gwf Wasser/Abwasser Energie aus Abwasser (Vorschau)
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<strong>gwf</strong><strong>Wasser</strong><br />
<strong>Abwasser</strong><br />
Oldenbourg Industrieverlag München<br />
www.<strong>gwf</strong>-wasser-abwasser.de<br />
5/2011<br />
Jahrgang 152<br />
ISSN 0016-3651<br />
B 5399
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STANDPUNKT<br />
Fukushima und die Konsequenzen für die<br />
deutsche Siedlungswasserwirtschaft<br />
Spätestens seit dem Reaktorunglück in<br />
Japan ist jedem bewusst, wie abhängig<br />
wir von Strom als wichtiger <strong>Energie</strong>quelle<br />
für unser von Technik geprägtes Leben<br />
sind. Um die wesentlichen Schutzziele der<br />
Siedlungswasserwirtschaft ‒ Hygiene, Überflutungsschutz<br />
und guter Gewässerzustand ‒<br />
zu erreichen, wurden von den vorangegangenen<br />
Generationen erhebliche Investitionen in<br />
<strong>Abwasser</strong>kanäle und Kläranlagen getätigt. Mit<br />
den etwa 10000 Kläranlagen und mit 1,5 Mio.<br />
km privaten und öffentlichen Kanälen in<br />
Deutschland werden hohe Eliminationsraten<br />
für CSB, Stickstoff und Phosphor erreicht,<br />
damit liegt Deutschland in der Spitzengruppe<br />
im europäischen Vergleich. Diese Leistungen<br />
müssen jedoch auch mit ökonomischen Zielen<br />
verknüpft werden. Dabei muss im Auge<br />
behalten werden, dass für diesen hohen Standard<br />
entsprechende Aufwendungen auch im<br />
Betrieb erforderlich sind. Die <strong>Abwasser</strong>beseitigung<br />
und -behandlung zählt zu den größten<br />
kommunalen Stromverbrauchern. Aus Benchmarking<br />
Untersuchungen wissen wir, dass im<br />
bundesweiten Mittel circa 60 kwh/E mit<br />
Schwankung von 30 bis 110 kwh/E an spezifischer<br />
und thermischer <strong>Energie</strong> pro Jahr durch<br />
tatsächlich an die Kläranlagen angeschlossene<br />
Einwohner verbraucht wurden. Diese<br />
Schwankungen werden zum einen durch die<br />
jeweiligen Randbedingungen, Topographie<br />
und Länge des Kanalnetzes, sowie durch die<br />
Reinigungsanforderungen und die gewählte<br />
Technik beeinflusst. Gerade bei der Technik<br />
liegen m.E. noch große Potenziale, den erforderlichen<br />
<strong>Energie</strong>einsatz zu reduzieren.<br />
Sowohl in der Verfahrenskonzeption, das<br />
aerobe Belebungsverfahren benötigt den<br />
größten <strong>Energie</strong>einsatz für die Belüftung,<br />
wohingegen bei anaeroben Behandlungsstufen<br />
insbesondere in der Schlammbehandlung<br />
<strong>Energie</strong> zurück gewonnen werden kann, als<br />
auch in der Optimierung einzelner Technikkomponenten,<br />
wie Pumpen, Rührwerke,<br />
Kompressoren, können ohne Leistungseinbußen<br />
durch<strong>aus</strong> einige kwh eingespart werden.<br />
Beispiele hierzu finden Sie in dieser Ausgabe<br />
des <strong>gwf</strong>. Wo das Potenzial liegt, ist nur durch<br />
qualifizierte <strong>Energie</strong>analysen zu erfahren.<br />
Daher sind alle Anlagenbetreiber der Ver- und<br />
Entsorgungswirtschaft, auch als Vorbildfunktion<br />
für die Bürger, aufgefordert, Potenziale<br />
zum <strong>Energie</strong>einsparen zu ermitteln und<br />
die erforderlichen Maßnahmen umzusetzen.<br />
Somit kann die Siedlungswasserwirtschaft<br />
ihren Teil zur Reduzierung des <strong>Energie</strong>verbrauchs<br />
leisten, dies ist nicht nur ein Beitrag<br />
zur Einsparung von Kosten, sondern auch ein<br />
sehr wichtiger Beitrag zur Ressourcenschonung.<br />
Also machen Sie mit durch Analysen Ihrer<br />
Anlagentechnik, aber auch Ihres Einzugsgebietes<br />
zur Reduzierung des vermeidbaren<br />
Fremdwasseranteils. Die Bürgerinnen und<br />
Bürger sind heute aufmerksamer, interessierter<br />
und werden es uns danken.<br />
Prof. Dr.-Ing. F. Wolfgang Günthert<br />
Professor für Siedlungswasserwirtschaft<br />
und Abfalltechnik<br />
Universität der Bundeswehr München<br />
DWA Präsidiums Mitglied<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 425
INHALT<br />
Kosten K [€/a]<br />
derzeitiges<br />
Umlagemodell<br />
ΔK<br />
Verlauf der tatsächlichen variablen<br />
Kosten in €/m³<br />
fehlende Fixkostendeckung <strong>aus</strong> Δ Q beim<br />
bisherigen Umlagemodell<br />
ca. 24%<br />
Verlauf der Erlösfunktion beim<br />
derzeitigen Umlagemodell<br />
in €/m³<br />
tatsächliche<br />
Fixkosten<br />
ca. 76%<br />
ca. 30%<br />
Fixkostenanteil<br />
beim derzeitigen<br />
Umlagemodell<br />
Menge Q<br />
Die Struktur der <strong>Wasser</strong>tarife in Baden-Württemberg steht auf<br />
dem Prüfstand: Lässt sie sich an künftige Veränderungen etwa<br />
durch die demografische Entwicklung anpassen? Ab Seite 492<br />
ΔQ<br />
[ m³/a ]<br />
Die 44. Essener Tagung vom 23. bis 25. März 2011 stand<br />
unter dem Motto „Zukunftsfähige <strong>Wasser</strong>wirtschaft – kosteneffizient<br />
und energiebewusst“.<br />
Tagungsbericht ab Seite 522<br />
Fachberichte<br />
<strong>Wasser</strong>versorgung<br />
492 F. Haakh<br />
Wie „gerecht“ ist die Struktur<br />
der <strong>Wasser</strong>tarife in Baden-<br />
Württemberg heute und im Lichte<br />
zukünftiger Entwicklungen?<br />
How „fair“ is the Structuring of Water-Prices in<br />
Baden-Württemberg Both Today and in Regard<br />
to Future Developments?<br />
Tagungsbericht<br />
522 K. Tondera und W. Everding<br />
Zukunftsfähige <strong>Wasser</strong>wirtschaft –<br />
kosteneffizient und energiebewusst<br />
Sustainable Water Management – Cost Efficient<br />
and Energy Conscious<br />
Interview<br />
430 e.qua – <strong>Energie</strong>geladenes Netzwerk feiert<br />
2. Geburtstag – <strong>gwf</strong> im Gespräch mit<br />
Geschäftsführer Andreas Koschorreck<br />
502 Ch. Treskatis<br />
Risikoanalyse im Brunnenmanagement<br />
Risk Assessment for Drinking Water Wells<br />
<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
510 K. Alt, I. Barnscheidt und H.-M. Koll<br />
Praktische Erfahrungen bei der<br />
Modernisierung von Pumpwerken<br />
und Rechenanlagen<br />
Practical Experiences with the Modernisation of<br />
Pumping Stations and Screening Facilities<br />
Fokus<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
434 Von einer vagen Idee zum marktreifen<br />
Produkt – Das Beispiel „Heatliner“<br />
436 Saubere <strong>Energie</strong> <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
440 In <strong>Abwasser</strong> steckt jede Menge <strong>Energie</strong><br />
443 PKS-THERMPIPE® – die intelligente<br />
Wärmerückgewinnung <strong>aus</strong> Kanalrohren<br />
446 Möglichkeiten der Wärmenutzung für den<br />
kommunalen Bereich – Projektbeispiele für<br />
kommunale Anwendungen<br />
450 CO 2 -neutrale <strong>Abwasser</strong>reinigung in der<br />
Lebensmittelindustrie schont Ressourcen<br />
Mai 2011<br />
426 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
INHALT<br />
Im Interview:<br />
Andreas<br />
Koschorreck,<br />
Geschäftsführer<br />
von e.qua, formuliert<br />
als Ziel<br />
des Netzwerks,<br />
das Thema <strong>Energie</strong>rückgewinnung<br />
überall in<br />
der <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />
publik zu<br />
machen.<br />
Ab Seite 430<br />
Im Fokus: Wo bei der <strong>Abwasser</strong>behandlung Potenziale zum <strong>Energie</strong>einsparen<br />
liegen und wie diese genutzt werden können, lesen Sie ab Seite 434<br />
453 Langjährige Betriebserfahrungen mit den<br />
Biothane-Verfahren in der Papierindustrie<br />
458 Schlammtrocknung mit GKD – Ausgeklügelte<br />
Prozessbandtechnologie steigert<br />
Effizienz<br />
460 Abwässer zu Nährstoffquellen – Technologische<br />
Verknüpfung von <strong>Abwasser</strong> und<br />
<strong>Energie</strong>holz soll Bioenergieregionen in<br />
China schaffen<br />
462 Düsseldorfer Studenten wohnen<br />
ökologisch vorbildlich<br />
463 Bioenergie <strong>aus</strong> Schlamm und Abfall<br />
464 Neuer Innovationsverbund – Kohle <strong>aus</strong><br />
der Biotonne<br />
464 Einfache Technik lässt die Kraft von Fließgewässern<br />
auch in kleineren Leistungsbereichen<br />
wirtschaftlich nutzen<br />
466 Wirtschaftliche Sauerstoff-Produktion<br />
mit 0,6 bar Höchstdruck<br />
Nachrichten<br />
Branche<br />
470 Neuberufung der Trinkwasserkommission<br />
beim Umweltbundesamt<br />
470 CCS bedeutet Risiko der Grundwasser-<br />
Versalzung<br />
471 Neues ZVEI-Berechnungstool für Lebenszykluskosten<br />
472 25 Jahre IWW Zentrum <strong>Wasser</strong> (1986–2011)<br />
474 BASF erwirbt Spezialisten für Ultrafiltrationstechnologie<br />
inge watertechnologies<br />
475 Badger Meter fördert Schulkooperation<br />
für zwei <strong>Wasser</strong>projekte<br />
476 Kohleskulptur begeistere Messebesucher<br />
auf der <strong>Wasser</strong> Berlin 2011<br />
477 „Grüne Geschäfte“ im Kleingarten:<br />
Neues <strong>Abwasser</strong>konzept entsteht<br />
478 Neue UBA-Broschüre „Rund um das<br />
Trinkwasser“<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 427
INHALT<br />
Mit einem innovativen Projekt an der Bauh<strong>aus</strong>-Universität in Weimar soll das<br />
Problem der <strong>Abwasser</strong>entsorgung in Kleingärten, die meist nicht ans öffentliche<br />
Kanalnetz angeschlossen sind, gelöst werden. Seite 477<br />
Baden-Württemberg Stiftung unterstützt zehn bedeutende<br />
Forschungsprojekte Ab Seite 482<br />
Veranstaltungen<br />
479 „<strong>Wasser</strong> 2011“ – Jahrestagung der <strong>Wasser</strong>chemischen<br />
Gesellschaft<br />
480 Methoden und Trends in der <strong>Wasser</strong>behandlung<br />
480 7. Frankfurter <strong>Abwasser</strong>symposium<br />
481 4. Europäische Rohrleitungstage in Kärnten,<br />
Österreich<br />
Forschung und Entwicklung<br />
482 Umwelttechnologieforschung:<br />
Baden-Württemberg Stiftung unterstützt<br />
zehn bedeutende Forschungsprojekte<br />
Leute<br />
484 Jochen Stemplewski und<br />
Raimund Echterhoff wiedergewählt<br />
485 Wolfram Such 75 Jahre<br />
Vereine, Verbände, Organisationen<br />
486 Inspektion und Wartung von <strong>Wasser</strong>verteilungsanlagen<br />
– Nachfrage bei der<br />
Zertifizierung nach DVGW-Arbeitsblatt<br />
W 491 noch zögerlich<br />
Recht und Regelwerk<br />
488 DVGW-Regelwerk <strong>Wasser</strong><br />
490 DVGW – Zurückgezogene Regelwerke<br />
490 Neue DWA-Merkblätter erschienen<br />
Praxis<br />
528 Modernisierung rumänischer <strong>Wasser</strong>werke<br />
– Grenzenlose Kommunikation sorgt für<br />
zuverlässige <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
531 Sicher vor der nächsten Jahrhundertflut –<br />
Hochwasserschutz der Kläranlage Straubing<br />
Produkte und Verfahren<br />
533 Neue PLASSON Steckfitting-Serie 19<br />
zur Verbindung von PE Rohren in der<br />
Trinkwasserversorgung<br />
534 Kompakte Kraftpakete mit Sicherheitsstandards:<br />
Frequenzumrichter von<br />
Mitsubishi Electric<br />
534 Transferbeschichtung von Kanal-<br />
Schlauchlinern<br />
535 REHAU baut die neue Generation von<br />
RAUTITAN weiter <strong>aus</strong><br />
536 Stellventil mit DN250 wiegt nur 50 kg:<br />
Gleitschiebervorteile potenzieren sich mit<br />
der Baugröße<br />
Mai 2011<br />
428 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
INHALT<br />
Die Ressource <strong>Wasser</strong>:<br />
Sicher und verfügbar?<br />
In vielen Teilen Rumäniens ist die <strong>Wasser</strong>infrastruktur veraltet, oftmals<br />
lässt die zuverlässige Belieferung mit sauberem Trinkwasser zu<br />
wünschen übrig. Ab Seite 528<br />
Information<br />
520, 521 Buchbesprechungen<br />
537 Impressum<br />
538 Termine<br />
Dieses Heft enthält folgende Beilage:<br />
– HST Systemtechnik GmbH, Meschede<br />
<strong>gwf</strong> – <strong>Wasser</strong> | <strong>Abwasser</strong> im Juni 2011<br />
u.a. mit diesen Fachbeiträgen:<br />
Das Eingruppierungsrecht der <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />
P lädoyer für die Aufhebung des ATV-Arbeitsblattes<br />
A 128 und für eine verfahrensoffene Behandlung des<br />
Problems der Mischsystemüberläufe<br />
Probenahme- und Analyseverfahren zur kostengünstigen<br />
Überwachung von Arzneimittelwirkstoffen im <strong>Abwasser</strong> –<br />
Abschlussbericht zum vom BMWi geförderten Forschungsprojekt<br />
der GBA Gesellschaft für Bioanalytik Hamburg mbH<br />
Erscheinungstermin: 15.6.2011<br />
Anzeigenschluss: 25.5.2011<br />
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Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 429
INTERVIEW<br />
e.qua – <strong>Energie</strong>geladenes Netzwerk<br />
feiert 2. Geburtstag<br />
Als Impulsgeber für die <strong>Wasser</strong>wirtschaft ist e.qua an den Start gegangen. Mittlerweile ist das Berliner Netzwerk<br />
für <strong>Energie</strong>rückgewinnung und Ressourcenmanagement <strong>Wasser</strong>/<strong>Abwasser</strong> zwei Jahre am Markt. Erst<br />
zwei Jahre, ist man geneigt zu sagen, angesichts der vielen Aktivitäten, die seither vom Berliner Fachverbund<br />
<strong>aus</strong>gegangen sind. <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong>|<strong>Abwasser</strong> hat den e.qua-Geburtstag zum Anlass genommen, bei Geschäftsführer<br />
Andreas Koschorreck nach Erreichtem und Plänen zu fragen. Ein Rückblick und Ausblick von Diplom<br />
Journalist Günter Knackfuß.<br />
Andreas<br />
Koschorreck,<br />
Geschäftsführer<br />
e.qua.<br />
<strong>gwf</strong>: Herr Koschorreck, zwei Jahre<br />
Arbeit e.qua. Gleich vorweg: Ihr Fazit<br />
bis hierher?<br />
Koschorreck: In zwei Sätzen: Teilziele<br />
erreicht! Aber wir haben noch<br />
einen langen Weg vor uns! Es ist<br />
in den vergangenen zwei Jahren<br />
gelungen, ein Fach-Netzwerk zu<br />
konstituieren, dieses zunächst<br />
re gionale Konstrukt bundesweit<br />
<strong>aus</strong>zurichten und es in allen relevanten<br />
Bereichen der <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />
zu verankern. e.qua wird<br />
heute von wichtigen Betreibern<br />
und Industrieunternehmen unterstützt<br />
und kooperiert mit den etablierten<br />
Fachverbänden sowie vielen<br />
wichtigen, vor allem wissenschaftlichen<br />
Institutionen. Daneben arbeitet<br />
e.qua eng mit Bundes- und Landesministerien<br />
und dem Umweltbundesamt<br />
zusammen. Gleichzeitig<br />
haben wir unsere Eigenständigkeit<br />
bewahrt. Angesichts seines vergleichsweise<br />
kurzen Bestehens hat<br />
das Netzwerk bereits einen hohen<br />
Bekanntheitsgrad. Durch ein weites<br />
Niederlassungsnetz sind wir zudem<br />
deutlich näher an den Anwender<br />
gerückt und inzwischen schlag -<br />
fähiger in der Vor-Ort-Betreuung.<br />
Wir haben uns mit wichtigem Fachpersonal<br />
für die Projektbetreuung<br />
verstärkt und den Forschungsbereich<br />
von e.qua belebt. Diese Etappenerfolge<br />
haben uns den eigentlichen<br />
Netzwerkzielen näher ge -<br />
bracht.<br />
<strong>gwf</strong>: Die da wären?<br />
Koschorreck: Unser primäres Ziel ist<br />
es, das Thema <strong>Energie</strong>rückgewinnung<br />
in der <strong>Wasser</strong>wirtschaft überall<br />
dort zu platzieren, wo entsprechende<br />
Potenziale vorhanden sind,<br />
und maßgeblich dazu beizutragen,<br />
dass diese Potenziale auch tatsächlich<br />
genutzt werden. Ich denke,<br />
Interessenten haben inzwischen<br />
verstanden: e.qua steht nicht im<br />
Wettbewerb zu den Fachverbänden.<br />
Wir wollen deren Arbeit sinnvoll<br />
ergänzen. Das Netzwerk hat<br />
keine Regelwerksaufgaben und,<br />
auch das hat sich mittlerweile herumgesprochen,<br />
steht nicht allein<br />
für das Thema <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung.<br />
Wir sehen unsere Aufgabe in<br />
Ergänzung zu den etablierten Instanzen<br />
in der Mobilisierung und<br />
dem Vorantreiben von Fragen der<br />
wasserwirtschaftlichen <strong>Energie</strong>effizienz<br />
und -rückgewinnung so -<br />
wie des Ressourcenmanagements.<br />
Hierzu gehören vielfältige Themen<br />
wie das <strong>Energie</strong>monitoring, <strong>Energie</strong>effizienzprogramme,<br />
<strong>Energie</strong>autarkie<br />
von Kläranlagen, Nutzung<br />
von Biomasse, der gesamte Bereich<br />
Klärschlamm, Stromgewinnung <strong>aus</strong><br />
<strong>Abwasser</strong>, Ressourcenmanagement<br />
und Stoffstrommanagement für<br />
<strong>Abwasser</strong> und Regenwasser, gebäudebezogene<br />
Lösungen, also der<br />
H<strong>aus</strong>technikbereich, und vieles<br />
mehr. Diese Themen wollen wir mit<br />
Blick auf das technisch bereits Mögliche,<br />
aber auch perspektivisch<br />
angehen – und zwar gleichermaßen<br />
öffentlichkeitswirksam wie ganz<br />
konkret. Dazu werden wir weiterhin<br />
wirtschaftlich sinnvolle Projekte<br />
und Anlagen initiieren, im Rahmen<br />
von Veranstaltungen Wissenstransfer<br />
betreiben, durch Forschung und<br />
Entwicklung bestehende Verfahren<br />
optimieren und viele tolle Ideen <strong>aus</strong><br />
dem Mittelstand im Markt implementieren.<br />
Grundlage dessen bleibt<br />
die klassische Netzwerkarbeit: Wir<br />
verknüpfen Industrie, Wissenschaft,<br />
Politik und Anwender zum Wohle<br />
jedes Einzelnen und der gesamten<br />
Branche. Mit zunehmender<br />
Mai 2011<br />
430 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
INTERVIEW<br />
Be kanntheit merken wir auch verstärkt,<br />
wie hoch die Erwartungen<br />
von Partnern und Interessenten an<br />
das Verbundnetzwerk sind. Diesen<br />
wollen wir gerecht werden.<br />
<strong>gwf</strong>: Das heißt, nach Konstituierung<br />
und Etablierung von e.qua stecken Sie<br />
jetzt mitten in der Projektentwicklung?<br />
Koschorreck: Ja, genau. Die Aufbauarbeit<br />
in den vergangenen zwei<br />
Jahren macht sich jetzt bezahlt: Die<br />
Projektfrequenz in 2011 ist enorm.<br />
Aus Berlin allein war das gar nicht<br />
mehr zu bewältigen. Deshalb gibt<br />
es nun regionale Ansprechpartner<br />
von e.qua in Bremen, Hamburg,<br />
Dresden, Gelsenkirchen und Stuttgart,<br />
an welche die vielen Anfragen<br />
direkt gerichtet werden können.<br />
<strong>gwf</strong>: Wer sind die prototypischen Projektinteressenten?<br />
Koschorreck: Nun, so unterschiedlich<br />
die Projektformen, so verschieden<br />
die Interessenten. Da sind die<br />
Hersteller, die ein Produkt verbessern<br />
oder im Markt einführen wollen.<br />
Es gibt die Fachplaner und Ingenieure<br />
<strong>aus</strong> dem Bereich <strong>Wasser</strong>wirtschaft/Tiefbau<br />
oder HLK, die<br />
sich in den Themen der wasserwirtschaftlichen<br />
<strong>Energie</strong>rückgewinnung<br />
fit machen wollen, um ein neues<br />
Geschäftsfeld zu erschließen. Aber<br />
natürlich ist da auch die Vielzahl der<br />
klassischen Anfragen von kommunalen<br />
Interessenten oder produzierenden<br />
Industrieunternehmen,<br />
die ganz spezifisch die Projektchancen<br />
für <strong>Energie</strong>rückgewinnungsverfahren,<br />
z. B. der <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung,<br />
an ihrem Standort geprüft<br />
haben möchten.<br />
<strong>gwf</strong>: Ist das Thema <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />
schon „überhypt“, wie es<br />
neudeutsch so schön heißt?<br />
Koschorreck: Ganz sicher ist das<br />
Thema deutlich bekannter als noch<br />
vor zwei Jahren – und das ist gut so.<br />
Allerdings sind dadurch allein noch<br />
keine Anlagen umgesetzt. Denn<br />
hinter einem solchen Projekt steht<br />
immer eine langwierige Entwicklungsarbeit.<br />
Wenn dann nicht in<br />
absehbarer Zeit jeweils Umsetzungserfolge<br />
vorzuweisen sind,<br />
werden die Leute über früh oder<br />
lang beim Thema <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />
die Augen verdrehen.<br />
Dann besteht die Gefahr, dass das<br />
Interesse ebenso schnell verfliegt<br />
wie es in den letzten Jahren aufgekommen<br />
ist. Deshalb ist es wichtig,<br />
die zentralen Botschaften gezielt an<br />
die richtigen Adressaten zu bringen<br />
und bestehende Vorbehalte gegenüber<br />
der Technologie abzubauen.<br />
Dabei helfen wir gern. Wir reden<br />
jedoch auch, und wenn es sein muss<br />
gebetsmühlenartig, über die wirtschaftlichen<br />
Grenzen dieser Technologie,<br />
um bei potenziellen Anwendern<br />
keine falschen Erwartungen zu<br />
wecken. Es ist leider eine Tatsache,<br />
dass sich viele Projekte ohne öffentliche<br />
Förderung nicht rechnen.<br />
<strong>gwf</strong>: Warum sollte man ein solches<br />
Projekt dann überhaupt in Erwägung<br />
ziehen?<br />
Koschorreck: Für alle ist sicher<br />
unstrittig: Wir müssen weg von fossilen<br />
<strong>Energie</strong>trägern und perspektivisch<br />
von Atomstrom! Deshalb<br />
gehört es zu den erklärten Zielen<br />
der Politik, den Anteil regenerativer<br />
<strong>Energie</strong>n zu erhöhen. Dabei geht es<br />
schon längst nicht mehr nur um die<br />
etablierten Technologien wie Windund<br />
Solarkraft. Nach zwei Jahren<br />
Netzwerkarbeit, in denen wir uns<br />
natürlich nicht nur mit dem Thema<br />
<strong>Abwasser</strong>wärmenutzung beschäftigt<br />
haben, bin ich davon überzeugt,<br />
dass das Verfahren seine Berechtigung<br />
und auch Zukunft hat. Die<br />
Technik wird weiter optimiert werden.<br />
Neue Verfahren werden hinzukommen.<br />
Gleichzeitig werden sich<br />
die Rahmenbedingungen verbessern<br />
und Hemmnisse für die Implementierung<br />
fallen. In der Zwischenzeit<br />
gilt es zu erarbeiten, wie groß<br />
das Potenzial tatsächlich ist. Daran<br />
arbeitet e.qua intensiv mit. Dies gilt<br />
für viele andere Themenfelder der<br />
wasserwirtschaftlichen <strong>Energie</strong>rückgewinnung<br />
gleichermaßen. Ich<br />
halte es für wichtig, dass Betreiber<br />
und andere potenzielle Anwender<br />
schon heute den Schritt in Richtung<br />
dieser Lösungen gehen, auch wenn<br />
die Wirtschaftlichkeitsgrenze ge -<br />
rade erst erreicht wird. Es geht<br />
darum, die Weichen für die Zukunft<br />
zu stellen.<br />
Für alle ist sicher unstrittig:<br />
Wir müssen weg von fossilen<br />
<strong>Energie</strong> trägern und perspektivisch<br />
von Atomstrom!<br />
<strong>gwf</strong>: Im <strong>Abwasser</strong>bereich hat e.qua<br />
ein sehr breites Angebot? <strong>Wasser</strong>wirtschaftliche<br />
<strong>Energie</strong>rückgewinnung<br />
und Ressourcenmanagement – geht<br />
es da nicht auch um Trinkwasser?!<br />
Koschorreck: Wir bekommen, das<br />
ist richtig, vermehrt Anfragen<br />
bezüglich <strong>Energie</strong>rückgewinnung<br />
und -optimierung im Bereich der<br />
Trinkwasserversorgung. Hier sind<br />
die Anforderungen jedoch noch ein<br />
ganzes Stück höher. Trinkwasser ist<br />
ein Lebensmittel. Da geht es um<br />
Versorgungssicherheit. Jeder Eingriff<br />
in Versorgungsanlagen muss<br />
wohl überlegt sein. In einer Arbeits-<br />
<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 431
INTERVIEW<br />
Das Netzwerk<br />
fällt immer<br />
wieder mit<br />
ungewöhnlichen<br />
Marketing-<br />
Aktionen auf.<br />
gruppe mit der Forschungsstelle<br />
des DVGW TUHH und renommierten<br />
<strong>Wasser</strong>versorgern prüfen wir<br />
derzeit intensiv, ob eine eigenständige<br />
Fachsäule <strong>Wasser</strong> Sinn macht.<br />
Kommen wir zu einem positiven<br />
Ergebnis, wird es diese und damit<br />
ein belastbares Angebot für Interessenten<br />
bis Ende des Jahres geben.<br />
<strong>gwf</strong>: Zu den Zielen von e.qua gehörten<br />
im letzten Jahr der Start einer<br />
eigenen Seminarreihe, dem e.qua<br />
College, und der Fachkongress en3.<br />
Vom College hört man bislang wenig,<br />
en3 hatte dagegen einen sehr erfolgreichen<br />
Auftakt in 2010. Entsprechend<br />
Das weit verzweigte Niederlassungsnetz von e.qua in<br />
Deutschland. Angesichts seines vergleichsweise<br />
kurzen Bestehens hat das Netzwerk bereits einen<br />
hohen Bekanntheitsgrad.<br />
hoch dürfte die Messlatte für dieses<br />
Jahr liegen. Werden Sie sich mit der<br />
Veranstaltung noch steigern können?<br />
Koschorreck: Unsere Ambitionen<br />
hinsichtlich der Seminarreihe haben<br />
wir im letzten Jahr deutlich heruntergeschraubt<br />
– auch mit Rücksicht<br />
auf den <strong>aus</strong>drücklich gemeinsamen<br />
Weg, den wir zusammen mit dem<br />
Fachverband DWA beschreiten wollen.<br />
e.qua hat zweifellos ein eigenständiges<br />
Profil. Und dieses werden<br />
wir auch weiter stärken. Im Ausbildungsbereich<br />
ist die DWA der starke<br />
und verlässliche Partner der Branche.<br />
Wir dagegen verstehen uns bei<br />
vielen wichtigen Themen als guter<br />
Impulsgeber. Mit der DWA sind wir<br />
uns einig darüber, das Beste von<br />
beiden Institutionen in Zukunft<br />
gemeinsam nutzen zu wollen. Zur<br />
en3: Ja, der Auftakt des Fachkongresses<br />
war ein durchschlagender<br />
Erfolg. Aber wir wären nicht e.qua,<br />
hätten wir unsere Ziele nicht so<br />
hoch gesteckt, dass nach oben noch<br />
Luft ist. Ich habe keine Zweifel, dass<br />
wir uns auch bei unserem Top-Event<br />
noch steigern können. Auch in diesem<br />
Jahr wird es viel Neues auf dem<br />
Kongress zu bestaunen geben.<br />
<strong>gwf</strong>: Was ist der besondere Anspruch<br />
der Veranstaltungsreihe en3 im<br />
Dschungel des fast schon unübersichtlichen<br />
Tagungsangebots?<br />
Koschorreck: Ich denke schon, und<br />
das sage ich nicht in meiner Funktion<br />
als Geschäftsführer des Schirmherrn<br />
der Veranstaltung, sondern<br />
als regelmäßiger und interessierter<br />
Besucher von Tagungen, dass en3<br />
anders ist und ein ganz spezielles<br />
Profil hat. Bei en3 geht es explizit<br />
um das synergetische Verhältnis<br />
von <strong>Wasser</strong>wirtschaft und <strong>Energie</strong>.<br />
Ausschließlich darum! Dieser Fokus<br />
zieht sich als roter Faden durch die<br />
unterschiedlichen Blickwinkel, die<br />
bei diesem Event vertreten sind:<br />
von der Politik über die Fachdisziplinen<br />
der <strong>Wasser</strong>wirtschaft und die<br />
Sichtweisen von Industrie und <strong>Energie</strong>wirtschaft<br />
bis hin zur globalen<br />
Perspektive, die im vergangenen<br />
Jahr so vortrefflich von Professor<br />
Radermacher aufgezeigt wurde.<br />
Das Ganze wollen wir hochwertig –<br />
das betrifft auch das Rahmenprogramm<br />
– aber dennoch zu an -<br />
gemessenen Kosten präsentieren.<br />
Fachlich streben wir nach Balance<br />
zwischen der notwendigen Tiefe,<br />
die nicht langweilig werden darf,<br />
und dem Blick fürs Ganze, der nicht<br />
oberflächlich werden darf. Unterm<br />
Strich geht es uns darum, den Besucher<br />
zu inspirieren: „Mach das auch!<br />
Folge den Beispielen!“. Wenn uns<br />
das bei nur zehn Prozent der Teilnehmer<br />
gelingt, hat sich die Veranstaltung<br />
mehr als gelohnt.<br />
<strong>gwf</strong>: Was erwarten Sie noch von diesem<br />
Jahr?<br />
Koschorreck: Wir selbst haben in<br />
diesem Jahr einige interessante<br />
Kampagnen für die <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />
vorbereitet. Zudem stehen<br />
Fachveröffentlichungen und interessante<br />
Projekte in unserem Bereich<br />
Forschung und Entwicklung an.<br />
Ganz besonders freue ich mich aber,<br />
am Rande unseres Kongresses en3<br />
am 22. November ein echtes Branchenhighlight<br />
vorstellen zu dürfen.<br />
<strong>gwf</strong>: Sie machen uns neugierig.<br />
Worum geht es?<br />
Koschorreck: Das soll auch so sein.<br />
Lassen Sie sich überraschen! Wir<br />
denken, es wird die Branche ein<br />
Stück weit verändern. Ich muss Sie<br />
und Ihre Leser allerdings bitten die<br />
Spannung bis November zu bewahren.<br />
Besuchen Sie die en3. Glauben<br />
Sie mir, es lohnt sich!<br />
Mai 2011<br />
432 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
Empfohlen vom<br />
Fachmagazin<br />
Einsatz von Pulveraktivkohle<br />
zur weitergehenden Reinigung<br />
von kommunalem <strong>Abwasser</strong><br />
Verfahrenstechnische, betriebliche und ökonomische<br />
Aspekte bei der Entfernung von Spurenstoffen<br />
Dieses Fachbuch zur <strong>Abwasser</strong>behandlung berichtet <strong>aus</strong>führlich über<br />
Untersuchungen, wie mit Pulveraktivkohle organische Restverschmutzung<br />
im Ablauf kommunaler Kläranlagen verringert werden kann.<br />
Verschiedene Verfahrensvarianten der Pulveraktivkohleanwendung werden<br />
bezüglich ihrer Reinigungsleistung sowie betriebsrelevanter und ökonomischer<br />
Aspekte verglichen und Dimensionierungskriterien für die technische Umsetzung<br />
erarbeitet. Ingenieure der Siedlungswasserwirtschaft und Studenten erfahren im<br />
Hinblick auf die technische Umsetzung, welche Ausgabegröße einer adsorptiven<br />
Reinigungsstufe zu wählen ist, um einen ökonomisch und ökologisch sinnvollen<br />
Beitrag zur Verringerung des Frachteintrags von Mikroschadstoffen in Gewässer<br />
zu leisten.<br />
S. Metzger<br />
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Oldenbourg-Industrieverlag<br />
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von kommunalem <strong>Abwasser</strong><br />
1. Aufl age 2010 – ISBN: 978-3-8356-3231-8 für € 59,- (zzgl. Versand)<br />
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mit einer Gutschrift von € 3,- auf die erste Rechnung belohnt.<br />
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Datum, Unterschrift<br />
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rechtzeitige Absendung des Widerrufs oder der Sache an die Vulkan-Verlag GmbH, Versandbuchhandlung, Huyssenallee 52-56, 45128 Essen.<br />
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Oldenbourg Industrieverlag oder vom Vulkan-Verlag per Post, per Telefon, per Telefax, per E-Mail, nicht über interessante Fachangebote informiert und beworben werde. Diese Erklärung kann ich mit Wirkung für die Zukunft jederzeit widerrufen.
FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
Von einer vagen Idee zum marktreifen Produkt<br />
Das Beispiel „Heatliner“<br />
Tim Brandenburger, Vorsitzender Geschäftsführer der Brandenburger Firmengruppe<br />
Heatliner.<br />
ärme <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong>? Ja, da<br />
„Wgibt es diese zwei Systeme.<br />
Haben wir bei uns geprüft. Passt<br />
nicht.“ So oder so ähnlich lautet oftmals<br />
die Antwort <strong>aus</strong> kommunalem<br />
Umfeld, angesprochen auf das Thema<br />
<strong>Abwasser</strong>wärmenutzung. Sie macht<br />
deutlich, wie wenig noch immer<br />
bekannt ist, was sich in diesem Segment<br />
in den vergangenen Jahren<br />
getan hat.<br />
Neben dem Thermliner <strong>aus</strong> dem<br />
H<strong>aus</strong>e Uhrig und der jüngsten<br />
Generation externer Wärmet<strong>aus</strong>cher<br />
der Firma Huber gibt es<br />
allein am deutschen Markt mittlerweile<br />
bald ein Dutzend unterschiedlicher<br />
Systeme zur Wärmerückgewinnung<br />
<strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong>. Und die<br />
Entwicklung schreitet weiter mit<br />
hoher Ge schwindigkeit voran; ist der<br />
gesamte Bereich doch noch eher<br />
ein junges Thema.<br />
Die Entwicklung des so genannten<br />
Heatliners, eines einzigartigen<br />
Systems, das die Wärmerückgewinnung<br />
im Zusammenhang mit der<br />
Sanierung auch in Kanälen kleinerer<br />
Nennweiten ermöglicht, hatte schon<br />
früh begonnen. Bereits 2005 wurde<br />
in Konkurrenz zu den führenden<br />
Firmen in den Bereichen Rinnenwärmet<strong>aus</strong>cher<br />
und externe Wärmet<strong>aus</strong>cher<br />
das System zum Patent<br />
angemeldet. Gemeinsam mit einem<br />
starken Lizenznehmer, dem Pfälzer<br />
Unternehmen Brandenburger Liner<br />
GmbH & Co. KG, sollte der Heatliner<br />
auf den Markt gebracht werden.<br />
Nach zahlreichen Testläufen und<br />
Entwicklungen wurde der Heatliner<br />
erstmalig auf der IFAT 2008 einem<br />
größeren Publikum vorgestellt. Die<br />
deutlich positive Resonanz im<br />
Nachgang zur Erst<strong>aus</strong>stellung zerstreute<br />
die bis dahin bestehenden<br />
Zweifel an der Vermarktungsfähigkeit<br />
des Produktes, sodass die Entwicklungsaktivitäten<br />
im H<strong>aus</strong>e<br />
Brandenburger verstärkt wurden<br />
und dem Projekt eine höhere Priorität<br />
zukam.<br />
Nachdem sich das Produkt <strong>aus</strong><br />
dem Versuchsstadium hin zur Serienreife<br />
entwickelte, wurde mit dem<br />
Netzwerk für <strong>Energie</strong>rückgewinnung<br />
und Ressourcenmanagement<br />
e.qua <strong>aus</strong> Berlin sowie dessen Forschungspartnern<br />
im Jahr 2010<br />
unter Hochdruck ein Praxistest<br />
unter Realbedingungen beim<br />
Betreiber HAMBURG WASSER durchgeführt.<br />
Die <strong>aus</strong> diesem sowie <strong>aus</strong><br />
vorherigen Tests gewonnenen<br />
Erkenntnisse über das Produktpotenzial<br />
machten den Weg frei für<br />
eine offizielle Markteinführung auf<br />
der IFAT desselben Jahres. Nicht nur<br />
der Charme, Sanierung und Wärmerückgewinnung<br />
verbinden zu können,<br />
bescherte dem Heatliner große<br />
positive Resonanz. Auch die Tatsache,<br />
dass das Nischenprodukt<br />
erstmalig die Wärmerückgewinnung<br />
in kleineren Kanaldurchmessern<br />
erlaubte, sorgte für Furore.<br />
Den auf dem Praxistest beruhenden<br />
Berechnungen zufolge kann<br />
problemlos eine Wärmeleistung von<br />
durchschnittlich 8 KW erzielt werden.<br />
Selbst bei den ersten Tests wurden<br />
bereits 5 KW erreicht. Das entspricht<br />
einer Wärmeleistung von<br />
über 300 W/m², die bereits in kommunalem<br />
<strong>Abwasser</strong> erzielt wird. Bei<br />
wärmeren Industriegewässern steigern<br />
sich die Leistungen sogar noch.<br />
Mit der Umsetzung aller Optimierungsmöglichkeiten<br />
wird der Heatliner<br />
in der Praxis laut Brandenburger<br />
sogar mehr als 12 KW erreichen<br />
– bei 40 m Wärmet<strong>aus</strong>cherlänge ge -<br />
nug, um den Wärmebedarf eines<br />
150 m²-Einfamilienh<strong>aus</strong>es oder eines<br />
kleinen Bürogebäudes zu decken.<br />
Die praktisch beliebige Verlängerbarkeit<br />
des Systems eröffnet zusätzliche<br />
Möglichkeiten. Doch schon<br />
aufgrund seiner übrigen Vorteile<br />
war das Interesse am Heatliner auf<br />
der IFAT enorm. Und nach der IFAT?<br />
Die Vermarktung des Produkts<br />
ist gesichert. Aktuell wird der Heatliner<br />
weiter optimiert, um ihn für die<br />
Anforderungen der Serie zu rüsten.<br />
Erste Projekte sind angelaufen. Die<br />
Entwicklung ist viel versprechend.<br />
Tim Brandenburger, Vorsitzender<br />
Geschäftsführer der Brandenburger<br />
Firmengruppe, kommentiert zum<br />
Heatliner: „Die Vorteile sind unumstritten.<br />
Der Heatliner stellt eine völ-<br />
Mai 2011<br />
434 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
lig neue Technologie dar, die es uns<br />
ermöglicht, dort Wärme <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
zurückzugewinnen, wo es bisher<br />
<strong>aus</strong> diversen Gründen nicht möglich<br />
war. Außerdem bietet der Heatliner<br />
die Möglichkeit, kosteneffizient<br />
grüne <strong>Energie</strong> zu gewinnen. Durch<br />
die Sicherung der weltweiten<br />
Rechte am Grundlagenpatent des<br />
Heatliners sind wir nicht nur Technologieführer<br />
im Bereich der Wärmerückgewinnung<br />
mittels Schlauchliner-Verfahren,<br />
sondern auch der<br />
einzige legitimierte Anbieter eines<br />
derartigen Systems. Nach der langen<br />
Entwicklung des anspruchsvollen<br />
Produktes sind wir glücklich, nun<br />
von der Prototypenphase in die Serienreife<br />
überzu gehen. Wir freuen uns<br />
schon jetzt auf die Her<strong>aus</strong>forderungen,<br />
welche die Projekte mit dem<br />
Heatliner mit sich bringen.“<br />
Kontakt:<br />
Brandenburger Liner GmbH & Co. KG,<br />
Taubensuhlstraße 6,<br />
D-76829 Landau / Pfalz,<br />
Tel. (06341) 5104 -0,<br />
Fax (06341) 5104 -155,<br />
E-Mail: info@brandenburger.de,<br />
www.brandenburger.de<br />
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Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 435
FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
Saubere <strong>Energie</strong> <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
Nicht erst seit den aktuellen Ereignissen in Japan rücken alternative Möglichkeiten zur <strong>Energie</strong>gewinnung in<br />
den Fokus. Die politische Lage bei uns und die Diskussion über die knappen <strong>Energie</strong>ressourcen rückt auch den<br />
<strong>Abwasser</strong>kanal als <strong>Energie</strong>quelle noch einmal verstärkt ins Blickfeld der Betrachtung.<br />
Therm-Liner in Form C.<br />
Dies umso mehr, da Anlagen zur<br />
Rückgewinnung von <strong>Abwasser</strong>wärme<br />
in vielen Fällen wirtschaftlich<br />
sind – und das im Vergleich<br />
zu anderen alternativen <strong>Energie</strong>quellen<br />
wie etwa Solarenergie oder<br />
Windkraft ohne Subventionen oder<br />
öffent liche Förderungen. Grundbedingung<br />
ist, dass die technischen<br />
und lokalen Randbedingungen<br />
mit den Anforderungen der<br />
Wärmet<strong>aus</strong>cher technologie übereinstimmen.<br />
Hier sind in vielen<br />
Regionen noch Strategien zur systematisierten<br />
Erhebung und Erfassung<br />
der Potenziale notwendig, da<br />
eine Kernaufgabe darin besteht, die<br />
Punkte für die Wärmeentnahme im<br />
Kanal mit den mög lichen Abnahmeund<br />
Verwendungspotenzialen beispielsweise<br />
im Wohnungsbau in<br />
Überdeckung zu bringen. Dafür ist<br />
eine weitere Fokussierung des Themas,<br />
insbesondere auf allen Ebenen<br />
der Politik, notwendig. Im Unterschied<br />
zur Nutzung anderer alternativer<br />
<strong>Energie</strong>ressourcen kann die<br />
Nutzung von <strong>Energie</strong> <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
also bereits mit einer breiten politischen<br />
Unterstützung in Verbindung<br />
mit einer verbesserten Information<br />
der Akteure vorangetrieben werden.<br />
Damit nimmt <strong>Abwasser</strong> als<br />
Wärmequelle eine her<strong>aus</strong>ragende<br />
Rolle im Mix alternativer <strong>Energie</strong>n<br />
ein und zeigt sich als volkswirtschaftlich<br />
günstige Wärmequelle.<br />
Wärmerückgewinnung<br />
<strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
In Deutschland wurden seit Mitte<br />
des letzten Jahrzehnts einige Anlagen<br />
zur Wärmerückgewinnung <strong>aus</strong><br />
<strong>Abwasser</strong> aufgebaut. Die große<br />
Zahl an anstehenden Neuprojekten<br />
zeigt, dass die Potenziale nicht nur<br />
theoretisch vorhanden, sondern in<br />
den nächsten Monaten und Jahren<br />
auch praktisch erschließbar sind.<br />
Damit leistet <strong>Energie</strong> <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
künftig einen realen Anteil im Mix<br />
alternativer <strong>Energie</strong>n.<br />
Das Prinzip<br />
Der Grundgedanke aller Lösungen<br />
und Produkte ist identisch und einfach:<br />
dem erwärmten <strong>Abwasser</strong><br />
wird über Wärmet<strong>aus</strong>cher Wärmeenergie<br />
entzogen. Diese wird an<br />
anderer Stelle zur Beheizung von<br />
Gebäuden oder der Brauchwassererwärmung<br />
genutzt. Die <strong>Energie</strong><br />
wird durch eine Wärmepumpe auf<br />
ein geeignetes Temperaturniveau<br />
gebracht, welches sich im Niedertemperaturbereich<br />
bewegt. Die<br />
<strong>Abwasser</strong>temperatur im Kanal liegt<br />
auch in den Wintermonaten häufig<br />
bei 10 °C und mehr, was für den<br />
beabsichtigten Zweck völlig <strong>aus</strong>reicht.<br />
Darüber hin<strong>aus</strong> kann die Wärmepumpenanlage<br />
nicht nur als Heizung,<br />
sondern auch zur Kühlung<br />
von Gebäuden reversibel betrieben<br />
werden. In Anbetracht des steigenden<br />
Klimatisierungsbedarfs von Ge -<br />
bäuden stellt dieser Einsatz ein<br />
wichtiges Entwicklungsfeld dar, der<br />
sich zudem positiv auf die Wirtschaftlichkeit<br />
der Anlage <strong>aus</strong>wirkt.<br />
Einsatz und Praxis<br />
Die Auslegung der Anlagen erfolgt<br />
in Abhängigkeit des zu bedienenden<br />
<strong>Energie</strong>konzeptes monovalent,<br />
bivalent oder multivalent.<br />
Die Grundlast im unteren Temperaturbereich<br />
wird über <strong>Abwasser</strong>wärme<br />
mit einer Wärmepumpe<br />
gedeckt. Je nach Auslegung der<br />
Anlage bzw. erforderlicher Endtemperatur<br />
im Heizungssystem kann<br />
beispielsweise mit einem Blockheizkraftwerk<br />
(BHKW) ein höheres Temperaturniveau<br />
erreicht werden.<br />
Gleichzeitig liefert das BHKW Strom<br />
zur Versorgung der Wärmepumpe.<br />
Zusätzliche Brennwertkessel<br />
können an kälteren Tagen oder in<br />
anderen Situationen, in denen kurzfristig<br />
mehr Wärme benötigt wird,<br />
die Bedarfsspitzen abdecken. Sie<br />
benötigen künftig weniger Volllaststunden<br />
und sparen somit <strong>Energie</strong>.<br />
Die bisher für Heizzwecke benötigte<br />
Brennstoffmenge kann durch die<br />
Abwärmenutzung deutlich reduziert<br />
werden.<br />
Im urbanen Raum kann die<br />
<strong>Abwasser</strong>wärmenutzung optimal in<br />
städtische <strong>Energie</strong>konzepte integriert<br />
werden. Die Wärme wird<br />
unmittelbar dort gewonnen, wo sie<br />
am dringendsten benötigt wird. Für<br />
Gebäude oder Betriebe mit hohem,<br />
konstantem <strong>Abwasser</strong>volumen stellt<br />
die Wärmerückgewinnung im h<strong>aus</strong>eigenen<br />
