen<br />

Klimaschutzpreis 2012 und ist Gewinner der SUCCESS-<br />

Technologieprämie der Investitions- und Strukturbank Rheinland-<br />

Pfalz 2011. Die PYREG®-Technologie erhielt den Innovationspreis<br />

Zukunftsinitiative Rheinland-Pfalz 2009. Gründer und geschäftsführender<br />

Gesellschafter Dipl.-Ing. Helmut Gerber ist Träger des<br />

Erfinderpreises Rheinland-Pfalz 2010.<br />

Oktober 2014<br />

1074 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

<strong>Wasser</strong>Stoff10/14<br />

SONDERAUSGABE<br />

D e r e . q u a N e w s l e t t e r<br />

Netzwerk Energierückgewinnung<br />

und Ressourcenmanagement<br />

Das e.qua Netzwerk berichtet<br />

Aus dem Netzwerk<br />

Neues Netzwerkmitglied<br />

stellt sich vor:<br />

Aus dem Netzwerk<br />

Neues Netzwerkmitglied<br />

stellt sich vor:<br />

Aus dem Netzwerk<br />

Neues Netzwerkmitglied<br />

stellt sich vor:<br />

Die waste2chemicals GmbH<br />

Das Unternehmen W2C befasst sich<br />

mit der Entwicklung von effizienten<br />

Recyclinglösungen für Biomasse-<br />

Reststoffe<br />

................................................. Seite 2<br />

Aus dem Netzwerk<br />

Neues Netzwerkmitglied<br />

stellt sich vor:<br />

Die Sanivar AG<br />

Das Unternehmen ist Ihr Experte für die<br />

wirtschaftliche Sanierung von Gas-, Trinkwasser-<br />

und Fernwärmeleitungen<br />

................................................. Seite 2<br />

Aus dem Netzwerk<br />

Das Netz ist<br />

der Speicher<br />

WWF Solar – Sauberes <strong>Wasser</strong><br />

mit Sonnenenergie<br />

Das neue Netzwerkmitglied bietet<br />

Ihnen die Möglichkeit Ihre Energieversorgung<br />

auf erneuerbare Technologien<br />

umzustellen oder in diese zu<br />

investieren ............................... Seite 3<br />

Aus dem Netzwerk<br />

Mehr Effizienz<br />

und Transparenz<br />

Amex©-10 – Das Innenabdichtungssystem<br />

für Rohrleitungen<br />

Das Unternehmen entwickelt weltweit<br />

bewährte Sanierungs- und<br />

Abdichtungssysteme für Rohrleitungen<br />

................................................. Seite 3<br />

Dyna mische Rücklauftemperatur-<br />

Optimierung in Fernwärmenetzen<br />

Die PEWO Energietechnik GmbH bietet<br />

ein System an, mit dem die ungenutzte<br />

Energie, welche im Nah- und Fernwärmenetzen<br />

steckt genutzt werden kann<br />

................................................. Seite 4<br />

Mitsubishi Electric optimiert <strong>Wasser</strong>aufbereitungs-<br />

und Kläranlagen in Rekordzeit<br />

Mitsubishi Electric bietet ein maßgeschneidertes<br />

Automatisierungskonzept,<br />

welches bei der Senkung des<br />

Energieverbrauchs hilft und sämtliche<br />

Prozessschritte optimiert .......... Seite 5<br />

Veranstaltungen Veranstaltungen Veranstaltungen<br />

Kombi-Schulung<br />

TH!NK<br />

<strong>Abwasser</strong>wärme<br />

nutzung<br />

Nutzen Sie schon <strong>Abwasser</strong>wärme<br />

zur Beheizung und Kühlung von Gebäuden?<br />

Informieren Sie sich zu dem<br />

Thema auf der Kombi-Schulung <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />

in Potsdam<br />

................................................Seite 6<br />

Themenforum<br />

inno vative und<br />

nachhal tige Kanalnetzbewirtschaftung<br />

Das neue Veranstaltungsformat von<br />

e.qua greift unterschiedliche Entwicklungen<br />

in der Kanalnetzbewirtschaftung<br />

auf und berichtet über innovative<br />

Ideen und Erfahrungen aus der Praxis<br />

................................................. Seite 7<br />

Themenallianz <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />

Forum<br />

Zukunftsmobilität<br />

Eine der Zukunftsaufgaben in unserer<br />

Branche ist das Thema Energie. Welche<br />

Ansätze, Visionen und umsetzbare<br />

Lösungen gibt es für die Fuhrparks der<br />

<strong>Wasser</strong>wirtschaft? ErFAHREN Sie mehr<br />

auf dem Forum Zukunftsmobilität<br />

................................................. Seite 8<br />

Hälg Building Service heizt und kühlt mit <strong>Abwasser</strong><br />

Beim Neubau des Hälg Building and Services Group Firmenhauptsitzes in St.Gallen kam zur innovativen<br />

Klimatisierung des Gebäudes der Huber <strong>Abwasser</strong>wärmetauscher RoWin zum Einsatz ............... Seite 8

Aus dem Netzwerk<br />

Neues Netzwerkmitglied stellt sich vor:<br />

Die waste2chemicals GmbH<br />

Das Unternehmen W2C hat sich 2008<br />

mit dem Ziel gegründet effiziente Recyclinglösungen<br />

für Biomasse-Reststoffe zu<br />

entwickeln. Fokus liegt hier im Bereich der<br />

optimalen Verwertung und Aufbereitung<br />

von Gülle, Klärschlämmen und anderen<br />

Reststoffen. Mit den eigens entwickelten<br />

technischen Varianten der Solvolyse<br />

wird die herkömmliche Entsorgung durch<br />

energetisch effiziente Aufbereitung (ohne<br />

Zuführung externer Energie) bis hin zu<br />

einer vollständigen Stoffrückgewinnung<br />

ersetzt.Dabei wandelt der Solvolyse-Prozess<br />

Biomasse-Abfälle bzw. -Reststoffe<br />

in ökonomisch profitable und ökologisch<br />

verantwortungsvolle Substanzen um.<br />

Unter Berücksichtigung der immer größeren<br />

Herausforderungen von Klimawandel<br />

und (z.T. sehr regionalen) Umwelt-Überstrapazierungen<br />

kann das von W2C entwickelte<br />

Verfahren zu enormen Entlastungen<br />

beitragen.<br />

• Die W2C-Technologie ist ein einzigartiges<br />

Verfahren, mit dem flüssige, wasserhaltige<br />

Reststoffe wie Gülle, Gärrest,<br />

Klärschlamm usw. stofflich und<br />

energetisch genutzt werden können.<br />

• Als Produkte werden 2 Sorten Mineraldünger<br />

(Ammoniumdünger und Phosphat-Kalidünger)<br />

gewonnen<br />

• Weitere Produkte sind reines, ammo-<br />

niumfreies, nutzbares <strong>Wasser</strong> und<br />

Energie<br />

• Die Endprodukte sind frei von Medikamentenrückständen<br />

und Keimen<br />

• Nahezu rückstandsfreie Lösung des<br />

Abfallproblems: Klärschlamm, Gülle,<br />

Gärrest aus Biogasanlagen (bei Klärschlamm<br />

bleibt eine kleine schwermetallhaltige,<br />

anorganische Restfraktion<br />

zur Entsorgung)<br />

• Wandelt Entsorgungskosten in Einnahmen<br />

aus der Verwertung um<br />

Informationen zum Unternehmen<br />

und Kontaktdaten finden Sie auf<br />

www.waste2chemicals.de.<br />

Neues Netzwerkmitglied stellt sich vor:<br />

Die Sanivar AG<br />

Sanivar AG – Seit 1975 Ihr Partner für die<br />

grabenlose Sanierung von Druckrohrleitungen.<br />

Das Schweizer Unternehmen Sanivar AG<br />

bietet seit 1975 grabenlose Sanierungen<br />

von Rohrleitungen aller Art an. Zahlreiche<br />

Kunden aus der Region und der ganzen<br />

Welt vertrauen dem professionellen Service<br />

und dem erstklassigen Rohrsanierungsverfahren.<br />

Das Gewebeschlauchund<br />

Folien-Relining der Sanivar AG ist das<br />

System für die moderne Wiederertüchtigung<br />

von Leitungen. Die hochwertigen,<br />

geprüften Materialien der Produkte Sani-<br />

Line, SaniTube und SaniLinck sorgen für<br />

den dauerhaften Sanierungserfolg. Mit<br />

einer ausgezeichneten Technik und einer<br />

fehlerfreien Installation können höchste<br />

Ansprüche erfüllt werden. Die Sanivar AG<br />

schafft individuelle Sanierungslösungen<br />

und bietet zudem eine Vielzahl von Diensten<br />

an, um die einwandfreie Funktionalität<br />

Ihrer Rohrnetze wiederherzustellen und zu<br />

garantieren.<br />

Die No-Dig Technologie ist die kosteneffizienteste<br />

Lösung zur Behebung und Vermeidung<br />

von Undichtigkeiten für den<br />

Kunden. Durch den extrem flexiblen und<br />

schnellen Installationsprozess können<br />

Ausfallzeiten minimiert und die Netzeffizienz<br />

durch Erhöhung der hydraulischen<br />

Leitfähigkeiten (K-Wert) verbessert werden.<br />

Zu einer tadellosen Durchführung<br />

der Rehabilitierungsmaßnahme gehört<br />

eine ausführliche Beratung zur Behebung<br />

und Sanierung von Schadstellen sowie<br />

die Projektplanung und Projektleitung.<br />

Angeboten wird auch die Schulung und<br />

Zertifizierung von Dienstleistungsfirmen<br />

und Auftraggebern für den korrekten<br />

Einbau des Sanierungssystems. Das Management<br />

und seine Mitarbeiter arbeiten<br />

unablässig daran die geforderten Qualitätsstandards<br />

der Kunden zu übertreffen<br />

und die Leistungen weiter zu optimieren.<br />

Seit 2000 ist das QM-System der Sanivar<br />

AG nach ISO 9001 DVGW-zertifiziert.<br />

Erfahren Sie mehr unter www.sanivar.ch<br />

oder kontaktieren Sie uns telefonisch unter<br />

+41 (0) 623982288 oder per Mail unter<br />

postmaster@sanivar.ch. Wir freuen uns<br />

darauf von Ihnen zu hören.<br />

- 2 -<br />

<strong>Wasser</strong>Stoff 10/14

Aus dem Netzwerk<br />

Neues Netzwerkmitglied stellt sich vor:<br />

WWF Solar – Sauberes <strong>Wasser</strong> mit Sonnenenergie<br />

Energieintensive Prozesse, wie die Entsorgung<br />

von <strong>Abwasser</strong> in Kläranlagen,<br />

sind für viele Kommunen eine kostenintensive<br />

Unternehmung. Diese Kosten zu senken<br />

ist das Ziel der WWF Solar GmbH aus<br />

Eberswalde. Derzeit projektiert die WWF<br />

Solar eine Photovoltaik – Anlage für eine<br />

Kläranlage im Raum Berlin / Brandenburg<br />

deren Jahresverbrauch bei ca. 1.100.000<br />

kWh liegt.<br />

Aufgrund des Platzangebotes steht oftmals<br />

nur eine begrenzte Fläche zur Verfügung.<br />

Jedoch kann z. B. in vorliegendem Fall, auf<br />

einer recht kleinen Generatorfläche von nur<br />

501 m 2 und mit einer 77 kWp PV-Anlage, ein<br />

solarer Deckungsgrad von 6,8% erreicht<br />

werden. Bemerkenswert ist dabei auch,<br />

dass mehr als 99% des solar-generierten<br />

Stroms in der Kläranlage selbst verbraucht<br />

werden und dadurch die jährliche Einsparung<br />

bei 10 % der Investitionssumme liegt.<br />

Die WWF Solar GmbH ist ein junges innovatives<br />

Unternehmen im Bereich der<br />

erneuerbaren Energien, mit Schwerpunkt<br />

auf dem Bereich der Photovoltaik. Seit Jahren<br />

sind wir auf den Export dieser Technologien<br />

in die ganze Welt spezialisiert und<br />

haben in diesen Zusammenhang einige<br />

größere Projekte in ganz Europa, Afrika<br />

und im Mittleren Osten realisiert.<br />

Was können wir Ihnen bieten:<br />

• Eine individuelle Projektierung mit Bedarfsanalyse<br />

• Wir errichten Ihnen eine maßgeschneiderte<br />

Anlage die Ihren wirtschaftlichen Interes-<br />

sen und Ihren Gegebenheiten entspricht<br />

• Grundlage hierfür sind ausführliche<br />

Lastganganalysen die Ihren Bedarf und<br />

die zu erwartende Erzeugung über ein<br />

ganzes Betriebsjahr in Viertelstunden<br />

Abschnitten auswerten<br />

• Anhand dieser und Ihren Finanzierungswünschen<br />

legen wir Ihnen die<br />

Wirtschaftlichkeit dar und machen Ihnen<br />

ein Angebot<br />

• Gern begleiten wir Sie anschließend<br />

bei der Netzprüfung, dem Bau und der<br />

Inbetriebnahme der Anlage – und allem<br />

was dazu gehört<br />

• All dies als Einzelleistungen oder gern<br />

auch im Paket<br />

Kontakt zum Unternehmen erhalten Sie<br />

unter:<br />

Phone: +49 (0) 3334 55 2900<br />

Fax: +49 (0) 3334 55 2903<br />

E-Mail: info@wwfsolar.de<br />

Homepage: http://www.wwfsolar.de<br />

Neues Netzwerkmitglied stellt sich vor:<br />

Amex©-10 – Das weltweit bewährte & kosten effizienteste<br />

Innenabdichtungssystem für Rohrleitungen<br />

Seit über 30 Jahren ist AMEX© spezialisiert<br />

auf die Sanierung von Rohrverbindungen<br />

und Behebung von Schadstellen<br />

in begehbaren Rohren für alle möglichen<br />

Medien wie: Trinkwasser, Rohwasser, Industriemedien,<br />

Kühlwasser, <strong>Abwasser</strong>,<br />

Gas, Öl, Fernwärmeleitungen. Mit 1,3 Millionen<br />

installierten Manschetten bürgt<br />

AMEX© für Qualität und Beständigkeit<br />

„Made in Germany“. Die zuverlässig, geprüften<br />

Materialien der Produkte AMEX©-<br />

10 MONO, AMEX©-10 VARIO und AMEX©-<br />

10 LEM wurden mit 50 Jahre Lebensdauer<br />

ausgezeichnet.<br />

Zusätzlich zur Installation der AMEX©-10<br />

Innenabdichtungssysteme bietet AMEX©<br />

auch eine Vielzahl verschiedener Leistungen,<br />

um die bestmögliche Funktionalität<br />

Ihrer Rohrnetze zu gewährleisten:<br />

• Beratung zur Behebung & Sanierung<br />

von Schadstellen<br />

• Projektplanung und -leitung<br />

• Vorbeugende Instandhaltung<br />

• Installation der AMEX©-10 Innenabdichtungssysteme<br />

• Schulung und Zertifizierung von<br />

Dienstleistungsfirmen und Auftragsgebern<br />

für den Einbau von AMEX©-10<br />

Manschetten<br />

Damit wir eine fehlerfreie Montage und<br />

Funktionsweise unserer AMEX©-10 In-<br />

nenabdichtungssysteme gewährleisten<br />

können, dürfen ausschließlich zertifizierte<br />

Dienstleister unsere AMEX©-10 Innenabdichtungssysteme<br />

handhaben und<br />

einbauen. Darüber hinaus sind alle verwendeten<br />

Materialien von unabhängigen<br />

Testinstituten zertifiziert und getestet. Neben<br />

der bauaufsichtlichen Zulassung des<br />

DiBt können wir eine Trinkwasserzulassung,<br />

Hochdruckspülbeständigkeit und<br />

viele andere Testdokumente vorweisen.<br />

Erfahren Sie mehr unter www.amex-10 .de<br />

oder kontaktieren Sie uns unter<br />

+49 ( 0) 34496 230350.<br />

Wir freuen uns darauf von Ihnen zu hören.<br />

<strong>Wasser</strong>Stoff 10/14 - 3 -

Aus dem Netzwerk<br />

Das Netz ist der Speicher –<br />

Dynamische Rücklauftemperatur-Optimierung in Fernwärmenetzen<br />

In Nah- und Fernwärmenetzen steckt<br />

Energie, die häufig ungenutzt bleibt. Der<br />

Fernwärmespezialist PEWO Energietechnik<br />

GmbH nimmt sich dieses Problems<br />

schon länger an und hat ein System entwickelt,<br />

mit dem eine Rücklaufauskühlung<br />

auf 15–45 °C möglich ist. Die Dynamische<br />

Rücklauftemperatur-Optimierung, DRO ®<br />

sorgt für Versorgungssicherheit, Trinkwasserhygiene<br />

und Energieeffizienz.<br />

Die vorhandene Wärmeenergie im Netz<br />

soll möglichst vollständig genutzt werden.<br />

Idealerweise ist das dann erreicht, wenn<br />

die Rücklauftemperatur das Niveau des<br />

Trinkkaltwassers, also 15 °C angenommen<br />

hat. Mit DRO ® gelingen solche Spitzenwerte.<br />

DRO ® beruht auf der seriellen Abkühlung<br />

von hohen Rücklauftemperaturen (z.B.<br />

aus Trinkwarmwasserzirkulation, RLT-Kreise,<br />

statische Heizkreise) durch Nutzung<br />

in Verbrauchern mit niedrigen Vor-/bzw.<br />

Rücklauftemperaturen (z.B. Trinkwarmwasservorerwärmung,<br />

Fußbodenheizung,<br />

Niedertemperaturheizungen). Dieses Prinzip<br />

ist aufgrund der saisonal angepassten<br />

Regelung dynamisch und bringt erhebliche<br />

Einspareffekte in allen Betriebszuständen<br />

eines Wärmenetzes (Winter/Übergang/<br />

Sommer). Das energieeffiziente System ist<br />

übertragbar auf einzelne Gebäude.<br />

Die Lösung liegt im gezielten MSR-technischen<br />

Eingriff in den Rücklauf von Nahund<br />

Fernwärmenetzen. Daraus resultieren<br />

Vorteile sowohl für den Versorger durch<br />

eine verbesserte Verwertung von Wärmeenergie<br />

und geringere Volumenströme,<br />

als auch den Wärmekunden durch Optimierung<br />

des Anschlusswertes. Vorzugsweise<br />

wird in einem DRO ® -System Trinkwasser<br />

im Durchflussprinzip erwärmt.<br />

Dies garantiert Hygiene und minimiert<br />

Erzeugung Verteilung Wärmenetz Gebäude<br />

Einbindung<br />

weiterer<br />

Wärmequellen<br />

elektrische<br />

Leistungsaufnahme<br />

in kW 5<br />

3<br />

1<br />

- kleinere Netzdimensierung<br />

(Querschnitte)<br />

- geringere<br />

Wärmeverluste<br />

10<br />

50 80 130 m 3 /h<br />

V 2<br />

V 1<br />

Heizwerk/<br />

Heizkraftwerk<br />

- Brennwertoptimierung<br />

- Abgaswärmenutzung<br />

- optimale Einbindung regenerativer<br />

Energiequellen<br />

- Anwendung in Nah- und<br />

Fernwärmenetzen<br />

- unabhängig vom Erzeuger<br />

- verbessert Effizienzwerte<br />

des Primärenergieträgers<br />

- deutlich reduzierter Volumenstrom<br />

z.B. bei Netzauslegung Q=3.000 kW,<br />

klassisch: 80/60 °C, V 1<br />

=130 m 3 /h<br />

neu: 75/45 °C, V 2<br />

=85 m 3<br />

- geringe Stromaufnahme der Netzpumpen<br />

(Diagramm)<br />

- höherer Wärmekomfort<br />

- dynamische Anpassung der<br />

Temperaturkurve in den<br />

Übergangsperioden (Frühjahr/Herbst)<br />

- verbesserte Trinkwasserhygiene<br />

aufgrund des<br />

Durchflussprinzips zur<br />

Trinkwassererwärmung<br />

Abbildung 1: Dynamische Rücklauftemperatur-Optimierung bringt Vorteile im gesamten Netz, von der Erzeugung bis zum Gebäude<br />

- 4 -<br />

<strong>Wasser</strong>Stoff 10/14

Aus dem Netzwerk<br />

den Platzbedarf durch den Wegfall eines<br />

Trinkwarmwasserspeichers. Das Netz wird<br />

buchstäblich zum Speicher.<br />

Mit Hilfe von DRO ® sind Auslegungen von<br />

Fernwärmenetzen machbar, die z.B. bei<br />

3.000 kW Leistung mit 75/45°C Vorlauf/<br />

Rücklauf und einem Volumenstrom von<br />

85 m 3 /h auskommen. Das sind fast 35 Prozent<br />

weniger <strong>Wasser</strong>menge, die durch Netzpumpen<br />

bewegt werden müssen. Es lässt<br />

sich mehr Leistung über ein viel kleineres<br />

Rohr übertragen. Die Stromaufnahme vorhandener<br />

Netzpumpen sinkt entsprechend<br />

der Pumpenkennlinien. Vom Rohrquerschnitt<br />

über die Pumpenleistung bis zur tatsächlichen<br />

Stromaufnahme reduziert sich<br />

der Aufwand für die Wärmeverteilung.<br />

Die DRO-Technologie ist für nahezu alle<br />

PEWO Wärmeverteilsysteme, so auch die<br />

neue TAB-konforme pewoCAD M, verfügbar<br />

und wird kundenindividuell geplant<br />

und realisiert.<br />

15°C<br />

M<br />

Heizkörper<br />

70 °C 50 °C 60 °C 55°C<br />

M<br />

70°C<br />

56°C<br />

50°C<br />

15°C<br />

Dusche/Bad<br />

Abbildung 2: DRO-Prinzip (Variante) – Anlagenhydraulik eines DRO ® – Systems<br />

mit 100 Wohneinheiten<br />

10°C<br />

Mehr Effizienz und Transparenz –<br />

Mitsubishi Electric optimiert <strong>Wasser</strong>aufbereitungs- und Klär anlagen in Rekordzeit<br />

Wenn die Betriebskosten einer <strong>Wasser</strong>aufbereitungs-<br />

oder Kläranlage<br />

steigen, hilft ein maßgeschneidertes Automatisierungskonzept<br />

von Mitsubishi Electric,<br />

den Energieverbrauch zu senken und<br />

sämtliche Prozessschritte zu optimieren.<br />

Moderne Frequenzumrichter sowie eine<br />

optimierte Kontrolle und Datenverwaltung<br />

bringen Anlagen auf den neuesten Stand<br />

der Technik und steigern dauerhaft die<br />

Effizienz.<br />

Mitsubishi Electric bietet ganzheitliche<br />

Automatisierungslösungen, die sich aus<br />

der Mitsubishi Electric iQ Steuerungsplattform,<br />

verschiedenen Frequenzumrichtern<br />

und GOT Bedienterminals zusammensetzen.<br />

Entwickelt und visualisiert werden<br />

sie mit der Mitsubishi Adroit Process Suite<br />

(MAPS), einer integrierten Anwendung zur<br />

Dokumentationsverwaltung mit Diagnose-<br />

und Wartungstools. Die archivierten<br />

Daten werden zentral aufbereitet und dem<br />

Frequenzumrichter tragen wesentlich zu Energieeinsparungen bei. Mitsubishi Electric<br />

Frequenzumrichter der Baureihe FR-A/F840 regeln z.B. Pumpenantriebe in <strong>Wasser</strong>aufbereitungs-<br />

und Kläranlagen.<br />

<strong>Wasser</strong>Stoff 10/14<br />

- 5 -

ABWASSERWÄRMENUTZUNG<br />

Aus dem Netzwerk<br />

Nutzer anschaulich über die Adroit SCADA<br />

Intelligence (ASI) zur Verfügung gestellt.<br />

MAPS verknüpft drei grundlegende Aufgaben<br />

im Anlagenbau miteinander – die<br />

Programmierung der SPS, die Entwicklung<br />

der Prozessleitapplikation sowie die Erstellung<br />

und Aktualisierung der Dokumentation.<br />

Die Software-Bibliothek enthält<br />

hierfür vorgefertigte Templates. Kleine bis<br />

mittelgroße Kläranlagen können so in weniger<br />

als einer Woche komplett in Betrieb<br />

genommen werden.<br />

Sparsame und drehzahlvariable Antriebe<br />

senken darüber hinaus die Energiekosten<br />

in der <strong>Wasser</strong>aufbereitung. Die Frequenzumrichter<br />

von Mitsubishi Electric mit speziellen<br />

Verfahren für eine überproportionale<br />

Energieeinsparung sorgen für eine<br />

gesteigerte Anlageneffizienz.<br />

Vollständig integrierte Automati sier ungslösungen<br />

aus einer Hand.<br />

Der Fernzugriff über MAPS und das Business Intelligence System ASI sorgen für<br />

Zeiteffizienz<br />

Mitsubishi Electric Europe B.V.<br />

Factory Automation –<br />

European Business Group<br />

Gothaer Straße 8 / D-40880 Ratingen<br />

Tel. +49 (0)2102 486-0<br />

info@mitsubishi-automation.com<br />

https://de3a.mitsubishielectric.com<br />

Veranstaltungen<br />

Kombi-Schulung <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />

THEMENALLIANZ<br />

Das Netzwerk e.qua lädt Sie herzlich zu<br />

der Kombi-Schulung <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />

am 20. November 2014 in Potsdam<br />

ein. Die Schulung richtet sich zum<br />

einen an kommunale <strong>Abwasser</strong>betreiber<br />

und zum anderen an Planer aus dem Bereich<br />

Hochbau und HLS.<br />

Die Schulung umfasst sowohl die Grundlagen,<br />

Hauptbaugruppen und Planungsgrundlagen<br />

der <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />

als auch den Erfahrungsaustausch und<br />

die Vorstellung von Referenzanlagen. Freuen<br />

Sie sich auf langjährige Experten auf<br />

diesem Gebiet.<br />

Weitere Informationen, die nächsten Termine<br />

und das Anmeldeformular finden Sie<br />

unter www.abwasserwaermenutzung.de.<br />

- 6 - <strong>Wasser</strong>Stoff 10/14

TH!NK<br />

TH NK<br />

<br />

<br />

Themenforum innovative und nachhaltige Kanalnetzbewirtschaftung<br />

Am 26. November 2014 präsentieren<br />

wir ein neues Veranstaltungsformat.<br />

Das Themenforum innovative und nachhaltige<br />

Kanalnetzbewirtschaftung (TH!NK)<br />

informiert über neue Strategien und Technologien<br />

im Bereich von Entwässerungssystemen<br />

sowohl auf der Betreiberseite als<br />

auch seitens der Industrie.<br />

In den letzten Jahrzehnten unterliegt die<br />

<strong>Wasser</strong>wirtschaft durch Einflüsse wie stei-<br />

gende Energiepreise, politischen Gestaltungsdruck,<br />

behördlichen Anforderungen<br />

starken Veränderungen. Auch in den einzelnen<br />

Fachthemen stellen sich die Betreiber<br />

neuen Herausforderungen. War ein<br />

Kanal früher ein reiner <strong>Abwasser</strong>ableiter,<br />

wird in den letzten Jahrzehnten kontrovers<br />

über seine Funktion als Medienträger und<br />

Energienetz diskutiert. Diese Entwicklungen<br />

und neuen Ansätze bei z. B. Wartungsstrategien<br />

zum Werterhalt der Netze werden<br />

auf dem TH!NK Themenforum vertieft.<br />

Das Themenforum innovative und nachhaltige<br />

Kanalnetzbewirtschaftung wird von<br />

e.qua und Partnern aus der <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />

in diesem Jahr als „Start-up“ umgesetzt<br />

und soll sich künftig als regelmäßige<br />

Veranstaltung in der Branche etablieren.<br />

Weitere Informationen, das aktuelle Programm,<br />

eine Übersicht der Sponsoren und<br />

das Anmeldeformular finden Sie unter<br />

www.e-qua.de.<br />

AGENDA Themenforum TH!NK am 26. November 2014<br />

Vorläufiges Programm (Stand 23.09.2014)<br />

9.00 Grußwort und Vortrag zum Entwässerungsnetz<br />

Berliner <strong>Wasser</strong>betriebe (angefragt)<br />

9.30 Das <strong>Abwasser</strong>netz – Synergien nutzen,<br />

aber bei Vorfahrt des Betriebes<br />

noch offen<br />

9.50 Ausblick auf die Zukunft einer modernen Kanalnetzbewirtschaftung<br />

Tilia GmbH<br />

Kaffeepause<br />

Panel A: Energie- und Stoffstromsteuerung im Kanal<br />

10.45 Kanalnetz-Steuerungssystem mit Stauklappen<br />

Dipl.-Ing. Jens Hoffmann, Ingenieurbüro Hoffmann.Seifert.Partner<br />

Stadtwerke Energie Jena<br />

11.15 Einflussfaktor Fremdwasser in der modernen Kanalnetzbewirtschaftung<br />

Lausitzer <strong>Wasser</strong> GmbH & Co. KG (angefragt)<br />

11.45 Idee: Das Kanalnetz als Nahwärmeversorgungsnetz<br />

Stefan Wolf, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle<br />

Energieanwendung (IER)<br />

Mittagspause<br />

13.15 Gesamtheitliche Lösungen einer modernen Kanal -<br />

bewirtschaftung – Energetische Nutzung und<br />

zukunftsorientierte Kanalnetzsteuerung<br />

Mark Biesalski, Uhrig Kanaltechnik GmbH<br />

13.35 Produktshow <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />

Brandenburger Liner GmbH & Co. KG (angefragt),<br />

HUBER SE (angefragt), KASAG LANGNAU AG (angefragt),<br />

Dipl. Wirt.-Ing. Peter Althaus, SÜLZLE KOPF Anlagenbau GmbH<br />

Panel B: Angepasste Wartungsstrategien und Techniken<br />

10.45 Zukünftige Reinigungs- und Inspektionsstrategien im Kanalnetz<br />

<strong>Wasser</strong>wirtschaftlicher Betreiber der Metropolregion Berlin-<br />

Brandenburg (angefragt)<br />

11.05 Innovation bei der Schachterfassungstechnologie<br />

Dipl.-Ing. Ulrich Jöckel, JT-elektronik GmbH<br />

11.25 Innenstrukturen – Stoffe schweben im Kanal<br />

Dipl.-Ing. Hartmut Solas, Institut für angewandte Bauforschung<br />

Weimar<br />

11.45 Siemens steuert den Kanal – moderne Lösungen zur<br />

Kanalnetzsteuerung<br />

Holger Hanss, Siemens AG<br />

Mittagspause<br />

13.15 Werterhaltung des Kanals durch Mess- und Engineering -<br />

grundlagen – Messkampagnen und Sulfidbilanz für die<br />

Werterhaltung des Kanalnetzes<br />

FLOW-TEC Umweltdatenservice GmbH<br />

UNITECHNICS KG Umwelttechnische Systeme (beide angefragt)<br />

13.35 Sanierung mit Innendichtmanschetten im Großprofil –<br />

kleine Investition mit großer Wirkung<br />

Lutz Kaiser, AMEX GmbH<br />

13.55 Zukunftsvisionen von Systemherstellern für die<br />

Entwässerungssysteme<br />

REHAU AG + Co<br />

Stefan Müller, BERDING BETON GmbH<br />

Rudolph Haux, HOBAS Rohre GmbH<br />

14.40 Was ist eigentlich aus der Idee „Kabel im <strong>Abwasser</strong>kanal“ geworden?<br />

Dr. Klaus Beyer, German Society for Trenchless Technology e. V.<br />

(GSTT)<br />

15.00 Und es geht doch! Verlegung von Kommunikationsleitungen<br />

im Kanal<br />

Joachim Zinnecker, HAMBURG WASSER Service und Technik GmbH<br />

Kaffeepause<br />

15.45 Stellenwert der Kanalbewirtschaftung innerhalb<br />

von Betreibermodellen<br />

Stadtentwässerung Köln, AöR (angefragt)<br />

16.15 Erfahrungen mit moderner Kanalbewirtschaftung in Frankreich<br />

noch offen<br />

16.45 Schlussworte und Verabschiedung<br />

Andreas Koschorreck, e.qua Netzwerk<br />

Wir danken für die Unterstützung:<br />

<strong>Wasser</strong>Stoff 10/14<br />

<br />

<br />

- 7 -

Veranstaltungen<br />

Forum Zukunftsmobilität<br />

Zum Jahresausklang möchten wir Sie<br />

auf eine interessante Veranstaltung zur<br />

Zukunftsmobilität in der <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />

einladen. Eine der Zukunftsaufgaben in<br />

unserer Branche ist das Thema Energie.<br />

Meistens beschäftigen wir uns damit im<br />

Kontext von Prozessen und Anlagen. Dabei<br />

gibt es auch Ansätze, Visionen und<br />

umsetzbare Lösungen für die Fuhrparks<br />

der <strong>Wasser</strong>wirtschaft.<br />

Genau damit befasst sich unsere Veranstaltung.<br />

Wissenschaftler sprechen über<br />

Zukunftsvisionen der Mobilität, wasserwirtschaftliche<br />

Betreiber über einen<br />

zukunftsorientierten Umgang mit ihren<br />

Fuhrparks und Fahrzeughersteller über<br />

neue Technologien. Im Anschluss können<br />

Sie serienmäßige Elektrofahrzeuge auch<br />

testfahren.<br />

Die Veranstaltung findet am 2. Dezember<br />

2014 auf dem EUREF-Campus in Berlin-<br />

Schöneberg statt. Für unsere Mitglieder<br />

bieten wir einen vergünstigten Tarif an.<br />

Weitere Informationen finden Sie unter<br />

www.e-qua.de.<br />

Die Themenallianz <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />

Hälg Building Service heizt und kühlt<br />

mit <strong>Abwasser</strong><br />

Die Hälg Building and Services Group<br />

steht für innovative Lösungen im<br />

Bereich der Klima-, Heiz-, Lüftungs- und<br />

Kältetechnik. Beim Neubau des Firmenhauptsitzes<br />

in St. Gallen lag es demnach<br />

nahe eine innovative Möglichkeit zur Klimatisierung<br />

des Gebäudes zu wählen.<br />

Diese wird nun in Form eines <strong>Abwasser</strong>wärmetauschers<br />

Huber RoWin Baugröße<br />

8 erreicht. Das benötigte <strong>Abwasser</strong> wird<br />

nach dem Huber ThermWin © Verfahren<br />

aus dem <strong>Abwasser</strong>kanal entnommen,<br />

durch eine Huber Schachtsiebanlage<br />

RoK4 gesiebt und anschließend in den<br />

Wärmetauscher gepumpt. Die Distanz<br />

zwischen Entnahmebauwerk und Wärmetauscher<br />

beträgt hierbei gut 150 m.<br />

Durch den Einsatz zweier unterschiedlicher<br />

Pumpen für den Voll- und Teillastbetrieb<br />

wird die Effizienz der Anlage weiter<br />

erhöht, sodass immer nur die Menge Ab-<br />

<strong>Abwasser</strong>wärmetauscher Huber RoWin BG8 im<br />

Keller der Hälg Building and Services Group<br />

Neubau der Hälg Building and Services Group<br />

in St. Gallen, Schweiz<br />

wasser gepumpt wird, die auch wirklich<br />

benötigt wird.<br />

Die Hälg Building and Services Group<br />

kann durch Einsatz des Huber RoWin <strong>Abwasser</strong>wärmetauschers<br />

in Kombination<br />

mit einer Wärmepumpe Ihr Gebäude nun<br />

sowohl mit regenerativer Energie beheizen,<br />

als auch kühlen. Hierzu werden im<br />

Heizfall dem <strong>Abwasser</strong> bis zu 257 kW Wärme<br />

entzogen und im Kühlfall bis zu 190 kW<br />

Abwärme zugeführt. Dies ermöglicht einen<br />

ganzjährigen Betrieb der Anlage und reduziert<br />

die CO 2 -Emmissionen in der Spitze<br />

um bis zu 66% – zur Klimatisierung des<br />

Gebäudes muss kein Strom aus fossilen<br />

Brennstoffen verwendet werden.<br />

Die Anlage wurde planmäßig im Oktober<br />

2014 in Betrieb genommen und verrichtet<br />

seither tadellos ihre Aufgabe.<br />

Energieforum Stralauer Platz 34 10243 Berlin<br />

Fon +49 30 2936457-0 Fax +49 30 2936457-10<br />

www.e-qua.de<br />

info@e-qua.de<br />

Senatsverwaltung für Wirtschaft,<br />

Technologie und Frauen<br />

Dieses Projekt wird hälftig mit Bundes- und Landesmitteln<br />

aus der Gemeinschaftsaufgabe „Verbesserung der regionalen<br />

Wirtschaftsstruktur“ (GRW) finanziert.

