gwf Wasser/Abwasser Qualität auf den ersten Blick (Vorschau)

FACHBERICHTE Wasserversorgung
nach den anerkannten Regeln der Technik. Alle
Maßnahmen des Betriebs, der Instandhaltung und der
Systemerweiterungen sind mit dem übergeordneten
Systemkonzept in Einklang zu bringen.
In Entwicklungsländern mangelt es vielen Wasserverteilungssystemen
an einem übergeordneten
Konzept. Komplexe, große Wasserverteilungssysteme
ohne definierte Druck- oder Versorgungszonen sowie
ohne definierte Zubringersysteme sind nicht ungewöhnlich,
siehe zum Beispiel [18, 19].
Meist wurden diese Systeme für die damalige Größe
des Versorgungsgebiets sachgemäß für eine kontinuierliche
Versorgung konzipiert und gebaut. Auf das starke
Bevölkerungswachstum im urbanen Raum und das
damit oft verbundene unkontrollierte Siedeln wurde nur
noch ungenügend und improvisierend reagiert. Andere
Systeme sind bereits ungeplant angelegt worden.
In beiden Fällen ist eine aktuelle Missachtung oder
fehlende Berücksichtigung übergeordneter Konzepte
kennzeichnend. Die Ursachen im technischen Bereich
sind hauptsächlich in ungenügenden Systemkenntnissen
und einer mangelhaften Planung zu finden.
2.3 Systemkenntnisse
Wasserverteilungsnetze unterliegen einer starken
Dynamik. Sowohl die Planung und Analyse als auch der
Betrieb verlangen deshalb fundierte aktuelle Kenntnisse
des Systems und der maßgebenden Randbedingungen
[20].
In Entwicklungsländern liegen meist keine oder nur
veraltete Netzpläne vor, die gravierend von der Realität
abweichen, wie beispielsweise eine Untersuchung in
Béni Abbès zeigt [21]. Ein Abgleich der Realität mit den
Netzplänen ergab Unstimmigkeiten bei 86 % des Leitungsnetzes
(Leitungen, die korrekt verzeichnet sind:
14 %; Leitungen, die existieren und verzeichnet, aber
nicht korrekt verzeichnet sind: 34 %, Leitungen, die
verzeichnet sind, aber nicht existieren: 21 %; Leitungen,
die nicht verzeichnet sind, aber existieren: 31 %). Liegen
keine Aufzeichnungen vor, wird meist davon ausgegangen,
dass die Wassermeister über gute Systemkenntnisse
verfügen. Allerdings ist der Wissensstand in
der Regel nicht so gut wie angenommen [10, 21].
Die Ursachen liegen hauptsächlich im institutionellen
und personellen Bereich der Wasserversorger.
Von den Entscheidungsträgern wird die Bedeutung
einer funktionierenden Datenhaltung oft schlicht nicht
erkannt [15]. Auf der Ausführungsebene ist die Finanzierung
und die Verfügbarkeit von entsprechend ausgebildetem
und motivierten Personal meist die entscheidende
Restriktion [22].
Neben der Kenntnis der Infrastruktur ist die Kenntnis
des hydraulischen Systemverhaltens von entscheidender
Bedeutung. Allerdings ist ein rechnerisches
Nachvollziehen des hydraulischen Systemverhaltens bei
ungenügender Datengrundlage und nicht sachgemäßem
Systembetrieb nicht möglich [12]. Insbe sondere
bei einer intermittierenden Betriebsweise ist aufgrund
instationärer Strömungszustände, möglicher Zweiphasenströmungen
sowie der meist komplexen Systemkonfigurationen
(Hausbehälter, private Pumpen)
mit teilweise unbekannten Parametern (Wasserverluste,
Systemdaten) die bedarfsabhängige Rohrnetzberechnung
nicht mehr aussagekräftig.
2.4 Systemplanung
Bei einem fehlenden übergeordneten Systemkonzept
oder bei ungenügender Systemkenntnis sind Systemanalysen
sowie sachgemäße Planungen von Netzerweiterungen
oder Netzanpassungen an veränderte Randbedingungen
nicht möglich (Abschnitt 2.2 und 2.3). Die
Konsequenz sind intuitiv veranlasste, ungeplante Netzmodifikationen
und Netzerweiterungen sowie falsch
dimensionierte Systemkomponenten.
Eine fehlende oder fehlerhafte Systemplanung führt
dazu, dass die Komplexität eines ursprünglich mitunter
sachgemäß konzipierten Systems zunimmt, die Systeme
eine undurchschaubare Netztopologie aufweisen
und Komponenten nicht richtig für die vorherrschenden
Lastfälle ausgelegt sind [6]. In diesem Zusammenhang
sind auch fehlende Anpassungen der Systemkapazitäten
an steigenden Bedarf, beispielsweise durch
Bevölkerungswachstum, zu berücksichtigen [11, 12, 17].
Die aus der ungenügenden Systemplanung resultierenden
Druckspitzen und Druckschwankungen im Systembetrieb
wirken sich negativ auf den Zustand der
Infrastruktur aus. Zu niedrige Leitungsdrücke führen zu
Stagnationszonen mit nicht versorgten Netzbereichen
(Abschnitt 3.1). Die Versorgungsengpässe und die damit
verbundene ungerechte Verteilung veranlassen die
Verbraucher zu illegalen Netzanschlüssen, das Nutzen
privater Pumpen und zur Installation von Hausbehältern,
was wiederum die Komplexität der Netzstruktur
und der Netzhydraulik erhöht [15].
Letztlich verhindern komplexe Netzstrukturen und
fehldimensionierte Systemkomponenten einen sachgemäßen
Betrieb. Die Betreiber sehen sich gezwungen,
das Wasserverteilungsnetz intuitiv und intermittierend
zu betreiben.
2.5 Instandhaltung und Wasserverlustreduktion
Ungenügende Systemkenntnisse erschweren zudem
eine nachhaltige Instandhaltung und dabei insbesondere
die zu planenden Grundmaßnahmen Wartung,
Inspektion und Rehabilitation (Abschnitt 2.3). Die Konsequenz
ist ein zunehmend mangelhafter Zustand der
Infrastruktur, der in der eingeschränkten Funktionalität
der Systemelemente und einer erhöhten Leckageanzahl
mit entsprechend hohen realen Wasserverlusten
re sultiert.
Reale Wasserverlustmengen können dabei Dimensionen
annehmen, die in letzter Konsequenz eine
Januar 2013
96 gwf-Wasser Abwasser