<strong>Abwasser</strong>kanal ein interessantes<br />
Konzept dar, wie sich in<br />
ersten Anwendungen in Industrieunternehmen<br />
zeigt. Eine weitere<br />
Möglichkeit der <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />
bieten kommunale Kläranlagen<br />
mit ihren kontinuierlich<br />
Mai 2011<br />
436 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
großen <strong>Abwasser</strong>mengen. Die Wärmeabnahme<br />
erfolgt dann durch<br />
den Betreiber selbst, durch benachbarte<br />
Gebäude oder durch die<br />
Einbin dung in ein Nahwärmenetz.<br />
Einbau<br />
von Wärmet<strong>aus</strong>chern<br />
in<br />
Paris-Nanterre.<br />
Europa auf dem Vormarsch<br />
dank neuester Innovationen<br />
In Deutschland entwickeln und<br />
produzieren mehrere Firmen die<br />
benötigten Systeme. Ihr Know-how<br />
in diesem Bereich gehört in Europa<br />
zur Spitze. „Unsere Produkte und<br />
Dienstleistungen finden nicht<br />
zuletzt wegen der permanenten<br />
Weiterentwicklung eine breite<br />
Akzeptanz und sind deswegen auch<br />
international stark nachgefragt“, so<br />
Mark Biesalski, Vertriebsleiter der<br />
Uhrig Kanaltechnik GmbH, dem<br />
Marktführer für Kanalwärmet<strong>aus</strong>cher.<br />
Gerade die patentierten, erprobten<br />
und vielfach angewandten<br />
<strong>Abwasser</strong>wärmet<strong>aus</strong>cher des Systems<br />
Therm-Liner <strong>aus</strong> dem H<strong>aus</strong>e<br />
Uhrig haben zu diesem Trend beigetragen.<br />
Der Mittelständler <strong>aus</strong><br />
dem baden-württembergischen<br />
Geisingen entwickelt seine Produkte<br />
konsequent durch langjährige<br />
Erfahrung weiter. So findet sich im<br />
Produktsortiment des Unternehmens<br />
der Therm-Liner in der Form<br />
A, welcher bei geringen <strong>Wasser</strong>mengen<br />
eine hohe Entzugsleistung<br />
an <strong>Energie</strong> <strong>aus</strong> dem Kanal bietet.<br />
Mit in den Wärmet<strong>aus</strong>cher integrierten<br />
Zuleitungen ist der Therm-Liner<br />
in der Form B besonders für größere<br />
<strong>Abwasser</strong>mengen <strong>aus</strong>gelegt.<br />
Mit dem Produkt „Form C“ der<br />
Therm-Liner-Familie hat das Unternehmen<br />
sein Lösungsportfolio auch<br />
für kleine Rohrdurchmesser abgerundet.<br />
Das System mit „Inlinerverrohrung“,<br />
also bereits vorinstallierter<br />
Anschlussleitungen im Kanal,<br />
kann bereits in Rohren ab einer<br />
Nennweite von DN 300 eingesetzt<br />
werden. Das System wird in den<br />
bestehenden Kanal einge zogen,<br />
kann gleichzeitig zur Sanierung von<br />
schadhaften Kanälen und der Wärmerückgewinnung<br />
sozusagen in<br />
einem Arbeitsgang genutzt werden<br />
oder kann für Neubauten auch<br />
anstelle klassischer Kanalrohre eingesetzt<br />
werden. Im letztgenannten<br />
Fall bietet der Therm-Liner „Form C“<br />
einen weiteren Vorteil: Er kombiniert<br />
seine Funktion als Kanalwärmet<strong>aus</strong>cher<br />
für die Nutzung der im<br />
<strong>Abwasser</strong> gebundenen Wärme mit<br />
der Nutzung von Wärme die im Erdreich<br />
gespeichert ist – ein doppelter<br />
Effekt der sich wiederum deutlich<br />
auf die Wirtschaftlichkeit des Systems<br />
<strong>aus</strong>wirkt.<br />
Der Ausbau Erneuerbarer <strong>Energie</strong>n<br />
ist ein Kernelement der energiepolitischen<br />
Strategie der Bundes<br />
regierung. So geht das Bundesministerium<br />
für Umwelt, Naturschutz<br />
und Reaktorsicherheit<br />
gemeinsam mit der Firma Uhrig in<br />
neue Einsatzgebiete für die Nutzung<br />
von <strong>Energie</strong> <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong>:<br />
Anstelle von wassergeführten Wärmet<strong>aus</strong>chern<br />
wurden für den Neubau<br />
des BMU in Berlin kältemittelgeführte<br />
Wärmet<strong>aus</strong>cher in die<br />
Kanalisation eingesetzt, welche<br />
Übergabeverluste und Betriebsaufwendungen<br />
senken bzw. vermeiden.<br />
In der Praxis können so<br />
Jahresarbeitszahlen von 6 und<br />
größer erreicht werden.<br />
Durch die Ausschaltung des Zwischenkreislaufes<br />
können größere<br />
Temperaturdifferenzen zum Ab wasser<br />
und eine Mehraufnahme von<br />
Wärmeenergie <strong>aus</strong> dem <strong>Abwasser</strong><br />
erreicht werden.<br />
Industrielle<br />
Abwärmenutzung<br />
Nach ersten Vorüberlegungen, wie<br />
weitere brachliegende <strong>Energie</strong>ressourcen<br />
erschlossen werden können,<br />
rückt der <strong>Abwasser</strong>kanal erneut<br />
in den Fokus. Durch den Einsatz<br />
modernster Systeme zur Kanalnetzbewirtschaftung<br />
soll überschüssige<br />
<strong>Energie</strong> <strong>aus</strong> gewerblichen Prozessen<br />
über Wärmet<strong>aus</strong>cher in das Kanalnetz<br />
eingeleitet, transportiert und<br />
stromabwärts wieder zum Heizen<br />
von Gebäuden entnommen werden.<br />
Diese Wärmepotenziale werden<br />
derzeit von den Unternehmen<br />
häufig in Kühlanlagen „vernichtet“,<br />
da sie für das Unternehmen keine<br />
verwertbaren Wärmepotenziale darstellen.<br />
Für die Bewirtschaftung von<br />
Immobilien hingegen stellen diese<br />
Potenziale oft eine durch<strong>aus</strong> nutzbare<br />
<strong>Energie</strong>quelle dar. Erste Hochrechnungen<br />
zeigen, dass mit diesem<br />
Konzept zwischen 20 und 25 % des<br />
Wärmebedarfs im Wohnungsbau<br />
gedeckt werden könnten. Dem Ab -<br />
wasserkanal könnte damit künftig in<br />
vielen Fällen eine neue Funktion als<br />
„Nahwärmenetz“ zukommen. Mit<br />
der bereits vorhandenen Infrastruktur<br />
Kanalnetz könnte die Wärme oft<br />
von der „Quelle Unternehmen“ zum<br />
„Abnehmer Gebäude“ transportiert<br />
werden.<br />
Hier laufen erste Projekte sowohl<br />
auf Bundesebene als auch auf euro-<br />
<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 437
FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
Der Systemhersteller<br />
Therm-Liner Form B.<br />
päischer Ebene. Industrie und<br />
Gewerbe profitieren mit der Einsparung<br />
von Investitionen sowie durch<br />
reduzierte Betriebskosten für Kühltechnik<br />
und Einleitungsgebühren.<br />
Ein weiterer Pluspunkt ist die<br />
Erschließung einer alternativen<br />
<strong>Energie</strong>quelle durch eine verbesserte<br />
Ausnutzung bestehender<br />
Potenziale für die Städte und den<br />
Gewerbe- und Wohnungsbau.<br />
Mit der Wiederverwertung bisher<br />
nicht genutzter Abwärme wird<br />
ein wesentlicher Schritt in Richtung<br />
der Erreichung des politischen Ziels,<br />
die CO 2 -Werte dauerhaft zu senken<br />
und von <strong>Energie</strong>importen unabhängiger<br />
zu werden, bewirkt.<br />
Die Firma UHRIG ist ein innovatives Spezialunternehmen im Bereich Kanaltechnik. Mit<br />
der Spezialisierung auf Kanalbau, Rohrtechnik und städtische Kanalnetzbewirt schaftung<br />
hält UHRIG zahlre iche Patente und nimmt unter anderen bei der wirtschaftlichen<br />
Nutzung von <strong>Energie</strong> <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong> und dem Bereich Kanalbau- und -sanierung eine<br />
international führende Position ein. Das Unternehmen zeichnet sich durch seine hohe<br />
Kompetenz im Kanal – in all seinen Facetten – <strong>aus</strong> und beschäftigt als inhabergeführtes<br />
Familienunternehmen in der zweiten Generation derzeit 120 Mitarbeiter; Ingenieure,<br />
Meister und Gesellen der verschiedenen Fachrichtungen und Gewerke, Angestellte in<br />
Vertrieb und Verwaltung. Als Ausbildungsbetrieb fördert UHRIG junge Arbeitnehmer in<br />
ihrer beruflichen Qualifikation. Zu den Geschäftspartnern gehören Kanalbauexperten<br />
<strong>aus</strong> ganz Deutschland und dem europäischen Ausland, zu den Auftraggebern Kommunen<br />
<strong>aus</strong> der gesamten Bundesrepublik und ihren Nachbarländern.<br />
Aktuelle Beispiele<br />
Die in der Vergangenheit realisierten<br />
Anlagen zeigen, dass <strong>Abwasser</strong>wärme<br />
durch unterschiedliche<br />
Systeme für die Versorgung von<br />
Wohngebäuden, Büro-, Betriebsgebäuden<br />
und öffentlichen Liegenschaften<br />
gut geeignet ist.<br />
„Mit unseren Produkten konnten<br />
in den letzten Monaten diverse<br />
Anlagen im In- und Ausland realisiert<br />
werden“, so Mark Biesalski von<br />
Uhrig. „Inzwischen versorgen wir<br />
diverse Objekte, die sowohl für die<br />
Entwicklung der jeweiligen Städte<br />
als auch <strong>aus</strong> immobilienwirtschaftlicher<br />
Sicht relevant sind. Mit der<br />
neuen Wohnanlage „Seelberg-Wohnen“<br />
in Stuttgart-Bad Cannstatt entsteht<br />
bis 2012 Wohnraum für mehrere<br />
hundert Menschen. In dem<br />
ehemaligen „Terrot-Areal“ der<br />
baden-württembergischen Landeshauptstadt<br />
wurde ein 72 Meter langer<br />
Wärmet<strong>aus</strong>cher der Firma<br />
Uhrig-Kanaltechnik GmbH in das<br />
neue innerstädtische Wohn quartier<br />
integriert. Aufgrund der großen<br />
<strong>Abwasser</strong>mengen von 500 L/s erforderte<br />
der Einbau ein besonders<br />
gutes Zusammenwirken des <strong>aus</strong>führenden<br />
Unternehmens mit dem<br />
zuständigen Kanalnetzbetreiber.<br />
Insgesamt dauerte der Einbau der<br />
jeweils ein Meter langen Edelstahlelemente<br />
neun Nächte. Bei der eingesetzten<br />
Systemvariante handelt<br />
es sich um Wärmet<strong>aus</strong>cher des Typs<br />
Therm-Liner „Form B“ mit integrierter<br />
Verrohrung. Diese haben den<br />
Vorteil, dass keine Entlüftung der<br />
Einzelelemente erforderlich ist; sie<br />
sind für begehbare Kanäle geeignet.<br />
Mit der Anlage sollen insgesamt<br />
42 Prozent <strong>Energie</strong> eingespart<br />
werden, die den CO 2 -Ausstoß folglich<br />
um 43 Prozent reduzieren. Die<br />
erste Heizperiode hat die <strong>aus</strong>gelegten<br />
Leistungsdaten bestätigt.<br />
In Wohngebieten ist es in der<br />
Regel sinnvoll, mehrere Gebäude an<br />
eine Wärmepumpen-Zentrale anzuschließen.<br />
Wird das Wohngebiet mit<br />
Erdgas versorgt, kann die Kombination<br />
Wärmepumpe plus erdgasbetriebenes<br />
Blockheizkraftwerk<br />
eine interessante Lösung darstellen.<br />
Für dieses <strong>Energie</strong>konzept hat sich<br />
auch die Stadt Kornwestheim entschieden.<br />
Die Erschließung „Neckartalblick“<br />
wird inzwischen durch die<br />
Stadtwerke Ludwigsburg-Kornwestheim<br />
mit einem solchen <strong>Energie</strong>konzept<br />
versorgt.<br />
In dem neuen Wohngebiet sind<br />
Anfang März 2011 bereits die ersten<br />
H<strong>aus</strong>besitzer eingezogen. Dort werden<br />
nun neben weiteren Gebäuden<br />
auch 54 Wohneinheiten durch eine<br />
zentrale <strong>Abwasser</strong>-Nutzungsanlage<br />
in Verbindung mit einem erdgasbetriebenen<br />
BHKW mit Wärme versorgt.<br />
Die Spitzenlasten werden bei<br />
ganz frostigen Temperaturen durch<br />
einen Gas-Spitzenbrennwertkessel<br />
versorgt. Gegenüber einer dezentralen<br />
Anlage kann somit der CO 2 -<br />
Ausstoß um 57 Prozent gesenkt<br />
werden. Ohne Netz- und H<strong>aus</strong>anschlüsse<br />
wurde in das neue Heizsystem<br />
eine Summe von 750 000 Euro<br />
investiert, für die eine Amortisation<br />
von ca. 10 Jahren errechnet wurde.<br />
Die Wärmeübertragungsfläche des<br />
Wärmet<strong>aus</strong>chers im Kanal wurde<br />
mit 47 Elementen <strong>aus</strong>gestattet. Die<br />
Vorteile des verwendeten modularen<br />
Systems liegen auf der Hand: Es<br />
ist jederzeit einsetz bar, erweiterbar,<br />
demontierbar und verblüfft durch<br />
die hohe Entzugsleistung.<br />
Mai 2011<br />
438 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
Auch im Ausland findet die Technologie<br />
<strong>aus</strong> Geisingen inzwischen<br />
breite Akzeptanz. Neben verschiedenen<br />
Projekten in Dänemark versorgen<br />
Therm-Liner-Anlagen inzwischen<br />
auch Verwaltungsgebäude,<br />
Schwimmbäder und Wohnanlagen<br />
in Frankreich, allen voran der<br />
Elysée-Palast in Paris. Den Sitz der<br />
Französischen Regierung versorgen<br />
künftig Plattenwärmet<strong>aus</strong>cher mit<br />
einer Fläche von 50 qm, einer Sonderform<br />
<strong>aus</strong> der Therm-Liner-Produktfamilie.<br />
Sie wurden seitlich in<br />
das Rechteckprofil eingebaut und<br />
entziehen dem <strong>Abwasser</strong> rund<br />
160 kW.<br />
Beim Projekt in Nanterre werden<br />
650 Appartements über einen<br />
Therm-Liner Form B mit 200 Modulen<br />
und einer Oberfläche von<br />
100 qm versorgt. Damit wird ein<br />
wesentlicher Anteil des Wärmebedarfs<br />
von 5000 MWh p. a. gedeckt,<br />
PR-Dienstleister<br />
Die KRE² GmbH ist als Dienstleister für Vertrieb und Marketing für<br />
Fachunternehmen vor allem im Bereich alternativer <strong>Energie</strong>n und<br />
<strong>Energie</strong>effizienz beratend tätig und übernimmt gleichzeitig auch<br />
operative Vertriebs-, Marketing- und PR-Aufgaben. Für die Uhrig<br />
Kanaltechnik GmbH erbringt KRE² Serviceleistungen im Bereich<br />
Public Relations.<br />
der zu 55 % <strong>aus</strong> alternativen <strong>Energie</strong>n<br />
abzudecken ist.<br />
Fazit<br />
Die inzwischen verfügbaren und in<br />
vielfältigen Kanalsituationen einsetzbaren<br />
Wärmet<strong>aus</strong>cher haben inzwischen<br />
die Phase von Pilot- und Versuchsprojekten<br />
hinter sich gelassen.<br />
Es muss nicht in die Natur eingegriffen<br />
werden, so wie dies zum Beispiel<br />
bei Wärmegewinnung durch Geothermie<br />
der Fall ist. Aufgrund der vielfach<br />
wirtschaftlichen Projekte bedarf<br />
die weitere Verbreitung der Technik<br />
vor allem des politischen Willens und<br />
der systematischen Ermittlung der<br />
versorgbaren Potenziale.<br />
Kontakt:<br />
KRE² GmbH,<br />
Katja Niederwieser,<br />
Hohnerareal Bau V,<br />
Hohnerstraße 4/1, D-78647 Trossingen,<br />
Tel. (07425) 940079-0, Fax (07425) 940079-9,<br />
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Verfügung und entwickeln nach Ihren<br />
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Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 439
FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
In <strong>Abwasser</strong> steckt jede Menge <strong>Energie</strong><br />
Das kommunale und industrielle<br />
<strong>Abwasser</strong> ist, auch nach der<br />
Abkühlung im Kanalnetz, in der<br />
Regel signifikant wärmer als das<br />
umgebende Erdreich und Grundwasser.<br />
Wenn <strong>Abwasser</strong> in einer<br />
<strong>aus</strong>reichenden Menge zur Verfügung<br />
steht, kann, unter Einbeziehung<br />
eines geeigneten Wärmet<strong>aus</strong>chers,<br />
die in dem <strong>Abwasser</strong> steckende<br />
thermische <strong>Energie</strong> von<br />
einer Wärmepumpe ökologisch und<br />
ökonomisch genutzt werden. Es<br />
besteht zusätzlich die Möglichkeit,<br />
eine derartige Anlage auch zur Kälteerzeugung<br />
zu nutzen, damit kann<br />
nicht nur geheizt, sondern im Sommer<br />
auch gekühlt werden. Das<br />
<strong>Abwasser</strong> dient in diesem Fall nicht<br />
nur als Wärmequelle, sondern auch<br />
als Wärmesenke. Grundsätzlich<br />
kann die <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />
zum Heizen von Gebäuden und zur<br />
Warmwasserbereitung eingesetzt<br />
werden. Dazu eignen sich insbesondere<br />
größere Gebäude oder ein<br />
Nahwärmeverbund, bestehend <strong>aus</strong><br />
mehreren Gebäuden. Ebenso können<br />
damit beispielsweise auch<br />
Schwimmbäder versorgt werden. Je<br />
tiefer das Temperaturniveau des<br />
Wärmebeziehers, desto effizienter<br />
arbeitet die Wärmepumpe und ist<br />
damit ein signifikanter Faktor in der<br />
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung im<br />
Vergleich zu fossilen Brennstoffen.<br />
Das Thema der <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />
ist nicht unbekannt, bereits<br />
im Jahre 1982 wurde im „Salemer<br />
Pfleghof“, einer Sozialstätte mit<br />
kulturellen Ausstellungsräumen in<br />
Esslingen, eine <strong>Abwasser</strong>wärmenutzungsanlage<br />
gebaut. Ebenfalls<br />
wurde im Jahr 1983 in der damaligen<br />
DDR in Berlin Hohenschönh<strong>aus</strong>en<br />
eine Anlage zur <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />
in Betrieb genommen.<br />
Deutschlandweit wird derzeit eine<br />
Vielzahl von <strong>Abwasser</strong>wärmenutzungsanlagen<br />
geplant und er -<br />
richtet oder befindet sich bereits im<br />
Betrieb. Steigende <strong>Energie</strong>preise<br />
und technologischer Fortschritt, ge -<br />
rade in den letzten Jahren, machen<br />
das Thema <strong>aus</strong> wirtschaftlicher<br />
Sicht äußerst interessant. Nicht<br />
weniger wichtig ist dabei der Beitrag<br />
zur Reduzierung des Treibh<strong>aus</strong>effektes.<br />
Der CO 2 -Ausstoß kann, im<br />
Vergleich durch den Einsatz von<br />
Wärmepumpen um bis zu 60 %<br />
reduziert werden, wenn eine konventionelle<br />
Ölheizung durch eine<br />
bivalente <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />
mit Einsatz einer Wärmepumpe<br />
ersetzt wird.<br />
Täglich fließt <strong>Abwasser</strong> in großen<br />
Mengen ungenutzt in der Kanalisation<br />
in Richtung Kläranlage. 1 m³<br />
<strong>Abwasser</strong> besitzt ein theoretisches<br />
Wärmeenergiepotenzial von 4190 kJ,<br />
welches 1,16 kw/h entspricht, wenn<br />
man das <strong>Abwasser</strong> um 1 °C abkühlt.<br />
Um dem <strong>Abwasser</strong> diese <strong>Energie</strong> zu<br />
entziehen, wurden bisher Wärmet<strong>aus</strong>chersysteme<br />
im Kanal angeordnet,<br />
beispielsweise auf der<br />
Kanalsohle. Damit wird die Wärmeenergie<br />
beim Überströmen der Wärmet<strong>aus</strong>chfläche<br />
dem <strong>Abwasser</strong> entzogen<br />
und mittels Wärmepumpen<br />
nutzbar gemacht. Bereits bei 15 L/s<br />
eines mittleren Trockenwetterabflusses<br />
sowie einer Abkühlung des<br />
<strong>Abwasser</strong>s um 2 K kann eine Leistung<br />
von 120 kW bereitgestellt werden,<br />
welches die Wärmepumpe zu<br />
einer Heizleistung von etwa 150 kW<br />
nutzt. Dies entspricht ca. 4500 m²<br />
eines modern beheizten Gebäudes.<br />
Vorteilhaft ist es, Wohnkomplexe,<br />
Schulen, öffentliche Gebäude, Sportstätten<br />
o. ä. mit <strong>Abwasser</strong> wärmenutzung<br />
zu beheizen. Diese sollten<br />
möglichst nahe an einem Hauptsammler<br />
liegen. Steht dann noch eine<br />
Kanalsanierung und/oder ein Aust<strong>aus</strong>ch<br />
der Heizungsanlage an, sind<br />
optimale Bedingungen für eine wirtschaftliche<br />
Nutzung der <strong>Abwasser</strong>wärme<br />
gegeben. Als Standorte einer<br />
Anlage zur <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />
stehen weiterhin der Kläranlagen<strong>aus</strong>lauf<br />
oder die Wärmerückgewinnung<br />
innerhalb des Gebäudes zur Verfügung.<br />
Somit besteht die grundsätzliche<br />
Möglichkeit, an drei verschiedenen<br />
Stand orten eine solche Anlage<br />
zu errichten.<br />
Bild 1. Verfahren HUBER ThermWin ® zur <strong>Abwasser</strong> wärme nutzung.<br />
Neuartiges Wärmet<strong>aus</strong>chersystem<br />
außerhalb der Kanalisation<br />
– HUBER ThermWin®<br />
Ein völlig neuartiger Weg im Bereich<br />
der <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung wird<br />
Mai 2011<br />
440 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
von der Fa. HUBER SE <strong>aus</strong> Berching<br />
mit dem HUBER ThermWin® Verfahren<br />
beschritten. In diesem Fall<br />
erfolgt die Wärmerückgewinnung<br />
<strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong> durch einen, außerhalb<br />
des Kanals angeordneten, Wärmet<strong>aus</strong>cher.<br />
Hierzu wird zunächst<br />
ein Teilstrom des <strong>Abwasser</strong>s <strong>aus</strong><br />
dem Kanal entnommen und auf<br />
den Wärmet<strong>aus</strong>cher geleitet. Nach<br />
Durchströmen des Wärmet<strong>aus</strong>chers<br />
wird das <strong>Abwasser</strong> wieder in den<br />
<strong>Abwasser</strong>kanal unterhalb der Entnahmestelle<br />
eingeleitet (Bild 1).<br />
Für ein langfristig optimales<br />
Betriebsverhalten sollte der entnommene<br />
<strong>Abwasser</strong>strom über<br />
eine Siebstufe geleitet werden, um<br />
den Wärmet<strong>aus</strong>cher dauerhaft zu<br />
schützen. Als Wärmet<strong>aus</strong>cher kann<br />
in diesem Fall der ebenfalls neu entwickelte<br />
Wärmet<strong>aus</strong>cher RoWin der<br />
Fa. HUBER SE eingesetzt werden,<br />
welcher insbesondere den Anforderungen<br />
des <strong>Abwasser</strong>s gerecht<br />
wird (Bild 2). Der Vorteil des Verfahrens<br />
und des HUBER <strong>Abwasser</strong>wärmet<strong>aus</strong>chers<br />
ist es, dass dieses optimal<br />
dimensioniert werden kann<br />
und das gesamte System dauerhaft<br />
in einem energetisch günstigen<br />
Bereich ar beitet. Dieser Wärmet<strong>aus</strong>cher<br />
wird oberirdisch aufgestellt<br />
und ist somit jederzeit zugänglich.<br />
Besonderheit dieses Systems ist,<br />
dass die Wärmet<strong>aus</strong>cherflächen<br />
automatisch gereinigt werden und<br />
jederzeit eine maximale Wärmet<strong>aus</strong>cherleistung<br />
zur Verfügung stellen.<br />
Dies spiegelt sich insbesondere in<br />
der Auslegung des Gesamtsystems<br />
wider und er möglicht somit einen<br />
äußerst energetischen und effizienten<br />
Be trieb gegenüber Wärmet<strong>aus</strong>chersystemen,<br />
welche dem dauerhaften<br />
Einfluss eines Biofilms und<br />
den sich dar<strong>aus</strong> ergebenden Folgen<br />
unterliegen.<br />
Bild 2. HUBER <strong>Abwasser</strong> wärmet<strong>aus</strong>cher RoWin.<br />
<strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />
im niederbayerischen<br />
Straubing<br />
Am 17. Mai 2010 erfolgte im niederbayerischen<br />
Straubing durch den<br />
bayerischen Umwelt- und Gesundheitsminister<br />
Dr. Söder der Spatenstich<br />
für das bayernweit größte Projekt<br />
zur <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung,<br />
welches mit dem neuartigen Verfahren<br />
HUBER ThermWin® durchgeführt<br />
wird. Die Stadt Straubing hat<br />
sich dabei zum Ziel gesetzt, die CO 2 -<br />
Emissionen und den Verbrauch von<br />
Primärenergie unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten<br />
durch Nutzung<br />
eines wirtschaftlich und technisch<br />
<strong>aus</strong>gereiften Verfahrens so<br />
weit wie möglich zu reduzieren. Im<br />
Rahmen der energetischen Sanierung<br />
der Gebäude eines Wohnkomplexes<br />
der städtischen Wohnungsbaugesellschaft<br />
im Bereich der<br />
Sudetendeutschen Straße wurden<br />
neben der passiven Einsparung<br />
durch Dämmmaßnahmen auch die<br />
aktiven Einsparpotenziale im<br />
Bereich der Wärmeerzeugung optimal<br />
genutzt.<br />
Konzept der<br />
energetischen Planung<br />
Die Planung und Durchführung der<br />
Sanierungsmaßnahmen umfasste<br />
neben den Wärmedämmmaßnahmen<br />
eine Aufstockung der<br />
Wohnfläche um ca. 1000 m² auf<br />
insgesamt 7200 m². Nach Abschluss<br />
der kompletten Maßnahme stehen<br />
102 Wohneinheiten zur Verfügung,<br />
von denen 20 bereits wärmetechnisch<br />
saniert wurden, aber noch mit<br />
konventionellen Heizkörpern <strong>aus</strong>gestattet<br />
sind. Die Vorlauftemperatur<br />
liegt bei maximal 55 °C, während<br />
die übrigen 82 Wohneinheiten<br />
mit Fußbodenheizung <strong>aus</strong>gestattet<br />
sind und eine Vorlauftemperatur<br />
von 35 °C benötigen. Aus energetischer<br />
Sicht ist die Vorlauftemperatur<br />
von 55 °C als ungünstig zu<br />
bezeichnen, da die Wärmepumpe<br />
mehr elektrische <strong>Energie</strong> benötigt<br />
als im Vergleich zu einer Vorlauftemperatur<br />
von 35 °C. Dennoch<br />
erwies sich diese Variante im<br />
Gesamtkonzept wirtschaftlicher als<br />
ein Aust<strong>aus</strong>ch der Heizkörper in<br />
den betroffenen Wohneinheiten.<br />
Zusätzlich wird mit der <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />
auch die Warmwasserbereitung<br />
übernommen. Hierzu<br />
wurde der vorhandene Gasbrennwertkessel<br />
in das Gesamtsystem<br />
integriert, welcher das Warmwasser<br />
auf ein Temperaturniveau von 65 °C<br />
anhebt.<br />
<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 441
FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
Konzept der<br />
Wärmet<strong>aus</strong>chertechnik<br />
Das Konzept zur Nutzung der<br />
<strong>Abwasser</strong>wärme wurde vom Ingenieurbüro<br />
GFM Beratende Ingenieure<br />
GmbH <strong>aus</strong> München mit Hilfe<br />
des Verfahrens HUBER ThermWin®<br />
geplant und umgesetzt. In der Nähe<br />
der Wohngebäude verläuft ein<br />
Sammler zur zentralen Kläranlage,<br />
welcher im Nachtminimum mindestens<br />
ca. 120 L/s <strong>Abwasser</strong> ableitet.<br />
Im Bereich einer Verkehrsinsel,<br />
unter welcher der Sammler entlang<br />
fließt, wurde ein Entnahmeschacht<br />
angeordnet, in welchem eine Siebanlage<br />
integriert ist, um die oberirdisch<br />
aufgestellten Wärmet<strong>aus</strong>cher<br />
vor Grobstoffen zu schützen.<br />
Ein Teil des <strong>Abwasser</strong>s wird <strong>aus</strong> dem<br />
Kanal über eine Überlaufschwelle<br />
abgeleitet und mit zwei Pumpen<br />
über eine Strecke von ca. 100 m<br />
zum Technikgebäude gefördert. Im<br />
Technik gebäude sind neben den<br />
Wärme t<strong>aus</strong>chern auch die Wärmepumpen<br />
sowie die gesamte Steuerungs-<br />
und Regelungstechnik angeordnet.<br />
Anschließend fließt das<br />
abgekühlte <strong>Abwasser</strong> über einen<br />
nahe gelegenen <strong>Abwasser</strong>kanal<br />
wieder zurück in den Sammler.<br />
Erfolg des Gesamtkonzepts<br />
Das Konzept ermöglicht es, dass<br />
rund 75 % der erforderlichen Heizenergie<br />
<strong>aus</strong> dem <strong>Abwasser</strong> gewonnen<br />
wird. Die restlichen 25 % müssen<br />
in Form von Strom zum Betrieb<br />
der Wärmepumpen eingesetzt werden.<br />
Am Standort Straubing besteht<br />
der große Vorteil, dass der eingesetzte<br />
Strom zum Betrieb der Wärmepumpen<br />
regenerativ <strong>aus</strong> den<br />
BHKWs der Kläranlage gewonnen<br />
wird. Damit stellt sich die CO 2 -Bilanz<br />
des gesamten Konzeptes äußerst<br />
positiv dar. Somit können insgesamt<br />
ca. 80 % der CO 2 -Emissionen<br />
gegenüber einer konventionellen<br />
Gas-Brennwertanlage eingespart<br />
werden. Obwohl die Anlage deutlich<br />
höhere Investitionen erfordert<br />
als ein konventioneller Brennwertkessel,<br />
konnte im Rahmen der Wirtschaftlichkeitsberechnung<br />
aufgezeigt<br />
werden, dass die Anlage unter<br />
Zugrundelegung der üblichen Gaspreissteigerungsraten<br />
deutlich wirtschaftlicher<br />
betrieben werden kann.<br />
Zusammenfassung und<br />
Aussichten<br />
Die Nutzung der <strong>Abwasser</strong>wärme<br />
stellt einen Mosaikstein im Gesamtbild<br />
zur Reduzierung der CO 2 -Emissionen<br />
und zum Klimaschutz dar.<br />
Realistisch betrachtet kann derzeit<br />
bis zu 5 % des Wärmeenergiebedarfs<br />
in Deutschland mit Ab -<br />
wasserwärme gedeckt werden.<br />
Gegenüber den konventionellen<br />
oder regenerativen Techniken zur<br />
Wärmeerzeugung ist die <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />
oftmals wirtschaftlicher,<br />
da nur zu einem geringen<br />
Anteil die Brennstoffe, deren Preisentwicklung<br />
unvorhersehbar ist,<br />
eingesetzt werden. Die <strong>Abwasser</strong>wärme<br />
wird dort genutzt, wo sie<br />
anfällt und stärkt somit die regionale<br />
Wirtschaftskraft anstatt in<br />
fremde <strong>Energie</strong>märkte zu investieren.<br />
Eine Umsetzung derartiger<br />
Projekte sollte heutzutage unter<br />
den Gesichtspunkten einer deutlichen<br />
CO 2 -Reduzierung sowie der<br />
zur Verfügung stehenden <strong>Energie</strong>ressourcen<br />
erfolgen. Die Zeiten<br />
günstiger <strong>Energie</strong>n sind angesichts<br />
des Klimawandels, der Ressourcenverknappung,<br />
der Umweltgefahren<br />
bei Förderung und Transport von<br />
Primärenergieressourcen sowie der<br />
nicht beantworteten Frage hinsichtlich<br />
der Entsorgung im Bereich der<br />
Kernenergie ab heute vorbei und es<br />
müssen, insbesondere auch im Hinblick<br />
auf die nachfolgenden Generationen<br />
neue Wege gesucht und<br />
gefunden werden, um die vorhandenen,<br />
neuen <strong>Energie</strong>potenziale<br />
verfügbar zu machen. <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />
ist ein Schritt von<br />
vielen in diese Richtung und muss<br />
deshalb genutzt werden.<br />
Kontakt:<br />
HUBER SE,<br />
Christian Gelh<strong>aus</strong>,<br />
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Wenn Sie spezielle Fragen haben, helfen wir Ihnen gerne.<br />
Mai 2011<br />
442 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
PKS-THERMPIPE® – die intelligente<br />
Wärmerück gewinnung <strong>aus</strong> Kanalrohren<br />
Dipl.-Ing. Jürgen Kern<br />
Einleitung<br />
Die Entwicklungen im Hochbau in<br />
den letzten 20 Jahren waren<br />
geprägt von Neu- und Weiterentwicklungen<br />
von B<strong>aus</strong>toffen und<br />
Verfahren, die u.a. die <strong>Energie</strong>einsparung<br />
einzelner Systemkomponenten<br />
wie auch der gesamten<br />
zu erstellenden Immobilie zum Ziel<br />
hatten. An dieser Stelle sei stellvertretend<br />
die Entwicklung der heute<br />
erhältlichen Dreifachverglasungen<br />
sowie Häuser nach dem Passivh<strong>aus</strong>standard<br />
angeführt. Dies führte<br />
letztendlich zu einer immer dichteren<br />
Gebäudehülle mit dem Ergebnis<br />
eines kontinuierlich zurückgehenden<br />
Wärmebedarfs und auch der<br />
bekannten Problematik der notwendigen<br />
Zwangsbelüftung solcher<br />
Immobilien.<br />
Im Gegensatz dazu sind einzelne<br />
Bereiche dieser <strong>Energie</strong>sparbemühungen<br />
komplett <strong>aus</strong>geblendet<br />
worden. Die Nutzung der <strong>Abwasser</strong>wärme,<br />
die durch den Einsatz<br />
moderner H<strong>aus</strong>haltstechnik (Spülund<br />
Waschmaschinen) und die vorhandenen<br />
Sanitäreinrichtungen<br />
(Toiletten, Bade- und Duschbereiche)<br />
nennenswerte Größenordnungen<br />
erreicht hat, zählt hierzu.<br />
Die Frank & Krah Wickelrohr<br />
GmbH (ein Unternehmen der Frank<br />
Gruppe mit Sitz in Wölfersheim) hat<br />
in Zusammenarbeit mit dem FITR<br />
(Forschungsinstitut für Tief- und<br />
Rohrleitungsbau gemeinnützige<br />
GmbH, Weimar) ein Rohrsystem zur<br />
Nutzung der Erd- und <strong>Abwasser</strong>wärme<br />
auf Basis des seit Mitte der<br />
90er Jahre etablierten PKS-Kanalrohrsystems<br />
entwickelt. Mit dem<br />
PKS®-THERMPIPE-System ist nun ein<br />
Rohrsystem erhältlich, das dem<br />
Betreiber des <strong>Abwasser</strong>netzes neben<br />
der sicheren <strong>Abwasser</strong>ableitung<br />
noch zusätzlich die Möglichkeit bietet,<br />
Wärmeenergie potenziellen<br />
Nutzern anbieten zu können. Da der<br />
Ertrag der <strong>Abwasser</strong>wärme von verschiedenen<br />
Faktoren (<strong>Abwasser</strong>anfall,<br />
<strong>Abwasser</strong>temperatur, Füllhöhe<br />
im Kanal usw.) abhängt, wird beim<br />
PKS®-THERMPIPE-Rohrsystem auch<br />
der umgebende Boden in der Rohrleitungszone<br />
für den Wärmeentzug<br />
verwendet.<br />
Grundlagen der Erdwärme<br />
Die Vorteile der Erdwärme sind die<br />
ständige Verfügbarkeit und deren<br />
Unerschöpflichkeit. Im Bereich der<br />
Oberfläche (Tiefe < 10 m) spielt<br />
neben der Strahlungswärme der<br />
Sonne (600 bis 1000 W/m²) auch der<br />
<strong>Energie</strong>eintrag durch Regen (ca.<br />
20 W/m²) eine nennenswerte Rolle.<br />
Die Wärme <strong>aus</strong> dem Erdinneren<br />
(0,05 bis 0,12 W/m²) hat demgegenüber<br />
nur ein relativ geringes Niveau<br />
(Bild 1).<br />
Unter Berücksichtigung der Verlegetiefe<br />
heutiger <strong>Abwasser</strong>systeme<br />
(i.d.R. bis < 10 m) kann der<br />
geothermische Wärmestrom <strong>aus</strong><br />
dem Erdinnern vernachlässigt werden.<br />
Die Wärmeenergie resultiert in<br />
der Hauptsache <strong>aus</strong> der solaren Einstrahlung<br />
bzw. dem Sickerwasser. In<br />
diesem Zusammenhang ist deshalb<br />
ggf. die Überbauung eines Kanals<br />
(bzw. der Rohrleitungszone (RLZ))<br />
zu berücksichtigen.<br />
Bild 2 zeigt schematisch die<br />
Temperaturentwicklung im Boden<br />
innerhalb eines Jahres in Abhängigkeit<br />
der Tiefe.<br />
Grundlagen der<br />
<strong>Abwasser</strong>wärme<br />
In der Schweiz werden Systeme, die<br />
<strong>Abwasser</strong>wärme nutzen, schon seit<br />
vielen Jahren erfolgreich angewendet,<br />
um die Abhängigkeit von fossilen<br />
<strong>Energie</strong>trägern (und damit endlichen<br />
Ressourcen) zu erreichen.<br />
Darüber hin<strong>aus</strong> reduziert der konsequente<br />
Einsatz regenerativer Quel-<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 443<br />
Bild 1.<br />
Wärmequellen.<br />
Quelle: Abgeleitet<br />
<strong>aus</strong> VDI 4640-1<br />
<br />
Bild 2. Bodentemperaturentwicklung über ein Jahr.
FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
Bild 3. Typischer Verlauf der <strong>Abwasser</strong>temperatur<br />
über ein Jahr. Intelligentes Rohrsystem zur<br />
Nutzung der <strong>Abwasser</strong>- und Erdwärme.<br />
Das Rohrsystem „PKS-THERMPIPE ® “ nutzt die<br />
Vorteile der Erd wärmegewinnung, ergänzt sie um<br />
eine Leistungs erhöhung durch die Nutzung<br />
vorhandener <strong>Abwasser</strong>ströme und wurde für<br />
die Neuverlegung konzipiert.<br />
Bild 4. Kanalrohre PKS-THERMPIPE ® .<br />
Bild 5.<br />
Wärmemengenbilanz<br />
PKS-<br />
THERMPIPE ® .<br />
len die CO 2 -Emissionen und trägt<br />
damit zur Verlangsamung des Klimawandels<br />
bei. Die bis dato auf<br />
dem Markt angebotenen Systeme<br />
zielen hauptsächlich auf die Wärmegewinnung<br />
<strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong> ab und<br />
sind entsprechend abhängig von<br />
den Einleitungen sowie der sich<br />
einstellenden Füllhöhe im Kanal.<br />
Gehen Einleitungen aufgrund zu<br />
erwartender <strong>Wasser</strong>sparmaßnahmen<br />
in den nächsten Jahren weiter<br />
zurück, werden sich auch die Wärmeentzugsleistungen<br />
entsprechend<br />
entwickeln. Die Alternative, bei<br />
zurückgehendem Mengenangebot<br />
eine gesteigerte Temperaturabsenkung<br />
in Kauf zu nehmen, kann zu<br />
Problemen im Bereich der biologischen<br />
Prozessstufe (Nitrifikation<br />
und Denitrifikation) in den <strong>Abwasser</strong>behandlungsanlagen<br />
führen.<br />
Die Ermittlung der theoretischen<br />
Wärmemenge <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong> kann<br />
mit Hilfe der folgenden Gleichung<br />
durchgeführt werden:<br />
Q = cm · m · (ΔT)<br />
Q: Wärmemenge [kJ]<br />
cm: mittlere spezifische Wärmekapazität<br />
[kJ/kg · K]<br />
m: Masse (<strong>Abwasser</strong>menge)<br />
[kg]<br />
ΔT: Temperaturabsenkung [K]<br />
Die <strong>Abwasser</strong>temperaturen hängen<br />
sehr stark von den Einleitern<br />
und der zeitlichen Komponente ab.<br />
Auch die Frage, ob es sich um einen<br />
reinen Schmutzwasserkanal oder<br />
Mischwasserkanal handelt, muss im<br />
Rahmen der Wärmepotenzialabschätzung<br />
berücksichtigt werden.<br />
Das Wärmepotenzial eines reinen<br />
Regenwassersammlers ist zu -<br />
mindest in den Wintermonaten<br />
deutlich eingeschränkt.<br />
Die seit Jahren erfolgreich im<br />
Markt eingesetzten Profil-Kanalrohr-Systeme<br />
(PKS) der Frank GmbH<br />
zeichnen sich durch eine Reihe positiver<br />
Eigenschaften <strong>aus</strong>. Neben der<br />
dauerhaften Dichtigkeit und Wurzelfestigkeit<br />
durch eine geschweißte<br />
Heizwendelverbindung sind Inoder<br />
Exfiltration am Kanal kein<br />
Thema mehr. Die Weiterentwicklung<br />
dieses bewährten Rohrsystems<br />
führte zu dem Produkt „PKS-<br />
THERMPIPE®“ (Bild 4). Dieses kombiniert<br />
die Vorteile der sicheren<br />
<strong>Abwasser</strong>ableitung mit denen der<br />
Nutzung der <strong>Abwasser</strong>- und Erdwärme.<br />
Die früher <strong>aus</strong>schließlich zur<br />
Erhöhung der Ringsteifigkeit verwendeten,<br />
spiralförmig um das<br />
Kanalrohr gewundenen Stützrohre<br />
wurden modifiziert und werden mit<br />
einem Wärmeträgermedium (WTM)<br />
beschickt. Somit fungiert das Kanalrohr<br />
als Wärmet<strong>aus</strong>cher.<br />
In der Praxis werden mehrere<br />
PKS-THERMPIPE®-Rohre parallel mit<br />
dem WTM beschickt und so ein<br />
erhebliches Wärmepotenzial er -<br />
schlossen (Bild 5). Die Verteilung des<br />
WTM geschieht in Verteilerschächten<br />
(Bild 6 und 7). Hier findet auch<br />
der hydraulische Abgleich statt.<br />
Bei einem bivalenten Heizsystem<br />
wird die Grundlast zumeist über<br />
eine regenerative <strong>Energie</strong>quelle und<br />
die Spitzenlast mittels fossiler<br />
Bild 6.<br />
Groß-Verteilerschacht.<br />
Bild 7. Verteilerschacht Typ 1.<br />
Mai 2011<br />
444 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
Brennstoffe abgedeckt. Im vorliegenden<br />
Fall wird die Grundlast über<br />
die <strong>Abwasser</strong>-/Erdwärme abgedeckt<br />
und die Spitzenlast über konventionelle<br />
<strong>Energie</strong>n, wie z. B. Öl oder Gas,<br />
aufgefangen. Doch auch im Bereich<br />
der Grundlastabdeckung wird es<br />
immer wieder Phasen geben, in<br />
denen weniger <strong>Energie</strong> gebraucht<br />
wird und die Wärmepumpe ruht.<br />
Diese Phasen dienen zur thermischen<br />
Regeneration der Rohrleitungszone<br />
und werden durch den<br />
vorhandenen <strong>Abwasser</strong>anfall verkürzt.<br />
Somit lassen sich zwei<br />
Betriebszustände unterscheiden.<br />
Betriebszustand 1<br />
Im Betriebszustand 1 wird <strong>Energie</strong><br />
<strong>aus</strong> dem <strong>Abwasser</strong> der Rohrleitungszone<br />
entzogen (Bild 8) und<br />
über das verdampfende WTM aufgenommen.<br />
Die Temperatur im<br />
<strong>Abwasser</strong> und in der Rohrleitungszone<br />
sinkt. Über den zweiten Wärmet<strong>aus</strong>cher<br />
(den Verflüssiger) wird<br />
das dampfförmige WTM kondensiert<br />
und die Kondensationswärme<br />
an das Heizwasser des Heizkreises<br />
abgegeben. Hier steht die Wärme<br />
zur Beheizung z. B. eines Gebäudes<br />
zur Verfügung.<br />
Betriebszustand 2<br />
Es wird keine Wärme benötigt und<br />
die Wärmepumpe steht/entzieht<br />
keine <strong>Energie</strong>. In diesem Betriebszustand<br />
wird die Wärme des <strong>Abwasser</strong>stroms<br />
dazu verwendet, den<br />
Boden in der RLZ wieder thermisch<br />
„aufzuladen“ (Bild 9). Das erreichbare<br />
Temperaturniveau in der RLZ<br />
hängt von der Dauer der Aufladephase,<br />
der Verlegetiefe sowie physikalischen<br />
Eigenschaften wie Wärmeleitfähigkeit<br />
und Wärmekapazität<br />
der RLZ und des umgebenden<br />
Bodens ab. Bei erneutem Bedarf an<br />
Wärme steht eine thermisch regenerierte<br />
RLZ wieder zur Verfügung.<br />
Pilotprojekt<br />
Im Rahmen einer ersten Baumaßnahme<br />
wurde in Weimar ein Teilstück<br />
(36 m) eines bestehenden<br />
Betonkanals mit dem „PKS-<br />
THERMPIPE®“-Rohrsystem (DN 500)<br />
<strong>aus</strong>gerüstet. Die zu erwartende<br />
Wärmeleistung ist mit etwa 20 kW<br />
angegeben. Die Wärme wird zur<br />
Beheizung einer Sportanlage (Halle<br />
und Sanitäreinrichtungen) verwendet<br />
und die Gas-Heizungsanlage<br />
wird um die Wärmepumpentechnologie<br />
erweitert. Die Baumaß nahmen<br />
wurden im Februar 2011 abgeschlossen<br />
und die Inbetriebnahme<br />
der Wärmepumpenanlage geschah<br />
am 11.03.2011 (Bild 10 und 11).<br />
Im Laufe der ersten Wochen<br />
wurde die Anlage <strong>aus</strong>schließlich für<br />
die Bereitstellung der Warmwasserversorgung<br />
verwendet. Der ermittelte<br />
COP lag im Bereich von 2,7 bei<br />
einer Brauchwassertemperatur von<br />
65 °C. Seit kurzem wird sie ebenfalls<br />
für die Heizungsunterstützung eingesetzt.<br />
Die Anlage wird messtechnisch<br />
durch das FITR betreut und in<br />
den nächsten Monaten hinsichtlich<br />
des Betriebspunktes optimiert. Die<br />
Erwartungen an die Entzugsleistungen<br />
wurden um ca. 10 % übertroffen.<br />
Fazit<br />
PKS®-Wickelrohre werden schon seit<br />
vielen Jahren im Bereich der öffentlichen<br />
Kanalisation eingesetzt und<br />
haben ihre Zuverlässigkeit in Hunderten<br />
von Baumaßnahmen unter<br />
Beweis gestellt.<br />
Die Erweiterung des Einsatzbereiches<br />
solch etablierter Kanalrohre<br />
hinsichtlich der vorgestellten Wärmet<strong>aus</strong>cherfunktion<br />
ist ein wirtschaftlich<br />
und ökologisch sinnvoller<br />
Schritt im Rahmen einer zukunftsweisenden<br />
<strong>Energie</strong>politik.<br />
Autor:<br />
Dipl.-Ing. Jürgen Kern,<br />
Technischer Leiter,<br />
Frank & Krah Wickelrohr GmbH,<br />
Dieselstraße 11,<br />
D-61200 Wölfersheim,<br />
Tel. (06036) 98 98-510,<br />
Fax (06036) 98 98-579,<br />
E-Mail: j.kern@frank-krah.de,<br />
www.frank-krah.de<br />
Bild 8. Betriebszustand 1, Nutzung der<br />
<strong>Abwasser</strong>wärme mit Hilfe der Wärmepumpe.<br />
Bild 9. Betriebszustand 2, Nutzung der<br />
<strong>Abwasser</strong>wärme zur thermischen Regeneration<br />
der Rohrleitungszone.<br />
Bild 10. B<strong>aus</strong>telle Weimar.<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 445<br />
Bild 11.<br />
Verteilerschacht.
FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
Wärme <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong>: Ein Markt in Bewegung<br />
Möglichkeiten der Wärmenutzung für den kommunalen Bereich<br />
Projektbeispiele für kommunale Anwendungen<br />
Wärmerecycling <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong>.<br />
Prozessschema der <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung mit BHKW-Unterstützung.<br />
Diese Schlagzeilen dominieren<br />
die aktuelle Diskussion, wenn<br />
es um das Thema „<strong>Energie</strong>“ geht:<br />
„mehr Klimaschutz – weniger CO 2 -<br />
Emission, Nutzung regenerativer<br />
und alternativer <strong>Energie</strong>quellen<br />
statt fossiler <strong>Energie</strong>träger, mehr<br />
Kostensicherheit und weg von den<br />
Launen des <strong>Energie</strong>marktes“.<br />
Bei dieser Diskussion rückt<br />
zunehmend eine <strong>Energie</strong>quelle in<br />
den Fokus, die jeder kennt und bisher<br />
trotzdem im wahrsten Sinne des<br />
Wortes eher ein Schattendasein im<br />
„Unterirdischen“ führt. Die Rede ist<br />
von der weitestgehend ungenutzten<br />
Wärme im <strong>Abwasser</strong>, das tagtäglich<br />
durch uns Menschen<br />
erwärmt und anschließend im<br />
Kanal weggespült wird. Zur Verdeutlichung<br />
dieses Potenzials dient<br />
folgendes Zahlenbeispiel: Durchschnittlich<br />
verbraucht jeder Einwohner<br />
in Deutschland täglich<br />
130 Liter <strong>Wasser</strong>. Dabei entsteht<br />
<strong>Abwasser</strong> mit einer Abflusstemperatur<br />
von bis zu 20 °C. Es fallen so<br />
täglich <strong>aus</strong> allen H<strong>aus</strong>halten einige<br />
Milliarden Liter <strong>Abwasser</strong> an, die<br />
selbst in kalten Wintermonaten mit<br />
mindestens 10 °C als <strong>Energie</strong>quelle<br />
zur Ver fügung stehen.<br />
Ein zweites Beispiel verdeutlicht<br />
das Potenzial: Der <strong>Energie</strong>verbrauch<br />
der Privath<strong>aus</strong>halte stellt ungefähr<br />
75 % des gesamten Wärmemarktes<br />
in Deutschland dar. Wird die Warmwasseraufbereitung<br />
noch dazu<br />
addiert, beträgt die Wärmeanwendung<br />
in den Privath<strong>aus</strong>halten etwa<br />
90 % des <strong>Energie</strong>verbrauchs.<br />
Das Potenzial ist also riesig, der<br />
Bedarf an Wärme ebenfalls. In<br />
Expertenkreisen wird das Thema<br />
intensiv diskutiert, aber bei den<br />
Betreibern von Kanalnetzen, Kläranlagen<br />
und anderen kommunalen<br />
Einrichtungen, wo große Mengen<br />
an <strong>Abwasser</strong> anfallen, ist das Thema<br />
noch nicht richtig angekommen.<br />
Das ist eine Erkenntnis von vielen<br />
weiteren Ergebnissen einer Um -<br />
frage zum Bekanntheitsgrad der<br />
<strong>Abwasser</strong>wärmenutzung bei rund<br />
5000 deutschen Kommunen, die an<br />
der Fachhochschule Südwestfalen –<br />
Standort Meschede – in Kooperation<br />
mit HST Hydro-Systemtechnik im<br />
Frühjahr 2011 durchgeführt wurde.<br />
Zwei Drittel der Befragten geben<br />
an, von dem Thema Wärme <strong>aus</strong><br />
<strong>Abwasser</strong> immerhin schon einmal<br />
gehört zu haben. Genau so hoch ist<br />
aber auch der Anteil derer, die an -<br />
geben, dass sie den Einsatz der Wärmenutzung<br />
<strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong> nicht in<br />
Betracht ziehen. Warum das so ist,<br />
ist einfach zu beantworten und<br />
wurde durch die Befragung eindeutig<br />
belegt: Man weiß zu wenig über<br />
die Technologie, über die Einsatzmöglichkeiten<br />
und die Wirtschaftlichkeit.<br />
Ganz anders sieht es mit inzwischen<br />
„etablierten“ regenerativen<br />
<strong>Energie</strong>trägern <strong>aus</strong>: 100 % der<br />
Befragten haben Kenntnisse zur<br />
Solarenergie, 98 % haben sich<br />
bereits mit der Nutzung der Windkraft<br />
<strong>aus</strong>einandergesetzt, bzw. 97 %<br />
mit <strong>Energie</strong> <strong>aus</strong> Biogas. Immerhin<br />
88 % geben an, Kenntnisse über die<br />
Nutzung von Geothermie zu besitzen.<br />
Diese Erkenntnis <strong>aus</strong> der Befragung<br />
ist vor allem vor dem Hintergrund<br />
interessant, dass beide Verfahren<br />
– Geothermie und Wärme<br />
<strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong> – technologisch sehr<br />
ähnlich sind. Sie unterscheiden sich<br />
in zwei anderen Punkt aber wesentlich:<br />
die Wärme <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong> wurde<br />
von den Nutzern bereits einmal<br />
HST-Wärmet<strong>aus</strong>cher,<br />
Typ Pure flux F (vier Stück<br />
in Rackbauweise).<br />
Mai 2011<br />
446 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
bezahlt, und das <strong>Abwasser</strong> liegt<br />
sowieso in der Zuständigkeit der<br />
Kommunen. Hinzu kommt, dass die<br />
Temperatur des <strong>Abwasser</strong>s gegenüber<br />
der Geothermie im Jahresdurchschnitt<br />
höher und damit effizienter<br />
zu nutzen ist.<br />
Wenn es um die konkrete Nutzung<br />
in den befragten Kommunen<br />
geht, liegt die Sonne als <strong>Energie</strong>träger<br />
ebenfalls vorne: 67 % der Kommunen<br />
nutzen bereits die Sonne für<br />
die <strong>Energie</strong>gewinnung. Biogas ist<br />
bei 28 % der Kommunen als <strong>Energie</strong>träger<br />
im Einsatz. Alle anderen<br />
regenerativen <strong>Energie</strong>träger spielen<br />
in den Kommunen bei einer Einsatzquote<br />
von maximal 10 % nur eine<br />
untergeordnete Rolle.<br />
Diese Situation könnte sich<br />
bezogen auf die <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />
bald ändern: Rund 70 %<br />
der Befragten, die sich bereits mit<br />
dem Thema Wärme <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
beschäftigt haben, sehen für diese<br />
Technologie in den nächsten<br />
10 Jahren einen wachsenden Markt.<br />
Gleichzeitig aber sagen mehr als<br />
50 % der Befragten, dass sie derzeit<br />
keine konkreten Projekte für die<br />
<strong>Abwasser</strong>wärmenutzung planen.<br />
Als Fazit der Untersuchung<br />
ergibt sich einerseits, dass das große<br />
Potenzial der <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />
in den Kommunen durch<strong>aus</strong><br />
gesehen wird, andererseits ist das<br />
Wissen um die Nutzung der Technologie<br />
und die Einsatzmöglichkeiten<br />
im kommunalen Bereich nur rudimentär<br />
vorhanden.<br />
Anhand konkreter Projekte werden<br />
in der folgenden Darstellung<br />
typische Beispiele für die Nutzung<br />
der Wärme <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong> vorgestellt.<br />
Die unterschiedlichen Anwendungen<br />
basieren auf Standardlösungen<br />
von Wärmet<strong>aus</strong>chersystemen,<br />
die das Unternehmen HST<br />
Hydro-Systemtechnik für den kommunalen<br />
Bereich entwickelt hat.<br />
Projektbeispiele für<br />
kommunale Anwendungen<br />
1. Hallen- und Freibad<br />
Ziel<br />
Senkung des <strong>Energie</strong>bedarfs von<br />
Hallen- und Freibädern sowie<br />
Minimierung des <strong>Energie</strong>einsatzes<br />
durch regenerative <strong>Energie</strong>quellen<br />
(Tabelle 1).<br />
Vor<strong>aus</strong>setzungen/<br />
Ausgangssituation<br />
Wärmeversorgung durch<br />
Erdgas-Heizkessel und veraltetes<br />
BHKW-Modul<br />
hoher Wärmebedarf im Sommer<br />
durch beheiztes Freibad, dieses<br />
dient optimal als Wärmesenke<br />
zur Wärmenutzung <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong>,<br />
da das <strong>Abwasser</strong> in diesen<br />
Jahreszeiten am wärmsten ist<br />
und somit die Effizienz maximiert<br />
werden kann<br />
Projektvorhaben/Randdaten<br />
Wärmerückgewinnung <strong>aus</strong> angrenzendem<br />
<strong>Abwasser</strong>kanal durch einen<br />
im Technikraum installierten Wärmet<strong>aus</strong>cher,<br />
der mittels Pumpe gespeist<br />
wird<br />
Dämmung der Außenfassaden<br />
redundanter Betrieb von<br />
Niedertemperatur- und Hochtemperatur-Schwimmwassererwärmung<br />
möglich<br />
Unterstützung durch BHKW-<br />
Modul zur Deckung des<br />
Strombezugs der Wärmepumpe<br />
und Versorgung der Hochtemperaturverbraucher<br />
mit Wärme<br />
500<br />
<strong>Abwasser</strong>menge[l/s]<br />
50<br />
Kennfeld für HST-Wärmet<strong>aus</strong>cher<br />
Kennfeld im optimalen Betriebsbereich, anwendungsspezifische Anpassung möglich<br />
Pure flux P<br />
Rohrlänge max. 6m<br />
Pure flux S<br />
Bereich für ein Rechen<br />
Pure flux F<br />
Rack mit 1-4 Modulen<br />
5<br />
5 50 Entzugsleistung[kW]<br />
500<br />
Kennfeld für HST-Wärmet<strong>aus</strong>cher<br />
im Betriebsoptimum.<br />
2. Kommunales Gebäude<br />
Ziel<br />
Erneuerung der <strong>Energie</strong>versorgung<br />
eines kommunalen Gebäudes, die zu<br />
100 % durch den Wärmebezug <strong>aus</strong><br />
<strong>Abwasser</strong> sichergestellt wird (Tab. 2)<br />
Vor<strong>aus</strong>setzungen/<br />
Ausgangssituation<br />
unterirdisches Belebungsbecken<br />
der Kläranlage befindet sich in<br />
unmittelbarer Nähe vom<br />
Gebäude<br />
Pure flux P2<br />
Bereich bis 20 Doppelrohre<br />
Temperaturverläufe der Wärmequellen und Lastgang:<br />
Hallen- und Freibad.<br />
<br />
Tabelle 1. Anwendungsbeispiel für Wärmet<strong>aus</strong>chertyp Pure flux P2 – Hallen- und Freibad.<br />
Heizleistung der<br />
<strong>Abwasser</strong>wärmenutzungsanlage<br />
Entfernung<br />
zum<br />
<strong>Abwasser</strong><br />
Entfernung<br />
zum<br />
Verbraucher<br />
Auslegungsabwassermenge<br />
Abkühlung<br />
des<br />
<strong>Abwasser</strong>s<br />
Anteil der Wärmerückgewinnung<br />
am Gesamtbedarf<br />
Baugröße<br />
Wärmet<strong>aus</strong>cher<br />
110kW 15 Meter 10 Meter 60 l/s 0,44 K > 30 % DN200<br />
6 × 6 m<br />
Projektvolumen: ca. 450 000 € (inkl. BHKW-Neubau); Gesamtheizkosten: 4,65 Ct/kWh; Amortisationszeit: < 12 Jahre<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 447
FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
Tabelle 2. Anwendungsbeispiel für Wärmet<strong>aus</strong>chertyp Pure flux P – Kommunales Gebäude (Kleinanlagen).<br />
Entfernung<br />
zum<br />
<strong>Abwasser</strong><br />
Entfernung<br />
zum<br />
Verbraucher<br />
Heizleistung der<br />
<strong>Abwasser</strong>wärmenutzungsanlage<br />
Auslegungsabwassermenge<br />
Abkühlung<br />
des<br />
<strong>Abwasser</strong>s<br />
Anteil der Wärmerückgewinnung<br />
am Gesamtbedarf<br />
Baugröße<br />
22 kW 3 Meter 12 Meter 9 l/s 0,47 K > 80 % DN125<br />
6 m<br />
Projektvolumen: ca. 33 000 €; Heizkosten: 2,97 Ct/kWh; Amortisationszeit: < 13 Jahre<br />
Tabelle 3. Anwendungsbeispiel für Wärmet<strong>aus</strong>chertyp: Pure flux P – Pumpwerk (Kleinanlagen).<br />
Entfernung<br />
zum<br />
<strong>Abwasser</strong><br />
Entfernung<br />
zum<br />
Verbraucher<br />
Heizleistung der<br />
<strong>Abwasser</strong>wärmenutzungsanlage<br />
Auslegungsabwassermenge<br />
Abkühlung<br />
des<br />
<strong>Abwasser</strong>s<br />
Anteil der Wärmerückgewinnung<br />
am Gesamtbedarf<br />
Baugröße<br />
13 kW 1 Meter 5 Meter 14 l/s 0,17 K > 80% DN 200<br />
2,7 m<br />
Projektvolumen: ca. 36 000 €; Heizkosten: 3,36 Ct/kWh; Amortisationszeit: < 11 Jahre<br />
Heizungsanlage wird vollständig<br />
auf Niedertemperatur<br />
umgestellt<br />
Bereitstellung von Heizungswärme<br />
und Brauchwasser<br />
Projektvorhaben/Randdaten<br />
Wärmet<strong>aus</strong>cher wird im<br />
Belebungsbecken installiert<br />
und mittels Pumpe gespeist<br />
Wärmepumpe wird als Ersatz<br />
zum bisherigen Heizkessel<br />
eingesetzt<br />
3. Pumpwerk<br />
Ziel<br />
Reduzierung des <strong>Energie</strong>bedarfs eines<br />
Pumpwerks mit Heizung und aktiver<br />
Klimatisierung (Tabelle 3)<br />
Vor<strong>aus</strong>setzungen/<br />
Ausgangssituation<br />
Bisher nur Frostschutz des<br />
Pumpenraumes durch Elektro-<br />
Lamellenheizkörper und<br />
Kühlung des Schaltraumes<br />
mit Außenluft<br />
Projektvorhaben/Randdaten<br />
Installation des Wärmet<strong>aus</strong>chers<br />
in der Steigleitung; zusätzliche<br />
Druckverluste werden so<br />
vermieden<br />
Zusatznutzen: Gleichzeitige<br />
Beheizung und Klimatisierung<br />
durch Einsatz einer reversiblen<br />
Wärmepumpe<br />
4. Betriebshof<br />
Ziel<br />
Reduzierung des <strong>Energie</strong>bedarfs eines<br />
Gebäudes für den Betriebshof durch<br />
Nutzung der Wärme von Prozesswasser<br />
und Abdeckung des Bedarfs<br />
zu 100 % <strong>aus</strong> erneuerbarer <strong>Energie</strong><br />
(Tabelle 4)<br />
Vor<strong>aus</strong>setzungen/<br />
Ausgangssituation<br />
Nutzung von permanent anfallendem<br />
warmen Prozesswasser<br />
<strong>aus</strong> einer <strong>Wasser</strong>haltung vor Einleitung<br />
in die Kanalisation<br />
Projektvorhaben/Randdaten<br />
abgepumptes Prozesswasser<br />
soll zusätzlich zur Wärmenutzung<br />
mittels Wärmepumpe verwendet<br />
werden<br />
Umbau der Heizungsanlage auf<br />
Niedertemperaturnutzung<br />
5. Versorgung über<br />
Nahwärmenetz<br />
Ziel<br />
Einsatz von <strong>Abwasser</strong> als erneuerbare<br />
<strong>Energie</strong>quelle in Orten mit Kur- und<br />
Wellnesseinrichtungen als zukunftsfähige<br />
<strong>Energie</strong>versorgung von di -<br />
versen Gebäuden mittels Nahwärmenetz<br />
und maximaler Wärmerückgewinnung<br />
<strong>aus</strong> dem vorhandenen<br />
<strong>Abwasser</strong> (Tabelle 5)<br />
Tabelle 4. Anwendungsbeispiel für Direktnutzung mittels integriertem Wärmet<strong>aus</strong>cher in der Wärmepumpe.<br />
Entfernung<br />
zum<br />
Prozesswasser<br />
Entfernung<br />
zum<br />
Verbraucher<br />
Heizleistung der<br />
Wärmenutzungsanlage<br />
Auslegungsprozesswassermenge<br />
Abkühlung<br />
des Prozesswassers<br />
Anteil der Wärmerückgewinnung<br />
am Gesamtbedarf<br />
155 kW 20 Meter 2 Meter 6 l/s 5 K > 80%<br />
Projektvolumen: ca. 70 000 €; Heizkosten: 3,25 Ct/kWh; CO 2 -Emission: 174 g/kWh Wärme;<br />
Amortisationszeit: < 10 Jahre<br />
Mai 2011<br />
448 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
Tabelle 5. Anwendungsbeispiel für Wärmet<strong>aus</strong>chertyp: Pure flux P2 – Gebäude und Nahwärmenetz.<br />
Entfernung<br />
zum<br />
<strong>Abwasser</strong><br />
Entfernung<br />
zum<br />
Verbraucher<br />
Heizleistung der<br />
<strong>Abwasser</strong>wärmenutzungsanlage<br />
Auslegungsabwassermenge<br />
Abkühlung<br />
des<br />
<strong>Abwasser</strong>s<br />
Anteil der Wärmerückgewinnung<br />
am Gesamtbedarf<br />
430 kW 25 Meter 10–100 Meter 40 l/s 2 K > 13 %<br />
Projektvolumen: ca. 700 000 €; Heizkosten der <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung: 2,67 Ct/kWh;<br />
CO 2 -Emission: 96 g/kWhWärme; Amortisationszeit: < 9 Jahre<br />
Vor<strong>aus</strong>setzungen/<br />
Ausgangssituation<br />
größere Kanalsanierungsmaßnahmen<br />
sind geplant:<br />
Umsetzung der Maßnahme wird<br />
in dem Zuge kostengünstig<br />
ebenfalls realisiert<br />
Nahwärmenetz für diverse<br />
Gebäude, u. a. auch Schulen<br />
und ein Kindergarten durch<br />
Baumaßnahme ideal umsetzbar<br />
<strong>Abwasser</strong> <strong>aus</strong> Kur- und Wellnesseinrichtungen<br />
bietet selbst im<br />
Winter durchgängig hohe Ab -<br />
wassertemperaturen von bis zu<br />
20 °C; daher sehr hohe Effizienz<br />
der Wärmepumpe realisierbar<br />
Projektvorhaben/Randdaten<br />
100 % des <strong>Abwasser</strong>stroms<br />
dienen zur Wärmerückgewinnung<br />
Grundlastabdeckung der<br />
Gebäude<br />
gesamter Spitzenwärmebedarf<br />
beträgt ca. 2.500 kW<br />
speziell konzipiertes Entnahmebauwerk<br />
mit integriertem<br />
Wärmet<strong>aus</strong>cher ermöglicht<br />
die Integration der Anlagentechnik<br />
in die Umbaumaßnahme<br />
auf die <strong>Abwasser</strong>wärme-<br />
Nutzungsanlage abgestimmtes<br />
BHKW-Modul liefert den Strom<br />
für den Wärmepumpenbetrieb<br />
und Hochtemperaturverbraucher<br />
Kontakt:<br />
Christian Hellwig, B.Eng.-Maschinenbau,<br />
HST Hydro-Systemtechnik GmbH,<br />
<strong>Energie</strong>systeme / <strong>Abwasser</strong>wärmenutzung,<br />
E-Mail: hellwig@systemtechnik.net,<br />
http://www.systemtechnik.net/produkte/<br />
hydrosysteme/waermet<strong>aus</strong>cher/<br />
How dead is dead II<br />
The ins and outs of bacterial dormancy<br />
16–17 June 2011<br />
Chair<br />
Prof. Dr. Friedrich Götz<br />
Dr. Ralph Bertram<br />
Venue<br />
Eberhard Karls Universität Tübingen<br />
Hörsaalzentrum Morgenstelle<br />
Hörsaal N3 und Foyer<br />
<br />
<br />
Main Topics<br />
<br />
<br />
Confirmed Speakers<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Information and Registration at www.hdid2011.de<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 449
FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
<strong>Energie</strong>gewinnung <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong> –<br />
CO 2 -neutrale <strong>Abwasser</strong>reinigung in der Lebensmittelindustrie<br />
schont Ressourcen<br />
Erfolgreiches Contracting zum Bau und Betrieb einer energieeffizienten<br />
<strong>Abwasser</strong>vorbehandlungsanlage<br />
Dipl.-Ing. (FH) Gerhard Simon, Dr.-Ing. Matthias Krüger, Dr.-Ing. Eckart Döpkens,<br />
Dr.-Ing. Martin Lebek, REMONDIS Aqua GmbH & Co. KG<br />
Bild 1.<br />
Beispiel Blockheizkraftwerk.<br />
Einleitung<br />
Eine steigende Zahl von Unternehmen<br />
der Lebensmittelindustrie<br />
setzt auf Contracting zur Umsetzung<br />
einer technisch und wirtschaftlich<br />
optimalen <strong>Abwasser</strong>behandlung.<br />
Jüngstes Beispiel ist<br />
die Valensina-Gruppe mit Hauptsitz<br />
in Mönchengladbach, Nordrhein-<br />
Wes tfalen. Das Unternehmen produziert<br />
und vertreibt ein breites<br />
Sortiment alkoholfreier Getränke,<br />
das alle Segmente dieses Marktes<br />
abdeckt, darunter die bekannten<br />
Premium-Fruchtsaftmarken „Valensina“<br />
und „Hitchcock“, die Kult-Kindergetränkemarke<br />
„Dreh + Trink“<br />
sowie die Marke „Donath“ <strong>aus</strong> der<br />
ältesten Saftkelterei Deutschland.<br />
Am Standort Mönchengladbach<br />
produziert die Valensina-Tochter FSP<br />
Frischsaft FRISCHE Produktions<br />
GmbH hochwertige kühlpflichtige<br />
Fruchtsäfte und Premium-Smoothies<br />
der Marke Valensina und ist in diesem<br />
Segment Marktführer. Aufgrund<br />
des stetigen Wachstums wurde mit<br />
der Steigerung der Produktions kapazität<br />
auch eine Neukonzeption der<br />
<strong>Abwasser</strong>behandlung erforderlich.<br />
Für Valensina war die Umsetzung<br />
des Projekts als Contracting-<br />
Modell die Lösung, um sowohl verfahrenstechnische<br />
und betriebliche<br />
Risiken auf den Contractor zu verlagern<br />
als auch langfristig planbare<br />
Kosten der <strong>Abwasser</strong>reinigung<br />
sicherzustellen. Dabei wird eine<br />
umfassende Entlastung des Produktionsbetriebs<br />
von den Aufgaben der<br />
<strong>Abwasser</strong>behandlung erreicht und<br />
Kapazitäten zur Fokussierung auf<br />
das Kerngeschäft freigegeben. Die<br />
bedarfsweise Finanzierung der<br />
Investition durch den Contractor<br />
ermöglicht darüber hin<strong>aus</strong> eine<br />
Schonung der Kapitalressourcen,<br />
die dann für den Ausbau der Produktion<br />
zur Verfügung steht.<br />
<strong>Energie</strong>effiziente<br />
Verfahrenstechnik mit<br />
<strong>Energie</strong>rückgewinnung<br />
Die Gewinnung CO 2 -neutraler <strong>Energie</strong><br />
<strong>aus</strong> regenerativen Quellen ist<br />
allgegenwärtiger Gegenstand der<br />
Diskussion in Politik und Gesellschaft.<br />
Dabei weitgehend unbeachtet,<br />
aber im Leistungspotenzial<br />
häufig unterschätzt, sind die Möglichkeiten<br />
zur synergetischen Ab -<br />
wasserreinigung mit <strong>Energie</strong>gewinnung,<br />
gerade durch die anaerobe<br />
biologische Reinigung von organisch<br />
belasteten Abwässern, z. B.<br />
<strong>aus</strong> der Lebensmittelindustrie. Ob -<br />
wohl das Thema „<strong>Energie</strong> <strong>aus</strong><br />
<strong>Abwasser</strong>“ gerade auch im Hinblick<br />
auf die möglichen Förderungen des<br />
Gesetzgebers für viele Industrieunternehmen<br />
längst keine Unbekannte<br />
mehr ist, werden die sich<br />
hierdurch ergebenden Potenziale<br />
aufgrund fehlenden Know-hows<br />
nur selten umfassend genutzt.<br />
Insbesondere die mit organischen,<br />
leicht abbaubaren Inhaltsstoffen<br />
hoch belasteten Abwässer, z. B.<br />
<strong>aus</strong> der Getränke- und Lebensmittelbranche,<br />
stellen hohe Ansprüche an<br />
die <strong>Abwasser</strong>reinigung, beinhalten<br />
aber auch die Chance einer energetischen<br />
Nutzung durch eine energieeffiziente<br />
anaerobe biologische<br />
<strong>Abwasser</strong>behandlung mit Biogasgewinnung.<br />
Damit einher geht ein<br />
nicht zu unterschätzendes Ertragspotenzial<br />
für das Unternehmen.<br />
Tatsächlich werden heute aber<br />
in vielen Unternehmen noch klassische<br />
biologische Belebungsverfahren<br />
zur Reinigung eingesetzt oder<br />
Abwässer ohne Vorbehandlung in<br />
aerobe kommunale Anlagen abgeleitet,<br />
die nicht nur die energetischen<br />
Potenziale ungenutzt lassen,<br />
sondern darüber hin<strong>aus</strong> auch<br />
noch die <strong>Energie</strong>bilanz durch einen<br />
Mai 2011<br />
450 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
erheblich größeren <strong>Energie</strong>bedarf<br />
belasten. Darüber hin<strong>aus</strong> entsteht<br />
bei der klassischen <strong>Abwasser</strong>reinigung<br />
eine deutlich größere<br />
Klärschlammmenge, deren Entsorgung<br />
entsprechende Betriebskosten<br />
bedeutet.<br />
Die oft im Bereich der Lebensmittelindustrie<br />
neben dem <strong>Abwasser</strong><br />
anfallenden organischen Reststoffe<br />
können darüber hin<strong>aus</strong> z. B.<br />
einem Vergärungsreaktor zugeführt<br />
werden, mit dem durch gemeinsame<br />
energetische Verwertung mit<br />
dem Biogas der anaeroben <strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
Synergien in der<br />
Gasverwertung bzw. -verstromung<br />
erreicht werden können und darüber<br />
hin<strong>aus</strong> das Unternehmen hinsichtlich<br />
Steuerung der Restmengen<br />
in diverse Entsorgungswege<br />
entlastet wird. Gerade vor dem Hintergrund<br />
der ständig neu diskutierten<br />
Verschärfungen, auch im Futtermittelbereich,<br />
stellt diese Variante<br />
eine Steigerung der Entsorgungssicherheit<br />
und damit ein zukunftsfähiges<br />
Entsorgungskonzept für die<br />
organischen Reststoffe dar.<br />
Ausgangssituation<br />
Zielsetzung bei der Entwicklung des<br />
Anlagenkonzepts zur <strong>Abwasser</strong>reinigung<br />
für Valensina war es neben der<br />
sicheren Einhaltung der Grenzwerte<br />
zur Indirekteinleitung auch bei<br />
schwankenden Zulaufkonzentrationen<br />
und <strong>Abwasser</strong>mengen eine<br />
hohe Prozessstabilität zu erreichen.<br />
Zudem standen die Wirtschaftlichkeit<br />
sowie eine nachhaltige und ressourcenschonende<br />
Lösung im Fokus.<br />
Wie weiter oben dargestellt wurde<br />
aufgrund der starken organischen<br />
Belastung des <strong>Abwasser</strong>s am Standort<br />
Mönchengladbach die anaerobe<br />
Behandlung des <strong>Abwasser</strong>s favorisiert.<br />
Vorteile des anaeroben Verfahrens<br />
gegenüber einer <strong>aus</strong>schließlich<br />
aeroben Behandlung ergeben sich<br />
nicht nur durch die geringere Bildung<br />
von Überschussschlamm, sondern<br />
auch durch die deutlich bessere <strong>Energie</strong>bilanz.<br />
Den <strong>aus</strong>schlaggebenden<br />
Einfluss hierauf haben das Fehlen von<br />
Belüftereinrichtungen sowie die<br />
Übersicht <strong>Energie</strong>bilanz<br />
CO 2<br />
-Äquivalent<br />
Einsparung 1000000<br />
1. Stromeinsparung<br />
kWh/a (el.) ggü.<br />
konventioneller<br />
1000 t/a<br />
<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
Methanproduktion zur<br />
2. <strong>Energie</strong> Biogas<br />
Substitution von Erdgas<br />
in Dampferzeugung<br />
1000 t/a<br />
Produktion<br />
Summe 2000 t/a<br />
Bild 2. Übersicht zur <strong>Energie</strong>bilanz.<br />
Erzeugung von Biogas, welches zur<br />
Substitution von Erdgas eingesetzt<br />
oder mittels Blockheizkraftwerk<br />
(BHKW) verstromt werden kann<br />
(siehe Bild 1). Der erzeugte Strom<br />
wird in das Netz des lokalen Anbieters<br />
eingespeist und nach den Vergütungssätzen<br />
des „Erneuerbare-<strong>Energie</strong>n-Gesetz“<br />
(EEG) abgerechnet.<br />
Anlagenkonzept und<br />
<strong>Energie</strong>bilanz<br />
Für die Sicherstellung einer ressourcenschonenden<br />
<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
kommt zukünftig ein hochentwickeltes<br />
Verfahren der REMONDIS<br />
Aqua zur anaeroben <strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
zum Einsatz: der<br />
RE 2 ENERGY®-Prozess gewährleistet<br />
eine hohe Reinigungseffizienz bei<br />
optimaler energetischer Verwertung<br />
der im <strong>Abwasser</strong> enthaltenen<br />
Inhaltsstoffe.<br />
Da in der Produktion für Sterilisationszwecke<br />
Dampf benötigt wird, ist<br />
entschieden worden das anfallende<br />
Biogas in den bereits vorhandenen<br />
Kesseln direkt zu nutzen. Hierfür wird<br />
einer der Kessel für eine zusätzliche<br />
Biogasfeuerung umgerüstet.<br />
Das im Reinigungsprozess<br />
gewonnene Biogas ist eine „erneuerbare<br />
<strong>Energie</strong>“ und substituiert in<br />
der Produktion eingesetztes Erdgas.<br />
Hierbei handelt es sich um eine<br />
ökologische und ökonomische<br />
„win-win-Situation“, da auf diese<br />
Weise der Ausstoß von CO 2 signifikant<br />
reduziert wird und zudem <strong>Energie</strong>kosten<br />
für Valensina gesenkt<br />
werden.<br />
Entspricht 100 000<br />
Fichten zur<br />
Bindung des CO 2<br />
Die CO 2 -Emissionen werden um<br />
ca. 1000 t pro Jahr reduziert. Zudem<br />
werden durch den eingesetzte<br />
RE 2 ENERGY®-Prozess indirekt ca.<br />
1 Mio. kWh/a elektrische <strong>Energie</strong> zur<br />
<strong>Abwasser</strong>reinigung in konventionellen<br />
Kläranlagen eingespart. Dieser<br />
Verbrauch würde nochmals einer<br />
Einsparung an CO 2 -Emissionen von<br />
ca. 1000 t/a entsprechen, so dass<br />
sich in Summe die Einsparungen auf<br />
ca. 2000 t/a belaufen. Für eine temporäre<br />
CO 2 -Fixierung müssten hierfür<br />
über 100 000 Fichten angepflanzt<br />
werden. Ein Übersicht der <strong>Energie</strong>bilanz<br />
ist in Bild 2 dargestellt.<br />
Umsetzung als Contracting –<br />
Partnerschaft zum<br />
beiderseitigen Nutzen<br />
Ein anlagenbauunabhängiger Contractor<br />
sieht die <strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
– wie der Produktionsbetrieb<br />
selbst – <strong>aus</strong> der Sicht eines Betreibers,<br />
d. h. er ist im Gegensatz zu<br />
einem Anlagenbauer nicht daran<br />
interessiert, möglichst eine große<br />
neue Anlage zu verkaufen.<br />
Durch ein Contracting wird das<br />
auftraggebende Industrieunternehmen<br />
weitestgehend und unmittelbar<br />
von den Aufgaben der Planung<br />
und der Errichtung bzw. Modernisierung<br />
von erforderlicher Anlagentechnik<br />
entlastet.<br />
Der Contractor trägt sowohl bei<br />
der Konzeption und Bau<strong>aus</strong>führung<br />
als auch beim späteren Betrieb der<br />
Anlagen das verfahrenstechnische<br />
Risiko und gewährleistet zu Gunsten<br />
des Industriepartners klar definierte<br />
<strong>Energie</strong>produktion = 3,5-faches<br />
des <strong>Energie</strong>bedarfs zum Betrieb<br />
der <strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 451
FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
Bild 3. Beispiel <strong>Abwasser</strong>behandlung mit<br />
Biogas gewinnung bei WILD Valencia.<br />
Kosten, Qualitäten und Verfügbarkeiten<br />
über die Vertragslaufzeit, die<br />
zumeist 10–15 Jahre beträgt.<br />
Kauft der Kunde die Anlagentechnik<br />
beim Anlagenbauer und<br />
betreibt selbst, besteht eine<br />
Gewährleistung dagegen zeitlich<br />
nur sehr begrenzt. Im Schadensfall<br />
können sich somit nicht kalkulierbare<br />
Zusatzkosten ergeben.<br />
Die notwendige Bereitstellung<br />
von Investitionsmitteln ist in der<br />
Industrie häufig ein Hemmnis für die<br />
Umsetzung von Infrastrukturmaßnahmen,<br />
da die für die Produktion<br />
üblichen Pay-Back Anforderungen<br />
zumeist nicht erreicht werden können.<br />
Im Rahmen eines Contractings<br />
kann auch die Finanzierung der<br />
Anlage vom Contractor übernommen<br />
werden. Dies bedeutet eine Entlastung<br />
des Kunden von der Bereitstellung<br />
der sonst notwendigen<br />
Investitionsmittel und damit eine<br />
Schonung der Kapital ressourcen für<br />
Investitionen in die Produktion.<br />
Durch die Festpreise erhält der<br />
Kunde eine Versorgung zu klar planbaren<br />
Konditionen auf technisch<br />
hohem Niveau und erreicht somit<br />
eine umfassende Verlagerung des<br />
wirtschaftlichen und technischen<br />
Risikos auf den Contractor.<br />
Der Contractor kann seinerseits<br />
durch den Betrieb weiterer Anlagen<br />
im Bereich seiner Kernkompetenz<br />
Synergien seiner Organisationsstruktur<br />
nutzen, die dem Auftraggeber<br />
zum einen auf der Kostenseite<br />
zugute kommen und zum<br />
anderen den eigenen Betriebserfolg<br />
ermöglichen. Durch die Projektrealisierung<br />
im Rahmen eines Contracting-Projektes<br />
ist für das Industrieunternehmen<br />
auch sichergestellt,<br />
dass die erforderlichen Kompetenzen<br />
und Ressourcen durch den<br />
Dienstleistungspartner fortlaufend<br />
bereitgestellt werden.<br />
Wichtige Punkte bei der<br />
Auswahl eines Contractors<br />
Die Ausnutzung möglicher Innovationspotenziale<br />
ist für einen Contractor<br />
zwingend, um im Wettbewerb<br />
auch zum Eigenbetrieb<br />
bestehen zu können. Ein erfahrener<br />
Contractor erfasst gemeinsam mit<br />
dem Kunden die für die Auslegung<br />
der Anlage notwendigen Daten,<br />
erarbeitet dar<strong>aus</strong> ein fundiertes<br />
technisches Konzept und prüft im<br />
Sinne der wirtschaftlich und technisch<br />
besten Lösung auch moderne<br />
Technologien. Das Risiko der Verfahrens<strong>aus</strong>wahl<br />
sollte dabei aber<br />
immer der Contractor tragen.<br />
Die umfassenden Vorteile des<br />
Contractings sind nur mit einem<br />
kompetenten Contractor erreichbar.<br />
Die Vor<strong>aus</strong>setzungen, die ein<br />
entsprechender Partner erfüllen<br />
muss, sind in erster Linie:<br />
ein Kompetenznachweis durch<br />
<strong>aus</strong>sagekräftige Referenzen<br />
die Erstellung eines fundierten<br />
technischen Konzeptes<br />
die Definition sinnvoller<br />
Schnittstellen<br />
Finanzkraft und Know-how in<br />
der Strukturierung der<br />
Finanzierung und der vertraglichen<br />
Ausgestaltung des<br />
Contracting-Modells sowie<br />
die Bereitschaft zur Übernahme<br />
von Betriebsrisiken<br />
der Contractor sollte gemäß DIN<br />
ISO 9000 und 14000 für den<br />
Betrieb von <strong>Abwasser</strong>anlagen<br />
zertifiziert sein.<br />
Fazit<br />
Das Contractingmodell in diesem<br />
Bereich ist eine Chance für die Produktionsunternehmen,<br />
eine energieeffiziente<br />
<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
und nachhaltige Entsorgungssicherheit<br />
ohne verfahrenstechnisches<br />
Risiko und aufwändiges<br />
Anlagenhandling zu langfristig<br />
planbaren, optimalen Kosten zu<br />
sichern. Bei der Auswahl des Contractors<br />
ist auf dessen nachweisliche<br />
Kompetenz (Referenzen), seine<br />
Marktstärke und Finanzkraft zu achten,<br />
um die Erfüllung der langlaufenden<br />
Verträge zu gewährleisten.<br />
Der für Valensina umgesetzte<br />
RE 2 ENERGY®-Prozess liefert dauerhaft<br />
eine <strong>Energie</strong>menge die<br />
ca. 3,5-fach höher liegt, als für den<br />
Eigenbetrieb benötigt und sichert<br />
durch die Rückgewinnung von<br />
<strong>Energie</strong> <strong>aus</strong> dem <strong>Abwasser</strong> die<br />
Nachhaltigkeit der <strong>Abwasser</strong>reinigung<br />
auf höchstem Niveau. Damit<br />
entspricht das Konzept voll den<br />
Anforderungen der Valensina-<br />
Gruppe an Qualität und Ressourceneffizienz<br />
in der Produktion.<br />
Das neuerliche Projekt <strong>aus</strong> dem<br />
Fruchtsaftbereich unterstreicht die<br />
Kompetenz und die umfangreichen<br />
Erfahrungen der REMONDIS Aqua in<br />
der Lebensmittelindustrie. So hat<br />
REMONDIS Aqua bereits 2006 mit<br />
dem Bau und Betrieb einer Anlage<br />
für die WILD-Gruppe, die in der<br />
Orangenregion Valencia Fruchtsäfte<br />
und Konzentrate herstellt, erfolgreich<br />
die <strong>Energie</strong>gewinnung im<br />
Rahmen der <strong>Abwasser</strong>reinigung<br />
umgesetzt (Bild 3). Umfangreiche<br />
Erfahrungen mit der <strong>Energie</strong>rückgewinnung<br />
<strong>aus</strong> Abwässern der<br />
Lebensmittelindustrie bestehen<br />
auch z. B. durch die umgesetzten<br />
Projekte mit der Humana Gruppe<br />
(Milchindustrie) und Lorenz Snack-<br />
World (Kartoffelverarbeitung).<br />
Kontakt:<br />
Dipl.-Ing. (FH) Gerhard Simon,<br />
REMONDIS Aqua GmbH & Co. KG,<br />
Brunnenstraße 138,<br />
D-44536 Lünen,<br />
Tel. (02306) 106-666,<br />
Fax (02306) 106 399-666,<br />
E-Mail: gerhard.simon@remondis.de<br />
Mai 2011<br />
452 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
Langjährige Betriebserfahrungen mit den Biothane-<br />
Verfahren in der Papierindustrie<br />
Christian Kiechle<br />
Bei der Papierproduktion werden große Mengen <strong>Wasser</strong> eingesetzt, die je nach Papiertyp und Herstellungsprozess<br />
zu sehr unterschiedlichen <strong>Abwasser</strong>mengen und -zusammensetzungen führen. Um Belastungen für<br />
die Umwelt zu reduzieren, werden <strong>Wasser</strong>kreisläufe geschlossen und das noch anfallende <strong>Abwasser</strong> wird<br />
meist in werkseigenen Kläranlagen gereinigt. Seit ca. 30 Jahren hat sich die anaerobe <strong>Abwasser</strong>reinigung als<br />
biologische Vorbehandlung in der Papierindustrie immer weiter verbreitet, da sie gegenüber einer rein aeroben<br />
Behandlung die deutlich wirtschaftlichere Lösung für organisch hoch belastetes <strong>Abwasser</strong> darstellt. Insbesondere<br />
wird die Anaerobtechnik heute auch erfolgreich für die Behandlung von Kreislauf wasser in geschlossenen<br />
<strong>Wasser</strong>kreisläufen eingesetzt. Die anaeroben Pellet schlamm systeme BIOTHANE ® UASB und BIOBED ® EGSB<br />
erreichen je nach Papier pro duktions prozess einen CSB-Abbau von 60 % bis 85 %. Das beim CSB-Abbau<br />
erzeugte Biogas kann in der Papierfabrik zur Gewinnung thermischer <strong>Energie</strong> oder in einem separaten BHKW<br />
zur kombinierten Erzeugung von elektrischer und thermischer <strong>Energie</strong> genutzt werden. Die in diesem Artikel<br />
beschriebenen Betriebserfahrungen mit den genannten Pelletschlammsystemen in Deutschland zeigen, wie<br />
diese Verfahren erfolgreich zum Schutz unserer natürlichen Ressourcen und zur Verringerung der CO 2 -Emissionen<br />
beitragen.<br />
Einleitung<br />
Insbesondere auf dem deutschen<br />
Markt nimmt die anaerobe Vorbehandlung<br />
von Abwässern <strong>aus</strong> der<br />
Papierindustrie eine her<strong>aus</strong>ragende<br />
Stellung ein. Von allen deutschen<br />
Referenzanlagen der betrachteten<br />
Pelletschlammsysteme befinden sich<br />
mehr als 40 % in Papierfabriken (siehe<br />
Bild 1). Die anaerobe Behandlung<br />
von Papierabwasser ist heute ein<br />
bewährtes Verfahren und beispielsweise<br />
in der Altpapier verarbeitenden<br />
Industrie Stand der Technik. Die entscheidenden<br />
Vorteile gegenüber<br />
aeroben Alternativen sind der niedrigere<br />
<strong>Energie</strong> verbrauch, die sehr<br />
kompakte Bauweise, der geringe<br />
Nährstoffbedarf, eine gute Schlammbeschaffenheit<br />
bei aerober Nachreinigung<br />
und die starke Reduzierung<br />
des Überschussschlammanfalls durch<br />
Umwandlung des CSB in energiereiches<br />
Biogas. Das erzeugte Biogas<br />
dient als erneuerbare <strong>Energie</strong>quelle,<br />
durch deren Nutzung fossile <strong>Energie</strong>träger<br />
ersetzt werden können. Im Folgenden<br />
werden Betriebserfahrungen<br />
von drei Papierfabriken geschildert,<br />
die erfolgreich das BIOTHANE® UASB<br />
oder das BIOBED® EGSB-Verfahren zur<br />
Vorbehandlung ihrer Abwässer einsetzen.<br />
Lebensmittel<br />
26%<br />
Brauereien<br />
9%<br />
Hefeproduktion<br />
7%<br />
Andere<br />
5%<br />
Ethanol<br />
5%<br />
Biologische Behandlung von<br />
<strong>Abwasser</strong> <strong>aus</strong> der Papierproduktion<br />
Je nach Papierart und -produktion<br />
sowie den eingesetzten Rohstoffen<br />
fallen bei der Papierherstellung verschiedene<br />
<strong>Abwasser</strong>ströme an, die<br />
sich auch in Bezug auf Menge und<br />
Chemie / Pharmazie<br />
5%<br />
Papierindustrie<br />
43%<br />
Verschmutzungsgrad sehr stark<br />
unterscheiden. In Tabelle 1 sind<br />
typische Daten für den Gesamtabwasserstrom<br />
zusammengefasst.<br />
Wie anhand der CSB-Werte ersichtlich,<br />
eignet sich für eine anaerobe<br />
Vorbehandlung vor allem <strong>Abwasser</strong><br />
<strong>aus</strong> Papierfabriken, die Altpapier als<br />
Tabelle 1. Produktionsspezifische Abwass ermengen und -zusammensetzung<br />
[Bischofsberger et al., 2005].<br />
Programm<br />
spez. <strong>Abwasser</strong>anfall<br />
m³/t<br />
CSB<br />
mg O 2 /L<br />
BSB 5<br />
mg O 2 /L<br />
Holzfreie Papiere 5– 70 50–1100 20– 550<br />
Hoch<strong>aus</strong>gemahlene<br />
30–200 20– 110 10– 40<br />
& Spezialpapiere<br />
Holzhaltige Papiere 5– 25 320–1300 125– 500<br />
Gestrichene Papiere 7– 30 360– 540 170– 260<br />
Papier <strong>aus</strong> Altpapier 0– 20 540–5500 250–3000<br />
Bild 1.<br />
Aufteilung<br />
Biothane<br />
UASB und<br />
BIOBED ®<br />
EGSB-Anlagen<br />
in Deutschland<br />
nach Marktsegmenten.<br />
<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 453
FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
Bild 2. BIOBED® Reaktor.<br />
Tabelle 2. Betriebsdaten BIOTHANE® UASB Witzenh<strong>aus</strong>en.<br />
Jahr <strong>Abwasser</strong>anfall<br />
Papierfabrik<br />
CSB<br />
Zulauf UASB<br />
CSB<br />
Ablauf UASB<br />
Rohstoff einsetzen, da die Anaerobtechnik<br />
ab einem CSB > 1500 mg<br />
O 2 /L wirtschaftlich ist. Außerdem<br />
ist der CSB in Altpapierabwasser<br />
gut biologisch abbaubar, wie das<br />
BSB 5 /CSB Verhältnis > 0,5 zeigt.<br />
Ein geringerer spezifischer<br />
Ab wasseranfall bedeutet größere<br />
Belastungen des <strong>Abwasser</strong>s mit<br />
organischen und anorganischen<br />
Verunreinigungen. Durch immer<br />
weitere Einengung der <strong>Wasser</strong>kreisläufe<br />
und vermehrten Einsatz von<br />
Altpapier als Rohstoff hat sich in<br />
den vergangenen Jahren die<br />
Zusammensetzung der Papierabwässer<br />
verändert. In komplett<br />
geschlossenen Kreisläufen sind die<br />
Verunreinigungen auf einem akzeptablen<br />
Niveau zu halten. Für die<br />
Reduzierung der organischen Verschmutzung<br />
hat sich hierbei die<br />
Anaerobtechnik in Kombination mit<br />
aerober Nachbehandlung in vielen<br />
Fällen bewährt.<br />
Neben der Behandlung des<br />
gesamten <strong>Abwasser</strong>stroms wird das<br />
BIOBED®-Verfahren auch für die<br />
gezielte Behandlung von Teilströmen<br />
eingesetzt, wie beispielsweise<br />
für Kondensate <strong>aus</strong> der Eindampfung<br />
von Schwachlaugen [Bischofsberger<br />
et al., 2005]. Kondensate weisen<br />
eine sehr hohe Konzentration<br />
leicht abbaubarer organischer<br />
Inhaltsstoffe auf und eignen sich<br />
deshalb sehr gut für eine anaerobe<br />
Vorbehandlung.<br />
Ob ein <strong>Abwasser</strong>strom <strong>aus</strong> der<br />
Papierproduktion für eine anaerobe<br />
Vorbehandlung in Frage kommt,<br />
muss im Einzelfall geklärt werden.<br />
Bei der Entscheidung spielen neben<br />
der organischen Belastung und<br />
deren anaerober biologischer<br />
Abbaubarkeit auch andere Parameter<br />
eine Rolle, zum Beispiel der<br />
Einsatz diverser Hilfsstoffe in der<br />
Papierproduktion.<br />
Die folgenden Betriebserfahrungen<br />