Veranstaltungen | NACHRICHTEN |<br />

MSR-Spezialmesse für Prozessleitsysteme, Mess-,<br />

Regel- und Steuerungstechnik<br />

5. November 2014, RuhrCongress Bochum<br />

Rund 160 Fachfirmen der Mess-,<br />

Steuer-, Regel- und Automatisierungstechnik<br />

zeigen ihre Geräte<br />

und Systeme, Engineering- und Serviceleistungen<br />

sowie neue Trends<br />

im Bereich der Automatisierung.<br />

Die Messe wendet sich an Fachleute<br />

und Entscheidungsträger, die<br />

in ihren Unternehmen für die<br />

Op timierung der Geschäfts- und<br />

Produktionsprozesse entlang der<br />

gesamten Wertschöpfungskette verantwortlich<br />

sind. Der Eintritt zur<br />

Messe und die Teilnahme an den<br />

Workshops sind für die Besucher<br />

kostenlos.<br />

MEORGA organisiert seit mehreren<br />

Jahren mit großem Erfolg<br />

re gionale Spezialmessen für die<br />

Mess-, Steuerungs-, Regelungs- und<br />

Automatisierungstechnik. Durch den<br />

wachsenden Kostendruck in den<br />

Die regionale Messe: Produkte, Systeme und Informationen vor der<br />

Haustür.<br />

Unternehmen und die damit einhergehenden<br />

Restriktionen bei Dienstreisen<br />

finden lokale Messen – vor der<br />

Haustür – immer größeren Anklang<br />

und sind ein Gewinn für Aussteller<br />

wie für Besucher. Sowohl die Anzahl<br />

der Aussteller als auch die der Besucher<br />

der von MEORGA organisierten<br />

Messen hat sich in den letzten drei<br />

Jahren mehr als vervierfacht.<br />

Kontakt:<br />

MEORGA GmbH,<br />

Sportplatzstraße 27, D-66809 Nalbach,<br />

Tel. (06838) 8960035, Fax (06838) 983292,<br />

E-Mail: info@meorga.de, www.meorga.de<br />

2. Anwendertreffen PFC: Per- und polyfluorierte<br />

Chemikalien im <strong>Wasser</strong><br />

Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT,<br />

30. Oktober 2014 in Oberhausen<br />

Per- und Polyfluorierte Chemikalien<br />

– kurz PFC – gehören zu<br />

einer Klasse von Substanzen, deren<br />

technische Anwendung durch ihre<br />

Persistenz, Tendenz zur Bioakkumulation<br />

und die toxikologischen<br />

Eigenschaften zunehmend hinterfragt<br />

wird.<br />

Ziel des ersten „Anwendertreffen<br />

PFC“ im Dezember 2011 war es, praxisnahes<br />

Wissen zum Arbeitsschutz<br />

und zur Aufbereitung PFC-haltiger<br />

Medien bereitzustellen sowie über<br />

die ökologischen und wirtschaftlichen<br />

Folgen von Kontaminationen<br />

in Boden und <strong>Wasser</strong> aufzuklären.<br />

Dieser Kenntnisstand bot Anwendern<br />

aus der Lösch- und Galvanotechnik<br />

die Grundlage, um nachfolgend<br />

fachspezifische Fragestellungen<br />

zu diskutieren und für die<br />

Praxis Ableitungen zu treffen.<br />

Nach drei Jahren wird das Thema<br />

PFC erneut aufgegriffen, um aktuelle<br />

Entwicklungen in einem zweiten<br />

Anwendertreffen zu beleuchten.<br />

Das Anwendertreffen betrachtet<br />

den Status quo, speziell in der<br />

Entsorgung und Aufbereitung von<br />

PFC-kontaminierten Wässern und<br />

Böden, informiert wird über die<br />

derzeitige rechtliche Sachlage und<br />

geboten werden spezifische Einblicke<br />

in die Toxikologie dieser Mikroschadstoffe.<br />

Die eintägige Veranstaltung<br />

richtet sich vorrangig an Betreiber<br />

von Kläranlagen, Ingenieurbüros,<br />

Vertreter der unteren Bodenschutzbehörden<br />

und Fachfirmen der Altlastensanierung<br />

bzw. -aufbereitung<br />

sowie Personal von Feuerwehren<br />

und anderen Anwenderbranchen von<br />

PFC-haltigen Formulierungen.<br />

Weitere Informationen:<br />

www.umsicht.fraunhofer.de<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1075

| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Veranstaltungen<br />

ewd-Infotage im November: aktuell und<br />

praxisorientiert<br />

Die folgenden Veranstaltungen<br />

der Reihe energie|wasser-direkt<br />

greifen die grundlegenden technischen<br />

und rechtlichen Neuerungen<br />

in der Energie- und <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />

aktuell auf.<br />

EU-Richtlinie INSPIRE:<br />

Umsetzung in Versorgungsunternehmen<br />

| 4. November<br />

2014 in Stuttgart<br />

Die Infrastructure for Spatial InfoRmation<br />

in Europe (INSPIRE) ist eine<br />

EU-Richtline , die für eine gemeinsame<br />

und grenzübergreifende Geodateninfrastruktur<br />

in Europa sorgen<br />

soll. Rechtliche, technische und organisatorische<br />

Fragen zur Umsetzung<br />

der INSPIRE-Richtlinie beantworten<br />

Referenten des BDEW e. V., der<br />

energis-Netzgesellschaft mbH, r/d/e<br />

GmbH & Co KG, des DVGW e. V. und<br />

des Bundesamtes für Kartografie<br />

und Geodäsie (BKG)<br />

Risikomanagement und<br />

Controlling im EVU | 5. und<br />

6. November 2014 Mannheim<br />

Wie lassen sich Risiken frühzeitig<br />

erkennen, bewerten, darstellen und<br />

beherrschen und welches Risikomanagement<br />

passt am besten<br />

zur eigenen Unternehmensstrategie?<br />

Wie können die aktuellen Entwicklungen<br />

zielgenau mit Controlling-<br />

Instrumenten abgebildet werden<br />

und welche Maßnahmen sind zur<br />

effizienten Steuerung der internen<br />

Prozesse und Optimierung der<br />

Kostenstruktur zu treffen? Experten<br />

der RWE Generation SE, natGAS AG,<br />

Stadtwerke Herne AG, Stadtwerke<br />

Hilden GmbH, KPMG AG und Excel4<br />

Managers stehen Rede und Antwort.<br />

Neue Anforderungen an Leitstellen<br />

im EVU | 7. November<br />

2014 in Frankfurt<br />

Die Ende 2011 in Kraft getretene<br />

DIN EN 50518 kann die technische,<br />

räumliche, bauliche und personelle<br />

Ausstattung von Netzleitstellen durch<br />

die darin formulierten hohen Anforderungen<br />

stark beeinflussen. Wann<br />

Leitstellen von EVU betroffen sind,<br />

wie sie sich nachrüsten und optimieren<br />

lassen und welche haftungsrechtlichen<br />

Konsequenzen bei Nichtbeachtung<br />

der geforderten Standards<br />

drohen, erörtern die Teilnehmer<br />

mit Referenten u. a. des DVGW e. V.,<br />

der DKE Deutsche Kommission<br />

Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik<br />

im DIN VDE, von<br />

Becker Büttner Held und dem KKI –<br />

Kompetenzzentrum Kritische Infrastrukturen<br />

GmbH.<br />

Datenschutz und IT-Sicherheit<br />

im EVU | 24. und 25. November<br />

2014 in Frankfurt<br />

Die aktuellen Pläne des Innenministeriums<br />

sehen verbindliche Mindeststandards<br />

für die Sicherheit von<br />

kritischen Infrastrukturen in Energieund<br />

<strong>Wasser</strong>versorgungsunternehmen<br />

vor. Experten von WERNER Rechtsanwälte<br />

Informatiker, Open Grid<br />

Europe GmbH, Berliner <strong>Wasser</strong>betriebe,<br />

Itron GmbH, DVGW Service<br />

& Consult GmbH, numetris AG und<br />

KPMG AG erläutern Maßnahmen<br />

zum Schutz vor Manipulation und<br />

Missbrauch.<br />

Trinkwasserhygiene in öffentlichen<br />

und gewerblich genutzten<br />

Gebäuden | 26. November<br />

2014 in Berlin<br />

Im Rahmen der im Dezember 2012<br />

geänderten Trinkwasserverordnung<br />

2001 sind Anlagenbetreiber in öffentlichen<br />

und gewerblich genutzten<br />

Objekten zur regelmäßigen Untersuchung<br />

der Trinkwasserqualität verpflichtet.<br />

Damit einhergehend steigt<br />

auch die Bedeutung des technischen<br />

Monitorings der Anlagen. Experten<br />

u. a. des DVGW e. V., der Kreisverwaltung<br />

Viersen, der RheinEnergieAG,<br />

und des GdW Bundesverband deutscher<br />

Wohnungs- und Immobilienunternehmen<br />

informieren aktuell.<br />

Weitere Veranstaltungstermine:<br />

10. März 2015 in München |<br />

12. Mai 2015 in Düsseldorf<br />

Weitere Informationen/Kontakt:<br />

www.dvgw-sc.de/veranstaltungen/<br />

Natalie Grünwald, Tel. (0288) 9188 764,<br />

E-Mail: gruenwald@dvgw.de oder<br />

Konstanze Eickmann-Ismail,<br />

Tel. (0228) 9188-778, E-Mail: eickmann@dvgw.de<br />

DIV Deutscher Industrieverlag GmbH<br />

www.<strong>gwf</strong>-wasser-abwasser.de<br />

Ihr Kontakt zur Redaktion<br />

Sieglinde Balzereit, München<br />

Telefon +49 89 203 53 66-25, Telefax +49 89 203 53 66-99, E-Mail: balzereit@di-verlag.de<br />

Ihr Kontakt zur Mediaberatung<br />

Inge Spoerel, München<br />

Telefon +49 89 203 53 66-22, Telefax +49 89 203 53 66-99, E-Mail: spoerel@di-verlag.de<br />

Oktober 2014<br />

1076 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Veranstaltungen | NACHRICHTEN |<br />

FILTECH 2015: Weiter auf Wachstumskurs –<br />

Kongressprogramm veröffentlicht<br />

Mit der FILTECH 2015, die vom<br />

24. bis 26. Februar 2015 am<br />

neuen Standort KoelnMesse stattfindet,<br />

wird Köln zum Treffpunkt der<br />

weltweiten Filtrations- und Separationsindustrie<br />

mit Anwendern aller<br />

Branchen. Mit 350 erwarteten Ausstellern<br />

ist die FILTECH weiter auf<br />

Wachstumskurs. Der begleitende<br />

internationale Kongress mit über<br />

180 Vorträgen aus 26 Ländern ist<br />

die weltweit anerkannte Plattform<br />

für den wissenschaftlichen Austausch<br />

neuester Forschungsergebnisse<br />

und den Wissenstransfer zwischen<br />

Theorie und Praxis.<br />

Alle relevanten Themengebiete<br />

und Techniken der Abtrennung<br />

von Partikeln aus Flüssigkeiten und<br />

Gasen werden behandelt. Ein spannendes<br />

Programm gibt einen repräsentativen<br />

Querschnitt sowohl über<br />

die verschiedenen Verfahren und<br />

Apparate der Trenntechnik als<br />

auch branchenübergreifend über<br />

die Anwendungen von der Aufbereitung<br />

mineralischer Rohstoffe,<br />

der Chemie, der Umwelttechnik<br />

und <strong>Wasser</strong>reinigung bis hin zur<br />

Pharmazie und Biotechnologie. Neben<br />

aktuellen Ergebnissen grundlagenorientierter<br />

Forschung werden<br />

innovative apparative Lösungen<br />

und Verfahren vorgestellt.<br />

Weitere Informationen:<br />

www.filtech.de<br />

acqua alta<br />

18. und 19. November 2014<br />

in Essen<br />

Neuer Termin<br />

Neuer Standort<br />

Neues Konzept<br />

Kongress mit begleitender Ausstellung<br />

für Hochwasserschutz, Klimafolgen und<br />

Katastrophenmanagement<br />

www.acqua-alta.de<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1077

| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Veranstaltungen<br />

Legionellen vermeiden in Trinkwasser-<br />

Installationen und Verdunstungskühlanlagen<br />

Seminar, 20. November 2014, Essen<br />

Bakterien der Gattung Legionella<br />

treten in allen erwärmten Wässern<br />

auf. Legionellen sind Krankheitserreger<br />

und damit Ursache zahlreicher<br />

Erkrankungen, auch tödlicher.<br />

Legionellen mögen es warm und<br />

ruhig. Insoweit unterscheiden sie sich<br />

nicht von den meisten Menschen.<br />

Aktuell stellen sie für uns immer<br />

wieder eine Bedrohung dar, gerade<br />

weil wir davon ausgehen, dass<br />

Planer, Installationsfirmen und Betreiber<br />

das Problem „im Griff“ hätten.<br />

Die Realität in den Anlagen sieht<br />

anders aus. Instandhaltungsmängel<br />

spielen dabei oft eine große Rolle.<br />

Bis der Ver ursacher gefunden wird,<br />

vergehen oft Tage. Der Imageschaden<br />

ist dann meist groß.<br />

Gesundheitsgefährdende Legionellen-Konzentrationen<br />

sind aber<br />

technisch vermeidbar. Die Hygiene-<br />

Anforderungen sind daher bei<br />

Planung, Errichtung, Betrieb und<br />

Instandhaltung zu gewährleisten. Das<br />

technische Regelwerk nennt hierzu<br />

den Verkehrskreisen die notwendigen<br />

umfangreichen Anforderungen. Die<br />

Hygiene-Anforderungen an Trinkwasser-Installationen<br />

wurden in den Regelwerken<br />

VDI/ DVGW 6023 und<br />

DVGW 551 und W553 fest gelegt, die<br />

Hygiene-Anforderungen an Verdunstungskühlanlagen<br />

(Rück kühlwerke) in<br />

der neuen Richtlinie VDI 2047-2.<br />

Mehr dazu erfahren Interessenten<br />

beim Seminar „Legionellen – technisch<br />

vermeidbar“ am 20. November<br />

2014 im Haus der Technik in Essen.<br />

Die Leitung des Seminars hat Rainer<br />

Kryschi, ein erfahrener Praktiker auf<br />

diesem Gebiet.<br />

Kontakt:<br />

Haus der Technik e. V.,<br />

Frau Wiese,<br />

Tel. (0201) 1803-1, Fax (0201) 1803-346,<br />

http://www.hdt-essen.de//W-H010-11-821-4<br />

45. Internationales <strong>Wasser</strong>bau-Symposium Aachen<br />

(IWASA) – „Offene Gewässer“<br />

8. und 9. Januar 2015, Aachen<br />

Die Gewässer in Deutschland und<br />

Europa wurden in den vergangenen<br />

Jahrhunderten durch eine Reihe<br />

von Querbauwerken, wie Wehren,<br />

<strong>Wasser</strong>kraftanlagen, Talsperren und<br />

sonstigen Anlagen, in ihrem Verlauf<br />

unterbrochen. Allein in NRW sind<br />

hiervon 12 627 Querbauwerke an<br />

rund 50 000 km Fließgewässer betroffen<br />

(s. Handbuch Querbauwerke,<br />

MKUNLV, 2005), die in der Vergangenheit<br />

aus Gründen der Flößerei,<br />

der <strong>Wasser</strong>kraft, der Bewässerung,<br />

der Trink- und Brauchwassergewinnung,<br />

der Schifffahrt, der Freizeit,<br />

der Sohlstabilisierung sowie der<br />

Beeinflussung der Abflussregimes<br />

gebaut wurden. Diese Bauwerke<br />

haben den Menschen in der Region<br />

in der Vergangenheit viele Vorteile<br />

gebracht, erlaubten sie doch wirtschaftlichen<br />

Aufschwung durch Handel,<br />

Energieerzeugung, <strong>Wasser</strong>versorgung<br />

und Transport.<br />

Diese Vorgehensweise ging vielfach<br />

zu Lasten des Natur- und Umweltschutzes<br />

und insbesondere zu<br />

Lasten der aquatischen Organismen<br />

in den Gewässern. Wie erwähnt stellen<br />

<strong>Wasser</strong>kraftanlagen eine Unterbrechung<br />

der Durchgängigkeit der<br />

Gewässer für Sedimente und aquatische<br />

Organismen dar. Insbesondere<br />

Wanderfische wie Lachs und Aal<br />

werden in ihren Wanderaktivitäten<br />

flussaufwärts wie flussabwärts stark<br />

eingeschränkt und u. U. bei der<br />

Wanderung durch die <strong>Wasser</strong>kraftanlagen<br />

letal geschädigt.<br />

Dieser Konflikt aus Nutzung der<br />

Flüsse und Ströme zur Energieerzeugung<br />

und der Notwendigkeit der<br />

Gewährleistung der Durchgängigkeit<br />

stellt eine der zentralen Herausforderungen<br />

an die Nutzung der<br />

<strong>Wasser</strong>kraft dar. Aus diesen Gründen<br />

sind wissenschaftliche Untersuchungen<br />

zum Fischaufstieg und Fischabstieg<br />

von hoher Bedeutung für<br />

eine nachhaltige <strong>Wasser</strong>kraft.<br />

Daher hat in der Gesellschaft in<br />

den letzten Jahren ein Umdenken<br />

stattgefunden. Während die früheren<br />

Maßnahmen an den Gewässern<br />

wirtschaftliche Aspekte im Vordergrund<br />

hatten, treten jetzt wieder<br />

ökologische und Naturschutzaspekte<br />

in den Vordergrund. Ziel muss es<br />

sein, die verschiedenen Bedürfnisse<br />

integral zu berücksichtigen.<br />

Die Durchgängigkeit der Gewässer<br />

spielt in diesem Zusammenhang<br />

eine wichtige Rolle. Durchgängigkeit<br />

meint im klassischen Sinne den<br />

Fischauf- und -abstieg. Dazu wurden<br />

bereits in den letzten Jahren viele<br />

Untersuchungen durchgeführt und<br />

zahlreiche <strong>Wasser</strong>kraftanlagen mit<br />

Fischaufstiegsanlagen ausgestattet.<br />

Dennoch verbleibt auf diesem<br />

Gebiet noch viel Forschungsbedarf,<br />

um die Wechselwirkungen zwischen<br />

Oktober 2014<br />

1078 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Veranstaltungen | NACHRICHTEN |<br />

hydrodynamischen Prozessen und<br />

dem Verhalten der Fische zu verstehen.<br />

Neue Entwicklungen auf EU-<br />

Ebene zielen inzwischen auch auf<br />

die Durchgängigkeit der Gewässer<br />

für Sedimente ab. Einerseits fehlen<br />

Sedimente unterstrom von Stauanlagen.<br />

Dies führt zu einem Sedimentdefizit<br />

und damit auch zu Erosionen<br />

in den Gewässern oder sogar<br />

an der Küste. Hier sind neue Technologien<br />

und Sedimentmanagementansätze<br />

erforderlich, um den Beitrag<br />

der Sedimente für die Gewässermorphologie<br />

in staugeregelten Flüssen<br />

berücksichtigen zu können.<br />

Obwohl diese Anstrengungen<br />

zur Verbesserung der Durchgängigkeit<br />

einen positiven Hintergrund<br />

haben, kann die Gewässeröffnung<br />

auch zu einer Weiterleitung von<br />

Schadstoffen oder zu einer Einwanderung<br />

invasiver Spezies führen.<br />

Ziel des 45. IWASA ist es,<br />

die Herausforderungen an „Offene<br />

Gewässer“ aus verschiedenen Perspektiven<br />

(<strong>Wasser</strong>wirtschaft, <strong>Wasser</strong>kraft,<br />

Naturschutz, etc.) aufzuzeigen<br />

und gemeinsam zu diskutieren.<br />

Weitere Informationen:<br />

http://www.iww.rwth-aachen.de/iwasa<br />

DBP2014.eu – internationale Konferenz zu<br />

Desinfektionsnebenprodukten in Trinkwasser<br />

27. bis 29. Oktober 2014, Mülheimer Stadthalle<br />

Die von IWW, der Royal Society of<br />

Chemistry (RSC, UK) sowie der<br />

Society of Chemical Industry (SCI,<br />

UK) ausgerichtete internationale<br />

Konferenz setzt einen Fokus auf die<br />

aktuellen Herausforderungen, die<br />

<strong>Wasser</strong>versorger und Behörden in<br />

der ganzen Welt zu meistern haben,<br />

um die Risiken einer mikrobiellen<br />

Kontamination von Trinkwasser<br />

oder Schwimmbadwasser gegen<br />

die Gesundheitsrisiken abzuwägen,<br />

die potenzielle Desinfektionsmittelnebenprodukte<br />

(DBP) mit sich<br />

bringen können. Die Konferenz setzt<br />

einen Fokus auf aktuelle Herausforderungen,<br />

die <strong>Wasser</strong>versorger und<br />

Behörden in der ganzen Welt zu<br />

meistern haben, um die Risiken einer<br />

mikrobiellen Konta mination von<br />

Trinkwasser oder Schwimmbadwasser<br />

gegen die Gesundheitsrisiken abzuwägen,<br />

die potenzielle Desinfektionsmittelnebenprodukte<br />

(DBP) mit<br />

sich bringen können.<br />

Die Teilnehmer werden sich über<br />

den neuesten Stand der Monitoring-<br />

Technologie für DBP informieren<br />

können wie auch über aktuelle Aufbereitungstechniken<br />

zur Minimierung<br />

der Nebenproduktbildung, die aktuelle<br />

Forschung zu den gesundheitlichen<br />

und toxikologischen Aspekten<br />

der DBP und schließlich werden<br />

zukünftige gesetzliche und regulatorische<br />

Bestrebungen thematisiert.<br />

Die 2,5-tägige Konferenz wird<br />

von einer Poster- sowie einer Fachausstellung<br />

zu den Themen der<br />

Konferenz begleitet.<br />

Weitere Informationen:<br />

www.iww-online.de/veranstaltung/iwwveranstaltet-internationale-konferenz-zudesinfektionsnebenprodukten-trinkwasser/<br />

Gas, <strong>Wasser</strong>,<br />

Fernwärme, <strong>Abwasser</strong>,<br />

Dampf, Strom<br />

Vollständige Funktionalität unter<br />

WINDOWS, Projektverwaltung,<br />

Hintergrundbilder (DXF, BMP, TIF, etc.),<br />

Datenübernahme (ODBC, SQL), Online-<br />

Hilfe, umfangreiche GIS-/CAD-<br />

Schnittstellen, Online-Karten aus Internet.<br />

Stationäre und dynamische Simulation,<br />

Topologieprüfung (Teilnetze),<br />

Abnahmeverteilung aus der Jahresverbrauchsabrechnung,<br />

Mischung von<br />

Inhaltsstoffen, Verbrauchsprognose,<br />

Feuerlöschmengen, Fernwärme mit<br />

Schwachlast und Kondensation,<br />

Durchmesseroptimierung, Höheninterpolation,<br />

Speicherung von<br />

Rechenfällen<br />

I NGE N I E U R B Ü R O FIS C H E R — U H R I G<br />

WÜRTTEMBERGALLEE 27 14052 BERLIN<br />

TELEFON: 030 — 300 993 90 FAX: 030 — 30 82 42 12<br />

INTERNET: WWW.STAFU.DE<br />

<strong>Wasser</strong>aufbereitung GmbH<br />

Grasstraße 11 • 45356 Essen<br />

Telefon (02 01) 8 61 48-60<br />

Telefax (02 01) 8 61 48-48<br />

www.aquadosil.de<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1079

| RECHT UND REGELWERK<br />

|<br />

Regelwerk Gas/<strong>Wasser</strong><br />

GW 130 (A) Entwurf: Netzdokumentation, 6/2014<br />

Mit der Einführung der digitalen<br />

Netzdokumentation ist ein umfangreiches<br />

Anwendungsspektrum<br />

der ehemals analog geführten Bestandsdaten<br />

entstanden und liefert<br />

für viele Entscheidungsprozesse wesentliche<br />

Informationen zur Versorgungsinfrastruktur.<br />

Darüber hinaus<br />

ist im Bereich der Datenerfassung<br />

und Verarbeitung ebenfalls durch<br />

den Einsatz moderner Technologien<br />

der Weg von analogen Verfahren zu<br />

digitalen Prozessen eingeschlagen.<br />

Dies führt aber in der Konsequenz<br />

dazu, dass bei der Neugestaltung<br />

der digitalen Welt in der Netzdokumentation<br />

die Qualitätsaspekte der<br />

zu verarbeitenden Daten nicht auf<br />

der Strecke bleiben dürfen.<br />

Im DVGW Arbeitsblatt GW 120<br />

„Netzdokumentation in Versorgungsunternehmen“<br />

ist in 7.3 aus diesem<br />

Grund der Qualität der Netzdaten<br />

ein eigenes Kapitel gewidmet. Dort<br />

wird festgelegt, dass zur Erfassung<br />

und Pflege der Netzdaten Erfassungsanweisungen<br />

zu führen sind und<br />

mit geeigneten Qualitätssicherungsmaßnahmen<br />

zu dokumentieren ist,<br />

dass diese Daten vollständig, lesbar,<br />

richtig und aktuell erfasst und verwaltet<br />

werden. Für die Umsetzung<br />

dieser Anforderung ist es zweckmäßig,<br />

geeignete Instrumente der<br />

Qualitätssicherung anzuwenden, die<br />

Versorgungsunternehmen in die<br />

Lage versetzen, nachvollziehbar die<br />

Qualität der Netzdaten zu sichern<br />

und dies in geeigneter Weise zu<br />

dokumentieren.<br />

Mit dem vorliegenden Arbeitsblatt<br />

DVGW GW 130 (A) steht für<br />

diese Thematik erstmals ein eigenes<br />

Arbeitsblatt zur Verfügung. Es soll<br />

ein Leitfaden zur praktischen Umsetzung<br />

der Qualitätssicherung in der<br />

Netzdokumentation sein. Weitere<br />

Hinweise zu Qualitätsansprüchen<br />

und -merkmalen in der Netzdokumentation<br />

finden sich in den unter<br />

Abschnitt 2 aufgeführten DVGW-<br />

Regeln.<br />

Preis:<br />

€ 27,35 für Mitglieder;<br />

€ 36,47 für Nichtmitglieder.<br />

GW 17: Kathodischer Korrosionsschutz (KKS); Praxishinweise zum Umgang mit der<br />

Referenzwertmethode, 9/2014<br />

Dieses Merkblatt wurde vom<br />

Projektkreis „Praxishinweise Referenzwerte“<br />

im Technischen Komitee<br />

„Außenkorrosion“ erarbeitet.<br />

Es dient als Grundlage für die Ermittlung<br />

von Referenzwerten nach<br />

DVGW-Arbeitsblatt GW 10. Bisher<br />

gestaltet sich die Ermittlung von<br />

Referenzwerten in der Praxis gerade<br />

für ältere Leitungen als schwierig.<br />

Im DVGW-Arbeitsblatt GW 10 fehlen<br />

bislang Hinweise wie Referenzwerte<br />

einheitlich und sicher ermittelt werden<br />

können. Das Merkblatt schließt<br />

diese Lücke und gibt dem Anwender<br />

konkrete Hinweise. Die<br />

wesentliche Grundlage ist dabei der<br />

direkte Nachweis der Wirksamkeit<br />

des kathodischen Korrosionsschutzes<br />

(KKS) an allen Umhüllungsfehlstellen.<br />

Alternativ kann der Nachweis einer<br />

ausreichenden Schutzwirkung des<br />

KKS mittels eines indirekten Nachweises<br />

erfolgen. Der direkte Nachweis<br />

der Wirksamkeit lässt eine<br />

qualitativ gesicherte Aussage zu.<br />

Die Aussagekraft des indirekten<br />

Nachweises hingegen beruht auf<br />

Daten und Messergebnissen unterschiedlicher<br />

Güte. Bestehen Anzeichen<br />

für eine nicht ausreichende<br />

Wirksamkeit des KKS im Zuge des<br />

indirekten Nachweises (Plausibilitätsbetrachtung),<br />

müssen entsprechende<br />

Maßnahmen ergriffen werden. Wird<br />

der Nachweis der Wirksamkeit des<br />

KKS indirekt über die Plausibilitätsbetrachtung<br />

erbracht, kann eine<br />

Definition von Referenzwerten basierend<br />

auf den genutzten Daten<br />

erfolgen. Der Prozessablauf ist zweistufig<br />

aufgebaut. Die entsprechende<br />

Auswahl der Referenzwerte unterscheidet<br />

dabei zwischen unbeeinflussten<br />

und beeinflussten Leitungsabschnitten,<br />

in Abhängigkeit von<br />

der Umhüllungsqualität sowie den<br />

Überwachungszielen. Es werden dazu<br />

Möglichkeiten aufgezeigt, Schwankungsbreiten<br />

für die entsprechenden<br />

Referenzwerte festzulegen. Möglichkeiten<br />

des indirekten Nachweises<br />

werden beispielhaft in der Gas- und<br />

<strong>Wasser</strong>information Nr. 19 erläutert.<br />

Preis:<br />

€ 30,46 für Mitglieder;<br />

€ 40,62 für Nichtmitglieder.<br />

Bezugsquelle:<br />

wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft<br />

Gas und <strong>Wasser</strong> mbH,<br />

Josef-Wirmer-Straße 3, D-53123 Bonn,<br />

Tel. (0228) 9191-40,<br />

Fax (0228) 9191-499,<br />

www.wvgw.de<br />

Oktober 2014<br />

1080 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

| RECHT UND REGELWERK |<br />

Regelwerk <strong>Wasser</strong><br />

W 296 (A): Trihalogenmethanbildung – Vermindern, Vermeiden und Ermittlung<br />

des Bildungspotenzials, 9/2014<br />

Bei der Desinfektion von <strong>Wasser</strong><br />

mit Chlor oder Hypochlorit reagiert<br />

Chlor mit organischen <strong>Wasser</strong>inhaltsstoffen.<br />

Dabei entstehen Trihalogenmethane<br />

(THM) und weitere<br />

chlorierte organische Verbindungen,<br />

die über den Summenparameter<br />

AOX (Adsorbierbare organisch gebundene<br />

Halogene) erfasst werden<br />

können. Das vorliegende Arbeitsblatt<br />

beschreibt die Grundlagen der<br />

Verminderung und Vermeidung der<br />

Trihalogenmethanbildung bei der<br />

Desinfektion von Trinkwasser mit<br />

Mitteln auf Chlorbasis. Es vermittelt<br />

die Grundlagen zur Bewertung der<br />

Ursachen für die Bildung von Trihalogenmethan,<br />

das in der Trinkwasserverordnung<br />

als Leitparameter für Desinfektionsnebenprodukte<br />

mit einem<br />

Grenzwert von 50 µg/L belegt ist.<br />

Weiterhin wird eine Methode zur<br />

Ermittlung des THM-Bildungspotenzials<br />

unter standardisierten Randbedingungen<br />

beschrieben, die auch<br />

zur Prüfung der Chlorzehrung und<br />

der THM-Bildung im Falle einer Notfallchlorung<br />

als Bestandteil des Maßnahmeplanes<br />

gemäß Trinkwasserverordnung<br />

genutzt werden kann.<br />

Im Rahmen der Überarbeitung<br />

wurden das DVGW-Arbeitsblatt W 295<br />

„Ermittlung von Trihalogenmethanbildungspotenzialen<br />

von Trink-,<br />

Schwimmbecken- und Badebeckenwässern“<br />

vom August 1997 und das<br />

DVGW-Merkblatt W 296 „Vermindern<br />

oder Vermeiden der Trihalogenmethanbildung<br />

bei der <strong>Wasser</strong>aufbereitung<br />

und Trinkwasserverteilung“<br />

vom Februar 2002 zusammengefasst.<br />

Das Arbeitsblatt W 295 wird<br />

damit zurückgezogen. Die Ermittlung<br />

des THM-Bildungspotenzials<br />

von Schwimm- und Badebeckenwasser<br />

ist nicht mehr Gegenstand<br />

des Arbeitsblatts. Das beschriebene<br />

Verfahren kann jedoch sinngemäß<br />

für diese angewendet werden.<br />

Preis:<br />

€ 22,71 für Mitglieder;<br />

€ 30,29 für Nichtmitglieder.<br />

Veröffentlichung der DVGW-Arbeitsblattreihe W 300-1 bis 5 Trinkwasserbehälter<br />

Die Regelwerksreihe W 300 wurde<br />

vom Projektkreis „W 300“ und<br />

Projektkreis „W 312“ im Technischen<br />

Komitee „<strong>Wasser</strong>speicherung“ erarbeitet.<br />

Sie dient als Grundlage für<br />

Planung, Bau, Betrieb, Instandhaltung,<br />

Instandsetzung und Verbesserung<br />

von <strong>Wasser</strong>behältern. Zudem werden<br />

technische und hygienische Anforderungen<br />

an Werkstoffe, Auskleidungs-<br />

und Beschichtungssysteme<br />

festgelegt.<br />

Um den Nutzern ein anwendungsfreundliches<br />

und übersichtliches<br />

Regelwerk zur Verfügung zu stellen,<br />

hat das Technische Komitee „<strong>Wasser</strong>speicherung“<br />

beschlossen, sich von<br />

der Struktur der DIN EN 1508 zu<br />

lösen. Weiterhin werden die Textpassagen<br />

der DIN EN 1508 nicht<br />

mehr abgedruckt. Thematisch sollen<br />

alle Inhalte sich in der Arbeitsblattreihe<br />

W 300 wiederfinden. Die<br />

DIN EN 1508 stellt in diesem Zusammenhang<br />

das europäische Rahmenregelwerk<br />

dar. Den nationalen<br />

Anforderungen, welche sich aus<br />

der Trinkwasserverordnung und der<br />

deutschen <strong>Wasser</strong>versorgung ergeben,<br />

wird sie nicht gerecht. Diese<br />

Lücke wird durch dieses DVGW-<br />

Regelwerk geschlossen.<br />

Aufgrund der Komplexität der<br />

einzelnen Fragestellungen, insbesondere<br />

der der Werkstoffsysteme,<br />

ist ein mehrteiliges Regelwerk entstanden.<br />

Dieses Regelwerk besteht<br />

nun aus fünf Teilen:<br />

••<br />

DVGW-Arbeitsblatt W 300-1, Trinkwasserbehälter<br />

– Planung und Bau<br />

••<br />

DVGW-Arbeitsblatt W 300-2, Trinkwasserbehälter<br />

– Betrieb und<br />

Instandhaltung<br />

••<br />

DVGW-Arbeitsblatt W 300-3, Trinkwasserbehälter<br />

– Instandsetzung<br />

und Verbesserung<br />

••<br />

DVGW-Arbeitsblatt W 300-4, Trinkwasserbehälter<br />

– Werkstoffe,<br />

Auskleidungs- und Beschichtungssysteme<br />

– Grundsätze und<br />

Qualitätssicherung auf der Baustelle<br />

••<br />

DVGW-Prüfgrundlage W 300-5,<br />

Trinkwasserbehälter – Werkstoffe,<br />

Auskleidungs- und Beschichtungssysteme<br />

– Anforderungen und<br />

Prüfungen<br />

Für die richtige Wahl der Instandsetzungsprinzipien<br />

und der Auskleidungstechnologie<br />

bestand in<br />

den zurückliegenden Jahren und<br />

auch heute noch eine große Verunsicherung<br />

bei Betreibern, Planern,<br />

Fachunternehmen und Materialherstellern.<br />

Fehlschläge der vergangenen<br />

Jahrzehnte mit teils unausgereiften<br />

Materialentwicklungen<br />

und nicht erschöpfende Regelwerke<br />

machten die Materialwahl häufig<br />

zu einer Qual. Die neuen Tech nischen<br />

Regeln DVGW-Arbeitsblatt W 300-3,<br />

W 300-4 und DVGW- Prüfgrundlage<br />

W 300-5 sollen insbesondere durch<br />

klar strukturierte Anwendungsgrundsätze<br />

dazu beitragen, diese<br />

Verunsicherungen zu beseitigen.<br />

Dem Anwender wird somit ein<br />

Regelwerk zur Verfügung gestellt,<br />

anhand dessen er in der Lage ist,<br />

die Planung, den Bau, die Instand-<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1081

| RECHT UND REGELWERK<br />

|<br />

haltung und die Instand setzung<br />

von <strong>Wasser</strong>behältern vollständig<br />

abzuarbeiten.<br />

Der Weißdruck der Regelwerksreihe<br />

erschien im Oktober 2014.<br />

Diese Regelwerksreihe wird die<br />

DVGW-Arbeitsblätter W 300:2005-06<br />

und W 312:1993-11 ersetzen.<br />

Preise:<br />

W 300-1 (A) Trinkwasserbehälter – Planung<br />

und Bau, 10/2014<br />

€ 45,59 für Mitglieder;<br />

€ 60,75 für Nichtmitglieder.<br />

W 300-2 (A) Trinkwasserbehälter – Betrieb<br />

und Instandhaltung, 10/2014<br />

€ 27,35 für Mitglieder;<br />

€ 36,47 für Nichtmitglieder.<br />

W 300-3 (A) Trinkwasserbehälter – Instandsetzung<br />

und Verbesserung, 10/2014<br />

€ 30,46 für Mitglieder;<br />

€ 40,62 für Nichtmitglieder.<br />

W 300-4 (A) Trinkwasserbehälter – Werkstoffe,<br />

Auskleidungs- und Beschichtungssysteme –<br />

Grundsätze und Qualitätssicherung auf der<br />

Baustelle, 10/2014<br />

€ 39,37 für Mitglieder;<br />

€ 52,49 für Nichtmitglieder.<br />

W 300-5 (A) Trinkwasserbehälter – Werkstoffe,<br />

Auskleidungs- und Beschichtungssysteme –<br />

Anforderungen und Prüfungen, 10/2014<br />

€ 39,37 für Mitglieder;<br />

€ 52,49 für Nichtmitglieder.<br />

W 316 (A): Qualifikationsanforderungen an Fachunternehmen für Planung, Bau,<br />

Instandsetzung und Verbesserung von Trinkwasserbehältern; Fachinhalte 9/2014<br />

Dieses Arbeitsblatt wurde vom<br />

Projektkreis „W 316” im Technischen<br />

Komitee „<strong>Wasser</strong>speicherung”<br />

erarbeitet. Durch ein System<br />

zur Prüfung von Unternehmen zur<br />

Planung, Neubau und Instandsetzung<br />

von Trinkwasserbehältern<br />

soll erreicht werden, dass auf diesem<br />

Gebiet fachgerechte Arbeit<br />

geleistet wird.<br />

Die Erhaltung der Trinkwasserbeschaffenheit<br />

in chemischer, physikalischer<br />

und mikrobiologischer<br />

Hinsicht hat innerhalb eines <strong>Wasser</strong>versorgungssystems<br />

entscheidende<br />

Bedeutung. In diesem System übernimmt<br />

die <strong>Wasser</strong>speicherung eine<br />

wichtige Funktion. Die regelgerechte<br />

Instandhaltung der <strong>Wasser</strong>behälter<br />

ist Grundlage für eine einwandfreie<br />

<strong>Wasser</strong>qualität und einen störungsfreien<br />

Betrieb.<br />

Die <strong>Wasser</strong>versorgungsunternehmen<br />

können den ihnen, insbesondere<br />

in der Trinkwasserverordnung<br />

und der DIN 2000 gestellten Aufgaben<br />

sowie den in DVGW W 1000 (A)<br />

vorgegebenen Strukturen nur gerecht<br />

werden, wenn bei Instandsetzungsarbeiten<br />

Mitarbeiter oder<br />

Unternehmen eingesetzt werden,<br />

die über die erforderlichen Qualifikationen<br />

verfügen.<br />

Im Folgenden werden die dem<br />

Stand der Technik angepassten Qualifikationsanforderungen<br />

und Qualifikationskriterien<br />

an Fachunternehmen /<br />

Planungsbüros festgelegt, welche<br />

im Bereich Planung, Bau und Instandsetzung<br />

von Trinkwasserbehältern<br />

tätig sind.<br />

Dieses Arbeitsblatt ersetzt die<br />

DVGW-Arbeitsblätter W 316-1:2004-03<br />

und W 316-2:2004-03.<br />

Es wurden folgende Änderungen<br />

vorgenommen:<br />

••<br />

Erweiterung des Anwendungsbereiches:<br />

Planung, Bau, Instandsetzung<br />

••<br />

Erweiterung der Zielgruppen:<br />

Fachunternehmen, Fachplaner<br />

••<br />

Formale, sachliche und personelle<br />

Anforderungen in einem<br />

Arbeitsblatt zusammengefasst<br />

• Prüfungsordnung<br />

•<br />

•<br />

• Anforderungen an Experten zur<br />

Prüfung und Schulung<br />

• Spezialisierung bzw. Differenzierung<br />

in Tätigkeitsfelder der<br />

Fachunternehmen<br />

••<br />

spezialisierte Anforderungen an<br />

Fachkraft und Fachaufsicht entsprechend<br />

dem Tätigkeitsfeld<br />

••<br />

Berücksichtigung von Qualitätsmanagementsystemen<br />

••<br />

Mindestanzahl von Fachkräften<br />

und Fachaufsichtspersonen in<br />

Abhängigkeit der Unternehmensgröße<br />

Preis:<br />

€ 39,37 für Mitglieder;<br />

€ 52,49 für Nichtmitglieder.<br />

Bezugsquelle:<br />

wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft<br />

Gas und <strong>Wasser</strong> mbH,<br />

Josef-Wirmer-Straße 3, D-53123 Bonn,<br />

Tel. (0228) 9191-40,<br />

Fax (0228) 9191-499,<br />

www.wvgw.de<br />

Oktober 2014<br />

1082 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

| RECHT UND REGELWERK |<br />

Das neue TRWI-Kompendium + Kommentar<br />

des DVGW fasst alle technischen Regeln für<br />

die Trinkwasser-Installation zusammen<br />

Tabelle 1. Technische Regeln der<br />

Trinkwasser-Installation – TRWI.<br />

DIN EN 806<br />

Teil 1: Allgemeines<br />

Teil 2: Planung<br />

Teil 3: Berechnung<br />

Teil 4: Ausführung<br />

Teil 5: Betrieb<br />

DIN 1988<br />

Teil 100: Schutz des TW<br />

Teil 200: Planung, Bau, Betrieb<br />

Teil 300: Berechnung<br />

Teil 500: Druckerhöhung<br />

Teil 600: Feuerlöschanlagen<br />

DIN EN 1717<br />

Schutz des Trinkwassers<br />

DVGW W 551<br />

Vermeidung Legionellenwachstum<br />

DVGW W 553<br />

Bemessung Zirkulationssystem<br />

DVGW W 557<br />

Reinigung und Desinfektion<br />

VDI/DVGW 6023<br />

Hygiene in TW-Installationen<br />

[…]<br />

Unübersichtliche Normenlandschaft<br />

im Bereich der<br />

Trinkwasser-Installation<br />

Das technische Regelwerk im Bereich<br />

Planung, Bau und Betrieb von<br />

Trinkwasser-Installationen in Gebäuden<br />

ist in den vergangenen Jahren<br />

zunehmend komplexer geworden.<br />

Dem Anwender steht seit 2011 die<br />

komplette Normenreihe DIN EN 806<br />

mit den Teilen 1 bis 5 zur Verfügung,<br />

welche europaweit Gültigkeit besitzt.<br />

Daneben hat die bewährte<br />

DIN 1988 mit einer neuen Nummerierung<br />

(Teile 100 bis 600) weiterhin<br />

Bestand und dient als nationale Ergänzungsnorm<br />

zur DIN EN 806, die<br />

aus Sicht der Experten nicht die notwendige<br />

Normungstiefe besitzt, um<br />

das nationale Schutz- und Qualitätsniveau<br />

in Deutschland aufrechtzuerhalten.<br />

Darüber hinaus gibt es<br />

zahlreiche weitere Normen und<br />

Regeln zu beachten, die für Planung,<br />

Bau und Betrieb von Trinkwasser-<br />

Installationen von Bedeutung sind.<br />

Dazu gehören zum Beispiel die<br />

DIN EN 1717 „Schutz des Trinkwassers“,<br />

die DVGW Arbeitsblätter<br />

W 551, W 553 und W 557 oder auch<br />

die gemeinsame VDI/DVGW Richtlinie<br />

6023.<br />

Für den Anwender kann es schnell<br />

unübersichtlich werden, möchte er<br />

die Inhalte der technischen Regeln<br />

der Trinkwasser-Installation (TRWI)<br />

überblicken, und seine „Normenbibliothek“<br />

stets aktuell halten. Die<br />

derzeitige Situation ist für die<br />

unterschiedlichen Anwenderkreise<br />

sowohl umständlich als auch kostenintensiv<br />

und aus Sicht der Fachleute<br />

ist eine benutzerfreundliche Lösung<br />

überfällig.<br />

Das Kompendium fasst<br />

alle für die Trinkwasser-<br />

Installation wichtigen<br />

Regelwerke zusammen<br />

Der DVGW bietet diese Lösung nun<br />

in einem TRWI-Kompendium, welches<br />

die Inhalte von mehr als 17 Normen<br />

und technischen Regelwerken thematisch<br />

strukturiert und zusammenfasst.<br />

Für den Nutzer werden die<br />

wichtigsten Aussagen und Themenblöcke<br />

aus der TRWI verständlich<br />

und übersichtlich aufbereitet, wobei<br />

ausschließlich Original-Normentexte<br />

inklusive Quellenangaben verwendet<br />

werden. Darüber hinaus profitiert<br />

der Nutzer von einer Kommentierung<br />

durch den DVGW, welche die<br />

Inhalte und Hintergründe der Normtexte<br />

weitergehend erläutert.<br />

Neben den wichtigsten Vorgaben<br />

aus der Trinkwasserverordnung und<br />

anderen gesetzlichen Grundlagen<br />

beinhaltet das TRWI-Kompendium<br />

die allgemeinen Planungsgrundsätze<br />

für Trinkwasser-Installationen, die<br />

sich daraus ergeben. Die Auswahl<br />

geeigneter Werkstoffe, die trinkwasserhygienischen<br />

und technischen<br />

Anforderungen an Bauteile und<br />

wichtige Aspekte zur Korrosion sind<br />

ebenso Bestandteil wie Berechnung,<br />

Auslegung und der fachgerechte<br />

Bau und die Errichtung von Trinkwasser-Installationen.<br />

Weiterhin werden<br />

Fragen zur Inbetriebnahme,<br />

dem anschließenden bestimmungsgemäßen<br />

Betrieb sowie Maßnahmen<br />

bei Betriebsunterbrechungen der<br />

Installation behandelt. Außerdem<br />

wird im TRWI-Kompendium erläutert,<br />

wann und wie eine Reinigung<br />

und Desinfektion durchzuführen ist,<br />

und wie durch eine regelmäßige,<br />

normgerechte Wartung die Anlage<br />

instandgehalten werden kann.<br />

Durch die klare Strukturierung<br />

sind die entsprechenden Normtexte<br />

und Kommentierungen zu spezifischen<br />

Fragestellungen schnell und<br />

leicht auffindbar. Die Arbeit mit den<br />

technischen Regeln der Trinkwasser-<br />

Installation wird in dieser kompakten<br />

Form wesentlich erleichtert,<br />

wovon Fachbetriebe, Planer, aber<br />

auch Behörden, <strong>Wasser</strong>versorger und<br />

Betreiber gleichermaßen profitieren.<br />

Das TRWI-Kompendium ist<br />

Bestandteil des SHK-Online-<br />

Regelwerksmoduls des DVGW<br />

Der DVGW bietet das TRWI-Kompendium<br />

+ Kommentar ausschließlich<br />

im Online-Format an, wodurch<br />

die Inhalte stets auf dem aktuellen<br />

Stand gehalten und an neue Entwicklungen<br />

in der Normungsarbeit<br />

laufend angepasst werden können.<br />

Die mobile Version des Kompendiums<br />

+ Kommentar für Tablets und<br />

Smartphones sorgt dafür, dass die<br />

TRWI für den Praktiker stets griffbereit<br />

und verfügbar sind, auch auf<br />

der Baustelle.<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1083

| RECHT UND REGELWERK<br />

|<br />

Zudem bleibt die Möglichkeit bestehen,<br />

sich die Inhalte als pdf-Datei<br />

auf den Rechner herunter zuladen<br />

und anschließend auszudrucken.<br />

Speziell für Installateure wurde<br />

das TRWI-Kompendium + Kommentar<br />

in das SHK-Online-Regelwerksmodul<br />

integriert. Dadurch, dass Kompendium<br />

und Kommentar eine Weiterentwicklung<br />

des bisherigen DVGW-<br />

TRWI-Kommentars 1.0 darstellen, wird<br />

das SHK-Online-Regelwerksmodul<br />

nun erheblich aufgewertet. Das<br />

Modul beinhaltet neben dem neuen<br />

TRWI-Kompendium + Kommentar alle<br />

wichtigen DVGW-Regelwerke für<br />

die Gas- und Trinkwasser-Installation<br />

sowie den Kommentar zur DVGW-<br />

TRGI. Für nur 98,50 € im Jahr erhalten<br />

Sie so rund um die Uhr Zugriff auf<br />

alle wichtigen technischen Regeln<br />

für das Installateur-Handwerk.<br />

Auch als Abonnent der Gesamtausgaben<br />

im DVGW-Regelwerk Online<br />

Plus können Sie auf das TRWI-Kompendium<br />

+ Kommentar zugreifen.<br />

Weitere Informationen:<br />

wvgw-Kundenservice,<br />

Tel. (0228) 9191-40, E-Mail: info@wvgw.de<br />

Die Gremien des DVGW bestätigen das Arbeitsblatt<br />

W 551 turnusgemäß in der Version von 2004<br />

Die Vorgaben und Anforderungen des DVGW W 551 (2004) gewährleisten einen sicheren Betrieb von<br />