zeigen, wie Pelletschlammsysteme<br />
erfolgreich für die <strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
in der Papierindustrie<br />
betrieben werden.<br />
Gegenüberstellung von<br />
UASB- und EGSB-Verfahren<br />
Beide Verfahren wurden von der<br />
Firma Biothane in den Niederlanden<br />
entwickelt. Das Upflow Anaerobic<br />
Sludge Blanket (UASB)-Verfahren war<br />
das erste Pelletschlammsystem auf<br />
dem Markt und wurde in den 70er<br />
CSB-Elimination<br />
UASB<br />
CSB<br />
Ablauf Aerobie<br />
m³/h mg O 2 /L t O 2 /d mg O 2 /L % mg O 2 /L<br />
1999 170 4100 16,7 770 81,2 208<br />
Okt. 2010 130 7290 22,7 893 87,8 179<br />
Jahren erstmalig realisiert. Die Reaktoren<br />
werden meist als rechteckige<br />
Betonbecken mit einer maximalen<br />
Höhe von 8 m gebaut. Die Beschickung<br />
erfolgt mittels eines speziellen<br />
Einlaufverteilsystems. Der Zulauf<br />
wird gleichmäßig über die Reaktorgrundfläche<br />
in das Schlammbett<br />
eingeleitet und das <strong>Abwasser</strong> durchströmt<br />
den Reaktor von unten nach<br />
oben. In Höhe des <strong>Wasser</strong>spiegels<br />
werden Dreiphasenabscheider installiert,<br />
mit deren Hilfe Schlamm und<br />
Biogas vom <strong>Wasser</strong> abgetrennt werden.<br />
Es sind CSB-Raumbelastungen<br />
zwischen 8 und 12 kg CSB/(m³ · d)<br />
möglich. Eine Weiterentwicklung<br />
dieses Prozesses stellt das Extended<br />
Granular Sludge Bed (EGSB)-Verfahren<br />
dar, welches als BIOBED®-<br />
Verfahren bekannt ist. Im Gegensatz<br />
zu UASB werden BIOBED-Reaktoren<br />
als Rundbehälter mit einer Höhe bis<br />
zu 20 m <strong>aus</strong>geführt. Die weiterentwickelten<br />
Dreiphasenabscheider erlauben<br />
eine deutlich höhere Aufströmgeschwindig<br />
keit und CSB-Raumbelastung<br />
(15–25 kg CSB/(m³ · d)). Beide<br />
Systeme zeichnen sich dadurch <strong>aus</strong>,<br />
dass außer den Dreiphasenabscheidern<br />
und dem Einlaufverteilsystem<br />
keine weiteren Einbauten im Reaktor<br />
erforderlich sind (Bild 2).<br />
BIOTHANE ® UASB bei der<br />
SCA Packaging Containerboard<br />
Deutschland GmbH<br />
Die SCA Packaging Containerboard<br />
Deutschland GmbH produziert am<br />
Standort Witzenh<strong>aus</strong>en Wellenstoff<br />
und Testliner. Als Rohstoff wird zu<br />
100 % Altpapier eingesetzt. Der<br />
Standort Witzenh<strong>aus</strong>en gehört zu<br />
den Pionieren für den Einsatz des<br />
BIOTHANE® UASB in der deutschen<br />
Papierindustrie. Erste Planungen<br />
begannen Anfang der 90er Jahre<br />
und die Anlage ging 1995 in Betrieb.<br />
Die anaerobe Vorbehandlung<br />
besteht <strong>aus</strong> drei parallel betriebenen<br />
BIOTHANE® UASB-Reaktoren.<br />
Diesen folgt eine aerobe biologische<br />
Behandlung.<br />
Bei der Planung wurde bereits<br />
eine zukünftige Produktionssteigerung<br />
in der Papierfabrik berück-<br />
Mai 2011<br />
454 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
sichtigt. Die Anlage ist auf eine CSB-<br />
Fracht von 28,8 t O 2 /d und einen<br />
CSB-Abbau von 75 % <strong>aus</strong>gelegt.<br />
Tabelle 2 zeigt, wie sich die <strong>Abwasser</strong>parameter<br />
und die Leistung der<br />
Anlage über die Jahre entwickelt<br />
haben (Jahresmittelwerte). Die<br />
<strong>Abwasser</strong>menge ist seit Ende der<br />
90er Jahre um fast 25 % zurückgegangen.<br />
Zugleich stieg jedoch der<br />
CSB um ca. 75 % an, so dass heute<br />
nahezu die Auslegungsfracht<br />
behandelt wird. Die sehr gute<br />
Abbauleistung von fast 88 % in 2010<br />
zeigt, dass der Prozess die Zielparameter<br />
der Planung sehr sicher<br />
erreicht.<br />
Vor dem Hintergrund der aktuell<br />
hervorragenden Abbauleistung und<br />
der vor<strong>aus</strong>schauenden Berücksichtigung<br />
zukünftiger Produktionssteigerungen<br />
bei der Planung, sieht<br />
sich der Betreiber mit seiner <strong>Abwasser</strong>reinigungsanlage<br />
auch für die<br />
Zukunft sehr gut gerüstet.<br />
Wie bei vielen Papierfabriken,<br />
die Altpapier verarbeiten, stellt<br />
auch in Witzenh<strong>aus</strong>en Kalk im<br />
<strong>Abwasser</strong> eine besondere Her<strong>aus</strong>forderung<br />
dar. Der Kalkgehalt führt<br />
zu Ausfällungen in der anaeroben<br />
Stufe und die Schlammmenge in<br />
den UASB-Reaktoren nimmt zu. Im<br />
Betrieb hat es sich gezeigt, dass mit<br />
einer konstanten Schlammbetthöhe<br />
zwischen 2 und 2,5 Metern die<br />
Abbauleistung trotz eines Aschegehalts<br />
im Schlamm von 70 % bis<br />
80 % problemlos aufrecht gehalten<br />
werden kann. Die Schlammbelastung<br />
bezogen auf den organischen<br />
Anteil beträgt bei den angegebenen<br />
Werten im Mittel ca. 0,5 kg CSB/<br />
kg oTS und verdeutlicht eine gute<br />
Leistungsfähigkeit der Biomasse<br />
(Literaturwerte für UASB zwischen<br />
0,2 und 0,6 [Bischofsberger et al.,<br />
2005]). Zu einem Leistungsrückgang<br />
kommt es, wenn eine kritische<br />
Schlammbetthöhe überschritten<br />
wird. Es wird keine <strong>aus</strong>reichende<br />
Durchmischung des relativ schweren<br />
Schlammes mehr erreicht. Um<br />
die Schlammbetthöhe im optimalen<br />
Bereich zu halten, wird regelmäßig<br />
Schlamm abgezogen. In Witzenh<strong>aus</strong>en<br />
ist technisch ein quasi kontinuierlicher<br />
Überschuss schlammabzug<br />
möglich.<br />
Kalkablagerungen, die sich im<br />
Einlaufverteilsystem bilden können,<br />
werden durch regelmäßiges Spülen<br />
vermieden. Insgesamt führen das<br />
Spülen des Einlaufsystems und der<br />
regelmäßige Schlamm abzug dazu,<br />
dass die gesamte Anlage mit der<br />
sehr guten Abbauleistung störungsfrei<br />
läuft.<br />
BIOTHANE® UASB bei der<br />
Papierfabrik Trostberg<br />
Die Hamburger Rieger GmbH & Co.<br />
KG betreibt am Standort Trostberg<br />
eine Papierfabrik zur Produktion<br />
Tabelle 3. Betriebsdaten BIOTHANE® UASB Trostberg.<br />
Jahr <strong>Abwasser</strong>anfall<br />
Papierfabrik<br />
CSB<br />
Zulauf UASB<br />
CSB<br />
Ablauf UASB<br />
von Papier und Karton (weiße Testliner,<br />
Graukarton, Duplex- und Triplexkarton).<br />
Als Rohstoff wird Altpapier<br />
eingesetzt. Im Jahre 1998<br />
wurde auf der werkseigenen<br />
<strong>Abwasser</strong>reinigungsanlage eine<br />
anaerobe Vorbehandlung mit dem<br />
BIOTHANE® UASB-Verfahren in<br />
Betrieb genommen. Die Anlage<br />
besteht <strong>aus</strong> zwei parallel betriebenen<br />
UASB-Reaktoren (Bild 3).<br />
Die Betriebsdaten (Jahresmittelwerte)<br />
in Tabelle 3 zeigen, dass im<br />
Vergleich zu den ersten Betriebsjahren<br />
ein kontinuierlicher Anstieg<br />
des CSB erfolgte. Da die <strong>Abwasser</strong>menge<br />
ebenfalls zunahm, verarbeitet<br />
die Anlage heute ca. 35 % mehr<br />
CSB-Elimination<br />
UASB<br />
m³/d mg O 2 /L t O 2 /d mg O 2 /L %<br />
1998 2574 2292 5,91 527 77<br />
1999 2550 2263 5,78 475 79<br />
2008 2648 2982 7,90 716 76<br />
2009 2668 2948 7,85 825 72<br />
2010 2713 2954 7,99 798 73<br />
Bild 3. UASB<br />
Reaktoren bei<br />
der SCA<br />
Packaging<br />
Containerboard<br />
Deutschland<br />
GmbH in<br />
Witzenh<strong>aus</strong>en.<br />
<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 455
FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
Bild 4. BIOBED ® Reaktor Schoellershammer.<br />
organische Fracht. Die Abbauleistung<br />
in dieser Anlage beträgt im<br />
Mittel mehr als die in der Auslegung<br />
vorgesehenen 75 %. Auch bei dieser<br />
Anlage wurde bei der Planung eine<br />
Frachtsteigerung berücksichtigt. Die<br />
Auslegung erfolgte auf eine CSB-<br />
Fracht von 9,25 t O 2 /d, die heute<br />
nahezu erreicht wird.<br />
Die prozentuale Abbauleistung<br />
ist im Vergleich zu der Anlage in<br />
Witzenh<strong>aus</strong>en geringer. Das ist auf<br />
das niedrigere CSB-Niveau im<br />
Rohabwasser zurückzuführen. Im<br />
Ablauf wird über die betrachteten<br />
fünf Jahre im Mittel ein CSB von<br />
668 mg O 2 /L erreicht und liegt<br />
damit unter den Ablaufwerten der<br />
Witzenh<strong>aus</strong>ener Reaktoren.<br />
Da kein behandeltes <strong>Wasser</strong> in<br />
den Prozess rückgeführt wird, weist<br />
Tabelle 4. Kennzahlen Abw asserreinigungsanlage<br />
Schoellershammer.<br />
<strong>Abwasser</strong>menge<br />
<strong>Abwasser</strong>menge<br />
CSB<br />
Zulauf<br />
m³/d m³/h t O 2 /d<br />
Bestehende Anlage 60 10<br />
Neue Anlage 120 14<br />
Gesamt Erweiterung 3000 180 24<br />
das <strong>Wasser</strong> keine hohen Kalziumkonzentrationen<br />
auf und Kalk<strong>aus</strong>fällungen<br />
treten nicht auf. Entsprechend<br />
ist auch die Zusammensetzung<br />
des Pelletschlamms durch<br />
einen geringen Aschegehalt zwischen<br />
15 % und 25 % gekennzeichnet.<br />
Dieser qualitativ hochwertige<br />
Pelletschlamm kann am Markt verkauft<br />
werden, sobald Überschussschlamm<br />
<strong>aus</strong> den Reaktoren abgezogen<br />
werden kann.<br />
Der Schlammspiegel in den<br />
Reaktoren schwankt abhängig vom<br />
Zuwachs und der Schlammentnahme.<br />
In letzter Zeit wird die<br />
Anlage mit einer Schlammbetthöhe<br />
von ca. 3 Metern betrieben.<br />
Insgesamt bezeichnet der Betreiber<br />
den Betrieb der Anlage als sehr<br />
betriebsfreundlich. Insbesondere<br />
lassen sich die Reaktoren nach produktionsbedingten<br />
Stillständen sehr<br />
gut wieder anfahren.<br />
Papierfabrik<br />
Schoellershammer<br />
Die Papierfabrik Schoellershammer<br />
in Düren ist ein mittelständisches<br />
Unternehmen, das unterschiedliche<br />
Papiersorten fertigt. Größtenteils<br />
werden Wellpapperohpapiere produziert,<br />
die <strong>aus</strong> Altpapier hergestellt<br />
werden. Schon Anfang der 90er<br />
Jahre wurde ein BIOTHANE® UASB-<br />
Reaktor als anaerobe Vorbehandlung<br />
in Betrieb genommen. In der<br />
werkseigenen Kläranlage, die auch<br />
eine aerobe Belebungsstufe beinhaltet,<br />
wird das <strong>Abwasser</strong> <strong>aus</strong> der<br />
Wellpappenrohpapierproduktion<br />
auf Indirekteinleiterqualität gereinigt<br />
und überwiegend zur kommunalen<br />
Kläranlage abgeleitet. Der<br />
verbleibende Teil des gereinigten<br />
<strong>Abwasser</strong>s wird als Kreislaufwasser<br />
in den Produktionsprozess der<br />
Papierfabrik zurückgeführt.<br />
Bis 2009 wurde nur ein Teilstrom<br />
des <strong>Abwasser</strong>s in der Anaerobstufe<br />
<strong>aus</strong> den 90er Jahren vorbehandelt.<br />
Um eine wirtschaftliche Produktionssteigerung<br />
am Standort zu realisieren<br />
und für eine weitere Reduzierung<br />
der Umwelt<strong>aus</strong>wirkungen<br />
durch die Papierproduktion wurde<br />
die Anaerobstufe 2009 erweitert<br />
(Kennzahlen zur Erweiterung siehe<br />
Tabelle 4). Die Erweiterung und der<br />
Betrieb der <strong>Abwasser</strong>reinigung<br />
wurden an den privaten Betreiber<br />
OEWA vergeben, eine Tochtergesellschaft<br />
von Veolia <strong>Wasser</strong>.<br />
Die neue Anlage besteht <strong>aus</strong><br />
einem BIOBED® EGSB-Reaktor mit<br />
Konditionierung und einer aeroben<br />
Nachbehandlung mit Belebungsbecken<br />
und Nachklärung. Bild 4 zeigt<br />
den neuen BIOBED®-Reaktor mit<br />
Konditionierung. Die bestehende<br />
und die neue Anlage werden seit<br />
der Inbetriebnahme parallel betrieben.<br />
Dabei können das Zulaufvorlagebecken<br />
und die Vorversäuerung<br />
<strong>aus</strong> den 90er Jahren für die<br />
Gesamtanlage genutzt werden.<br />
Der Ausbau ermöglicht die<br />
Behandlung des gesamten <strong>Abwasser</strong>s.<br />
Kostenreduzierungen durch<br />
geringere <strong>Abwasser</strong>gebühren und<br />
höhere Erlöse <strong>aus</strong> der gesteigerten<br />
Biogasproduktion sind Ergebnisse,<br />
die mit der Erweiterung erreicht<br />
wurden. Bild 5 veranschaulicht, wie<br />
sich die CSB-Abbauleistung der<br />
Anlage nach der Erweiterung im<br />
September 2009 entwickelt hat. Die<br />
Altanlage hatte nicht die erforderliche<br />
Kapazität, um einen guten CSB-<br />
Abbau zu gewährleisten. Mit Inbetriebnahme<br />
des BIOBED® EGSB-<br />
Reaktors konnte die Fracht auf<br />
beide Anlagen aufgeteilt werden<br />
und ein anaerober CSB-Abbau<br />
von 80 % bis 85 % erzielt werden.<br />
Insgesamt wird mit der erweiterten<br />
<strong>Abwasser</strong>reinigungsanlage eine<br />
CSB-Reduktion um mehr als 95 %<br />
erreicht.<br />
Durch die Erweiterung mit dem<br />
modernen Hochleistungssystem<br />
BIOBED® ergab sich ein großes Optimierungspotenzial<br />
für den Betrieb<br />
der Anlage. Seit der Übernahme der<br />
Betriebsführung nutzt OEWA konsequent<br />
die systemeigenen Optimierungsmöglichkeiten,<br />
so konnte beispielsweise<br />
der spezifische Natronlaugeverbrauch<br />
pro Kubikmeter<br />
<strong>Abwasser</strong> für die Neutralisierung<br />
um ca. 40 % reduziert werden. Auch<br />
der Nährstoffverbrauch wird weiter<br />
Mai 2011<br />
456 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
[%]<br />
100<br />
95<br />
90<br />
85<br />
80<br />
75<br />
70<br />
65<br />
60<br />
55<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
UASB<br />
25<br />
BIOBED<br />
20<br />
Anaerob + Aerob<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
01.01.08 19.07.08 04.02.09 23.08.09 11.03.10 27.09.10<br />
optimiert. Eine gezielt gesteuerte<br />
Bewirtschaftung der Beckenvolumina<br />
von Zulaufvorlagebecken und<br />
Vorversäuerung sowie die Beschickung<br />
der zwei Behandlungslinien<br />
stellt die kostengünstige Behandlung<br />
des gesamten anfallenden<br />
<strong>Abwasser</strong>s sicher.<br />
Die Vorteile für die Papierfabrik<br />
durch die Erweiterung der <strong>Abwasser</strong>reinigungsanlage<br />
sind eine Halbierung<br />
der <strong>Abwasser</strong>gebühr, eine<br />
dreifach höhere Biogasproduktion,<br />
weniger aerober Überschussschlamm<br />
zur Entsorgung und eine<br />
Reduzierung des <strong>Wasser</strong>verbrauchs<br />
durch eine größere Rückführung<br />
von behandeltem <strong>Abwasser</strong> in den<br />
Papierprozess.<br />
Besonders zu erwähnen ist, dass<br />
die <strong>Abwasser</strong>behandlung durch die<br />
Integration des BIOBED®-Verfahrens<br />
klimaneutral erfolgt. Veolia hat für<br />
die Anlage eine Carbon Footprint<br />
Berechnung erstellt, in der sowohl<br />
der Bau der Anlage als auch 20 Jahre<br />
Betrieb berücksichtigt sind. Den<br />
emittierten 30 000 Tonnen Kohlendioxidequivalenten,<br />
die im Wesentlichen<br />
durch den Betrieb der Anlage<br />
verursacht werden (<strong>Energie</strong>, Chemikalien,<br />
etc.), stehen vermiedene<br />
Kohlendioxidemissionen von 31 000<br />
Tonnen gegenüber, die durch die<br />
energetische Nutzung des Biogases<br />
eingespart werden (Grundlage<br />
deutscher Strommix mit 0,44 kg<br />
CO 2 -Equivalent pro kWh).<br />
Anaerobe Hochleistungsverfahren<br />
mit Pelletschlamm haben sich<br />
seit vielen Jahren für die Behandlung<br />
industrieller Abwässer mit<br />
hoher organischer Belastung etabliert.<br />
Eine große Bedeutung haben<br />
sie insbesondere in der Papierindustrie<br />
erlangt. Die vorgestellten Beispiele<br />
zeigen, dass mit dieser Technologie<br />
ein wesentlicher Beitrag<br />
zum Schutz der Umwelt geleistet<br />
werden kann, indem organische<br />
Fracht effizient <strong>aus</strong> dem <strong>Abwasser</strong><br />
entfernt und in den regenerativen<br />
<strong>Energie</strong>träger Biogas umgewandelt<br />
wird.<br />
Autor<br />
Literatur<br />
Bischofsberger, W., Dichtl, N., Rosenwinkel,<br />
K.-H., Seyfried, C. F. und Böhnke, B.: Anaerobtechnik.<br />
2., vollständig überarbeitete<br />
Auflage. Springer-Verlag Berlin<br />
Heidelberg, 2005.<br />
Hamburg Rieger GmbH & CO. KG, Papierfabrik<br />
Trostberg (2010). Persönliche Mitteilungen<br />
von Herrn Eichhorn.<br />
OEWA <strong>Wasser</strong> und <strong>Abwasser</strong> GmbH (2010).<br />
Persönliche Mitteilungen von Herrn<br />
Loose.<br />
Dipl.-Ing. Christian Kiechle<br />
Vertriebsingenieur |<br />
Aquantis GmbH, Ratingen |<br />
Veolia Water Solutions & Technologies |<br />
Lise-Meitner-Straße 4a, D-40878 Ratingen |<br />
Tel. (02102) 99754-62 |<br />
E-Mail: christian.kiechle@veoliawater.com, www.vws-aquantis.com<br />
Bild 5.<br />
CSB-Abbau<br />
<strong>Abwasser</strong>reinigungsanlage<br />
Papierfabrik<br />
Schoellershammer.<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 457
FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
Schlammtrocknung mit GKD<br />
Ausgeklügelte Prozessbandtechnologie steigert Effizienz<br />
Innenansicht der Bandtrockneranlage mit Schlamm.<br />
© Andritz 3SYS AG<br />
Thermofixieren und Strecken der GKD-Bänder. © GKD<br />
Auf speziellen Hochleistungswebmaschinen entstehen<br />
bei GKD Transport- und Prozessbänder in hohen<br />
Webbreiten. © GKD<br />
Seit 2003 ist in der Schweiz die<br />
Verbringung von kommunalem<br />
Klärschlamm auf landwirtschaftlich<br />
genutzten Flächen verboten. Grund:<br />
Schadstoffe, die sich möglicherweise<br />
im Boden anreichern und auf<br />
die angebauten Pflanzen übertragen,<br />
sind zu einem unkalkulierten<br />
Risiko geworden. Auch im<br />
Rest Europas ist dieses Verbot auf<br />
dem Vormarsch.<br />
Die vermehrten Umweltschutzauflagen<br />
und das gestiegene<br />
Umweltbewusstsein der Öffentlichkeit<br />
fordern deshalb alternative Entsorgungsmöglichkeiten<br />
von kommunalem<br />
Klärschlamm. Besonders<br />
die thermische Verwertung, das<br />
heißt die Trocknung, Verbrennung<br />
oder Mitverbrennung von kommunalem<br />
Klärschlamm wird zunehmend<br />
als nachhaltige und damit<br />
attraktive Lösung anerkannt.<br />
Schlamm ist vor allem aufgrund seines<br />
Heizwertes attraktiv: Voll<br />
getrockneter Schlamm (90 % Trockenanteil)<br />
hat einen ähnlichen<br />
Heizwert wie Braunkohle (ca. 11 000<br />
KJ/kg) und eignet sich gut für die<br />
Verwendung als Sekundärbrennstoff<br />
in Kohlekraftwerken, Müllverbrennungsanlagen<br />
oder als Zusatzbrennstoff<br />
in Zement- oder Ziegelfabriken.<br />
Die Andritz 3SYS AG mit Hauptsitz<br />
in der Schweiz hat schon früh<br />
auf die wachsenden Ansprüche bei<br />
der Schlammverwertung reagiert<br />
und mit innovativen Technologien<br />
zur Schlammtrocknung Antwort auf<br />
die Anforderungen gegeben. Denn<br />
getrocknet und behandelt stellt<br />
Schlamm ein wertvolles Produkt<br />
dar, das sich leicht und gefahrlos<br />
handhaben und lagern lässt oder<br />
problemlos entsorgt und verwertet<br />
werden kann. Die Andritz 3SYS AG<br />
ist Marktführer auf den Gebieten<br />
der Schlammbehandlungs- und<br />
Trocknungsanlagen.<br />
Vom Abfall zum Wertstoff<br />
Um Schlamm zu einem solch wertvollen<br />
Produkt zu machen, muss er<br />
einer speziellen Behandlung unterzogen<br />
werden. Die Andritz 3SYS AG<br />
bietet dazu Technologien wie Trommel-<br />
und Wirbelschichttrockner<br />
sowie Bandtrocknungsanlagen zur<br />
Schlammtrocknung an.<br />
In der Bandtrocknungsanlage<br />
wird auf einem Prozessband der<br />
nasse Schlamm in einer Schicht von<br />
4–20 cm zunächst gleichmäßig verteilt.<br />
Das Band bewegt sich unter<br />
permanenter Heißluftzufuhr langsam<br />
vorwärts. Hierbei wird die<br />
Schlammschicht von 100–150 Grad<br />
heißer Trocknungsluft langsam aufgeheizt,<br />
so dass das darin befindliche<br />
<strong>Wasser</strong> verdampft und mit der<br />
abströmenden Luft <strong>aus</strong>getragen<br />
wird.<br />
GKD-Band als Herzstück<br />
Herzstück der Andritz-Bandtrocknungsanlagen<br />
sind Prozessbänder<br />
der GKD – Gebr. Kufferath AG in<br />
Düren. Die speziellen Anforderungen,<br />
die an das Gewebe einer<br />
Bandtrocknungsanlage gestellt<br />
werden, sahen Armin Vonplon und<br />
GKD-Gewebe <strong>aus</strong> PPS für hohe<br />
chemische oder thermische Belastungen.<br />
© GKD<br />
Mai 2011<br />
458 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
Michael Vonplon der Andritz AG in<br />
den GKD-Produkten optimal erfüllt.<br />
Das Bandgewebe muss Dauertemperaturen<br />
von 200 Grad Celsius<br />
ohne merkbaren Schrumpf standhalten<br />
und einen PH-Bereich von<br />
1 bis 14 abdecken. Von entscheidender<br />
Bedeutung ist auch die Festheit<br />
mit Abrasionsbeständigkeit, da<br />
der Schlamm scharfkantige Partikel<br />
enthalten kann. Nach erfolgreichen<br />
Tests bei Andritz fiel die Wahl<br />
schnell auf das für diese Anwendung<br />
speziell entwickelte GKD-<br />
Band PPS 5099.<br />
Das Band ist <strong>aus</strong> robusten Monofilen<br />
gewebt und im Thermofixierverfahren<br />
verfestigt. Es findet<br />
sowohl als Pressband als auch als<br />
Trocknerband Verwendung. Das<br />
robuste Kunststoffgewebe hat eine<br />
Dicke von 2,20 mm und ein Gewicht<br />
von 1200 g/m 2 . Die glatte Gewebeoberfläche,<br />
die Öffnung von 510 μm<br />
und der Luftdurchlass von 700 cfm<br />
gewährleisten einen optimalen<br />
Trocknungsprozess des Schlamms.<br />
Durch die stabile Gewebekonstruktion<br />
hält das Band selbst extrem<br />
hohen Flächenbelastungen stand.<br />
Die Köperbindung ermöglicht<br />
zudem eine sehr gute Produktauflage<br />
und gleichzeitig eine sehr gute<br />
Reinigung.<br />
Das Prozessband fungiert jedoch<br />
nicht nur als Transport-, sondern<br />
gleichzeitig auch als Filtermedium.<br />
Da die Bandtrocknungsanlagen der<br />
Andritz 3SYS AG im Unterdruck<br />
GKD – Gebr. Kufferath AG<br />
Mit zwei Unternehmenssparten – WORLD WIDE WEAVE für technische Gewebe und<br />
CAPITAL EQUIPMENT für Filter- und Anlagenbau – ist die inhabergeführte technische<br />
Weberei GKD – Gebr. Kufferath AG Weltmarktführer für gewebte Lösungen <strong>aus</strong> Metall<br />
und Kunststoff. Zur Unternehmenssparte WORLD WIDE WEAVE zählen die Geschäftsbereiche<br />
SOLID WEAVE für Sieb- und Filtermedien, WEAVE IN MOTION für Prozessbandtechnologie<br />
sowie CREATIVE WEAVE für Metallgewebe im Bereich Architektur<br />
und Design. Die Sparte CAPITAL EQUIPMENT setzt mit GKD-Delkor und GKD-CompactFiltration<br />
weltweit Standards in der Anlagentechnologie für definierte Teilmärkte<br />
der Fest-Flüssig-Trennung. Mit sechs Werken, dem Stammsitz in Deutschland, den übrigen<br />
in den USA, in England, Spanien, Südafrika und China sowie Niederlassungen in<br />
Dubai, Qatar und weltweiten Vertretungen ist GKD überall auf dem Globus marktnah<br />
vertreten.<br />
betrieben werden, kann der Staub,<br />
der durch die Trocknung von oben<br />
erzeugt wird, als gefilterte Abluft<br />
unter dem Band abgeführt werden.<br />
Der Geruch dieser Abluft ist wegen<br />
der geringen Trocknungstemperaturen<br />
ebenfalls besonders gering.<br />
Einstige Spezialanfertigung<br />
als Standard etabliert<br />
Kurt Widdau, Leiter des Geschäftsbereiches<br />
WEAVEinMotion der GKD<br />
– Gebr. Kufferath AG erklärt: „Das<br />
Band wurde speziell für die<br />
anspruchsvollen Anwendungen bei<br />
der Andritz 3SYS AG entwickelt. Aufgrund<br />
der stetig wachsenden Anforderungen<br />
im Bereich der Schlammtrocknung<br />
konnten wir jedoch diese<br />
einstige Spezialanfertigung mittlerweile<br />
als notwendigen Standard<br />
etablieren.“<br />
Schlammverwertung<br />
Durch den Einsatz des Klärschlamms<br />
als Alternativbrennstoff kann Primärenergie<br />
eingespart werden, was<br />
in der allgegenwärtigen Debatte<br />
um die Verringerung des CO 2 -Ausstoßes<br />
ein wichtiges Argument<br />
darstellt. Zudem hat Andritz 3SYS<br />
ein Verfahren entwickelt, in dem der<br />
getrocknete Schlamm wiederum als<br />
Brennstoff für die Erzeugung der im<br />
Trocknungsprozess notwendigen<br />
Wärme dient.<br />
Kontakt:<br />
GKD – Gebr. Kufferath AG,<br />
Metallweberstraße 46,<br />
D-52353 Düren,<br />
Tel. (02421) 803-0,<br />
Fax (02421) 803 -182,<br />
E-Mail: weaveinmotion@gkd.de,<br />
www.weaveinmotion.de<br />
Solare<br />
Klärschlammtrocknung<br />
mit dem WendeWolf ®<br />
Verdunstetes <strong>Wasser</strong> muss<br />
nicht entsorgt werden<br />
Reduzierung der<br />
Entsorgungskosten bis über<br />
70%<br />
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Tel. +49 (0)7626 9154-0<br />
Fax +49 (0)7626 9154-30<br />
info@wendewolf.com<br />
www.wendewolf.com<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 459
FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
Abwässer zu Nährstoffquellen<br />
Die technologische Verknüpfung von <strong>Abwasser</strong> und <strong>Energie</strong>holz soll<br />
Bioenergieregionen in China schaffen<br />
China sieht sich mit massiven <strong>Abwasser</strong>problemen konfrontiert. Gleichzeitig hat sich das Land zur Aufgabe<br />
gemacht, verstärkt in den Markt der Erneuerbaren <strong>Energie</strong>n zu investieren. Das ttz Bremerhaven entwickelt mit<br />
der Alensys AG und der Hydro-Air GmbH im Rahmen des Projektes BIOWARE ein System, das kommunale<br />
<strong>Abwasser</strong> mit Grundwasser mischt. Auf diese Weise wird eine innovative Bewässerungstechnik für <strong>Energie</strong>holzplantagen<br />
eingeführt.<br />
Die Entwicklung eines kostengünstigen,<br />
wassersparenden<br />
und nachhaltigen Bewässerungssystems<br />
für Pflanzenkläranlagen ist<br />
eines der Zielsetzungen des vom<br />
Bundeswirtschaftsministerium<br />
geförderten Projektes BIOWARE.<br />
<strong>Abwasser</strong>behandlungssysteme sind<br />
gerade in ländlichen Gebieten<br />
Chinas unzureichend oder nicht<br />
existent. Eine durch biologisches<br />
<strong>Abwasser</strong>recycling erzeugte Nährstofflösung,<br />
bestehend <strong>aus</strong> Ab- und<br />
Grundwasser, soll hierfür eine<br />
Lösung schaffen und gleichzeitig<br />
die effiziente Bewässerung von<br />
<strong>Energie</strong>holzplantagen ermöglichen.<br />
Mit dem neuen Bewässerungsverfahren<br />
werden nicht nur <strong>Wasser</strong> und<br />
Geld gespart, sondern auch der Einsatz<br />
von konventionellen Düngemitteln<br />
durch das kontrollierte Aufbringen<br />
von Nährstoffen <strong>aus</strong> dem<br />
<strong>Abwasser</strong> verringert.<br />
Hiermit wird auch der Technologietransfer<br />
zwischen deutschen<br />
und chinesischen Unternehmen<br />
vertieft werden. Weitere Deutsch-<br />
Chinesische Kooperationsprojekte<br />
im Bereich der Erneuerbare <strong>Energie</strong>n<br />
könnten später folgen, bei-<br />
Kläranlage in Chengdu, <strong>aus</strong> der das <strong>Abwasser</strong> zur Düngung entnommen wird.<br />
Ackerland der lokalen Landwirte und potenzielle Testfläche zum<br />
Anbauen des Eukalyptus.<br />
spielsweise im Zusammenhang mit<br />
der Verarbeitung der <strong>Energie</strong>hölzer.<br />
Mit Hilfe des Bewässerungssystems<br />
soll die <strong>Wasser</strong>qualität kontrolliert<br />
und dessen Zufuhr reguliert<br />
werden. Dies geschieht online,<br />
sodass die Anlage ohne Zeitverzug<br />
ortsunabhängig via Internet gesteuert<br />
werden kann. Der von BIOWARE<br />
zur technischen Umsetzung entwickelte<br />
Prototyp besteht <strong>aus</strong> drei<br />
Modulen: einem Bewässerungs-,<br />
einem Kontroll- und einem Monitoring-Modul.<br />
Im Monitoring-Modul<br />
erfassen Sensoren Bodenparameter<br />
wie z. B. die Bodenfeuchte. Die Sensoren<br />
übertragen die ermittelten<br />
Werte an das Kontroll-Modul, das<br />
den Nährstoffbedarf der <strong>Energie</strong>plantage<br />
bestimmt und das exakte<br />
Mischverhältnis an das Bewässerungsmodul<br />
weitergibt. Im Bewässerungsmodul<br />
wird <strong>aus</strong> dem<br />
kommunalen <strong>Abwasser</strong> und dem<br />
Grundwasser eine Nährstofflösung<br />
hergestellt, die mit Hilfe von Tröpf-<br />
Mai 2011<br />
460 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
INFO<br />
Das ttz Bremerhaven ist ein Forschungsdienstleister und<br />
betreibt anwendungsbezogene Forschung und Entwicklung.<br />
Unter dem Dach des ttz Bremerhaven arbeitet ein internationales<br />
Experten-Team in den Bereichen Lebensmittel, Umwelt und<br />
Gesundheit.<br />
chenbewässerung auf der <strong>Energie</strong>plantage<br />
verregnet wird. Vor<br />
allem in trockenen Gebieten<br />
führt diese Bewässerungstechnik<br />
zu höheren Biomasseerträgen.<br />
Gleichzeitig wird weniger<br />
Grundwasser verbraucht und es<br />
kommt zu erheblichen Kosteneinsparungen<br />
in der <strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
in kleinen kommunalen<br />
Kläranlagen.<br />
Noch ist der chinesische Bioenergiemarkt<br />
für Strom-, Wärmeund<br />
Kraftstoffe unterentwickelt.<br />
Durch das neue Monitoring- und<br />
Kontroll-System leisten das ttz<br />
Bremerhaven und seine Partner<br />
einen wertvollen Beitrag zur Förderung<br />
regenerativer <strong>Energie</strong>n.<br />
Das Ziel Chinas, bis zum Jahr<br />
2020 mindestens 16 % der<br />
Gesamtkapazität an <strong>Energie</strong><br />
durch Erneuerbare <strong>Energie</strong>n zu<br />
gewinnen, soll durch BIOWARE<br />
unterstützt werden.<br />
Das vom Forschungsdienstleister<br />
ttz Bremerhaven koordinierte<br />
Projekt BIOWARE startete<br />
im Oktober 2009 mit einem<br />
Gesamtbudget von rund<br />
592 000 Euro. Im Frühjahr 2011<br />
soll der Prototyp des <strong>Abwasser</strong>recycling-Systems<br />
in Yangjiteng,<br />
einer Kleinstadt mit rund 20 000<br />
Einwohnern in der Nähe von<br />
Chengdu, installiert werden.<br />
Nach einer erfolgreichen Testphase<br />
kann das System durch<br />
die Vermarktung als Bioenergie-<br />
<strong>Abwasser</strong>-Gesamtkonzept in<br />
weiteren Gebieten in China etabliert<br />
werden und somit Bioenergieregionen<br />
(ähnlich wie<br />
die deutschen Bioenergieregionen<br />
unter www.bioenergieregionen.de)<br />
schaffen.<br />
Kontakt:<br />
Christian Colmer,<br />
Leiter Kommunikation und Medien,<br />
ttz Bremerhaven,<br />
Fischkai 1,<br />
D-27572 Bremerhaven,<br />
Tel. (0471) 48 32 -124,<br />
Fax (0471) 48 32 - 129,<br />
E-Mail: ccolmer@ttz-bremerhaven.de,<br />
www.ttz-bremerhaven.de<br />
Der <strong>Abwasser</strong>kanal<br />
als <strong>Energie</strong>quelle<br />
<strong>Abwasser</strong>wärmenutzung<br />
mit HUBER ThermWin ®<br />
Die effiziente Rückgewinnung und Nutzung von<br />
<strong>Abwasser</strong>wärme stellt einen Beitrag zum aktiven<br />
Umweltschutz dar. HUBER ThermWin ® eröffnet<br />
Ihnen dieses Wärmepotential mit einem innovativen<br />
Verfahren unter wirtschaftlichen und ökologischen<br />
Gesichtspunkten.<br />
info@huber.de<br />
www.huber.de<br />
WASTE WATER Solutions<br />
Die BIOWARE-Module Bewässerung, Kontrolle und Monitoring in<br />
der Übersicht.<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 461
FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
Düsseldorfer Studenten wohnen<br />
ökologisch vorbildlich<br />
Zisternenabdeckung.<br />
Versetzen der Zisternen.<br />
Studentenwohnheim Düsseldorf.<br />
Durch zunehmende Sensibilisierung<br />
der weltweiten <strong>Wasser</strong>knappheit<br />
und der Hervorhebung<br />
von <strong>Wasser</strong> als ein strategisches Gut<br />
der Zukunft, gibt es eine wachsende<br />
Nachfrage nach ökologisch und<br />
ökonomisch sinnvollen Systemen<br />
zur Reduzierung des <strong>Wasser</strong>verbrauches.<br />
Durch das Anbieten von<br />
technisch innovativen Systemen,<br />
bietet iWater komplette Lösungen<br />
Anlieferung des Speichers.<br />
zur Aufbereitung und Wiederverwertung<br />
von <strong>Wasser</strong> im häuslichen<br />
und im gewerblichen Bereich.<br />
Im Zuge der Sanierung und<br />
Modernisierung der Wohnanlage<br />
des Studentenwerkes in Düsseldorf<br />
wurde besonders darauf geachtet,<br />
dass ein verantwortungsvoller<br />
Umgang mit der Ressource <strong>Wasser</strong><br />
gewährleistet ist. Hier wurde die<br />
Firma iWater <strong>Wasser</strong>technik GmbH<br />
& Co. KG gemeinsam mit dem Bauherren<br />
gefordert.<br />
Durch den Einsatz einer hochmodernen<br />
Grauwasseranlage der<br />
Firma iWater <strong>Wasser</strong>technik GmbH<br />
& Co. KG <strong>aus</strong> Troisdorf ist es möglich<br />
täglich bis zu 14 000 Liter Grauwasser<br />
<strong>aus</strong> den Duschen und Handwaschbecken<br />
der Studentenzimmer,<br />
zu gebrauchsfertigem Betriebswasser<br />
aufzubereiten. Auf diesem<br />
Wege lassen sich in den 270 Wohneinheiten<br />
alternativ zum Trinkwasser<br />
die Toilettenspülungen mit aufbereitetem<br />
Grauwasser betreiben.<br />
Dadurch wird die Umwelt in besonderem<br />
Maße geschützt, da der Einsatz<br />
von kostbarem Trinkwasser<br />
nicht notwendig wird. Dieses Verfahren<br />
spart nicht nur <strong>Energie</strong> für<br />
die Trinkwasseraufbereitung und<br />
-verteilung, sondern es lassen sich<br />
so deutliche Kosteneinsparungen<br />
realisieren.<br />
Die Aufbereitung des Grauwassers<br />
erfolgt mit einer PowerClear<br />
MBR-Anlage <strong>aus</strong> dem H<strong>aus</strong>e iWater<br />
<strong>Wasser</strong>technik. Im gesamten Projekt<br />
waren die Ingenieure der Firma,<br />
von der ersten Idee über die Planung<br />
bis zur Inbetriebnahme, ständig<br />
in Kontakt mit den Bauherren<br />
und den anderen am Bau beteiligten<br />
Unternehmen.<br />
Das von den Duschen und Handwaschbecken<br />
abgeleitete Grauwasser<br />
wird in der ersten Zisterne<br />
gesammelt und biologisch aufbereitet.<br />
Im zweiten Schritt wird in der<br />
zweiten Zisterne, nach einer weiteren<br />
biologischen Aufbereitung das<br />
<strong>Wasser</strong> mit einer Microclear-Membranfiltration<br />
gereinigt und in den<br />
dritten Behälter zur Lagerung des<br />
Betriebswassers geleitet.<br />
Die frequenzgesteuerte Druckerhöhung,<br />
die Anlagensteuerung<br />
mit Vorlagebehälter, wurde in<br />
einem benachbarten Keller installiert.<br />
In diesen Vorlagebehälter<br />
erfolgt bei Bedarf auch die Trinkwassernachspeisung,<br />
hierdurch<br />
wird die Versorgung der angeschlossenen<br />
Toi letten jederzeit auch<br />
über die Trinkwassernachspeisung<br />
garantiert.<br />
Die iWater <strong>Wasser</strong>technik GmbH<br />
ist ein international aufstrebendes<br />
Unternehmen, das Lösungen für<br />
die dezentrale <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
entwickelt. Das Unternehmen ist<br />
Partner für den Fachhandel und das<br />
Fachhandwerk von der Planung bis<br />
zur Umsetzung.<br />
Kontakt:<br />
iWater <strong>Wasser</strong>technik GmbH & Co. KG,<br />
Josef-Kitz-Straße 18a, D-53840 Troisdorf,<br />
Tel. (02241) 25440 20,<br />
Fax (02241) 25440 25,<br />
E-Mail: info@iwater.de,<br />
www.iwater.de<br />
Mai 2011<br />
462 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
Die seepex GmbH mit Hauptsitz<br />
in Bottrop entwickelt, produziert<br />
und vermarktet weltweit Exzenterschneckenpumpen,<br />
Maceratoren<br />
und Steuerungssysteme zur Förderung<br />
von niedrig- bis hin zu hochviskosen,<br />
nicht fließfähigen, aggressiven<br />
und abrasiven Medien für die<br />
unterschiedlichsten Indus trien.<br />
seepex Produkte werden auch in<br />
verschiedenen Prozessschritten<br />
innerhalb einer Biogasanlage eingesetzt.<br />
Sie fördern, mischen und zerkleinern<br />
Gülle und Kofermente. Das<br />
breite Werkstoffspektrum sowie<br />
die applikationsspezifischen Ausführungsvarianten<br />
bieten seepex<br />
die Möglichkeit, für jeden Einsatzfall<br />
schnell eine individuelle Komplettlösung<br />
zu erstellen.<br />
Der Kläranlage RWZI Apeldoorn,<br />
Niederlande, ist eine Biogasanlage<br />
angeschlossen. Neben Schlämmen<br />
<strong>aus</strong> der Kläranlage werden unter<br />
anderem Blut und Schlachtabfälle<br />
sowie verfallene Lebensmittel verarbeitet.<br />
Das Gesamtvolumen dieser<br />
Kofermente beträgt ca. 240 m³,<br />
das täglich von bis zu 8 LKW angeliefert<br />
wird. Die erzeugbare elektrische<br />
<strong>Energie</strong> beträgt bis zu 1400 kW<br />
pro Stunde.<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
Bioenergie <strong>aus</strong> Schlamm und Abfall<br />
In Zusammenarbeit mit dem<br />
Anlagenbauer HoSt BV <strong>aus</strong><br />
Enschede wurden fünf seepex Pumpen<br />
in der Anlage installiert. Diese<br />
fördern Schlämme, die auch Feststoffe<br />
wie Glassplitter oder kleine<br />
Plastikteile enthalten können, Blut<br />
und Gärsubstrat. Sie gewährleisten,<br />
dass die genannten Produkte innerhalb<br />
der wichtigsten Prozessschritte<br />
wie beispielsweise von der Klär- zur<br />
Biogasanlage, vom Wärmet<strong>aus</strong>cher<br />
zur Pasteurisierung und vom Fermenter<br />
zum Nachgärer zuverlässig<br />
„im Fluss“ bleiben.<br />
Erst kürzlich wurde die erste<br />
Pumpe mit der von seepex entwickelten<br />
„Smart Conveying Technology“<br />
(SCT) <strong>aus</strong>gestattet. Diese<br />
Technologie erhöht die Zuverlässigkeit<br />
und Wirtschaftlichkeit der<br />
Pumpe bei gleichzeitiger Reduzierung<br />
des Wartungsaufwandes auf<br />
ein Minimum.<br />
Kontakt:<br />
seepex GmbH,<br />
Postfach 10 15 64, D-46215 Bottrop,<br />
Tel. (02041) 996-0,<br />
Fax (02041) 996-400,<br />
E-Mail: info@seepex.com,<br />
www.seepex.com<br />
TORNADO ®<br />
Drehkolbenpumpen<br />
Servicefreundlichkeit<br />
Durch ihren modularen Gehäuseaufbau,<br />
die einzeln <strong>aus</strong>wechselbaren Gehäuseschalen<br />
und die mechanisch, chemisch<br />
beständigen Verschleißschutzplatten<br />
bietet die NETZSCH TORNADO ® Drehkolbenpumpe<br />
deutlich verlängerte<br />
Serviceintervalle. Im Falle einer Wartung<br />
sind nach dem Öffnen des Gehäusedeckels<br />
alle notwendigen Bereiche leicht<br />
zugänglich.<br />
Zwei von fünf seepex Pumpen der Baureihe BN in der Biogasanlage<br />
RWZI Apeldoorn.<br />
Team NETZSCH Drehkolbenpumpen<br />
Tel.: +49 8638 63-2400<br />
info.tornado@netzsch.com<br />
www.netzsch.com
FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
Neuer Innovationsverbund – Kohle <strong>aus</strong> der Biotonne<br />
Klärschlamm mit Trockenrissen. © Hannes Grobe<br />
Auf der Hannover Messe hat die<br />
Niedersächsische Ministerin für<br />
Wissenschaft und Kultur, Prof. Dr.<br />
Johanna Wanka, den Bewilligungsbescheid<br />
für den neuen Innovationsverbund<br />
„Hydrothermale Karbonisierung“<br />
(HTC) an Prof. Dr.<br />
Joachim Peinke von der Universität<br />
Oldenburg übergeben. 2,3 Millionen<br />
Euro werden <strong>aus</strong> dem Europäischen<br />
Fonds für Regionale Entwicklung<br />
(EFRE) und <strong>aus</strong> Forschungsmitteln<br />
des Landes Niedersachsen für<br />
das Vorhaben bereitgestellt. Das<br />
Forscherteam untersucht Verfahren,<br />
die den in der Natur Millionen von<br />
Jahren dauernden Prozess der Kohleentstehung<br />
deutlich verkürzen<br />
könnten.<br />
„Neue technische Herstellungsverfahren<br />
könnten zu klimaneutraler<br />
Kohle führen. Daher müssen die<br />
Einsatzmöglichkeiten der Bio-Kohle<br />
auch im Interesse der Umwelt weiter<br />
erforscht werden. Der Innovationsverbund<br />
bietet dafür beste<br />
Vor<strong>aus</strong>setzungen“, betont die Ministerin<br />
bei ihrem Besuch der Hannover<br />
Messe.<br />
Unter der Leitung von Prof. Dr.<br />
Joachim Peinke, Institut für Physik in<br />
Oldenburg, forschen weitere fünf<br />
Institute der Universität Oldenburg,<br />
der Hochschule Osnabrück, der<br />
Technischen Universität Braunschweig,<br />
der Hochschule Hildesheim<br />
Holzminden Göttingen und<br />
der Ostfalia Hochschule Braunschweig/Wolfenbüttel<br />
an diesem<br />
zukunftsträchtigen Verfahren. Weitere<br />
Unterstützung erfährt das Vorhaben<br />
„HTC in Niedersachsen“<br />
durch zahlreiche Partner <strong>aus</strong> der<br />
Wirtschaft.<br />
Das Verfahren soll es ermöglichen,<br />
den Prozess der Kohleentstehung<br />
technisch nachzuahmen und<br />
zu verkürzen. Hierfür kommt praktisch<br />
jede Art von Biomasse als<br />
Ausgangsstoff in Frage: Abfälle <strong>aus</strong><br />
der Biotonne, Straßenlaub, Klärschlämme<br />
oder Gärreste <strong>aus</strong> Biogasanlagen.<br />
Die Industrie zeigt bereits großes<br />
Interesse an dem Verfahren, da beispielsweise<br />
klimaneutrale Kohle zur<br />
Metallherstellung bereitgestellt werden<br />
könnte. Bei der energetischen<br />
Verwendung von Biokohle wird nur<br />
die Menge an CO 2 frei gesetzt, die<br />
„kurz zuvor“ von den Pflanzen bei<br />