Trink wasserinstallationen und haben sich in der Praxis bewährt.<br />

Es gab zuvor Überlegungen, einige<br />

im DVGW W 551 vorliegende<br />

missverständliche Vorgaben und Anforderungen<br />

durch ein Beiblatt verbindlich<br />

klarer zu beschreiben. Auch<br />

wurde die Probennahme mittlerweile<br />

in der TWIN Nr. 06 sowie in der<br />

UBA-Empfehlung detaillierter als im<br />

W 551 dargestellt beschrieben. Diese<br />

sollte ebenfalls in die technische Regel<br />

aufgenommen werden. Eine Verabschiedung<br />

eines Bei blattes hat<br />

sich jedoch u. a. aus formalen Gründen<br />

als nicht sinnvoll herausgestellt.<br />

Die Gremien des DVGW bestätigten<br />

nun das Arbeitsblatt W 551 turnusgemäß<br />

in der Version von 2004.<br />

Die dort aufgeführten Vorgaben und<br />

Anforderungen des DVGW W 551<br />

(2004) gewährleisten einen sicheren<br />

Betrieb von Trinkwasserinstallationen<br />

und haben sich in der Praxis bewährt.<br />

Die Klarstellungen werden nun in<br />

Form einer Veröffentlichung ausgeführt<br />

und der Fach öffentlichkeit<br />

beschrieben werden. In dieser sollen<br />

auch die schein baren Unterschiede<br />

zwischen der Trinkwasserverordnung<br />

und dem DVGW-Arbeitsblatt<br />

W 551 erläutert werden.<br />

Wenn substanziell neue gesicherte<br />

Erkenntnisse im Vergleich<br />

zum Wissensstand 2014 vorliegen,<br />

wird es eine neue Vollversion des<br />

W 551 geben. Die Gremien werden<br />

die weiteren Arbeiten, u. a. auf<br />

europäischer Ebene, begleiten,<br />

neue Forschungsergebnisse sichten<br />

und neue Erkenntnisse sammeln,<br />

um diese in die Komplettüberarbeitung<br />

des W 551 einfließen zu<br />

lassen.<br />

Recht und Regelwerk<br />

Zurückgezogene Regelwerke<br />

Folgende Regelwerke wurden zurückgezogen:<br />

W 295 (A)<br />

W 300 (A)<br />

Ermittlung von Trihalogenmethanbildungspotenzialen von<br />

Trink-, Schwimmbecken- und Badebeckenwässern<br />

<strong>Wasser</strong>speicherung – Planung, Bau, Betrieb und Instandhaltung<br />

von <strong>Wasser</strong>behältern in der Trinkwasserversorgung<br />

08/1997 Wird ersetzt durch<br />

W 296<br />

06/2005 Wird ersetzt durch<br />

W 300-1 bis -5<br />

W 312 (A) <strong>Wasser</strong>behälter; Maßnahmen zur Instandhaltung 11/1993 Wird ersetzt durch<br />

W 300-1 bis -5<br />

Folgende Informationen wurden zurückgezogen:<br />

Gas/<strong>Wasser</strong>-Information<br />

Nr. 17<br />

04/2003 Ersatzlos zurückgezogen<br />

Gas/<strong>Wasser</strong>-Information<br />

Nr. 18<br />

<strong>Wasser</strong>-Information<br />

Nr. 55<br />

Einsatz von PE 80, PE 100 und PE-Xa in der Gas- und <strong>Wasser</strong>verteilung<br />

Leitfaden zum Nachweis der Qualifikation von Dienstleistungsfirmen<br />

im Tief- und Leitungsbau – Qualifikationskriterien<br />

08/2006 Ersatzlos zurückgezogen<br />

Stagnation in der Trinkwasserinstallation 08/1998 Ersatzlos zurückgezogen<br />

Oktober 2014<br />

1084 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

| RECHT UND REGELWERK |<br />

Aufruf zur Stellungnahme<br />

Entwurf Merkblatt DWA-M 624: Risiken an Badestellen und Freizeitgewässern aus<br />

gewässerhygienischer Sicht<br />

Das Baden in Gewässern, die<br />

nicht offiziell als Badestelle<br />

ausgewiesen sind, birgt Gesundheitsrisiken,<br />

da Flüsse oder Seen mit<br />

Krankheitserregern belastet sein<br />

können. Inoffizielle Badeplätze werden<br />

nicht auf hygienisch relevante<br />

Verschmutzungen untersucht. Hier<br />

werden auch keine Maßnahmen getroffen,<br />

um eine gute <strong>Wasser</strong>qualität<br />

zu gewährleisten. Um die Risiken einschätzen<br />

zu können, die von diesen,<br />

aber auch von offiziellen Badestellen<br />

ausgehen, hat die Deutsche<br />

Vereinigung für <strong>Wasser</strong>wirtschaft,<br />

<strong>Abwasser</strong> und Abfall e. V. (DWA) den<br />

Entwurf für ein Merkblatt vorgelegt,<br />

das Fachleuten der Gesundheitsverwaltung<br />

und der <strong>Wasser</strong>wirtschaft,<br />

aber auch aus Kommunen, <strong>Wasser</strong>sportorganisationen<br />

und Freizeitverbänden<br />

Empfehlungen an die<br />

Hand gibt. Zugleich will es die Bevölkerung<br />

für vorhandene Risiken<br />

sensibilisieren und an eigenverantwortliches<br />

Handeln appellieren.<br />

Hintergrund der Entstehung des<br />

Merkblatts ist die EG-Richtlinie über<br />

die Qualität der Badegewässer, die<br />

die behördlichen Aufgaben zur<br />

Kontrolle der Gewässer wesentlich<br />

erweitert.<br />

Im Merkblatt werden alle Formen<br />

von Freizeitgewässern betrachtet.<br />

Es stellt Gesundheitsgefährdungen<br />

sowie Möglichkeiten zur Gewässerüberwachung<br />

und zur Reduktion<br />

von Belastungen ausführlich dar.<br />

Die <strong>Abwasser</strong>reinigungsmaßnahmen<br />

der letzten Jahrzehnte haben<br />

die Gewässerdüngung zwar reduziert<br />

und die ökologische Gewässergüte<br />

deutlich verbessert. Sie führen<br />

aber nicht zwangsläufig auch zu<br />

einer Verbesserung der mikrobiologisch-hygienischen<br />

Gewässergüte.<br />

Die gängige ökologische Gewässerklassifizierung<br />

lässt keine Rückschlüsse<br />

auf die mikrobiologischhygienische<br />

Unbedenklichkeit eines<br />

Gewässers zu und erlaubt somit<br />

auch keine Aussagen zur möglichen<br />

Nutzbarkeit eines Gewässers für<br />

Bade- und Freizeitzwecke, denn<br />

zur Erfassung der ökologischen<br />

Ge wässergüte werden keine mikrobiologisch-hygienischen<br />

Parameter<br />

berücksichtigt.<br />

Mithilfe mikrobiologisch-hygienischer<br />

Untersuchungen können zeitweise<br />

oder langfristig auftretende<br />

Belastungen in Badegewässern erfasst<br />

werden. Zugleich bilden sie die<br />

Grundlage, um Maßnahmen zum<br />

Schutz der Badenden oder Sporttreibenden<br />

vor Infektionen zu ergreifen.<br />

Während das Vorkommen<br />

von natürlich im Gewässer lebenden<br />

Krankheitserregern nicht oder nur<br />

indirekt beeinflusst werden kann –<br />

z. B. durch die Reduzierung von<br />

Nährstoffeinträgen oder eine Verringerung<br />

der <strong>Wasser</strong>temperatur –,<br />

sind das Auftreten und die Konzentration<br />

fäkaler Krankheitserreger in<br />

hohem Maße anthropogen bedingt.<br />

Sie können prinzipiell durch die Regulation<br />

von <strong>Abwasser</strong>einleitungen<br />

(Punktquellen) oder von Fäkaleinträgen<br />

aus der Landwirtschaft<br />

(diffuse Quellen) gesteuert werden.<br />

Allerdings existieren mit wenigen<br />

Ausnahmen (z. B. Krankenhausabwässer)<br />

keine gesetzlichen Grenzwerte<br />

hinsichtlich der Einleitung von<br />

Fäkalbakterien, Viren oder Parasiten<br />

in die Oberflächengewässer.<br />

Frist zur Stellungnahme:<br />

Hinweise und Anregungen zu dieser Thematik<br />

nimmt die DWA-Bundesgeschäftsstelle<br />

entgegen. Das Merkblatt DWA-M 624<br />

wird bis zum 15. November 2014 öffentlich<br />

zur Diskussion gestellt.<br />

Stellungnahmen bitte schriftlich, möglichst<br />

in digitaler Form, an:<br />

DWA-Bundesgeschäftsstelle,<br />

Dipl.-Geogr. Georg Schrenk,<br />

Theodor-Heuss-Allee 17, D-53773 Hennef,<br />

Tel. (02242) 872 210, Fax (02242) 872 184,<br />

E-Mail: schrenk@dwa.de<br />

Information:<br />

August 2014, 47 Seiten,<br />

ISBN 978-3-944328-77-5,<br />

Ladenpreis: 52,50 Euro,<br />

fördernde DWA-Mitglieder: 42 Euro.<br />

Entwurf Arbeitsblatt DWA-A 160: Fräs- und Pflugverfahren für den Einbau von<br />

<strong>Abwasser</strong>leitungen und -kanälen<br />

Fräs- und Pflugverfahren haben<br />

sich beim Bau von <strong>Abwasser</strong>leitungen<br />

und -kanälen etabliert.<br />

Sie werden vor allem in ländlich<br />

strukturierten Gebieten und außerhalb<br />

von Verkehrsflächen eingesetzt.<br />

Da diese Technik mittlerweile als<br />

allgemein anerkanntes Verfahren<br />

gilt, hat die Deutsche Vereinigung<br />

für <strong>Wasser</strong>wirtschaft, <strong>Abwasser</strong> und<br />

Abfall e. V. (DWA) die bisher als<br />

Merkblatt veröffentlichte DWA-Regel<br />

nun überarbeitet und als Arbeitsblatt<br />

vorgelegt.<br />

DWA-A 160 enthält Hinweise zu<br />

Planung und Bau von <strong>Abwasser</strong>leitungen<br />

und -kanälen aus vorgefertigten<br />

Rohren mit Kreisquerschnitt<br />

im Fräs- und Pflugverfahren.<br />

Darunter werden Verfahren zusammengefasst,<br />

bei denen Rohrleitungen<br />

durch Lösen bzw. Verdrängen<br />

des Erdreichs in nicht<br />

betretbaren Gräben eingefräst oder<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1085

| RECHT UND REGELWERK<br />

|<br />

in Schlitzen eingepflügt bzw. eingezogen<br />

werden.<br />

Änderungen in Gesetzen, Verordnungen,<br />

DIN-Normen und im<br />

DWA-Regelwerk wurden in das<br />

Arbeitsblatt einbezogen. Abweichungen<br />

zum Rohreinbau nach<br />

DIN EN 1610 „Verlegung und Prüfung<br />

von <strong>Abwasser</strong>leitungen und<br />

-kanälen“ und Arbeitsblatt DWA-<br />

A 139 „Einbau und Prüfung von <strong>Abwasser</strong>leitungen<br />

und -kanälen“ sowie<br />

zu DIN EN 12889 und zum Arbeitsblatt<br />

DWA-A 125 werden aufgezeigt.<br />

DWA-A 160 informiert alle am<br />

Bau Beteiligten über die Verfahrensweise<br />

des Fräs- und Pflugverfahrens.<br />

Die Einsatzbereiche werden in<br />

Homogenbereichen beschrieben, da<br />

in VOB DIN 18300 die Bodenklassen<br />

entfallen sind. Das Arbeitsblatt<br />

enthält außerdem Hinweise zu<br />

speziellen Anforderungen an die<br />

eingesetzten Rohrwerkstoffe.<br />

Frist zur Stellungnahme:<br />

Hinweise und Anregungen zu dieser Thematik<br />

nimmt die DWA-Bundesgeschäftsstelle<br />

entgegen. Das Arbeitsblatt DWA-A 160<br />

wird bis zum 15. Dezember 2014 öffentlich<br />

zur Diskussion gestellt.<br />

Stellungnahmen bitte schriftlich, möglichst<br />

in digitaler Form, an:<br />

DWA-Bundesgeschäftsstelle,<br />

Dipl.-Ing. Christian Berger,<br />

Theodor-Heuss-Allee 17, D-53773 Hennef,<br />

Tel. (02242) 872-126, E-Mail: berger@dwa.de<br />

Information:<br />

September 2014, 28 Seiten,<br />

ISBN 978-3-944328-87-4,<br />

Ladenpreis: 36,50 Euro,<br />

fördernde DWA-Mitglieder: 29,20 Euro.<br />

Digitale Vorlagen für Stellungnahmen<br />

befinden sich unter:<br />

http://de.dwa.de/themen.html<br />

Für den Zeitraum des öffentlichen Beteiligungsverfahrens<br />

können die Entwürfe<br />

kostenfrei im DWA-Entwurfsportal unter<br />

DWAdirekt http://de.dwa.de/themen.html<br />

eingesehen werden. Über den DWA-Shop<br />

kann er erworben werden.<br />

Herausgeber und Vertrieb:<br />

DWA Deutsche Vereinigung für <strong>Wasser</strong>wirtschaft,<br />

<strong>Abwasser</strong> und Abfall e. V.,<br />

Theodor-Heuss-Allee 17,<br />

D-53773 Hennef,<br />

Tel. (02242) 872-333,<br />

Fax (02242) 872-100,<br />

E-Mail: info@dwa.de,<br />

DWA-Shop: www.dwa.de/shop<br />

Aufruf zur Mitarbeit<br />

Cybersicherheit in der <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />

Die Deutsche Vereinigung für<br />

<strong>Wasser</strong>wirtschaft, <strong>Abwasser</strong> und<br />

Abfall e. V. (DWA) ruft interessierte<br />

Fachleute auf, in der Arbeitsgruppe<br />

„Cybersicherheit“ mitzuarbeiten, die<br />

im Fachausschuss WI-5 „Managementsysteme/Technisches<br />

Sicherheitsmanagement“<br />

neu eingerichtet werden<br />

soll. Die Arbeitsgruppe soll Gefahrenpotenziale<br />

analysieren und definieren,<br />

die von IT-Systemen ausgehen,<br />

und Lösungsmöglichkeiten für branchenspezifische<br />

Schutzmaßnahmen<br />

erarbeiten. Sie befasst sich mit<br />

folgenden Themen:<br />

Bestandsanalyse<br />

• Gefährdungsabschätzung/<br />

Sicherheit der verwendeten<br />

IT-Systeme<br />

• Risikopotenzial unterschiedlicher<br />

Anlagentypen<br />

• Organisatorische Anforderungen/Lösungsansätze<br />

Die Informationstechnologie ist<br />

heute aus der <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />

nicht mehr wegzudenken. Die ITgestützte<br />

Steuerung von Anlagen<br />

bzw. Regelung von Prozessen, die<br />

automatische Datenverarbeitung und<br />

die Verknüpfung mit Informationsund<br />

Kommunikationssystemen haben<br />

maßgeblich zur Modernisierung und<br />

zur Qualitätssicherung in der Branche<br />

beigetragen, bergen aber auch Gefahren.<br />

Im schlimmsten Fall können<br />

komplette Ver- und Entsorgungseinrichtungen<br />

lahmgelegt werden.<br />

Der Schutz der IT vor Ausfällen oder<br />

kriminellen Attacken spielt in der<br />

<strong>Wasser</strong>wirtschaft eine entscheidende<br />

Rolle, denn bei ihrem Versagen ist die<br />

nationale Daseinsvorsorge berührt.<br />

Fachleute, die in der Arbeitsgruppe<br />

mitwirken möchten, können<br />

sich mit einer themenbezogenen<br />

Beschreibung ihres beruflichen Werdegangs<br />

bei der DWA bewerben.<br />

Interessierte können sich mit einem kurzen<br />

Lebenslauf bewerben an:<br />

DWA-Bundesgeschäftsstelle,<br />

Dr. Friedrich Hetzel,<br />

Theodor-Heuss-Allee 17, D-53773 Hennef,<br />

Tel. (02242) 872-245,<br />

E-Mail: hetzel@dwa.de,<br />

www.dwa.de<br />

Oktober 2014<br />

1086 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

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Die <strong>Wasser</strong>versorgung im<br />

antiken Rom<br />

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Sextus Iulius Frontinus, Leiter der antiken römischen<br />

<strong>Wasser</strong>versorgung<br />

Sextus Iulius Frontinus wurde im Jahre 97 n. Chr. durch Kaiser Nerva zum Leiter der<br />

<strong>Wasser</strong>versorgung der Stadt Rom (curator aquarum) berufen. Aus diesem Anlass verfasste er<br />

eine Schrift, die unter dem Titel „De aquaeductu urbis Romae – Die <strong>Wasser</strong>versorgung der Stadt<br />

Rom“ überliefert worden ist. Frontin gibt darin einen Überblick über den Stand des Wissens<br />

bezüglich Management, Technik und Organisation der öffentlichen <strong>Wasser</strong>versorgung. Er<br />

begegnet uns als moderner Manager einer großstädtischen <strong>Wasser</strong>versorgung; seine Schrift<br />

kann als erstes Lehrbuch des Faches gelten. Die zweisprachige Ausgabe basiert auf einer<br />

sorgfältigen Überprüfung des lateinischen Textes sowie einer neuen Übersetzung ins Deutsche.<br />

Dreizehn begleitende Aufsätze, verfasst von international renommierten Vertretern der Alten<br />

Geschichte, Altphilologie und Literaturgeschichte, Archäologie und Ingenieurwissenschaften<br />

behandeln die Editionsgeschichte des Werkes, die Gestalt Frontins in ihrer politischen und<br />

sozialen Umwelt, die Organisation und Administration der <strong>Wasser</strong>versorgung, diskutieren<br />

Messtechnik und hydraulische Kenntnisse, Rohrnormung und bautechnische Fragen, und<br />

gehen ein auf die öffentlichen Bäder, Brunnenanlagen, Toiletten und <strong>Abwasser</strong>leitungen zur<br />

Zeit Frontins. Abbildungen, Karten und Tabellen ergänzen das Buch.<br />

Hrsg.: Frontinus Gesellschaft e.V.<br />

4. völlig neu bearbeitete Auflage 2013<br />

284 Seiten, vierfarbig, Hardcover mit Schutzumschlag<br />

DIV Deutscher Industrieverlag GmbH, Arnulfstr. 124, 80636 München<br />

ISBN: 978-3-8356-7107-2<br />

Preis: € 89,80<br />

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Bestellung per Fax: +49 201 / 820 Deutscher 02-34 Industrieverlag oder GmbH abtrennen | Arnulfstr. und 124 im | Fensterumschlag 80636 München einsenden<br />

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Die <strong>Wasser</strong>versorgung im antiken Rom<br />

4. Auflage 2013 – ISBN: 978-3-8356-7107-2<br />

für € 89,80 (zzgl. Versand)<br />

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Widerrufsrecht: Sie können Ihre Vertragserklärung innerhalb von zwei Wochen ohne Angabe von Gründen in Textform (z.B.<br />

Brief, Fax, E-Mail) oder durch Rücksendung der Sache widerrufen. Die Frist beginnt nach Erhalt dieser Belehrung in Textform.<br />

Zur Wahrung der Widerrufsfrist genügt die rechtzeitige Absendung des Widerrufs oder der Sache an die Vulkan-Verlag GmbH,<br />

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Nutzung personenbezogener Daten: Für die Auftragsabwicklung und zur Pflege der laufenden Kommunikation werden personenbezogene Daten erfasst und gespeichert. Mit dieser Anforderung erkläre ich mich damit einverstanden, dass ich<br />

vom DIV Deutscher Industrieverlag oder vom Vulkan-Verlag per Post, per Telefon, per Telefax, per E-Mail, nicht über interessante, fachspezifische Medien und Informationsangebote informiert und beworben werde.<br />

Diese Erklärung kann ich mit Wirkung für die Zukunft jederzeit widerrufen.

| FACHBERICHTE<br />

|<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />

Einfluss von Güllezusatzstoffen auf<br />

die Nitrifikation bei der biologischen<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung, Nitrifikationshemmstoffe, Hemmtest, Bakterienaktivität, Auswirkungen<br />

landwirtschaftlicher Hilfsmittelstoffe<br />

Laura Helmis und Steffen Krause<br />

Für Landwirte besteht die Möglichkeit, Güllezusatzstoffe<br />

zur Ertragssteigerung auf den Feldern einzusetzen.<br />

Eine Form solcher Zusätze stellen Nitrifikationshemmstoffe<br />

dar. Sie sollen die Umwandlung von<br />

Ammonium zu Nitrit bzw. Nitrat verzögern oder<br />

hemmen, damit der für die Landwirtschaft wichtige<br />

Stickstoff länger im Boden erhalten bleibt. Ammonium<br />

dient als Hauptstickstoffquelle für Pflanzen. Die Durchführung<br />

eines Hemmtests mittels zwei verschiedener<br />

Substanzen, die als Güllezusätze auf dem Markt angeboten<br />

werden, zeigt mögliche Auswirkungen der<br />

Nitrifikationshemmstoffe auf die biologische <strong>Abwasser</strong>behandlung<br />

auf. Es kann eine Beeinträchtigung<br />

der Aktivitäten der nitrifizierenden Bakterienarten<br />

Nitrosomonas, Nitrobacter und Nitrospira [1] beobachtet<br />

werden.<br />

The Influence of Liquid Manure Additives on<br />

Nitrification in Biological Wastewater Treatment<br />

For farmers, there is the possibility of using liquid<br />

manure additives to increase their yields. Nitrification<br />

inhibitors represent one form of additives. They<br />

should delay or inhibit the conversion of ammonium<br />

to nitrite respectively nitrate, so this important<br />

nutrient will remain in the soil for a longer time.<br />

Ammonium functions as the main nitrogen source for<br />

plants. The implementation of an inhibition test<br />

using two different substances, which exist as liquid<br />

manure additives on the market, shows possible effects<br />

of nitrification inhibitors on biological wastewater<br />

treatment. An impairment of activities of the two<br />

types of nitrifying bacteria Nitrosomonas, Nitrobacter<br />

and Nitrospira can be observed.<br />

1. Einführung<br />

Die Nitrifikation ist ein essentieller Prozess der biologischen<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung. Stickstoffverbindungen<br />

wie Ammoniak, Ammonium, das Zwischenprodukt der<br />

Nitrifikation Nitrit und das Endprodukt Nitrat können<br />

sich schädlich auf die Umwelt auswirken und müssen<br />

entfernt werden. Sowohl Ammoniak als auch Nitrit<br />

haben eine stark fischgiftige Wirkung [2]. Durch eine<br />

Verringerung der Transportkapazität von Sauerstoff<br />

durch Nitrit ersticken Fische [3]. Über den Ablauf der<br />

Kläranlage kann Nitrat auch in das Grundwasser und<br />

schließlich ins Trinkwasser gelangen. Ein Grenzwert für<br />

Nitrat existiert sowohl in der Oberflächengewässer- als<br />

auch in der Trinkwasserverordnung [4, 5]. Allerdings<br />

werden in der Landwirtschaft Stickstoffverbindungen<br />

für ein schnelleres und besseres Wachstum der Pflanzen<br />

benötigt. Hauptstickstoffquelle für Pflanzen ist das<br />

Kation NH 4 + . Landwirtschaftliche Maßnahmen zielen<br />

auf den Erhalt dieses Nährstoffs im Boden ab [6].<br />

Vielfach wird auf die Verwendung organischer<br />

Dünger wie Gülle zurückgegriffen [6]. Damit die für das<br />

Wachstum wichtigen Stickstoffverbindungen länger im<br />

Boden zur Verfügung stehen, wurden sogenannte<br />

Güllezusatzstoffe entwickelt. Diese sollen die Stickstoffnutzung<br />

optimieren, indem sie die Nitrifikation verzögern<br />

oder komplett hemmen [7].<br />

Über eine Versuchsreihe ermittelte Hemmwerte<br />

sollen Auskunft über den Einfluss von Zusätzen auf die<br />

Stickstoffumwandlungen liefern. Anhand von zwei in<br />

Deutschland üblich verwendeten Nitrifikationshemmstoffen<br />

als Güllezusatzmittel werden durch das experimentelle<br />

Vorgehen deren Wirkungen auf die Prozesse<br />

der biologischen <strong>Abwasser</strong>reinigung im Labormaßstab<br />

bestimmt. Anlass der Untersuchungen war der vollständige<br />

Zusammenbruch der Nitrifikation auf einer<br />

Kläranlage südlich von München.<br />

Auf Grundlage der Versuchsergebnisse soll geklärt<br />

werden, in welchen Konzentrationen negative Auswirkungen<br />

für die Bakterienaktivität bei der Nitrifikation<br />

entstehen und worauf die Wirkung der Güllezusatzstoffe<br />

beruht. Weiterhin soll die Gefährdung<br />

der biologischen <strong>Abwasser</strong>behandlung durch die<br />

Ein leitung derartiger Zusätze in die Kanalisation abgeschätzt<br />

werden.<br />

Oktober 2014<br />

1088 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

2. Durchführung<br />

2.1 Vorgehensweise<br />

Die im Folgenden vorgestellten Versuche wurden im<br />

Labor des Instituts für <strong>Wasser</strong>wesen der Universität der<br />

Bundeswehr München in Neubiberg durchgeführt. Die<br />

Wirkung von zwei verschiedenen als Güllezusatzstoffe<br />

verwendeten Substanzen wurden nach DIN EN ISO 9509<br />

analysiert.<br />

2.2 Verfahrensbeschreibung DIN EN ISO 9509<br />

Zur Ermittlung der Auswirkungen von Nitrifikationshemmstoffen<br />

werden Versuche nach DIN EN ISO 9509<br />

durchgeführt. Hierbei handelt es sich um Tests zur<br />

„<strong>Wasser</strong>beschaffenheit – Toxizitätstest zur Bestimmung<br />

der Nitrifikationshemmung in Belebtschlamm (ISO<br />

9509:2006)“ [8]. Mithilfe dieses Verfahrens ist es möglich,<br />

eine kurzzeitige Hemmwirkung von Substanzen auf<br />

nitrifizierende Bakterien abzuschätzen. Die Testdauer<br />

hierfür beträgt je nach Aktivität der Bakterien im<br />

be lebten Schlamm zwischen 3 und 24 Stunden. Die<br />

Ak ti vität der Bakterien wird durch die Nitrifikationsrate<br />

ausgedrückt. Ideal ist eine Nitrifikationsaktivität von 2,0<br />

bis 6,5 mgN<br />

. Vor Durchführung des Versuchs ist diese<br />

gTS h<br />

Aktivität unbedingt zu ermitteln. Angewendet werden<br />

kann das Verfahren sowohl auf belebten Schlamm aus<br />

kommunalen, industriellen und gemischten Abwässern<br />

als auch auf (ρ<br />

R N = ! – synthetisches ρ b )<br />

<strong>Abwasser</strong>.<br />

(ρ PMLSS<br />

4)<br />

Grundlage des Toxizitätstests ist die Berechnung der<br />

prozentualen Hemmung der Nitrifikation durch verschiedene<br />

Konzentrationen der untersuchten Substanzen.<br />

I N = (ρ c – ρ t<br />

Dabei werden )<br />

(ρ c – ρ b ) ∙ 100 Proben mit Testsubstanz, mit einem Referenzinhibitor<br />

und eine Probe ohne Hemmer aufbereitet.<br />

In der Probe ohne Hemmer, dem Blindwertansatz, sollte<br />

die<br />

c NH4–N Nitrifikation<br />

= c NH4–N,0 ∙ e –k1t<br />

stattfinden. In dem Referenzansatz hingegen<br />

ist eine vollständige Hemmung der Nitrifikation<br />

zu erwarten. Blindwertansatz und Referenzansatz sind<br />

für einen Vergleich mit den Testansätzen essentiell.<br />

∙ e –k1t – e<br />

Durch –k2t<br />

k 2 die –k 1 Messung der Konzentration an Ammonium<br />

und der Konzentration der daraus gebildeten Stickstoffverbindungen<br />

Nitrit und Nitrat in allen Ansätzen<br />

1 – k 2 ∙ e –k1t – k 1 ∙ e<br />

kann die Hemmung ermittelt –k2t<br />

werden. Die Differenz der<br />

k 2 – k 1<br />

Konzentrationen der oxidierten Stickstoffverbindungen<br />

nach der Inkubation im Blindwertansatz und der<br />

Testsubstanz ergibt die prozentuale Hemmung der<br />

Nitrifi kation durch die Testsubstanz [8].<br />

c NO2–N = k 1 ∙ c NH4–N,0<br />

c NO3–N = c NH4–N,0 ∙<br />

2.3 Reagenzien und Materialien<br />

Als Nährmedium für die Versuche dient eine Mischung<br />

aus 5,04 g Natriumhydrogencarbonat (NaHCO 3 ) und 2,65 g<br />

Ammoniumsulfat ((NH 4 ) 2 SO 4 ), die in 1 Liter destilliertem<br />

<strong>Wasser</strong> gelöst werden muss. Das Nährmedium ist Basis<br />

für alle Testansätze. Ebenfalls Teil jedes Ansatzes ist eine<br />

definierte Menge an belebtem Schlamm. Der belebte<br />

Schlamm wurde von einer kommunalen Kläranlage der<br />

Größenklasse 4 zur Verfügung gestellt und auf einen organischen<br />

Trockensubstanzgehalt (oTS) auf 3 g/L verdünnt.<br />

Für den Referenzansatz müssen 1,16 g N-Allylthioharnstoff<br />

(ATH) in 1 Liter destilliertem <strong>Wasser</strong> gelöst<br />

werden [8]. N-Allylthioharnstoff hemmt die Nitrifikation<br />

vollständig.<br />

In den hier beschriebenen Untersuchungen wurden<br />

1-Cyanoguanidin (auch als Dicyandiamid bekannt)<br />

und eine Mischung aus 3-Amino-5(methylmercapto)-<br />

1H-1,2,4-triazol und 3-Methylpyrazol im Verhältnis 2<br />

zu 1 als potenzielle Hemmstoffe eingesetzt. In Tabelle 1<br />

werden die CAS-Nummern und Strukturformeln der<br />

drei Substanzen Dicyandiamid, 3-Methylpyrazol und<br />

1H-1,2,4-Triazol aufgeführt. Aus beiden beprobten<br />

Substanzen wurden Stammlösungen mit einer Konzentration<br />

von 1 g/L hergestellt.<br />

Blindwert-, Referenz- und Testansätze wurden mit<br />

Druckluft, die zuvor zur Befeuchtung eine Waschflasche<br />

passiert hat, versorgt. Nach einer Inkubationszeit von<br />

4 h wurden die Gehalte an NH 4 -N und NO 2 -N/NO 3 -N<br />

mittels eines Continious Flow Analyzer bestimmt.<br />

2.4 Zusammensetzung der Proben<br />

Für alle Ansätze wurde ein Gesamtvolumen von 200 mL<br />

gewählt. Jede Probe enthielt jeweils 100 mL belebten<br />

Schlamm und 20 mL Nährmedium. Der Blindwertansatz<br />

wurde mit 80 mL destilliertem <strong>Wasser</strong> bis zum Erreichen<br />

des Gesamtvolumens aufgefüllt. Dem Referenzansatz<br />

wurden 2 mL der ATH-Lösung hinzugefügt und ebenfalls<br />

mit destilliertem <strong>Wasser</strong> bis auf 200 mL aufgefüllt.<br />

Blindwert- und Referenzansatz sind für alle Versuchsdurchführungen<br />

in gleicher Weise zu erstellen.<br />

Die beiden zu testenden Substanzen wurden in vier<br />

verschiedenen Konzentrationen erprobt. 1-Cyanoguanidin<br />

wurde in Konzentrationen von 10, 100, 200 und<br />

300 mg/L getestet. Dies entspricht einer Zugabe von 2,<br />

20, 40 und 60 mL zu den Ansätzen. Die Mischung aus<br />

3-Amino-5(methylmercapto)-1H-1,2,4-triazol und 3-Methylpyrazol<br />

im Verhältnis 2 zu 1 wurde in Konzentrationen<br />

Tabelle 1. CAS-Nummer und Strukturformeln [9].<br />

CAS-Nummer<br />

Dicyandiamid 461-58-5<br />

3-Methylpyrazol 1453-58-3<br />

1H-1,2,4-Triazol 288-88-0<br />

Strukturformel<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1089

| FACHBERICHTE<br />

|<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />

von 0,1, 1, 10 und 100 mg/L beprobt. Dies entspricht der<br />

Zugabe von 0,02-, 0,2-, 2,0 und 20 mL zu den Ansätzen.<br />

Im Folgenden wird 1-Cyanguanidin mit DCD abgekürzt,<br />

da die Substanz gebräuchlich als Dicyandiamid<br />

bezeichnet wird. Der Mischung aus 3-Amino-5(methylmercapto)-1H-1,2,4-triazol<br />

und 3-Methylpyrazol wird die<br />

Abkürzung AT-MP zugewiesen. Um die Ansätze unterscheiden<br />

zu können, steht hinter dem Substanzkürzel<br />

jeweils die Konzentrationsangabe (Beispiel: DCD 10 für<br />

Dicyandiamid mit einer Konzentration von 10 mg/L). Alle<br />

Testansätze wurden als Doppelbestimmung ausgeführt.<br />

2.5 Berechnungen<br />

Bei jeder Versuchsdurchführung mussten zunächst der<br />

Trockensubstanzgehalt (TS) in g/L, Glühverlust (GV) in %<br />

und der Anteil an organischer Substanz (oTS) ebenfalls<br />

in g/L im belebten Schlamm bestimmt werden. Der<br />

Trockensubstanzgehalt mgN<br />

wurde nach DIN 38409-2 und<br />

der Glühverlust gTS mgN h nach DIN EN 12879 ermittelt [10, 11].<br />

Um gTS festzustellen, h mit welcher Geschwindigkeit<br />

Ammonium nitrifiziert wird, muss sowohl vom reinen<br />

belebten Schlamm als auch von allen Testansätzen die<br />

Nitrifikationsrate in mgN<br />

wie folgt ermittelt werden [8]:<br />

Aus Tabelle 2 lässt sich erkennen, dass mit einer<br />

Zunahme der Konzentration mgN bei beiden Substanzen die<br />

Hemmwirkung bezüglich gTS der h Stickstoffumwandlungen<br />

gestiegen ist. Sowohl mgNdie Nitrit-, als auch die Nitratwerte<br />

sind mit zunehmender gTS h Hemmstoffkonzentration gesunken.<br />

Es ist mgN immer mehr Ammonium-Stickstoff in den<br />

Proben verblieben. gTS h<br />

Bei der Interpretation der Versuchsergebnisse ist zu<br />

(ρ<br />

beachten, dass Rdie N = Oxidation !<br />

– ρ b<br />

)<br />

des Ammoniums zum<br />

(ρ<br />

Nitrat sich als System von PMLSS<br />

4)<br />

(ρ<br />

zwei Folgereaktionen beschreiben<br />

lässt. R N = !<br />

– ρ b<br />

)<br />

Nach einer ausreichend langen Reaktionszeit<br />

ist das Zwischenprodukt, PMLSS<br />

(ρ 4)<br />

hier Nitrit, nicht mehr<br />

(ρ<br />

nachweisbar. R Der Ausgangsstoff ist dann vollständig in<br />

N = !<br />

– ρ b<br />

)<br />

das Produkt (ρder PMLSS zweiten 4)<br />

I Reaktion umgewandelt worden<br />

N = (ρ c – ρ t )<br />

(siehe Bild 1).<br />

Die Konzentration I N = (ρ c – (ρ ρ c<br />

der t )<br />

– ρ b<br />

) ∙ 100 <br />

verschiedenen Komponenten<br />

zum Zeitpunkt t (ρlässt c<br />

– ρ b sich ) ∙ 100 <br />

unter Annahme eines Reaktionsverlaufes<br />

1. Ordnung näherungsweise durch folgende<br />

N = (ρ c – ρ t )<br />

I<br />

Gleichungen (ρ c<br />

– cρ b<br />

) ∙ 100 <br />

NH4–N = beschreiben, c NH4–N,0 ∙ e –k 1t<br />

wobei k 1 und k 2 die<br />

Geschwindigkeitskonstanten der Nitritation und der<br />

Nitratation c NH4–N sind: = c NH4–N,0 ∙ e –k 1t<br />

gTS h<br />

c NH4–N = c NH4–N,0 ∙ e –k 1t<br />

(3)<br />

(ρ<br />

R N = !<br />

– ρ b<br />

)<br />

(1) c<br />

(ρ (ρ<br />

PMLSS<br />

4)<br />

R N = !<br />

– ρ b<br />

)<br />

NO2–N = k 1 ∙ c NH4–N,0<br />

∙ e –k 1t<br />

– e –k 2t<br />

k 2 –k 1<br />

(ρ<br />

Abschließend PMLSS<br />

4)<br />

wurde (ρ für<br />

R N = ! – ρjeden b ) Ansatz mit zu testender c NO2–N = k 1 ∙ c NH4–N,0<br />

∙ e –k 1t<br />

– e –k 2t<br />

k<br />

(ρ PMLSS<br />

4)<br />

2 –k (4)<br />

1<br />

Substanz die prozentuale Hemmung nach DIN EN ISO<br />

9509 [8]<br />

I N = (ρ bestimmt:<br />

c – ρ t )<br />

(ρ<br />

I N = (ρ c – ρ t )<br />

c<br />

– ρ b<br />

) ∙ 100 <br />

c NO2–N = k 1 ∙ c NH4–N,0<br />

∙ e –k 1t<br />

– e –k 2t<br />

k 2 –k 1<br />

I (ρ c – ρ b ) ∙ 100 <br />

N = (ρ c – ρ t )<br />

(ρ c<br />

– ρ b<br />

) ∙ 100 <br />

c NO3–N = c NH4–N,0 ∙ 1 – k 2 ∙ e –k1t – k 1 ∙ e –k 2t<br />

(2)<br />

k<br />

c NO3–N = c NH4–N,0 ∙ 1 – k 2 ∙ e –k1t 2 – k 1 (5)<br />

– k 1 ∙ e –k 2t<br />

DCD<br />

k 2 – k 1<br />

2.6 Ergebnisse<br />

c NH4–N und<br />

= cInterpretation<br />

NH4–N,0 ∙ e –k1t<br />

c NH4–N = c NH4–N,0 ∙ e –k 1t<br />

c<br />

2.6.1 Einzelbewertung<br />

NO3–N = c NH4–N,0 ∙ 1 – k 2 ∙ e –k1t – k 1 ∙ e –k 2t<br />

Um eine Hemmung zu erzielen, wurden von DCD<br />

c NH4–N = c NH4–N,0 ∙ e –k deutlich größere Mengen k<br />

1t<br />

2 – kbenötigt 1 als von AT-MP. DCD<br />

Alle Ergebnisse der Versuchsdurchführungen mit unterschiedlichen<br />

Konzentrationen<br />

scheint somit der schwächere Nitrifikationshemmstoff<br />

c NO2–N = k 1 ∙ c NH4–N,0<br />

der zu testenden Substanzen<br />

DCD und AT-MP –k2t<br />

k 2 –k sind 1 in Tabelle 2 zusammengefasst. lediglich 54 % der Nitrifikanten gehemmt. Auffällig ist,<br />

zu sein. Bei einer Konzentration von 300 mg/L wurden<br />

∙ e –k1t – e<br />

c NO2–N = k 1 ∙ c NH4–N,0<br />

∙ e –k 1t<br />

– e –k 2t<br />

Tabelle k 2 –k 1<br />

c NO3–N = c NH4–N,0 ∙ 1 k 2 ∙ e –k1t – k 1 ∙ e<br />

c –k2t<br />

NO2–N = k 1 ∙ c NH4–N,0 2. Zusammenstellung der Ergebnisse für die entstehenden Stickstoffverbindungen einschließlich Nitrifikationsraten<br />

und k 2 –kprozentualer 1<br />

∙ e –k 1t<br />

– e –k 2t<br />

Hemmungen.<br />

k 2 – k 1<br />

Proben NO₃/NO₂–N NO₂–N NO₃–N NH₄–N N-Gesamt Nitrifikationsrate Hemmung<br />

[mg/L] [mg/L] [mg/L] [mg/L] [mg/L] [(mg N)/ (g oTS*h)] [%]<br />

c NO3–N = c NH4–N,0 ∙ 1 – k 2 ∙ e –k1t – k 1 ∙ e –k 2t<br />

k 2 – k<br />

c 1<br />

NO3–N = c NH4–N,0 ∙ 1 – k 1-Cyanoguanidin<br />

2 ∙ e –k1t – k 1 ∙ e –k 2t<br />

DCD 10 31 8,5 22,5 24,4 55,4 3,58 0,33<br />

k 2 – k 1<br />

DCD 100 24,4 2,2 22,2 31,2 55,6 2,79 22,2<br />

DCD 200 17,4 1,2 16,2 34,3 51,7 1,78 39,7<br />

DCD 300 13,5 0,76 12,7 38,0 51,5 1,36 54,0<br />

3-Amino-5 (methylmercapto)-1H-1,2,4-triazol mit 3-Methylpyrazol (2:1)<br />

AT-MP 0,1 18,4 3,025 15,375 32,075 50,475 1,89 36,0<br />

AT-MP 1 3,8 0,72 3,08 43,86 47,66 0,31 89,6<br />

AT-MP 10 1,96 0,41 1,55 51,3 53,26 0,12 96,7<br />

AT-MP 100 1,05 0,39 0,66 52,6 53,65 0,01 99,7<br />

Oktober 2014<br />

1090 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

dass für Nitrit eine deutlich niedrigere Konzentration<br />

gemessen wurde als beim Blindversuch. Das lässt<br />

darauf schließen, dass durch DCD insbesondere die<br />

erste Teil reaktion gehemmt wurde. Parallel dazu ist<br />

der Gehalt an nicht umgesetztem Ammonium-Stickstoff<br />

auf 38,1 mg/L gestiegen. Die große Menge an<br />

gebildetem Nitrat zeigt, dass die Nitratation nicht<br />

unterdrückt wird.<br />

Durch die Inaktivierung der Nitrosomonas-Bakterien<br />

kann Ammonium nicht mehr in Nitrit umgewandelt<br />

werden und bleibt in der Probe enthalten. Die langsame<br />

Abnahme der Nitrit- und Nitratwerte spricht für die<br />

kompetitive Hemmung von Enzymen der Nitrosomonas-<br />

bzw. Nitrospira-Bakterien. Das für den Zellaufbau<br />

be nötigte Substrat Ammonium und der Hemmstoff<br />

DCD konkurrieren um die Bindungsstelle des Enzyms.<br />

DCD als Hemmstoff kann durch Andocken<br />

an die aktiven Zentren der Enzyme die Bindungsstelle<br />

für NH 4<br />

+ blockieren. Ist die Anzahl an Hemmstoffmolekülen<br />

größer als die der Ammoniummoleküle,<br />

überwiegen Komplexe zwischen Enzym und<br />

Hemmstoff, woraufhin weniger Stickstoff umgesetzt<br />

werden kann [12]. Dies erklärt die geringer werdende<br />

Nitrifikationsrate mit zunehmender Hemmstoffkonzentration.<br />

AT-MP<br />

3-Amino-5(methylmercapto)-1H-1,2,4-triazol in einer<br />

Mischung mit 3-Methylpyrazol im Verhältnis 2 zu 1 weist<br />

deutlich stärkere Auswirkungen auf die Nitrifikation auf.<br />

Bereits bei einer Konzentration von 100 µg/L hat AT-MP<br />

ungefähr ein Drittel der Nitrifikanten gehemmt. Bei<br />

einer Konzentration von 100 mg/L ist eine fast vollständige<br />

Hemmung aufgetreten. Im Bereich von 0,1 bis<br />

100 mg/L ist zu erkennen, dass die Nitrifikationsrate von<br />

AT-MP stark abgenommen hat und gegen Ende nahezu<br />

Null beträgt. Im Gegensatz zu DCD hat sich der Gehalt<br />

an NO 2 -N rasant mit steigender Hemmstoffkonzentration<br />

verringert. Die Stickstoffwerte für die Probe mit 100 mg/L<br />

AT-MP entsprachen annähernd den Werten aus dem<br />

Ansatz mit Allylthioharnstoff. AT-MP scheint sich somit<br />

in seiner Wirkung auf die Nitrifikanten ähnlich wie<br />

Allylthioharnstoff zu verhalten. Bekannt ist, dass dieser<br />

beide Nitrifikationsstufen komplett hemmt, ohne dabei<br />

andere Aktivitäten zu beeinflussen [13]. Dies lässt auf<br />

eine Hemmung sowohl von Nitrosomonas, als auch<br />

Nitrobacter bzw. Nitrospira durch AT-MP schließen.<br />

Die größere Hemmwirkung von AT-MP im Vergleich<br />

zu DCD lässt einen anderen Wirkmechanismus als die<br />

kompetitive Hemmung vermuten. Möglicherweise bewirken<br />

die beiden Komponenten des Gemisches AT-MP<br />

eine Chelatisierung des Kupferions, welches im Enzym<br />

Ammoniummonooxygenase enthalten ist. Dadurch<br />

werden Komplexe zwischen Hemmstoff und Metallion<br />

des Bakteriums geschlossen, die eine Ammoniumaufnahme<br />

unmöglich machen [2].<br />

Bild 1. Schematischer Verlauf der Ammonium-, Nitrit- und<br />

Nitratkonzentration.<br />

Bild 2. Minderung der Nitrifikationsrate durch DCD und AT-MP nach<br />

4 Stunden Inkubation.<br />

2.6.2 Vergleich der beiden eingesetzten<br />

Hemmstoffe<br />

Bild 2 zeigt den Verlauf der Nitrifikationsrate bei<br />

steigender Konzentration der jeweiligen Hemmstoffsubstanz.<br />

Die Kurven verdeutlichen die schnellere<br />

Abnahme der Nitrifikationsrate durch die Zugabe von<br />

AT-MP im Gegensatz zur Anwendung von DCD. Die<br />

Nitrifikation wurde bereits bei geringeren Konzentrationen<br />

an Hemmstoffsubstanz deutlich stärker eingeschränkt.<br />

Das bedeutet, es wurde weniger Stickstoff von<br />

der Biomasse umgesetzt.<br />

Der Konzentrationsbereich musste bei DCD viel<br />

größer gewählt werden, um eine messbare Wirkung zu<br />

erzielen. Bis zu einer DCD-Konzentration von 200 mg/L<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1091

| FACHBERICHTE<br />

|<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />

Die eingangs angesprochene Kläranlage verfügt mit<br />

Sandfang, Vorklärung und Belebung in Summe über ein<br />

Volumen von ca. 4500 m³. Eine 90 %-ige Hemmung mittels<br />

AT-MP würde nach Bild 3 eine Wirkstoffkonzentration<br />

von ca. 1 g/m³ erfordern. Daraus ergibt sich für den Fall<br />

einer vollständigen Vermischung eine erforderliche Menge<br />

an Wirkstoff von 4,5 kg. Geht man von einem Wirkstoffgehalt<br />

von ca. 3 % im Handelsprodukt PIADIN® aus, wäre<br />

bei einer Dichte der 3 %-igen Lösung von 1,27 kg/L ein<br />

Volumen von 118 Litern erforderlich, um die 90 %-ige<br />

Hemmung zu erreichen. Im Falle einer Konzentrationsspitze<br />

und geringerer Dispersion nach einer Entsorgung<br />

von Produktresten in die Kanalisation kann die Wirkung<br />

bereits bei einem deutlich geringeren Eintrag eintreten.<br />

Bild 3. Hemmung der Nitrifikation (90 % Prognosebereich und<br />

Konzentration für 50 % Hemmung IC 50 ).<br />

fällt die Umsatzrate nahezu linear ab und nicht<br />

expo nentiell wie beim Gemisch AT-MP. Erst ab Konzentrationen<br />

größer 200 mg/L tritt ein exponentieller<br />

Rückgang der Nitrifikationsleistung ein.<br />

In Bild 3 wurden die aus den Nitrifikationsraten berechneten<br />

Hemmungen inklusive des 90 % Vertrauensbereiches<br />

dargestellt. Zusätzlich ist jeweils der IC 50 -Wert<br />

eingezeichnet, der die Konzentration der Testsubstanz<br />

angibt, bei der eine 50 %-ige Hemmwirkung aufgetreten<br />

ist [2]. Typischerweise weist die Hemmkurve<br />

bei einer logarithmischen Teilung der x-Achse einen<br />

sigmoiden Verlauf aus. Im Falle der hier untersuchten<br />

Hemmstoffe sind jeweils nur Teile eines solchen sigmoiden<br />

Verlaufs zu erkennen.<br />

DCD weist einen langsameren Anstieg der Hemmung<br />

der Nitrifikation und insgesamt auch eine geringere<br />

Hemmung auf als AT-MP. Im Konzentrationsbereich von<br />

10 bis 100 mg/L zeichnet sich für DCD annähernd eine<br />

Gerade ab. Eine vollständige Hemmung der Nitrifikanten<br />

durch DCD wurde auch bei einer Konzentration von<br />

300 mg/L nicht erreicht. Die Konzentration hat lediglich<br />

ausgereicht, um 54 % der Bakterien zu hemmen. Eine<br />

50 %-ige Hemmwirkung durch DCD ist bei einer Konzentration<br />

von ca. 270 mg/L aufgetreten. Der Konzentrationsbereich<br />

bis zu einer vollständigen Hemmung<br />

wurde mit den durchgeführten Versuchen nicht erfasst.<br />

Für AT-MP ist zwischen 0,1 und 1 mg/L eine rasche<br />

Zunahme der Hemmung bis auf Werte von 90 % zu<br />

erkennen. Beim Einsatz von Hemmstoffkonzentrationen<br />

größer als 1 mg/L nähert sich die Hemmung asymptotisch<br />

dem Wert von 100 %. Als IC 50 -Wert ergibt sich für<br />

AT-MP eine Konzentration von ca. 0,17 mg/L. Hier fehlt<br />

also der linke Teil der sigmoiden Funktion, der den<br />

Konzentrationsbereich bis zum Auftreten einer ersten<br />

Hemmung beschreibt.<br />

3. Fazit<br />

Grundsätzlich kann die Nitrifikation durch verschiedene<br />

Einflüsse gehemmt werden. Im Bereich der biologischen<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung sind vor allem der Mangel an<br />

Sauerstoff, zu geringe Temperatur, ein zu geringes<br />

Schlammalter und die Hemmung durch freien Ammoniak,<br />

Nitrit und hohe pH-Werte zu nennen [14]. Wie eingangs<br />

erläutert, kann die Nitrifikation aber auch durch<br />

den Eintrag toxischer Stoffe, z. B. Güllezusatzstoffe, gehemmt<br />

werden.<br />

Güllezusatzstoffe können in der Landwirtschaft unter<br />

Beachtung der gesetzlichen Bestimmungen eingesetzt<br />

werden. Der Einsatz von Düngemitteln, die Zusätze in<br />

Form von Nitrifikationshemmstoffen beinhalten, ermöglicht<br />

eine längere Retention des Pflanzennährstoffs<br />

Ammonium im Boden. Das normalerweise entstehende<br />

Nitrat würde ausgewaschen oder denitrifiziert werden,<br />

was einen Verlust der Nährstoffe zur Folge hätte. Wird<br />

Nitrat ausgewaschen, gelangt es in das Grundwasser<br />

und gefährdet die für die Trinkwasserversorgung genutzten<br />

Ressourcen. Durch den Einsatz der Nitrifikationsinhibitoren<br />

kann die Nitratverfrachtung in das Grundwasser<br />

reduziert werden.<br />

Die hier vorgestellten Untersuchungen haben gezeigt,<br />

dass die als Güllezusatzstoff verwendeten Nitrifikationsinhibitoren<br />

bei nicht ordnungsgemäßer Entsorgung<br />

sich negativ auf die Prozesse der biologischen<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung auswirken können. Daraus resultieren<br />

für die in den Oberflächengewässern lebenden<br />

Organismen wiederum Gefährdungen durch Ammonium<br />

bzw. Ammoniak.<br />

Die Versuche mit zwei handelsüblichen Hemmstoffen<br />

haben gezeigt, dass die in Deutschland zugelassenen<br />

Nitrifikationsinhibitoren unterschiedlich starke Auswirkungen<br />

auf die NH 4 -Umwandlung haben. Einige Substanzen<br />

hemmen die Nitrifikation bereits bei geringen<br />

Konzentrationen vollständig, bei anderen Stoffen sind<br />

so hohe Konzentrationen erforderlich, dass Hemmung im<br />

großtechnischen Maßstab ausgeschlossen werden kann.<br />

Bei der Durchführung der Hemmtests konnte beobachtet<br />

werden, wie unterschiedlich die Substanzen unter<br />

Oktober 2014<br />

1092 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

gleichen Ausgangsbedingungen auf die Bakterien wirken.<br />

Möglich sind Hemmungen der Mikroorganismen der ersten<br />

oder beider Nitrifikationsstufen. Wie die Versuche verdeutlichen,<br />

zeigen Substanzen, die in der Lage sind sowohl<br />

Ammonium- als auch Nitritoxidierer zu hemmen, die<br />

stärkeren Auswirkungen auf den Kohlenstoffabbau und<br />

die Nitrifikation bei der biologischen <strong>Abwasser</strong>behandlung.<br />

Auch wenn die für eine Hemmung erforderlichen<br />

Konzentrationen teilweise sehr gering sind, setzt das Erreichen<br />

dieser Konzentrationen in großtechnischen Anlagen<br />

den Eintrag erheblicher Frachten an Wirkstoff voraus.<br />

Insbesondere bei kleinen Kläranlagen mit geringeren<br />

Beckenvolumina kann durch eine illegale direkte Einleitung<br />

nicht verbrauchter Güllezusatzstoffe jedoch durchaus<br />

eine Hemmstoffkonzentration erreicht werden, die zu einem<br />

vollständigen Zusammenbruch der Nitrifikation führt.<br />

Insbesondere im ländlichen Raum, in dem sowohl<br />

Anwender derartiger Güllezusatzstoffe als auch kleine<br />

Kläranlagen zu finden sind, sollten die Anwender über<br />

die aus einer illegalen Entsorgung resultierenden Gefahren<br />

aufgeklärt und zu einer ordnungsgemäßen Entsorgung<br />

aufgefordert werden.<br />

Bedeutung Formeln<br />

Bezeichnungen nach DIN EN ISO 9509 [8]<br />

(1)<br />

ρ t :<br />

ρ b :<br />

Konzentration an oxidierten Stickstoffverbindungen, angegeben<br />

als Stickstoff in Milligramm je Liter, im Testansatz<br />

nach 4 h Inkubation<br />

Konzentration an oxidierten Stickstoffverbindungen im<br />

Referenzansatz nach 4 h Inkubation<br />

ρ PMLSS : Konzentration der Trockensubstanz des belebten Schlamms<br />

(en: mixed liquor suspended solid = MLSS) in Gramm je Liter<br />

(2)<br />

ρ c :<br />

ρ t :<br />

ρ b :<br />

Konzentration an oxidierten Stickstoffverbindungen, angegeben<br />

als Stickstoff in mg/l im Blindwertansatz nach der<br />

Inkubation<br />

Konzentration an oxidierten Stickstoffverbindungen, angegeben<br />

als Stickstoff in mg/l im Testansatz nach der Inkubation<br />

Konzentration an oxidierten Stickstoffverbindungen, angegeben<br />

als Stickstoff in mg/l im Referenzansatz mit ATH<br />

als Inhibitor nach der Inkubation<br />

Literatur<br />

[1] Maixner, F.: Dissertation: The ecophysiology of nitriteoxidizing<br />

bacteria in the genus Nitrospira: Novel aspects<br />

and unique features, Universität Wien. Fakultät für<br />

Lebenswissenschaften, 2009. Internetquelle: http://othes.<br />

univie.ac.at/5088/, zuletzt geprüft am 30.07.2014.<br />

[2] Metzger, J. W.: Abschlussbericht für das Forschungsprojekt:<br />

Mikrosensorsysteme zur Bestimmung nitrifikationshemmender<br />

Effekte in Abwässern, Stuttgart-Büsnau, S.1, 42/43<br />

und 183, 2002.<br />

[3] Gujer, W.: Siedlungswasserwirtschaft. 3., bearbeitete Auflage //<br />

3., bearb. Aufl., Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, S.43, 2007.<br />

[4] Bundesministerium der Justiz: Verordnung zum Schutz der<br />

Oberflächengewässer: Oberflächengewässerverordnung –<br />

OgewV (2011). Fassung: „Oberflächengewässerverordnung<br />

vom 20. Juli 2011 (BGBl. I S. 1429)“.<br />

[5] Bundesministerium der Justiz: Verordnung über die<br />

Qualität von <strong>Wasser</strong> für den menschlichen Gebrauch:<br />

Trinkwasserverordnung – TrinkwV 2001 (2013). Fassung<br />

der Bekanntmachung vom 2. August 2013 (BGBl. I S. 2977),<br />

die durch Artikel 4 Absatz 22 des Gesetzes vom 7. August<br />

2013 (BGBl. I S. 3154) geändert worden ist.<br />

[6] Rheinheimer, G., Hegemann, W., Raff, J. Sekoulov, I. und Rheinheimer,<br />

G.: Stickstoffkreislauf im <strong>Wasser</strong>. R. Oldenbourg-<br />

Verlag, Oldenbourg, Wien, S. 1 und 183, 1988.<br />

[7] Kunz, H.-G.: Güllezusatzstoffe – was ist davon zu halten?<br />

In: Arbeitsgemeinschaft Landtechnik und ländliches Bauwesen<br />

Baden-Württemberg e. V. (1996): ALB-Fachtagung,<br />

Stuttgart-Hohenheim, 1996.<br />

[8] DIN EN ISO 9509: <strong>Wasser</strong>beschaffenheit – Toxizitätstest<br />

zur Bestimmung der Nitrifikationshemmung in Belebtschlamm.<br />

DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Beuth<br />

Verlag GmbH, Berlin, 2006.<br />

[9] http://www.organische-chemie.ch/OC/chemikalien/suche.<br />

htm, Zuletzt geprüft am 19.05.2014.<br />

[10] DIN 38409-2: Bestimmung der abfiltrierbaren Stoffe und<br />

des Glührückstandes. DIN Deutsches Institut für Normung<br />

e. V. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 1987.<br />

[11] DIN EN 12879: Charakterisierung von Schlämmen – Bestimmung<br />

des Glühverlustes der Trockenmasse. DIN Deutsches<br />

Institut für Normung e. V., Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2001.<br />

[12] Horton, H. R. et al.: Biochemie, S. 196 f., Pearson Studium, 4.,<br />

aktualisierte Auflage, München, 2008.<br />

[13] Ginestet, Ph., Audic, J.-M., Urbain, V. and Block, J.-C.:<br />

Estima tion of Nitrifying Bacterial Activities by Measuring<br />

Oxygen Uptake in the Presence of the Metabolic Inhibitors<br />

Allylthiourea and Azide, S. 2266, 1998. In: American Society<br />

for Microbiology (1998): Applied and Environmental Microbiology<br />

[14] Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg:<br />

Funktionsstörungen auf Kläranlagen; über www.lubw.badenwuerttemberg.de,<br />

zuletzt geprüft am 29.07.2014.<br />

Autoren<br />

Eingereicht: 28.05.2014<br />

Korrektur: 31.07.2014<br />

Im Peer-Review-Verfahren begutachtet<br />

Laura Helmis<br />

E-Mail: laura.helmis@mmlbl.de |<br />

Institut für <strong>Wasser</strong>wesen, Professur Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik |<br />

Universität der Bundeswehr München |<br />

Werner Heisenberg-Weg 39 | D-85577 Neubiberg;<br />

Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft| Technische Universität München |<br />

Am Coulombwall | D-85748 Garching<br />

Dr. Steffen Krause<br />

E-Mail: Steffen.Krause@unibw.de |<br />

Institut für <strong>Wasser</strong>wesen, Professur Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik |<br />

Universität der Bundeswehr München |<br />

Weerner-Heisenberg-Weg 39 | D-85577 Neubiberg<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1093

| FACHBERICHTE<br />

|<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />

Leistungsvergleich zweier Aggregate<br />

zur Drucklufterzeugung im<br />

großtechnischen Parallelbetrieb<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung, <strong>Abwasser</strong>reinigung, Energieanalyse, Energieoptimierung, Belüftungssysteme,<br />

Drehkolbengebläse, Drehkolbenverdichter<br />

Ralf Hasselbach, Joachim Dettmar, Tina Vollerthun und Stefanie Leick<br />

Auf der Kläranlage Illingen-Wustweiler wurden<br />

mehrere Maßnahmen zur energetischen Optimierung<br />

durchgeführt. Insbesondere wurden zwei Drehkolbengebläse<br />

durch neuartige Drehkolbenverdichter ersetzt.<br />

Beim Parallelbetrieb beider Aggregate typen konnte<br />

aufgezeigt werden, dass der Energieverbrauch des<br />

Drehkolbenverdichters um 22 % geringer ist als der<br />

des herkömmlichen Drehkolbengebläses. Zusammen<br />

mit den übrigen Maßnahmen, wie neue Sauerstoffeintragsregelung,<br />

Umbau der Luftverteilleitungen, Installation<br />

einer Luftwärmepumpe, hat der Austausch<br />

der Aggregate dazu geführt, dass der einwohnerwertspezifische<br />

Stromverbrauch der Kläranlage nun<br />

sogar unter dem im Handbuch „Energie in Kläranlagen“<br />

des Landes Nordrhein-Westfalen [5] angegebenen<br />

Idealwert liegt. Dies wurde durch eine Energieanalyse<br />

nachgewiesen.<br />

Benchmarking Test of Two Compressed Air<br />

Generators in Large Scale Parallel Operation<br />

The wastewater treatment plant Illingen-Wustweiler<br />

was subject to several measures of energetic optimization.<br />

The most important of these was the replacement<br />

of two rotary piston fans by new rotary piston<br />

compressors. A test during which both types of aggregates<br />

were run in parallel showed that the energy<br />

consumption of the rotary piston compressor is 22 %<br />

lower than that of the conventional rotary piston fan.<br />

In combination with the other measures, as new<br />

control system for oxygen transfer, conversion of air<br />

distribution mains, installation of an air heat pump,<br />

the exchange of the aggregates made the specific<br />

electric energy consumption of the wastewater treatment<br />

plant fall below the ideal value given by the<br />

manual “Energie in Kläranlagen” of the German<br />

federal state North Rhine-Westphalia [5]. An energy<br />

analysis gave evidence of this fact.<br />

1. Einleitung<br />

Seit vielen Jahren gehören die Energieanalyse und die<br />

Energieoptimierung von Kläranlagen zu den Schwerpunktthemen<br />

der <strong>Abwasser</strong>fachwelt [1]. Spätestens seit<br />

dem Beginn der sogenannten Energiewende im Jahr<br />

2011 sind Energiesparmaßnahmen nicht nur ein ökonomisches,<br />

sondern auch ein ökologisches Gebot. Kläranlagen<br />

gehören mit einem Anteil von rund 20 % zu den<br />

größten kommunalen Stromverbrauchern [2], sodass<br />

die stetig steigenden Energiepreise einen großen Einfluss<br />

auf die Kosten der <strong>Abwasser</strong>reinigung und damit<br />

auf die <strong>Abwasser</strong>gebühren haben. Hinsichtlich des<br />

Umweltschutzes verursacht der jährliche Stromverbrauch<br />

der deutschen Kläranlagen einen Ausstoß von rund<br />

2,36 Mio. Megagramm [3] des Klimagases Kohlendioxid<br />

(CO 2 -Äquivalente), der sich ohne große zusätzliche<br />

Investitionen, beispielsweise durch eine energiesparendere<br />

Belüftung der Belebungsbecken, merklich reduzieren<br />

lässt [2]. Denn es ist bekannt, dass die biologische<br />

Reinigungsstufe den größten Anteil am Stromverbrauch<br />

einer Kläranlage hat, insbesondere die Belüftung. Wirksame<br />

Maßnahmen zur Energieoptimierung sollten dort<br />

ansetzen, wo der Energieverbrauch und das Einsparpotenzial<br />

am größten sind.<br />

Der Entsorgungsverband Saar (EVS) betreibt als sondergesetzlicher<br />

Zweckverband der saarländischen Städte und<br />

Gemeinden 137 kommunale Kläranlagen und drei Sickerwasserkläranlagen.<br />

Der EVS hat in den letzten Jahren verschiedene<br />

Maßnahmen zur energetischen Optimierung<br />

auf der Kläranlage Wustweiler (Bild 1) vorgenommen.<br />

Im Mittelpunkt der Optimierung steht das Belüftungssystem.<br />

Eine Analyse der Wirksamkeit der vorgenommenen<br />

Maßnahmen, über die nachfolgend berichtet wird,<br />

stand bisher noch aus.<br />

2. Grundlagen der Druckbelüftung<br />

Bei Druckbelüftungssystemen erfolgt der Sauerstoffübergang<br />

durch die im <strong>Wasser</strong> aufsteigenden Luftblasen.<br />

Oktober 2014<br />

1094 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

Wie viel Sauerstoff übertragen wird, ist von verschiedenen<br />

Einflussfaktoren, wie z. B. der Blasengröße, der<br />

Einblastiefe, der <strong>Abwasser</strong>temperatur oder den <strong>Abwasser</strong>inhaltsstoffen,<br />

abhängig [7]. Die in das Belebungsbecken<br />

über Rohrleitungen und Belüfterelemente<br />

eingetragene Druckluft wird mittels Kompressoren, wie<br />

z. B. Drehkolbengebläse, Drehkolben-, Schrauben- oder<br />

Turboverdichter, erzeugt. Der jeweilige Einsatz der<br />

unterschiedlichen Drucklufterzeuger ist vornehmlich<br />

von der vorhandenen Einblastiefe und dem erforderlichen<br />

Luftvolumenstrom abhängig.<br />

Beim Drehkolbengebläse, Drehkolben- und Schraubenverdichter<br />

wird die Luft durch unterschiedlich geformte<br />

Rotoren (Kolbenwellen) verdichtet, siehe Bild 2. Die<br />

Geräte arbeiten nach dem Verdrängungsprinzip und<br />

gehören zur Gruppe der zweiwelligen Rotationsverdichter.<br />

Durch eine gegenläufige Drehung der Rotoren<br />

wird der Luftstrom von der Saug- zur Druckseite sowie<br />

quer und/oder parallel durch das die Rotoren umgebende<br />

Gehäuse transportiert und verdichtet. Es erfolgt<br />

eine äußere und/oder innere Verdichtung.<br />

Bei Drehkolbengebläsen sind die Rotoren geradlinig<br />

geformt. Durch die äußere Verdichtung können<br />

Druckdifferenzen von höchstens einem Bar erreicht<br />

werden. Daher spricht man hier von einem Gebläse [9].<br />

Beim Schraubenverdichter besitzen die Rotoren eine<br />

Schraubenform und erzeugen zusätzlich eine innere<br />

Verdichtung, da die Verdichtungsräume verkleinert<br />

werden. Der Betrieb von Schraubenverdichtern ist<br />

energetisch günstiger als der von Drehkolbengebläsen<br />

[10,11]. Bei geringen Druckdifferenzen sind Drehkolbengebläse<br />

aufgrund der geringen Anschaffungskosten<br />

i. d. R. die wirtschaftlichere Variante [10]. Da<br />

Schraubenverdichter erst bei größeren Luftvolumenströmen<br />

und hohen Druckdifferenzen zum Einsatz<br />

kommen, haben sie sich in der <strong>Abwasser</strong>technik bisher<br />

nicht durchgesetzt [11].<br />

Der Drehkolbenverdichter ist eine Neuentwicklung<br />

der vergangenen Jahre. Mithilfe leicht schraubenförmig<br />

gedrehter Rotoren verknüpft er die Vorteile<br />

aus Drehkolbengebläse und Schraubenverdichter.<br />

Dadurch soll die Verdichtung erhöht, eine Druckdifferenz<br />

von bis zu 1,5 bar erzeugt und ein Einsatz bei<br />

größeren Einblastiefen wirtschaftlich werden [7].<br />

Nach Herstellerangaben soll der Drehkolbenverdichter<br />

bei höherer Sauerstoffeintragsleistung weniger<br />

elektrische Energie verbrauchen als herkömmliche<br />

Drehkolbengebläse [8].<br />

Da der druckspezifische Energieverbrauch von<br />

Schraubenkompressoren bei konstantem Luftvolumenstrom<br />

mit zunehmender Einblastiefe im Gegensatz<br />

zu Drehkolbengebläsen deutlich sinkt [12], ist<br />

davon auszugehen, dass Drehkolbenverdichter, die<br />

eine Verknüpfung aus beidem darstellen, in tiefen<br />

Becken größere energetische Vorteile aufweisen als<br />

in flachen Becken.<br />

Bild 1. Biologische Reinigungsstufe der Kläranlage Wustweiler, Aufnahme<br />

vom Schlammstapelbehälter, Foto: EVS 2009 [4].<br />

Bild 2. Beispiele von Modellen der Rotoren bei einem Drehkolbengebläse<br />

(links), Drehkolbenverdichter (Mitte) und Schraubenverdichter (rechts) [8].<br />

3. Energieoptimierung der Kläranlage<br />

Wustweiler<br />

3.1 Merkmale der Kläranlage<br />

Die Kläranlage Wustweiler im Saarland ist für eine Anschlussgröße<br />

von EW = 41 000 E konzipiert. Die mit einer<br />

simultanen aeroben Schlammstabilisierung ausgerüstete<br />

Anlage wurde im Herbst 2000 vom Entsorgungs verband<br />

Saar in Betrieb genommen. Die Kläranlage liegt an einem<br />

Standort im Tal der Ill mit einem sehr begrenzten<br />

Flächenangebot. Der schematische Lageplan in Bild 3<br />

verdeutlicht die wesentlichen Komponenten der <strong>Abwasser</strong>reinigungs-<br />

und Schlammbehandlungsstufen<br />

der Kläranlage. Die zweistraßige mechanische Reinigungsstufe<br />

der Kläranlage besteht aus einem Grobrechen<br />

(1), einem Pumpwerk mit einer Förderhöhe von<br />

10 m (3), einem Feinrechen (3) und einem belüfteten<br />

Langsandfang (4).<br />

Die biologische Reinigungsstufe ist ebenfalls zweistraßig<br />

und besteht aus zwei runden Kombibecken mit<br />

außenliegenden Belebungsbecken (6) und innenliegenden,<br />

vertikal durchströmten Nachklärbecken (7).<br />

Die Besonderheit der biologischen Reinigungsstufe<br />

ist ihre kompakte und platzsparende Konstruktion. Zur<br />

Bereitstellung des erforderlichen Behandlungsvolumens<br />

von 2 x 7250 m³ besitzt das Belebungsbecken eine<br />

maximale Tiefe von 9,03 m. Somit sind die Belüftungs-<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1095

| FACHBERICHTE<br />

|<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />

3.2.1 Installation einer neuen Sauerstoffeintragsregelung<br />

Ziel der Installation einer neuen Sauerstoffeintragsregelung<br />

ist die energetische Optimierung der intermittierenden<br />

Belüftung, ohne dass es zu negativen<br />

Einflüssen auf die Reinigungsleistung kommt. Als<br />

Grundlage der neuen Regelung wurden zu den bereits<br />

vorhandenen zwei Sauerstoffsonden je eine Redoxsonde<br />

pro Becken angeordnet. Die neue Regelung des<br />

Sauerstoffeintrags stellt sicher, dass nicht mehr Luft<br />

in die Belebungsbecken eingetragen wird als das<br />

Reinigungsziel erfordert.<br />

Vor der Umstellung gab es feste Zeitintervalle für<br />

belüftete und unbelüftete Phasen, die Belüftungsintensität<br />

wurde über O 2 -Sollwerte geregelt. Heute<br />

erfolgt die Phaseneinteilung durch eine Zustandserkennung<br />

(Nitrifikation/Denitrifikation) basierend auf<br />

dem gemessenen Redoxpotenzial in Verbindung mit<br />

einer Regelung der Belüftungsintensität in der Nitrifikationsphase<br />

über O 2 -Sonden.<br />

Bild 3. Schematischer Lageplan der Kläranlage Wustweiler (EVS, 2009<br />

[4], modifiziert).<br />

einrichtungen für eine relativ hohe Druckdifferenz von<br />

mindestens 1 bar auszulegen. Das bei der Inbetriebnahme<br />

installierte Belüftungssystem setzt sich aus drei Drehkolbengebläsen<br />

(schon damals gab es ein Reservegebläse,<br />

Aufstellung: 2+1) zur Drucklufterzeugung, einer sogenannten<br />

„Poolleitung“ für den Transport der erzeugten<br />

Druckluft und Plattenbelüftern für die Ver teilung der<br />

Druckluft in den beiden Belebungsbecken zusammen.<br />

3.2 Vorgenommene Maßnahmen zur Optimierung<br />

des Belüftungssystems<br />

In den Jahren 2010 und 2011 wurden aufgrund des<br />

hohen Stromverbrauches von über 1500 MWh/a (Stand<br />

2008) mehrere Maßnahmen zur energetischen Optimierung<br />

der Kläranlage Wustweiler vorgenommen. Im<br />

Einzelnen sind es die folgenden Maßnahmen:<br />

Installation einer neuen Sauerstoffeintragsregelung,<br />

••<br />

Austausch der Drehkolbengebläse gegen Drehkolbenverdichter<br />

sowie<br />

••<br />

Umbau der Luftverteilleitungen.<br />

Zudem wurde ein im Bereich der Drucklufterzeugung<br />

bis 2011 betriebener Luftwärmetauscher aus energetischen<br />

Gründen gegen eine Raumluftwärmepumpe<br />

ausgetauscht. Diese Maßnahme wird nachfolgend nicht<br />

weiter betrachtet, da sie für die Optimierung des<br />

Belüftungssystems unerheblich ist.<br />

3.2.2 Austausch der Drehkolbengebläse gegen<br />

neuartige Drehkolbenverdichter<br />

Eine wesentliche Optimierungsmaßnahme ist der Austausch<br />

von zwei der drei vorhandenen Drehkolbengebläse<br />

durch zwei neu entwickelte Drehkolbenverdichter<br />

im Jahr 2011. Ein Drehkolbengebläse dient weiterhin als<br />

Reserve und kann beiden Becken zugeordnet werden.<br />

Da Drehkolbengebläse nur bei einer Druckdifferenz<br />

von maximal 1 bar erfolgreich betrieben werden<br />

können, führte deren Betrieb bei dem grenzwertigen<br />

Einsatzbereich mit einer Einblastiefe von über neun<br />

Metern zu einer verschleißintensiven Beanspruchung<br />

und einem ungünstigen Wirkungsgrad der Aggregate.<br />

3.2.3 Umbau der Luftverteilleitungen<br />

Die Belüftung erfolgte ursprünglich über eine gemeinsame<br />

Poolleitung mithilfe von Blendenregulierschiebern<br />

und den damit verbundenen relativ hohen Druckverlusten.<br />

Um diese Energieverluste zu minimieren, erfolgte<br />

ein Umbau der Poolleitung in eine direkte (getrennte)<br />

Zuordnung eines Drehkolbenverdichters zu einem<br />

Belebungsbecken.<br />

3.3 Großtechnischer Versuch und Energieanalyse<br />

Zur Überprüfung der Wirksamkeit der vorgenommenen<br />

Optimierungsmaßnahmen wurden im Jahr 2013 ein<br />

großtechnischer Versuch auf der Kläranlage Wustweiler<br />

und eine Energieanalyse der Kläranlage durchgeführt.<br />

Zunächst erfolgte ein Parallelbetrieb mit herkömmlichem<br />

Drehkolbengebläse und neuartigem Drehkolbenverdichter.<br />

Zur Bewertung der gesamten Kläranlage<br />

Wustweiler wurde eine Energieanalyse nach der Methode<br />

des Handbuchs „Energie in Kläranlagen“ des Ministeriums<br />

für Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft<br />

des Landes Nordrhein-Westfalen [5] vorgenommen.<br />

Eine Gegenüberstellung gemessener Ablaufkonzentrationen<br />

wesentlicher <strong>Abwasser</strong>parameter dient der<br />

Analyse der Reinigungsleistung.<br />

Oktober 2014<br />

1096 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

3.3.1 Parallelbetrieb von Drehkolbengebläse und<br />

Drehkolbenverdichter<br />

Zur Durchführung des großtechnischen Versuchs wurde<br />

auf der Kläranlage Wustweiler unter gleichen Randbedingungen<br />

hinsichtlich Beschickung, Sauerstoffeintragsregelung<br />

und Druckverlusten in den Luftverteilleitungen<br />

eines der beiden baugleichen Belebungsbecken<br />

mit dem Drehkolbengebläse und das andere mit einem<br />

Drehkolbenverdichter über einen Zeitraum von fast<br />

sieben Wochen (47 Tage) parallel betrieben. Bild 4 zeigt<br />

wesentliche Elemente der Belüftung für den Parallelbetrieb<br />

in einem R&I-Schema.<br />

Beide Belebungsbecken sind baugleich. Sie werden<br />

von einem symmetrischen Verteilerbauwerk über gleich<br />

lange und gleich hohe Wehrschwellen mit annähernd<br />

gleich großen Rücklaufschlammvolumina beschickt (im<br />

Untersuchungszeitraum: 7090 m³ bzw. 7099 m³). Zudem<br />

schwanken die Trockensubstanzkonzentrationen in den<br />

Becken zwischen 4,1 und 4,3 g/l nur sehr gering. Daher<br />

kann davon ausgegangen werden, dass die hydraulischen<br />

und stofflichen Belastungen beider Becken<br />

nahezu identisch sind.<br />

Im Untersuchungszeitraum vom 29.5. bis 15.7.2013<br />

wurden die für den Betrieb der Aggregate benötigten<br />

Strommengen und die jeweiligen Laufzeiten registriert.<br />

In Bild 5 ist der kumulierte Stromverbrauch und in<br />

Bild 6 die kumulierte Laufzeit von Drehkolbengebläse<br />

und Drehkolbenverdichter für den Untersuchungszeitraum<br />

gegenübergestellt.<br />

Die kumulierten Werte zeigen, dass der Drehkolbenverdichter<br />

gegenüber dem Drehkolbengebläse im<br />

Untersuchungszeitraum einen über 4900 kWh geringeren<br />

Stromverbrauch (Bild 5) und eine um rund zehn<br />

Stunden höhere Betriebslaufzeit (Bild 6) hatte. Bezogen<br />

auf die Stromverbrauchssumme des Drehkolbenverdichters<br />

ist das eine Reduzierung von rund 22 %. Da<br />

während des Parallelbetriebs sehr unterschiedliche<br />

Zulaufbelastungen auftraten, können die prozentuale<br />

Reduzierung des Stromverbrauchs und die täglichen<br />

Laufzeiten mit guter Näherung auf ein gesamtes Betriebsjahr<br />

übertragen werden. Bei einer jährlichen Laufzeit<br />

von 2810 Stunden beim Drehkolbengebläse und<br />

2887 Stunden beim Drehkolbenverdichter verringert<br />

sich der jährliche Stromverbrauch pro Becken bzw.<br />

Aggregat um rund 37 420 kWh und insgesamt um rund<br />

74 840 kWh. Das bedeutet eine einwohnerwertspezifische<br />

Reduzierung von rund 1,57 kWh/(E·a). Bei einem<br />

Strompreis von 17,59 ct/kWh (Stand 2012) entspricht<br />

das einer jährlichen Kostenersparnis von über 13 100 €.<br />

Damit ist der Erfolg des Austauschs der Aggregate<br />

hinsichtlich eines signifikant geringeren Stromverbrauches<br />

operativ nachgewiesen.<br />

Für eine abschließende wirtschaftliche Bewertung<br />

sind die Investitions-, Betriebs-, Instandhaltungs- und<br />

Reinvestitionskosten zu bestimmen. Die Investitionskosten<br />

für die Drehkolbenverdichter liegen bei rund 48 000 €.<br />

Bild 4. R&I­Schema der Belüftung bei der Versuchsdurchführung.<br />

Bild 5. Kumulierter Stromverbrauch von Drehkolbengebläse und Drehkolbenverdichter<br />

während des Parallelbetriebs vom 29.05.–15.07.2013,<br />

Daten aus [13] entnommen.<br />

Bild 6. Kumulierte Laufzeit von Drehkolbengebläse und Drehkolbenverdichter<br />

während des Parallelbetriebs vom 29.05.–15.07.2013, Daten<br />

aus [13] entnommen.<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1097

| FACHBERICHTE<br />

|<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />

Auf der Kläranlage Wustweiler konnten mit dem<br />

Einsatz von Drehkolbengebläse über 12 Jahre und mit<br />

dem Einsatz der neuartigen Drehkolbenverdichter über<br />

zwei Jahre Betriebserfahrungen gewonnen werden. Ein<br />

fundierter Vergleich von Instandhaltungsmaßnahmen<br />

und Standzeiten ist aufgrund der unterschiedlichen<br />

Betriebsdauern nicht möglich.<br />

3.3.2 Ergebnisse der Energieanalyse der<br />

Kläranlage Wustweiler<br />

Die Energieanalyse der Kläranlage Wustweiler wurde<br />

mit der Methode des Energiehandbuchs Nordrhein-<br />

Westfalen [5], die die Ermittlung des spezifischen Energieverbrauchs<br />

bezogen auf den Einwohnerwert fordert,<br />

vorgenommen. Grundlage der Analyse sind die Betriebsdaten<br />

des Jahres 2012, die nach Abschluss der<br />

zuvor beschriebenen energetischen Optimierungsmaßnahmen<br />

erfasst wurden.<br />

Aus den vornehmlich wöchentlich bestimmten Konzentrationen<br />

des biochemischen Sauerstoffbedarfs in<br />

fünf Tagen (BSB 5 ) im Kläranlagenzulauf wurde ein<br />

Einwohnerwert von EW = 47 763 E ermittelt. Da diese<br />

Einwohnerwertermittlung aufgrund der geringen Datenverfügbarkeit<br />

mit einer gewissen Unsicherheit behaftet<br />

ist, wurden zusätzlich noch die vorliegenden Analysewerte<br />

des chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB) herangezogen,<br />

die arbeitstäglich bestimmt werden. Der auf<br />

Grundlage der CSB-Konzentrationen im Kläranlagenzulauf<br />

ermittelte Einwohnerwert beträgt EW = 44 429 E.<br />

Das Konzentrationsverhältnis der Parameter BSB 5 und<br />

CSB ist größer als 1:2 und für das ländlich geprägte<br />

Einzugsgebiet mit geringem gewerblich-industriellem<br />

Schmutzwasseranfall plausibel.<br />

Der spezifische Energieverbrauch der Kläranlage<br />

lässt sich auf Grundlage des Gesamtenergieverbrauches<br />

von 1268 MWh zu 26,5 kWh/(E BSB5·a) bzw. 28,5 kWh/<br />

(E CSB·a) bestimmen. Zur Bewertung der energetischen<br />

Situation sind in Tabelle 1 die wesentlichen Betriebsdaten<br />

den Richt- und Idealwerten des NRW-Energiehandbuches<br />

[5] gegenübergestellt.<br />

Richt- und Idealwerte des NRW-Energiehandbuches<br />

[5] beinhalten keine energetischen Aufwendungen für<br />

ein Zulaufpumpwerk, so wie es beispielweise auf der<br />

Kläranlage Wustweiler betrieben wird. Der Gesamtenergieverbrauch<br />

der Kläranlage berücksichtigt jedoch den Stromverbrauch<br />

des Zulaufpumpwerks. Demzu folge dürfen<br />

gemäß NRW-Energiehandbuch [5] Richt- und Idealwert<br />

mit einem Zuschlag für das Hebewerk von 0,5 kWh/(E·a)<br />

pro Höhenmeter versehen werden. Bei einer Förderhöhe<br />

von 10 m dürfen Richt- und Idealwert der Kläranlage<br />

Wustweiler somit um je 5 kWh/(E·a) erhöht werden.<br />

Der spezifische Energieverbrauch der Kläranlage<br />

Wustweiler liegt mit 26,5 bzw. 28,5 kWh/(E·a) deutlich<br />

unter dem Richtwert von 40 kWh/(E·a) und dem Idealwert<br />

von 33 kWh/(E·a) für Kläranlagen einer Anschlussgröße<br />

von 30 000 bis 100 000 E mit einer vergleichsweise<br />

energiesparenden anaeroben Schlammbehandlungskonzeption.<br />

Das NRW-Energiehandbuch [5] berücksichtigt<br />

keine Kläranlagen der Anschlussgröße über 30 000 E,<br />

die eine energieintensive simultane aerobe Schlammstabilisierung<br />

betreiben. Dennoch liegt der spezifische<br />

Energieverbrauch der Kläranlage Wustweiler hier ebenfalls<br />

unter dem Idealwert von Kläranlagen mit simultaner<br />

aerober Schlammstabilisierung und einer Anschlussgröße<br />

bis 30 000 E von 31 3) bzw. 36 4) kWh/(E·a).<br />

3.3.3 Prüfung der Reinigungsleistung<br />

Zur Prüfung der Reinigungsleistung der Kläranlage Wustweiler<br />

wurden die gemessenen Ablaufkonzentra tionen<br />

der Parameter CSB, BSB 5 , Ammonium- und Nitrat-Stickstoff<br />

(NH 4 -N, NO 3 -N) vor und nach der Durchführung der Optimierungsmaßnahmen<br />

in den Jahren 2009 und 2010<br />

sowie im Jahr 2012 jeweils als Mittel- und 85-Perzentil-<br />

Werte in Tabelle 2 gegenübergestellt. Grundlage der<br />

Datenauswertung sind Stichproben von mindestens<br />

71 Messtagen pro Jahr.<br />

Der Vergleich der Mittel- und 85-Perzentil-Werte der<br />

erfassten Messdaten zeigt, dass das Ziel einer weitgehenden<br />

Beibehaltung der bisherigen Reinigungsleistung<br />

erreicht wurde.<br />

Tabelle 1. Betriebsdaten der Kläranlage Wustweiler aus dem Jahr 2012, Richt- und Idealwert des NRW-Energiehandbuches [5].<br />