deren Wachstum <strong>aus</strong> der Atmosphäre<br />
entnommen wurde. Ein breites<br />
Spektrum wei terer Einsatzmöglichkeiten<br />
ist denkbar. Je nach<br />
Ausgangsmaterial kann Biokohle<br />
nanostrukturiert sein, wodurch sich<br />
beispielsweise Anwendungen als<br />
Aktivkohle oder als Elektrode für Batterien<br />
ergeben. Die Bindung von CO 2<br />
in kohlehaltigen Produkten trägt zur<br />
Verminderung der CO 2 -Belastung<br />
der Luft und damit zur Erreichung<br />
der Klimaziele bei.<br />
Die Vielseitigkeit des Verfahrens<br />
weckt viele Hoffnungen bei Forschern,<br />
in der Wirtschaft sowie bei<br />
Umweltschützern. Der Innovationsverbund<br />
soll für dieses noch junge<br />
Forschungsfeld eine Basis für Niedersachsen<br />
legen und eine zeitnahe<br />
wirtschaftliche Umsetzung ermöglichen.<br />
Hauptziel ist daher der Aufbau<br />
einer Pilotanlage in Wolfenbüttel.<br />
Damit sollen Anwendungsmöglichkeiten<br />
getestet werden. Forscher<br />
und Unternehmen werden hierfür<br />
in den nächsten dreieinhalb Jahren<br />
eng zusammenarbeiten.<br />
Weitere Informationen:<br />
www.mwk.niedersachsen.de<br />
<strong>Wasser</strong> bringt <strong>Energie</strong><br />
Mit einer einfachen Technik lässt sich die Kraft von Fließgewässern auch in kleineren<br />
Leistungsbereichen wirtschaftlich nutzen<br />
<strong>Wasser</strong> ist nicht nur das wichtigste<br />
Lebensmittel. Überall,<br />
wo es fließt, kann es auch <strong>Energie</strong><br />
liefern. Allerdings ist der Einsatz herkömmlicher<br />
<strong>Wasser</strong>turbinen nur ab<br />
einer bestimmten Größenordnung<br />
wirtschaftlich. Eine Alternative für<br />
niedrigere Leistungen bieten rückwärtslaufende<br />
Standardpumpen,<br />
die wie eine Turbine arbeiten. Solche<br />
Aggregate sind effizient, robust<br />
und kostengünstiger als übliche<br />
Turbinen. Dadurch rechnet sich der<br />
Einsatz einer Pumpe als Turbine<br />
auch dort, wo sich nur vergleichsweise<br />
geringe Mengen an <strong>Energie</strong><br />
gewinnen lassen. Das gilt beispielsweise<br />
für Trinkwassernetze, Fernwasserleitungen<br />
und die Abläufe<br />
von Talsperren. „Bei Pumpen im Turbinenbetrieb<br />
wird die Durchflussrichtung<br />
des <strong>Wasser</strong>s umgekehrt“,<br />
erklärt KSB-Projektingenieur Thorsten<br />
Nilles das Prinzip. Experten des<br />
Mai 2011<br />
464 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
Pumpen- und Armaturenherstellers<br />
KSB nutzen eine Methode, bei der<br />
das Pumpenlaufrad über die Welle<br />
einen Generator antreibt. Der wandelt<br />
die <strong>Energie</strong> in elektrischen<br />
Strom um. Angesichts immer knapper<br />
werdender Ressourcen und der<br />
Suche nach sauberen <strong>Energie</strong>quellen<br />
sieht KSB ein wachsendes Einsatzgebiet<br />
für Pumpen als Turbinen.<br />
„Im <strong>Energie</strong>mix der Zukunft werden<br />
solche kleinen <strong>Wasser</strong>kraftanlagen<br />
einen wichtigen Beitrag leisten“,<br />
prophezeit Nilles. „Die Pumpe als<br />
Turbine liefert kostengünstig <strong>Energie</strong>“,<br />
so Nilles. Darüber hin<strong>aus</strong> spielt<br />
das Aggregat eine große Rolle bei<br />
der so genannten <strong>Energie</strong>rückgewinnung.<br />
So erfordert beispielsweise<br />
die Fernwasserversorgung<br />
viel <strong>Energie</strong>, um Höhenunterschiede<br />
zu überwinden. „Ein Teil<br />
dieser eingesetzten <strong>Energie</strong> lässt<br />
sich mit unserer Technik zurückgewinnen“,<br />
erklärt Nilles. Im <strong>Wasser</strong>werk<br />
Breech in der Nähe von Stuttgart<br />
bauen beispielsweise acht<br />
rückwärtsdurchströmte Pumpen<br />
nicht nur den <strong>Wasser</strong>druck ab, sondern<br />
dienen gleichzeitig als Turbinen<br />
zur <strong>Energie</strong>rückgewinnung. Die<br />
Ausbeute von 300 Kilowatt pro<br />
Stunde speist der Betreiber in das<br />
Stromnetz des ansässigen <strong>Energie</strong>versorgers<br />
ein. Aufgrund der geringen<br />
Investitions-, Wartungs- und<br />
Instandhaltungskosten eignen sich<br />
die rückwärtslaufenden Pumpen<br />
auch für den Einsatz in Entwicklungsländern,<br />
in denen finanzielle<br />
Mittel und Fachkräfte nur begrenzt<br />
verfügbar sind. Erste Projekte in<br />
Afrika laufen bereits. Weltweit steigt<br />
das Interesse von Stromerzeugern,<br />
Industrie und <strong>Wasser</strong>versorgern an<br />
der robusten Technik. „Seit 2007<br />
haben sich die Anfragen nach<br />
unseren Pumpen im Turbinebetrieb<br />
mehr als vervierfacht“, erläutert<br />
Nilles.<br />
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FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
Wirtschaftliche Sauerstoff-Produktion mit<br />
0,6 bar Höchstdruck<br />
Bakterien sind die unverzichtbaren „Arbeitstiere“ in einer mechanisch-biologisch arbeitenden Kläranlage.<br />
Und genau wie alle anderen Lebewesen benötigen sie Sauerstoff. Der befindet sich aber nicht in <strong>aus</strong>reichender<br />
Menge im zu klärenden <strong>Abwasser</strong>. Deshalb wird er – wie z. B. in der Kläranlage des Reinhalteverbandes<br />
Wolfgangsee-Ischl im österreichischen Kurort Bad Ischl – mit einem Druck von etwa 0,6 bar über ein Leitungssystem<br />
und Schlauchbelüfter in das zu reinigende <strong>Abwasser</strong> eingeblasen. Erzeugt wird dieser Sauerstoff seit<br />
der Inbetriebnahme der Kläranlage 1989 von vier Drehkolbengebläsen der Aerzener Maschinenfabrik. Zwei<br />
Aggregate der damaligen Erst<strong>aus</strong>stattung wurden in den Jahren 2007 und 2010 durch zwei über Frequenzumrichter<br />
drehzahlgeregelte Aggregate der neuen Baureihe Delta Hybrid ersetzt, einer weltweit einzigartigen<br />
Neuentwicklung. Sie vereinigt die Vorteile eines ölfrei verdichtenden Drehkolbengebläses mit den Vorteilen<br />
eines ölfrei verdichtenden Schraubenkompressors in einer einzigartigen Symbiose. Die Aggregate der neuen<br />
Baureihe Delta Hybrid können sowohl im Unterdruckbereich (bis –0,7 bar) als auch im Überdruckbereich (bis<br />
1,5 bar) eingesetzt werden (Volumenströme von 10 bis 70 m³/min = 600 bis 4200 m³/h).<br />
Luftbild der Kläranlage.<br />
Klärbecken.<br />
Sauerstoffeinleitung.<br />
Der Reinhalteverband Wolfgangsee-Ischl<br />
wurde 1976 im österreichischen<br />
Salzkammergut ge -<br />
gründet. Nach einem sorgfältig<br />
erarbeiteten Konzept werden die<br />
Abwässer der drei am Wolfgangsee<br />
gelegenen Gemeinden St. Gilgen,<br />
St. Wolfgang und Strobl und der<br />
Stadt Bad Ischl seit 1989 in der zentralen<br />
Verbandskläranlage unterhalb<br />
von Bad Ischl aufbereitet und<br />
anschließend in vorschriftsmäßig<br />
gereinigtem Zustand in die Traun<br />
eingeleitet. Die Kläranlage wurde<br />
unter Berücksichtigung der vielen<br />
Urlauber im Einzugsgebiet mit einer<br />
<strong>aus</strong>reichenden Reserve-Kapazität<br />
für 100 000 Einwohnergleichwerte<br />
und eine Schmutzwassermenge<br />
zwischen 270 und 960 L/sec gebaut.<br />
Durch ihre bereits in der Planungsphase<br />
reichlich dimensionierte Auslegung<br />
und eine <strong>aus</strong>geklügelte<br />
Steuerung der Belüftung erfüllt die<br />
Anlage noch heute die neuesten<br />
österreichischen Ablaufgrenzwerte<br />
bei extrem niedrigem <strong>Energie</strong>verbrauch.<br />
Die mechanisch-bio -<br />
lo gische Kläranlage arbeitet mit<br />
Phosphat<strong>aus</strong>fällung und Schlammfaulung<br />
in drei Stufen:<br />
In der 1. Stufe werden Grobstoffe<br />
<strong>aus</strong>gefiltert, Sande, Kies und<br />
Splitt abgefangen, alle Stoffe, die<br />
schwerer sind als <strong>Wasser</strong>, und<br />
alle sich an der Oberfläche<br />
ansammelnden Fette <strong>aus</strong> dem<br />
<strong>Abwasser</strong> entfernt.<br />
In der 2. Stufe, der biologischen<br />
Reinigung, übernehmen Milliarden<br />
von Bakterien und viele<br />
Kleinlebewesen die Reinigungsarbeit.<br />
Sie ernähren sich von den<br />
flüssigen Verunreinigungen, vermehren<br />
sich sehr schnell und<br />
bilden den sog. „Belebtschlamm“.<br />
Durch die Bakterien werden<br />
auch alle flüssigen, unsichtbaren<br />
Verunreinigungen in absetzbaren<br />
Schlamm umgewandelt bzw.<br />
„veratmet“. Das zu 95 bis 98 %<br />
gereinigte <strong>Abwasser</strong> kann<br />
an schließend in die Traun eingeleitet<br />
werden.<br />
In der 3. Stufe erfolgt die Ausfaulung<br />
der anfallenden Schlämme<br />
in Faultürmen mit Gasverwertung<br />
und die Entwässerung des<br />
Schlamms in einer Kammerfilterpresse.<br />
Die Bakterien in der zweiten Reinigungsstufe<br />
benötigen Sauerstoff,<br />
der in Form von komprimierter<br />
Umgebungsluft über Schlauchbelüfter<br />
in die 5 m tiefen Belebungsbecken<br />
eingeblasen wird. Dieser<br />
Luftsauerstoff wurde seit der Inbetriebnahme<br />
der Kläranlage Bad Ischl<br />
im Jahr 1989 zunächst mit vier öl -<br />
frei verdichtenden Drehkolbengebläsen<br />
der Aerzener Maschinenfabrik<br />
verdichtet: Zwei baugleiche<br />
Aggregate wurden von polumschaltbaren<br />
Elektromotoren mit<br />
Antriebsleis tungen von je 45 kW,<br />
Mai 2011<br />
466 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
zwei weitere Aggregate durch Gasmotoren<br />
angetrieben. Das für den<br />
Betrieb der Gasmotoren erforderliche<br />
Gas wird bei der Ausfaulung des<br />
Klärschlamms in den Faultürmen<br />
gewonnen. „Wir haben aber bald<br />
festgestellt, dass elektrisch angetriebene<br />
Gebläse einfacher zu handhaben<br />
sind als Gebläse mit Gasmotorantrieb,<br />
da diese nach Möglichkeit<br />
selten abgestellt werden<br />
sollten, was bei uns je nach Belastung<br />
der Kläranlage jedoch bis zu<br />
12 mal täglich notwendig sein kann.<br />
Deshalb liefen die Gasmotoren in<br />
Zeiten, wo keine Belüftung der<br />
Becken gewollt war, im Leerlauf<br />
durch. Als Alternative zu dieser<br />
Betriebsweise haben wir mit einem<br />
Gasmotor als Antriebsquelle auch<br />
Strom erzeugt und die Elektrogebläse<br />
dann elektrisch mit diesem<br />
Strom angetrieben. Dieser Umweg<br />
bedeutete aber wiederum größere<br />
Wirkungsgrad-Verluste und eine<br />
schlechtere Regelbarkeit als der<br />
direkte Weg mit Gasmotoren als<br />
Antriebsquelle der Gebläse. Dennoch<br />
konnten wir bis 2007 den<br />
<strong>Energie</strong>bedarf der Kläranlage zu<br />
80 % mit eigenem Klärgas ab -<br />
decken“, erklärt Betriebsleiter Keil.<br />
Zwei neue Drehkolbenverdichter<br />
der Baureihe<br />
Delta Hybrid<br />
Dieses Sauerstoff-Erzeugungskonzept<br />
mit vier Aerzener Gebläsen<br />
besteht im Prinzip noch heute. Allerdings<br />
wurden 2000, 2007 und 2010<br />
drei Aggregate der ersten Stunde<br />
durch neue Aerzener Maschinen<br />
ersetzt, wobei 2007 und 2010 Aggregate<br />
<strong>aus</strong> der neuen Baureihe Delta<br />
Hybrid mit Frequenz umrichter installiert<br />
wurden. Dazu Stefan Keil: „Als<br />
wir 2007 nach der Inbetriebnahme<br />
eines neuen Blockheizkraftwerks ein<br />
seit 1989 von einem Gasmotor<br />
angetriebenes Gebläse stillgesetzt<br />
hatten, haben wir auch über einen<br />
Turbo-Verdichter als Alternative<br />
nachgedacht. Wir haben dann aber<br />
ein bedarfsabhängig drehzahlgeregeltes<br />
Aggregat mit Elektromotor<br />
<strong>aus</strong> der neuen Baureihe Delta Hybrid<br />
der Aerzener Maschinenfabrik<br />
installiert. Sehr schnell haben wir die<br />
energetischen Vorteile dieser neuen<br />
Drehkolbenverdichter und vor allem<br />
den Komfort einer bedarfsgeregelten<br />
Ma schine kennen gelernt, bei<br />
dem sich der <strong>Energie</strong>bedarf immer<br />
nahezu parallel zur geförderten Sauerstoffmenge<br />
entwickelt. Den <strong>Energie</strong>verlust<br />
durch den Frequenzumrichter<br />
haben wir gerne in Kauf<br />
genommen, weil die energetischen<br />
Vorteile der neuen Baureihe Delta<br />
Hybrid bei weitem überwiegen.“<br />
Demgegenüber wurden die alten<br />
elektrisch angetriebenen Gebläse<br />
entweder mit fester Drehzahl im<br />
Aussetzbetrieb gefahren, was Nachteile<br />
bei der Regelbarkeit bedeutete.<br />
Oder es wurde mit den Gasmotoren<br />
belüftet, was wiederum unwirtschaftliche<br />
Leerlaufzeiten bedingte.<br />
2010 folgte das zweite drehzahlgeregelte<br />
Aggregat <strong>aus</strong> der Baureihe<br />
Delta Hybrid als Ersatz für eines der<br />
mehr als 20 Jahre alten, ebenfalls<br />
elektrisch angetriebenen Aggregate.<br />
Die Tabelle zeigt diese Entwicklung<br />
im Überblick.<br />
<br />
Delta-Hybrid-Anlage 1.<br />
Gasmotor-Gebläse.<br />
E-Motor-Gebläse und Delta-Hybrid-Anlage 2.<br />
Tabelle.<br />
Gebläse mit Elektro-Antrieb<br />
Gebläse 1, Typ GM 14.10: 1989 Inbetriebnahme<br />
2010 Ersetzt durch ein elektrisch angetriebenes, drehzahlgeregeltes Gebläse der neuen Baureihe „Delta Hybrid“<br />
Gebläse 2, GM 14.10: 1989 Inbetriebnahme<br />
2000 Ersetzt durch ein Nachfolgegebläse GM 60S<br />
Gebläse mit Antrieb durch Gasmotor<br />
Gebläse 3, GM 15.11: 1989 Inbetriebnahme, noch heute aktiv<br />
Gebläse 4, GM 15.11: 1989 Inbetriebnahme<br />
2007 Ersetzt durch ein elektrisch angetriebenes, drehzahlgeregeltes Gebläse der neuen Baureihe „Delta Hybrid“<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 467
FOKUS<br />
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
Delta Hybrid – eine weltweite Neuheit<br />
Mit der Delta Hybrid-Baureihe ist der Aerzener Maschinenfabrik eine weltweit einmalige<br />
Neukonzeption gelungen. Bisher ließen sich mit herkömmlichen Drehkolbengebläsen<br />
nur Drücke bis 1 bar erzielen. Darüber mussten Schraubenkompressoren eingesetzt<br />
werden, die einstufig aber für deutlich höhere Drücke von 2 bzw. 3,5 bar <strong>aus</strong>gelegt sind.<br />
Deshalb waren bisher Schraubenkompressoren für sehr niedrige Drücke bauartbedingt<br />
„viel zu schade“ und in der Investition auch zu teuer. Hier hat die Aerzener Maschinenfabrik<br />
erfolgreich den Hebel angesetzt. Das Unternehmen baut seit 1868 Drehkolbengebläse<br />
und seit 1943 Schraubenverdichter. Mit den neuen ölfrei verdichtenden Delta<br />
Hybrid-Aggregaten gelang eine ideale Symbiose beider Systeme. Sie vereinigt in idealer<br />
Weise die Vorteile von Gebläsen und von Schraubenverdichtern:<br />
bei niedrigen Drücken tendieren die Anlagen eher zu einem Gebläse,<br />
bei höheren Drücken ähneln sie eher einem Schraubenverdichter.<br />
Die neuen Delta Hybrid-Aggregate wurden für alle Einsatzfälle geschaffen, bei denen<br />
Luft und neutrale Gase im Druckbereich bis 1,5 bar gefördert werden müssen, wie z. B.<br />
in Kläranlagen, in der chemischen Industrie, der Kraftwerkstechnik oder zum Transport<br />
und zum Entladen staubförmiger Güter. Diese neue Drehkolbenverdichter-Baureihe<br />
wurde bereits seit drei Jahren in einem groß angelegten Feldversuch in verschiedensten<br />
Branchen bei Aerzener Kunden mit Neubedarf, unter anderem auch vom Reinhalteverband<br />
Wolfgangsee-Ischl, unter härtesten Praxisbedingungen erfolgreich getestet und zur<br />
Marktreife entwickelt. Alle Feldtest-Anlagen wurden über die Aerzener Fernüberwachung<br />
RAT detailliert und kontinuierlich überwacht. Die neuen Delta Hybrid-Aggregate<br />
stehen in folgenden Leistungsbereichen zur Verfügung:<br />
Volumenströme: 10 bis 70 m³/min (600 bis 4200 m³/h)<br />
Einsatzbereiche: für Luft- Über- und Unterdruck<br />
Druckbereich: 0 bis 1,5 bar<br />
Saugbereich: bis –0,7 bar<br />
Die neue Delta Hybrid-Baureihe ist absolut vergleichbar mit Turboverdichtern, bietet<br />
aber durch ihr maßgeschneidertes Konstruktionsprinzip gegenüber der Turbo-Technik<br />
die gravierenden Vorteile einer Drehkolbenmaschine:<br />
besonders günstiges Preis-Leistungs-Verhältnis deutlich unter den Investitions-,<br />
<strong>Energie</strong>- und Wartungskosten für einen vergleichbaren Turbo- oder<br />
Schraubenkompressor;<br />
gegenüber einem Turboverdichter nur unwesentliche Leistungsschwankungen auch<br />
bei unterschiedlichen Eingangstemperaturen (Sommer-/Winterbetrieb) oder bei<br />
Druckschwankungen;<br />
signifikant verbesserte <strong>Energie</strong>-Effizienz durch <strong>Energie</strong>-Einsparungen bis zu 15 %<br />
gegenüber herkömmlichen Drehkolbenverdichtern;<br />
niedrige Wartungs- und Servicekosten;<br />
robuste Lagerkonstruktion (Lebensdauer 60 000 Bh auch bei maximaler Belastung);<br />
niedrige Druckluft-Austrittstemperaturen dank hervorragender thermischer<br />
H<strong>aus</strong>halte, kompakte Bauweise, Riemenantrieb, Riemenspannung durch<br />
Motorwippe, Side-by-Side-Aufstellung, Frontseitenbedienung, Ölkontrolle und<br />
Nachfüllen im Betrieb, niedriger Schallpegel, optionale Steuerung AS300 AERtronic,<br />
für Außenaufstellung geeignet;<br />
sehr hoher Regelbereich (25 – 100%), einfach zu bedienen und zu warten.<br />
Seit der Inbetriebnahme des ersten<br />
drehzahlgeregelten, ölfrei verdichtenden<br />
Delta Hybrid-Aggregates<br />
im Jahr 2007 liefert dieser Drehkolbenverdichter<br />
jetzt im Normalfall<br />
den gesamten Sauerstoff-Bedarf der<br />
Kläranlage. Das Aggregat arbeitet<br />
mit einem konstanten Höchstdruck<br />
von 0,6 bar (Spitzenleistung 84 m³/<br />
min). Die Drehzahlvorgabe erfolgt<br />
entweder durch den Sauerstoffoder<br />
durch den Ammonium-Gehalt<br />
der Belebungsbecken. Besonders<br />
stolz ist Betriebsleiter Keil auf die<br />
bereits vor über 20 Jahren eingeführte<br />
und seither immer wieder<br />
verfeinerte „oberösterreichische<br />
Belüftungssteuerung“: Das Gebläse<br />
wird zum ´Zeitpunkt Null´ gestartet<br />
und sehr schnell auf einen definierten<br />
Sauerstoffwert hochgefahren.<br />
Dieser Wert wird dann über einen<br />
errechneten Zeitraum konstant eingehalten.<br />
Danach wird die Sauerstoff-Produktion<br />
abgeschaltet, und<br />
über die Zeitspanne bis zum Absinken<br />
des Sauerstoff-Gehaltes auf<br />
„Null“ wird die nachfolgende P<strong>aus</strong>enzeit<br />
festgelegt. „Wir betreiben die<br />
Kläranlage intermittierend mit vorgeschalteter<br />
Denitrifikationsstufe<br />
(Denitrifikation: Abbau von Nitrat<br />
durch spezielle Mikroorganismen –<br />
sog. Denitrifikanten – zu molekularem<br />
Stickstoff). Die frequenzgeregelte<br />
Liefermenge des Aerzener<br />
Aggregates erlaubt uns eine optimale<br />
Konstanthaltung des idealen<br />
Sauerstoff-Gehaltes im Klärbecken“,<br />
erläutert Ing. Stefan Keil.<br />
Bedarfsabhängige<br />
Sauerstoff-Erzeugung<br />
Während des Normalbetriebs wird<br />
die Leistungsbandbreite des 2007<br />
installierten Drehkolbenverdichter<br />
von 50 bis 100 % <strong>aus</strong>genutzt (max.<br />
Regelbereich von 25 % – 100 % möglich).<br />
In diesem Leistungsbereich<br />
arbeiten die neuen Delta Hybrid-<br />
Aggregate im optimalen Wirkungsgradbereich.<br />
Für die Sauerstoff-Versorgung<br />
in Schwachlastzeiten war<br />
diese Maschine jedoch zu groß <strong>aus</strong>gelegt,<br />
bei niedrigen Drehzahlen<br />
sinkt jedoch dessen Wirkungsgrad.<br />
Diese Situation besserte sich erst<br />
Anfang 2010 nach dem Aust<strong>aus</strong>ch<br />
eines weiteren Aerzener Gebläses<br />
von 1989 gegen eine kleinere<br />
Baugröße <strong>aus</strong> der neuen Baureihe<br />
Delta Hybrid.<br />
Im Normalbetrieb liefert das be -<br />
reits 2007 installierte größere Ag -<br />
gregat den benötigten Sauerstoff<br />
(Liefermenge: 32 bis 84 m³/min).<br />
Mai 2011<br />
468 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Energie</strong> gewinnen <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong><br />
FOKUS<br />
In Schwachlastzeiten bei einer Leistungsanforderung<br />
unter 50 % wird das größere Aggregat automatisch stillgesetzt.<br />
Gleichzeitig wird das kleine Delta Hybrid-Aggregat<br />
aktiviert (Liefermenge: 8,7 bis 32 m³/min).<br />
Dazu Stefan Keil: „Mit dieser Tandem-Lösung erzeugen wir<br />
den benötigten Sauerstoff jetzt in jeder Bedarfssituation mit<br />
optimaler <strong>Energie</strong>-Ausnutzung, weil der <strong>Energie</strong>-Bedarf der<br />
drehzahlgeregelten Aggregate nahezu leistungsparallel verläuft.“<br />
Das dritte elektrisch angetriebene und das vierte durch<br />
Gasmotor angetriebene Aggregat werden jetzt nur noch als<br />
Reserveleistungen vorgehalten, damit die Kläranlage in Bad<br />
Ischl auch im Falle einer Störung der Hauptaggregate über<br />
eine <strong>aus</strong>reichende Sauerstoff-Versorgung verfügt.<br />
21 Jahre gute Erfahrungen<br />
„Als wir im Jahr 2000 nach einer Betriebszeit von 11 Jahren<br />
das erste elektrisch angetriebene Aerzener Drehkolbengebläse<br />
gegen ein neues Aggregat <strong>aus</strong>get<strong>aus</strong>cht haben, gab es<br />
für uns bei der Fabrikatswahl keine Alternative. Wir hatten seit<br />
der Inbetriebnahme der Kläranlage 1989 mit unseren vier<br />
Aerzener Drehkolbengebläsen sehr gute Erfahrungen<br />
gemacht. Wir haben es auch nicht bereut, dass wir nicht nur<br />
diesem Fabrikat sondern auch dem Drehkolben-Prinzip weiterhin<br />
treu geblieben und nicht zwischendurch zu Turbo-Verdichtern<br />
gewechselt sind. Inzwischen verfügen wir seit 2007<br />
über mehrjährige Erfahrungen mit Aggregaten <strong>aus</strong> der neuen<br />
Baureihe Delta Hybrid. Nach unseren Erkenntnissen sind diese<br />
über Frequenzumrichter leistungsgeregelten Aggregate für<br />
die Erzeugung von Sauerstoff in einer mechanisch-biologisch<br />
arbeitenden Kläranlage optimal geeignet. Die Aggregate<br />
arbeiten nicht nur sehr zuverlässig, sondern auch sehr wirtschaftlich,<br />
weil sie die investierte elektrische <strong>Energie</strong> optimal<br />
umsetzen. Beide bei uns eingesetzte Delta-Hybrid-Aggregate<br />
sind mit IE2- bzw. EFF1-Antriebsmotoren <strong>aus</strong>gestattet, die<br />
natürlich wesentlich effizienter als die bisher eingesetzten<br />
polumschaltbaren Motoren arbeiten. Der besonders sparsame<br />
Umgang mit elektrischer <strong>Energie</strong> ist für uns ein ganz<br />
besonders wich tiges Kriterium. Seit 1989 konnten wir die<br />
<strong>Energie</strong>kosten unserer Kläranlage kontinuierlich reduzieren.<br />
‚Unter dem Strich‘ sind wir seit der Inbetriebnahme eines<br />
moderneren Blockheizkraftwerkes inzwischen sogar Selbstversorger.<br />
Wir nutzen das in der Kläranlage gewonnene Faulgas<br />
zur Gewinnung elektrischer <strong>Energie</strong> und erzielten 2009<br />
bei einer <strong>Energie</strong>bilanz über ein Jahr einen Überschuss von<br />
2 %, in der ersten Hälfte des Jahres 2010 sogar von 5 %. Zu<br />
diesem positiven Ergebnis leisten die zwei Aerzener Aggregate<br />
<strong>aus</strong> der neuen Drehkolbenverdichter-Baureihe Delta<br />
Hybrid durch ihren besonders sparsamen Umgang mit elektrischer<br />
<strong>Energie</strong> einen ganz entscheidenden Beitrag“, betont<br />
Ing. Stefan Keil.<br />
Autor:<br />
Norbert Barlmeyer, E-Mail: norbertbarlmeyer@gmx.de,<br />
Wiesenbach 15, D-33611 Bielefeld,<br />
Tel. (0521) 875400, Fax (0521) 872069<br />
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NACHRICHTEN<br />
Branche<br />
Neuberufung der Trinkwasserkommission beim<br />
Umweltbundesamt<br />
Das Bundesministerium für<br />
Gesundheit hat die Mitglieder<br />
der Trinkwasserkommission beim<br />
Umweltbundesamt neu berufen.<br />
Die Neuberufung der Trinkwasserkommission<br />
erfolgt auf der<br />
Grundlage des Infektionsschutzgesetzes,<br />
nach der das Bundesministerium<br />
für Gesundheit zusammen<br />
mit dem Bundesministerium<br />
für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit<br />
und den für Trinkwasser<br />
zuständigen obersten Landesbehörden<br />
die Mitglieder dieser<br />
Bild: © Roger McLassus<br />
Fachkommission benennt. Die Kommission<br />
entwickelt Konzeptionen<br />
zur Vorbeugung, Erkennung und<br />
Verhinderung der Weiterverbreitung<br />
von durch <strong>Wasser</strong> übertragbaren<br />
Krankheiten und unterstützt die<br />
Bundesregierung bei der Einschätzung<br />
und Bewertung trinkwasserrelevanter<br />
Fragestellungen.<br />
Der neuen Kommission gehören<br />
14 <strong>aus</strong>gewiesene Sachverständige<br />
an. Zum Vorsitzenden wurde Prof.<br />
Dr. Martin Exner vom Hygiene-Institut<br />
der Universität Bonn gewählt.<br />
Zusammensetzung der Kommission<br />
in der Berufungsperiode<br />
2011 bis 2014:<br />
Vorsitzender:<br />
Prof. Dr. Martin Exner, Hygiene-<br />
Institut der Universität Bonn<br />
Stellvertreter des Vorsitzenden:<br />
Dr. Wilfried Puchert, Landesamt für<br />
Gesundheit und Soziales Mecklenburg-Vorpommern,<br />
Schwerin<br />
Weitere Mitglieder:<br />
Dipl.-Chem. Lothar Bartzsch,<br />
Landesuntersuchungsanstalt für<br />
das Gesundheits- und Veterinärwesen<br />
Sachsen, Dresden<br />
Dr. Claudia Castell-Exner, Deutscher<br />
Verein des Gas- und <strong>Wasser</strong>fachs<br />
e. V., Bonn<br />
Michael Gaßner MPH, Bundesverband<br />
Hygieneinspektoren e. V.,<br />
Freiburg<br />
Prof. Dr. Christiane Höller, Bayerisches<br />
Landesamt für Gesundheit<br />
und Lebensmittelsicherheit,<br />
Oberschleißheim<br />
Dr.-Ing. Bernhard Hörsgen,<br />
Gelsenwasser AG, Gelsenkirchen<br />
Dr. Dietmar Petersohn, Berliner<br />
<strong>Wasser</strong>betriebe, Berlin<br />
Dipl.-Chem. Uta Rädel, Landesamt<br />
für Verbraucherschutz Sachsen-<br />
Anhalt, Magdeburg<br />
Dr. Doris Reick, Regierungspräsidium<br />
Stuttgart – Landesgesundheitsamt<br />
Dipl.-Ing. Rainer Roggatz, WSW<br />
<strong>Energie</strong> & <strong>Wasser</strong> AG, Wuppertal<br />
Dr. Roland Suchenwirth, Niedersächsisches<br />
Landesgesundheitsamt,<br />
Hannover<br />
Kerstin Voigt, Amt für Gesundheit,<br />
Frankfurt am Main<br />
Prof. Dr. Michael Wilhelm, Institut<br />
für Hygiene-, Sozial- und Umweltmedizin<br />
der Ruhr-Universität<br />
Bochum<br />
Informationen zur Trinkwasserkommission:<br />
http://www.umweltbundesamt.de/wasser/<br />
themen/trinkwasser/<br />
trinkwasserkommission.htm<br />
CCS bedeutet Risiko der Grundwasser-Versalzung<br />
Vorrang für CO 2 -neutrale und erneuerbare <strong>Energie</strong>n statt Ansparen<br />
für mögliche Störfälle<br />
Bei der Bewertung zur Machbarkeit<br />
der CCS-Technologie hat für<br />
die Berliner <strong>Wasser</strong>betriebe die<br />
sichere Versorgung der Bevölkerung<br />
mit bestem Trinkwasser<br />
oberste Priorität. Der im April 2011<br />
vorgelegte Entwurf der Bundesregierung<br />
zum CCS-Gesetz greife<br />
allein deshalb zu kurz, weil mit dem<br />
unterirdischen Verpressen von Kohlendioxid<br />
die Atmosphäre von<br />
Treibh<strong>aus</strong>gasen entlastet werden<br />
soll, aber dafür das Risiko der Versalzung<br />
von Grundwasser billigend<br />
in Kauf genommen werde. „Trinkwasser,<br />
das Lebensmittel Nummer<br />
eins, wird in Berlin <strong>aus</strong>schließlich<br />
<strong>aus</strong> Grundwasser gewonnen, dessen<br />
Qualität die Grundlage unseres<br />
Versorgungsauftrages ist“, betont<br />
Jörg Simon, Vorstandsvorsitzender<br />
der Berliner <strong>Wasser</strong>betriebe.<br />
Auch wenn der vom Bundeskabinett<br />
gebilligte Gesetzentwurf<br />
zur unterirdischen Speicherung von<br />
Kohlendioxid (CCS – Carbon Dioxid<br />
Capture and Storage) die Anlagen-<br />
Mai 2011<br />
470 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
Branche<br />
NACHRICHTEN<br />
betreiber mit finanziellen Rücklagen<br />
in die Pflicht nehmen sollte um<br />
auch nach der Erprobung in der<br />
Betriebsphase die CCS-Verpressung<br />
zu überwachen und Störungen zu<br />
beseitigen, sind die Auswirkungen<br />
allein auf die Beschaffenheit des<br />
Grundwassers nicht absehbar. „Wir<br />
sehen trotz gegenteiliger Beteuerungen<br />
<strong>aus</strong> Politik und Wirtschaft<br />
ein Risiko der Versalzung von<br />
Grundwasserleitern, <strong>aus</strong> denen wir<br />
unser Trinkwasser gewinnen“, so<br />
Jörg Simon.<br />
„Anstatt Nachsorgebeiträge für<br />
mögliche Störfällen anzusparen,<br />
sollte die <strong>Energie</strong>politik dafür sorgen,<br />
dass CO 2 -neutrale Verfahren<br />
und andere erneuerbare <strong>Energie</strong>n<br />
durch gezielte Investitionen in Forschung<br />
und Entwicklung zur Marktreife<br />
gebracht werden“, merkt<br />
Simon zur Gesetzesinitiative des<br />
Bundes an.<br />
Weitere Informationen:<br />
www.bwb.de<br />
Neues ZVEI-Berechnungstool für<br />
Lebenszykluskosten<br />
Der ZVEI hat auf der Hannover Messe ein neues Software-Tool zur Berechnung der Lebenszykluskosten von<br />
Komponenten oder Anlagen vorgestellt. Mit dem von ZVEI und Deloitte entwickelten generischen Berechnungsmodell<br />
‚Lifecycle Cost Evaluation‘ (LCE) können Barwert und Annuität einer Investition errechnet werden.<br />
Damit kann auf einfache Weise nachgewiesen werden, wie sich der Einsatz von energieeffizienten Geräten und<br />
Lösungen betriebswirtschaftlich rechnet. Das Tool ist downloadbar unter www.zvei.org/Lebenszykluskosten.<br />
Das Konzept ist aufgrund seines<br />
generischen Aufb<strong>aus</strong> für unterschiedlichste<br />
Anwendungsfälle und<br />
Industrien geeignet. Potenzielle<br />
Anwendungsgebiete sind Abfüllanlagen,<br />
Brauereien, Müllverbrennungsanlagen,<br />
Kraftwerke, industrielle<br />
Produktionsanlagen, Gebäudetechnik<br />
und Beleuchtung.<br />
Vergabeordnung verlangt<br />
Lebenszykluskostenrechnung<br />
Vielfach zeigt sich, dass bei Investitionsentscheidungen<br />
die reine<br />
Betrachtung von Anschaffungskosten<br />
oder die Amortisationsrechnung<br />
zu kurzsichtig sind. Deshalb<br />
spricht unter anderem die öffentliche<br />
Vergabeverordnung davon,<br />
Lebenszykluskosten und <strong>Energie</strong>effizienz<br />
als Auswahlkriterium zu<br />
berücksichtigen. Aber in der Praxis<br />
findet dies mangels praktikabler<br />
Berechnungsmöglichkeiten oftmals<br />
nicht statt. Das neue Tool macht<br />
nun Investitionen unter Einbezug<br />
der <strong>Energie</strong>effizienz ökonomisch<br />
vergleichbar.<br />
So sind zum Beispiel in der verfahrenstechnischen<br />
Industrie neben der<br />
unmittelbaren Kalkulation einzelner<br />
Komponenten – wie drehzahlgeregelte<br />
Pumpen, energieeffizienter<br />
Motoren oder hochwertiger Messinstrumente<br />
zur Prozessoptimierung –<br />
die Auswirkungen auf eine ganze<br />
Anlage berechenbar. Dadurch wird<br />
die Bedeutung von Einzelinvestitionen<br />
im Gesamt zusammenhang transparent<br />
gemacht.<br />
Beispielrechnung für<br />
Investition in eine<br />
Kläranlage<br />
Das Berechnungsinstrument wurde<br />
auf der Hannover Messe anhand<br />
einer Investition an der Kläranlage<br />
Böblingen-Sindelfingen vorgestellt,<br />
bei der eine Umrüstung an den<br />
Pumpen erfolgte. Der einmaligen<br />
Investitionssumme von 25000 Euro<br />
steht über einen Lebenszeitraum<br />
von 24 Jahren eine <strong>Energie</strong>kosteneinsparung<br />
von 200 000 Euro ge -<br />
genüber.<br />
Nach ZVEI-Berechnungen können<br />
in Anlagen der deutschen<br />
Industrie und im kommunalen<br />
Bereich zehn bis 25 Prozent <strong>Energie</strong>einsparung<br />
allein durch anforderungsgerechte<br />
Automatisierungstechnologie<br />
erreicht werden. Somit<br />
könnten in Deutschland jährlich bis<br />
zu 88 Mrd. Kilowattstunden an <strong>Energie</strong>-Äquivalenten,<br />
entsprechend<br />
sieben Mrd. Euro <strong>Energie</strong>kosten,<br />
eingespart werden.<br />
Weitere Informationen:<br />
http://www.zvei.org<br />
Kläranlage<br />
Böblingen-<br />
Sindelfingen.<br />
© TUTTAHS &<br />
MEYER Ingenieurgesellschaft<br />
mbH<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 471
NACHRICHTEN<br />
Branche<br />
25 Jahre IWW Zentrum <strong>Wasser</strong> (1986–2011)<br />
Das IWW Zentrum <strong>Wasser</strong> feiert Geburtstag: Es gehört heute zu den führenden Instituten für <strong>Wasser</strong>forschung.<br />
Wissenschaftliche Arbeit, <strong>Wasser</strong>analytik und Beratungskompetenz sind deutschlandweit anerkannt.<br />
Die 1960er- und 70er-Jahre wa -<br />
ren eine Blütezeit der <strong>Wasser</strong>forschung<br />
in Deutschland. Die <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
hatte damals zunehmend<br />
Probleme, <strong>aus</strong> Flüssen und<br />
Seen einwandfreies Trinkwasser zu<br />
gewinnen, und wurde bei der Suche<br />
nach Lösungen von schlagkräftigen<br />
Forschungsgruppen unterstützt. So<br />
lag es für die <strong>Wasser</strong>versorger an<br />
der Ruhr nahe, in Nordrhein-Westfalen<br />
ein Institut zu gründen, das sich<br />
speziell den Fragen des Gewässerschutzes,<br />
der <strong>Wasser</strong>aufbereitung,<br />
der Trinkwasserqualität und der<br />
-verteilung widmen sollte. <strong>Wasser</strong>probleme<br />
sind interdisziplinär – also<br />
sollte das neue Institut ingenieurwissenschaftliche,<br />
wasserchemische<br />
und biologische Kompetenzen<br />
bieten. Diese Initiative ging von führenden<br />
Mülheimer Persönlichkeiten,<br />
nämlich Heinrich Risse und<br />
Gerd Müller vom RWW <strong>aus</strong>. Insgesamt<br />
fünf Gründungsgesellschafter<br />
brachten im Frühjahr 1986 das Mülheimer<br />
Institut auf den Weg, von<br />
Geschäftsführung und die wissenschaftlichen Direktoren.<br />
Prof. Christoph Schüth, Prof. Torsten Schmidt, Dr. Wolf Merkel, Prof. Hans-Curt Flemming,<br />
Kl<strong>aus</strong>-Dieter Neumann, Prof. Rolf Gimbel, Prof. Andreas Hoffjan (von links nach rechts).<br />
Anfang an verbunden mit der<br />
damaligen Universität Duisburg.<br />
Diese Kombination als An-Institut<br />
der Hochschule sollte sich in der<br />
Zukunft als visionär und erfolgreich<br />
erweisen.<br />
Schon bald gewann das IWW an<br />
Ansehen durch die Fachkompetenz,<br />
mit der die wissenschaftlichen Leiter<br />
Horst Overath, RWW-<strong>Wasser</strong>chemiker,<br />
und Rolf Gimbel, Lehrstuhlinhaber<br />
für <strong>Wasser</strong>technik in Duisburg,<br />
ihre Forschungsaufträge, die<br />
<strong>Wasser</strong>analytik und Gutachten für<br />
ihre Beratungskunden bearbeiteten.<br />
Besonders hervorzuheben sind<br />
<strong>aus</strong> dieser Epoche die Projekte zur<br />
Filtration, Enthärtung und Membrantechnik,<br />
in denen IWW die Führungsrolle<br />
bei der Entwicklung<br />
neuer Aufbereitungsverfahren und<br />
deren Realisierung übernahm. Fast<br />
10 Jahre später gelang auch die<br />
Besetzung des Mikrobiologie-Lehrstuhls<br />
mit Hans-Curt Flemming als<br />
drittem wissenschaftlichen Leiter<br />
beim IWW.<br />
Eine grundsätzliche Umstrukturierung<br />
unter Leitung des Mülheimer<br />
agiplan-Vorstandes Helmut<br />
Schulte im Jahre 2002 brachte das<br />
Institut weiter voran: Zunächst Wolf<br />
Merkel und Kl<strong>aus</strong>-Dieter Neumann<br />
als Geschäftsführer, später Torsten<br />
Schmidt, neuer Lehrstuhlinhaber<br />
für instrumentelle Analytik der Universität<br />
Duisburg-Essen als wissenschaftlicher<br />
Direktor, kamen in die<br />
Institutsleitung. Neue Themenfelder<br />
wie Managementberatung und<br />
<strong>Wasser</strong>netze wurden entwickelt<br />
und im Laufe der Zeit zu eigenständigen<br />
Geschäftsbereichen <strong>aus</strong>gebaut.<br />
Gleichzeitig expandierte IWW<br />
an zwei weiteren Standorten mit<br />
dem IWW Nord in Diepholz (Niedersachsen)<br />
und dem IWW Rhein-Main<br />
in Biebesheim (Hessen).<br />
Inzwischen ist die enge Verbindung<br />
des IWW zu Hochschulen<br />
deutlich über die Universität Duisburg-Essen<br />
hin<strong>aus</strong> gewachsen.<br />
Über die Einbindung von Andreas<br />
Hoffjan, Lehrstuhlinhaber für Unternehmensrechnung<br />
und Controlling,<br />
als wissenschaftlichem Direktor in<br />
die IWW-Managementberatung ist<br />
die TU Dortmund hinzugekommen.<br />
Auch die TU Darmstadt ist inzwischen<br />
im IWW-Hochschulnetzwerk,<br />
mit Christoph Schüth als Inhaber<br />
des dortigen Lehrstuhls für Angewandte<br />
Geowissenschaften. Beim<br />
IWW ist er wissenschaftlicher Direktor<br />
für den Bereich „<strong>Wasser</strong>ressourcen-Management“<br />
und Nachfolger<br />
Mai 2011<br />
472 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
Branche NACHRICHTEN<br />
<br />
von Rolf-Dieter Wilken (Universität Mainz). Das IWW<br />
Zentrum <strong>Wasser</strong> im Verbund mit den Hochschulen Duisburg-Essen,<br />
Dortmund und Darmstadt zählt heute zu<br />
den führenden deutschen <strong>Wasser</strong>forschungsinstituten.<br />
Diese <strong>aus</strong>gezeichnete Reputation des Instituts beruht<br />
auf der hohen wissenschaftlichen Kompetenz der<br />
Forscher innen und Forscher am IWW und an den kooperierenden<br />
Hochschulen.<br />
Das Konzept eines unternehmensübergreifenden<br />
Kompetenzzentrums für die <strong>Wasser</strong>versorgung überzeugt<br />
weiterhin: der ungebrochene Zuwachs im Gesellschafterkreis<br />
belegt dies eindrucksvoll. Im Jubiläumsjahr<br />
2011 haben sich mittlerweile 20 Unternehmen als<br />
Gesellschafter beim IWW beteiligt. Das <strong>Wasser</strong>-Kompetenzzentrum<br />
IWW hat derzeit einen Jahresumsatz von 7<br />
Millionen EUR. IWW beschäftigt mittlerweile mehr als<br />
100 hoch qualifizierte Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter<br />
an seinen Standorten Mülheim an der Ruhr, Biebesheim<br />
am Rhein und Diepholz in drei Bundesländern.<br />
Auch im Jubiläumsjahr entwickelt sich IWW weiter –<br />
der wichtigste Wegweiser ist die Interna tionalisierung<br />
der Forschungslandschaft. IWW hat in den letzten Jahren<br />
stark in den Aufbau von Netzwerken investiert. Über<br />
die nationalen Verbindungen hin<strong>aus</strong> sucht IWW nach<br />
starken Partnern in Europa. IWW hat den europäischen<br />
Institutsverbund ARC Aqua Research Collaboration mit<br />
gegründet, <strong>aus</strong> der Überzeugung her<strong>aus</strong>, dass sich die<br />
kommenden Her<strong>aus</strong>forderungen der <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
europa- oder gar weltweit stellen werden.<br />
Das IWW feiert im Mai 2011 seinen 25. Gründungstag.<br />
Das Jubiläum ist ein willkommener Anlass zum<br />
Feiern seiner erfolgreichen Entwicklung. Mit einer<br />
Festschrift zum Jubiläum möchte sich IWW bei allen<br />
Mitarbeitern, Wegbegleitern und Freunden bedanken.<br />
Deshalb stehen in der Festschrift die engagierten Fachleute<br />
von IWW und <strong>Wasser</strong>versorgung sowie erfolgreiche<br />
Projekte <strong>aus</strong> 25 Jahren im Mittelpunkt. Ein<br />
kostenfreies Exemplar der IWW-Festschrift kann<br />
angefordert werden.<br />
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und <strong>Abwasser</strong> behandlung.<br />
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<strong>gwf</strong> Gas/Erdgas erscheint in der Oldenbourg Industrieverlag GmbH, Rosenheimer Str. 145, 81671 München, GF: Hans-Joachim Jauch<br />
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und Studenten (gegen Nachweis) € 82,50 zzgl. Versand pro Halbjahr.<br />
Kontakt:<br />
IWW Zentrum <strong>Wasser</strong>,<br />
Moritzstraße 26,<br />
D-45466 Mülheim an der Ruhr,<br />
Susanne Bonorden,<br />
E-Mail: s.bonorden@iww-online.de,<br />
Hanne Servatius,<br />
E-Mail: h.servatius@iww-online.de<br />
Firma/Institution<br />
Vorname, Name des Empfängers<br />
Straße/Postfach, Nr.<br />
PLZ, Ort<br />
Telefon<br />
Telefax<br />
E-Mail<br />
Branche/Wirtschaftszweig<br />
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Datum, Unterschrift<br />
PAGWFW1210<br />
Sie können Ihre Vertragserklärung innerhalb von zwei Wochen ohne Angabe von Gründen in Textform (z.B. Brief, Fax, E-Mail)<br />
oder durch Rücksendung der Sache widerrufen. Die Frist beginnt nach Erhalt dieser Belehrung in Textform. Zur Wahrung der Widerrufsfrist genügt<br />
die rechtzeitige Absendung des Widerrufs oder der Sache an den Leserservice <strong>gwf</strong>, Postfach 91 61, 97091 Würzburg<br />
Für die Auftragsabwicklung und zur Pflege der laufenden Kommunikation werden personenbezogene<br />
Daten erfasst, gespeichert und verarbeitet. Mit dieser Anforderung erkläre ich mich damit einverstanden, dass ich vom Oldenbourg Industrieverlag<br />
oder vom Vulkan-Verlag per Post, per Telefon, per Telefax, per E-Mail, nicht über interessante Fachangebote informiert und beworben<br />
werde. Diese Erklärung kann ich mit Wirkung für die Zukunft jederzeit widerrufen.