Kennwert<br />

Kläranlage<br />

Wustweiler<br />

Energieverbrauch in [MWh] 1268<br />

Mittlere BSB 5 -Zulauffracht in [kg/d] 2866<br />

Mittlere CSB-Zulauffracht in [kg/d] 5332<br />

Bemessungsgröße in [E] 41 000<br />

Einwohnerwert bezogen auf BSB 5 in [E] 47 763 1)<br />

Einwohnerwert bezogen auf CSB in [E] 44 429 2)<br />

Richtwert nach [5] Idealwert nach [5]<br />

Spezifischer Energieverbrauch in [kWh/(E·a)] 26,5 1) 35 3) / 40 4) 28 3) / 33 4)<br />

Spezifischer Energieverbrauch in [kWh/(E·a)] 28,5 2)<br />

1) mittlere BSB 5 -Zulauffracht; 2) mittlere CSB-Zulauffracht<br />

3) Vergleichswert ohne Zulaufpumpwerk, 4) Vergleichswert mit Zulaufpumpwerk<br />

Oktober 2014<br />

1098 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

3.4 Bewertung<br />

Das gute Ergebnis der Energieanalyse der Kläranlage<br />

Wustweiler ist vornehmlich auf den sehr geringen<br />

spezifischen Stromverbrauch des Belüftungssystems<br />

der biologischen Stufe von 14,2 kWh/(E BSB5·a) bzw.<br />

15,3 kWh/(E CSB·a) zurückzuführen. Zudem liegt die<br />

betriebliche Schmutzbelastung über der Bemessungsgröße<br />

der Kläranlage. Das NRW-Energiehandbuch [5]<br />

gibt für Kläranlagen mit Anschlussgrößen zwischen<br />

30 000 und 100 000 E und anaerober Schlammbehandlung<br />

einen Idealwert von 18 kWh/(E·a) vor. Dieser Idealwert<br />

wird deutlich unterschritten, obwohl hier aufgrund<br />

der simultanen aeroben Schlammstabilisierung ein<br />

zusätzlicher Energieaufwand erforderlich ist.<br />

Die großen Einblastiefen der Belebungsbecken bewirken<br />

im Wesentlichen den geringen spezifischen Stromverbrauch<br />

des Belüftungssystems. Sie fordern zwar<br />

einen höheren Vordruck als geringere Einblastiefen,<br />

bieten aber eine höhere Gesamtsauerstoffausnutzung<br />

und geringere erforderliche Luftvolumenströme [14].<br />

Laut Pöpel et al. [14] erreicht der Brutto-Sauerstoffertrag<br />

gemessen in kg O 2 /kWh bei einer Einblastiefe von etwa<br />

9,50 m sein Maximum.<br />

Darüber hinaus zeigen auch die durchgeführten Optimierungsmaßnahmen<br />

positive Effekte beim Stromverbrauch<br />

(siehe Kapitel 3.2 und Tabelle 1.). Die neue<br />

Sauerstoffeintragsregelung, der Austausch von Drehkolbengebläsen<br />

gegen Drehkolbenverdichter, der<br />

Umbau der Verteilleitungen und der Austausch des<br />

Luftwärmetauschers tragen zur Energiereduzierung bei.<br />

Die Gegenüberstellung der gemessenen Ablaufkonzentrationen<br />

der Parameter BSB 5 , CSB, NH 4 -N und NO 3 -N für den<br />

Kläranlagenbetrieb vor und nach der Durchführung der<br />

Optimierungsmaßnahmen zeigt keine signifikante Veränderung<br />

der Reinigungsleistung. Nitrifikation und Denitrifikation<br />

liegen weiterhin stabil auf einem hohen Niveau.<br />

4. Zusammenfassung und Fazit<br />

Die saarländische Kläranlage Illingen-Wustweiler ist mit<br />

einer Bemessungsgröße von EW = 41 000 E und einer<br />

simultan aeroben Schlammstabilisierung konzipiert. Ihr<br />

besonderes Merkmal sind zwei parallel angeordnete<br />

Belebungsbecken mit Einblastiefen von über 9 Metern.<br />

Mit dem Ziel, wirtschaftliche und ökologische Vorteile zu<br />

generieren und die Reinigungsleistung der Kläranlage<br />

nicht negativ zu beeinflussen, wurden in den Jahren<br />

2010 und 2011 mehrere Maßnahmen zur Optimierung<br />

des Belüftungssystems vorgenommen. Zur Verifizierung<br />

der Wirkung der Optimierungsmaßnahmen wurden ein<br />

großtechnischer Parallelbetrieb von zwei Aggregaten<br />

für die Drucklufterzeugung und eine Energieanalyse der<br />

Kläranlage nach der Methode des NRW-Energiehandbuchs<br />

[5] durchgeführt.<br />

Im Einzelnen wurden eine neue Sauerstoffeintragsregelung<br />

entwickelt und installiert, vorhandene konventionelle<br />

Drehkolbengebläse durch neuartige Drehkolbenverdichter<br />

ersetzt, ein vorhandener Luftwärmetauscher<br />

gegen eine Raumluftwärmepumpe ausgetauscht<br />

und ein Umbau der Luftverteilleitungen vorgenommen.<br />

Drehkolbengebläse und Drehkolbenverdichter wurden<br />

in einem großtechnischen Versuch auf der Kläranlage<br />

Wustweiler über fast sieben Wochen unter<br />

gleichen Randbedingungen parallel betrieben, um den<br />

energetischen Vorteil des neuen Aggregates zu quantifizieren.<br />

Die Versuchsergebnisse weisen für den Untersuchungszeitraum<br />

einen um 22 % geringeren Stromverbrauch<br />

des Drehkolbenverdichters gegenüber dem<br />

Drehkolbengebläse aus.<br />

Das Gesamtergebnis der Energieanalyse der Kläranlage<br />

Wustweiler liegt mit einem spezifischen Energieverbrauch<br />

von 28,5 kWh/(E·a) unter dem Idealwert des<br />

NRW-Energiehandbuchs [5] für Kläranlagen mit anaerober<br />

Schlammstabilisierung von 33 kWh/(E·a). Dieses<br />

Resultat ist bemerkenswert, da auf der Kläranlage Wustweiler<br />

eine energetisch ungünstige simultane aerobe<br />

Schlammstabilisierung betrieben wird.<br />

Für den Sauerstoffeintrag in die Belebungsbecken<br />

liegen auf der Kläranlage Wustweiler energetisch nahezu<br />

optimale Bedingungen vor. Die sehr große Einblastiefe<br />

bietet eine höhere Sauerstoffausnutzung als kleine<br />

Einblastiefen. Zudem gewährleistet die neue Sauerstoffeintragsregelung,<br />

dass nicht mehr belüftet wird, als das<br />

Reinigungsziel erfordert.<br />

Die wirksamste Optimierungsmaßnahme ist der<br />

Austausch der beiden Drehkolbengebläse gegen zwei<br />

neuartige Drehkolbenverdichter. Die neuen Aggregate<br />

sind in Verbindung mit der großen Einblastiefe für den<br />

sehr geringen spezifischen Stromverbrauch des Belüftungssystems<br />

der biologischen Stufe von 14,2 kWh/<br />

(E BSB5·a) bzw. 15,3 kWh/(E CSB·a) verantwortlich.<br />

Tabelle 2. Gemessene Ablaufkonzentrationen ausgewählter Parameter beim Betrieb der alten (2009/2010) und neuen<br />

(ab 2012) Sauerstoffeintragsregelung.<br />

Ablaufkonzentrationen [mg/L]<br />

Zeitpunkt/-raum Parameter CSB BSB 5 NH 4 -N NO 3 -N<br />

vor Optimierung Mittelwert 15,9 2,8 0,85 0,92<br />

2009 und 2010 85. Perzentil 18,8 4,0 1,22 1,23<br />

nach Optimierung Mittelwert 16,6 2,7 0,60 0,99<br />

2012 85. Perzentil 19,0 4,0 0,97 1,26<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1099

| FACHBERICHTE<br />

|<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />

Eine wesentliche Voraussetzung für den fundierten<br />

Nachweis von Energieeinsparungen beim Einsatz neuer<br />

technischer Aggregate in einem großtechnischen Vergleich<br />

ist, dass alle Randbedingungen beim Betrieb der<br />

Geräte gleich sein müssen. Dies ist in der Praxis nicht<br />

immer vollständig zu gewährleisten, da die Belastungssituation<br />

einer Kläranlage insbesondere bei einem<br />

Einzugsgebiet mit Mischkanalisation ständig schwankt.<br />

Bisher gemachte Angaben zu Stromeinsparungen<br />

durch den Einsatz der noch nicht sehr lange am Markt<br />

verfügbaren Drehkolbenverdichter, wie z. B. in [15] und<br />

[16], sind nach Meinung der Autoren nur bedingt übertragbar.<br />

[13] Leick, S.: Energieanalyse und -optimierung der Kläranlage<br />

Illingen-Wustweiler im Saarland. Masterarbeit an der Hochschule<br />

für Technik und Wirtschaft des Saarlandes, Saarbrücken,<br />

2013.<br />

[14] Pöpel, H.J., Wagner, M. und Weidmann, F.: Sauerstoffeintrag<br />

und -ertrag in tiefen Belebungsbecken – Theoretische<br />

Grundlagen und Versuchsergebnisse. <strong>gwf</strong>- <strong>Wasser</strong> | <strong>Abwasser</strong><br />

139 (1998) Nr. 4, S. 189–197.<br />

[15] Barlmeyer, N.: Der Umwelt zuliebe – Kläranlage Kaiserslautern<br />

spart durch Pioniertat 71 % elektrische Energie. <strong>Wasser</strong> Luft<br />

Boden 02/2012, S. 10–12.<br />

[16] Brand, S.: Über 70 Prozent weniger Stromverbrauch. Umwelt-<br />

Magazin 41 (2011) Nr. 12, S. 30–33.<br />

Literatur<br />

[1] Dohmann, M. und Schröder, M.: Energie in der <strong>Abwasser</strong>entsorgung<br />

– Rückschau und Ausblick. Korrespondenz<br />

<strong>Abwasser</strong>, Abfall 58 (2011) Nr. 6, S. 536–541.<br />

[2] Fricke, K.: Energieeffizienz kommunaler Kläranlagen. Herausgeber:<br />

Umweltbundesamt, Dessau-Roßlau, 2009.<br />

[3] DWA-A 216: Energiecheck und Energieanalyse – Instrumente<br />

zur Energieoptimierung von <strong>Abwasser</strong>anlagen, Entwurf<br />

2013. DWA Deutsche Vereinigung für <strong>Wasser</strong>wirtschaft,<br />

<strong>Abwasser</strong> und Abfall e. V., Hennef.<br />

[4] EVS: Kläranlage Illingen-Wustweiler. Informationsbroschüre<br />

des Entsorgungsverbandes Saar (EVS), Saarbrücken, 2009.<br />

[5] Müller, E. A., Kobel, B., Pinnekamp, J. und Böcker, K.: Handbuch –<br />

Energie in Kläranlagen. Ministerium für Umwelt, Raumordnung<br />

und Landwirtschaft des Landes Nordrhein-Westfalen, 1999.<br />

[6] Hasselbach, R.: Energiekostenmanagement beim Entsorgungsverband<br />

Saar (EVS), Fachtagung des DWA-Landesverbands<br />

Hessen/Rheinland-Pfalz/Saarland „Optimierungspotenziale<br />

auf Kläranlagen“ am 01.10.2013 in Emmelshausen.<br />

[7] DWA-M 229: Systeme zur Belüftung und Durchmischung<br />

von Belebungsanlagen – Teil 1: Planung, Ausschreibung und<br />

Ausführung. Ausgabe 05/2013. DWA Deutsche Vereinigung<br />

für <strong>Wasser</strong>wirtschaft, <strong>Abwasser</strong> und Abfall e. V., Hennef.<br />

[8] N.N.: Modelle der Rotoren von Drehkolbengebläsen,<br />

Drehkolbenverdichtern und Schraubenverdichtern. Aerzner<br />

Maschinenfabrik GmbH, https://www.aerzner.de/Produkte,<br />

abgerufen am 16.04.2014.<br />

[9] Ruppelt, E.: Druckluft Handbuch, 4. Ausgabe, Vulkan-Verlag,<br />

Essen, 2003.<br />

[10] Frey, W.: Gebläse für Belebungsanlagen. Leobendorf, 2012.<br />

[11] Surek, D.: Rotierende Verdrängermaschinen (Pumpen, Verdichter<br />

und Vakuumpumpen) 2. Ausg. (W. Faragallah, &<br />

D. Surek, Hrsg.) Sulzbach: W. H. Faragallah, 2004.<br />

[12] Wagner, M. R. and Pöpel, H. J.: Influence of the diffuser submergence<br />

and density on oxygen transfer and aeration efficiency.<br />

Proceedings of the Water Environment Federation<br />

69 th Annual Conference & Exposition, Dallas, Texas, October<br />

5–9, 1996, Volume 1, p. 437–448.<br />

Autoren<br />

Eingereicht: 30.05.2014<br />

Korrektur: 11.09.2014<br />

Dr.-Ing. Ralf Hasselbach<br />

E-Mail: ralf.hasselbach@evs.de |<br />

Entsorgungsverband Saar (EVS) |<br />

Mainzer Straße 261 |<br />

D-66121 Saarbrücken<br />

Prof. Dr.-Ing. Joachim Dettmar<br />

(Korrespondenz-Autor)<br />

E-Mail: joachim.dettmar@htwsaar.de |<br />

Hochschule für Technik und<br />

Wirtschaft des Saarlandes |<br />

University of Applied Sciences |<br />

Goebenstraße 40 |<br />

D-66117 Saarbrücken<br />

Dipl.-Ing. Tina Vollerthun<br />

Entsorgungsverband Saar (EVS) |<br />

Mainzer Straße 261 |<br />

D-66121 Saarbrücken<br />

Im Peer-Review-Verfahren begutachtet<br />

M. Eng. Stefanie Leick<br />

ENROTEC Holding GmbH & Co. KG |<br />

Untere Bliesstraße 13–15 |<br />

D-66538 Neunkirchen<br />

Oktober 2014<br />

1100 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

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Kosteneffizienz in der <strong>Abwasser</strong>entsorgung<br />

Kosten der <strong>Abwasser</strong>behandlung<br />

In diesem Buch werden aktuelle spezifische Kostendaten der Bereiche Kanal, Sonderbauwerke<br />

und Kläranlagen dargestellt. Die Angaben basieren auf eigenständig erhobenen<br />

Daten. Insgesamt wurden bayernweit 608 Kanalbaumaßnahmen erfasst. Im Bereich Sonderbauwerke<br />

waren es 151 Maßnahmen, bei den Kläranlagen wurden 38 Gesamtkläranlagenmaßnahmen<br />

sowie 138 Kläranlagenbauteilmaßnahmen erhoben. Als Bezugsgröße für<br />

die Auswertung wurden hauptsächlich der Meter Kanal und die Ausbaugröße gewählt, die<br />

unter Anwendung von Boxplots, Medianen, Regressionsformeln und Balkendiagrammen<br />

anschaulich dargestellt werden. Zusätzlich wurden die Einflüsse auf die Kosten genauer<br />

untersucht. So wurden im Kanalbereich u.a. der Ausschreibungszeitpunkt, die Art der<br />

<strong>Wasser</strong>haltung und die Bodenklasse als kostenverursachende Parameter identifiziert. Des<br />

Weiteren werden die Finanzierung, der Investitionskostenbedarf, die Kostenstrukturen und<br />

die Organisationsformen in der <strong>Abwasser</strong>behandlung betrachtet.<br />

Nils Horstmeyer, Stephanie Rapp-Fiegle, Brigitte Helmreich und Jörg E. Drewes<br />

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<strong>Wasser</strong>versorgung<br />

Langzeitsimulation von <strong>Wasser</strong>versorgungsanlagen<br />

zur Auslegung<br />

von Trinkwasserkraftwerken<br />

<strong>Wasser</strong>versorgung, örtliche Sensitivitätsanalyse, hydraulische Simulation, Epanet2, <strong>Wasser</strong>alter<br />

Robert Sitzenfrei, Judith von Leon, Hannes Jarosch und Wolfgang Rauch<br />

Die Implementierung von Trinkwasserkraftwerken in<br />

bestehende <strong>Wasser</strong>versorgungsanlagen kann einen<br />

Beitrag zur Reduktion von CO 2 Emissionen bei der<br />

Stromproduktion darstellen. Für die Auslegung<br />

solcher Anlagen kann auf hydraulische Simulationswerkzeuge<br />

zurückgegriffen werden. Üblicherweise<br />

wird bei der Modellierung von Trinkwasserversorgungsnetzen<br />

auf repräsentative Tagesgänge (z. B.<br />

verbrauchsreicher zukünftiger oder mittlerer Tag)<br />

zurückgegriffen. Für den Betrieb eines im Netz<br />

implementierten Trinkwasserkraftwerkes über einen<br />

längeren Zeitraum kann damit jedoch nur beschränkt<br />

eine Aussage getroffen werden. In dieser Arbeit wird<br />

der Ansatz einer Langzeitsimulation (zehn Jahre)<br />

eines Trinkwasserversorgungsnetzes vorgestellt. Damit<br />

kann bei der Auslegung von Trinkwasserkraftwerken<br />

auf einen längeren Beobachtungszeitraum zurückgegriffen<br />

werden. Des Weiteren wird aufgezeigt, wie<br />

mit der vorgeschlagenen Methodik anhand einer<br />

einfachen Kostenschätzung eine Optimierung der<br />

Aus legungsgröße der Turbine erfolgen kann.<br />

Designing Small Hydro Power Systems Based on<br />

Long-Time Simulation of Water Distribution Systems<br />

The implementation of small hydropower systems in<br />

water distribution systems is a meaningful strategy<br />

for renewable energy production. For the design of<br />

such systems based on hydraulic simulation (alike<br />

for water distribution systems), usually one or a few<br />

representative daily demand patterns are used. But<br />

for the operation of small hydropower systems, the<br />

changing boundary conditions in the water distribution<br />

system over the year are important. In this work<br />

the approach of a long-time simulation for a water<br />

distribution system (ten years with an hourly time<br />

step) is presented. It is shown how this approach can<br />

enhance the design procedure of small hydropower<br />

systems in water distribution systems. Additionally,<br />

this approach is used for a benefit cost analysis to<br />

determine the optimal design load for small hydro ­<br />

power system in a water distribution system.<br />

1. Einleitung und Zielsetzung<br />

Für eine nachhaltige Energiebereitstellung tritt die Nutzung<br />

von existierenden dezentralen Energiepotenzialen<br />

immer mehr in den Vordergrund. Die Implementierung<br />

von Trinkwasserkraftwerken in existierende Trinkwasserversorgungsanlagen<br />

stellt dabei eine Strategie dar, bei<br />

der mit nur geringen Investitionskosten existierende<br />

Potenziale erschlossen werden können. Insbesondere<br />

alpine <strong>Wasser</strong>versorgungsanlagen mit großen geodätischen<br />

Höhenunterschieden, bei denen üblicherweise<br />

mit Druckreduzierventilen [1] (zur Reduktion von<br />

Leitungsverlusten und zur Vermeidung von Materialschäden)<br />

sogar Energie ungenutzt in Wärme umgewandelt<br />

wird, eignen sich für solche Anlagen. Neben<br />

Pelton Turbinen können auch rückwärtslaufende<br />

Pumpen [2, 3], Gegendruckpeltonturbinen [4] oder<br />

auch andere Turbinentypen (z. B. [5]) installiert werden.<br />

Aber auch hybride Systeme in Kombination mit Windenergie<br />

und damit gespeisten Pumpen wurden bereits<br />

entwickelt und getestet [6]. Für die hydraulische Modellierung,<br />

Auslegung und Optimierung solcher Anlagen<br />

(auch in Kombination mit Energietarifoptimierung),<br />

wird üblicherweise auf einen einzelnen oder einige<br />

wenige repräsentative Tagesgänge (z. B. verbrauchsreicher<br />

zukünftiger oder mittlerer Tag) zurückgegriffen<br />

[7, 8]. Für den Betrieb eines Trinkwasserkraftwerkes<br />

über einen längeren Zeitraum kann damit jedoch nur<br />

beschränkt eine Aussage getroffen werden.<br />

Bei der Auslegung von Trinkwasserkraftwerken ist<br />

darauf zu achten, dass keinerlei negative Auswirkungen<br />

auf die bestehende Trinkwasserverteilung und keine<br />

qualitative Beeinträchtigungen des Trinkwassers auftreten.<br />

Jedoch können unter Umständen sogar positive<br />

Auswirkungen auf das Verteilungsnetzwerk resultieren<br />

(z. B. Reduzierung der Aufenthaltsdauer des <strong>Wasser</strong>s<br />

im Netz), welche ebenso nur mit einem größeren<br />

Oktober 2014<br />

1102 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

<strong>Wasser</strong>versorgung | FACHBERICHTE |<br />

Modellierungszeitraum aufgezeigt werden können. In<br />

dieser Arbeit wird daher der Ansatz einer Langzeitsimulationen<br />

(zehn Jahre mit einem stündlichen Zeitschritt)<br />

eines Trinkwasserversorgungsnetzes vorgestellt.<br />

Damit kann bei der Auslegung von Trinkwasserkraftwerken<br />

auf einen längeren Beobachtungszeitraum<br />

zurückgegriffen werden und auch positive Effekte<br />

hinsichtlich z. B. Aufenthaltsdauer können statistisch<br />

nachgewiesen werden.<br />

Die Vorgehensweise in diesem Artikel gliedert sich<br />

wie folgt: Zuerst werden Grundlagen und Stand der<br />

Technik im Bereich der Trinkwassersimulation insbesondere<br />

in Hinsicht auf Simulationszeitraum beschrieben<br />

(Abschnitt 2.1). In weiterer Folge wird ein Pre-screening<br />

Ansatz zur raschen Eingrenzung von möglichen<br />

Turbinenstandorten verwendet. Dieser Ansatz der<br />

„GIS-basierten Sensitivitätsanalyse“ wird in Abschnitt 2.2<br />

erläutert und basiert auf mehreren Simulationen über<br />

kurze Zeiträume (hier jeweils ein Tag). Im Abschnitt 2.3<br />

wird die Auslegung von Trinkwasserkraftwerken exemplarisch<br />

aufgezeigt. Die entwickelte Methodik der<br />

Langzeitsimulation über zehn Jahre von Trinkwasserversorgungsnetzen<br />

in Kombination mit Trinkwasserkraftwerken<br />

wird anschließend in Abschnitt 2.4 vorgestellt.<br />

Dieser Ansatz wird sowohl auf eine Fallstudie<br />

(Abschnitt 2.5) angewandt als auch zur Untersuchung<br />

unterschiedlicher Szenarien. Anschließend werden die<br />

Ergebnisse der einzelnen Schritte im Detail diskutiert<br />

(Abschnitt 3). Des Weiteren wird aufgezeigt, wie mit der<br />

vorgeschlagenen Methodik anhand einer einfachen<br />

Kostenschätzung eine Optimierung der Ausbaugröße<br />

der Turbine erfolgen kann. Es konnte eine optimale<br />

Ausbaugröße von 4,5 kW als effizienteste Ausbaugröße<br />

ohne bzw. 5 kW mit Investitionskostenzuschuss bestimmt<br />

werden. Des Weiteren konnte ermittelt werden,<br />

dass eine Turbine, welche ca. 35–40 % des Beobachtungszeitraums<br />

von zehn Jahren unter Volllast betrieben<br />

wird, die kosteneffizienteste Lösung darstellt.<br />

2. Methodik<br />

2.1 Hydraulische Simulation<br />

von Trinkwasserversorgungsnetzen<br />

Die hydraulische Simulation von <strong>Wasser</strong>versorgungsnetzwerken<br />

zielt darauf ab, die komplexen Verhältnisse<br />

von Druck und Durchfluss im Netz zu untersuchen. Es<br />

können aber auch <strong>Wasser</strong>qualitätsanalysen z. B. hinsichtlich<br />

Aufenthaltsdauer und <strong>Wasser</strong>alter durchgeführt<br />

werden. Die Berechnungen werden generell für stationäre<br />

Zustände durchgeführt [9]. Eine instationäre<br />

Berechnung der hydraulischen Zustände (z. B. für<br />

Druckstoßberechnungen) ist möglich, wird aber wegen<br />

des hohen numerischen Aufwands für Berechnungen<br />

von <strong>Wasser</strong>versorgungsnetzen selten durchgeführt. Um<br />

aber dennoch zeitlich veränderliche hydraulische<br />

Vorgänge abzubilden, wird üblicherweise auf eine<br />

Aneinanderreihung von stationären Zuständen zurückgegriffen<br />

[10]. Damit können die Auswirkungen von Tagesganglinien,<br />

Behälterfüllungen, etc. abgebildet werden.<br />

Für solche Anwendungen reicht eine Simulationszeit<br />

von einem oder wenigen Tagen.<br />

Für die Auslegung von Trinkwasserkraftwerken ist<br />

aber das hydraulische Verhalten über einen längeren<br />

Zeitraum von Interesse. Die Vorteile der Anwendung<br />

einer Langzeitsimulation von <strong>Wasser</strong>versorgungs netzen<br />

in Kombination mit der Auslegung von Trinkwasserkraftwerken<br />

soll in diesem Zusammenhang in dieser<br />

Arbeit gezeigt werden.<br />

2.2 GIS-basierte Sensitivitätsanalyse und<br />

Modellierung von Trinkwasserkraftwerken<br />

Diese spezielle Form der Sensitivitätsanalyse wurde<br />

ursprünglich für Sicherheits- und Vulnerabilitätsanalysen<br />

in <strong>Wasser</strong>versorgungsnetzen (z. B.: [11, 12]), aber auch<br />

<strong>Abwasser</strong>netzen (z. B.: [13, 14]) entwickelt. Beispielsweise<br />

wird bei der systematischen Analyse von Rohrbrüchen<br />

hintereinander der Ausfall eines jeden Rohres und jedes<br />

Knotens untersucht. Jede dieser erstellten Szenarien<br />

wird hydraulisch überrechnet und die Leistungsfähigkeit<br />

des jeweiligen Systems mithilfe von Systembewertungsfunktionen<br />

analysiert. Das Ergebnis einer solchen<br />

Systembewertungsfunktion wird GIS-basiert (geographisches<br />

Informationssystem) räumlich (d. h. an der<br />

Stelle des Ausfalls) normiert abgebildet. Wird dieser<br />

Vorgang für alle Elemente im hydraulischen Modell<br />

durchgeführt, erhält man eine Vulnerabilitätskarte hinsichtlich<br />

der Auswirkung eines Rohrbruchs bzw. Knotenausfalls.<br />

Für ein hydraulisches Modell mit n Elementen<br />

im System (Knoten und Leitungen) bedarf es somit n<br />

hydraulischer Simulationen für die Erstellung einer solchen<br />

Vulnerabilitätskarte. Solche GIS-basierten Karten<br />

eignen sich insbesondere auch für die Darstellung und<br />

auch Kommunikation von Untersuchungen. In [15] wurde<br />

dieses Konzept zur Erstellung von Potenzialkarten für<br />

Trinkwasserkraftwerke erweitert. Dazu wird nacheinander<br />

an jedem Knoten ein Trinkwasserkraftwerk im<br />

hydraulischen Modell hinzugefügt und anschließend<br />

hinsichtlich Energieproduktion aber auch Auswirkungen<br />

auf den Betrieb der Trinkwasserversorgung systematisch<br />

untersucht. Dieser Ansatz wurde für Trinkwasserkraftwerke<br />

zur Nutzung von (a) überschüssigem Druck und<br />

(b) überschüssigem <strong>Wasser</strong> entwickelt. Trinkwasserkraftwerke<br />

zur Nutzung von überschüssigem Druck<br />

werden anhand eines Druckreduzierventils modelliert<br />

und Kraftwerke zur Nutzung von überschüssigem <strong>Wasser</strong><br />

werden mittels der sogenannten Emittergleichung<br />

(Gleichung 2) abgebildet. Eine detaillierte Erläuterung,<br />

wie diese Komponenten modelltechnisch abgebildet<br />

wurden, kann in [15] nachgelesen werden.<br />

Für die hydraulische Modellierung selbst wird die frei<br />

verfügbare Software Epanet2 [16] verwendet. Die gängige<br />

Ausflussformel nach Torricelli (Gleichung (1)), kann<br />

in die in der Software implementierte Emittergleichung<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1103

| FACHBERICHTE<br />

|<br />

<strong>Wasser</strong>versorgung<br />

Bild 1. (a)<br />

Wirkungsgradkurve<br />

für eine<br />

Peltonturbine<br />

in Abhängigkeit<br />

der<br />

<strong>Wasser</strong>menge<br />

nach [17]; (b)<br />

Turbinensteuerung<br />

basierend auf<br />

dem <strong>Wasser</strong>stand<br />

im<br />

Hochbehälter.<br />

Wirkungsgrad<br />

Wirkungsgrad %<br />

100<br />

80 80<br />

60 60<br />

40 40<br />

Q η,max<br />

Q PT,max<br />

Start<br />

hydraulische<br />

Simulationt < t < t end<br />

t end<br />

H H<br />

HB HB<br />

> ><br />

3,0m<br />

ja ja<br />

H H<br />

HB HB<br />

< < 2,5m<br />

nein<br />

nein<br />

Bestimmung HH<br />

HB HB<br />

<strong>Wasser</strong>stand im im Behälter<br />

nein<br />

reduziere Q PT PT<br />

-1/8 Q PT,max<br />

20 20<br />

Q PT PT =Q =Q PT,max<br />

nächster Zeit-<br />

Turbine aus<br />

schritt<br />

t=t+1<br />

Q PT PT =0 =0<br />

00<br />

00 20 20 40 40 60 60 80 80 100<br />

(a) (a)<br />

PT<br />

(%)<br />

(b)<br />

Q PT<br />

/Q /Q PT,max<br />

ja ja<br />

H H < HB<br />

< 1,5m<br />

HB<br />

ja ja<br />

umgeformt werden (Gleichung (2)). Damit kann nun der<br />

Turbinendurchfluss (Q) in Abhängigkeit des Versorgungsdruckes<br />

(H) für jeden berechneten Zeitschritt ermittelt<br />

werden. Der Emitterexponent (γ) kann für diese Anwendung<br />

nach Literaturwerten mit konstant 0,5 angenommen<br />

werden [16]:<br />

Q(m 3 / s) = C d<br />

· A(m 2 )·<br />

2· g· H<br />

Q(m 3 / s) = C<br />

Q (m 3 d<br />

· A(m 2<br />

/ s) = C · H(m) γ )· 2· g· H<br />

(2)<br />

Q(m 3 / s) = C · H(m) )<br />

Der Emitterkoeffizient (C) errechnet sich aus einem Verlustbeiwert<br />

(C d ) (hier mit 0,6 angenommen), der Düsen-<br />

Q(m 3 / s) = C · H(m) )<br />

fläche C = C(A) d<br />

· A(m und 2 der ) · 2· Erdbeschleunigung g = 2,66· A(m 2 ) (g = 9,81 m/s²) zu<br />

γ<br />

γ<br />

(1)<br />

C = C d<br />

· A(m 2 ) · 2· g = 2,66· A(m 2 )<br />

(3)<br />

und<br />

1<br />

10Jahre<br />

m 3<br />

EP(kWh /Jahr) =<br />

Q t<br />

· H t<br />

(m) · t(–) ·1000 kg der verfügbaren<br />

· 9,81 m <strong>Wasser</strong>menge. Basierend auf<br />

Die ermittelte <strong>Wasser</strong>menge · h<br />

10·1000<br />

Σ(Q) und der Versorgungsdruck<br />

(H) für die berechneten 1<br />

Wirkungsgradkurven kann eine passende Turbine für<br />

t=0 s<br />

m 3 s 2 10JahreZeitschritte m 3 können anschließend<br />

zur Ermittlung 10·1000 der<br />

gegebene<br />

EP(kWh /Jahr) =<br />

Q t<br />

· H t<br />

(m) · t(–) ·1000 kg Randbedingungen<br />

· 9,81 m gewählt werden. Jedoch<br />

· h<br />

Σ<br />

t=0Energieproduktion s<br />

herangezogen<br />

werden.<br />

unterliegt m 3 dieses s 2 System, wie zuvor erläutert, großen<br />

Als Resultat dieses Pre-screening Ansatzes wird eine<br />

Potenzialkarte für die Installation von Trinkwasserkraftwerken<br />

erstellt, welche neben einem Energieerzeugungspotenzial<br />

auch Auswirkungen einer solchen Anlage auf<br />

die Leistungsfähigkeit des <strong>Wasser</strong>versorgungssystems<br />

beinhaltet. Dieser Pre-screening Ansatz wird in einem<br />

ersten Schritt in dieser Arbeit verwendet und basiert auf<br />

einer hydraulischen Simulation über 24 Stunden in<br />

stündlichem Zeitschritt. Die so ermittelten effizienten<br />

Standorte werden in weiterer Folge noch für eine<br />

detailliertere Untersuchung verwendet.<br />

2.3 Auslegung von Trinkwasserkraftwerken<br />

Die hydraulische Belastung von Trinkwasserversorgungsnetzen<br />

ist hoch variabel. Neben täglichen und wöchentlichen<br />

Schwankungen treten ebenso saisonale und<br />

sogar jährliche Variationen auf. Solche unterschiedlichen<br />

hydraulischen Belastungen resultieren natürlich auch in<br />

unterschiedliche Fließ- und Druckverhältnisse im Trinkwassernetz.<br />

Ein Trinkwasserkraftwerk im Rohrnetz ist daher<br />

im Betrieb ebenso diesen Fluktuationen ausgesetzt.<br />

Trinkwasserkraftwerke können an unterschiedlichen<br />

Stellen im Versorgungssystem angeordnet werden.<br />

Neben Drucküberschuss kann auch, wie zuvor bereits<br />

erläutert, insbesondere in alpinen Bereichen mit großen<br />

<strong>Wasser</strong>ressourcen und großen Höhendifferenzen ein<br />

<strong>Wasser</strong>überschuss genutzt werden. Dieser <strong>Wasser</strong>überschuss<br />

wird üblicherweise beim Hochbehälter in einen<br />

Vorfluter abgeworfen, kann aber auch im Netz zur Energieerzeugung<br />

genutzt werden. Die nachfolgenden Erläuterungen<br />

und Analysen beziehen sich nun auf <strong>Wasser</strong>überschusskraftwerke.<br />

Die Auslegung dieser Systeme<br />

basiert normalerweise auf dem verfügbaren <strong>Wasser</strong>druck<br />

Schwankungen. Für die Auslegung von Trinkwasserkraftwerken<br />

im Rohrnetzsystem müssen diese Schwankungen<br />

in Betracht gezogen werden.<br />

In dieser Arbeit wird eine vereinfachte Methodik verwendet,<br />

um den Mehrwert der Langzeitsimulation von<br />

Trinkwassersystemen für eine solche Planung aufzuzeigen.<br />

Eine detaillierte Auslegung oder eine Auslegung mit anderen<br />

Kostenkennwerten ist aber ohne große Änderung<br />

der Vorgehensweise möglich.<br />

Die Auslegung basiert auf der vereinfachten Wirkungsgradkurve<br />

in Bild 1 (a). Im Simulationsprogramm kann<br />

die Düsenöffnungsfläche der Peltonturbine in das<br />

Berechnungsprogramm eingegeben werden (Emittergleichung<br />

nach Gleichung (2)). Für 60 % des maximalen<br />

Durchflusses (Q PT,design = 60 % von Q PT,max ) hat die<br />

verwendete Wirkungsgradkurve ein Maximum (Q η,max ).<br />

Die Auslegung erfolgt daher auf diesen Durchfluss in<br />

Kombination mit der dadurch verursachten Druckhöhe<br />

Oktober 2014<br />

1104 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

<strong>Wasser</strong>versorgung | FACHBERICHTE |<br />

im System an dieser Stelle. Dadurch wird eine hohe<br />

Effizienz für eine große Bandbreite von <strong>Wasser</strong>mengen<br />

erreicht. Die Düsenfläche der Peltonturbine muss<br />

jedoch in Abhängigkeit der hydraulischen Verhältnisse<br />

im Trinkwasserversorgungssystem geregelt werden. Dazu<br />

wurde eine Steuerung basierend auf dem <strong>Wasser</strong>stand<br />

im Hochbehälter in das Modell implementiert (Ablaufschema<br />

siehe Bild 1 (b)). Das Ziel dieser einfachen<br />

Turbinensteuerung ist es, unter Einhaltung von betrieblichen<br />

Druckanforderungen sowie auch der Sicherstellung<br />

der Löschwasserreserven, die abzuarbeitende<br />

<strong>Wasser</strong>menge für ein Kraftwerk zu maximieren. Als Löschwasserreserve<br />

muss im vorliegenden Hochbehälter<br />

zumindest ein <strong>Wasser</strong>stand von 0,5 m gegeben sein.<br />

Nachdem das System auf Steuerungsmaßnahmen nur<br />

verzögert reagiert, wird der minimale <strong>Wasser</strong>stand und<br />

daher der Zeitpunkt für eine Abschaltung der Turbine<br />

mit 1,5 m <strong>Wasser</strong>stand im Behälter festgelegt. Der maximale<br />

<strong>Wasser</strong>stand im vorliegenden Behälter ist 3,63 m.<br />

Wenn der <strong>Wasser</strong>stand am Ende eines Zeitschrittes unterhalb<br />

von 2,5 m liegt, wird der Durchfluss der Turbine<br />

um ein Achtel der maximalen <strong>Wasser</strong>menge (1/8*Q PT,max )<br />

für den nächsten Zeitschritt reduziert. Bei einem<br />

<strong>Wasser</strong>stand über 3,0 m, wird die <strong>Wasser</strong>menge der<br />

Turbine auf die maximal (Q PT,max ) gesetzt. Für den<br />

jeweiligen Zeitschritt im System werden der Durchfluss<br />

in der Turbine, die tatsächliche Druckhöhe sowie<br />

die sich daraus ergebende Turbineneffizienz zur Bestimmung<br />

der Energieproduk tion nach Gleichung (4)<br />

heran gezogen [17].<br />

2.4 Ansatz der Langzeitsimulation von Trinkwassernetzen<br />

und Trinkwasserkraftwerken<br />

Der in dieser Arbeit entwickelte Ansatz basiert auf<br />

drei Stufen. In einem ersten Schritt wird, basierend auf<br />

der GIS-basierten Sensitivitätsanalyse (2.2), eine Eingrenzung<br />

von möglichen Standorten vorgenommen.<br />

Daraus werden drei Standorte für eine weitere detaillierte<br />

Analyse ausgewählt. Diese drei Standorte<br />

werden in einem zweiten Schritt basierend auf einer<br />

hydraulischen Langzeitsimulation (zehn Jahre) im Detail<br />

untersucht. In der grafischen Benutzeroberfläche der<br />

verwendeten Software Epanet2 ist eine solche Simulationsdauer<br />

mit unterschiedlichen Verbräuchen über<br />

die Zeit, Zuläufen sowie der ent wickelten Hochbehälter-Turbinen-Steuerung<br />

nicht vorgesehen bzw. nur<br />

sehr aufwändig zu implementieren. Daher wird eine<br />

zur Verfügung gestellte Programmierschnittstelle<br />

(Epanet2 programmers‘ toolkit) zusammen mit<br />

Matlab ® verwendet. Die gesamte Simulationsdauer<br />

wird mit stündlichen Intervallen durchgerechnet. Anschließend<br />

wird eine Simulation der Aufenthaltsdauer<br />

im System mit 10-minütigen Zeitschritten durchgeführt<br />

und die produzierte Energiemenge für die<br />

drei unterschiedlichen Standorte ermittelt. Für jeden<br />

Standort wird die resultierende Druck- und Aufenthaltsdauer<br />

im <strong>Wasser</strong>versorgungssystem untersucht<br />

und abschließend wird eine Kosten-Nutzen-Rechnung<br />

für die jeweilige Anlage durchgeführt. Mit dieser<br />

Vor gehensweise wird der beste Standort für ein<br />

Über wasserkraftwerk im Trinkwassernetz ermittelt<br />

und die kosteneffizienteste Ausbaugröße ermittelt .<br />

2.5 Fallstudienbeschreibung und<br />

untersuchte Szenarien<br />

Als Fallstudie wird die vorgestellte Methodik an einem<br />

vereinfachten hydraulischen Modell des Trinkwasserversorgungsnetzes<br />

von Kematen in Tirol getestet. Das<br />

System versorgt in etwa 2500 Einwohner. Der Hochbehälter<br />

wird von einer höherliegenden Quelle gespeist<br />

und umfasst ein Volumen von 1440 m³. In den Jahren<br />

von 2003 bis 2012 beträgt der durchschnittliche jährliche<br />

1<br />

1<br />

120<br />

0,8<br />

0,6<br />

F(x)0,<br />

0,4<br />

0,2<br />

Q min<br />

Q mean<br />

Q max<br />

0<br />

0 20 40 60 80 100 120<br />

(a) <strong>Wasser</strong>verbrauch (L/s)<br />

F(x)<br />

0,8<br />

0,6<br />

Q max<br />

Q min<br />

Sa<br />

0,4<br />

So<br />

Mo<br />

Di<br />

0,2<br />

Mi<br />

Do<br />

Fr<br />

0<br />

0 4 8 12 16 20 24<br />

(b)<br />

Stunden<br />

<strong>Wasser</strong>verbrauch (l/s)<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

0<br />

0<br />

(c)<br />

4 8 12 16 20 24<br />

Stunden<br />

Bild 2. (a) kumulative Verteilungsfunktion der maximalen (Q max ) mittleren (Q mean ) und minimalen (Q min ) Durchflussmengen<br />

über 10 Jahre; (b) Auftretenszeitpunkt von Q max und Q min in Abhängigkeit von Wochentagen (c) Kastengrafik der erstellten<br />

Verbrauchsganglinien (10 Jahre).<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1105

| FACHBERICHTE<br />

|<br />

<strong>Wasser</strong>versorgung<br />

Bild 3. (a) hydraulisches Modell der verwendeten Fallstudie samt Druck­ und Durchmesserverteilung, Lage der definierten<br />

Kontrollknoten (KK1 – KK3); (b) Ergebnisse der GIS­basierten Sensitivitätsanalyse (Potenzialkarte) mit drei identifizierten<br />

Standorten zur weiteren Untersuchung (TWKW 1–3).<br />

Abfluss vom Hochbehälter zwischen 7,25 L/s (2011) und<br />

8,96 L/s (2006). Der Zufluss zum Hochbehälter beträgt<br />

im Durchschnitt für den Beobachtungszeitraum 13,8 L/s<br />

und das Überwasser rinnt über einen Überlauf in einen<br />

Vorfluter. <strong>Wasser</strong>verluste werden nicht gesondert erfasst<br />

sind aber in den verwendeten Verbrauchsaufzeichnungen<br />

enthalten.<br />

Die <strong>Wasser</strong>verteilung in dieser Fallstudie erfolgt<br />

ausschließlich über geodätische Höhenunterschiede<br />

(Pumpen sind nicht installiert) mit einer Höhendifferenz<br />

zwischen Hochbehälter und Versorgungsknoten zwischen<br />

30 und 90 m. Das verwendete hydraulische Modell<br />

besteht aus 243 Knoten und 269 Leitungen (siehe Bild 3<br />

(a)) und wurde basierend auf Druck- und Durchflussmessungen<br />

kalibriert. <strong>Wasser</strong>verbrauchssaufzeichnungen<br />

stehen als Abflussaufzeichnungen am Hochbehälter<br />

(minimaler Tagesabfluss und maximaler Tagesabfluss<br />

(siehe Bild 2 (a)) und die dazugehörigen Zeitpunkte<br />

sowie der mittlere Tagesabfluss) zur Verfügung. In<br />

Bild 2 (b) ist die Auswertung der Auftretenszeitpunkte<br />

der minimalen (strichliert) und maximalen <strong>Wasser</strong>menge<br />

(durchgezogene Linien) für die unterschiedlichen<br />

Wochentage dargestellt. An etwa 80 % der Tage tritt der<br />

minimale <strong>Wasser</strong>verbrauch zwischen 0:00 und 4:00 morgens<br />

sowie der maximale Bedarf zwischen 6:00 und 20:00<br />

auf. Für unterschiedliche Wochentage ist kein klarer<br />

Trend ersichtlich. Basierend darauf wurden die<br />

Tagesverbrauchskurven mit stündlichen Werten über<br />

den Zeitraum von zehn Jahren erstellt. Die statistische<br />

Auswertung dieser 3665 Tagesganglinien ist in Bild 2 (c)<br />

dargestellt. Dabei sind alle für die jeweiligen Stunden<br />

im Zeitraum auftretenden <strong>Wasser</strong>verbräuche als<br />

Kastengrafik dargestellt. Dieser Datensatz von Tagesganglinien<br />

wird für die Langzeitsimulation mit Epanet2<br />

verwendet.<br />

Für die Untersuchungen mittels Langzeitsimulation<br />

werden zusammengefasst folgende Szenarien definiert:<br />

Szenario 0: Simulation Ist-Zustand (ohne Kraftwerk)<br />

• Szenario 1: Implementierung eines Trinkwasserkraftwerkes<br />

an der Stelle TWKW1 (siehe Bild 3 (b))<br />

• Szenario 2: Implementierung eines Trinkwasserkraftwerkes<br />

an der Stelle TWKW2 (siehe Bild 3 (b))<br />

• Szenario 3: Implementierung eines Trinkwasserkraftwerkes<br />

an der Stelle TWKW3 (siehe Bild 3 (b))<br />

Für die Szenarios 1 bis 3 wird die Turbinengröße mit<br />

7 kW basierend auf verfügbarer <strong>Wasser</strong>menge und<br />

Druckhöhe abgeschätzt und anschließend die Energieproduktion<br />

mithilfe einer Langzeitsimulation bestimmt.<br />

Für den ermittelten besten Turbinenstandort wird<br />

anschließend eine Optimierung der Ausbaugröße mithilfe<br />

einer Kosten-Nutzenrechnung durchgeführt .<br />

3. Resultate und Diskussion<br />

Die Analyse der Resultate erfolgt in drei Stufen:<br />

1. Alle Knoten im Trinkwasserversorgungssystem werden<br />

mithilfe der GIS-basierten Sensitivitätsanalyse<br />

als Pre-screening Methode mit einer 24-Stunden-<br />

Simulation getestet (3.1).<br />

2. Basierend auf (1), werden drei effiziente Standorte<br />

(TWKW1–3) für eine weitere detaillierte Analyse<br />

de finiert. Mit dem beschriebenen Ansatz der Langzeitsimulation<br />

werden diese Standorte weiter untersucht<br />

(3.2).<br />

3. Der effizienteste Standort (TWKW3) wird im Detail<br />

weiter untersucht (3.3). Dazu werden die Ausbaugrößen<br />

variiert und jeweils eine Kosten-Nutzen-<br />

Rechnung durchgeführt, um die optimale Ausbaugröße<br />

zu ermitteln. In der Kosten-Nutzen- Rechnung<br />

wird hierbei angenommen, dass das Überwasser,<br />

wie auch zuvor am Hochbehälter, vom TWKW-<br />

Standort in einen Vorfluter geleitet wird. Die dadurch<br />

entstehenden Kosten werden hier jedoch<br />

vernach lässigt.<br />

Oktober 2014<br />

1106 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

<strong>Wasser</strong>versorgung | FACHBERICHTE |<br />

3. 1 Ergebnisse Pre-Screening – Energiepotenzialkarte<br />

In Bild 3 (a), ist der Druck in der Spitzenstunde für die<br />

Fallstudie dargestellt. Zusätzlich sind die Durchmesser<br />

der Rohrleitungen durch unterschiedliche Farben<br />

gekennzeichnet. Es werden für die weiteren Untersuchungen<br />

drei Kontrollknoten (KK1, KK2 und KK3)<br />

definiert. Diese sind in Bild 3 (a) mit blauen Kreisen<br />

markiert und werden in weiterer Folge für die Auswertung<br />

von Druck und Aufenthaltsdauer im System<br />

herangezogen. In Bild 3 (b) ist die Potenzialkarte für<br />

Trinkwasserkraftwerke dargestellt. Wie bereits in Abschnitt<br />

2.2 erläutert, basieren diese Ergebnisse auf einer<br />

24 Stunden-Simulation (mittlerer Tag) und dienen zum<br />

Pre-screening möglicher effizienter Standorte für Trinkwasserkraftwerke.<br />

Knoten, die (nach dieser Methodik)<br />

ein Potenzial zu Energieproduktion von über 200 kWh/d<br />

aufweisen, sind grün markiert, wobei die Größe der<br />

Markierung zusätzlich einen Anhaltspunkt zum<br />

tatsächlichen Wert gibt. Rechnet man diesen Wert linear<br />

auf eine Jahresproduktion hoch (bei 365 Tagen ergeben<br />

sich 70 MWh), so wird diese überschätzt, da Bedarfsschwankungen<br />

und Variationen des Quellenzuflusses<br />

nicht berücksichtigt wurden. Anhand der mit dem Prescreening<br />

Ansatz ermittelten Potenzialkarte wurden<br />

drei Standorte für eine weitere, detailliertere Untersuchung<br />

ausgewählt (TWKW1, TWKW2 und TWKW3<br />

siehe Bild 3 (b)).<br />

3. 2 Langzeitsimulationen Ausgangssituation<br />

und TWKW 1–3<br />

Die Ausgangssituation wurde als Szenario 0 (ohne Trinkwasserkraftwerk)<br />

definiert. Unter diesen Bedingungen<br />

kommt es für das untersuchte System zu einem<br />

mittleren Überlaufvolumen von 212 500 m³/Jahr.<br />

Der zeitliche Verlauf der Druckverteilung in den<br />

Kontrollknoten sowie das <strong>Wasser</strong>alter sind in Bild 4 (a)<br />

bzw. Bild 4 (b) dargestellt. Der minimale Druck über<br />

die Simulationsperiode tritt in KK1 mit 22,99 m auf. In<br />

dieser Simulationsperiode von zehn Jahren sind ebenso<br />

Lastfälle vergleichbar bzw. sogar höher als die normativ<br />

ge forderten Auslegungslastfälle (größter stündlicher<br />

Verbrauch am verbrauchsreichen Tag, Löschwasserbedarf)<br />

enthalten. Gemäß der Österreichischen Norm<br />

[18] wäre das stündliche Maximum am verbrauchsreichen<br />

Tag 39,0 L/s und im Feuerlöschfall 52,3 L/s.<br />

Wie jedoch in Bild 2 (a) und (c) erkennbar ist, sind<br />

deutlich höhere Spitzenabflüsse (bis zu 100 L/s und<br />

mehr) in der Langzeitanalyse enthalten. Während des<br />

Simulationszeit raumes von zehn Jahren tritt in KK3<br />

ein maximales <strong>Wasser</strong>alter von 13.99 Tagen im Jahr 2002<br />

auf. Für 95 % der Simulationszeit liegt das <strong>Wasser</strong> alter<br />

in KK3 zwischen vier und sieben Tagen. Eine Zusammenfassung<br />

der Ergebnisse für Szenario 0 befindet sich in<br />

Tabelle 1.<br />

Für die Szenarien mit implementierten Trinkwasserkraftwerken<br />

(Szenario 1–3), reduziert sich das<br />

mittlere Überlaufvolumen um etwa 200 000 m³/Jahr<br />

beziehungsweise wird dieses <strong>Wasser</strong>volumen zur<br />

Energieproduktion herangezogen. Eine Analyse der<br />

Drucksituation für die unterschiedlichen Szenarien<br />

zeigt, dass sich bei entsprechender Turbinensteuerung<br />

der auftretende Minimaldruck über die Simulationsperiode<br />

nur marginal verändert. Des Weiteren resultiert<br />

eine Reduktion der Aufenthaltsdauer des <strong>Wasser</strong>s im<br />

Leitungssystem. Dies ist durch den höheren Durchfluss<br />

wegen der Nutzung des Überwassers bedingt. Die<br />

produzierte Energie als Jahresmittelung ist in Tabelle 1<br />

für die unterschiedlichen Szenarien angeführt.<br />

Druckhöhe (m)<br />

(a)<br />

Aufenthaltsdauer (t)<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012<br />

(b)<br />

Jahre<br />

Bild 4. Ganglinien zum (a) vorherrschenden Druck sowie zu (b) der Aufenthaltsdauer im <strong>Wasser</strong>versorgungssystem vom Zulauf<br />

zum Hochbehälter bis zu den Kontrollknoten (KK1–KK3).<br />

Jahre<br />

KK3<br />

2012<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1107

| FACHBERICHTE<br />

|<br />

<strong>Wasser</strong>versorgung<br />

(m 2 )· 2· g· H<br />

γ<br />

)<br />

· g = 2,66· A(m 2 )<br />

1<br />

0·1000<br />

Tabelle 1. Resultate der unterschiedlichen Szenarien basierend auf<br />

zehn Jahressimulation.<br />

Szenarien<br />

10Jahre<br />

Überlauf<br />

am Hochbehälter<br />

(m³/Jahr)<br />

Maximales<br />

<strong>Wasser</strong>alter<br />

(Tage)<br />

3.3 Detailanalysen Kosten-Nutzen und<br />

Ausbaugröße TWKW 3<br />

Diese Arbeit will den Vorteil einer Langzeitsimulation<br />

von Trinkwasserversorgungsnetzen für die Auslegung<br />

von Trinkwasserkraftwerken aufzeigen. Es wird hier<br />

daher nur eine vereinfachte Kostenschätzung verwendet.<br />

Ein Ansatz anderer Kostenkennwerte etc. würde aber<br />

in der vorgeschlagenen generellen Methodik keine<br />

Änderungen hervorrufen. Die nachfolgenden Gleichungen<br />

(4) bis (9) basieren auf einer in [19] durchgeführten<br />

Literaturstudie. Wie in Tabelle 1 ersichtlich,<br />

kann die größte Energiemenge am Standort TWKW3<br />

mit ca. 32 MWh/Jahr erzeugt werden, welche nachfolgend<br />

Q(m 3 hinsichtlich / s) = C d<br />

· A(m Auslegung 2 )· 2· g· und H Kosten-Nutzen untersucht<br />

wird. Dazu wird die Ausbaugröße der Turbine (AG)<br />

zwischen 0,5 kW und 10 kW in 0,5 kW Schritten (daher<br />

also Q(m 20 3 / unterschiedliche s) = C · H(m) ) Ausbaustufen) variiert und<br />

jeweils die Energieproduktion (EP) in kWh/Jahr, aufgrund<br />

der auftretenden Durchflüsse (Q t ), Druckhöhen<br />

(H t C ) und = C dafür entsprechende Wirkungsgrade (η t (-) für<br />

d<br />

· A(m 2 ) · 2· g = 2,66· A(m 2 )<br />

unterschiedliche <strong>Wasser</strong>mengen gemäß Bild 1 (a)) auf<br />

stündlicher Basis (h = 1 Stunde) bestimmt:<br />

EP(kWh /Jahr) =<br />

Mittleres<br />

<strong>Wasser</strong>alter<br />

(Tage)<br />

γ<br />

1<br />

10·1000<br />

10Jahre<br />

Σ<br />

t=0<br />

Minimal<br />

auftretender<br />

Druck<br />

(Ort) (m)<br />

2,44 (KK1) 22,99 (KK1)<br />

Q t<br />

m 3<br />

m<br />

Σ 3<br />

Q t<br />

· H t<br />

(m) · t(–) ·1000 kg · 9,81 m · h<br />

t=0 s<br />

m 3 s 2 (4)<br />

Für Trinkwasserkraftwerke dieser Größe wird ein Energieeinspeisetarif<br />

von 0,1055 €/kWh angenommen. Damit<br />

ergibt sich der jährliche Erlös (E) zu:<br />

E(€/Jahr) = EP(kWh/Jahr) · 0,1055(€/kWh) (5)<br />

s<br />

Produzierte<br />

Energie<br />

(kWh/Jahr)<br />

0 (Ist Zustand) 214 300 13,99 (KK3) 3,10 (KK2) 25,34 (KK2) –<br />

5,77 (KK3) 28,24 (KK3)<br />

1,31 (KK1) 20,98 (KK1)<br />

1 (TWKW1) 11 187 10,49 (KK3) 2,32 (KK2) 23,33 (KK2) 21 587<br />

5,06 (KK3) 26,23 (KK3)<br />

1,30 (KK1) 20,91 (KK1)<br />

2 (TWKW2) 10 637 10,49 (KK3) 2,33 (KK2) 23,26 (KK2) 22 157<br />

5,05 (KK3) 26,17 (KK3)<br />

1,26 (KK1) 21,61 (KK1)<br />

3 (TWKW3) 3560 10,37 (KK3) 2,22 (KK2) 23,96 (KK2) 32 176<br />

4,96 (KK3) 26,86 (KK3)<br />

Mit angenommenen Investitionskosten für Peltonturbinen<br />

dieser Größe von 3123 €/kW und zusätzlichen Investitionskosten<br />

von pauschal 11 000 €, ergeben sich die<br />

gesamten Investitionskosten (I) zu:<br />

I(€) = 3123(€/kW) · AG(kW) + 11 000(€) (6)<br />

Die jährlichen Betriebskosten (BK) werden mit 3 % der<br />

Investitionskosten abgeschätzt:<br />

BK(€/Jahr) = 0,03 · I(€) (7)<br />

Die inflationsbereinigten jährlichen Kapitalkosten (KapK)<br />

werden basierend auf einer Ammortisationszeit von<br />

15 Jahren mit 8,4 % der Investitionskosten abgeschätzt:<br />

KapK(€/a) = 0,084 · I(€) (8)<br />

Aktuell können in Österreich Investitionskostenzuschüsse<br />

für Kleinwasserkraftanlagen dieser Größe von 1500 €/kW<br />

beantragt werden [20]. Für KapK wird hier als zusätzliches<br />

Szenario mit dementsprechend reduzierten<br />

Investitionskosten gerechnet (KapK*). Stellt man den<br />

somit ermittelten jährlichen Erlös (E) den jährlichen<br />

Kosten (BK + KapK bzw. BK + KapK*) gegenüber, erhält<br />

man den jährlichen Profit mit:<br />

Profit(€/Jahr) = E(€/Jahr) – (BK(€/Jahr) + KapK(€/Jahr)) (9)<br />

m 3<br />

Die Ausbauleistung der Anlage wird basierend auf dem<br />

maximalen Durchfluss (Q PT,max ) und der verfügbaren<br />

statischen Druckhöhe abzüglich Rohrreibungsverluste<br />

für einen mittleren Bedarf ermittelt. Der höchste<br />

Wirkungsgrad der Anlage tritt bei 60 % von Q PT,max auf<br />

(P η,max ). Der Verlauf der betrieblichen Leistung über den<br />

Beobachtungszeitraum wird anhand der hydraulischen<br />

Langzeitsimulation ermittelt und beinhaltet die entsprechende<br />

verbrauchte <strong>Wasser</strong>menge und resultierenden<br />

Druckhöhe an der Turbine unter Berücksichtigung<br />

der aktuellen <strong>Wasser</strong>verbrauchssituation im<br />

restlichen Versorgungsnetz sowie des aktuellen <strong>Wasser</strong>standes<br />

im Hochbehälter.<br />

Die Auswertungen dieser auf einem stündlichen<br />

Zeitschritt basierenden Zeitserien ist in Bild 5 dargestellt.<br />

Die Auswertung erfolgt für unterschiedliche<br />

Ausbauleistungen<br />

· H t<br />

(m) · t(–) ·1000 kg · 9,81 m der Anlagen von 0,5–10 kW. In<br />

Bild 5 (a) wird die · h betriebliche Leistung für diese Aus-<br />

s 2<br />

baustufen in kumulativen Verteilfunktionen über den<br />

gesamten Berechnungszeitraum von zehn Jahren dargestellt.<br />

Beispielsweise kann man daraus ablesen, dass<br />

mit einer Ausbauleistung von 10 kW (dunkelblaue Linie)<br />

für in etwa 30 % der Zeit (ca. 110 Tage pro Jahr) diese<br />

Anlage mit einer <strong>Wasser</strong>menge von 0,6 Q PT,max (maximaler<br />

Wirkungsgrad) oder mehr betrieben werden kann. Eine<br />

Anlage mit einer Ausbauleistung kleiner ca. 2 kW läuft<br />

hingegen beinahe den ganzen Zeitraum unter Volllast<br />

Oktober 2014<br />

1108 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

<strong>Wasser</strong>versorgung | FACHBERICHTE |<br />

F(x)<br />

1<br />

4000<br />

0.8<br />

3000<br />

28<br />

8<br />

E<br />

KapK+BK<br />

0.6<br />

2000<br />

KapK*+BK<br />

Profit<br />

26<br />

6<br />

Profit*<br />

0.4<br />

Ausbauleistung (kW) 1000<br />

maximum* (5kW) 24<br />

4<br />

0.2<br />

10 7.5 5 2.5<br />

9.5 7 4.5 2 maximum (4,5kW)<br />

9 6.5 4 1.5 0<br />

8.5 6 3.5 1<br />

8 5.5 3 0.5<br />

negativ<br />

22<br />

2<br />

0<br />

0 2 4 6 8 10<br />

-1000<br />

0 2,5 5 7,5 10<br />

20<br />

0 2,5 5 7,5<br />

0<br />

10<br />

(a) betriebliche Leistung (kW) (b) Ausbauleistung (kW) (c) Ausbauleistung (kW)<br />

€/a<br />

minimaler Druck (P) (m)<br />

30<br />

KK1<br />

min(P)<br />

mittel(A)<br />

KK2 KK3<br />

Bild 5. (a) kumulative Verteilungsfunktionen der betrieblichen Leistung über zehn Jahre für unterschiedliche Ausbauleistungen;<br />

(b) Kosten-Nutzenanalyse für unterschiedliche Ausbauleistungen mit* und ohne Investitionszuschuss; (c) hydraulische<br />

(minimaler Druck) und <strong>Wasser</strong>qualitätsanalyse (mittleres <strong>Wasser</strong>alter) bei unterschiedlichen Ausbauleistungen für die<br />

definierten Kontrollknoten (KK1–KK3).<br />

10<br />

mittleres <strong>Wasser</strong>alter (A) (Tage)<br />

(Q PT,max ). Für jede dieser 20 unterschiedlichen Ausbaustufen<br />

wird nun anhand von den Formeln (4) bis (9) der<br />

erzielbare jährliche Profit ermittelt (Bild 5 (b)). Mit<br />

Ausbauleistungen zwischen ca. 3 und 5,5 kW kann<br />

demnach ein jährlicher Gewinn erwirtschaftet werden.<br />

Mit einer Ausbauleistung von 4,5 kW wird ein Maximum<br />

von 180 €/Jahr errechnet (Maximum grüne Linie in<br />

Bild 5 (b)). Mit einem Investitionskostenzuschuss von<br />

1500 €/kW sind Ausbauleistungen zwischen 2,5 und<br />

9,5 kW wirtschaftlich mit einem maximalen jährlichen<br />

Gewinn von 749 €/Jahr für eine Ausbauleistung von<br />

5 kW (Maximum der grün-strichlierten Linie Bild 5 (b)).<br />

In Bild 5 (c) sind die korrespondierenden minimal<br />

auftretenden Drücke (strichliert) sowie das mittlere<br />

<strong>Wasser</strong>alter (durchgezogene Linien) für die definierten<br />

Kontrollknoten (KK1–3) dargestellt. Es ist ersichtlich,<br />

dass mit der gewählten Hochbehältersteuerung keine<br />

ungünstigeren hydraulischen Verhältnisse im System<br />

geschaffen werden. Des Weiteren kann abgelesen werden,<br />

dass es zu einer geringfügigen Verbesserung des<br />

mittleren <strong>Wasser</strong>alters mit zunehmender Ausbauleistung<br />

kommt. Ebenso ist ersichtlich, dass eine Turbine, welche<br />

ca. 35–40 % des Beobachtungszeitraums von zehn Jahren<br />

mit der Ausbauleistung betrieben wird, die kosteneffizienteste<br />

Lösung in diesem Fall darstellt.<br />

Die in dieser Arbeit beschriebenen Langzeitanalysen<br />

wurden mit Verbrauchsaufzeichnungen über die letzten<br />

zehn Jahre durchgeführt. Es wurde also angenommen,<br />

dass die zukünftigen Jahre eine ähnliche Charakteristik<br />

aufweisen wie die vergangenen. Für eine Amortisationszeit<br />

von 15 Jahren ist aber gegebenenfalls von<br />

Interesse, wie sich die Bevölkerung, der <strong>Wasser</strong>bedarf je<br />

Einwohner und somit auch der gesamte <strong>Wasser</strong>bedarf<br />

in Zukunft entwickeln werden. Für die vorgestellte<br />

Fallstudie, wurden die Auswirkungen von zukünftigen<br />

Bedarfsunsicherheiten in [21] anhand von Langzeitsimulationen<br />

im Detail untersucht. Mit einem prognostizierten<br />

Bedarfsrückgang je Einwohner von ca. –2,2 %<br />

pro Jahr und einem erwarteten Bevölkerungswachstum<br />

von +0,6 % pro Jahr erhöht sich der jährliche Profit auf<br />

im Durchschnitt €1200/Jahr mit Schwankungen bis zu<br />

±500 €/Jahr für die einzelnen Jahre.<br />

4. Schlussfolgerungen<br />

In dieser Arbeit wurden die Vorteile einer Langzeitsimulation<br />

von <strong>Wasser</strong>versorgungsanlagen für die Auslegung<br />

von Trinkwasserkraftwerken vorgestellt. Damit<br />

kann das Langzeitverhalten des gesamten Systems für<br />

die Auslegung sowie auch für Kosten-Nutzenanalysen<br />

herangezogen werden. Die Anwendung wurde anhand<br />

einer alpinen Fallstudie gezeigt.<br />

Für die Suche eines optimalen Standortes für ein<br />

Trinkwasserkraftwerk im System wurde zuerst ein<br />

Pre-screening Ansatz (GIS-basierte Sensitivitätsanalyse)<br />

angewendet. Basierend auf diesen Ergebnissen wurden<br />

drei Standorte für eine weitere detaillierte Untersuchung<br />

mittels Langzeitsimulationen (zehn Jahre mit<br />

stündlichem Zeitschritt) ausgewählt. Mit Voll- und Teillaststunden<br />

und den korrespondierenden Wirkungsgraden<br />

der Turbine wurde der effizienteste Standort<br />

identifiziert und in weiterer Folge einer Kosten-Nutzenanalyse<br />

hinsichtlich optimaler Ausbaugröße unterzogen.<br />

Es konnte eine optimale Ausbaugröße von<br />

4,5 kW als effizienteste Ausbaugröße ohne bzw. 5 kW mit<br />

Investitionskostenzuschuss für die Fallstudie bestimmt<br />

werden. Die Anwendung der entwickelten Methodik<br />

wurde an einer kleinen Fallstudie getestet, kann<br />

aber ohne Weiteres auch auf größere Anwendungsfälle<br />

erweitert werden. Es konnte in dieser Arbeit gezeigt<br />

werden, dass eine detaillierte Betrachtung der Verhältnisse<br />

über lange Zeiträume eine signifikant bessere<br />

Planung von Trinkwasserkraftwerken ermöglicht.<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1109

| FACHBERICHTE<br />

|<br />

<strong>Wasser</strong>versorgung<br />

Danksagung<br />

Mit freundlicher Genehmigung von Elsevier basiert der vorliegende<br />

Beitrag auf einer Übersetzung des englischsprachigen Artikels<br />

„Long-time simulation of water distribution systems for the design<br />

of small hydro power systems“ in Renewable Energy [22]. Die<br />

Arbeit wurde hinsichtlich Literatur und Kostenkennwerte für den<br />

deutschsprachigen Raum adaptiert und erweitert.<br />

Diese Arbeit wurde aus den Mitteln des Landes Tirols im<br />

Rahmen der Machbarkeitsstudie „Trinkwasserkraftwerke“<br />

WIF-274-01-00005/01-0025 gefördert. Die Autoren bedanken<br />

sich des Weiteren bei der Gemeinde Kematen in Tirol bzw. bei den<br />

Gemeindewerken, für die Zuverfügungstellung der Daten.<br />

Literat ur<br />

[1] Nicolini, M. and Zovatto, L.: Optimal Location and Control of<br />

Pressure Reducing Valves in Water Networks. Journal of Water<br />

Resources Planning and Management 135 (2009), p. 178–187.<br />

[2] Carravetta, A., Del Giudice, Fecarotta, O. and Ramos, H.: Energy<br />

Production in Water Distribution Networks: A PAT Design<br />

Strategy. Water Resources Management 26 (2012), p. 3947–3959.<br />

[3] Störzer, G.: Einsatz von Pumpen als Turbinen (PAT) im Fallleitungsbetrieb<br />

des Zweckverbands Landeswasserversorgung.<br />

<strong>Wasser</strong>wirtschaft (99) 2009.<br />

[4] Baumann, R. und Juric, T.: Die Gegendruck-Peltonturbine als<br />

Lösung für die Energieproduktion in Trinkwassersystemen.<br />

<strong>Wasser</strong>wirtschaft 100 (2010), p. 15.<br />

[5] Chen, J., Yang, H. X, Liu, C. P., Lau, C. H. and Lo, M.: A novel<br />

vertical axis water turbine for power generation from water<br />

pipelines. Energy (54) 2013, p. 184–193.<br />

[6] Vieira, F. and Ramos, H. M.: Optimization of operational<br />

planning for wind/hydro hybrid water supply systems.<br />

Renewable Energy 34 (2009), p. 928–936.<br />

[7] Ramos, H. M., Kenov, K. N. and Vieira, F.: Environmentally<br />

friendly hybrid solutions to improve the energy and hydraulic<br />

efficiency in water supply systems. Energy for Sustainable<br />

Development 15 (2011), p. 436–442.<br />

[8] Vieira, F. and Ramos, H.: Optimization of the energy management<br />

in water supply systems. Water Science & Technology:<br />

Water Supply 9 (2009), p. 59–65.<br />

[9] Deuerlein, J.: Zur hydraulischen Systemanalyse von <strong>Wasser</strong>versorgungsnetzen.<br />

Doktorarbeit, Inst. für <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />

und Kulturtechnik, KIT – Karlsruher Institut für Technologie,<br />

Karlsruhe, 2002.<br />

[10] Klingel, P., Knobloch, A. und Nestmann, F.: Anwendung<br />

hydraulischer Simulationsmodelle zur Analyse und Planung<br />

von <strong>Wasser</strong>verteilungssystemen. <strong>Wasser</strong>wirtschaft (99) 2009.<br />

[11] Möderl, M., Sitzenfrei, R. und Rauch, W.: Sicherheits- und Notfallplanung<br />

bei Kontamination der <strong>Wasser</strong>versorgungsanlage.<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong>|<strong>Abwasser</strong> 153 (2012) Nr. 9, S. 964–972.<br />

[12] Möderl, M., Hellbach, C., Sitzenfrei, R., Mair, M., Lukas, A., Mayr,<br />

E., Perfler, R. and Rauch, W.: GIS Based Applications of<br />

Sensitivity Analysis for Water Distribution Models. In World<br />

Environmental and Water Resources Congress 2011, Palm<br />

Springs, California, United States, 2011, p. 14.<br />

[13] Sitzenfrei, R., Mair, M., Moderl, M. and Rauch, W.: Cascade<br />

vulnerability for risk analysis of water infrastructure. Water<br />

science and technology (64), p. 1885–91, 2011.<br />

[14] Sitzenfrei, R., Möderl, M., Fritsch, E. und Rauch, W.: Schwachstellenanalyse<br />

bei Mischwasseranlagen für eine sichere<br />

Bewirtschaftung. Österreichische <strong>Wasser</strong>- und Abfallwirtschaft<br />

64 (2012/04/01), p. 293–299.<br />

[15] Möderl, M., Sitzenfrei, R., Jarosch, H., Egger, A. und W. Rauch, W.:<br />

Örtliche Sensitivitätsanalyse zur Identifikation von effizienten<br />

Standorten für Trinkwasserkraftwerke. Österreichische<br />

<strong>Wasser</strong>- und Abfallwirtschaft (2012/09/01), p. 1–6. 2012.<br />

[16] Rossman, L. A.: EPANET 2 user manual. National Risk Management<br />

Research Laboratory – U.S. Environmental Protection<br />

Agency, Cincinnati, Ohio, 2000.<br />

[17] Bundesamt für Energie (BfE): Kleinwasserkraftwerke – Wahl,<br />

Dimensionierung und Abnahme einer Kleinturbine, 1995.<br />

[18] Transport-, Versorgungs- und Anschlussleitungen von<br />

<strong>Wasser</strong>versorgungsanlagen – Ergänzende Bestimmungen<br />

zu ÖNORM EN 805, 2002.<br />

[19] von Leon, J.: Modellierung und örtliche Optimierung von<br />

Trinkwasserkraftwerken. Dipl.-Ing., Institut für Infrastruktur,<br />

Arbeitsbereich Umwelttechnik, Universität Innsbruck, Innsbruck.<br />

2013.<br />

[20] Ökostromgesetz: Bundesgesetz für die Förderung der<br />

Elektrizitätserzeugung aus erneuerbaren Energieträgern<br />

(Ökostromgesetz 2012 – ÖSG 2012), Bundesgesetzblatt für<br />

die Republik Österreich, 2012.<br />

[21] Sitzenfrei, R., von Leon, J. and Rauch, W.: Long time simulations<br />

and analysis of future scenario for design and benefit<br />

cost analysis of small hydro power in water distribution<br />

system. In: World Environmental & Water Resources Congress,<br />

Portland, Oregon, USA, 2014, p. 9.<br />

[22] Sitzenfrei, R. and von Leon, J.: Long-time simulation of water<br />

distribution systems for the design of small hydropower<br />

systems. Renewable Energy (72) 2014, p. 182–187.<br />

Autoren<br />

Eingereicht: 05.03.2014<br />

Korrektur: 22.08.2014<br />

Im Peer-Review-Verfahren begutachtet<br />

Dipl.-Ing. Dr. techn. Robert Sitzenfrei<br />

E-Mail: Robert.Sitzenfrei@uibk.ac.at |<br />

Dipl.-Ing. Judith von Leon<br />

Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Wolfgang Rauch<br />

Universität Innsbruck |<br />

Institut für Infrastruktur |<br />

Arbeitsbereich Umwelttechnik |<br />

Technikerstrasse 13 |<br />

A-6020 Innsbruck<br />

Dipl.-Ing. Hannes Jarasch<br />

Ingenieurbüro für Umwelttechnik |<br />

<strong>Wasser</strong>-<strong>Abwasser</strong>-Energie |<br />

Maximilianstrasse 2 |<br />

A-6020 Innsbruck<br />

Oktober 2014<br />

1110 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

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Widerrufsrecht: Sie können Ihre Vertragserklärung innerhalb von zwei Wochen ohne Angabe von Gründen in Textform (z.B.<br />

Brief, Fax, E-Mail) oder durch Rücksendung der Sache widerrufen. Die Frist beginnt nach Erhalt dieser Belehrung in Textform.<br />

Zur Wahrung der Widerrufsfrist genügt die rechtzeitige Absendung des Widerrufs oder der Sache an die Vulkan-Verlag GmbH,<br />

Versandbuchhandlung, Friedrich-Ebert-Straße 55, 45127 Essen.<br />

Ort, Datum, Unterschrift<br />

PAQFAL22014<br />

Nutzung personenbezogener Daten: Für die Auftragsabwicklung und zur Pflege der laufenden Kommunikation werden personenbezogene Daten erfasst und gespeichert. Mit dieser Anforderung erkläre ich mich damit einverstanden, dass ich<br />

vom DIV Deutscher Industrieverlag oder vom Vulkan-Verlag per Post, per Telefon, per Telefax, per E-Mail, nicht über interessante, fachspezifische Medien und Informationsangebote informiert und beworben werde.<br />

Diese Erklärung kann ich mit Wirkung für die Zukunft jederzeit widerrufen.

| PRAXIS<br />

|<br />

Schnellere Inbetriebnahme durch einfacheres<br />

Engineering<br />

Kooperation von Krohne Messtechnik und Phoenix Contact<br />

Thomas Geiz, Industry Management Infrastructure, Industry Solutions, Phoenix Contact Electronics GmbH,<br />

Bad Pyrmont<br />

In der <strong>Wasser</strong>wirtschaft steigen die<br />

Anforderungen an die Anlagen<br />

und das Personal stetig. Daher wird<br />

es immer wichtiger, die Vielfalt der<br />

verwendeten Software und Ausrüstung<br />

durch die Definition von<br />

Standards zu begrenzen. Wie eine<br />

solche Lösung aussehen kann, zeigt<br />

das Beispiel des Zweckverbands<br />

<strong>Wasser</strong>versorgung und <strong>Abwasser</strong>entsorgung<br />

Geiseltal.<br />

Heute fordern wasserwirtschaftliche<br />

Betriebe von ihren Lieferanten<br />

nicht nur die Bereitstellung einzelner<br />

Komponenten, sondern ganzheitlicher<br />

Lösungen. Um hier sowohl<br />

den Betreibern als auch den<br />

Planern und Systemintegratoren<br />

einen möglichst hohen Nutzen zu<br />

bieten, kooperiert Phoenix Contact<br />

mit verschiedenen Unternehmen<br />

der Mess-, Regel- und Antriebssowie<br />

der Visualisierungstechnik.<br />

Da die Feldgeräte nun durchgängig<br />

in die Leittechnik eingebunden<br />

sowie aufgrund standardisierter<br />

Funktionsbausteine optimal auf die<br />

Steuerungs- und Visualisierungslösung<br />

abgestimmt sind, vereinfacht<br />

sich das Engineering und die Anlagen<br />

können schneller in Betrieb genommen<br />

werden. Außerdem lassen<br />

sich Störungen innerhalb kurzer<br />

Zeit auffinden und beheben. Die<br />

technische Grundlage für das Konzept<br />

bildet ein offenes Automatisierungssystem<br />

in Kombination mit der<br />

standardisierten Baustein-Bibliothek<br />

Waterworx von Phoenix Contact.<br />

Die Bibliothek beinhaltet unter anderem<br />

Funktionsbausteine zur Einbindung<br />

der Feldgeräte der Krohne<br />

Messtechnik GmbH, Danfoss A/S,<br />

Auma Riester GmbH & Co. KG sowie<br />

Hach Lange GmbH. Bausteine zur<br />

Integration der Komponenten weiterer<br />

Unternehmen in wasserwirtschaftliche<br />

Anwendungen sind in<br />

Vorbereitung.<br />

Partnerschaftlicher Ansatz<br />

hat überzeugt<br />

Den Betreiber der zum Zweckverband<br />

<strong>Wasser</strong>versorgung und <strong>Abwasser</strong>entsorgung<br />

Geiseltal (ZWAG)<br />

gehörenden Kläranlagen hat der<br />

partnerschaftliche Ansatz überzeugt.<br />

Oktober 2014<br />

1112 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

| PRAXIS |<br />

In seinen <strong>Abwasser</strong>-Pumpwerken<br />

kommen deshalb Messtechnik von<br />

Krohne sowie Automatisierungsgeräte<br />

von Phoenix Contact zum<br />

Einsatz (Bild 1). Das Verbandsgebiet<br />

des ZWAG umfasst die Stadt<br />

Braunsbedra mit den Ortsteilen<br />

Großkayna, Roßbach, Krumpa und<br />

Gröst. Braunsbedra liegt etwa 25 km<br />

südlich von Halle (Saale) und rund<br />

35 km westlich von Leipzig. Nahe<br />

der Stadt ist mit dem Geiseltalsee<br />

der größte See Sachsen-Anhalts<br />

sowie der größte künstliche See<br />

Deutschlands entstanden. Seine<br />

Flutung begann am 30. Juni 2003<br />

und endete am 29. April 2011.<br />

Bis 1995 wurde im Gebiet des<br />

Zweckverbands <strong>Wasser</strong>versorgung<br />

und <strong>Abwasser</strong>entsorgung Geiseltal<br />

hauptsächlich Braunkohle abgebaut.<br />

Heute befindet sich dort ein Naherholungsgebiet,<br />

das aus der schon<br />

erwähnten Flutung der alten Tagebaue<br />

resultiert. Um den <strong>Wasser</strong>haushalt<br />

der Region nicht negativ<br />

zu beeinflussen, dürfen weder<br />

ungereinigte noch gereinigte Abwässer<br />

in den Geiseltalsee transportiert<br />

werden (Bild 2).<br />

Zur ordnungsgemäßen Schmutzwasser-Beseitigung<br />

im gesamten<br />

Geiseltal wurde vom Regierungspräsidium<br />

Halle vielmehr festgelegt,<br />

dass die Verbände AZV Merseburg,<br />

AZV Oberes Geiseltal sowie der<br />

ZWAG alle anfallenden Abwässer<br />

in die Zentralkläranlage des ZWAG<br />

einleiten. Im zwischen 2000 und<br />

2002 errichteten Klärwerk, das für<br />

23 000 Einwohnerwerte ausgelegt<br />

ist, wird es dann mechanisch und<br />

bio logisch gereinigt. Seit der Inbetriebnahme<br />

sind bereits 5,7 Mio. m 3<br />

Schmutzwasser geklärt worden.<br />

Geräte werden über Funktionsbausteine<br />

integriert<br />

Im Rahmen von Modernisierungsmaßnahmen<br />

suchten die Verantwortlichen<br />

des ZWAG nach einer<br />

neuen Lösung für ihre <strong>Abwasser</strong>-<br />

Pumpwerke. Diese sollte ganzheitlich<br />

sein, also nicht nur einzelne<br />

Komponenten verschiedener Hersteller<br />

beinhalten. Vor diesem Hintergrund<br />

hat das optimal aufeinander<br />

abgestimmte Konzept von Krohne<br />

Messtechnik und Phoenix Contact<br />

überzeugt. Grundlage des Ansatzes<br />

sind die gemeinsam von beiden Unternehmen<br />

entwickelten Funktionsbausteine<br />

der <strong>Wasser</strong>-Prozessbibliothek<br />

Waterworx. Über die Bausteine<br />

lässt sich die Messtechnik einfach<br />

in die Automatisierungs- und Leittechnik<br />

einbinden.<br />

Der Zweckverband <strong>Wasser</strong>versorgung<br />

und <strong>Abwasser</strong>entsorgung<br />

Geiseltal nutzt seit 2012 Steuerungstechnik<br />

von Phoenix Contact. In den<br />

Schaltschränken der <strong>Abwasser</strong>-Pumpwerke<br />

ist beispielsweise eine Kleinsteuerung<br />

ILC 171 ETH 2 TX verbaut.<br />

Die SPS wird über die zwei integrierten<br />

Ethernet-Schnittstellen mit der<br />

Engineering-Software PC Worx gemäß<br />

IEC 61131 parametriert und<br />

programmiert. Die beiden Interfaces<br />

erlauben zudem den gleichzeitigen<br />

Datenaustausch mit OPC-<br />

Servern sowie die Kommu nikation<br />

mit TCP/IP-fähigen Teilnehmern.<br />

Durch den steckbaren Pa rametrierungs<br />

speicher lassen sich die<br />

Anlagenapplikation oder andere<br />

hinterlegte Daten einfach auswechseln.<br />

Die Kleinsteuerung passt sich<br />

ferner flexibel an die jeweiligen<br />

Applikationsanforderungen an, indem<br />

die benötigten Standard- und Funktionsmodule<br />

einfach an sie angereiht<br />

werden (Bild 3).<br />

Vernetzung erfolgt über<br />

unternehmenseigene Kupferleitungen<br />

Bei den zu modernisierenden Applikationen<br />

handelt es sich um drei<br />

<strong>Abwasser</strong>-Pumpwerke. Das Pumpwerk<br />

Stöbnitzer Mitte pumpt das<br />

Schmutzwasser direkt in den zur<br />

Kläranlage führenden Kanal. Im Gegensatz<br />

dazu beschicken die beiden<br />

neuen Pumpwerke am Geiseltalsee<br />

– das Hauptpumpwerk Strand<br />

Mücheln und das Pumpwerk Strand<br />

Mücheln – den Kanal wechselseitig,<br />

was energetisch sinnvoller ist als eine<br />

kaskadenförmige Einleitung. In diesem<br />

Zusammenhang sind verschiedene<br />

automatisierungstechnische<br />

Aufgabenstellungen realisiert worden.<br />

Dazu gehören die Einbindung der<br />

Pumpwerke via Mobilfunk und SH-<br />

DSL-Technik in das Leitsystem der<br />

▶ ▶<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1113<br />

Bild 1. In den<br />

<strong>Abwasser</strong>-<br />

Pumpwerken<br />

des ZWAG<br />

kommen<br />

Messtechnik<br />

von Krohne<br />

und Automatisierungsgeräte<br />

von Phoenix<br />

Contact zum<br />

Einsatz.<br />

Bild 2. Der aus einem Braunkohle-Tagebau<br />

entstandene Geiseltalsee ist der größte künstliche<br />

See Deutschlands.<br />

Bild 3. Neben der Kleinsteuerung ILC 171 ETH 2TX<br />

(unten links) setzt der ZWAG auch Modems (oben<br />

rechts) und eine unterbrechungsfreie Stromversorgung<br />

(oben links) von Phoenix Contact ein.