NACHRICHTEN<br />
Branche<br />
BASF erwirbt Spezialisten für Ultrafiltrationstechnologie<br />
inge watertechnologies<br />
BASF hat eine Einigung über den Erwerb der inge watertechnologies AG, und deren Geschäft mit Ultrafiltrationsmembranen<br />
erzielt. Ein ent sprechender Vertrag wurde mit der Investorengruppe der inge watertechnologies<br />
AG unterzeichnet.<br />
inge watertechnologies AG ist ein<br />
weltweit führender Anbieter von<br />
Lösungen im Bereich der Ultrafiltrationstechnologie,<br />
einer Methode<br />
zur Aufbereitung von Trinkwasser,<br />
Prozesswasser, <strong>Abwasser</strong> und Meerwasser<br />
mithilfe von speziellen<br />
Membranen. Das global aufgestellte<br />
Unternehmen hat seinen Sitz in<br />
Greifenberg in der Nähe von München<br />
und beschäftigt etwa 85 Mitarbeiter.<br />
Zum Produktportfolio<br />
gehören Hauptbestandteile von<br />
<strong>Wasser</strong>aufbereitungsanlagen, wie<br />
z. B. hocheffiziente Ultrafiltrationsmodule<br />
und wirtschaftliche Rack-<br />
Konstruktionen (Modulträger).<br />
„Dies ist ein wichtiger Schritt für<br />
BASF beim weiteren Ausbau unserer<br />
technologie- und innovationsgetriebenen<br />
Geschäftsfelder. Zu -<br />
inge’s Multibore ® Membran – eine wegweisende<br />
Innovation in der <strong>Wasser</strong>aufbereitung.<br />
dem passt diese Akquisition zu<br />
unserer Ausrichtung, die globalen<br />
Her<strong>aus</strong>forderungen aktiv anzugehen.<br />
Mit diesem Schritt kann die<br />
BASF ihre Position im Bereich der<br />
<strong>Wasser</strong>aufbereitung, einem attraktiven<br />
und schnell wachsenden Markt,<br />
weiter <strong>aus</strong>bauen. Zugleich können<br />
wir so einen wichtigen Beitrag zur<br />
Verbesserung der Lebensqualität<br />
weltweit leisten“, erklärte Dr. John<br />
Feldmann, Vorstandsmitglied der<br />
BASF und verantwortlich für das<br />
Segment Performance Products.<br />
Die Investorengruppe und BASF<br />
haben sich darauf geeinigt, keine<br />
Einzelheiten des Vertrags offen zu<br />
legen. Der Kauf unterliegt noch der<br />
Zustimmung der zuständigen Kartellbehörden.<br />
Mit dem Abschluss<br />
der Transaktion wird im Laufe des<br />
dritten Quartals 2011 gerechnet.<br />
„Dieser Einstieg in das Geschäft<br />
mit <strong>Wasser</strong>aufbereitungsmembranen<br />
bietet uns die Möglichkeit, einzigartige<br />
Lösungen zu entwickeln“,<br />
erläuterte Hans W. Reiners, Leiter<br />
des Bereichs Performance Chemicals.<br />
„Wir verbinden Membrantechnologie<br />
mit chemischem Knowhow,<br />
aufbauend auf der BASF-Erfahrung<br />
in der Polymerforschung und<br />
<strong>Wasser</strong>behandlung.“ Dr. Matthias<br />
Halusa, Leiter des globalen Water<br />
Solutions Geschäfts, fügte hinzu:<br />
„Damit sind wir in der her<strong>aus</strong>ragenden<br />
Lage, leistungsabhängige<br />
Pa ketlösungen anzubieten, die<br />
sowohl Chemikalien als auch Membrantechnologie<br />
umfassen. Dies<br />
stellt einen wichtigen Schritt bei der<br />
Umsetzung unserer Wachstumsstrategie<br />
für dieses Geschäft dar.“<br />
Die Ultrafiltrationsmembran-<br />
Technologie ist ein Niedrigdruck-<br />
Membranverfahren, mit dem <strong>Wasser</strong><br />
von Schwebstoffen und Mikroorganismen<br />
getrennt wird. Der<br />
zunehmende Bedarf an <strong>Wasser</strong>aufbereitung,<br />
<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
und <strong>Wasser</strong>wiederverwertung so -<br />
wie an Platz sparenden Technologien<br />
und besserer Trinkwasserqualität<br />
lässt die Nachfrage nach<br />
diesen Technologien ansteigen.<br />
Mit dem Erwerb des <strong>Wasser</strong>behandlungsgeschäfts<br />
als Teil der<br />
Akquisition von Ciba im Jahr 2009 ist<br />
BASF zum führenden Anbieter bei<br />
organischen Flockungsmitteln und<br />
Verdichtungsmitteln, den Schlüsseltechnologien<br />
in der <strong>Wasser</strong>aufbereitung,<br />
geworden. Ziel ist, die in der<br />
BASF vorhandenen Produkte und<br />
Expertise im Bereich <strong>Wasser</strong>behandlung<br />
strategisch zu bündeln und<br />
eine starke Plattform zu schaffen.<br />
Diese soll es dem Geschäft ermöglichen,<br />
seine Marktposition weiter<br />
profitabel <strong>aus</strong>zubauen.<br />
„Wir bei inge watertechnologies<br />
freuen uns darüber, Teil von BASF<br />
zu werden, einem Weltkonzern mit<br />
Innovationskraft, einem weltweiten<br />
Kundenstamm und Finanzkraft. Das<br />
gibt uns die Möglichkeit, neue<br />
Innovationsfelder anzugehen und<br />
uns im Markt breiter aufzustellen“,<br />
sagte Bruno Steis, Vorstandsvorsitzender<br />
des Unternehmens. Und<br />
Dr. Peter Berg, Technologievor -<br />
stand und Unternehmensmitgründer,<br />
fügte hinzu: „Ich bin überzeugt<br />
davon, dass unser Unternehmen,<br />
unsere Mitarbeiter und insbesondere<br />
auch unsere Kunden von dieser<br />
idealen Partnerschaft nur profitieren<br />
können.“<br />
Weitere Informationen:<br />
www.inge.ag<br />
www.watersolutions.basf.com<br />
www.basf.com<br />
Mai 2011<br />
474 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
Branche<br />
NACHRICHTEN<br />
Badger Meter fördert Schulkooperation<br />
für zwei <strong>Wasser</strong>projekte<br />
Schülerprojekt mit internationaler Wirkung<br />
Weltweit sind rund 1,2 Milliarden<br />
Menschen von <strong>Wasser</strong>not<br />
betroffen. 19 von 100 Kindern<br />
haben keinen Zugang zu sauberem<br />
<strong>Wasser</strong>. Immer mehr Menschen auf<br />
diesem Planeten erleben die Folgen<br />
von <strong>Wasser</strong>knappheit, und um das<br />
lebenswichtige und knapper werdende<br />
Gut gezielter verteilen zu<br />
können, ist Technologie unerlässlich.<br />
Überzeugt, dass der Umgang<br />
mit <strong>Wasser</strong> mehr Sensibilität erfordert,<br />
hat Badger Meter Europa<br />
GmbH – führender Hersteller von<br />
Mess- und Regeltechnik – ein<br />
Kooperationsprojekt mit Schülern<br />
der Realschule Neuffen ins Leben<br />
gerufen: Ein Kunstwettbewerb der<br />
Schüler der fünften Klassen soll<br />
Bewusstsein für den Umgang mit<br />
der Ressource <strong>Wasser</strong> schaffen und<br />
beim Zugang zu sauberem <strong>Wasser</strong><br />
in Afrika helfen.<br />
Die Kinder sollen sich künstlerisch<br />
mit dem Thema <strong>Wasser</strong>knappheit<br />
<strong>aus</strong>einandersetzen. Die besten<br />
30 entstehenden Werke werden in<br />
einer Dauer<strong>aus</strong>stellung in den Ge -<br />
schäftsräumen von Badger Meter in<br />
Neuffen gezeigt. Die zehn besten<br />
Arbeiten wurden auf der internationalen<br />
Leitmesse <strong>Wasser</strong> Berlin in Mai<br />
2011 und werden auf der Konferenz<br />
Water Week in Singapur Anfang Juli<br />
2011 präsentiert. Die Arbeiten sollen<br />
indes nicht nur herumgezeigt, sondern<br />
auch verkauft und der Erlös<br />
zugunsten gleich zweier Projekte in<br />
Afrika eingesetzt werden: In Äthiopien<br />
und in Südost-Kenia sollen Vorhaben<br />
der <strong>Wasser</strong>Stiftung und der<br />
Welthungerhilfe unterstützt werden,<br />
die sich mit Brunnenbau und<br />
Bewässerung befassen.<br />
Modernes <strong>Wasser</strong>management<br />
erfordert präzise Kenntnisse über<br />
Verbrauch und Verteilung. Mit über<br />
105 Jahren Know-how und hochqualitativen<br />
Durchflussmessgeräten,<br />
welche über modernste Kommunikationsmöglichkeiten<br />
zur zentralen<br />
Datenverarbeitung verfügen,<br />
trägt Badger Meter Europa GmbH<br />
Geschäftsführer / VP – International Operations,<br />
Dr. Ing. Horst Gras, mit den Kindern der<br />
Realschule Neuffen.<br />
dazu bei, mit der Ressource <strong>Wasser</strong><br />
schonender umzugehen. Mit ihrem<br />
Firmenslogan „Wir messen die Ressourcen<br />
unserer Welt – Jeder Tropfen<br />
zählt“ und dem Projektslogan<br />
„Wir malen, um zu helfen“ engagiert<br />
sich der Hersteller mit seinem<br />
Namen für lebenswichtige Projekte.<br />
Weitere Informationen:<br />
www.badgermeter.de<br />
Wir messen die Ressourcen unserer Welt.<br />
Jeder Tropfen zählt.<br />
Badger Meter Europa GmbH<br />
Nürtinger Str. 76 Tel. +49 (0) 7025 – 9208 – 0 E-mail: badger@badgermeter.de<br />
72639 Neuffen Fax +49 (0) 7025 – 9208 – 15 www.badgermeter.de<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 475
NACHRICHTEN<br />
Branche<br />
Kohleskulptur begeisterte Messebesucher<br />
„Internationales Fachpublikum, neue Kontakte und hohes Interesse an unserem Know-how sowie an unseren<br />
Produkten – vor allem am Filtermaterial EVERZIT ® N.“ Dieses Resümee zog Dipl.-Chem. Stephan Evers, Generalbevollmächtigter<br />
der Evers e. K. nach Abschluss der internationalen Fachmesse <strong>Wasser</strong> Berlin. Das mittelständische<br />
Unternehmen Evers <strong>aus</strong> Hopsten (Münsterland) beschäftigt sich seit 40 Jahren mit Trinkwassertechnologie.<br />
Kohleskulptur „Ruhrgold“.<br />
Zeche „Hugo“.<br />
Viel Beifall und beachtliches Interesse<br />
fand die Kohleskulptur<br />
„Ruhrgold“ der Künstlerin Christiane<br />
B. Bethke auf dem Evers-<br />
Messestand auf der <strong>Wasser</strong> Berlin.<br />
Die pechschwarze, zwei Meter hohe<br />
und 200 Kilo schwere, mit Luft<br />
gefüllte Nylonkugel war ein regelrechter<br />
Eyecatcher. Stephan Evers:<br />
„Wir unterstützten dieses Projekt<br />
mit 200 Kilo feinem, extra handgesiebtem<br />
Anthrazit <strong>aus</strong> der Zeche<br />
Ibbenbüren, den die Künstlerin mit<br />
Spezialkleber auf der Oberfläche<br />
aufbrachte“.<br />
40 Jahre Erfahrung in der Aufbereitung<br />
von Trinkwasser<br />
Gegründet wurde das Unternehmen<br />
1971 von Werner Evers. Der<br />
Ingenieur betrieb Forschung, um<br />
ein optimales Filtermaterial für die<br />
Aufbereitung von Trinkwasser zu<br />
finden. Er fand es in gleichmäßig<br />
hochveredelter Anthrazitkohle <strong>aus</strong><br />
der Zeche Ibbenbüren. 1978 erhielt<br />
sein Produkt EVERZIT®N die Zulassung<br />
und Freigabe durch das Bundesgesundheitsamt.<br />
Das Unternehmen<br />
exportiert weltweit und täglich<br />
werden über 22,3 Milliarden Liter<br />
Trinkwasser mit Filtermaterialien<br />
von Evers gefiltert. In weltweit über<br />
6000 Anlagen wird Filtermaterial<br />
des Typs EVERZIT®N eingesetzt.<br />
Auch die Söhne des Firmengründers<br />
spezialisierten sich auf <strong>Wasser</strong>technologie.<br />
Im Zuge der Unternehmensnachfolge<br />
leitet Dipl.-Chem.<br />
(Univ.) Stephan Evers seit sechs Jahren<br />
das operative Geschäft der Evers<br />
e. K. Dipl.-Ing. (TU) Thomas Evers<br />
machte sich vor zwölf Jahren mit<br />
der Evers Engineering selbständig.<br />
Er ist auch öffentlich bestellter Sachverständiger<br />
für <strong>Wasser</strong>aufbereitung.<br />
In seinem Planungsbüro für<br />
effiziente Filtration in der <strong>Wasser</strong>aufbereitung<br />
(für Schwimmbäder,<br />
Industriewasser und Deponien)<br />
werden Fachgutachten erstellt und<br />
neue Anlagen geplant bzw. bestehende<br />
optimiert.<br />
Forschen für besseres<br />
<strong>Wasser</strong> – <strong>aus</strong> Tradition<br />
Evers e. K. beschäftigt 15 Mitarbeiter<br />
und ist seit 2004 nach DIN EN ISO<br />
9001 und DIN EN ISO 14001 zertifiziert.<br />
Auf dem indischen Markt ist<br />
das Unternehmen seit fünf Jahren<br />
vertreten. Neben dem europäischen<br />
Patent wurde dem Filtersystem<br />
Evers Easy Filtration® Ende 2010<br />
auch das indische Patent erteilt. Für<br />
den Einsatz in Not- und Katastrophengebieten<br />
sowie für den Privatgebrauch<br />
entwickelte Evers verschiedene<br />
Kleinfiltersysteme. Neuestes<br />
Produkt ist der professionelle<br />
Filter Evers everFilt®, entwickelt für<br />
Kleinpools in Garten und Freizeit.<br />
Das Filtersystem wird zwischen<br />
Becken<strong>aus</strong>lauf und Pumpenzulauf<br />
gesetzt und macht das <strong>Wasser</strong><br />
innerhalb von 24 Stunden wieder<br />
klar und sauber.<br />
Evers forscht <strong>aus</strong> Tradition. Stephan<br />
Evers: „Für den Umweltschutz<br />
in den Bereichen Biogasanlagen,<br />
Altlastensanierung und Gewässerökologie<br />
entwickelten wir unterschiedliche<br />
Filtermaterialien wie<br />
z. B. EVERZIT® DG sowie EVERZIT®<br />
Phat. Außerdem sind wir als Projektpartner<br />
an Nanoefficiency, einem<br />
Forschungsprojekt zur nanoinspirierten<br />
<strong>Wasser</strong>forschung des Fraunhofer-Institutes<br />
UMSICHT in Oberh<strong>aus</strong>en<br />
beteiligt. Unsere Aufgabe<br />
als Partner <strong>aus</strong> der Wirtschaft ist es,<br />
in dem bis 2012 geförderten Projekt,<br />
die Entwicklung zu begleiten<br />
und die Anwendung in der Praxis<br />
umzusetzen. Außerdem unterstützen<br />
wir die Fachhochschule Münster<br />
bei einem Forschungsprojekt<br />
zum Thema „Behandlung von Niederschlagswasser“.<br />
Kontakt:<br />
EVERS e. K.<br />
<strong>Wasser</strong>technik und<br />
Anthrazitveredelung,<br />
Rheiner Straße 14a,<br />
D-48496 Hopsten,<br />
Tel. (05458) 9307-0, Fax (05458) 9307-40,<br />
E-Mail: info@evers.de, www.evers.de<br />
Mai 2011<br />
476 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
Branche<br />
NACHRICHTEN<br />
„Grüne Geschäfte“ im Kleingarten:<br />
Neues <strong>Abwasser</strong>konzept entsteht<br />
Mehr Komfort, Hygiene und Umweltschutz bei Entsorgung von Fäkalien –<br />
DBU stiftet 53000 Euro<br />
Kleingärten sind in Deutschland<br />
sehr beliebt – in rund einer Million<br />
Gärten verbringen etwa fünf<br />
Millionen Menschen ihre Freizeit:<br />
Tradition seit über 145 Jahren, in<br />
denen technischer Komfort und<br />
Nutzeransprüche stetig gewachsen<br />
sind. Doch ein Sorgenkind bleibt oft<br />
die <strong>Abwasser</strong>entsorgung: „Kleingärten<br />
sind nicht an das öffentliche<br />
Kanalnetz angeschlossen. Für Ab -<br />
wässer und Fäkalien müssen dann<br />
andere Entsorgungswege gefunden<br />
werden“, erklärte Prof. Dr. Jörg Londong<br />
vom Lehrstuhl Siedlungswasserwirtschaft<br />
der Bauh<strong>aus</strong>-Universität<br />
Weimar. Gemeinsam mit dem<br />
Bildungs- und Demonstrationszentrum<br />
für dezentrale <strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
(BDZ) und dem Stadtverband<br />
der Kleingärtner (SLK),<br />
beide Leipzig, will die Uni neue<br />
Wege für den hygienischen und<br />
umweltverträglichen Umgang mit<br />
Fäkalien <strong>aus</strong> Kleingärten finden. Für<br />
das innovative Projekt hat jetzt die<br />
Deutsche Bundesstiftung Umwelt<br />
(DBU) rund 53000 Euro Fördermittel<br />
zugesagt.<br />
„Im Projekt soll das Kleingartenwesen<br />
aber auf keinen Fall ge -<br />
fährdet oder bevormundet werden“,<br />
betonte DBU-Generalsekretär<br />
Dr.-Ing. E.h. Fritz Brickwedde. Vielmehr<br />
handele es sich um ein dialogorientiertes<br />
Vorhaben, bei dem<br />
gemeinsam mit den Kleingärtnern<br />
nach machbaren Sanitärlösungen<br />
ge sucht werde. Zentrales Ziel sei es,<br />
Umweltentlastung und Nutzerbedürfnisse<br />
zum Vorteil aller zu verknüpfen,<br />
unterstrich Brickwedde.<br />
„Am Beispiel von Kleingartenkolonien<br />
in Leipzig werden wir sinnvolle<br />
und umsetzbare Veränderungen<br />
benennen, Hemmnisse diskutieren<br />
und Vorschläge für eine<br />
beispielhafte Umsetzung erarbeiten“,<br />
umriss Londong das Vorhaben.<br />
Zentrale Punkte seien dabei der Vergleich<br />
von Anschaffungs- und<br />
Betriebskosten, der Wartungsaufwand<br />
und Entsorgungskomfort<br />
sowie das Umweltentlastungspotenzial.<br />
Bundeseinheitliche Vorgaben,<br />
speziell für den Kleingartenbereich,<br />
gebe es bis heute nicht, erklärte der<br />
BDZ-Vorstandsvorsitzende Wolf-<br />
Michael Hirschfeld. Für die Fäkalienentsorgung<br />
seien derzeit zwar oft<br />
Chemie-, Trocken- oder Humustoiletten<br />
im Einsatz. Trotzdem stelle<br />
man auch immer wieder problematische<br />
Entsorgungen von Toiletteninhalten<br />
fest – zum Beispiel unsachgemäßes<br />
Kompostieren oder<br />
Rasensprengung mit <strong>Abwasser</strong>.<br />
Hygienische Anforderungen und<br />
die Nährstoffbilanzen des Bodens<br />
würden dabei missachtet. Ein<br />
besonderes Problem stellen auch<br />
viele Sammelgruben dar, so Hirschfeld.<br />
Bis zu 30 Prozent der eingebrachten<br />
Stoffe versickerten demnach<br />
im Erdreich, erreichten Grundwasser<br />
oder nahe Gewässer. Das sei<br />
eine beträchtliche Gefahr für den<br />
<strong>Wasser</strong>h<strong>aus</strong>halt ganzer Gebiete.<br />
„Doch trotz der problematischen<br />
Aspekte wollen wir niemanden<br />
maßregeln, sondern konkrete Hilfestellungen<br />
bieten“, betonte der<br />
BDZ-Experte.<br />
Auch Robby Müller, SLK-Vorsitzender,<br />
begrüßte das Projekt: „Das<br />
Image von Kleingärten zu verbessern,<br />
heißt auch, die Randbedingungen<br />
zu verbessern. Dazu ge -<br />
hören wesentlich die hygienische<br />
Situation, der Komfort von Sanitäranlagen<br />
und die Umweltentlastung.<br />
So können Kleingärten auch für jüngere<br />
Menschen wieder deutlich an<br />
Attraktivität gewinnen“, so Müller.<br />
Das Kleingarten-Projekt sei<br />
zwar auf den Leipziger Raum<br />
beschränkt, so Londong. Von den<br />
Projekter gebnissen sollen aber<br />
bundes weit Kleingartenkolonien<br />
profitieren können. Daher werde<br />
der Ab schlussbericht interessierten<br />
Vereinen und Personen kostenlos<br />
zur Verfügung gestellt.<br />
Weitere Informationen:<br />
www.dbu.de<br />
Kleingärten an<br />
der Wakenitz<br />
(Lübeck) © Myer<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 477
NACHRICHTEN<br />
Branche<br />
Alles klar zwischen Ozean und <strong>Wasser</strong>hahn<br />
Neue UBA-Broschüre „Rund um das Trinkwasser“<br />
In vielen Ländern gehört eine kostenlose Karaffe Leitungswasser auf dem Tisch zum guten Ton. Wer bei uns im<br />
Restaurant darum bittet, dem quittieren die Kellner dies oft mit einem Naserümpfen. Dabei ist das Leitungswasser<br />
in Deutschland im internationalen Vergleich Spitze: „Das deutsche Trinkwasser hat eine durchweg<br />
hohe Qualität. Es wird umfassend und regelmäßig kontrolliert, kostet wenig und ist vermutlich das einzige<br />
Lebensmittel, das man nicht mühsam nach H<strong>aus</strong>e tragen muss“, sagt Jochen Flasbarth, Präsident des Umweltbundesamtes<br />
(UBA). Doch wo kommt das Trinkwasser her, wo geht es hin und warum ist bleifrei plötzlich<br />
super? Diese und viele weitere Fragen beantwortet jetzt umfassend die UBA-Broschüre „Rund um das Trinkwasser“<br />
des UBA.<br />
Fragen ob das Trinkwasser sicher<br />
ist, erreichen das UBA immer<br />
wieder. Der neue Ratgeber informiert<br />
daher <strong>aus</strong>führlich und offen<br />
über alles Wissenswerte rund um<br />
die gesundheitliche Bewertung von<br />
im Trinkwasser gelösten Stoffen wie<br />
Kalzium, Magnesium oder Nitrat. Er<br />
erklärt verständlich, wie es gelingt,<br />
Krankheitserreger <strong>aus</strong> dem Leitungswasser<br />
fernzuhalten.<br />
Der Ratgeber informiert auch<br />
über die technischen und logistischen<br />
Aspekte der Trinkwasser-Verteilung.<br />
Ein B<strong>aus</strong>tein, der über die<br />
Qualität entscheidet, sind beispielsweise<br />
die Verteilungsnetze: In gerader<br />
Linie messen sie in Deutschland<br />
über 500 000 Kilometer und könnten<br />
damit die Erde über 12 Mal<br />
umspannen. Der Her<strong>aus</strong>forderung,<br />
sie ständig dicht zu halten und vor<br />
Korrosion zu schützen, stellen sich<br />
die deutschen <strong>Wasser</strong>versorger<br />
auch im internationalen Vergleich<br />
mit großem Erfolg.<br />
Gen<strong>aus</strong>o wichtig wie ein intaktes<br />
Verteilernetz ist die richtige Abstimmung<br />
des Materials der Leitungen<br />
in H<strong>aus</strong> oder Wohnung auf die regionale<br />
<strong>Wasser</strong>qualität. So eignen sich<br />
blanke Kupferrohre beispielsweise<br />
nicht für alle Trinkwässer, hier ist<br />
Fachwissen gefragt. UBA-Präsident<br />
Flasbarth rät vor allem Heimwerkerinnen<br />
und Heimwerkern zur<br />
Umsicht: „Arbeiten an der Trinkwasser-Installation<br />
sollte man nur<br />
einem Fachbetrieb überlassen, der<br />
beim regionalen <strong>Wasser</strong>versorger<br />
gelistet ist. Nur dann ist auch sichergestellt,<br />
dass die richtigen Materialien<br />
verwendet werden und dass<br />
Krankheitserreger wie Legionellen<br />
in der Trinkwasser-Installation we -<br />
der im Warm- und noch im Kaltwassersystem<br />
eine Chance haben.“<br />
Und warum ist bleifrei jetzt<br />
super? Ab Dezember 2013 ist der<br />
neue Grenzwert für Blei im Trinkwasser<br />
von 0,010 Milligramm pro<br />
Liter einzuhalten und dies wird nur<br />
ohne Bleileitungen möglich sein.<br />
Diese gibt es aber ohnehin nur noch<br />
äußerst selten.<br />
Der Ratgeber des UBA „Rund um<br />
das Trinkwasser“ ist der erste einer<br />
Reihe von Broschüren, in denen das<br />
UBA die Öffentlichkeit in nächster<br />
Zeit <strong>aus</strong>führlich über das Trinkwasser<br />
in Deutschland informieren<br />
wird.<br />
Den neuen UBA-Ratgeber „Rund<br />
um das Trinkwasser“ gibt es kostenlos<br />
beim Umweltbundesamt, c/o<br />
GVP, Postfach 3303 61, D-53183<br />
Bonn, E-Mail: uba@broschuerenversand.de<br />
Online „Rund um das Trinkwasser“:<br />
http://www.umweltbundesamt.de/uba-infomedien/4083.html<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 />
Mai 2011<br />
478 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
Veranstaltungen<br />
NACHRICHTEN<br />
Jahrestagung der <strong>Wasser</strong>chemischen Gesellschaft<br />
„<strong>Wasser</strong> 2011“ – Jahrestagung der <strong>Wasser</strong>chemischen Gesellschaft –<br />
30. Mai bis 1. Juni 2011, Norderney<br />
Ziel der Tagung<br />
Die Jahrestagung ist ein willkommener<br />
Anlass, sich mit „<strong>Wasser</strong>chemikern“<br />
<strong>aus</strong> den verschiedensten<br />
Richtungen zu einem Erfahrungs-<br />
und Gedanken<strong>aus</strong>t<strong>aus</strong>ch zu<br />
treffen. Die persönliche Begegnung<br />
und die Diskussion aktueller fachlicher<br />
Probleme stehen hierbei im<br />
Vordergrund.<br />
„Norderney – hier will ich<br />
sein“ ist das Motto der Insel<br />
Norderney ist eine der Ostfriesischen<br />
Inseln im Nordwesten<br />
Deutschlands, die dem Festland des<br />
Bundeslandes Niedersachsen zwischen<br />
der Ems- und Wesermündung<br />
in der Deutschen Bucht vorgelagert<br />
sind. Mit einer Fläche von 26,29<br />
Quadratkilometern ist Norderney<br />
nach Borkum die zweitgrößte Insel<br />
dieser Inselgruppe. Mehrere Bereiche<br />
in der Inselmitte sowie der<br />
gesamte östliche Teil Norderneys,<br />
insgesamt 85 Prozent der Inselfläche,<br />
gehören zum Nationalpark<br />
Niedersächsisches Wattenmeer.<br />
Der Nationalpark Niedersächsisches<br />
Wattenmeer besteht seit 1986. Seit<br />
Juni 2009 gehört der Nationalpark<br />
Niedersächsisches Wattenmeer<br />
zusammen mit dem Nationalpark<br />
Schleswig-Holsteinisches Wattenmeer<br />
und dem niederländischen<br />
Wattenmeer zum UNESCO-Weltnaturerbe.<br />
Die Stadt Norderney ist eine Einheitsgemeinde<br />
und umfasst die<br />
gesamte Insel Norderney. Sie gehört<br />
nach der niedersächsischen Kreisreform<br />
von 1978 zum Landkreis<br />
Aurich und ist mit 5810 Einwohnern<br />
die der Bevölkerung nach größte<br />
Gemeinde der Ostfriesischen Inseln.<br />
Im Jahre 1948 wurde der Gemeinde<br />
das Stadtrecht verliehen.<br />
Der Programm<strong>aus</strong>schuss hat <strong>aus</strong><br />
vielen interessanten Einreichungen<br />
Vorträge und Poster <strong>aus</strong>gewählt,<br />
die die Grundlage zum Erfahrungs<strong>aus</strong>t<strong>aus</strong>ch<br />
und zur Diskussion bilden.<br />
Die Sonderblöcke am Dienstagnachmittag<br />
beinhalten „Chemie<br />
und Meer“ sowie zwei Vorträge <strong>aus</strong><br />
den Niederlanden.<br />
Preis der <strong>Wasser</strong>chemischen<br />
Gesellschaft geht an<br />
Dr. Michael Radke<br />
Der Bayreuther Hydrologe Dr.<br />
Michael Radke erhält den Preis der<br />
<strong>Wasser</strong>chemischen Gesellschaft. Er<br />
nimmt diese Auszeichnung bei der<br />
Jahrestagung der <strong>Wasser</strong>chemischen<br />
Gesellschaft in Empfang.<br />
Der Preis der <strong>Wasser</strong>chemischen<br />
Gesellschaft, unterstützt durch die<br />
Walter-Kölle-Stiftung, dient der Förderung<br />
des wissenschaftlichen<br />
Nachwuchses auf dem Gebiet der<br />
<strong>Wasser</strong>chemie. Im Rahmen der diesjährigen<br />
Tagung der Gesellschaft<br />
wird dieser Preis an Dr. Michael<br />
Radke für seine her<strong>aus</strong>ragenden<br />
wissenschaftlichen Leistungen und<br />
sein hohes Engagement als Leiter<br />
des Fach<strong>aus</strong>schusses „Hyporheische<br />
Zone“ der <strong>Wasser</strong>chemischen<br />
Gesellschaft überreicht.<br />
Dr. Radke war bis Ende März<br />
2011 wissenschaftlicher Assistent<br />
am Lehrstuhl für Hydrologie der<br />
Universität Bayreuth und nimmt ab<br />
Mai eine Tätigkeit an der Universität<br />
Stockholm auf. Die <strong>aus</strong>gezeichneten<br />
Forschungen betreffen vor<br />
allem die polaren organischen Spurenstoffe<br />
und ihr Verhalten in<br />
Gewässersystemen. Im Vordergrund<br />
steht dabei die enge Verzahnung<br />
wasserchemischer Fragestellungen,<br />
wie zum Beispiel die Konzentrationsdynamik<br />
von Spurenstoffen<br />
und die Quantifizierung individueller<br />
Abbauprozesse, mit hydraulischen<br />
Aspekten. In Verbindung mit<br />
Laboruntersuchungen zum Verhalten<br />
von Spurenstoffen ermöglicht<br />
dieser Forschungsansatz die quantitative<br />
und prozessorientierte Beurteilung<br />
von gewässerinternen<br />
Transformationsmechanismen un -<br />
ter realen Bedingungen. Ein Schwerpunkt<br />
der Forschungen von Dr.<br />
Radke war die Untersuchung der<br />
Rolle der hyporheischen Zone bei<br />
der Entfernung von Arzneimittelwirkstoffen<br />
<strong>aus</strong> Flüssen. Die Arbeiten<br />
in seiner Arbeitsgruppe verdeutlichen<br />
die Grenzen des gegenwärtigen<br />
quantitativen Verständnisses<br />
des Um weltverhaltens von Spurenstoffen<br />
in Fließgewässern und<br />
zeigen Wege auf, dieses mit Hilfe<br />
interdisziplinärer Ansätze zu vertiefen.<br />
Neben dem Thema „Chemie und<br />
Meer“ mit Beiträgen <strong>aus</strong> Deutschland<br />
und den Niederlanden haben<br />
die <strong>Wasser</strong>chemiker auf ihrer diesjährigen<br />
Tagung auch andere<br />
Gewässer und Sedimente, Trinkwasser<br />
und <strong>Abwasser</strong>, die <strong>Wasser</strong>aufbereitung,<br />
Analytik und Spurenstoffe<br />
im Blick. Die <strong>Wasser</strong>chemische<br />
Gesellschaft wurde vor 85 Jahren<br />
gegründet und ist somit eine der<br />
ältesten Fachgruppen in der Gesellschaft<br />
Deutscher Chemiker (GDCh).<br />
Lange Tradition hat in der <strong>Wasser</strong>chemischen<br />
Gesellschaft die Vergabe<br />
von Preisen für her<strong>aus</strong>ragende<br />
Forschungsarbeiten, die letztlich<br />
alle dem Gewässer-Trinkwasserschutz<br />
dienen.<br />
Kontakt:<br />
<strong>Wasser</strong>chemische Gesellschaft,<br />
Technische Universität Berlin,<br />
Sekr. KF 4,<br />
Straße des 17. Juni 135,<br />
D-10623 Berlin,<br />
Tel. (030) 310-17636,<br />
Fax (030) 310-17638,<br />
E-Mail: sekretariat@wasserchemischegesellschaft.de,<br />
www.wasserchemische-gesellschaft.de<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 479
NACHRICHTEN<br />
Veranstaltungen<br />
Methoden und Trends in der <strong>Wasser</strong>behandlung<br />
Fortbildungstag, 7. Juni 2011, DECHEMA-H<strong>aus</strong>, Frankfurt am Main<br />
Entwicklungen und innovative<br />
Lösungsansätze aufzeigt. Dabei<br />
stehen praxisnahe Fragestellungen<br />
im Mittelpunkt. In sieben Vorträgen<br />
mit anschließender Diskussion<br />
berichten renommierte Experten<br />
<strong>aus</strong> Industrie, Instituten und Hochschulen<br />
über neueste Erkenntnisse.<br />
Der Fortbildungstag bietet die Gelegenheit,<br />
sich über diese praxisnahen<br />
Themen in kompakter Form<br />
zu informieren.<br />
Der Fortbildungstag, der von der<br />
DECHEMA e.V. und der GfKORR e.V.<br />
veranstaltet wird, wendet sich an<br />
Hersteller und Anwender von <strong>Wasser</strong>behandlungssystemen,<br />
an <strong>Wasser</strong>versorger<br />
sowie an Behörden<br />
und Hochschulen.<br />
In der Diskussion um <strong>Wasser</strong>inhaltsstoffe<br />
gewinnen pharmazeutische<br />
und industrielle Spurenstoffe<br />
sowie antibiotikaresistente<br />
Keime zunehmend an Bedeutung.<br />
Im Fortbildungstag wird diese Problematik<br />
dargestellt und aktuelle<br />
Kontakt:<br />
DECHEMA e.V.,<br />
Weiterbildung,<br />
Postfach 15 01 04,<br />
D-60061 Frankfurt am Main,<br />
Tel. (069) 7564-253/202,<br />
Fax (069) 7564-414,<br />
E-Mail: gruss@dechema.de;<br />
weber-heun@dechema.de,<br />
http://kwi.dechema.de/mtw.html<br />
7. Frankfurter <strong>Abwasser</strong>symposium<br />
Fällung und Flockung – Verfahrensoptimierung und Kostensenkung<br />
in der <strong>Abwasser</strong>reinigung<br />
9. Juni 2011 in Frankfurt am Main, Saalbau Gallus<br />
Für viele anorganische und feinverteilte<br />
Stoffe stellen die Fällung<br />
und/oder Flockung dieser<br />
<strong>Abwasser</strong>bestandteile die einzigen<br />
ökologischen und ökonomischen<br />
Verfahrensschritte zu deren Entfernung<br />
dar. Für die Fällung und Flockung<br />
ergeben sich im Bereich der<br />
<strong>Abwasser</strong>reinigung im Wesentlichen<br />
zwei Einsatzbereiche:<br />
Entfernung des Phosphats<br />
mittels Fällung<br />
Eindickung/Entwässerung von<br />
Klärschlamm mittels Flockung<br />
Für beide Anwendungsfälle sind<br />
vielfältige Randbedingungen zu<br />
berücksichtigen, um zum einen<br />
die vollständige Wirkung der<br />
eingesetzten chemischen<br />
Hilfsstoffe im Vielstoffgemisch<br />
<strong>Abwasser</strong> zur Geltung zu<br />
bringen und zum anderen<br />
einen wirtschaftlichen Betrieb<br />
im Sinne der Umwelt und der<br />
Gebührenzahler zu gewährleisten.<br />
In dem 7. Frankfurter <strong>Abwasser</strong>symposium<br />
sollen diese Randbedingungen<br />
und die damit verbundenen<br />
Fragestellungen in Be -<br />
zug auf die Gewässer, die<br />
technischen Möglichkeiten der Verfahren,<br />
die günstigste Hilfsstoff<strong>aus</strong>wahl<br />
und die entsprechende<br />
Betriebsweise der Reinigungsanlage<br />
aufgezeigt und Lösungsansätze<br />
dargelegt werden.<br />
Als Referenten konnten wieder<br />
viele Fachkollegen <strong>aus</strong> der betrieblichen<br />
Praxis gewonnen werden, die<br />
anhand von Beispielen die zielführende<br />
Vorgehensweise in Zusammenhang<br />
mit der Fällung und<br />
Flockung von <strong>Abwasser</strong>inhaltsstoffen<br />
aufzeigen und die neuesten<br />
Trends im Bereich der Phosphatelimination<br />
den interessierten Teilnehmern<br />
näher bringen wollen.<br />
Bei der Fällung stehen u. a.<br />
Mischungsvorgänge in Belebungsbecken,<br />
die Forderung zur weitergehenden<br />
Phosphatreduktion auch<br />
Mai 2011<br />
480 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
Veranstaltungen<br />
NACHRICHTEN<br />
bei kleineren Kläranlagen sowie die<br />
Auswirkungen der organischen<br />
Phosphatfracht auf die Ablaufwerte<br />
im Vordergrund.<br />
Des Weiteren werden bei dem<br />
Einsatz von Flockungshilfsmitteln<br />
deren Auswahl und optimale Aufbereitung<br />
dezidiert dargelegt und<br />
Anregungen für den betrieblichen<br />
Alltag zum minimierten Einsatz der<br />
zum Teil kostenintensiven Präparate<br />
gegeben.<br />
Die Praxisrelevanz steht wie<br />
immer beim Frankfurter <strong>Abwasser</strong>symposium<br />
im Vordergrund, so<br />
dass mit interessanten Diskussionen<br />
und einem regen Aust<strong>aus</strong>ch<br />
zwischen den Symposiumsteilnehmern<br />
gerechnet werden kann.<br />
Firmen, die Interesse haben sich<br />
als Aussteller zu präsentieren, erhalten<br />
nähere Informationen hierzu<br />
direkt beim Veranstalter. Die Tagung<br />
wird durch eine Fach<strong>aus</strong>stellung<br />
abgerundet. Interessierte Firmen<br />
werden gebeten mit der TAH Kontakt<br />
aufzunehmen.<br />
Kontakt:<br />
Technische Akademie Hannover e.V.,<br />
Dr.-Ing. Igor Borovsky,<br />
Wöhlerstraße 42,<br />
D-30163 Hannover,<br />
Tel. (0511) 39433-30,<br />
Fax (0511) 39433-40,<br />
www.ta-hannover.de<br />
www.wassertermine.de<br />
4. Europäische Rohrleitungstage im European<br />
Pipeline Center® (EPC)<br />
29. bis 30. Juni 2011, St. Veit an der Glan, Kärnten, Österreich<br />
Alle zwei Jahre präsentieren sich<br />
Hersteller und Dienstleister der<br />
Trink- und <strong>Abwasser</strong>branche Europas<br />
und zeigen die Ergebnisse ihrer<br />
Forschungs- und Zusammenarbeit<br />
in der Praxis.<br />
Namhafte europäische Vortragende<br />
<strong>aus</strong> Wissenschaft, Forschung<br />
und Wirtschaft informieren über<br />
aktuelle Technologien, Her<strong>aus</strong>forderungen<br />
und Lösungen in der Trinkwasserversorgung,<br />
im Hochwasserschutz<br />
und der <strong>Abwasser</strong>entsorgung.<br />
Schwerpunkte 2011 sind u. a.<br />
neue Technologien für die effektive<br />
Überwachung von Leitungssystemen<br />
sowie die Themen Versorgungs-<br />
und Qualitätssicherheit.<br />
Die angeschlossene Fach<strong>aus</strong>stellung<br />
wird begleitet von einem dichten<br />
Programm an Vorführungen, die<br />
den praktischen Einsatz der gezeigten<br />
Produkte und Services demonstrieren.<br />
Der Eintritt für Besucher ist<br />
auch 2011 wieder frei.<br />
Das von MTA Messtechnik ins<br />
Leben gerufene und organisierte<br />
European Pipeline Center®, ist ein in<br />
Europa einzigartiges Versuchs-,<br />
Forschungs- und Trainingszentrum<br />
für die Trinkwasserversorgung und<br />
<strong>Abwasser</strong>entsorgung. Mit seinen<br />
mehr als zwanzig Partnern versteht<br />
sich das EPC als Kompetenzzentrum<br />
für die <strong>Wasser</strong>versorgung und<br />
<strong>Abwasser</strong>entsorgung in Europa.<br />
Ziel des EPC ist es, die gemeinsame<br />
Forschung zwischen den Partnerfirmen<br />
sowie deren Produktentwicklung<br />
zu fördern und den<br />
anwendungsorientierten Wissens<strong>aus</strong>t<strong>aus</strong>ch<br />
zu intensivieren. Vor<br />
allem die Weiterbildung qualifizierten<br />
Personals, sowie Versuchs- und<br />
Forschungsprojekte stehen im Mittelpunkt<br />
der Aktivitäten.<br />
Praxisnahes Training ist im EPC<br />
garantiert. In der Versuchsanlage<br />
des EPC sind auf 2500 Laufmetern<br />
Rohre aller marktgängigen Material-<br />
und Durchmessertypen verlegt<br />
und alle denkbaren Schäden wie<br />
Undichtigkeiten, Verlegungen, Lecks<br />
oder Brüche verbaut.<br />
So können Störfälle realistisch<br />
simuliert und deren fachgerechte<br />
Behebung geschult werden. Die<br />
Erfahrungen aller beteiligten EPC-<br />
Partner kommen dabei zum Tragen.<br />
Fachleute geben im Rahmen des<br />
Schulungsangebotes Tipps und<br />
Tricks für den Umgang mit allen<br />
gängigen Problemstellungen oder<br />
entwerfen gemeinsam mit dem<br />
Kunden ein individuelles Trainingsprogramm.<br />
Kontakt:<br />
MTA Messtechnik GmbH,<br />
Mag. Sylvia Petschnig, Marketing,<br />
Handelsstraße 14-16,<br />
A-9300 St. Veit an der Glan,<br />
Tel. +43 4212 71491, Fax +43 4212 72298,<br />
E-Mail: s.petschnig@mta-messtechnik.at,<br />
www.mta-messtechnik.at<br />
Ausstellung 2009.<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 481
NACHRICHTEN<br />
Forschung und Entwicklung<br />
Umwelttechnologieforschung:<br />
Baden-Württemberg Stiftung unterstützt zehn<br />
bedeutende Forschungsprojekte<br />
Die Baden-Württemberg Stiftung unterstützt zahlreiche Forschungsprogramme mit dem Ziel, neue, innovative<br />
Methoden und Verfahren in Naturwissenschaft und Technik zu entwickeln. Nun hat sie <strong>aus</strong> insgesamt<br />
31 Anträgen zehn Projekte im Bereich Umwelttechnologieforschung <strong>aus</strong>gewählt, die mit rund 4 Mio. Euro<br />
finanziert werden. Alle Projekte leisten einen signifikanten Beitrag zum Klima- und Ressourcenschutz und<br />
kombinieren mindestens zwei Hoch- oder Spitzentechnologien.<br />
Die Baden-Württemberg Stiftung unterstützt zahlreiche<br />
Forschungsprogramme mit dem Ziel, neue,<br />
innovative Methoden und Verfahren in Naturwissenschaft<br />
und Technik zu entwickeln und bestehende<br />
zu optimieren.<br />
Von der Verbesserung der <strong>Energie</strong>-<br />
und Ressourceneffizienz<br />
chemischer Prozesse über das Recycling<br />
von industriell bedeutsamen<br />
Rohstoffen bis hin zu effizienteren<br />
Solarzellen: Die zehn Forschungsprojekte,<br />
die die Baden-Württemberg<br />
Stiftung in ihrem neuen Forschungsprogramm<br />
finanziert, weisen<br />
eine große thematische Breite<br />
<strong>aus</strong> und befassen sich mit verschiedenen<br />
Schwerpunkten innerhalb<br />
der Umwelttechnologieforschung.<br />
Bis zu vier Kooperationspartner <strong>aus</strong><br />
unterschiedlichsten Disziplinen ar -<br />
beiten in den <strong>aus</strong>gewählten Projekten<br />
über eine Projektlaufzeit von bis<br />
zu drei Jahren zusammen.<br />
Dr. Stefan Löbbecke vom Fraunhofer<br />
Institut für Chemische Technologie<br />
Pfinztal koordiniert das Projekt<br />
„Neue thermoelektrische Systeme<br />
für die energieeffiziente<br />
Auslegung und Kontrolle chemischer<br />
Prozesse“. Zusammen mit seinen<br />
Kollegen vom Fraunhofer Institut<br />
für Physikalische Messtechnik<br />
Freiburg und zwei Kooperationspartnern<br />
von der Universität Freiburg<br />
möchte er erforschen, wie die<br />
Wärme chemischer Prozesse für<br />
eine energieautarke Versorgung<br />
von Feldgeräten, wie z. B. Sensoren<br />
und Motoren, genutzt werden<br />
kann. Im Rahmen des Projekts werden<br />
neue Strategien zur energieeffizienten<br />
Auslegung und Kontrolle<br />
chemischer Prozesse betrachtet.<br />
Die Entwicklung und Nutzung von<br />
thermoelektrischen Wandlern, die<br />
die Prozesswärme und -abwärme<br />
zum energieautarken Betrieb von<br />
Prozesssensoren nutzen, steht<br />
dabei im Vordergrund. Derartige<br />
Prozesssensoren bieten in Form<br />
von Sensornetzwerken das Potenzial,<br />
die Informationsdichte signifikant<br />
zu erhöhen. Dadurch kann die<br />
<strong>Energie</strong>- und Ressourceneffizienz<br />
chemischer Prozesse verbessert<br />
werden.<br />
Auf Dauer ist absehbar, dass für<br />
einige industriell bedeutsame Rohstoffe<br />
die Ressourcen erschöpft sein<br />
werden, was ein Recycling von seltenen<br />
Stoffen zwingend notwendig<br />
macht. Dr. Paul Bellendorf vom<br />
Fraunhofer Institut für Silicatforschung<br />
Bronnbach realisiert mit der<br />
finanziellen Unterstützung der<br />
Baden-Württemberg Stiftung dazu<br />
gemeinsam mit zwei Kooperationspartnern<br />
von der Universität Stuttgart<br />
ein Projekt zur Her<strong>aus</strong>lösung<br />
von Phosphaten <strong>aus</strong> <strong>Abwasser</strong>.<br />
Dazu sollen superparamagnetische<br />
Nanopartikel biomimetisch hergestellt<br />
werden, die ermöglichen sollen,<br />
Phosphate magnetisch <strong>aus</strong> dem<br />
<strong>Abwasser</strong> zurückzugewinnen. Wenn<br />
dies gelingt, sollen auch Anwendungsmöglichkeiten<br />
des Verfahrens<br />
auf andere Stoffe erforscht und<br />
Strategien entwickelt werden, wie<br />
das zurück gewonnene Phosphat<br />
wieder in die Wertschöpfungskette<br />
zurückgeführt werden kann.<br />
Mit einem Forschungsprojekt<br />
über hocheffiziente Solarzellenkontakte<br />
hat sich Dr. Daniel Biro vom<br />
Stiftungskurzprofil<br />
Die Baden-Württemberg Stiftung setzt sich für ein lebendiges und lebenswertes Baden-Württemberg ein.<br />
Sie ebnet den Weg für Spitzenforschung, vielfältige Bildungsmaßnahmen und den verantwortungsbewussten<br />
Umgang mit unseren Mitmenschen. Die Baden-Württemberg Stiftung ist eine der großen operativen<br />
Stiftungen in Deutschland. Sie ist die einzige, die <strong>aus</strong>schließlich und überparteilich in die Zukunft Baden-<br />
Württembergs investiert – und damit in die Zukunft seiner Bürgerinnen und Bürger.<br />
Mai 2011<br />
482 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
Forschung und Entwicklung<br />
NACHRICHTEN<br />
Fraunhofer Institut für Solare <strong>Energie</strong>systeme<br />
in Kooperation mit Prof.<br />
Dr. Oliver Eibl vom Institut für Angewandte<br />
Physik der Universität Tübingen<br />
und Prof. Dr. Ute Kaiser von der<br />
Zentralen Einrichtung für Elektronenmikroskopie<br />
der Universität Ulm<br />
bei der Baden-Württemberg Stiftung<br />
beworben. Bei diesem Projekt<br />
wollen die Forscher verschiedene<br />
Technologieansätze weiterentwickeln<br />
und miteinander verknüpfen,<br />
um dadurch Verbesserungen an<br />
Metallkontakten für hocheffiziente<br />
Solarzellen zu erzielen. Als Ergebnis<br />
ihrer Prozess- und Technologieanalyse<br />
versprechen sich die Forscher<br />
eine Verbesserung der Solarzellen<br />
heutiger Bauart und deutliche<br />
Effizienzsteigerungen. Ein wichtiges<br />
Anliegen, dient doch die Photovoltaik<br />
schon heute als eine der wichtigsten<br />
Technologien im Bereich<br />
regenerativer <strong>Energie</strong>gewinnung.<br />
Neben den genannten Projekten<br />
unterstützt die Baden-Württemberg<br />
Stiftung sieben weitere zukunftsweisende<br />
Forschungsprojekte, die<br />
sich unter anderem mit mikrobiellen<br />
Brennstoffzellen für die regenerative<br />
Elektrizitätsgewinnung <strong>aus</strong><br />
kommunalem <strong>Abwasser</strong> oder mit<br />
der Abgasreinigung durch umweltfreundlich<br />
hergestellte Supermikrofasern<br />
befassen. Mit diesem Forschungsprogramm<br />
will die Baden-<br />
Württemberg Stiftung nicht nur die<br />
Umwelttechnologieforschung und<br />
den Technologiestandort im Land<br />
stärken, sondern auch ihr Engagement<br />
im Bereich Nachhaltigkeit<br />
weiter <strong>aus</strong>bauen.<br />
Kontakt:<br />
Baden-Württemberg Stiftung gGmbH,<br />
Im Kaisemer 1,<br />
D-70191 Stuttgart,<br />
Tel. (0711) 248 476-0,<br />
Fax (0711) 248 476-50,<br />
E-Mail: info@bwstiftung.de,<br />
www.bwstiftung.de<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 483
NACHRICHTEN<br />
Leute<br />
Jochen Stemplewski und Raimund Echterhoff<br />
wiedergewählt<br />
R. Echterhoff.<br />
Dr. Jochen Stemplewski ist als<br />
Vorstandsvorsitzender von Em -<br />
schergenossenschaft und Lippeverband<br />
wiedergewählt worden. Der<br />
Genossenschaftsrat der Emschergenossenschaft<br />
und der Verbandsrat<br />
des Lippeverbandes bestätigten ihn<br />
einstimmig für eine weitere Amtszeit.<br />
Außerdem wurde Personalvorstand<br />
Raimund Echterhoff von<br />
den beiden Gremien wiedergewählt.<br />
Für Dr. Jochen Stemplewski, der<br />
1992 an die Spitze von Emschergenossenschaft<br />
und Lippeverband<br />
gewählt worden war, ist es bereits<br />
die fünfte Amtszeit. Er hat die beiden<br />
traditionsreichen <strong>Wasser</strong>wirtschaftsverbände<br />
seit den 1990er<br />
Jahren auf einen neuen verbandspolitischen<br />
und wasserwirtschaftlichen<br />
Kurs geführt und zu einem<br />
modernen, kaufmännisch orientierten<br />
und hocheffizienten Dienstleister<br />
entwickelt.<br />
Einerseits ist man im Emscherh<strong>aus</strong><br />
heute viel „schlanker“ aufgestellt<br />
als vor 20 Jahren, andererseits<br />
ermöglichen neue Organisationsstrukturen<br />
moderne Management-<br />
Instrumente und eine wirksame<br />
Steuerung der Arbeitsprozesse.<br />
Als Chef der Emschergenossenschaft<br />
hat Dr. Stemplewski das<br />
Generationenprojekt des Emscher-<br />
Umb<strong>aus</strong> weit vorangebracht: Seit<br />
Anfang der 1990er Jahr wurden u. a.<br />
die komplette Kläranlagen-Kapazitäten<br />
für eine moderne <strong>Abwasser</strong>reinigung<br />
geschaffen, bisher über<br />
200 km geschlossene <strong>Abwasser</strong>kanäle<br />
gebaut und rund 70 km<br />
Gewässer renaturiert. Die Entstehung<br />
des Neuen Emschertals – mit<br />
diesem Begriff prägte Dr. Stemplewski<br />
ein bleibendes „Markenzeichen“<br />
für das Ziel des Umbau-Programms<br />
– soll Anfang des kommenden Jahrzehnts<br />
mit der Umgestaltung des<br />
Emscher-Hauptlaufes abgeschlossen<br />
werden.<br />
An der Lippe konnte unter ihm<br />
die Wende von einem stark belasteten<br />
Industriefluss zu einem Fluss<br />
mit hohem Wert für Ökologie und<br />
Freizeit geschafft werden. Durch<br />
Modernisierung und Ausbau der<br />
Kläranlagen ist die Lippe deutlich<br />
sauberer geworden, naturnahe Ge -<br />
wässerstrukturen sind Grundlage für<br />
eine wachsende Artenvielfalt. Mit<br />
großem persönlichem Einsatz hat<br />
der Vorstandsvorsitzende die Umsetzung<br />
des Sesekeprogramms im Kreis<br />
Unna erreicht, das als kleineres<br />
Gegenstück des Emscher-Umb<strong>aus</strong><br />
die offene <strong>Abwasser</strong>führung für ein<br />
ganzes Flussgebiet beseitigt.<br />
Als „Bürger des Ruhrgebiet“<br />
wurde Dr. Stemplewski im vergangenen<br />
Jahr für seine Verdienste<br />
geehrt.<br />
Raimund Echterhoff hatte als<br />
jüngstes Vorstandsmitglied von<br />
Emschergenossenschaft und Lippeverband<br />
Ende 2006 die Leitung des<br />
Personalbereichs übernommen und<br />
dort für „frischen Wind“ gesorgt.<br />
Unter seiner Verantwortung wurden<br />
zahlreiche Projekte geboren,<br />
die vor allem der Qualifizierung, der<br />
Gesundheit und der familiären Situation<br />
der rund 1500 Beschäftigten<br />
zugute kommen. Dafür wurden die<br />
beiden <strong>Wasser</strong>verbände mit dem<br />
Dr. J. Stemplewski.<br />
Gesundheitspreis 2009 der AOK<br />
Rheinland und dem Corporated<br />
health award 2011 des Bundesarbeitsministeriums<br />
<strong>aus</strong>gezeichnet.<br />
Qualifizierungs- und Fortbildungsprogramme<br />
für sämtliche<br />
Führungsebenen wie z. B. der<br />
„Emscher-Campus“ zielen nicht nur<br />
auf das Fachliche, sondern vor allem<br />
auf die soziale Kompetenz von Vorgesetzten<br />
als Grundlage von Führung<br />
und Zusammenarbeit.<br />
Mit einer weitgehenden Flexibilisierung<br />
der Arbeitszeit für große<br />
Teile der Belegschaft und einer<br />