| PRAXIS<br />

|<br />

Bild 4. Die Pumpwerke werden vor Ort über ein<br />

Touch Panel von Phoenix Contact bedient.<br />

Bild 5. Steffen Hendel, Elektromeister beim ZWAG,<br />

will die gute Zusammenarbeit mit Krohne und<br />

Phoenix Contact auch in Zukunft fortsetzen.<br />

Kläranlage sowie die Integration der<br />

Feldgeräte – wie dem Durchflussmesser<br />

Optiflux 2050 W von Krohne –<br />

sowie anderer Komponenten der<br />

Mess- und Antriebstechnik.<br />

Zum Einsatz kommt hier unter<br />

anderem das PSI-Modem SHDSL/<br />

ETH. Mit dem industriellen Standleitungs-Modem<br />

lassen sich serielle<br />

Geräte breitbandig über unternehmenseigene<br />

Kupferleitungen vernetzen.<br />

Die verwendete SHDSL-Technologie<br />

ermöglicht Datenraten bis<br />

30 MBit/s. Wird eine geringere Übertragungsgeschwindigkeit<br />

gewählt,<br />

überbrückt das Gerät Distanzen bis<br />

10 km. Mit dem SHDSL-Modem können<br />

Punkt-zu-Punkt-Verbindungen,<br />

Streckenredundanz sowie Linien- und<br />

Sterntopologien aufgebaut werden.<br />

Es zeichnet sich außerdem durch<br />

eine einfache Bedienung aus. So<br />

ermitteln die Modems, die im Netzwerk<br />

nicht sichtbar sind, automatisch<br />

die SHDSL-Rate untereinander,<br />

sodass eine Konfiguration über DIP-<br />

Schalter entfällt. Die Vergabe einer<br />

IP-Adresse sowie eine Client/Server-<br />

Konfiguration ist nicht notwendig.<br />

Ein integriertes Logbuch sowie die<br />

Alarmausgänge erleichtern Service-<br />

Einsätze vor Ort.<br />

Mobilfunk ersetzt fehlende<br />

kabelbasierte Verbindungen<br />

Stehen keine unternehmenseigene<br />

Leitungen oder das öffentliche Telefonnetz<br />

zur Verfügung, wird der<br />

leistungsfähige 3G-Router der Produktfamilie<br />

PSI-Modem zur funkbasierten<br />

Weiterleitung der Daten<br />

an das Leitsystem genutzt. Die<br />

Pumpwerke sind über eine UMTS/<br />

HSPA-Verbindung in das IP-Netzwerk<br />

eingebunden. Funktioniert<br />

diese Verbindung nicht, schaltet der<br />

3G-Router automatisch auf GPRS/<br />

EDGE um. Die in das Gerät eingebaute<br />

Firewall und die VPN-Unterstützung<br />

schützen die Applikation<br />

vor unbefugten Zugriffen. Darüber<br />

hinaus werden die Datenverbindung<br />

und die Qualität des Mobilfunknetzes<br />

überwacht. Verschlechtert<br />

sich diese, setzt das 3G-Modem eine<br />

entsprechende Nachricht ab oder<br />

baut die Mobilfunk-Verbindung neu<br />

auf. Sechs konfigurierbare Schalteingänge<br />

erlauben hier den unabhängigen<br />

Versand der SMS oder<br />

E-Mail – und das auch an mehrere<br />

Empfänger. Die vier integrierten<br />

Schaltausgänge können per Passwortgeschützter<br />

SMS betätigt werden,<br />

um den Anlagenzustand aus der<br />

Ferne zu kontrollieren und Funktionen<br />

zu schalten.<br />

Der Schutz vor Überspannungsschäden<br />

und die Sicherstellung der<br />

Betriebsbereitschaft durch eine moderne<br />

unterbrechungsfreie Stromversorgung<br />

(USV) Trio Power haben<br />

bei der Entscheidung für die Kooperationspartner<br />

Krohne und Phoenix<br />

Contact ebenfalls eine große Rolle<br />

gespielt. Die USV vereint dabei<br />

das Netzteil und die elektronische<br />

Umschalteinheit in einem Gehäuse,<br />

während unterschiedliche Akku-<br />

Module für eine hohe Flexibilität<br />

sorgen. Auch in diesem Fall unterstützen<br />

die Funktionsbausteine der<br />

Waterworx-Bibliothek bei der einfachen<br />

Einbindung der Geräte. Vor<br />

Ort können die Pumpwerke über<br />

Touch Panel bedient und visualisiert<br />

werden (Bild 4).<br />

Fazit<br />

Durch die aufeinander abgestimmte<br />

Mess- und Automatisierungstechnik<br />

von Krohne und Phoenix Contact<br />

kann der ZWAG seine Anlagen<br />

optimieren, da sich die Geräte<br />

einfach implementieren lassen.<br />

Steffen Hendel, Elektromeister beim<br />

ZWAG (Bild 5), erklärt abschließend:<br />

„Nachdem das Projekt erfolgreich<br />

um gesetzt worden ist, werden<br />

wir die gute Zusammenarbeit mit<br />

Krohne und Phoenix Contact auch<br />

in Zukunft fortsetzen. So profitieren<br />

wir bei weiteren Modernisierungsaktivitäten<br />

von den Vorteilen einer<br />

durchgängigen Technologie. Neben<br />

den Komponenten und Engineering-<br />

Dienstleistungen haben uns zudem<br />

die Kundenorientierung, Nachhaltigkeit<br />

und Zuverlässigkeit beider<br />

Unternehmen überzeugt“.<br />

Kontakt:<br />

PHOENIX CONTACT<br />

Deutschland GmbH,<br />

Flachsmarktstraße 8,<br />

D-32825 Blomberg,<br />

Tel. (05235) 3-12000,<br />

Fax (05235) 3-12999,<br />

E-Mail: info@phoenixcontact.de,<br />

www.phoenixcontact.de<br />

Oktober 2014<br />

1114 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

| PRAXIS |<br />

Wilhelmshaven setzt für die Kanalsanierung auf<br />

Wickelrohre von AMITECH<br />

Neuer Kanal für die Schellingstraße: Ein 200 m langes Teilstück des 660 m<br />

langen Kanals wird als Stauraumkanal dienen und mit FLOWTITE GFK-<br />

Wickelrohren DN 1200 ausgeführt. © STRABAG<br />

Zu den großen Investitionsprojekten,<br />

welche die kreisfreie<br />

Stadt Wilhelmshaven am Jadebusen<br />

nachhaltig prägen werden, zählt ein<br />

umfassendes Konzept zur Verbesserung<br />

der Radverkehrsinfrastruktur.<br />

Unter anderem wird die 660 m lange<br />

Schellingstraße zur Fahrradstraße<br />

umgestaltet; dafür wird die in baulich<br />

schlechtem Zustand befind liche<br />

Straße grundlegend saniert. Bei der<br />

Entscheidung für die vom Bund<br />

geförderte Verkehrsberuhigungsmaßnahme<br />

hat nicht zuletzt die<br />

Tatsache eine wichtige Rolle gespielt,<br />

dass die Schellingstraße als<br />

Zufahrts straße zum nahegelegenen,<br />

im Herbst 2013 eröffneten Neuen<br />

Gymnasium Wilhelmshaven dient.<br />

Der Auftraggeber, die städtischen<br />

Technischen Betriebe Wilhelmshaven<br />

(TBW), beschloss, im Zuge der notwendigen<br />

Umgestaltung auch die<br />

Kanalisation der Schellingstraße zu<br />

sanieren und dabei sowohl den<br />

Sammler als auch die Hausanschlüsse<br />

und Sinkkastenleitungen zu erneuern.<br />

Auch die Haltungen wurden<br />

hydraulisch neu berechnet, da der<br />

alte Sammler aus Steinzeug ungenügend<br />

dimensioniert war, was<br />

bei Starkregenereignissen immer<br />

wieder zu Überschwemmungen der<br />

Schelling straße sowie der angrenzenden<br />

Straßenzüge geführt hatte.<br />

Für die Planung der Baumaßnahme<br />

zeichnet die Ingenieurgesellschaft<br />

Nordwest mbH verantwortlich. Den<br />

Auftrag für die Erstellung des<br />

neuen Mischwasserkanals führt die<br />

STRABAG AG, Direktion Nordwest,<br />

Bereich Weser-Ems/Gruppe Wilhelmshaven<br />

mit FLOWTITE GFK-Wickelrohren<br />

der AMITECH Germany<br />

GmbH aus; ein 200 m langes<br />

Teilstück des 660 m langen Kanals<br />

wird als Stauraumkanal dienen.<br />

Ausschlaggebend für die Entscheidung<br />

zugunsten von glasfaserverstärkten<br />

Kunststoffrohren war neben<br />

den hervorragenden Produkteigenschaften<br />

vor allem das problemlose<br />

Handling auf der Baustelle, von dem<br />

sich das ausführende Unternehmen<br />

bereits bei anderen Tiefbau-Maßnahmen<br />

überzeugt hatte, zuletzt<br />

beim Bau einer <strong>Abwasser</strong>druckleitung<br />

in Wilhelmshaven.<br />

Weichenstellung für noch<br />

mehr Fahrradfreundlichkeit<br />

Rund 1000 Schüler und Lehrer fahren<br />

das Neue Gymnasium Wilhelmshaven<br />

an Wochentagen an, das aus<br />

der Zusammenlegung des Gymnasiums<br />

am Mühlenweg mit dem<br />

Käthe-Kollwitz-Gymnasium entstanden<br />

ist. Dementsprechend hoch ist<br />

das Verkehrsaufkommen. Nach Aussage<br />

von Auftraggeber und Planer<br />

war der Zustand der Fahrbahndecke<br />

zuletzt in so schlechtem Zustand,<br />

dass eine grundsätzliche Sanierung<br />

das Gebot der Stunde war. Die Stadt<br />

machte deshalb Nägel mit Köpfen,<br />

und das gleich in mehrfacher Hinsicht:<br />

Wenn man die Straße schon<br />

bis in 1 m Tiefe aufreißt, kann man<br />

gleich noch ein Stück tiefer gehen und<br />

auch die in die Jahre gekommene<br />

Kanalisation fit für die Zukunft machen,<br />

so die Überlegung. Besonders<br />

die inzwischen immer häufiger<br />

auftretenden Starkregenereignisse<br />

hätten immer wieder zu Überschwemmungen<br />

geführt und deshalb<br />

eine angemessene Reaktion<br />

erfordert, hieß es auf Seiten des<br />

Auftraggebers TBW.<br />

Damit nicht genug: Schon heute<br />

steht das Verkehrsmittel Fahrrad bei<br />

den Wilhelmshavenern in hohem<br />

Ansehen und die hohe Akzeptanz<br />

in der Bevölkerung findet ihren<br />

Ausdruck auch im gut ausgebauten<br />

Radwegenetz von rund 140 km<br />

Länge. Zukünftig soll der Individualverkehr<br />

in Wilhelmshaven aber noch<br />

fahrrad- und damit auch umweltfreundlicher<br />

werden. Dafür hat die<br />

Stadt bereits im Jahr 2009 ein<br />

Radverkehrskonzept erstellen lassen,<br />

dass auch die Schellingstraße betrachtete.<br />

Mit der Umwandlung<br />

in eine reine Fahrradstraße folgt<br />

die Stadt Wilhelmshaven nun den<br />

Empfehlungen des Konzeptes; bis<br />

zum Ende des Jahres sollen sämtliche<br />

baulichen Maßnahmen abgeschlossen<br />

sein. Die Chancen dafür,<br />

dass sich die veranschlagte Bauzeit<br />

▶ ▶<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1115

| PRAXIS<br />

|<br />

Vorteile in der Bauausführung: Aufgrund der im<br />

Vergleich zu Betonrohren deutlich dünneren<br />

Rohrwandung von GFK-Rohren fällt auch deutlich<br />

weniger Aushub an. © STRABAG<br />

AMITECH-GFK-Rohre sind korrosionsbeständig<br />

und zeichnen sich durch ihre Säurefestigkeit in<br />

<strong>Wasser</strong>- und <strong>Abwasser</strong>systemen aus. Die glatte<br />

Rohr-Innenwand gestattet Fließgeschwindigkeiten<br />

von bis zu 8 m/s. © Amitech Germany GmbH<br />

von 10 Monaten einhalten lässt,<br />

stehen gut – dazu tragen die von<br />

AMITECH just-in-time auf die Baustelle<br />

gelieferten FLOWTITE-GFK-<br />

Rohre bei.<br />

Die wirtschaftlichste Lösung<br />

Dipl.-Ing. Hueseyin Akkurt, technischer<br />

Gruppenleiter bei der STRABAG AG,<br />

arbeitet nicht zum ersten Mal mit<br />

den FLOWTITE-Rohren. „Mit GFK-<br />

Rohren von AMITECH haben wir in<br />

der Vergangenheit bereits mehrfach<br />

gute Erfahrungen gesammelt – zuletzt<br />

beim Bau einer <strong>Abwasser</strong>druckwasserleitung<br />

DN 1200 zwischen dem<br />

Pumpwerk Süd und der Zentralkläranlage<br />

in Wilhelmshaven.“ Die<br />

Umsetzung des Projektes, im Zuge<br />

dessen rund 6 km Haltungen in<br />

Wilhelmshaven verlegt wurden, war<br />

reibungslos vonstattengegangen. Bei<br />

der Sanierung der Schellingstraße<br />

empfahlen sich glasfaserverstärkte<br />

Kunststoffrohre aus mehreren Gründen.<br />

Laut des vom Planungsbüro Ingenieurgesellschaft<br />

Nordwest mbH<br />

erstellten Bodengutachtens besteht<br />

der Untergrund im Bauabschnitt aus<br />

Kleiboden mit Torf einlagerungen,<br />

darunter befinden sich schluffige<br />

Sande. Die Verlegung von schweren<br />

Rohren – etwa aus Beton – hätte<br />

eine Gründung mit Bohrpfählen<br />

erfordert. „Dieses Verfahren hätte<br />

vergleichsweise hohe Kosten verursacht,<br />

den Zuschlag bekommen<br />

haben deshalb GFK-Rohre“, so<br />

Akkurt weiter. Die spielen aber noch<br />

einen weiteren produkttypischen<br />

Vorteil aus: „Aufgrund der im<br />

Vergleich zu Betonrohren deutlich<br />

dünneren Rohrwandung von GFK-<br />

Rohren fällt auch deutlich weniger<br />

Aushub an – folglich sinken auch die<br />

Kosten für den Bodenaustausch“,<br />

erläutert Akkurt. Nicht zuletzt sind<br />

die GFK-Rohre durch ihr geringeres<br />

Gewicht auf der Baustelle leichter zu<br />

handhaben als Rohre aus anderen<br />

Werkstoffen, sodass auch nur leichteres<br />

Baugerät erforderlich ist. In<br />

Wilhelmshaven verlegt wurden 460 m<br />

Rohre in DN 500, weitere 200 m der<br />

Leitung wurden zu DN 1200 aufdimensioniert<br />

und dienen zukünftig<br />

als Stauraumkanal. Da zahlreiche<br />

Leitungen queren und die Rohre<br />

dem eingesetzten Verbau angepasst<br />

werden sollten, wurde mit Rohren<br />

von 3 m Baulänge gearbeitet.<br />

Hervorragende Hydraulik,<br />

hohe chemische Beständigkeit<br />

GFK-Rohre spielen natürlich nicht<br />

nur beim Einbau ihre Stärken aus,<br />

sondern bewähren sich auch im<br />

täglichen Einsatz. „Statt eines festen<br />

Stahlzylinders bildet bei der Fertigung<br />

im Endlos-Wickelverfahren<br />

eine wandernde zylindrische Spirale<br />

den Stützkern, auf den sämtliche<br />

zur Produktion erforderlichen Materialien<br />

nacheinander aufgetragen<br />

werden“, erklärt Gebietsleiter<br />

Thomas Wede, AMITECH Germany<br />

GmbH. Das Ergebnis, so Wede, sei<br />

ein geprüftes Qualitätsprodukt, in<br />

dem sich hervorragende hydraulische<br />

Eigenschaften mit hoher chemischer<br />

Beständigkeit verbänden:<br />

„AMITECH-GFK-Rohre sind korrosionsbeständig<br />

und zeichnen sich<br />

durch ihre Säurefestigkeit in <strong>Wasser</strong>und<br />

<strong>Abwasser</strong>systemen aus. Die<br />

glatte Rohr-Innenwand gestattet<br />

Fließgeschwindigkeiten von bis zu<br />

8 m/s – die Einsatzmöglichkeiten für<br />

FLOWTITE-Rohrsysteme sind praktisch<br />

unbegrenzt.“<br />

Im Bemühen darum, die Beeinträchtigungen<br />

für die Anwohner<br />

der Schellingstraße so gering wie<br />

möglich zu halten, haben die<br />

Technischen Betriebe Wilhelmshaven<br />

die Baumaßnahme in drei<br />

Abschnitte gegliedert. Mit den<br />

Ar beiten des ersten Bauabschnitts<br />

wurde im März begonnen, der dritte<br />

Bauabschnitt soll Ende des Jahres<br />

2014 fertiggestellt sein. Die Zeichen<br />

stehen gut, dass die Planung eingehalten<br />

werden kann.<br />

Kontakt:<br />

Amitech Germany GmbH,<br />

Am Fuchsloch 19,<br />

D-04720 Mochau OT Grossteinbach,<br />

Tel. (03431) 7182-0, Fax (03431) 702324,<br />

Mail: info@amitech-germany.de,<br />

www.amiantit.com,<br />

www.amitech-germany.de<br />

Oktober 2014<br />

1116 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

| PRAXIS |<br />

Ein „großes Maul“ aus GFK für Unnas<br />

Kortelbach-Sammler<br />

Ein hydraulisch hoch ausgelastetes<br />

Beton-Maulprofil als Totalschaden<br />

mit teils nur einer Handbreit<br />

Überdeckung – das war die<br />

knifflige Ausgangslage für die<br />

Stadtbetriebe Unna, in deren Verlauf<br />

die Fa. SMG Bautenschutztechnik<br />

für Hoch- und Tiefbau<br />

GmbH aus Lage unter anderem<br />

rund 50 m eines maßgefertigten<br />

GFK-Maulprofils 1400/875 im Untergrund<br />

installierte.<br />

Als man Anfang des 20. Jahrhunderts<br />

die <strong>Abwasser</strong>netze im<br />

Ruhrgebiet systematisch ausbaute,<br />

wurden viele Bäche, die zuvor<br />

schon <strong>Abwasser</strong> aufgenommen<br />

hatten, „der Einfachheit halber“<br />

gleich verrohrt und als neuer<br />

<strong>Abwasser</strong>sammler unter die Erde<br />

verlegt. So gelangte das Reinwasser<br />

der Bäche als Fremdwasser in die angeschlossene<br />

Kläranlage. Ander erseits<br />

sind die Mauerwerksprofile<br />

der zwangsverpflichteten Gewässer<br />

inzwischen oft in dringend sanierungsbedürftigem<br />

Zustand.<br />

Der verrohrte Kortelbach-Sammler<br />

in Unna befand sich in einem<br />

dringend sanierungsbedürftigen Zustand.<br />

Aufgrund seines erheblichen<br />

und durchaus außergewöhnlichen<br />

Schadensbildes bereitete er der<br />

Stadt Unna als Netzbetreiber einiges<br />

Kopfzerbrechen. Das Beton-<br />

Maulprofil DN 1900/1000 war in<br />

Teilstrecken derart in der Sohle<br />

angegriffen, dass Einsturzgefahr<br />

bestand. In anderen Abschnitten<br />

hatte sich die Sohle wiederum aus<br />

nicht abschließend geklärten Ursachen<br />

seitlich aufgewölbt. Eine<br />

extreme Reduzierung des gesamten<br />

Bauwerksquerschnitts und wiederholte<br />

Einstauereignisse waren die<br />

Folge. Besonders heikel an diesem<br />

Zustand war eine minimale Überdeckung<br />

des Sammlers. In einigen Bereichen<br />

hatte das Bauwerk nur eine<br />

Handbreit Boden über dem Scheitel,<br />

in anderen war es mit Gebäuden<br />

derart überbaut, dass die Kellersohle<br />

auf dem Gewölbe-Scheitel auflag.<br />

Bei der Ausarbeitung eines<br />

Sanierungskonzeptes durch das<br />

Ingenieurbüro Pipefocus Bezela<br />

GmbH aus Krefeld war, wie eigentlich<br />

bei allen Sanierungsmaßnahmen<br />

in Großprofil-Kanälen, die<br />

Frage der <strong>Wasser</strong>haltung von zentraler<br />

Bedeutung – ein Bauwerk in<br />

diesen Dimensionen lässt sich nicht<br />

Mit dieser 3D-Schablone wurde die Durchgängigkeit des Bauwerks<br />

vor Beginn des Relining geprüft.<br />

problemlos trockenlegen, und sei es<br />

auch nur für wenige Stunden. Dies<br />

sprach auch gegen einen Neubau,<br />

der vom Schadensbild her durchaus<br />

angemessen gewesen wäre. Das<br />

ausgeschriebene Sanierungskonzept<br />

hatte daher eine aufwändige oberirdische<br />

<strong>Wasser</strong>haltung mit Druckrohrleitungen,<br />

Rohrbrücken usw.<br />

zum Gegenstand. In der Projektvorbereitung<br />

kamen die Experten<br />

der Fa. SMG Bautenschutztechnik<br />

für Hoch- und Tiefbau GmbH aus<br />

Lage gemeinsam mit dem Planungsbüro<br />

zu einer Erkenntnis, die<br />

für die <strong>Wasser</strong>haltung neue Optionen<br />

eröffnete: Der exakte Abgleich<br />

aller Höhenverhältnisse der<br />

Leitungen und Bauwerke im Umfeld<br />

des defekten Abschnitts zeigte:<br />

Durch bauliche Eingriffe in den<br />

vorgeschalteten Schächten ließ sich<br />

das Gros des <strong>Abwasser</strong>stroms ohne<br />

Pumpeneinsatz auf einen anderen<br />

Strang des Kanalnetzes um- und an<br />

der Baustelle vorbeileiten. Damit<br />

wurde ein Teil einer als Option<br />

angedachten oberirdischen <strong>Wasser</strong>haltung<br />

überflüssig, woraus sich für<br />

den Auftraggeber eine deutliche<br />

Einsparung ergab. Nachdem so die<br />

<strong>Abwasser</strong>freiheit im Sammler geschaffen<br />

war, konnte das ursprüngliche<br />

Sanierungskonzept realisiert<br />

werden. Dies sah ein Relining mit<br />

GFK-Maulprofilen nach vorheriger<br />

Erneuerung der Bauwerkssohle vor<br />

und wurde schließlich von der<br />

Fa. SMG Bautenschutztechnik für<br />

Hoch- und Tiefbau GmbH technisch<br />

optimal umgesetzt.<br />

Das Unternehmen, das bundesweit<br />

bereits eine Vielzahl ausgesprochen<br />

„kniffeliger“ <strong>Abwasser</strong>bauwerke<br />

mit Erfolg saniert hat,<br />

kennt sich deshalb mit grenzwertigen<br />

Herausforderungen und Randbedingungen<br />

im Untergrund bestens<br />

aus. Seine jahrelangen einschlägigen<br />

Erfahrungen brachte es<br />

auch bei der Realisierung dieses<br />

▶ ▶<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1117

| PRAXIS<br />

|<br />

Sowohl die<br />

Überdeckung<br />

des Bauwerks<br />

war minimal,<br />

als auch der<br />

Spielraum<br />

für den<br />

Rohreinbau:<br />

für die SMG-<br />

Mitar beiter<br />

ein physisch<br />

extrem harter<br />

Job.<br />

„Begehung“<br />

des fertigen<br />

GFK-Profils.<br />

Vorhabens immer wieder in Form<br />

von kreativen Detaillösungen ein,<br />

die handwerklich sauber umgesetzt<br />

wurden. Das war speziell in dem<br />

Streckenabschnitt gefragt, in dem<br />

die Ziegelsteinsohle sich seitlich bis<br />

an die Gewölbedecke aufgestellt<br />

hatte. Das Konzept, ins gesamte<br />

Bauwerk maßgefertigte GFK-Wickelrohre<br />

mit den Maßen 1400/875 mm<br />

und 30 mm Wandstärke einzubauen,<br />

setzte voraus, dass der erforderliche<br />

Bauwerksquerschnitt an<br />

dieser Stelle erst einmal wieder hergestellt<br />

werden musste. Die aufgewölbte<br />

Sohle musste entfernt und<br />

ersetzt werden, weil dem Gewölbe<br />

im vorgefundenen Zustand ein<br />

statisch stabilisierendes „Zugband“<br />

zwischen den beiden Gewölbe-<br />

Auflagern rechts und links fehlte.<br />

Das Team von Dipl.-Ing. Volker<br />

Schmidt bot eine Lösung, die in ihrer<br />

Art technisch anspruchsvoll war.<br />

In Meter-Abschnitten entfernten<br />

die SMG-Techniker die auf Abwege<br />

geratene Sohle bergmännisch und<br />

bauten zwischen den beiden Gewölbefundamenten<br />

ein entsprechendes<br />

Zugband aus Stahlbeton<br />

ein. Rückbau und Neubau waren in<br />

jeder Phase buchstäblich Zentimeterarbeit:<br />

Als Vorgabe dafür diente<br />

eine Schablonen-Konstruktion, die<br />

auf den Abmessungen des ein zubauenden<br />

Relining-Rohrs basierte.<br />

Nachdem so das ursprüngliche<br />

Maulprofil höhengerecht rekonstruiert<br />

worden war, wurden schließlich<br />

die einzelnen GFK-Rohre von einer<br />

Seilwinde eingezogen und jeweils<br />

an den bereits montierten Rohrstrang<br />

angekoppelt. Für die SMG-<br />

Mitarbeiter waren der Einbau angesichts<br />

der extrem beengten Verhältnisse<br />

und der Distanzen von bis<br />

zu 50 m zwischen Schacht und<br />

Einbauort des Rohrs sowie der<br />

vorangegangene Bauwerksumbau<br />

ein wirklicher „Knochen-Job“, den<br />

sie aber zur absoluten Zufriedenheit<br />

der Stadtbetriebe Unna erledigten.<br />

Auf höchste Präzision kam es<br />

auch bei fast 50 Anschlüssen an, die<br />

an den Relining-Rohrstrang nachträglich<br />

wieder angebunden werden<br />

mussten. Bei der Einbauplanung<br />

für die einzelnen GFK-<br />

Rohre musste also darauf geachtet<br />

werden, dass keine Rohrmuffe des<br />

GFK-Maulprofils auf einem Anschluss<br />

lag. Durch genaue Einmessung der<br />

Anschlüsse, ausgehend vom letzten<br />

bereits liegenden Rohr, mussten die<br />

Positionen ermittelt werden, an<br />

denen man mit einem Kernbohrer<br />

die Anschlussöffnung(en) im jeweils<br />

einzubauenden GFK-Rohr zu öffnen<br />

hatte. Die Anbindung an den neuen<br />

Kanal erfolgte dann in GFK-Handlaminat-Technik.<br />

Wenngleich auch<br />

dies angesichts der Vielzahl – zum<br />

Teil erst in der Bauphase „hinzu<br />

gekommenen“ – Anschlüsse sehr<br />

zeitaufwändig war, konnte das<br />

gesamte Projekt dennoch innerhalb<br />

der vom Auftraggeber vorgegebenen<br />

Bauzeit erfolgreich abgeschlossen<br />

werden.<br />

Für die Stadtbetriebe Unna<br />

war damit ein zuvor kaum lösbar<br />

erscheinendes Sanierungsproblem<br />

effektiv und technisch gut realisiert<br />

und für SMG-Geschäftsführer Dipl.-<br />

Ing. Volker Schmidt war dies eines<br />

der technisch anspruchsvolleren<br />

Projekte der bisher 10-jährigen<br />

Unternehmensgeschichte.<br />

Kontakt:<br />

SMG Bautenschutztechnik für Hoch<br />

und Tiefbau GmbH,<br />

Dipl.-Ing. Volker Schmidt,<br />

Haferbachstraße 9,<br />

D-32791 Lage/Lippe,<br />

Tel. (05232) 990421,<br />

E-Mail: vs@smg-kanalsanierung.de,<br />

www.smg-kanalsanierung.de<br />

Oktober 2014<br />

1118 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

| PRODUKTE UND VERFAHREN |<br />

Pünktlich auf die Minute: UV-Liner-Einzug im<br />

Sicherheitsbereich der Startbahn West<br />

Der Frankfurter Flughafen ist mit<br />

58 Mio. Passagieren in 2013<br />

Deutschlands größter Verkehrsflughafen<br />

und der drittgrößte in Europa.<br />

Für den reibungslosen Betrieb des<br />

Flugverkehrs zeichnet die FRAPORT<br />

AG verantwortlich, zu deren Aufgaben<br />

auch die Instandhaltung der<br />

Infrastruktur auf dem gesamten Flughafengelände<br />

gehört. Im Rahmen<br />

des Neubaus der Rollwege zwischen<br />

den Start- und Landebahnen Nord<br />

und Süd hat die ausführende Arbeitsgemeinschaft<br />

mit den Unternehmen<br />

Bickardt Bau AG und JOHANN BUNTE<br />

Bauunternehmung GmbH & Co. KG<br />

die DIRINGER & SCHEIDEL ROHR-<br />

SANIERUNG GmbH & Co. KG mit der<br />

Sanierung eines Schmutzwasserkanals<br />

DN 300 beauftragt. Die besondere<br />

Herausforderung der Baumaßnahme<br />

bestand darin, dass der<br />

Schmutzwasserkanal unterhalb der<br />

Startbahn West verläuft und eine<br />

Sanierung nur in der flugfreien Zeit<br />

zwischen 23:00 Uhr abends und<br />

5:00 Uhr morgens erfolgen konnte.<br />

Aus diesem Grund entschied man<br />

sich für den Einsatz eines lichthärtenden<br />

GFK-Liners, der innerhalb<br />

kurzer Zeit eingebaut und angeschlossen<br />

werden kann. Zudem<br />

verfügt der Liner über eine hervorragende<br />

chemische Beständigkeit:<br />

ein Aspekt, der auf Flughäfen vor<br />

allem mit Blick auf die verwendeten<br />

Enteisungsmittel und möglicherweise<br />

anfallende Kerosinreste eine entscheidende<br />

Rolle spielt.<br />

Für die Sanierung von <strong>Abwasser</strong>kanälen<br />

gibt es eine Vielzahl an Sanierungsverfahren,<br />

die vom Planer<br />

je nach Randbedingungen und Anforderungen<br />

für den Anwendungsfall<br />

auszusuchen sind. Auf dem<br />

Frankfurter Flughafen spielten der<br />

sehr knappe Zeitrahmen für die Bauabwicklung<br />

und eine hohe Widerstandsfähigkeit<br />

gegen Chemikalien<br />

die entscheidende Rolle für die Wahl<br />

des Sanierungssystems. Die erforderlichen<br />

Parameter hat der von der<br />

D&S Rohrsanierung eingesetzte UV-<br />

Liner voll erfüllt. Das ausgewählte<br />

System besteht aus einem mehrlagigen,<br />

korrosions- und chemikalienbeständigen<br />

GFK-Liner, der mit einer<br />

Außen- und Innenfolie versehen ist.<br />

Die Wanddicken betragen in Abhängigkeit<br />

von der berechneten<br />

Statik 3,0 bis 15,6 mm.<br />

Um die Sanierung des 130 m<br />

langen Kanalabschnittes innerhalb<br />

von nur sechs Stunden erfolgreich<br />

abschließen zu können, wurde die<br />

obligatorische Reinigung und Kamerabefahrung<br />

des Kanals vorgezogen.<br />

Unmittelbar nach Freigabe<br />

des Geländes durch die FRAPORT<br />

startete die Sanierungskolonne der<br />

D&S-Rohrsanierung um 23:00 Uhr<br />

zur Baustelle an der Startbahn West.<br />

Nach dem Einbau einer Gleitfolie<br />

in die Altrohrleitung und Montage<br />

von Packern an den Linerenden<br />

wurde der werkseitig mit einem<br />

UP-Harz getränkte Schlauchliner mit<br />

einer Seilwinde in die zu sanierende<br />

Haltung eingezogen. „Danach wurde<br />

der Liner unter Druckluft aufgestellt<br />

und eine UV-Lichtquelleneinheit<br />

mit einer definierten Geschwindigkeit<br />

– sie ist abhängig von der Linerdicke<br />

und Lichtstärke der UV-Lichtquelleneinheit<br />

– durch den aufgestellten<br />

Liner gezogen“, erläutert<br />

Bauleiter Dipl.-Ing. (FH) M. Eng. Markus<br />

Schäfer, DIRINGER & SCHEIDEL<br />

ROHRSANIERUNG GmbH & Co. KG,<br />

NL Aschaffenburg, den weiteren<br />

Ablauf. Der Vorgang wird mit einer<br />

TV-Kamera an der Lichtquelle kontinuierlich<br />

überwacht. Das Ergebnis<br />

ist eine formschlüssig anliegende,<br />

dichte Rohrauskleidung. Alle Werkstoffe<br />

sowie der Installationsprozess<br />

unterliegen der Eigen- und Fremdüberwachung<br />

im Rahmen eines Qualitätssicherungsplans.<br />

„Die Vorteile<br />

des UV-Liners sind die schnelle Bauabwicklung,<br />

die hohe Flexibilität bei<br />

Profilen und Nennweiten sowie die<br />

hohe Resistenz gegen chemische<br />

und mechanische Belastungen, eine<br />

lange Lebensdauer und ausgezeichnete<br />

hydraulische Eigenschaften“,<br />

fasst Schäfer die hervorragenden<br />

Produkteigenschaften zusammen.<br />

Kontakt:<br />

DIRINGER&SCHEIDEL<br />

ROHRSANIERUNG GmbH & Co. KG,<br />

Wilhelm-Wundt-Straße 19,<br />

D-68199 Mannheim,<br />

Tel. (0621) 8607440, Fax (0621) 8607449,<br />

E-Mail: rohrsan@dus.de,<br />

www.dus-rohr.de<br />

Lageplan der<br />

Baumaßnahme:<br />

Die zu sanierende<br />

Schmutzwasserleitung<br />

DN 300 querte<br />

die Startbahn<br />

West des<br />

Frankfurter<br />

Flug hafens.<br />

© DIRINGER &<br />

SCHEIDEL ROHR-<br />

SANIERUNG GmbH<br />

& Co. KG<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1119

| PRODUKTE UND VERFAHREN<br />

|<br />

Klein im Format – groß in der Leistung<br />

GF Piping Systems fügt seiner<br />

breiten Produktpalette ein neues<br />

Kunststoff-Druckregelventil hinzu.<br />

Durch sein kompaktes Design kann<br />

das Ventil auch in beengten Raumverhältnissen<br />

eingesetzt werden.<br />

Wegen seines stabilen Wärmeausdehnungskoeffizienten<br />

zeichnet<br />

sich dieses hochmoderne Ventil<br />

durch sein gutes Langzeitverhalten<br />

aus, was dauerhafte Stabilität ohne<br />

Nachziehen oder Nachjustieren bedeutet.<br />

Heutzutage ist die Größe ein<br />

immer wichtigerer Faktor für Erstausstatter<br />

sowie Endkunden, die bestehende<br />

Anlagen renovieren oder<br />

ausbauen. GF Piping Systems hat ein<br />

innovatives Druckregelventil entwickelt,<br />

das in kompaktem Design<br />

die volle Leistung erbringt. Durch<br />

Einsatz einer nichtsteigenden Spindel<br />

konnte der zulässige Bauraum<br />

reduziert werden.<br />

Herkömmliche Kunststoff-Druckregelventile<br />

haben das gleiche Design<br />

wie Metallventile, d. h. Ober- und<br />

Unterteil werden durch Metallschrauben<br />

zusammengehalten. Aufgrund<br />

der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten<br />

führt dies<br />

irgendwann zu Leckagen.<br />

Für viele Anwender von Kunststoff-Druckregelventilen<br />

ist es bereits<br />

Routine, die Schrauben in bestimmten<br />

Wartungsintervallen zu überprüfen<br />

und nachzuziehen. Selbst bei ganz<br />

neuen Ventilen ist evtl. vor der ersten<br />

Inbetriebnahme ein Nachziehen erforderlich.<br />

Dies ist mit dem neuen<br />

Zentralgehäusegewinde nicht mehr<br />

nötig. Seine Konstruktion garantiert<br />

eine langfristige Stabilität. Alle Materialien<br />

haben dieselben Wärmeausdehnungskoeffizienten,<br />

womit ein<br />

Sollwertverhalten erreicht wird.<br />

Das innovative Design setzt den<br />

Schwerpunkt auf die erstmalige Inbetriebnahme<br />

sowie die Wartung.<br />

Aufgrund seines Designs kann das<br />

Ventil von einem Druckminderventil<br />

zu einem Druckhalteventil geändert<br />

werden, indem lediglich die Einsätze<br />

gewechselt werden. Dadurch kann<br />

auch die Membran bei der Wartung<br />

rasch ausgetauscht werden. Intelligente<br />

Designelemente helfen dem<br />

Anwender bei der korrekten Handhabung.<br />

Mit dem neuen Druckregelventil<br />

ist alles möglich, egal, ob die Druckminder-<br />

oder die Druckhaltefunktion<br />

benötigt wird. Es ist in PVC-U, PVC-<br />

C, PP-H oder PVDF erhältlich. Sie<br />

stehen für den Standarddruckbereich<br />

von 0,5–9 bar (7–130 psi) sowie in<br />

der empfindlicheren Konfiguration für<br />

Niedrigdruckbereiche von 0,3–3 bar<br />

(4–44 psi) zur Verfügung.<br />

GF Piping Systems bietet damit<br />

ein benutzerfreundliches und flexibles<br />

System an. Es kann für<br />

Standardanwendungen wie Chemiekaliendosierungs-<br />

und <strong>Wasser</strong>aufbereitungssysteme<br />

eingesetzt werden,<br />

aber auch für anspruchsvollere Anwendungen,<br />

bei denen auf Kontaminationen<br />

geachtet werden muss.<br />

Für besondere Anwendungen, vor<br />

allem in der Mikroelektronik, können<br />

wir einen speziell entwickelten Kolben<br />

anbieten, der elastomerfrei ist,<br />

wodurch bei Bewegung der O-Ringe<br />

keine Partikel abgegeben werden.<br />

Für die Auswahl der richtigen<br />

Größe des Druckregelventils bietet<br />

GF Piping Systems ein neues Online-Tool<br />

an. Es wird Sie Schritt für<br />

Schritt zur optimalen Ventilgröße<br />

für Ihre Anwendung führen – mit<br />

der zusätzlichen Option zur Speicherung<br />

dieser Daten für die Projektdokumentation.<br />

Weitere Informationen:<br />

www.gfps.com/prv<br />

Die Druckregelventile<br />

überzeugen<br />

mit einem<br />

vollständig<br />

überarbeiteten<br />

Ventil aufbau.<br />

Mit der Reduzierung<br />

der Außengeometrie<br />

setzte<br />

man die zentrale<br />

Kundenanforderung<br />

nach einem<br />

größenoptimierten<br />

Design um,<br />

und das ohne<br />

Einschränkung<br />

des Leistungsverhaltens<br />

in der<br />

Anwendung.<br />

Oktober 2014<br />

1120 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

| PRODUKTE UND VERFAHREN |<br />

Mit wenigen Klicks zum richtigen Fettabscheider<br />

Mit einem Berechnungsmodul für<br />

Fettabscheider hat die KESSEL<br />

AG ihr Online-Planungstool „Smart-<br />

Select Lösungen für die Entwässerung“<br />

erweitert. Planer können jetzt<br />

unter smartselect.kessel.de die Nenngröße<br />

von Fettabscheidern schnell<br />

und einfach online berechnen. „Gemeinsam<br />

mit unserem Berechnungsmodul<br />

für Hebeanlagen/Pumpstationen<br />

und dem Konfigurator für<br />

alternative Abdichtung im Verbund<br />

ist das Berechnungsmodul Fettabscheider<br />

ein effektives Hilfsmittel<br />

für Konfiguration, Auslegung und<br />

Berechnung von Entwässerungslösungen“,<br />

erklärt Reinhard Späth,<br />

Leiter Marketing bei der KESSEL AG.<br />

Das neue Berechnungsmodul für<br />

Fettabscheider bietet den Nutzern<br />

die Möglichkeit, aus verschiedenen<br />

Berechnungs-Methoden zu wählen,<br />

sodass sie die richtige Nenngröße<br />

auch bei unterschiedlicher Datenlage<br />

ermitteln können.<br />

In einem ersten Schritt sind<br />

bei den Angaben zum Betrieb die<br />

Betriebsart und die Betriebszeiten<br />

sowie die Grenzwerte für die<br />

Das neue<br />

Berechnungsmodul<br />

für Fettabscheider<br />

unter smartselect.kessel.de<br />

führt schnell<br />

und sicher<br />

zum richtig<br />

bemessenen<br />

Abscheider.<br />

▶ ▶<br />

12. + 13. Nov. 2014<br />

Messe Offenburg<br />

Messe Offenburg-Ortenau GmbH · Schutterwälder Str. 3 · 77656 Offenburg<br />

Oktober 2014<br />

FON + 49 (0)781 9226-39 · gec@messe-offenburg.de · www.gec - offenburg.de<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1121