Reform des Leistungsentgelts, die<br />
breite Akzeptanz gefunden hat,<br />
konnte der neue Personalvorstand<br />
kostenneutrale, doch für die Mitarbeiterinnen<br />
und Mitarbeiter gleichwohl<br />
motivierende Veränderungen<br />
umsetzen.<br />
Als Ausbildungsunternehmen,<br />
das mit rund 60 Azubis über den<br />
eigenen Bedarf hin<strong>aus</strong> <strong>aus</strong>bildet,<br />
genießen Emschergenossenschaft<br />
und Lippeverband seit langem<br />
einen guten Ruf. In den letzten Jahren<br />
wurde die Zusammenarbeit mit<br />
Schulen in der Region – u. a. in Essen,<br />
Bochum und Hamm – intensiviert.<br />
Mai 2011<br />
484 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
Leute<br />
NACHRICHTEN<br />
Wolfram Such 75 Jahre<br />
Bauassessor Dipl.-Ing. Wolfram<br />
Such, langjähriger Geschäftsfüh<br />
rer des Wahnbachtalsperrenverbandes<br />
in Siegburg, feierte am<br />
19. April 2011 seinen 75. Geburtstag.<br />
Sein Weg führte ihn nach der<br />
Reifeprüfung an der Oberschule in<br />
Haldensleben/Sachsen-Anhalt zum<br />
Studium des Bauingenieurwesens<br />
an die Technische Hochschule in<br />
Dresden und nach kurzen Tätigkeiten<br />
als Geohydrologe in der<br />
Braunkohlenindustrie in Leipzig<br />
und bei der Bundesanstalt für <strong>Wasser</strong>bau<br />
in Hamburg zum damaligen<br />
<strong>Wasser</strong>wirtschaftsamt Bonn. Dort<br />
beschäftigte er sich mit Planungen<br />
für die Trinkwasserversorgung im<br />
Regierungsbezirk Köln, einer Aufgabe,<br />
die ihn sein ganzes Berufsleben<br />
nicht mehr loslassen sollte.<br />
Nach Ableistung des Vorbereitungsdienstes<br />
für den höheren bautechnischen<br />
Verwaltungsdienst in<br />
der <strong>Wasser</strong> wirtschaftsverwaltung<br />
Nordrhein-Westfalen mit dem so<br />
genannten Bauabschnitt beim<br />
Wahnbachtalsperren verband legte<br />
er im Februar 1965 die Große Staatsprüfung<br />
ab. Anschließend leitete er<br />
den Geschäftsbereich <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
beim <strong>Wasser</strong>wirtschaftsamt<br />
Bonn, bevor er am 1. April<br />
1966 zum stellvertretenden Ge -<br />
schäftsführer und Leiter der Planungs-,<br />
Bau- und Grunderwerbs -<br />
abteilung beim Wahnbachtal -<br />
sperrenverband bestellt wurde. In<br />
dieser Zeit bestimmten der Bau des<br />
Grundwasserwerkes Untere Sieg,<br />
der umfangreiche Aus bau des Rohrleitungsnetzes<br />
nach Bonn und in<br />
den westlichen Rhein-Sieg-Kreis,<br />
der Bau mehrerer großer Trinkwasserbehälter<br />
und Pumpwerke<br />
sowie der Phosphor-Eliminierungsanlage<br />
am Vorbecken der Wahnbachtalsperre<br />
einschließlich der<br />
Reststoffentsorgung sein berufliches<br />
Wirken.<br />
Nach seiner Wahl zum Geschäftsführer<br />
des Wahnbachtalsperrenverbandes<br />
im Jahr 1989 griff er die Planungen<br />
für ein weiteres Grundwasserwerk<br />
im Hennefer Siegbogen<br />
zur Sicherung der Trinkwasserversorgung<br />
durch den Wahnbachtalsperrenverband<br />
auf und schaffte dadurch<br />
die Vor<strong>aus</strong>setzungen, die Anlagen<br />
des Verbandes den Anforderungen<br />
an eine qualitativ hochwertige und<br />
nachhaltig angelegte Trinkwasserversorgung<br />
anzupassen. Aufgrund<br />
der damit vorhandenen größeren<br />
Aufbereitungskapazitäten konnte<br />
unter seiner Federführung die<br />
zusätzliche Trinkwasserversorgung<br />
von Teilen des Kreises Ahrweiler im<br />
Land Rheinland-Pfalz umgesetzt<br />
werden.<br />
Wolfram Such.<br />
Die Kooperation mit den Landwirten<br />
in den drei <strong>Wasser</strong>schutzgebieten<br />
des Verbandes und die<br />
von ihm mit Um sicht und Ausdauer<br />
betriebenen Verhandlungen zur<br />
Umsetzung von Schutz- und Vor -<br />
sorgemaßnahmen durch die Landwirtschaft<br />
führten auf lokaler und<br />
regionaler Ebene zu einer erfolgreichen<br />
Umsetzung der Vereinbarungen<br />
zwischen dem Land Nordrhein-<br />
Westfalen, der Landwirtschaft und<br />
der <strong>Wasser</strong>wirtschaft.<br />
Die jahrzehntelangen Erfahrungen<br />
in der Trinkwasserversorgung<br />
und sein damit begründetes<br />
umfangreiches Fachwissen hat er<br />
als Verfasser zahlreicher Fachartikel,<br />
Mitautor des Taschenbuchs der<br />
<strong>Wasser</strong>wirtschaft, als Prüfer beim<br />
Oberprüfungsamt für den höheren<br />
bautechnischen Verwaltungsdienst,<br />
als Dozent bei vielen Semina ren<br />
und Vortragsveranstaltungen sowie<br />
als Lehrbeauftragter für die <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
an der Gesamthochschule<br />
Siegen an die Fachkollegen<br />
und den Nachwuchs weitergegeben.<br />
In den Gremien von DVGW, DWA<br />
und LAWA hat er über lange Jahre<br />
mitgearbeitet. Als Vorsitzender der<br />
Arbeitsgemeinschaft Trinkwassertalsperren<br />
e. V., des Zusammenschlusses<br />
von Trinkwassertalsperren-Betreibern<br />
<strong>aus</strong> den alten<br />
und neuen Bundesländern sowie<br />
dem westlichen Europa, hat er<br />
intensiv die Integration der Verbände<br />
und Versorgungsunternehmen<br />
<strong>aus</strong> den neuen Bundesländern<br />
gefördert.<br />
Bei Einsätzen in Katastrophengebieten,<br />
unter anderem in Äthiopien,<br />
Somalia, West-Beirut und dem<br />
Sudan hat er im Rahmen seiner<br />
ehrenamtlichen Tätigkeit für die<br />
Bundesanstalt Technisches Hilfswerk<br />
umfangreiche Erfahrun gen<br />
auf diesem Gebiet gesammelt und<br />
weitergegeben.<br />
In den vergangenen Jahren hat<br />
er sich vor allem mit dem historischen<br />
<strong>Wasser</strong>bau als Vorsitzender<br />
und Mitbegründer der Deutschen<br />
<strong>Wasser</strong> historischen Gesellschaft e. V.<br />
beschäftigt und mit seinem Engagement<br />
vielen Fachkollegen die<br />
Welt des <strong>Wasser</strong>b<strong>aus</strong> und der <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />
in Altertum, Mittelalter<br />
und Neuzeit vermittelt.<br />
Wir gratulieren Wolfram Such<br />
herzlich zum 75. Geburtstag und<br />
wünschen für die Zukunft Gesundheit,<br />
Glück und Zufriedenheit.<br />
Norbert Eckschlag<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 485
NACHRICHTEN<br />
Vereine, Verbände und Organisationen<br />
Inspektion und Wartung von<br />
<strong>Wasser</strong>verteilungsanlagen<br />
Nachfrage bei der Zertifizierung nach DVGW-Arbeitsblatt W 491 noch zögerlich<br />
Quelle: Sewerin<br />
Im Februar 2007 erschienen die<br />
DVGW-Regelwerke W 491-1 und<br />
W 491-2 unter dem Titel „Qualifikationskriterien<br />
für Unternehmen zur<br />
Inspektion und Wartung von <strong>Wasser</strong>verteilungsanlagen“.<br />
Teil 1 definiert<br />
die Anforderungen an das<br />
Unternehmen und Teil 2 gibt den<br />
Schulungsplan der Fachkräfte für<br />
die <strong>Wasser</strong>rohrnetzinspektion vor.<br />
Bei der Erstellung beider Regeln<br />
waren sich die Gremien des DVGW<br />
einig, dass eine Verbesserung von<br />
Personalqualifikation und Arbeitsqualität<br />
im Bereich Instandhaltung<br />
der <strong>Wasser</strong>netze erzielt werden<br />
muss.<br />
Der DVGW hat in der jüngeren<br />
Vergangenheit mehrere Regelwerke<br />
zur Unternehmensqualifikation<br />
als Grundlage für eine Zertifizierung<br />
in Kraft gesetzt und die<br />
DVGW CERT GmbH mit den entsprechenden<br />
Zertifizierungsverfahren<br />
beauftragt. Nun hat sich<br />
gezeigt, dass allein das Angebot<br />
einer Zertifizierung nicht gleichzeitig<br />
eine Nachfrage erzeugt. Ganz im<br />
Gegenteil, die Marktdurchdringung<br />
ist ein langwieriger Prozess und<br />
nimmt mehrere Jahre in Anspruch.<br />
Entwickelt sich aber eine Zertifizierung<br />
innerhalb der ersten fünf Jahre<br />
nicht erfolgreich, so ist eine Marktakzeptanz<br />
kaum mehr zu erzielen.<br />
Der Zertifizierung nach DVGW-<br />
Arbeitsblatt W 491-1 droht damit<br />
ein Scheitern. Den Erfolg einer<br />
neuen Zertifizierung kann der Zertifizierungsanbieter<br />
jedoch allein<br />
nicht sicherstellen, er benötigt die<br />
Unterstützung der Branche. Die<br />
Nachfrage nach einer Zertifizierung<br />
beruht vor allem darauf, dass das<br />
Zertifikat zu einem entscheidenden<br />
Vergabekriterium wird.<br />
Alle qualitätsorientierten Fachunternehmen<br />
sollten eine Vorreiterrolle<br />
übernehmen und das Zertifikat<br />
erwerben. Je mehr Anbieter mit<br />
einem Zertifikat an den Markt<br />
gehen, umso größer werden der<br />
Bekanntheitsgrad und die Akzeptanz<br />
sein. Tatsächlich aber warten<br />
viele Unternehmen zunächst ab,<br />
ob die Zertifizierung nach DVGW-<br />
Arbeitsblatt W 491-1 Erfolg haben<br />
wird. Die DVGW-Zertifizierung ist<br />
anspruchsvoll und erzeugt Aufwand,<br />
dessen Investment sich langfristig<br />
rechnen muss. Das Zertifikat<br />
muss Marktvorteile gegenüber Mitbewerbern<br />
bieten, die diesen Qualitätsnachweis<br />
nicht vorweisen können.<br />
Den entscheidenden Einfluss<br />
auf den Erfolg einer Zertifizierung<br />
haben die Auftrag geber. Sie müssen<br />
die Anbieter dazu bewegen, sich zu<br />
qualifizieren. Die Auftragsvergabe<br />
sollte von der im DVGW-Arbeitsblatt<br />
W 491-1 abgebildeten Qualifikation<br />
des Unternehmens und seiner Mitarbeiter<br />
abhängig gemacht werden,<br />
die dann z. B. durch ein Zertifikat<br />
leicht belegt werden kann. Dabei<br />
stellt sich bei der Einführung einer<br />
Zertifizierung das Problem, dass<br />
zunächst zu wenig Bieter über das<br />
Zertifikat verfügen und somit das<br />
Ausschreibungskriterium faktisch<br />
nicht erfüllt werden kann. Diese<br />
Hürde kann nur überwunden werden,<br />
wenn quali fizierte Anbieter bei<br />
der Zertifizierung eine Vorreiterrolle<br />
spielen.<br />
Auftraggeber haben die Möglichkeit,<br />
anstelle des Zertifikats die<br />
Darlegung der Qualifikation durch<br />
gleichwertige Nachweise zu verlangen.<br />
Die Bestimmungen des Regelwerkes<br />
sind dennoch zu beachten.<br />
Somit ist der Bieter in der Pflicht,<br />
eine Dokumentation analog den<br />
Antragsunterlagen für die Zertifizierung<br />
zusammenzustellen. Der verantwortliche<br />
Fachmann ist namentlich<br />
zu benennen, seine Qualifikation<br />
bezüglich Ausbildung, Er -<br />
fahrung und Weiterbildung muss<br />
dem DVGW-Arbeitsblatt W 491-1<br />
entsprechen. Das Unternehmen<br />
hat einschlägige Referenzen vorzulegen,<br />
qualifiziertes Fachpersonal<br />
und geeignete Ausrüstung sind zu<br />
be legen. Darüber hin<strong>aus</strong> muss das<br />
Unternehmen ein zuverlässiges Ma -<br />
nagementsystem eingeführt haben.<br />
Dies erfordert eine umfangreiche<br />
Bietermappe, die ständig zu aktualisieren<br />
ist. Der Auftraggeber hat<br />
nicht nur das Recht, sondern auch<br />
die Pflicht, sich von der Fachkunde<br />
und Leistungsfähigkeit der Bieter zu<br />
überzeugen, und muss eine geeignete<br />
Prüfung durchführen. Es liegt<br />
auf der Hand, dass beide Parteien<br />
einen hohen Aufwand mit den Darlegungen<br />
und Prüfungen haben.<br />
Somit werden beide Seiten schnell<br />
zu der Erkenntnis kommen, dass die<br />
Zertifizierung anfänglich Ressourcen<br />
bindet und Kosten erzeugt,<br />
aber langfristig Entlastung schafft<br />
und wirtschaftlich die bessere Wahl<br />
darstellt.<br />
Die technischen Gremien des<br />
DVGW haben das Regelwerk<br />
W 491-1 beschlossen, da in den vor<strong>aus</strong>gegangenen<br />
Beratungen ein<br />
Bedarf für die Zertifizierung festgestellt<br />
wurde. Als Hauptargumente<br />
wurden die teilweise schlechte Qualität<br />
der Arbeiten und der Wunsch<br />
nach verlässlichen Auswahlkriterien<br />
für qualifizierte Fachfirmen ge -<br />
nannt. Die Betreiber von <strong>Wasser</strong>transport-<br />
und Verteilungsanlagen<br />
müssen auf ihre Dienstleister vertrauen<br />
können. Eine belastbare<br />
Zustandsbeurteilung der Netze liefert<br />
die Grundlage für das Instandhaltungskonzept.<br />
Eine zuverlässig<br />
durchgeführte Wartung erhöht<br />
deren Betriebssicherheit. Die Ausführungsqualität<br />
von Inspektion<br />
und Wartung steht in direktem<br />
Zusammenhang mit dem wirt-<br />
Mai 2011<br />
486 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
Vereine, Verbände und Organisationen<br />
NACHRICHTEN<br />
schaftlichen Betrieb der Anlagen.<br />
Zudem droht bei einer langen und<br />
möglicherweise vermeidbaren Un -<br />
terbrechung der Versorgung ein<br />
Imageschaden.<br />
Die Zertifizierung macht eine<br />
einfache und zuverlässige Bewertung<br />
der Anbieter möglich. Dieses<br />
Auswahlinstrument steht für Arbeiten<br />
im Bereich W 491-1 zur Verfügung,<br />
wird jedoch wenig genutzt.<br />
Dies verwundert umso mehr, da<br />
der größte Teil der Teilnehmer an<br />
den Fortbildungsveranstaltungen<br />
zum DVGW-Hinweis W 491-2 <strong>aus</strong><br />
Per sonal der <strong>Wasser</strong>versorgungsunternehmen<br />
besteht. Das ist ein<br />
Indiz dafür, dass die Betreiber der<br />
<strong>Wasser</strong>versorgungsanlagen großen<br />
Wert auf eine gute fachliche Qualifikation<br />
des Personals auch in<br />
diesem Teil bereich legen. Das<br />
Qualitäts bewusstsein ist bei den<br />
Auftraggebern somit nachweislich<br />
vorhanden. Dennoch wird die<br />
Zertifizierung als Zeugnis der<br />
Qua lifikation der Dienstleistungsunternehmen<br />
bisher nicht nachgefragt.<br />
Ist das Gefährdungspotenzial in<br />
der <strong>Wasser</strong>versorgung geringer als<br />
in der Gasversorgung? Diese Frage<br />
mag zunächst provokativ klingen,<br />
führt aber zu der Tatsache, dass die<br />
Aufträge zur Rohrnetzüberprüfung<br />
im Gasbereich fast <strong>aus</strong>schließlich an<br />
zertifizierte Firmen gehen. Dieses<br />
Ziel wäre für die Trinkwasserversorgung<br />
ebenso bedeutend, liegt aber<br />
noch in weiter Ferne. Technisch und<br />
kaufmännisch verantwortliche Entscheidungsträger<br />
bei den Betreibergesellschaften<br />
sollten den Verzicht<br />
auf das Zertifikat nochmals überdenken.<br />
Im Schadensfall ist eine<br />
qualifizierte Auswahl des Bieters<br />
möglicherweise rechtssicher nachzuweisen.<br />
Der Auftraggeber muss<br />
dazu ein geeignetes System unterhalten,<br />
andernfalls kann ein Organisationsverschulden<br />
entstehen, für<br />
das unter Umständen die Geschäftsführung<br />
oder die technische Führungskraft<br />
verantwortlich gemacht<br />
wird. Sie tragen eine hohe Verantwortung<br />
für den Betrieb der Netze<br />
und müssen ihren Aufgaben wie<br />
Auswahl, Anleitung und Überwachung<br />
nachkommen. Die technische<br />
Führungskraft sollte bei der<br />
Auswahl fachlich geeigneter Unternehmen<br />
daher unbedingt einbezogen<br />
werden und auf eine Durchsetzung<br />
der Anforderungen <strong>aus</strong> dem<br />
Regelwerk bestehen.<br />
Für Fragen zum Thema Zertifizierung<br />
von Fachunternehmen steht<br />
die DVGW CERT GmbH mit ihren<br />
Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern<br />
unter der Telefonnummer (0228)<br />
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gerne zur Verfügung.<br />
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S1 / 2009<br />
Volume 150<br />
INTERNATIONAL<br />
ISSN 0016-3651<br />
B 5399<br />
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3/ 2010<br />
Jahrgang 151<br />
ISSN 0016-3651<br />
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Established in 1858, »<strong>gwf</strong> – <strong>Wasser</strong> | <strong>Abwasser</strong>« is regarded<br />
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water supply, pollution control, water purification and<br />
sewage engineering.<br />
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of several federations and trade associations. It comprises<br />
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Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> Fax: +49 487 (0)89/45051-207
RECHT UND REGELWERK<br />
Regelwerk <strong>Wasser</strong><br />
W 307 Entwurf: Verfüllung des Ringraumes zwischen Mantel- und<br />
Produktrohren bei der Kreuzung von Bahnanlagen, Straßen und<br />
<strong>Wasser</strong>straßen, 03/2011<br />
W 307 liegt im Entwurf vom<br />
März 2011 vor und kann bis<br />
30. Juni 2011 kommentiert<br />
werden<br />
Kreuzungen von unterirdischen<br />
Druckrohrleitungen mit Verkehrswegen<br />
werden unterschiedlich hergestellt,<br />
mit und ohne Mantelrohr.<br />
Gründe hierfür sind u. a. unterschiedliche<br />
Werkstoffe und Verbindungstechniken<br />
der Produktrohre<br />
und dar<strong>aus</strong> resultierende statische,<br />
korrosionsschutztechnische und<br />
betriebstechnische Aspekte. Für<br />
den Fall der Ringraumverfüllung<br />
soll W 307 eine Grundlage zur Planung<br />
und Ausführung bieten, einschließlich<br />
der Wahl geeigneter<br />
Verfüllstoffe und deren Prüfung.<br />
Die Vorgängerfassung des Ar -<br />
beitsblatts von 1977 wurde 2005<br />
<strong>aus</strong> Gründen mangelnder Aktualität<br />
zurückgezogen. Eine Ablehnung<br />
oder auch nur Infragestellung der<br />
Ringraumverfüllung beim Einbau<br />
einer <strong>Wasser</strong>leitung in ein Mantelrohr<br />
unterhalb einer Bahnanlage<br />
war damit nie bezweckt. Zahlreiche<br />
Nachfragen haben allerdings den<br />
Bedarf an einem solchen Arbeitsblatt<br />
verdeutlicht.<br />
Gegenüber der Vorgängerfassung<br />
von 1977 erfolgten insbesondere<br />
folgende Änderungen:<br />
Wegfall von Ausführungen zu<br />
Aspekten, die über die<br />
Verfüllung hin<strong>aus</strong>gehen und in<br />
anderen technische Regeln<br />
hinreichend enthalten sind<br />
Wegfall der Einschränkung auf<br />
Bahngelände<br />
Wegfall der Einschränkung auf<br />
bestimmte Werkstoffe<br />
Verallgemeinerung von<br />
Anforderungen anhand<br />
funktionaler Leistungsmerkmale<br />
und Schutzziele<br />
Wesentliche Inhalte des Arbeitsblattes<br />
sind:<br />
Ziel der Ringraumverfüllung<br />
Rahmenbedingungen des<br />
Korrosionsschutzes bei<br />
metallischen Bauteilen<br />
Ausführung der Ringraumverfüllung<br />
Anforderungen zum Verfüllstoff<br />
von der Herstellung bis zur<br />
Verarbeitung (Ausgangsstoffe,<br />
Bindemittel, Zugabewasser,<br />
Zusatzstoffe/-mittel,<br />
Suspension/Mischung, <strong>Wasser</strong>/<br />
Bindemittel-Wert, Dichte,<br />
Fließverhalten, Sedimentation,<br />
Verarbeitungszeit/-temperatur,<br />
Hydratationswärme)<br />
Anforderungen zum erhärteten<br />
Verfüllstoff (Druckfestigkeit,<br />
pH-Wert, <strong>Wasser</strong>durchlässigkeit,<br />
spezifischer elektrischer<br />
Widerstand, Durchbruchspotential<br />
und Passivstromdichte)<br />
Nachweise vor und nach der<br />
Verfüllung (einschließlich<br />
Muster-B<strong>aus</strong>tellenprotokoll),<br />
technische Spezifikation des<br />
Verfüllstoffs, Verarbeitungshinweis,<br />
Dokumentation<br />
Preis:<br />
€ 20,59 für Mitglieder;<br />
€ 27,45 für Nichtmitglieder.<br />
W 650 Entwurf: Gestaltung von Gas<strong>aus</strong>t<strong>aus</strong>chapparaten, 03/2011<br />
Neues DVGW-Arbeitsblatt<br />
W 650 im März 2011 als<br />
Entwurf veröffentlicht<br />
Das Arbeitsblatt gilt für Gas<strong>aus</strong>t<strong>aus</strong>chapparate<br />
in der Trinkwasseraufbereitung<br />
sowie für dazugehörige<br />
Nebenaggregate.<br />
Bei der Aufbereitung von Rohwässern<br />
zu Trinkwasser kommt es<br />
häufig vor, dass Gase im <strong>Wasser</strong><br />
gelöst oder <strong>aus</strong> dem <strong>Wasser</strong> entfernt<br />
werden müssen, um das Aufbereitungsziel<br />
zu erreichen. Vielerlei<br />
Apparate und Nebenaggre gate<br />
werden verwendet, die konstruktiv<br />
sehr unterschiedlich gestaltet sein<br />
können, um diese Aufgaben zu<br />
erfüllen.<br />
Ziel des Arbeitsblattes ist es, <strong>Wasser</strong>werksbetreibern<br />
einen Überblick<br />
über die einsetzbaren Anlagen mit<br />
ihren Vor- und Nachteilen zu verschaffen<br />
und so Unterstützung bei<br />
der Verfahrens<strong>aus</strong>wahl bzw. bei der<br />
Gestaltung der Anlagen zu bieten.<br />
Dabei wird insbesondere auf Funktion,<br />
Konstruktion und Betrieb von<br />
Flachbelüftern, Kolonnen, Kaskaden,<br />
Strahlapparaten, Verdüsungsanlagen<br />
und Oxidatoren eingegangen.<br />
Neben den Apparaten, in denen<br />
der Gas<strong>aus</strong>t<strong>aus</strong>ch erfolgt, werden<br />
auch die Anforderungen an die<br />
notwendigen Nebeneinrichtungen<br />
beschrieben und Hinweise zu einer<br />
wirtschaftlichen Betriebsweise ge -<br />
geben.<br />
W 650 wurde vom Projektkreis<br />
„Maschinelle Einrichtungen in Aufbereitungsanlagen“<br />
im Technischen<br />
Komitee „Anlagentechnik“ erarbeitet.<br />
Etwaige Einsprüche per E-Mail bis<br />
zum 30. Juli 2011 an gies@dvgw.de<br />
Preis:<br />
€ 27,61 für Mitglieder;<br />
€ 36,82 für Nichtmitglieder.<br />
Mai 2011<br />
488 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
RECHT UND REGELWERK<br />
W 554: Geregelte Zirkulationsventile, 03/2011<br />
Das DVGW-Arbeitsblatt W 551<br />
beschreibt Anforderungen an<br />
das Temperaturniveau in Zirkulationssystemen.<br />
Zur Einhaltung des<br />
Temperaturnive<strong>aus</strong> können geregelte<br />
Zirkulationsventile eingesetzt<br />
werden. Anforderungen und Prüfungen<br />
für diese Produkte sind in<br />
dieser Prüfgrundlage beschrieben,<br />
die vom Projektkreis W-PK-3-5-1<br />
„Armaturen“ im Technischen Komitee<br />
W-TK-3-5 „Armaturen und Apparate“<br />
erarbeitet wurde.<br />
Diese Prüfgrundlage ersetzt die<br />
DVGW VP 554:2003-4. Gegenüber<br />
der DVGW VP 554 wurden die folgenden<br />
Änderungen festgelegt. In<br />
der neuen Prüfgrundlage werden<br />
nicht nur thermostatische Regulierventile<br />
beschrieben, sondern auch<br />
andere Regulierventile. Zum zweiten<br />
wurden die Anforderungen<br />
des DVGW-Arbeitsblattes W 570-1<br />
„Armaturen für die Trinkwasser-Installation<br />
– Teil 1: Anforderungen<br />
und Prüfungen für Gebäudearmaturen“<br />
integriert. Die Anforderungen<br />
an die Biegefestigkeit der<br />
Armaturen und deren Prüfung wurden<br />
fixiert.<br />
Die Prüfgrundlage gilt für geregelte<br />
Zirkulationsventile für den<br />
Einbau in Trinkwasser-Zirkulationsleitungen<br />
in den Nennweiten von<br />
DN 15 bis DN 32 und einem Nenndruck<br />
von PN 10.<br />
Preis:<br />
€ 15,97 für Mitglieder;<br />
€ 21,29 für Nichtmitglieder.<br />
W 392-2: Inspektion, Wartung und Betriebsüberwachung von<br />
<strong>Wasser</strong>verteilungsanlagen – Teil 2: Fernwasserversorgungssysteme; Maßnahmen,<br />
Verfahren und Bewertungen, 03/2011<br />
Dieses Arbeitsblatt wurde von<br />
einem Projektkreis im Technischen<br />
Komitee „Anlagen- und<br />
Betriebsmanagement in der <strong>Wasser</strong>verteilung“<br />
erarbeitet. Es gilt<br />
für Inspektion, Wartung und<br />
Betriebsüberwachung von Fernwasserversorgungssystemen<br />
einschließlich<br />
der Armaturen in<br />
Behältern soweit diese zum<br />
Betrieb des Fernwasserversorgungssystems<br />
erforderlich sind. Es<br />
kann darüber hin<strong>aus</strong> auch für<br />
überörtliche Versorgungssysteme,<br />
einschließlich Zubringerleitungen,<br />
angewendet werden. Für Ortsnetze,<br />
<strong>Wasser</strong>speicher und Pumpwerke<br />
gelten DVGW W 392 (A),<br />
DVGW W 300 (A) und DVGW W 610<br />
(A) bzw. DVGW W 614 (M).<br />
Während bei Ortsnetzen Störungen<br />
der <strong>Wasser</strong>lieferung meist<br />
nur vergleichsweise wenige Kunden<br />
betreffen, sind bei Fernwasserversorgungssystemen<br />
im gleichen<br />
Falle häufig großräumige Gebiete<br />
ohne Trinkwasser. In diesen überörtlichen<br />
Systemen werden auch teilweise<br />
Bauteile eingesetzt, die in<br />
Ortsnetzen nicht erforderlich sind.<br />
Dies bedingt erhöhte Anforderungen<br />
an Betriebsüberwachung, Inspektion<br />
und Wartung. Beispielsweise<br />
wird durch eine Verkürzung<br />
der Inspektions- und Wartungsintervalle<br />
gegenüber DVGW W 392 (A)<br />
eine Verringerung des Ausfall- bzw.<br />
Schadenrisikos erreicht.<br />
Die <strong>aus</strong>reichende Inspektion<br />
und Wartung mindert das Risiko<br />
des Auftretens von Störfällen. Inspektion<br />
und Wartung bilden auch<br />
eine Grundlage für die fortzuschreibenden<br />
Bewertungen der Leitungssysteme<br />
und schaffen somit<br />
eine technische Vor<strong>aus</strong>setzung für<br />
eine wirtschaftliche Erneuerung<br />
des Anlagenbestandes.<br />
Inspektion und Wartung werden<br />
hier gemeinsam behandelt, da es in<br />
vielen Fällen schwierig ist, Abläufe,<br />
Tätigkeiten und Arbeiten eindeutig<br />
dem jeweiligen Begriff nach DIN<br />
31051 zuzuordnen.<br />
<br />
Behälter<br />
ÜS<br />
Fallleitung<br />
Hauptleitung<br />
Zubringerleitung<br />
<strong>Wasser</strong>werk<br />
Pumpenleitung<br />
Überwachungsstation<br />
(ÜS)<br />
ÜS<br />
Großabnehmer<br />
(Städtisches<br />
Ballungsgebiet)<br />
Zwischenbehälter<br />
ÜS<br />
Ausschnitt Bild 4<br />
Drucksteigerungsanlage<br />
ÜS<br />
Zwischen- oder<br />
Kleinabnehmer<br />
(z.B. ländliche<br />
Siedlungen)<br />
Zwischenbehälter<br />
Großabnehmer<br />
(z.B. Industriegebiet)<br />
Beispiel für<br />
den Aufbau<br />
eines Fernwasserversorgungssystems<br />
mit Überwachungsstationen<br />
(ÜS).<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 489
RECHT UND REGELWERK<br />
Im neuen Arbeitsblatt W 392-2<br />
werden u. a. drei Überwachungskonzepte<br />
aufgeführt:<br />
Einfaches<br />
Überwachungskonzept:<br />
Erhebung einzelner Messwerte, die<br />
auf Grenzwerte überwacht werden,<br />
z. B. Überschreitung von vorgegebenen<br />
Durchflussgrößen, um Rohrschäden<br />
zu erkennen (Grenzwertüberwachungsverfahren).<br />
Die Beurteilung<br />
und die Reaktion auf eine<br />
Grenzwertverletzung erfolgt durch<br />
das Betriebspersonal.<br />
Mittleres<br />
Überwachungskonzept:<br />
Zusätzlich zum einfachen Überwachungskonzept,<br />
Verkleinerung<br />
der Überwachungsabschnitte, Erhebung<br />
von Messwerten an einer<br />
Messstelle beim Durchflussänderungsverfahren<br />
oder an mindestens<br />
zwei Messstellen beim Durchflussdifferenzverfahren,<br />
die zeitlich zueinander<br />
in Beziehung gesetzt werden.<br />
Die Beurteilung und die<br />
Reaktion erfolgt durch das Betriebspersonal<br />
oder automatisiert.<br />
Komplexes<br />
Überwachungskonzept:<br />
Zusätzlich zum mittleren Überwachungskonzept<br />
Erhebung und<br />
Speicherung einer höheren Anzahl<br />
von Messwerten an unterschiedlichen<br />
Orten, die zeitlich und örtlich<br />
mit EDV-Verfahren <strong>aus</strong>gewertet<br />
werden. Neben den aktuellen Werten<br />
kann auch die zeitliche Änderung<br />
der Messwerte (Gradienten)<br />
<strong>aus</strong>gewertet werden (z. B. Druckabfall-<br />
und Druckdifferenzverfahren).<br />
Eine Pl<strong>aus</strong>ibilitätsprüfung erfolgt<br />
im laufenden Betrieb, z. B. durch<br />
Abgleich mit einer gleichzeitig<br />
stattfindenden Durchflussberechnung.<br />
Die Beurteilung des Strömungszustands<br />
und die Reaktion<br />
auf die Beurteilung erfolgt durch<br />
das Prozessleitsystem. Das Betriebspersonal<br />
kann eingreifen.<br />
Bild 1 zeigt ein Beispiel für den<br />
Aufbau eines Fernwasserversorgungssystems.<br />
Für die Überwachung<br />
werden lange Fernleitungen<br />
in einzelne Abschnitte unterteilt,<br />
die jeweils an den Abschnittsenden<br />
miteinander verknüpft sind (Knoten).<br />
Knoten werden z. B. an Einspeisestellen<br />
großer Behälter, Kupplungen<br />
oder Pumpwerke gelegt. Hier<br />
lassen sich die erforderlichen<br />
betrieblichen Überwachungseinrichtungen<br />
wie Durchflussmesser<br />
oder Druckaufnehmer in den vorhandenen<br />
Bauwerken installieren.<br />
Preis:<br />
€ 31,70 für Mitglieder;<br />
€ 42,27 für Nichtmitglieder.<br />
Bezugsquelle:<br />
Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft<br />
Gas und <strong>Wasser</strong> mbH,<br />
Postfach 140151,<br />
D-53056 Bonn,<br />
Tel. (0228) 91 91 – 40,<br />
Fax (0228) 91 91 – 499,<br />
E-Mail: info@wvgw.de,<br />
www.wvgw.de<br />
Recht und Regelwerk<br />
Zurückgezogene Regelwerke<br />
Folgendes Regelwerk wurde zurückgezogen:<br />
VP 554<br />
Thermostatische Zirkulationsventile für den hydraulischen Abgleich in<br />
Warmwasser-Trinkwassersystemen<br />
08/1998 Wird ersetzt durch W 554<br />
Neue Merkblätter erschienen<br />
Entwurf Merkblatt DWA-M 162: Bäume, unterirdische Leitungen und Kanäle<br />
Bäume und unterirdische Verund<br />
Entsorgungsanlagen tragen<br />
auf unterschiedliche Weise<br />
maßgeblich zur Steigerung bzw.<br />
zum Erhalt der Lebensqualität bei.<br />
Die Ziele müssen jeweils im Einzelfall<br />
in Einklang gebracht werden.<br />
Praxiserfahrungen und aktuelle Forschungsergebnisse<br />
erforderten die<br />
Überarbeitung von zum Thema<br />
bereits existierenden textgleichen<br />
Veröffentlichungen (ATV-H 162/<br />
DVGW GW 125 (H) / FGSV Nr. 939).<br />
Die Normen DIN 1998 „Unterbringung<br />
von Leitungen und Anlagen<br />
in öffentlichen Flächen“ und<br />
DIN 18920 „Vegetationstechnik im<br />
Landschaftsbau – Schutz von Bäumen,<br />
Pflanzenbeständen und Vegetationsflächen<br />
bei Baumaßnahmen“<br />
stellen hohe Anforderungen an die<br />
Vereinbarkeit von Planung und<br />
Bau unterirdischer Leitungen und<br />
Kanäle sowie den Schutz von<br />
Bäumen. Gerade in den beengten<br />
Bereichen von Verkehrsflächen in<br />
Siedlungsgebieten lassen sich die<br />
Forderungen, z. B. nach Mindestabständen<br />
und gleichermaßen <strong>aus</strong>reichendem<br />
Raum für Bäume sowie<br />
Mai 2011<br />
490 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
RECHT UND REGELWERK<br />
unterirdische Leitungen und Ka -<br />
näle, häufig nicht vereinbaren.<br />
Um dennoch mögliche Wege zur<br />
gemeinsamen Nutzung des Raums<br />
durch Bäume sowie unterirdische<br />
Leitungen und Kanäle zu verdeutlichen,<br />
wurden im vorliegenden<br />
Merkblatt die Zusammenhänge<br />
zwischen Trassen und Wurzelwachstum<br />
kompakt dargestellt und Empfehlungen<br />
für Planung, Bau, Betrieb,<br />
Unterhalt (Instandhaltung) und<br />
Sanierung gegeben.<br />
Das Merkblatt richtet sind an<br />
Netzbetreiber, Grünflächen- und<br />
Forstverwaltungen, Straßenbaulastträger,<br />
Kommunalverwaltungen,<br />
Garten-/Landschaftsbaubetriebe<br />
und Tiefbauunternehmen sowie allgemein<br />
an Bauingenieure, Landschaftsarchitekten,<br />
Planer und<br />
Sachverständige. Es wurde von<br />
mehreren Verbänden verschiedener<br />
Fachrichtungen (DWA, DVGW, FGSV,<br />
FLL, GSTT, GALK, FNN) gemeinsam<br />
erarbeitet.<br />
Frist zur Stellungnahme<br />
Hinweise und Anregungen zu<br />
dieser Thematik nimmt die DWA-<br />
Bundesgeschäftsstelle gerne ent -<br />
gegen. Das Merkblatt DWA-M 162<br />
wird bis zum 31. Juli 2011 öffentlich<br />
zur Diskussion gestellt. Stellungnahmen<br />
richten Sie bitte schriftlich,<br />
nach Möglichkeit in digitaler Form<br />
(word-Vorlage unter www.dwa.de –<br />
Fachthemen – Entwässerungssysteme<br />
– Aus der Facharbeit) an die<br />
DWA-Bundesgeschäftsstelle:<br />
DWA-Bundesgeschäftsstelle,<br />
Dipl.-Ing. Christian Berger, Theodor-<br />
Heuss-Allee 17, D-53773 Hennef,<br />
Tel. (02242) 872-126, Fax (02242)<br />
872-135, E-Mail: berger@dwa.de<br />
Information:<br />
Mai 2011, 24 Seiten,<br />
ISBN 978-3-941897-84-7,<br />
Ladenpreis 32,00 Euro,<br />
fördernde DWA-Mitglieder 25,60 Euro.<br />
Entwurf Merkblatt DWA-M 612-1:<br />
Gewässerrandstreifen und Entwicklungskorridore für Fließgewässer<br />
Teil 1: Grundlagen und Funktionen, Entwicklungsziele, Planung und Realisierung<br />
Fließgewässer mit ihren Auen<br />
sind Landschaftselemente, die<br />
aufgrund ihrer Bedeutung für<br />
Mensch und Natur eines besonderen<br />
Schutzes bedürfen. Aufgrund<br />
der vielfältigen Wechselbeziehungen<br />
zwischen Fluss und Aue werden<br />
sie in modernen Gewässerentwicklungskonzepten<br />
als Einheit<br />
gesehen. Die Planungen sind deshalb<br />
auf eine gemeinsame Entwicklung<br />
dieser Bereiche angelegt.<br />
Fließgewässer und Auen bilden<br />
einen zusammenhängenden Biotopkomplex,<br />
der vielfältige Funktionen<br />
erfüllt. Dazu gehören: Natürlicher<br />
Uferschutz, Vergrößerung des<br />
Rückhalteraumes bei Hochwasser,<br />
Schaffung von Lebensräumen für<br />
eine Vielzahl von Arten, Abstandshalter<br />
und Puffer gegen Stoffeinträge<br />
u. a. m. In der Vergangenheit<br />
sind die gewässernahen Flächen<br />
durch anthropogene Einflüsse ständig<br />
reduziert bzw. in ihren Funktionalitäten<br />
stark eingeschränkt worden<br />
(z. B. Ausweisung von Siedlungs-<br />
und Gewerbegebieten,<br />
Verkehrsflächen und landwirtschaftliche<br />
Nutzung).<br />
Die Ausweisung von Gewässerrandstreifen<br />
bzw. Entwicklungskorridoren<br />
ist vor Ort vielfach kurzfristiger<br />
realisierbar. Gewässerrandstreifen<br />
bewirken ein Abrücken der<br />
angrenzenden Nutzungen vom<br />
Fließgewässer und eröffnen Möglichkeiten<br />
für eigendynamische<br />
Gewässerentwicklungen.<br />
Das neue Merkblatt ersetzt das<br />
DVWK-Merkblatt 244 „Uferstreifen<br />
an Fließgewässern – Funktion,<br />
Gestaltung und Pflege“ <strong>aus</strong> dem<br />
Jahre 1997. Es beschreibt die Funktionen,<br />
Gestaltung, Entwicklung und<br />
Pflege von Gewässerrandstreifen.<br />
Zusätzlich werden verschiedene<br />
Elemente zur Planung und Realisierung<br />
aufgezeigt. Das aktualisierte<br />
Merkblatt ist inhaltlich auch eine<br />
Fortschreibung des Merkblattes<br />
DVWK-M 204 „Ökologische Aspekte<br />
bei Ausbau und Unterhaltung von<br />
Fließgewässern“ <strong>aus</strong> dem Jahr 1984<br />
und detailliert das Merkblatt<br />
DWA-M 610 „Neue Wege der Gewässerunterhaltung<br />
– Pflege und Entwicklung<br />
von Fließgewässern“ <strong>aus</strong><br />
dem Jahr 2010 in Bezug auf die<br />
Gestaltung der ufernahen Flächen<br />
(auch als Uferstreifen bzw. Uferrandstreifen<br />
bezeichnet). Darüber<br />
hin<strong>aus</strong> ergänzt es u. a. die Merkblätter<br />
DWA-M 607 „Altgewässer –<br />
Ökologie, Sanierung und Neuanlage“<br />
und DWA-M 609 „Entwicklung<br />
urbaner Fließgewässer“ und dient<br />
der weiteren Komplettierung der<br />
DWA-Veröffentlichungen zum Themenbereich<br />
„Ausbau- und Unterhaltung<br />
von Fließgewässern“.<br />
Frist zur Stellungnahme<br />
Hinweise und Anregungen zu dieser<br />
Thematik nimmt die DWA-Bundesgeschäftsstelle<br />
gerne entgegen.<br />
Das Merkblatt DWA-M 612-1 wird<br />
bis zum 15. August 2011 öffentlich<br />
zur Diskussion gestellt. Stellungnahmen<br />
richten Sie bitte schriftlich,<br />
nach Möglichkeit in digitaler Form<br />
an die DWA-Bundesgeschäftsstelle:<br />
DWA-Bundesgeschäftsstelle, Dipl.-<br />
Geogr. Georg Schrenk, Theodor-<br />
Heuss-Allee 17, D-53773 Hennef,<br />
Tel. (02242) 872-210, Fax (02242)<br />
872-200, E-Mail: schrenk@dwa.de<br />
Information, Bezug:<br />
Mai 2011, 50 Seiten,<br />
ISBN 978-3-941897-82-3,<br />
Ladenpreis 55,00 Euro,<br />
fördernde DWA-Mitglieder 44,00 Euro,<br />
DWA-Shop: www.dwa.de/shop<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 491
FACHBERICHTE <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
Wie „gerecht“ ist die Struktur der<br />
<strong>Wasser</strong>tarife in Baden-Württemberg<br />
heute und im Lichte zukünftiger<br />
Entwicklungen?<br />
<strong>Wasser</strong>versorgung, <strong>Wasser</strong>preise, Tarifstruktur, Arbeitspreis, demografischer Wandel<br />
Frieder Haakh<br />
<strong>Wasser</strong>versorgung ist primär eine Vorhalteleistung.<br />
Vor diesem Hintergrund werden die derzeitigen<br />
Umlagen der <strong>Wasser</strong>versorgungskosten hinterfragt<br />
und am Kriterium eines „gerechten“ <strong>Wasser</strong>preises<br />
im Hinblick auf die Auswirkungen auf die einzelnen<br />
H<strong>aus</strong>halte untersucht. Es wird dargelegt, wie robust<br />
verschiedene Umlagesysteme bzw. die Tarifstruktur<br />
auf den demografischen Wandel reagieren. Dabei<br />
werden, aufbauend auf den Daten des Statistischen<br />
Bundesamtes und des Statistischen Landesamtes die<br />
„Trendvarianten“ bis 2050 herangezogen. Anhand<br />
exemplarischer Auswertungen werden die Auswirkungen,<br />
aufgeschlüsselt nach H<strong>aus</strong>haltsgrößen her<strong>aus</strong>gearbeitet.<br />
Ein Fazit fasst die wesentlichen<br />
E rgebnisse und den Handlungsbedarf zusammen.<br />
How “fair” is the Structuring of Water-Prices in Baden-<br />
Württemberg Both Today and in Regard to Future<br />
Developments?<br />
The supply of water is primarily a reserve capacity.<br />
With this in mind, the current allocation of water<br />
supply costs is being called into question and shall be<br />
examined to see that it meets the criteria of a “justifiable”<br />
water price with regard to its effects on individual<br />
households. It will show how strongly various<br />
allocation systems react to demographic change. In<br />
doing so, the “trend variations” shall be based on the<br />
data to be recorded until 2050 by the German Federal<br />
Bureau of Statistics (Statistisches Bundesamt) and<br />
the State Bureau of Statistics (Statistisches Landesamt).<br />
Using random evaluations, the effects shall be<br />
apportioned according to household size. A conclusion<br />
shall summarise the most important results and<br />
any need for action.<br />
1. Einleitung<br />
Im Beitrag soll untersucht werden, wie das derzeitige<br />
Tarifsystem in der <strong>Wasser</strong>versorgung im Zusammenhang<br />
mit der Definition eines „gerechten“ <strong>Wasser</strong>preises<br />
zusammenpasst und welche Schlussfolgerungen dar<strong>aus</strong><br />
zu ziehen sind. Weiterhin wird dargelegt, wie sensibel<br />
verschiedene Umlagesysteme auf die demografisch<br />
bevorstehenden Veränderungen reagieren.<br />
Als gerechter Preis (lateinisch: iustum pretium) wird ein<br />
nach ethisch-normativen Kriterien ermittelter Wert beim<br />
Aust<strong>aus</strong>ch von Gütern bezeichnet. Die Frage der Preisgerechtigkeit<br />
ist Thema der Wirtschaftsethik und in ihrem<br />
Ursprung auf Aristoteles zurückzuführen. Zur Beurteilung,<br />
ob ein gerechter Preis vorliegt, muss geklärt werden,<br />
welcher Gerechtigkeitsmaßstab einem Urteil über den<br />
Preis zugrunde liegt, auf welche Weise der Preis ermittelt<br />
wurde und ob diese Preisermittlung dem gewählten<br />
Maßstab für die Gerechtigkeit entspricht [1].<br />
Soweit erhält der eilige Sucher eine Auskunft <strong>aus</strong><br />
Wikipedia zum Thema „gerechter Preis“.<br />
2. Kalkulationsvorgaben<br />
Zu den Kalkulationsvorgaben für öffentlich-rechtliche<br />
Versorger haben Kiesl und Schielen [2] die wesentlichen<br />
Kriterien wie folgt zusammengefasst: Die Kommunalabgabengesetze<br />
(KAG) der Länder enthalten konkrete<br />
Vorgaben zur Kalkulation von Gebühren und Beiträgen<br />
und geben damit die Rahmenbedingungen für die<br />
überwiegende Zahl der öffentlich-rechtlich organisierten<br />
<strong>Wasser</strong>versorger vor. Der Ermessungsspielraum<br />
bei der Gebührenkalkulation und damit das anzustrebende<br />
Verhältnis der Kosten zu den Erlösen werden<br />
zudem durch bundesrechtliche Prinzipien und Grundsätze<br />
weitgehend reglementiert. Im Einzelnen handelt<br />
es sich dabei um folgende Kriterien:<br />
Äquivalenzprinzip: Dies besagt, dass die erhobene<br />
Gebühr in einem angemessenen Verhältnis zur<br />
erbrachten Gegenleistung zu stehen hat.<br />
Gleichheits- oder Gleichbehandlungsgrundsatz (auch<br />
Grundsatz der Gebührengerechtigkeit): Nach diesem<br />
Grundsatz darf Gleiches nicht willkürlich ungleich<br />
Mai 2011<br />
492 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Wasser</strong>versorgung<br />
FACHBERICHTE<br />
und Ungleiches nicht willkürlich gleich behandelt<br />
werden. Das heißt, dass bei identischer Inanspruchnahme<br />
der kommunalen Einrichtungen durch den<br />
Bürger in etwa gleich hohe Gebühren entstehen<br />
müssen.<br />
Grundsatz der Erforderlichkeit: Danach sind Kommunen<br />
zu sparsamem und wirtschaftlichem Handeln<br />
verpflichtet.<br />
Grundsatz des Vertrauensschutzes: Die Gebührenpflichtigen<br />
müssen dem in der Satzung festgelegten<br />
Gebührensatz vertrauen können. So müssen die<br />
Gebührenpflichtigen innerhalb eines Kalkulationszeitraumes<br />
nicht mit Gebührenschwankungen rechnen,<br />
es sei denn es treten unvorhergesehene Kostensteigerungen<br />
auf.<br />
Grundsatz der Periodengerechtigkeit: Bei der Periodengerechtigkeit<br />
ist zwischen dem Kalkulationszeitraum<br />
und dem Veranlagungszeitraum zu unterscheiden.<br />
Der Veranlagungszeitraum ist in aller Regel<br />
das Kalenderjahr. Der Kalkulationszeitraum kann<br />
je nach Bundesland auf bis zu 5 Jahre festgelegt<br />
werden. Während dieser Zeit sollte ein einheitlicher<br />
Gebührensatz bestehen.<br />
Kostendeckungsprinzip: Dieses Prinzip verbietet eine<br />
Überdeckung der vor<strong>aus</strong>sichtlich anfallenden Kosten<br />
durch das kalkulierte Gebührenaufkommen (Kostenüberschreitungsverbot).<br />
Andererseits sollen die Kosten<br />
gedeckt werden, ohne einen Gewinn zu erzielen.<br />
Betriebswirtschaftliche Grundsätze: In die Gebührenkalkulation<br />
dürfen nur solche Kosten einfließen,<br />
die nach betriebswirtschaftlichen Grundsätzen und<br />
anerkannten betriebswirtschaftlichen Methoden<br />
ermittelt werden.<br />
Eine Übersicht über die Kalkulation von <strong>Wasser</strong>preisen<br />
findet sich beispielsweise in dem Papier „Eckpunkte einer<br />
<strong>Wasser</strong>entgeltkalkulation in der <strong>Wasser</strong>wirtschaft“ [3].<br />
Im Zusammenhang mit <strong>Wasser</strong>entgelten und -preisen<br />
sollte an die „Preisgerechtigkeit“ ein enger definierter<br />
Maßstab angelegt werden, der die Inanspruchnahme<br />
der Infrastrukturdienstleistung sachgerecht abbildet<br />
und bei dem insbesondere das Kostendeckungsprinzip<br />
berücksichtigt ist. Die These hierzu lautet:<br />
„Gerecht ist ein <strong>Wasser</strong>preis dann, wenn die Kosten verursachergerecht<br />
gedeckt sind und Verbrauchsänderungen<br />
auch einer größeren Gruppe keine Preisveränderungen bei<br />
den übrigen <strong>Wasser</strong>kunden nach sich ziehen!“<br />
Dem liegt der schlichte betriebswirtschaftliche<br />
Ansatz zugrunde, dass sich die Kosten eines Produktes<br />
<strong>aus</strong> Fixkosten und einem variablem Anteil zusammensetzen<br />
und eine Veränderung der Menge sich allein auf<br />
die variablen Kosten <strong>aus</strong>wirkt.<br />
Für die weiteren Analysen soll auf die Daten <strong>aus</strong><br />
Baden-Württemberg zurückgegriffen werden. Demnach<br />
beträgt die Jahresrechnung je Einwohner 158 € bei einem<br />
spezifischen Preis von (1,91 + 2,25) = 4,16 €/m³ für Trink-<br />
Kosten K [€/a]<br />
derzeitiges<br />
Umlagemodell<br />
ΔK<br />
Verlauf der tatsächlichen variablen<br />
Kosten in €/m³<br />
Verlauf der Erlösfunktion beim<br />
derzeitigen Umlagemodell<br />
in €/m³<br />
ca. 30%<br />
fehlende Fixkostendeckung <strong>aus</strong> Δ Q beim<br />
bisherigen Umlagemodell<br />
Fixkostenanteil<br />
beim derzeitigen<br />
Umlagemodell<br />
Menge Q<br />
ΔQ<br />
und <strong>Abwasser</strong>, und einer Jahresnutzungsmenge von<br />
38 m³ [4–11]. Für den spezifischen <strong>Wasser</strong> gebrauch je<br />
Person in Abhängigkeit von der H<strong>aus</strong>haltsgröße wurde<br />
empirisch eine Verteilung gewählt, die gewährleistet,<br />
dass der Mittelwert erreicht und die Mengendegression<br />
für Mehrpersonenh<strong>aus</strong>halte berücksichtigt ist.<br />
3. Entwicklung der Privath<strong>aus</strong>halte bis 2050<br />
Für die Kommunen und auch die privaten <strong>Wasser</strong> versorgungsunternehmen<br />
ist die Art der Umlage der <strong>Wasser</strong>kosten<br />
von elementarer Bedeutung, insbesondere<br />
im Hinblick auf die Veränderungen, die im Zuge des<br />
demografischen Wandels [12, 13] auf sie zukommen.<br />
Die Tabelle 1 gibt hierzu einen Überblick. Es ist festzustellen,<br />
dass bis zum Jahr 2050 zwei generelle Trends<br />
auftreten: Zum einen die Entwicklung hin zu kleineren<br />
H<strong>aus</strong>halten, zum anderen ein Bevölkerungsrückgang<br />
um etwa 10 %. Dar<strong>aus</strong> ergeben sich folgende Fragen:<br />
In welchem Umfang werden heute die fixen und<br />
variablen Kosten von den unterschiedlichen H<strong>aus</strong>halten<br />
getragen?<br />
Wie entwickeln sich die <strong>Wasser</strong>preise, wenn am<br />
bisherigen Umlagesystem festgehalten wird?<br />
Wie könnte ein anderes Umlagesystem <strong>aus</strong>sehen?<br />
Wie wirkt ein weiterer Rückgang des spezifischen<br />
<strong>Wasser</strong>bedarfs auf die <strong>Wasser</strong>preise bei verschiedenen<br />
Umlagesystemen?<br />
4. Kosten der <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
Die Leistungen der <strong>Wasser</strong>versorgung bestehen primär<br />
darin, Trinkwasser in guter Qualität, jederzeit und in <strong>aus</strong>reichender<br />
Menge und entsprechenden Druck bereitzustellen<br />
(vgl. DIN 2000 1 [14]). Allerdings ist festzustellen,<br />
ca. 24%<br />
tatsächliche<br />
Fixkosten<br />
ca. 76%<br />
[ m³/a ]<br />
Bild 1. Zusammenhang von rückläufiger Menge und Fixkostendeckung.<br />
1 DIN 2000 Leitsätze für Anforderungen an Trinkwasser, Planung, Bau Betrieb und Instandhaltung<br />
der Versorgungsanlagen; Technische Regel des DVGW, Norm<strong>aus</strong>schuss <strong>Wasser</strong>wesen<br />
(NAW) im DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Oktober 2000; 6.1: „Die Sicherheit<br />
der Versorgung muss sowohl kurz- als auch langfristig in Bezug auf Qualität, Menge<br />
und Druck gegeben sein.“<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 493
FACHBERICHTE <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
Tabelle 1. Vor<strong>aus</strong>berechnung H<strong>aus</strong>halte; Entwicklung der Privath<strong>aus</strong>halte bis 2050 (Trendvariante) in Baden-Württemberg [4].<br />
Mehrpersonenh<strong>aus</strong>halte mit … Personen<br />
2 3 4 5 und mehr<br />
Jahr Insgesamt Einpersonenh<strong>aus</strong>halte<br />
durchschnittliche<br />
H<strong>aus</strong>haltsgröße<br />