| PRODUKTE UND VERFAHREN<br />

|<br />

<strong>Abwasser</strong>leitung an der Übergabestelle<br />

zur öffentlichen Kanalisation<br />

einzutragen. In einem zweiten<br />

Schritt erfolgt die Festlegung der<br />

Erschwernisfaktoren. Anschließend<br />

gilt es, den Schmutzwasserabfluss<br />

festzulegen. Je nach Vorhandensein<br />

des ent sprechenden Datenmaterials<br />

wird dieser via Messung, durch<br />

Auswahl der entsprechenden Betriebseinrichtungen<br />

oder der Betriebsarten<br />

ermittelt und eingetragen.<br />

Das Programm führt den<br />

Nutzer hierfür Schritt für Schritt<br />

anschaulich durch das Modul. Mittels<br />

der eingege benen Daten wird<br />

die Nenngröße des Fettabscheiders<br />

entsprechend den individuellen Gegebenheiten<br />

des Betriebsortes berechnet.<br />

Nach der Ermittlung der<br />

richtigen Nenngröße kann der Nutzer<br />

zusätzlich den Einbauort und<br />

die Entsorgungs variante mit dem<br />

entsprechenden Zubehör für die<br />

geruchlose Entleerung und Reinigung<br />

auswählen. Das Modul liefert<br />

so eine Auswahl, die optimal auf die<br />

speziellen Kundenwünsche abgestimmt<br />

ist. Alle Daten werden anschließend<br />

übersichtlich auf dem<br />

Berechnungsbogen dar gestellt und<br />

können somit ge sammelt der Behörde<br />

übermittelt werden.<br />

Neben dem Online-Planungstool<br />

SmartSelect erhält der Anwender<br />

im E-Learning-Bereich der KESSEL<br />

AG wertvolle Tipps rund um die<br />

fachgerechte und praxisorientierte<br />

Planung von Fettascheidern. Zusätzlich<br />

zur normgerechten Auslegung<br />

der Nenngröße ist der Standort<br />

sowie die Entleerungs- und Reinigungsplanung<br />

des Fettabscheiders<br />

ausschlaggebend für die spätere<br />

Kundenzufriedenheit.<br />

Unter „Planung Fettabscheider“<br />

findet der Nutzer Informationen<br />

zum Automatisierungsgrad und den<br />

Ausstattungsmerkmalen und erfährt<br />

Tipps rund um die korrekte Installation<br />

der Anlagen.<br />

Kontakt:<br />

KESSEL AG,<br />

Bahnhofstraße 31,<br />

D-85101 Lenting,<br />

Tel. (08456) 27-0,<br />

Fax (08456) 27-1 02,<br />

E-Mail: info@kessel.de,<br />

www.kessel.de<br />

Phosphor aus HTC-Kohle im dreistufigen Verfahren<br />

Beim AVA cleanphos Prozess handelt<br />

es sich um ein einfaches,<br />

dreistufiges Verfahren, das bereits<br />

erprobte und bekannte Technologien,<br />

wie das Acid-Leaching, die Nano-<br />

Filtration und die Konzentration, einsetzt.<br />

Die HTC-Kohle unterscheidet<br />

sich fundamental von der Schlacke<br />

aus Klärschlammverbrennungsanlagen.<br />

Zur Vorkonditionierung muss<br />

daher kein energieintensives Mahlsystem<br />

eingesetzt werden, da es sich<br />

bei HTC-Kohle nicht um Schlacke<br />

mit entsprechenden Verglasungen<br />

handelt. Ein einfaches Mahlsystem,<br />

einem Küchenmixer nicht unähnlich,<br />

reicht aus, was zu beträchtlichen<br />

Energieeinsparungen führt.<br />

Nach der Vorkonditionierung findet<br />

beim AVA cleanphos Prozess eine<br />

Säure-Rücklösung (Acid Leaching)<br />

von Phosphor aus der HTC-Kohle<br />

statt. Der Phosphor reagiert bei der<br />

hydrothermalen Carbonisierung nicht<br />

und ist daher nicht in einer stabilen<br />

Glasmatrix gebunden, sondern liegt<br />

frei vor. Dies erlaubt einen erheblich<br />

geringeren Einsatz von Säure zur<br />

Rücklösung des Phosphors, mit entsprechenden<br />

Kosteneinsparungen.<br />

Der neue Prozess punktet aber noch<br />

mit weiteren Vorteilen wie z. B. der<br />

hohen Reinheit der Phosphor-Säure.<br />

Da die HTC-Kohle eine hohe Affinität<br />

für Schwermetalle besitzt,<br />

gelangen nur 8–10 % in die<br />

Phosphor-Säure, der Rest verbleibt<br />

in der HTC-Kohle. Bei herkömmlichen<br />

Verfahren gelangen über 70 %<br />

der Schwermetalle in die Phosphorsäure.<br />

Im zweiten Schritt wird,<br />

mithilfe einer Nano-Filtration, die<br />

Phosphor-Säure von den Metall-<br />

Sulfaten getrennt. Diese Metall- Sulfate<br />

(z. B. Aluminium oder Eisen) können<br />

somit rezykliert und als Fällungsmittel<br />

wieder in die Klär anlage zurückgeführt<br />

werden. Im dritten und letzten<br />

Schritt erfolgt mit Standard-Technologien<br />

eine Aufkonzentration der Phosphor-Säure<br />

von 5 % auf 50–75 %.<br />

„Für die Industrie, insbesondere<br />

der Zement- oder Stahlwerke, bedeutet<br />

das AVA cleanphos Verfahren,<br />

dass Klärschlamm in Form<br />

von phosphorfreier HTC-Klärschlammkohle<br />

auch in Zukunft weiterhin als<br />

Ersatz für Braun- oder Steinkohle<br />

eingesetzt werden kann. Dies führt<br />

zu zusätzlichen Einsparungen von<br />

CO 2 -Emissionen. Die HTC in Kombination<br />

mit der AVA cleanphos<br />

Lösung macht den Weg frei für<br />

eine echte, langfristige Klärschlammverwertung“,<br />

erklärt Chief Marketing<br />

Officer Thomas Kläusli.<br />

Kontakt:<br />

AVA-CO2 Schweiz AG,<br />

Baarerstrasse 20, CH-6304 Zug,<br />

Tel. +41 41 727 09 70,<br />

E-Mail: contact@ava-co2.com,<br />

www.ava-co2.com<br />

Oktober 2014<br />

1122 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

| PRODUKTE UND VERFAHREN |<br />

PCI Barraseal: Schutz für Trinkwasser und Bauwerke<br />

Alle Stoffe, die mit Trinkwasser in<br />

Kontakt kommen, müssen laut<br />

Trinkwasserverordnung nach strengen<br />

Richtlinien geprüft werden. Mit<br />

PCI Barraseal bietet die PCI Augsburg<br />

GmbH starre Dichtschlämme<br />

an, die seit Kurzem auch für diesen<br />

sensiblen Einsatzbereich zugelassen<br />

ist.<br />

Nachdem PCI Barraseal sowohl<br />

die hygienische und chemischsensorische<br />

Prüfung zementärer<br />

Werkstoffe nach DVGW-Arbeitsblatt<br />

W 347 sowie die mikrobiologische<br />

Prüfung gemäß DVGW-W 270 bestanden<br />

hat, zählt sie laut Trinkwasserverordnung<br />

§ 17 zu den „Werkstoffe(n)<br />

und Materialien, die für die<br />

Neuerrichtung oder Instandhaltung<br />

von Anlagen für die Gewinnung,<br />

Aufbereitung oder Verteilung von<br />

Trinkwasser verwendet werden und<br />

Kontakt mit Trinkwasser haben“<br />

dürfen. Das heißt, sie kann bedenkenlos<br />

für die Abdichtung von Trinkwasserbehältern<br />

eingesetzt werden.<br />

„Die mineralische Dichtschlämme<br />

PCI Barraseal ist mit neuer Rezeptur<br />

und neuem Namen der Nachfolger<br />

unserer bewährten PCI Dichtschlämme<br />

und vielfältig einsetzbar“,<br />

erläutert Margit Heichele, Produktmanagerin<br />

bei PCI. „Sie wird zur<br />

Abdichtung von Kellern, Schwimmbädern<br />

und Trinkwasserbehältern<br />

bis 10 m Füllhöhe verwendet.“ Das<br />

universelle Produkt kommt innen<br />

und außen, an Wand und Boden, im<br />

Hoch- und Tiefbau, bei Neu- und<br />

Altbauten zum Einsatz. Für kleine<br />

Ausbruchstellen im Trinkwasserbereich<br />

kann bei Bedarf aus PCI<br />

Barraseal und Quarzsand Nr. 2 ein<br />

Mörtel hergestellt werden. Da die<br />

Die Dichtschlämme PCI Barraseal<br />

ist seit Kurzem auch für die Abdichtung<br />

von Trinkwasserbehältern<br />

zugelassen. © PCI Augsburg GmbH<br />

▶ ▶<br />

E I N L A D U N G<br />

Messtechnik Regeltechnik Steuerungstechnik Prozessleitsysteme<br />

Mittwoch, 05. November 2014<br />

8:00 bis 16:00 Uhr<br />

RuhrCongress Bochum<br />

Stadionring 20<br />

44791 Bochum<br />

Führende Fachfirmen der Branche präsentieren ihre Geräte und Systeme und<br />

zeigen neue Trends in der Automatisierung auf. Die Messe wendet sich an<br />

alle Interessierten, die auf dem Gebiet der Mess-, Steuer- und Regeltechnik<br />

sowie der Prozessautomation tätig sind.<br />

Der Eintritt zur Messe, die Teilnahme an den Workshops und der Imbiss<br />

sind für die Besucher kostenlos.<br />

Weitere Informationen finden Interessierte auf unserer Internetseite.<br />

www.meorga.de<br />

info@meorga.de<br />

MEORGA GmbH<br />

Sportplatzstraße 27<br />

66809 Nalbach<br />

Tel. 06838 / 8960035<br />

Fax 06838 / 983292<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1123

| PRODUKTE UND VERFAHREN<br />

|<br />

starre zementäre Schlämme sulfatwiderstandsfähig<br />

ist, kann sie auch<br />

gegen treibende Angriffe im <strong>Abwasser</strong>bereich<br />

oder bei salzbelastetem<br />

Mauerwerk eingesetzt<br />

werden. Sie ist wasserdicht und<br />

frostbeständig und weist eine<br />

Temperaturbeständigkeit von –20 °C<br />

bis +80 °C auf. Bereits nach wenigen<br />

Tagen ist sie mit <strong>Wasser</strong> belastbar.<br />

Das einkomponentige PCI Barraseal<br />

ist bereits fertig vorgemischt<br />

und braucht nur mit <strong>Wasser</strong> angerührt<br />

werden. Dank ihrer plastischgeschmeidigen<br />

Konsistenz lässt sich<br />

die Dichtschlämme leicht und einfach<br />

verstreichen und verspachteln.<br />

Poren und Vertiefungen werden<br />

schnell und sicher geschlossen. Da<br />

PCI Barraseal zudem haftsicher ist,<br />

ist keine Grundierung oder Haftbrücke<br />

erforderlich.<br />

Kontakt:<br />

PCI Augsburg GmbH,<br />

Postfach 10 22 47,<br />

D-86012 Augsburg,<br />

E-Mail: pci-info@basf.com,<br />

www.pci-augsburg.eu<br />

Neuer Kunststoffschacht: PKS-D 1500 – leicht,<br />

korrosionsfest und schnell zu installieren<br />

Blick in das<br />

Innere. Hochwertige<br />

Einbauten<br />

sichern<br />

eine zuverlässige<br />

Funktion<br />

der Pumpstation.<br />

Helle<br />

Oberflächen<br />

vereinfachen<br />

die Sichtkontrolle.<br />

© Jung Pumpen,<br />

Steinhagen<br />

<strong>Abwasser</strong>schächte dienen dem<br />

Sammeln und Weitertransport<br />

von <strong>Abwasser</strong>medien. Die aggressiven<br />

Randbedingungen erfordern besondere<br />

Anforderungen an Material<br />

und Ausführung. Mit dem neuen<br />

Kunststoffschacht PKS-D 1500 bietet<br />

Pentair Jung Pumpen die Basis<br />

für langlebige und zuverlässige<br />

Pumpstationen, die vornehmlich im<br />

industriellen und kommunalen Bereich<br />

Einsatz finden.<br />

Der Schacht besteht aus einem<br />

monolithischen Unterteil, welches<br />

komplett vorgefertigt auf die Baustelle<br />

geliefert wird. Es sind keine<br />

Betonfundamente unter dem Schachtkörper<br />

mehr erforderlich. Der Schacht<br />

selbst verfügt über einen doppelten<br />

Boden, der nach dem Setzen des<br />

Schachtes über den vorhandenen<br />

Einfüllstutzen mit Beton gefüllt wird.<br />

Die Installation gestaltet sich damit<br />

auch bei schwierigen Bodenverhältnissen<br />

sehr einfach. Das geringe Gewicht<br />

ermöglicht darüber hinaus einen<br />

sehr unkomplizierten Transport.<br />

Mit der Belastungsklasse D 400 (bis<br />

40 t) ist der Schacht für alle Arten<br />

von Straßenfahrzeugen zugelassen.<br />

Der Schacht hat einen Durchmesser<br />

von 1,5 m und lässt sich dank<br />

einer fest installierten Leiter bequem<br />

begehen. Eine eingeschweißte Berme<br />

sorgt dafür, dass Feststoffe die in<br />

den Schacht gelangen ablagerungsfrei<br />

den installierten <strong>Abwasser</strong>pumpen<br />

zugeführt werden. Das<br />

Schacht innere ist mit hochwertigen<br />

Gleitrohrsystemen aus Edelstahl<br />

ausgerüstet, die für eine Doppelpumpenanlage<br />

konzipiert sind. Somit<br />

lassen sich Instandsetzungs-,<br />

Wartungs- oder Installationsarbeiten<br />

leicht von außen durchführen. Die<br />

Standardlänge des Baukörpers beträgt<br />

2,8 m, kann aber kundenspezifisch<br />

angepasst werden. Da der komplette<br />

Schacht bei Jung Pumpen in Steinhagen<br />

gefertigt wird, können Kundenwünsche<br />

schnell umgesetzt werden.<br />

Eine rechteckige Betonplatte, in<br />

der eine handelsübliche Abdeckung<br />

(∅ 800 mm) sitzt, bildet den oberen<br />

Abschluss des Schachtes.<br />

Kontakt:<br />

JUNG PUMPEN GmbH,<br />

Industriestraße 4–6,<br />

D-33803 Steinhagen,<br />

Tel. (05204) 17-0,<br />

Fax (05204) 80368,<br />

E-Mail info@jung-pumpen.de,<br />

www.jung-pumpen.de<br />

Oktober 2014<br />

1124 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Impressum<br />

INFORMATION<br />

Das Gas- und <strong>Wasser</strong>fach<br />

<strong>gwf</strong> – <strong>Wasser</strong> | <strong>Abwasser</strong><br />

Die technisch-wissenschaftliche Zeitschrift für<br />

<strong>Wasser</strong>gewinnung und <strong>Wasser</strong>versorgung, Gewässerschutz,<br />

<strong>Wasser</strong>reinigung und <strong>Abwasser</strong>technik.<br />

Organschaften:<br />

Zeitschrift des DVGW Deutscher Verein des Gas- und <strong>Wasser</strong>faches e. V.,<br />

Technisch-wissenschaftlicher Verein,<br />

des Bundesverbandes der Energie- und <strong>Wasser</strong>wirtschaft e. V. (BDEW),<br />

der Bundesvereinigung der Firmen im Gas- und <strong>Wasser</strong>fach e. V.<br />

(figawa),<br />

der DWA Deutsche Vereinigung für <strong>Wasser</strong>wirtschaft, <strong>Abwasser</strong> und<br />

Abfall e. V.<br />

der Österreichischen Vereinigung für das Gas- und <strong>Wasser</strong>fach (ÖVGW),<br />

des Fachverbandes der Gas- und Wärme versorgungsunternehmen,<br />

Österreich,<br />

der Arbeitsgemeinschaft <strong>Wasser</strong>werke Bodensee-Rhein (AWBR),<br />

der Arbeitsgemeinschaft Rhein-<strong>Wasser</strong>werke e. V. (ARW),<br />

der Arbeitsgemeinschaft der <strong>Wasser</strong>werke an der Ruhr (AWWR),<br />

der Arbeitsgemeinschaft Trinkwassertalsperren e. V. (ATT)<br />

Herausgeber:<br />

Dr.-Ing. Rolf Albus, Gaswärme Institut e.V., Essen<br />

Prof. Dr.-Ing. Harro Bode, Ruhrverband, Essen<br />

Dipl.-Ing. Heiko Fastje, EWE Netz GmbH, Oldenburg<br />

Prof. Dr. Fritz Frimmel, Engler-Bunte-Institut, Universität (TH) Karlsruhe<br />

Dipl.-Wirtschafts-Ing. Gotthard Graß, figawa, Köln<br />

Prof. Dr. -Ing. Frieder Haakh, Zweckverband Landeswasserversorgung,<br />

Stuttgart (federführend <strong>Wasser</strong>|<strong>Abwasser</strong>)<br />

Prof. Dr. Dipl.-Ing. Klaus Homann (federführend Gas|Erdgas),<br />

Thyssengas GmbH, Dortmund<br />

Prof. Dr. Thomas Kolb, EBI, Karlsruhe<br />

Prof. Dr. Matthias Krause, Stadtwerke Halle, Halle<br />

Prof. Dr. Joachim Müller-Kirchenbauer, TU Clausthal,<br />

Clausthal-Zellerfeld<br />

Prof. Dr.-Ing. Rainer Reimert, EBI, Karlsruhe<br />

Dipl.-Ing. Michael Riechel, Thüga AG, München<br />

Dr. Karl Roth, Stadtwerke Karlsruhe GmbH, Karlsruhe<br />

Dipl.-Ing. Otto Schaaf, Stadtentwässerungsbetriebe Köln, AöR<br />

BauAss. Prof. Dr.-Ing. Lothar Scheuer, Aggerverband, Gummersbach<br />

Harald Schmid, WÄGA Wärme-Gastechnik GmbH, Kassel<br />

Dr. Anke Tuschek, BDEW e. V., Berlin<br />

Martin Weyand, BDEW e. V., Berlin<br />

Redaktionsleitung:<br />

Markus Hofelich, Tel. +49 89 203 53 66-33,<br />

Fax +49 89 203 53 66-99, E-Mail: hofelich@di-verlag.de<br />

Redaktion:<br />

Redaktionsbüro im Verlag:<br />

Sieglinde Balzereit, Tel. +49 89 203 53 66-25,<br />

Fax +49 89 203 53 66-99, E-Mail: balzereit@di-verlag.de<br />

Katja Ewers, E-Mail: ewers@di-verlag.de<br />

Stephanie Fiedler, M.A., E-Mail: fiedler@di-verlag.de<br />

Ingrid Wagner, E-Mail: wagner@di-verlag.de<br />

Redaktionsbeirat:<br />

Dr. rer. nat. Dipl.-Phys. Jan-Ulrich Arnold, Technische Unternehmens -<br />

beratungs GmbH, Bergisch Gladbach<br />

Prof. Dr.-Ing. Mathias Ernst, TU Hamburg-Harburg, Hamburg<br />

Prof. Dr.-Ing. Frank Wolfgang Günthert, Universität der Bundeswehr<br />

München, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und<br />

Abfall technik, Neubiberg<br />

Dr. rer. nat. Klaus Hagen, Krüger WABAG GmbH, Bayreuth<br />

Dipl.-Volksw. Andreas Hein, IWW GmbH, Mülheim/Ruhr<br />

Dr. Bernd Heinzmann, Berliner <strong>Wasser</strong>betriebe, Berlin<br />

Prof. Dr.-Ing. Norbert Jardin, Ruhrverband, Essen<br />

Prof. Dr.-Ing. Martin Jekel, TU Berlin, Berlin<br />

Dr. Josef Klinger, DVGW-Technologiezentrum <strong>Wasser</strong> (TZW), Karlsruhe<br />

RA Beate Kramer, Becker Büttner Held, Rechtsanwälte<br />

Wirtschaftsprüfer Steuerberater, Berlin<br />

Dipl.-Ing. Reinhold Krumnack, DVGW, Bonn<br />

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Merkel, Wiesbaden<br />

Dipl.-Ing. Karl Morschhäuser, figawa, Köln<br />

Dr. Matthias Schmitt, RheinEnergie AG, Köln<br />

Dipl.-Geol. Ulrich Peterwitz, AWWR e.V. (Arbeitsgemeinschaft der<br />

<strong>Wasser</strong>werke an der Ruhr), Schwerte<br />

Prof. Dr.-Ing. Heiko Sieker, Ingenieurgesellschaft Prof. Dr. Sieker mbH,<br />

Dahlwitz-Hoppegarten<br />

Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz, Institut für Siedlungswasserbau,<br />

<strong>Wasser</strong>güte- und Abfallwirtschaft, Universität Stuttgart, Stuttgart<br />

Prof. Dr. habil. Christoph Treskatis, Bieske und Partner<br />

Beratende Ingenieure GmbH, Lohmar<br />

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Uhl, Techn. Universität Dresden, Dresden<br />

Prof. Dipl.-Ing. Thomas Wegener, Institut für Rohrleitungsbau an<br />

der Fachhochschule Oldenburg e. V., Oldenburg<br />

Verlag:<br />

DIV Deutscher Industrieverlag GmbH, Arnulfstraße 124,<br />

80636 München, Tel. +49 89 203 53 66-0, Fax +49 89 203 53 66-99,<br />

Internet: http://www.di-verlag.de<br />

Geschäftsführer: Carsten Augsburger,<br />

Jürgen Franke<br />

Verlagsleitung: Kirstin Sommer<br />

Anzeigenabteilung:<br />

Mediaberatung:<br />

Inge Spoerel, im Verlag, Tel. +49 89 203 53 66-22,<br />

Fax +49 89 203 53 66-99, E-Mail: spoerel@di-verlag.de<br />

Anzeigenverwaltung:<br />

Brigitte Krawzcyk, im Verlag, Tel. +49 89 203 53 66-12,<br />

Fax +49 89 203 53 66-99, E-Mail: krawczyk@di-verlag.de<br />

Zur Zeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 64.<br />

Satz und Layout:<br />

Jenny Kolbe, DIV Deutscher Industrieverlag GmbH<br />

Herstellung:<br />

Dipl.-Ing. Annika Seiler, DIV Deutscher Industrieverlag GmbH<br />

Bezugsbedingungen:<br />

„<strong>gwf</strong> – <strong>Wasser</strong>|<strong>Abwasser</strong>“ erscheint monatlich<br />

(Doppelausgabe Juli/August). Mit regelmäßiger Verlegerbeilage<br />

„R+S – Recht und Steuern im Gas- und <strong>Wasser</strong>fach“ (jeden 2. Monat).<br />

Jahres-Inhaltsverzeichnis im Dezemberheft.<br />

Jahresabonnementpreis:<br />

Print: 360,– €<br />

Porto Deutschland 30,– / Porto Ausland 35,– €<br />

ePaper: 360,– €<br />

Einzelheft Print: 39,– €<br />

Porto Deutschland 3,– € / Porto Ausland 3,50 €<br />

Einzelheft ePaper: 39,– €<br />

Abo plus (Print und ePaper): 468,– €<br />

Porto Deutschland 30,– / Porto Ausland 35,– €<br />

Die Preise enthalten bei Lieferung in EU-Staaten die Mehrwertsteuer,<br />

für das übrige Ausland sind sie Nettopreise.<br />

Studentenpreis: Ermäßigung gegen Nachweis.<br />

ePaper für € 70,–, Heft für € 175,– zzgl. Versand<br />

Bestellungen über jede Buchhandlung oder direkt an den Verlag.<br />

Abonnements-Kündigung 8 Wochen zum Ende des Kalenderjahres.<br />

Abonnement/Einzelheftbestellungen:<br />

Leserservice <strong>gwf</strong> – <strong>Wasser</strong>|<strong>Abwasser</strong><br />

DataM-Services GmbH, Herr Marcus Zepmeisel,<br />

Franz-Horn-Str. 2, 97082 Würzburg<br />

Tel. +49 931 4170 459, Fax +49 931 4170 492, leserservice@di-verlag.de<br />

Die Zeitschrift und alle in ihr enthaltenen Beiträge und Abbildungen<br />

sind urheberrechtlich geschützt. Mit Ausnahme der gesetzlich zugelassenen<br />

Fälle ist eine Verwertung ohne Einwilligung des Verlages<br />

strafbar. Mit Namen gezeichnete Beiträge entsprechen nicht unbedingt<br />

der Meinung der Redaktion.<br />

Druck: Druckerei Chmielorz GmbH<br />

Ostring 13, 65205 Wiesbaden-Nordenstadt<br />

DIV Deutscher Industrieverlag GmbH, München<br />

Printed in Germany<br />

Oktober 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 1125

INFORMATION<br />

Termine<br />

##<br />

<strong>Wasser</strong>messung 2014<br />

16.10.2014, Bonn<br />

DVGW Deutscher Verein des Gas- und <strong>Wasser</strong>faches e. V., Postfach 14 03 62, 53058 Bonn, Silke Splittgerber,<br />

Tel. (0228) 9188-607, Fax (0228) 9188-92-607, E-Mail: splittgerber@dvgw.de, www.dvgw.de<br />

##<br />

Blick zurück und nach vorn: die EG-WRRL – DWA-Workshop Flussgebietsmanagement<br />

zur Zukunft der Gewässer<br />

05.–06.11.2014, Essen<br />

DWA Deutsche Vereinigung für <strong>Wasser</strong>wirtschaft, <strong>Abwasser</strong> und Abfall e. V., Theodor-Heuss-Allee 17, 53773 Hennef,<br />

Sarah Heimann, Tel. (02242) 872-192, E-Mail: heimann@dwa.de, www.dwa.de<br />

##<br />

Kunststoffrohre in der Industrie: Die richtige Wahl<br />

15.11.2014, Leipzig<br />

Fachverband der Kunststoffrohr-Industrie, Kennedyallee 1–5, 53175 Bonn, Tel. (0228) 91477-13, Fax (0228) 91477-19,<br />

E-Mail: martina.schumer@krv.de, www.krv.de<br />

##<br />

13. <strong>Wasser</strong>wirtschaftliche Jahrestagung – BDEW-Fachtagung<br />

25.–26.11.2014, Berlin<br />

EW Medien und Kongresse GmbH, Kleyerstraße 88, 60326 Frankfurt am Main, Nicole von Saldern,<br />

Tel. (030) 284494-215, E-Mail: nicole.von-saldern@ew-online.de, www.ew-online.de<br />

##<br />

Kurs 2 – <strong>Wasser</strong>transport und <strong>Wasser</strong>verteilung<br />

26.–28.11.2014, Kassel<br />

DVGW Deutscher Verein des Gas- und <strong>Wasser</strong>faches e. V., Postfach 14 03 62, 53058 Bonn, Katja Heythekker,<br />

Tel. (0228) 9188-602, Fax (0228) 9188-92-602, E-Mail: heythekker@dvgw.de, www.dvgw.de<br />

##<br />

Probenahme Trinkwasser nach TrinkwV 2011<br />

28.11.2014, Dresden<br />

Dresdner Grundwasserforschungszentrum e. V., Frau Dr. Helling, Tel. (0351) 4050-676, Fax (0351) 4050-679,<br />

E-Mail: chelling@dgfz.de, www.gwz-dresden.de/aktuell<br />

##<br />

19. TZW-Kolloquium mit dem Leitthema „Neue Methoden und Verfahren für die <strong>Wasser</strong>versorgung“<br />

02.12.2014, Karlsruhe<br />

TZW, DVGW-Technologiezentrum <strong>Wasser</strong>, Karlsruher Straße 84, 76139 Karlsruhe, Tel. (0721) 9678-111,<br />

E-Mail: angelika.lesko@tzw.de, www.tzw.de<br />

2015<br />

##<br />

45. Internationales <strong>Wasser</strong>bau-Symposium Aachen (IWASA)<br />

08.–09.01.2015, Aachen<br />

Lehrstuhl und Institut für <strong>Wasser</strong>bau und <strong>Wasser</strong>wirtschaft (IWW) der RWTH Aachen, Sabine Jenning,<br />

Mies-van-der-Rohe-Straße 17, 52056 Aachen, Tel. (0241) 80-25923, E-Mail: iwasa@iww.rwth-aachen.de,<br />

http://www.iww.rwth-aachen.de/iwasa<br />

##<br />

15. Göttinger <strong>Abwasser</strong>tage<br />

03.–04.02.2015, Göttingen<br />

Technische Akademie Hannover e. V., Wöhlerstraße 42, 30163 Hannover, Tel. (0511) 394 33 30, Fax (0511) 394 33 40,<br />

E-Mail: info@ta-hannover.de, www.ta-hannover.de<br />

##<br />

E-world energy & water – Internationale Fachmesse und Kongress<br />

10.–12.02.2015, Essen<br />

www.e-world-essen.com<br />

##<br />

29. Oldenburger Rohrleitungsforum – Rohrleitungen im Wärme- und Energietransport<br />

19.–20.02.2015, Oldenburg<br />

Institut für Rohrleitungsbau an der Fachhochschule Oldenburg e. V., Ofener Straße 18, 26121 Oldenburg,<br />

Tel. (0441) 361039-0, Fax (0441) 361039-10, E-Mail: info@iro-online.de, www.iro-online.de<br />

Oktober 2014<br />

1126 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

Einkaufsberater<br />

www.<strong>gwf</strong>-wasser.de/einkaufsberater<br />

Ansprechpartnerin für den<br />

Eintrag Ihres Unternehmens<br />

Inge Spoerel<br />

Telefon: 0 89/203 53 66-22<br />

Telefax: 0 89/203 53 66-99<br />

E-Mail: matos.feliz@oiv.de<br />

spoerel@di-verlag.de<br />

Die technisch-wissenschaftliche<br />

Fachzeitschrift für <strong>Wasser</strong>versorgung<br />

und <strong>Abwasser</strong>behandlung

2014<br />

Einkaufsberater<br />

Armaturen<br />

Absperrarmaturen<br />

Be- und Entlüftungsrohre<br />

Brunnenbau, Quellfassungen, <strong>Wasser</strong>gewinnung

2014<br />

Brunnenservice<br />

Einkaufsberater<br />

Korrosionsschutz<br />

Aktiver Korrosionsschutz<br />

Passiver Korrosionsschutz<br />

Regenwasser-Behandlung, -Versickerung, -Rückhaltung

2014<br />

Einkaufsberater<br />

Rohrleitungen<br />

Kunststoffschweißtechnik<br />

Schachtabdeckungen<br />

Smart Metering<br />

Trinkwasserbehälter<br />

<strong>Wasser</strong>- und <strong>Abwasser</strong>aufbereitung<br />

Chemische <strong>Wasser</strong>- und <strong>Abwasser</strong>aufbereitungsanlagen

2014<br />

Rohrdurchführungen<br />

<strong>Wasser</strong>verteilung und <strong>Abwasser</strong>ableitung<br />

Sonderbauwerke<br />

Einkaufsberater<br />

Öffentliche Ausschreibungen<br />

DIV Deutscher Industrieverlag GmbH<br />

www.<strong>gwf</strong>-wasser-abwasser.de<br />

Ihr Kontakt zur Mediaberatung<br />

Inge Spoerel, München<br />

Telefon +49 89 203 53 66-22, Telefax +49 89 203 53 66-99, E-Mail: spoerel@di-verlag.de

Beratende Ingenieure (für das <strong>Wasser</strong>-/<strong>Abwasser</strong>fach)<br />

Darmstadt l Freiburg l Homberg l Mainz<br />

Offenburg l Waldesch b. Koblenz<br />

• Beratung<br />

• Planung<br />

• Bauüberwachung<br />

• Betreuung<br />

• Projektmanagement<br />

Ing. Büro CJD Ihr Partner für <strong>Wasser</strong>wirtschaft und<br />

Denecken Heide 9 Prozesstechnik<br />

30900 Wedemark Beratung / Planung / Bauüberwachung /<br />

www.ibcjd.de Projektleitung<br />

+49 5130 6078 0 Prozessleitsysteme<br />

<strong>Wasser</strong> Abfall Energie Infrastruktur<br />

UNGER ingenieure l Julius-Reiber-Str. 19 l 64293 Darmstadt<br />

www.unger-ingenieure.de<br />

Beratende Ingenieure für:<br />

<strong>Wasser</strong>gewinnung<br />

Aufbereitung<br />

<strong>Wasser</strong>verteilung<br />

Telefon<br />

05 11/284690<br />

Telefax<br />

05 11/813786<br />

30159 Hannover<br />

Kurt-Schumacher-Str. 32<br />

• Beratung<br />

• Gutachten<br />

• Planung<br />

• Bauleitung<br />

info@scheffel-planung.d<br />

e<br />

www.scheffel-planung.d<br />

e<br />

DVGW-zertifizierte Unternehmen<br />

Die Zertifizierungen der STREICHER Gruppe umfassen:<br />

ISO 9001<br />

ISO 14001<br />

SCC p<br />

BS OHSAS 18001<br />

FPAL<br />

GW 11<br />

GW 301<br />

• G1: st, ge, pe<br />

• W1: st, ge, gfk, pe, az, ku<br />

GW 302<br />

• GN2: B<br />

FW 601<br />

• FW 1: st, ku<br />

G 468-1<br />

G 493-1<br />

G 493-2<br />

W 120<br />

WHG<br />

AD 2000 HP 0<br />

ISO 3834-2<br />

DIN 18800-7 Klasse E<br />

DIN EN 1090<br />

DIN EN ISO 17660-1<br />

Ö Norm M 7812-1<br />

TRG 765<br />

MAX STREICHER GmbH & Co. KG aA, Rohrleitungs- und Anlagenbau<br />

Schwaigerbreite 17 · 94469 Deggendorf · T +49 (0) 991 330 - 231 · E rlb@streicher.de · www streicher.de<br />

Das derzeit gültige Verzeichnis der Rohrleitungs-Bauunternehmen<br />

mit DVGW-Zertifikat kann im Internet unter<br />

www.dvgw.de in der Rubrik „Zertifizierung/Verzeichnisse“<br />

heruntergeladen werden.

| INSERENTENVERZEICHNIS |<br />

Firma<br />

Seite<br />

Aerzener Maschienenfabrik GmbH, Aerzen 1039<br />

Aqua Alta Messe Essen GmbH, Essen 1077<br />

Aquadosil <strong>Wasser</strong>aufbereitung GmbH, Essen 1079<br />

BLÜCHER GmbH, Erkrath 1043<br />

Endress+Hauser Messtechnik GmbH + Co.KG, Weil am Rhein<br />

Titelseite<br />

Ing. Büro Fischer-Uhrig, Berlin 1079<br />

GEC Geotechnik Messe Offenburg, Ortenau 1121<br />

Huber SE, Berching 1025<br />

Inspektions-und Sanierungstage, DWA, Hennef 1047<br />

KRYSCHI <strong>Wasser</strong>hygiene, Kaarst 1073<br />

MAHLE International GmbH, Stuttgart 1035<br />

MSR-Spezialmesse Rhein Ruhr, MEORGA GmbH, Nalbach 1123<br />

Walther Müller & Co. KG, Norderstedt 1051<br />

Phoenix Contact GmbH & Co.KG, Blomberg 1029<br />

Pollutec 2014, IMF GmbH, Köln 1067<br />

Erich Schmidt Verlag GmbH & Co.KG, Berlin 1037<br />

Versorgungsbetriebe Amrum, Nebel 1064<br />

wat 2015, DVGW, Deutscher Verein des Gas-und <strong>Wasser</strong>faches e. V., Bonn<br />

4. Umschlagseite<br />

Einkaufsberater / Fachmarkt 1127–1132<br />

DIV Deutscher Industrieverlag GmbH<br />

www.<strong>gwf</strong>-wasser-abwasser.de<br />

Ausgabe November 2014 Dezember 2014 Januar 2015<br />

Erscheinungstermin:<br />

Anzeigenschluss:<br />

17.11.2014<br />

28.10.2014<br />

12.12.2014<br />

24.11.2014<br />

15.01.2015<br />

11.12.2014<br />

Themenschwerpunkt<br />

Messen – Steuern – Regeln<br />

Automatisierung in <strong>Wasser</strong>versorgung und<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />

• Messtechnik<br />

• Steuerungstechnik<br />

• Regeltechnik<br />

• Fernwirktechnik<br />

• Leitsysteme<br />

• Sicherheitstechnik<br />

• Störfall-Management<br />

• IT in der <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />

Pumpen, fördern, heben und sparen<br />

Energie-Effizienz bei Pumpen und<br />

Aggregaten steigern<br />

• Energieeffiziente Pumpen und<br />

intelligente Regelsysteme<br />

• Berechnungs-Tools zur Pumpen-<br />

Optimierung<br />

• Turbineneinsatz im <strong>Wasser</strong>werk<br />

• Innovatives Energie-Management<br />

• Verbrauchsarme Geräte und Maschinen<br />

• Nachhaltige Betriebsführung<br />

• Professionelle Inbetriebnahme und Wartung<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />

Produkte und Verfahren<br />

• Hochbelastete Abwässer<br />

• Mechanische Reinigung<br />

• Biologische Stufe,<br />

Belebtschlammverfahren,<br />

Nitrifikation, Denitrifikation<br />

• Chemische Verfahren<br />

• Membrantechnik<br />

• Klärschlammbehandlung<br />

Fachmesse/<br />

Fachtagung/<br />

Veranstaltung<br />

(mit erhöhter<br />

Auflage und zusätzlicher<br />

Verbreitung)<br />

AQUA Ukraine – Intern. <strong>Wasser</strong> Forum –<br />

Kiew (Ukraine) – 04.11.–07.11.2014<br />

IWRM 2014 – Integrated Water Ressource<br />

Management – Karlsruhe – 19.11.–20.11.2014<br />

SPS/IPS/DRIVES –<br />

Nürnberg – 25.11.–27.11.2014<br />

Pollutec – Intern. Fachmesse für <strong>Wasser</strong> –<br />

Lyon (Frankreich) – 25.11.–28.11.2014<br />

Valve World Expo – Intern. Fachmesse mit<br />

Kongress für Industrie-Armaturen<br />

Düsseldorf – 02.12.-04.12.2014<br />

Tiefbaumesse Infratech,<br />

Rotterdam (NL) – 20.01.-23.01.2015<br />

TerraTec/enertec, Leipzig – 27.01.-29.01.2015<br />

<strong>Abwasser</strong>.Praxis – Kongress mit Fachmesse<br />

zum Thema <strong>Abwasser</strong>,<br />

Offenburg – 28.01.-29.01.2015<br />

15. Göttinger <strong>Abwasser</strong>tage,<br />

Göttingen – 03.02.-04.02.2015<br />

E-world energy & water – Intern. Fachmesse<br />

und Kongress, Essen – 10.02.-12.02.2015<br />

Änderungen vorbehalten

INFORMATION & KOMMUNIKATION<br />

WASSERFACHLICHE<br />

AUSSPRACHETAGUNG<br />

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www.wat-dvgw.de<br />

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wat 2015<br />

26. – 27. Oktober 2015<br />

in Essen<br />

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