Anzahl in 1000<br />
X = gesperrt , weil Aussage nicht sinnvoll ist.<br />
2010 5008 1859 1664 641 603 242 2,16<br />
2015 5060 1902 1722 632 574 229 2,13<br />
2020 5091 1935 1775 616 547 218 2,10<br />
2025 5087 1951 1805 596 525 219 2,08<br />
2050 4804 1977 1694 509 445 179 2,00<br />
Angaben in Prozent<br />
2010 100 37,1 33,2 12,8 12,0 4,8 X<br />
2015 100 37,6 34,0 12,5 11,3 4,5 X<br />
2020 100 38,0 34,9 12,1 10,7 4,3 X<br />
2025 100 38,4 35,5 11,7 10,3 4,1 X<br />
2050 100 41,2 35,3 10,6 9,3 3,7 X<br />
Personen 2010 1 859 000 3 328 000 1 923 000 2 412 000 1 210 000 10 732 000<br />
Prozent Personen im H<strong>aus</strong>halt 17,3 % 31,0 % 17,9 % 22,5 % 11,3 % 100,0 %<br />
Personen 2015 1 902 000 3 444 000 1 896 000 2 296 000 1 145 000 10 683 000<br />
Prozent Personen im H<strong>aus</strong>halt 17,8 % 32,2 % 17,7 % 21,5 % 10,7 % 100,0 %<br />
Personen 2025 1 951 000 3 610 000 1 788 000 2 100 000 1 050 000 10 499 000<br />
Prozent Personen im H<strong>aus</strong>halt 18,6 % 34,4 % 17,0 % 20,0 % 10,0 % 100,0 %<br />
Personen 2050 1 977 000 3 388 000 1 527 000 1 780 000 895 000 9 567 000<br />
Prozent Personen im H<strong>aus</strong>halt 20,7 % 35,4 % 16,0 % 18,6 % 9,4 % 100,0 %<br />
dass die derzeitige Preis- bzw. Gebührengestaltung nicht<br />
der einer Vorhalteleistung entspricht, sondern oft vom<br />
variablen Anteil dominiert wird. In der kommunalpolitischen<br />
Diskussion wird dies meist mit dem diffusen, aber<br />
nicht haltbaren Argument des „<strong>Wasser</strong>sparens“ und hierfür<br />
notwendiger Anreize für einen hohen „Arbeitspreis“<br />
begründet. Sehr umfassend wird das Thema in [15, 16,<br />
22] behandelt. Nachfolgend soll darauf eingegangen<br />
werden, welche Auswirkungen durch Veränderungen am<br />
Mengengerüst, z. B. durch den demografischen Wandel,<br />
auf die Preise entstehen und welche oft nicht bewussten<br />
Umverteilungen (durch die Missachtung des Kostendeckungsprinzips)<br />
dar<strong>aus</strong> resultieren.<br />
Hierzu ist es zunächst notwendig, die Zusammensetzung<br />
der Kosten der öffentlichen <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
nach Fixkosten und variablen Kosten zu analysieren. In<br />
dem vom VKU beauftragten Gutachten „Trinkwasserpreise<br />
in Deutschland“ [17] finden sich hierzu die<br />
wesentlichen Daten. Hinsichtlich des jeweiligen Anteils<br />
der variablen Kosten an den Kostenarten begründet<br />
sich der Verteilungsschlüssel (auch <strong>aus</strong> eigener Erfahrung)<br />
wie folgt:<br />
Personal: Hier sind etwa 10 % variabel, denn ein weitgehend<br />
automatisierter Betrieb erfordert keine<br />
höheren Personalaufwendungen bei Spitzenbedarf<br />
oder in Trockenjahren, ebenso führt eine rückläufige<br />
<strong>Wasser</strong>abgabe bei identischer Struktur in der Regel<br />
zu keiner geringeren Personal<strong>aus</strong>lastung. Lediglich<br />
mittelfristig werden sich Wartungsarbeiten und<br />
Instandsetzungen verändern.<br />
Sonstige betriebliche Kosten: Hier wird davon<br />
<strong>aus</strong>gegangen, dass diese zu 50 % von der<br />
Bereitstellungsmenge abhängen.<br />
Steuern und Abgaben: Hier wird von einem Anteil in<br />
Höhe der variablen Kosten <strong>aus</strong>gegangen, der sich<br />
iterativ zu 23,5 % bestimmt.<br />
<strong>Wasser</strong>entnahmeentgelt:<br />
Dies ist zu 100 % mengenabhängig.<br />
Stoffe zur <strong>Wasser</strong>aufbereitung:<br />
Diese sind zu 100 % mengenabhängig.<br />
<strong>Wasser</strong>bezug: Die Kosten sind zu 100 % mengenabhängig.<br />
<strong>Energie</strong>bezugskosten: Zu 80 % sind die <strong>Energie</strong>kosten<br />
mengenabhängig. Nicht mengenabhängig sind die<br />
Mai 2011<br />
494 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Wasser</strong>versorgung<br />
FACHBERICHTE<br />
Netznutzungsentgelte, wenn davon <strong>aus</strong>gegangen<br />
wird, dass diese vom Spitzentag im Jahr mit der<br />
höchsten Leistungsanforderung bestimmt werden.<br />
Sonstige Materialkosten: Hier wird geschätzt,<br />
dass diese zu 50 % mengenabhängig sind.<br />
Fremdleistungen: Auch hier wird von einem Anteil<br />
von 50 % an den variablen Kosten <strong>aus</strong>gegangen.<br />
Somit erhält man unter der Annahme der Anteile der<br />
Kostenarten an den variablen Kosten eine Fixkostenanteil<br />
von 76,6 % und einen Anteil der variablen Kosten<br />
von 23,4 %. Dies entspricht einem Verhältnis von etwa<br />
¾ : ¼.<br />
Die Daten <strong>aus</strong> den Tabellen 1 und 2 können nun mit<br />
den Daten zu den <strong>Wasser</strong>preisen in Baden-Württemberg<br />
[4, 18, 19, 20] verknüpft werden, um die Auswirkungen<br />
der bisherigen <strong>Wasser</strong>preise zu bewerten. Es<br />
soll von einer „Muster-Kleinstadt“ von 10 000 Einwohnern<br />
<strong>aus</strong>gegangen werden. Dabei spielt es für die<br />
Grund<strong>aus</strong>sage über die spezifischen oder relativen Zahlen<br />
keine Rolle, wie viele Einwohner die „Musterstadt“<br />
nun hat.<br />
Im Folgenden sollen einige Varianten betrachtet<br />
werden, um die Auswirkungen der Kostenkalkulation<br />
vor dem Hintergrund des demografischen Wandels<br />
beurteilen zu können. Der <strong>Wasser</strong>preis stellt sich für die<br />
Untersuchungen somit als eine Funktion folgender<br />
Variablen dar:<br />
W P = f (Fixkostenanteil, H<strong>aus</strong>haltsgröße,<br />
Veränderung der Einwohnerzahl,<br />
spezifischer <strong>Wasser</strong>bedarf)<br />
5. Variantenstudie<br />
Variante „NULL“: IST-Zustand: Ausgehend von den<br />
statistischen Daten [4] zum Grundpreis (30,96 €/a<br />
und Einwohner, je H<strong>aus</strong>halt bei 2,16 Einwohnern je<br />
H<strong>aus</strong>halt 67 €/a) und zum <strong>Wasser</strong>preis sowie der<br />
Gegenüberstellung mit den tatsächlichen Kostenanteilen<br />
<strong>aus</strong> der betriebswirtschaftlichen Analyse zu<br />
den fixen und variablen Kosten ergibt sich, dass<br />
gegenwärtig nur 30 % (statt 76 %) als Fixkosten erhoben<br />
werden und ein deutlich überproportionaler<br />
Anteil der fixen Kosten, über den „Arbeitspreis“<br />
(1,91 €/m³) gedeckt wird.<br />
Variante 1: Fixkostenanteil von 76 %: Bei dieser<br />
Variante wird der tatsächliche Fixkostenanteil zu<br />
Grunde gelegt. Der „Arbeitspreis beträgt dann für<br />
das Jahr 2010 0,64 €/m³, der Grundpreis knapp<br />
170 €/a je belieferten H<strong>aus</strong>halt.<br />
Variante 2: Fixkostenanteil proportional zur H<strong>aus</strong>haltsanzahl:<br />
Hier wird idealisierend davon <strong>aus</strong>gegangen,<br />
dass z. B. bei einer abnehmenden Einwohnerzahl<br />
und damit einer rückläufigen H<strong>aus</strong>haltsanzahl<br />
die Infrastruktur so rückgebaut werden kann, dass<br />
die spezifischen Kosten pro H<strong>aus</strong>halt konstant<br />
Tabelle 2. Kostenverteilung in der <strong>Wasser</strong>versorgung sowie Anteile an<br />
variablen Kosten und Fixkosten (verändert nach [17]).<br />
Kosten Prozent davon<br />
variabel<br />
bleiben und damit der Fixkostenanteil sinkt. Der<br />
Fixkostenanteil liegt wie bei Variante 1 bei 76 % für<br />
den Ausgangszustand 2010. Die Varianten 1 und 2<br />
sind somit für das Basisjahr 2010 definitionsgemäß<br />
identisch.<br />
Ausgehend von diesen Daten können nun für die<br />
Verteilung der Einwohner auf die jeweiligen H<strong>aus</strong>halte<br />
(Ein-, Zwei-, Dreipersonenh<strong>aus</strong>halte usw. nach [12, 13])<br />
die Verteilung der <strong>Wasser</strong>kosten auf die H<strong>aus</strong>halte und<br />
je Person berechnet werden. In einem weiteren Schritt<br />
sollen die Auswirkungen eines Bevölkerungsrückgangs<br />
auf 89,1 % vom Basisjahr 2010 bei ansonsten gleichen<br />
Kosten untersucht werden.<br />
Auffällig ist, dass mit dem derzeitigen Umlagesystem<br />
die Bewohner von Einpersonenh<strong>aus</strong>halten gegenüber<br />
H<strong>aus</strong>halten mit drei oder mehr Personen zwar pro<br />
Person höhere <strong>Wasser</strong>kosten zu bezahlen haben, aber<br />
nur unterdurchschnittlich zur Fixkostendeckung beitragen.<br />
So muss ein Single (oder auch die Rentnerin im<br />
Einfamilienh<strong>aus</strong>) zwar 152 € im Jahr fürs Trinkwasser<br />
aufwenden, der Bewohner eines 4-Personen-H<strong>aus</strong>halts<br />
80 €. Der Fixkostenbeitrag des Einpersonenh<strong>aus</strong>haltes<br />
beträgt aber nur 67 €/Jahr (statt 170 €). Dies entspricht<br />
nicht dem Kostendeckungsprinzip!<br />
Bei Anwendung des Kostendeckungsprinzips auf der<br />
Basis der tatsächlichen Anteile der fixen und variablen<br />
Kosten lägen die spezifischen <strong>Wasser</strong>bezugskosten pro<br />
Person bei knapp 200 € (Einpersonenh<strong>aus</strong>halt) bzw.<br />
64 € im 4-Personenh<strong>aus</strong>halt. Pointiert <strong>aus</strong>gedrückt: „Die<br />
Singles werden von den Familien mit zwei oder drei<br />
Kindern mit etwa 50 € im Jahr über den <strong>Wasser</strong>preis<br />
variable<br />
Kosten<br />
fixe<br />
Kosten<br />
Personal 20,00 10,00 2,00 18,00<br />
Abschreibungen 20,00 0,00 0,00 20,00<br />
Zinsen 18,00 0,00 0,00 18,00<br />
Konzessionsabgabe 10,00 0,00 0,00 10,00<br />
sonstige betriebliche Kosten 5,00 50,00 2,50 2,50<br />
sonstige Steuern und Abgaben 2,00 23,50 0,47 1,53<br />
<strong>Wasser</strong>entnahmeentgelt 3,00 100,00 2,00 0,00<br />
Material zur <strong>Wasser</strong>aufbereitung 2,00 100,00 2,00 0,00<br />
<strong>Wasser</strong>bezug 2,00 100,00 2,00 0,00<br />
<strong>Energie</strong>bezug 8,00 80,00 6,40 1,60<br />
sonstige Materialkosten 4,00 50,00 2,00 2,00<br />
Fremdleistungen 6,00 50,00 3,00 3,00<br />
Summe 100 23,37 76,63<br />
Quelle: Holländer et al. (2008); Kostenverteilung nach Reif;<br />
Anteile variable Kosten nach Haakh<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 495
FACHBERICHTE <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
Tabelle 3. Basisdaten für die verschiedenen Varianten.<br />
Jahr 2010 [1] Variante NULL: IST-Zustand<br />
Q spez 1 Person 123,12 [L/(E · d)] Kubikmeterpreis 1,91 [€/m 3 ] 2)<br />
Δq spez /Person 10,60 [L/(E · d)] Grundpreis (bislang) 66,55 [€/a] 3)<br />
Faktor der Einwohnerzahl 1,000 [1] … damit variable Kosten 724 783 [€/a]<br />
Einwohnerzahl 10 000 [1] … und Fixkosten 310 621 [€/a]<br />
H<strong>aus</strong>halte Basisjahr 2010 4667 [1] Fixkostenanteil 30,0 [%]<br />
…damit H<strong>aus</strong>halte 4667 [1] Summe 1 035 404 [€/a]<br />
Tagesbedarf 104 [L/d] 1) Variante 1: Fixkostenanteil 76,6 [%]<br />
<strong>Wasser</strong>menge 380 000 [€/m 3 ] Kubikmeterpreis 0,64 [€/m 3 ]<br />
Fixkosten (bei 76/24) 793 116 [€/a] Grundpreis (neu) 169,93 [€/a]<br />
IST-var. Kosten (spez. bei 76/24) 0,64 [€/m 3 ] … damit variable Kosten 242 285 [€/a]<br />
damit variable Kosten 242 288 [€/a] … und Fixkosten 793 176 [€/a]<br />
Gesamtkosten 1 035 404 [€/a] Fixkostenanteil 76,6 [%]<br />
Summe 1 035 404 [€/a]<br />
1)<br />
http://www.statistik.baden-wuerttemberg.de/UmweltVerkehr/<br />
Indikatoren/WW-WV_trinkwasser. asp; 2010<br />
2)<br />
Daten: Statistisches Monatsheft Baden-Württemberg 8/2009<br />
3)<br />
Daten: Statistisches Bundesamt Deutschland – <strong>Wasser</strong>wirtschaft;<br />
www.destatis.de/jetspeed/portal/cms/Sites/destatis/<br />
Internet/DE/Content/Statistik<br />
Monatsheft Baden-Württemberg 8/2009<br />
Variante 2: Fixkosten proportional zur H<strong>aus</strong>haltsanzahl<br />
Kubikmeterpreis 0,64 [€/m 3 ]<br />
Grundpreis (neu) 169,94 [€/a]<br />
… damit variable Kosten 242 288 [€/a]<br />
… und Fixkosten 793 176 [€/a]<br />
Fixkostenanteil 76,6 [%]<br />
Summe 1 035 404 [€/a]<br />
subven tioniert.“ In der Musterstadt summiert sich der<br />
Betrag der Umverteilung auf etwa 100 000 € im Jahr. Die<br />
Varianten 1 und 2 liegen gleichauf. Dies ergibt sich, da<br />
jeweils die gleiche Anzahl H<strong>aus</strong>halte zu Grunde gelegt<br />
wurde.<br />
Beobachtet man die Veränderungen bei einer rückläufigen<br />
Einwohnerzahl (Tabelle 5), so ist folgendes<br />
festzustellen: Bei angenommenem gleichen <strong>Wasser</strong>gebrauch<br />
von 104 Liter pro Einwohner und Tag kann nur<br />
die Variante 2 Kostenstabilität garantieren, was allerdings<br />
vor<strong>aus</strong>setzt, dass mit der Abnahme der Zahl der<br />
H<strong>aus</strong>halte um 508 die Fixkosten um eben diesen Anteil<br />
reduziert werden können. Bleibt der Fixkostenblock auf<br />
dem Ausgangsniveau, so steigt bei einem weiter als<br />
konstant angenommenen Fixkostenblock der <strong>Wasser</strong>preis<br />
an, so dass das Kriterium eines „gerechten“ <strong>Wasser</strong>preises<br />
nicht erfüllt ist.<br />
In Tabelle 6 soll untersucht werden, wie sich ein<br />
gleichzeitiger Bevölkerungsrückgang von 10,9 % auf<br />
89,1 % vom Bezugsjahr 2010 und eine Verschiebung der<br />
H<strong>aus</strong>haltsgrößen auf die Verteilung im Jahr 2050 auf die<br />
Kostenverteilung bei den unterschiedlichen Varianten<br />
<strong>aus</strong>wirkt.<br />
Durch die in der Trendvariante errechnete (absolute)<br />
Zunahme der Einpersonenh<strong>aus</strong>halte bis 2050 (von 1732<br />
auf 1841) steigt auch deren Anteil an der Fixkostendeckung.<br />
Dies bewirkt, dass im Vergleich zur Variante<br />
„2010 mit 8 910 Einwohnern“ die h<strong>aus</strong>haltsspezifischen<br />
<strong>Wasser</strong>kosten sinken. Die Veränderungen vollziehen<br />
sich im Wesentlichen durch die Abnahme der Drei- und<br />
Mehrpersonenh<strong>aus</strong>halte und die Zunahme der Einpersonenh<strong>aus</strong>halte.<br />
Bemerkenswert ist der Anstieg des Kubikmeterpreises<br />
bei dem bisherigen Umlageschlüssel von 1,91 €/m³<br />
auf 2,09 €/m³ bei der in der Trendvariante vorhergesagten<br />
Einwohner- und H<strong>aus</strong>haltsgrößenentwicklung. Bei<br />
der direkten Vergleichsvariante 1 (d. h. ohne Reduktion<br />
der Fixkosten wie bei Variante 2) steigt der Kubikmeterpreis<br />
von 0,64 €/m³ auf 0,70 €/m³. Das bisherige Umlagensystem<br />
verschärft den Teufelskreis, wonach ein steigender<br />
Arbeitspreis die Einsparbemühungen weiter<br />
anspornt und somit der wirtschaftliche Druck auf das<br />
System, der bereits heute schon zu erheblichen technischen<br />
Problemen führt [23, 24], immer weiter beschleunigt<br />
wird. Dies führt in der Folge auch zu einer Fehlallokation<br />
von nicht erneuerbaren Ressourcen in Grauwasser-<br />
oder Regenwassernutzungsanlagen, bei denen die<br />
bei uns erneuerbare Ressource <strong>Wasser</strong> mit einem oft<br />
erheblichen Aufwand der nichterneuerbaren Ressourcen<br />
Material und <strong>Energie</strong> substituiert wird. Besonders<br />
Mai 2011<br />
496 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Wasser</strong>versorgung<br />
FACHBERICHTE<br />
Tabelle 4. Verteilung der „<strong>Wasser</strong>kosten“, aufgeschlüsselt nach fixen und variablen Kosten und nach H<strong>aus</strong>haltsgrößen<br />
für die untersuchten Varianten (Basisjahr 2010).<br />
H<strong>aus</strong>haltsart Einheit 1-Personen 2-Personen 3-Personen 4-Personen 5-Personen<br />
Personen im H<strong>aus</strong>halt [%] 17,3 31,0 17,9 22,5 11,3<br />
Personen im H<strong>aus</strong>halt [1] 1 2 3 4 5<br />
Personen [1] 1732 3101 1792 2247 1127<br />
spezifischer <strong>Wasser</strong>gebrauch [L/(E · d)] 123,1 112,5 101,9 91,3 80,7<br />
<strong>Wasser</strong>menge [m 3 /a] 77 845 127 361 66 660 74 915 33 220<br />
H<strong>aus</strong>halte [1] 1732 1551 597 562 225<br />
Variante IST-Zustand mit 31 % Fixkosten<br />
Kosten je m 3 [€/m 3 ] 1,91 1,91 1,91 1,91 1,91<br />
<strong>Wasser</strong>kosten je H<strong>aus</strong>halt [€/(a · HH)] 152 223 279 321 348<br />
… davon fixe Kosten [€/(HH · a)] 67 67 67 67 67<br />
Kosten je Person [€/(a · E)] 152 112 93 80 70<br />
ZIEL-Variante mit Fixkostenanteil von 76,6 %<br />
Kosten je m 3 [€/m 3 ] 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64<br />
<strong>Wasser</strong>kosten je H<strong>aus</strong>halt [€/(a · HH)] 199 222 241 255 264<br />
… davon fixe Kosten [€/(HH · a)] 170 170 170 170 170<br />
Kosten je Person [€/(a · E)] 199 111 80 64 53<br />
Δ je H<strong>aus</strong>halt zum IST-Zustand [€/(a · HH)] –46 1 38 66 84<br />
Variante 2: Fixkosten proportional zur H<strong>aus</strong>halts-Anzahl<br />
Kosten je m 3 [€/m 3 ] 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64<br />
<strong>Wasser</strong>kosten je H<strong>aus</strong>halt [€/a ] 199 222 241 255 264<br />
… davon fixe Kosten [€/(HH · a)] 170 170 170 170 170<br />
Kosten je Person [€/a] 199 111 80 64 53<br />
Δ je H<strong>aus</strong>halt zum IST-Zustand [€/(a · HH)] –46 1 38 66 84<br />
Tabelle 5. Verteilung der „<strong>Wasser</strong>kosten“, aufgeschlüsselt nach fixen und variablen Kosten und nach H<strong>aus</strong>haltsgrößen<br />
für die untersuchten Varianten (Basisjahr 2010; 89,1 % der Einwohner von 2010).<br />
H<strong>aus</strong>haltsart Einheit 1-Personen 2-Personen 3-Personen 4-Personen 5-Personen<br />
Personen im H<strong>aus</strong>halt [%] 17,3 31,0 17,9 22,5 11,3<br />
Personen im H<strong>aus</strong>halt [1] 1 2 3 4 5<br />
Personen [1] 1543 2763 1597 2003 1005<br />
spezifischer <strong>Wasser</strong>gebrauch [L/(E · d)] 123,1 112,5 101,9 91,3 80,7<br />
<strong>Wasser</strong>menge [m 3 /a] 69 360 113 478 59 394 66 749 29 599<br />
H<strong>aus</strong>halte [1] 1543 1381 532 501 201<br />
Variante IST-Zustand mit 31 % Fixkosten<br />
Kosten je m 3 [€/m 3 ] 2,09 2,09 2,09 2,09 2,09<br />
<strong>Wasser</strong>kosten je H<strong>aus</strong>halt [€/(a · HH)] 167 244 306 351 380<br />
… davon fixe Kosten [€/(HH · a)] 73 73 73 73 73<br />
Kosten je Person [€/(a · E)] 167 122 102 88 76<br />
ZIEL-Variante mit Fixkostenanteil von 76,6 %<br />
Kosten je m 3 [€/m 3 ] 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70<br />
<strong>Wasser</strong>kosten je H<strong>aus</strong>halt [€/(a · HH)] 217 243 264 279 289<br />
… davon fixe Kosten [€/(HH · a)] 186 186 186 186 186<br />
Kosten je Person [€/(a · E)] 217 122 88 70 58<br />
Δ je H<strong>aus</strong>halt zum IST-Zustand [€/(a · HH)] –51 1 42 72 92<br />
Variante 2: Fixkosten proportional zur H<strong>aus</strong>halts-Anzahl<br />
Kosten je m 3 [€/m 3 ] 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64<br />
<strong>Wasser</strong>kosten je H<strong>aus</strong>halt [€/a ] 199 222 241 255 264<br />
… davon fixe Kosten [€/(HH · a)] 170 170 170 170 170<br />
Kosten je Person [€/a] 199 111 80 64 53<br />
Δ je H<strong>aus</strong>halt zum IST-Zustand [€/(a · HH)] –32 22 65 96 116<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 497
FACHBERICHTE <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
Tabelle 6. Verteilung der „<strong>Wasser</strong>kosten“, aufgeschlüsselt nach fixen und variablen Kosten und nach H<strong>aus</strong>haltsgrößen<br />
für die untersuchten Varianten (Basisjahr 2050; 89,1 % der Einwohner von 2010).<br />
H<strong>aus</strong>haltsart Einheit 1-Personen 2-Personen 3-Personen 4-Personen 5-Personen<br />
Personen im H<strong>aus</strong>halt [%] 20,7 35,4 16,0 18,6 9,4<br />
Personen im H<strong>aus</strong>halt [1] 1 2 3 4 5<br />
Personen [1] 1841 3155 1422 1658 834<br />
spezifischer <strong>Wasser</strong>gebrauch [L/(E · d)] 121,0 110,4 99,8 89,2 78,6<br />
<strong>Wasser</strong>menge [m 3 /a] 81 318 127 147 51 804 53 973 23 913<br />
H<strong>aus</strong>halte [1] 1841 1578 474 414 167<br />
Variante IST-Zustand mit 31 % Fixkosten<br />
Kosten je m 3 [€/m 3 ] 2,09 2,09 2,09 2,09 2,09<br />
<strong>Wasser</strong>kosten je H<strong>aus</strong>halt [€/(a · HH)] 160 236 296 340 367<br />
… davon fixe Kosten [€/(HH · a)] 68 68 68 68 68<br />
Kosten je Person [€/(a · E)] 160 118 99 85 73<br />
ZIEL-Variante mit Fixkostenanteil von 76,6 %<br />
Kosten je m 3 [€/m 3 ] 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70<br />
<strong>Wasser</strong>kosten je H<strong>aus</strong>halt [€/(a · HH)] 204 229 249 264 273<br />
… davon fixe Kosten [€/(HH · a)] 173 173 173 173 173<br />
Kosten je Person [€/(a · E)] 204 114 83 66 55<br />
Δ je H<strong>aus</strong>halt zum IST-Zustand [€/(a · HH)] –44 7 47 76 94<br />
Variante 2: Fixkostenproportional zur H<strong>aus</strong>halts-Anzahl<br />
Kosten je m 3 [€/m 3 ] 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64<br />
<strong>Wasser</strong>kosten je H<strong>aus</strong>halt [€/a ] 198 221 240 253 261<br />
… davon fixe Kosten [€/(HH · a)] 170 170 170 170 170<br />
Kosten je Person [€/a] 198 111 80 63 52<br />
Δ je H<strong>aus</strong>halt zum IST-Zustand [€/(a · HH)] –38 15 56 87 106<br />
Tabelle 7. Verteilung der „<strong>Wasser</strong>kosten“, aufgeschlüsselt nach fixen und variablen Kosten und nach H<strong>aus</strong>haltsgrößen<br />
für die untersuchten Varianten (Basisjahr 2050; 89,1% der Einwohner von 2010 bei einem spezifischen<br />
<strong>Wasser</strong>bedarf von 80 L/(E x d)).<br />
H<strong>aus</strong>haltsart Einheit 1-Personen 2-Personen 3-Personen 4-Personen 5-Personen<br />
Personen im H<strong>aus</strong>halt [%] 20,7 35,4 16,0 18,6 9,4<br />
Personen im H<strong>aus</strong>halt [1] 1 2 3 4 5<br />
Personen [1] 1841 3155 1422 1658 834<br />
spezifischer <strong>Wasser</strong>gebrauch [L/(E · d)] 97,0 86,4 75,8 65,2 54,6<br />
<strong>Wasser</strong>menge [m 3 /a] 65 189 99 507 39 346 39 451 16 612<br />
H<strong>aus</strong>halte [1] 1841 1578 474 414 167<br />
Variante IST-Zustand mit 31 % Fixkosten<br />
Kosten je m 3 [€/m 3 ] 2,58 2,58 2,58 2,58 2,58<br />
<strong>Wasser</strong>kosten je H<strong>aus</strong>halt [€/(a · HH)] 156 227 279 310 321<br />
… davon fixe Kosten [€/(HH · a)] 64 64 64 64 64<br />
Kosten je Person [€/(a · E)] 156 114 93 77 64<br />
ZIEL-Variante mit Fixkostenanteil von 76,6 %<br />
Kosten je m 3 [€/m 3 ] 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86<br />
<strong>Wasser</strong>kosten je H<strong>aus</strong>halt [€/(a · HH)] 195 219 236 246 250<br />
… davon fixe Kosten [€/(HH · a)] 164 164 164 164 164<br />
Kosten je Person [€/(a · E)] 195 109 79 62 50<br />
Δ je H<strong>aus</strong>halt zum IST-Zustand [€/(a · HH)] –39 8 43 64 71<br />
Variante 2: Fixkostenproportional zur H<strong>aus</strong>halts-Anzahl<br />
Kosten je m 3 [€/m 3 ] 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64<br />
<strong>Wasser</strong>kosten je H<strong>aus</strong>halt [€/a ] 193 210 223 231 233<br />
… davon fixe Kosten [€/(HH · a)] 170 170 170 170 170<br />
Kosten je Person [€/a] 193 105 74 58 47<br />
Δ je H<strong>aus</strong>halt zum IST-Zustand [€/(a · HH)] –37 17 56 79 88<br />
Mai 2011<br />
498 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Wasser</strong>versorgung<br />
FACHBERICHTE<br />
ungünstig bei der Verdrängung von Trinkwasser durch<br />
Grauwasser ist der vielfach höhere <strong>Energie</strong>aufwand für<br />
den Betrieb solcher Anlagen, was sich in einem spezifischen<br />
<strong>Energie</strong>bedarf von 2–4 kWh je Kubikmeter Grauwasser<br />
<strong>aus</strong>drückt [21, 22, 23].<br />
Sinkt hingegen der „Arbeitspreis“ der öffentlichen<br />
Trinkwasserversorgung auf den tatsächlichen Anteil der<br />
Gestehungskosten, d.h. auf eine Größenordnung von<br />
etwa 60–70 Cent/m³, so gelingt der Ausstieg <strong>aus</strong> dieser<br />
Spirale, welche die Kommunen und die privaten <strong>Wasser</strong>versorgungsunternehmen<br />
in immer stärkerem Maße<br />
in Bedrängnis bringt und zukünftig noch weiter bringen<br />
wird [24].<br />
Tabelle 7 zeigt die Auswirkungen, wenn neben<br />
einem Rückgang der Einwohnerzahl bis 2050 und der<br />
Verschiebung zu mehr Einpersonenh<strong>aus</strong>halten der spezifische<br />
<strong>Wasser</strong>bedarf auf angenommene 80 L/(E · d)<br />
sinkt. In diesem Fall steigt der Arbeitspreis beim bisherigen<br />
Umlagemodell auf 2,58 €/m³, was die Motivation,<br />
alternative Ressourcen wie Regen- oder Grauwasser zu<br />
nutzen, nochmals steigern wird. Auch bei Variante 1<br />
steigt der Arbeitspreis ebenfalls um 35 % allerdings auf<br />
nur 0,86 €/m³. Lediglich Variante 2 zeigt (definitionsgemäß)<br />
Umlagekonstanz (vgl. Tabelle 4).<br />
Die Bilder 2 bis 5 zeigen die Auswirkungen der Varianten<br />
auf die unterschiedlichen H<strong>aus</strong>haltsgrößen im<br />
direkten Vergleich, das Bild 6 gibt noch die Entwicklung<br />
des spezifischen Kubikmeterpreises („Arbeitspreises“)<br />
für die drei Varianten bei den drei untersuchten Szenarien<br />
wieder.<br />
6. Fazit<br />
Die aufgezeigten Effekte sind unabhängig von der<br />
Unternehmensform und betreffen öffentlich-rechtliche<br />
Unternehmen, die Entgelte erheben ebenso wie privatwirtschaftliche,<br />
die mit <strong>Wasser</strong>preisen arbeiten. Die<br />
wesentlichen Punkte sind:<br />
Als gerecht kann ein <strong>Wasser</strong>preis angesehen werden,<br />
wenn die tatsächlichen Kosten nach ihrer Entstehung<br />
als fixe oder variable Kosten entsprechend<br />
ihrem Anteil an den Gesamtkosten umgelegt werden<br />
(Kostendeckungsprinzip!) und somit Veränderungen<br />
am Mengengerüst dieser Kosten zu keiner Veränderung<br />
der h<strong>aus</strong>haltspezifischen Kosten führen.<br />
Eine kostengerechte Umlage der <strong>Wasser</strong>versorgungskosten<br />
müsste berücksichtigen, dass etwa ¾<br />
der in der <strong>Wasser</strong>versorgung entstehenden Kosten<br />
Fixkosten sind. Dar<strong>aus</strong> errechnet sich ein Grundpreis<br />
in Höhe von 170 € je H<strong>aus</strong>halt. Hinzu kämen die tatsächlichen<br />
Gebrauchskosten von etwa 0,64 €/m³<br />
(Preisbasis 2009). Dies würde auch der Tatsache<br />
gerecht, dass <strong>Wasser</strong> versorgung im Wesentlichen<br />
eine Vorhalteleistung darstellt (vgl. DIN 2000 [14]).<br />
Die bisherige Umlage der <strong>Wasser</strong>versorgungskosten<br />
führt dazu, dass sich Einpersonenh<strong>aus</strong>halte im Vergleich<br />
zu 3-, 4- oder 5-Personenh<strong>aus</strong>halten nur<br />
[ €/a ]<br />
400,00<br />
350,00<br />
300,00<br />
250,00<br />
200,00<br />
150,00<br />
100,00<br />
50,00<br />
0,00<br />
[ €/a ]<br />
400,00<br />
350,00<br />
300,00<br />
250,00<br />
200,00<br />
150,00<br />
100,00<br />
50,00<br />
0,00<br />
[ €/a ]<br />
400,00<br />
350,00<br />
300,00<br />
250,00<br />
200,00<br />
150,00<br />
100,00<br />
50,00<br />
0,00<br />
<strong>Wasser</strong>kosten je H<strong>aus</strong>halt Basisjahr 2010; 10.000 E; 4.667 H<strong>aus</strong>halte; 104 L / (E x d)<br />
152<br />
<strong>Wasser</strong>kosten je H<strong>aus</strong>halt Basisjahr 2010; 8.910 E; 4.159 H<strong>aus</strong>halte; 104 L / (E x d)<br />
167<br />
160<br />
Variante 0:Ist-Zustand mit 31% Fixkosten<br />
Variante 1: 76,6 % Fixkosten<br />
Variante 2: Fixkosten nach Anzahl H<strong>aus</strong>halte<br />
199<br />
Variante 0:Ist-Zustand mit 31% Fixkosten<br />
Variante 1: 76,6 % Fixkosten<br />
Variante 2: Fixkosten nach Anzahl H<strong>aus</strong>halte<br />
217<br />
199<br />
244<br />
243<br />
222<br />
306<br />
264<br />
1 2 3 4 5<br />
Anzahl Personen je H<strong>aus</strong>halt [ 1 ]<br />
204<br />
199<br />
198<br />
223<br />
<strong>Wasser</strong>kosten je H<strong>aus</strong>halt Basisjahr 2050; 8.910 E; 4.474 H<strong>aus</strong>halte; 104 L/ (E x d)<br />
Variante 0:Ist-Zustand mit 31% Fixkosten<br />
Variante 1: 76,6 % Fixkosten<br />
Variante 2: Fixkosten nach Anzahl H<strong>aus</strong>halte<br />
236<br />
222<br />
Bild 3. Die Varianten für das Basisjahr 2010 bei 89,1 % Einwohner<br />
im Vergleich (H<strong>aus</strong>haltsgrößenverteilung wie 2010).<br />
229<br />
222<br />
221<br />
279<br />
296<br />
241<br />
1 2 3 4 5<br />
Anzahl Personen je H<strong>aus</strong>halt [ 1 ]<br />
Bild 2. Die Varianten für das Basisjahr 2010 im Vergleich.<br />
249<br />
1 2 3 4 5<br />
Anzahl Personen je H<strong>aus</strong>halt [ 1 ]<br />
Bild 4. Die Varianten für das Basisjahr 2050 bei 89,1 % Einwohner<br />
im Vergleich (mit H<strong>aus</strong>haltsgrößenverteilung für 2050 <strong>aus</strong><br />
Trendvariante).<br />
241<br />
241<br />
240<br />
321<br />
351<br />
340<br />
255<br />
279<br />
264<br />
255<br />
255<br />
253<br />
348<br />
380<br />
367<br />
264<br />
289<br />
273<br />
264<br />
264<br />
261<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 499
FACHBERICHTE <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
[ €/a ]<br />
400,00<br />
350,00<br />
300,00<br />
250,00<br />
200,00<br />
150,00<br />
100,00<br />
50,00<br />
0,00<br />
<strong>Wasser</strong>kosten je H<strong>aus</strong>halt Basisjahr 2050; 8.910 E; 4.474 Hauishalte; 80 L/ (E x d)<br />
156<br />
195<br />
193<br />
227<br />
219<br />
210<br />
279<br />
Bild 5. Die Varianten für das Basisjahr 2050 bei 89,1 % Einwohner<br />
im Vergleich (mit H<strong>aus</strong>haltsgrößenverteilung für 2050 <strong>aus</strong><br />
Trendvariante bei einem spezifischen <strong>Wasser</strong>bedarf von 80 L/(E · d).<br />
Arbeitspreis [ €/m³ ]<br />
3,00<br />
2,50<br />
2,00<br />
1,50<br />
1,00<br />
0,50<br />
0,00<br />
1,91<br />
Variante 0:Ist-Zustand mit 31% Fixkosten<br />
Variante 1: 76,6 % Fixkosten<br />
Variante 2: Fixkosten nach Anzahl H<strong>aus</strong>halte<br />
Bild 6. Der spezifische <strong>Wasser</strong>preis („Arbeitspreis“) ohne Grundpreis<br />
für die verschiedenen Varianten und Szenarien.<br />
236<br />
1 2 3 4 5<br />
Anzahl Personen je H<strong>aus</strong>halt [ 1 ]<br />
Variante NULL<br />
Variante 1<br />
Variante 2<br />
223<br />
2,08 2,09<br />
0,86<br />
0,64 0,64 0,70 0,64 0,70 0,64 0,64<br />
Basisjahr 2010; 10.000 E;<br />
4.667 HH;104 L / (E x d)<br />
Jahr 2010; 8.910 E; 4.667<br />
HH; 104 L / (E x d)<br />
310<br />
246<br />
Jahr 2050; 8.910 E; 4.474<br />
HH; 104 L / (E x d)<br />
231<br />
2,58<br />
321<br />
250<br />
233<br />
Jahr 2050; 8.910 E; 4.667<br />
HH; 80 L / (E x d)<br />
unterproportional an den Fixkosten beteiligen und<br />
jährlich mit circa 46 Euro entlastet werden. Dies<br />
unterläuft das Kostendeckungsprinzip. („Man zahlt<br />
während des Urlaubs auch nicht weniger Miete für<br />
die Mietwohnung.“) Die Familien mit Kindern unterstützen<br />
somit die Singles.<br />
Für die Fixkosten ist daher eine vollständige Umlage<br />
auf die angeschlossenen H<strong>aus</strong>halte sinnvoll (Grundpreis<br />
= Fixkosten/Anzahl H<strong>aus</strong>halte).<br />
Schrumpft die Bevölkerung (wie zu erwarten) bis<br />
2050 um circa 10,9 % bei gleicher Belegung der<br />
H<strong>aus</strong>halte wie bislang (d.h. ebenfalls ein Rückgang<br />
der H<strong>aus</strong>halte um 10,9 %), so müssten etwa 8,6 % der<br />
<strong>Wasser</strong>kosten (an den Fixkosten) eingespart werden,<br />
um bei kostengerechter Umlage (76 % Fixkosten) die<br />
Kosten je H<strong>aus</strong>halt zu halten.<br />
Schrumpft die Bevölkerung um 10,9 % und verschiebt<br />
sich gleichzeitig wie vor<strong>aus</strong>berechnet die<br />
H<strong>aus</strong>haltsbelegung hin zu kleineren H<strong>aus</strong>haltsgrößen<br />
(d. h. eine Abnahme der H<strong>aus</strong>halte um nur<br />
4,13 %), so sind nur 2,6 % der <strong>Wasser</strong>kosten im WVU<br />
einzusparen, um die spezifischen Kosten je H<strong>aus</strong>halt<br />
konstant zu halten. Können die <strong>Wasser</strong>kosten im<br />
WVU nicht gesenkt werden, so steigen die spezifischen<br />
Kosten dennoch geringer als im vorherigen<br />
Szenario (Bevölkerungsrückgang mit proportionalem<br />
H<strong>aus</strong>haltsrückgang), da es vergleichsweise mehr<br />
H<strong>aus</strong>halte bleiben (nur Minus 4,13 statt minus 10,9)<br />
und damit eine höhere Fixkostendeckung einhergeht.<br />
Wird für das Szenario 2050 (–10,9 % Einwohner,<br />
–4,13 % H<strong>aus</strong>halte) das bisherige Umlagesystem beibehalten,<br />
so ist festzustellen, dass<br />
– sich die spezifische „Bevorzugung“ der Einpersonenh<strong>aus</strong>halte<br />
hinsichtlich der Fixkostendeckung<br />
vermindert (weil es 2050 vor<strong>aus</strong>sichtlich mehr<br />
Einpersonenh<strong>aus</strong>halte gibt).<br />
– die „Ungerechtigkeit“ der <strong>Wasser</strong>kosten bei größeren<br />
H<strong>aus</strong>halten dennoch weiter zunimmt.<br />
– die h<strong>aus</strong>haltsspezifischen Kosten zunehmen<br />
(zwischen 5,2 und 5,7 %).<br />
Wird auf das Umlagesystem 76/24 % umgestellt, so<br />
fallen die Kostensteigerungen trotz abnehmender<br />
Einwohner- und Bevölkerungszahl geringer <strong>aus</strong>, weil<br />
die Absolutbeträge der „Subventionierung“ der Einpersonenh<strong>aus</strong>halte<br />
geringer <strong>aus</strong>fallen.<br />
Gelingt es dem <strong>Wasser</strong>versorgungsunternehmen,<br />
die Fixkosten entsprechend der Anzahl der H<strong>aus</strong>halte<br />
zu senken, so können die h<strong>aus</strong>haltsspezifischen<br />
Kosten gehalten werden.<br />
Wird darüber hin<strong>aus</strong> ein rückläufiger spezifischer<br />
Bedarf (80 L/(E · d) berücksichtigt, so liegen die <strong>Wasser</strong>kosten<br />
je H<strong>aus</strong>halt unter dem des Modells „2050,<br />
8910 E, 4474 H<strong>aus</strong>halte, 104 L/(E · d)“, aber der<br />
Arbeitspreis stiege beim bisherigen Modell auf<br />
2,58 €/m³.<br />
Ein weiter rückläufiger <strong>Wasser</strong>gebrauch erhöht beim<br />
bisherigen Umlagesystem den Druck auf den<br />
Arbeitspreis.<br />
Dar<strong>aus</strong> ergeben sich folgende Handlungsempfehlungen:<br />
Die <strong>Wasser</strong>versorgungsinfrastruktur ist auf eine<br />
schrumpfende Einwohner- und H<strong>aus</strong>haltszahl <strong>aus</strong>zulegen.<br />
Die Umlage der <strong>Wasser</strong>bereitstellungskosten ist an<br />
die tatsächliche Verteilung von fixen und variablen<br />
Kosten schrittweise anzupassen.<br />
Die Kommunen und die <strong>Wasser</strong>versorgungsunternehmen<br />
müssen das Thema bereits heute offensiv<br />
angehen, um einem weiteren, mittlerweile technisch<br />
und hygienisch in ihren Auswirkungen bedenklichen<br />
Ausweichverhalten, z. B. auf Grau- oder Regenwasser,<br />
ökonomisch sinnvoll zu begegnen.<br />
Zusammenfassend ist festzustellen, dass die derzeitigen<br />
<strong>Wasser</strong>preise in Baden-Württemberg unter dem<br />
Gesichtspunkt der Kostendeckung gerechter gestaltet<br />
werden können und sollten. Damit wird gleichzeitig das<br />
Kalkulationsmodell im Hinblick auf die zukünftigen Entwicklungen<br />
<strong>aus</strong> dem demografischen Wandel robuster.<br />
Mai 2011<br />
500 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Wasser</strong>versorgung<br />
FACHBERICHTE<br />
Literatur<br />
[1] http://de.wikipedia.org/wiki/Gerechter_Preis<br />
[2] Kiesl, H. und Schielein, J.: <strong>Wasser</strong>preise und kein Ende – aber<br />
wesentliche Aspekte fehlen in der Diskussion! Versorgungswirtschaft<br />
(2009) Nr. 6, S. 129–134.<br />
[3] BDEW: Eckpunkte einer <strong>Wasser</strong>entgeltkalkulation in der<br />
<strong>Wasser</strong>wirtschaft. Bundesverband der <strong>Energie</strong>- und <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />
e.V., Reinhardtstraße 32, 10117 Berlin.<br />
http://bdew.de/bdew.nsf/id/DE_Eckpunktepapier_einer_<br />
<strong>Wasser</strong>entgeltkalkulation/$file/100617_Eckpunktepapier_<br />
Praxisbeispiel_HP.pdf<br />
[4] EUWID: Baden-Württemberg: Trink- und <strong>Abwasser</strong> drei €<br />
teurer als im Vorjahr. Nr. 38 vom 21.09.2010, S. 12.<br />
[5] http://www.statistik.baden-wuerttemberg.de/Umwelt-<br />
Verkehr/Landesdaten/LRt0817.asp<br />
[6] Statistisches Bundesamt Deutschland: <strong>Wasser</strong>wirtschaft –<br />
Durchschnittliches Entgelt für Trinkwasserversorgung privater<br />
H<strong>aus</strong>halte 2005 bis 2007, 2010. www.destatis.de<br />
[7] Statistisches Bundesamt Deutschland: <strong>Wasser</strong>wirtschaft –<br />
Durchschnittliches Entgelt für die Entsorgung von <strong>Abwasser</strong><br />
<strong>aus</strong> privaten H<strong>aus</strong>halten 2005 bis 2007, 2010. www.destatis.<br />
de<br />
[8] Statistisches Bundesamt, Wiesbaden 2007: Zwei-Personen-<br />
H<strong>aus</strong>halt zahlt 190 € für Trinkwasser. Pressemitteilung<br />
Nr. 494 vom 18.12.2008.<br />
[9] Statistisches Bundesamt Deutschland: <strong>Wasser</strong>wirtschaft –<br />
Durchschnittliche Kosten für die Trinkwasserversorgung<br />
privater H<strong>aus</strong>halte 2005–2007, 2010. www.destatis.de<br />
[10] Statistisches Bundesamt Deutschland: <strong>Wasser</strong>wirtschaft –<br />
Durchschnittliche Kosten für die Entsorgung von <strong>Abwasser</strong><br />
<strong>aus</strong> privaten H<strong>aus</strong>halten 2005–2007, 2010. www.destatis.de<br />
[11] Heitzmann, D. und Schmauz, S.: Trinkwasser- und <strong>Abwasser</strong>preise<br />
in Baden-Württemberg 2008. Statistisches Monatsheft<br />
Baden-Württemberg (2008) Nr. 8, S. 5–10.<br />
[12] Brachat-Schwarz, W.: Struktur und Entwicklung der Privath<strong>aus</strong>halte<br />
– Eine Modellrechnung für Baden-Württemberg<br />
bis zum Jahr 2050. Statistisches Monatsheft Baden-Württemberg<br />
(2010) Nr. 8, S. 13–16.<br />
[13] Statistisches Bundesamt, Wiesbaden 2007: Entwicklung der<br />
Privath<strong>aus</strong>halte bis 2025 – Ergebnisse der H<strong>aus</strong>haltsvor<strong>aus</strong>berechnung<br />
2007.<br />
[14] DIN Deutsches Institut für Normung e.V.: Normen<strong>aus</strong>schuß<br />
<strong>Wasser</strong>wesen (NAW) im DIN; DIN 2000 Zentrale Trinkwasserversorgung<br />
– Leitsätze für Anforderungen an Trinkwasser,<br />
Planung, Bau, Betrieb und Instandhaltung der Versorgungsanlagen;<br />
Technischer Regel des DVGW; Beuth Verlag GmbH,<br />
10772 Berlin.<br />
[15] Leist, H.-J.: Anforderungen an eine nachhaltige Trinkwasserversorgung.<br />
Teil II: Nebenwirkungen von <strong>Wasser</strong>sparmaßnahmen.<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong>|<strong>Abwasser</strong> 143 (2002) Nr. 1, S. 44–53.<br />
[16] Leist, H.-J.: Anforderungen an eine nachhaltige Trinkwasserversorgung.<br />
Teil III: <strong>Energie</strong>bilanz der Trink- und Flaschen-<br />
wasserversorgung sowie allgemeine Handlungsempfehlungen.<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong>|<strong>Abwasser</strong> 143 (2002) Nr. 3, S. 184–196.<br />
[17] Abel, Th.: Kern<strong>aus</strong>sagen VKU-Gutachten „Holländer II“, Verband<br />
kommunaler Unternehmen Berlin: Gutachten Trinkwasserpreise<br />
in Deutschland – Wie lassen sich verschiedene<br />
Rahmenbedingungen für die <strong>Wasser</strong>versorgung anhand<br />
von Indikatoren abbilden? Kern<strong>aus</strong>sagen, Oktober 2009.<br />
[18] EUWID: Trinkwasserpreise im Jahr 2007: Zwei-Personen-<br />
H<strong>aus</strong>halt zahlt 190 €. Nr. 5 vom 27.01.2009.<br />
[19] Statistisches Landesamt Baden-Württemberg: Indikatoren<br />
zum Thema „Umwelt, Verkehr, <strong>Energie</strong>“, Trinkwasserverbrauch<br />
der H<strong>aus</strong>halte und Kleinverbraucher, Aussage und<br />
Ergebnisse, Stuttgart 2010.<br />
[20] EUWID: Großteil der Kommunen erhebt bei Trinkwasser<br />
Mengen- und Grundgebühr. Nr. 44 vom 27.10.2009, S. 8.<br />
[21] Haakh, F. und Wendel, M.: Regenwasser- oder Grauwassernutzung<br />
im privaten H<strong>aus</strong>halt – sinnvoll oder teures Hobby?<br />
LW-Schriftenreihe Heft 24 (2005), S. 58 ff, Zweckverband<br />
Landeswasserversorgung, 2005, Eigenverlag.<br />
[22] Leist, H.-J.: Anforderungen an eine nachhaltige Trinkwasserversorgung.<br />
Teil I: Materielle Grundlagen und Wahrnehmungskultur.<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong>|<strong>Abwasser</strong> 142 (2001) Nr. 10,<br />
S. 712–719.<br />
[23] Leist, H.-J.: <strong>Wasser</strong>versorgung in Deutschland – Kritik und<br />
Lösungsansätze. Hochschulschriften zur Nachhaltigkeit,<br />
Bd. 35 (2007 XV). Ökom-Verlag, ISBN 978-3-86581-078-6.<br />
[24] EUWID: <strong>Wasser</strong>sparen stößt an technische Grenzen. Nr. 39<br />
vom 28.09.2010, S. 2.<br />
[25] BGH zu <strong>Wasser</strong>entgelten – Öffentliche Abgaben unter der<br />
Kartellkontrolle? Interview mit Prof. Dr. Michael Reinhardt<br />
LL.M. (Cantab.). Institut für Deutsches und Europäisches<br />
<strong>Wasser</strong>wirtschaftsrecht an der Universität Trier, in: BWGZ,<br />
Heft 19 (2010), S. 790–792.<br />
Eingereicht: 22.12.2010<br />
Korrektur: 14.04.2011<br />
Im Peer-Review-Verfahren begutachtet<br />
Autor<br />
Prof. Dr.-Ing. Frieder Haakh<br />
Technischer Geschäftsführer |<br />
E-Mail: haakh.f@lw-online.de |<br />
Zweckverband Landeswasserversorgung |<br />
Schützenstraße 4 |<br />
D-70182 Stuttgart<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 501
FACHBERICHTE <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
Risikoanalyse im Brunnenmanagement<br />
<strong>Wasser</strong>versorgung, Brunnenmanagement, Risikobewertung, Standsicherheit,<br />
Nutzungszeitraum von Brunnen<br />
Christoph Treskatis<br />
Risikobasiertes und prozessorientiertes Denken ist in<br />
der Trinkwasserversorgung Grundlage für ein Qualitätsmanagementsystem.<br />
Dieses Management verfolgt<br />
unter Heranziehung der Gedanken des Water Safety<br />
Plans der WHO eine laufende Bewertung von Wahrscheinlichkeiten<br />
und Konsequenzen der Abläufe in<br />
der Trinkwasserproduktion als kontinuierlicher Prozess<br />
des Risikomanagements im Sinne des DVGW-<br />
Hinweises W 1001. Brunnenanlagen sind in der <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
ein wesentliches Element, um die Versorgungssicherheit<br />
zu garantieren. Der Zeitraum der<br />
Nutzung von Trinkwasserbrunnen hängt aber von<br />
vielen Faktoren, wie Förderrate, <strong>Wasser</strong>beschaffenheit,<br />
Betriebsweise, Bauart und Bemessung ab. Eine<br />
explizite Nutzungsdauer ist nur schwer vorhersagbar.<br />
Die Funktions- und Standsicherheit von Brunnen<br />
werden durch die Leistungsfähigkeit und die Rohwasserbeschaffenheit<br />
beschrieben. Prognosen für die<br />
Wirkung von Risiken und den Betrieb gefährdenden<br />
Einflussfaktoren können oft nicht mit exakten Kennzahlen<br />
belegt werden. Die im Brunnenbetrieb wirkenden<br />
Einflussfaktoren können aber hinsichtlich<br />
Eintritts wahrscheinlichkeit, Reihenfolge und Ausmaß<br />
mit Hilfe einer prozessorientierten Risiko an alyse qualitativ<br />
beschrieben und in ihrer Wirkung abgeschätzt<br />
werden, um Präventionsmaßnahmen rechtzeitig einzuleiten.<br />
Unter Anwendung des DVGW-Arbeitsblattes<br />
W 125 wurde für Brunnenanlagen ein systematisches<br />
Verfahren mit den Stufen Gefährdungsidenti fizierung,<br />
Gefährdungsanalyse und Ursachenanalyse konzipiert,<br />
das die komplexen Zusammenhänge und Risiken für<br />
das Bauwerk „Brunnen“ bewertet.<br />
Risk Assessment for Drinking Water Wells<br />
The method of risk assessment has been established<br />
in water supply recently. The DVGW paper W 1001<br />
describes the steps and the ongoing of process based<br />
evaluations of drinking water supply systems. Water<br />
wells play an important role for safety and certainty<br />
of drinking water supply. The yield of water wells is<br />
affected by a wide range of influences such as pumping<br />
rate, water quality, operation times, construction<br />
and well dimensioning. In consequence the useful<br />
life of water well is difficult to predict. The nominal<br />
conditions of water wells can be described by measuring<br />
the development of specific yield and the water<br />
quality in the pumped water. The forecast of an<br />
explicit disruption or total failure of operation c<strong>aus</strong>ed<br />
by collapse or construction damages is not possible.<br />
Thus a method to predict the c<strong>aus</strong>es and consequences<br />
of disruptions and failures in well operation<br />
is a topic of some debate. The method of risk assessment<br />
is suggested to be applied in well management<br />
according to DVGW rule W 125. This method comprises<br />
the definition of possible damages and operation<br />
failures and their probability and sequence in<br />
relation to well operations. Methods to prevent<br />
failures and damages can be applied according to the<br />
probability of the events affecting save operations.<br />
1. Einleitung und Begriffe<br />
Die Lieferung einwandfreien Trinkwassers an die<br />
Bevölkerung ist der Grundgedanke des Water Safety<br />
Plans <strong>aus</strong> dem Jahr 2004 [1]. Für die Trinkwasserversorgung<br />
in Deutschland ist dieser gesundheitsorientierte<br />
Ansatz der WHO als Grundlage für ein<br />
Qualitätsmanagementsystem in den DVGW-Hinweis<br />
W 1001 [2] eingeflossen. Darauf bauen die Methoden<br />
des risikobasierten und prozessorientierten Managements<br />
auf. Ziel ist eine Bewertung von Wahrscheinlichkeiten<br />
und Konsequenzen von Risiken bei allen<br />
Prozessen von der <strong>Wasser</strong>gewinnung bis zur <strong>Wasser</strong>abgabe<br />
an den Kunden.<br />
Trinkwasserbrunnen sind ein wesentliches Element<br />
der Versorgungskette und müssen für das Verständnis<br />
einer <strong>Wasser</strong>versorgungsstruktur in ihrer Funktion und<br />
in ihren Risiken für die nachfolgenden Systeme transparent<br />
dargestellt werden. Ein Brunnenmanagement im<br />
Sinne des DVGW-Arbeitsblattes W 125 [3] ist dabei die<br />
Grundlage der prozessorientierten Betrachtung der<br />
Risiken für den Betrieb und die Unterhaltung der<br />
<strong>Wasser</strong>gewinnungsanlagen.<br />
Mai 2011<br />
502 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Wasser</strong>versorgung<br />
FACHBERICHTE<br />
Unter dem Risiko versteht man die Wahrscheinlichkeit<br />
bzw. relative Häufigkeit des Eintritts eines Schadensereignisses<br />
multipliziert mit der Höhe des potenziellen<br />
Schadens, der durch ein Ereignis hervorgerufen<br />
werden kann [4]. Der Risikobegriff ist bei Brunnen mit<br />
Schadensereignissen und Fehlfunktionen am Bauwerk<br />
und in der nachfolgenden Versorgungskette verbunden.<br />
Die Funktionssicherheit und Standsicherheit einer<br />
Brunnenanlage werden in der <strong>Wasser</strong>versorgungswirtschaft<br />
durch Kennzahlen zur Leistungsfähigkeit und<br />
Rohwasserbeschaffenheit beschrieben. Im Betrieb<br />
gehören dazu einerseits die Sicherheit der technischen<br />
Struktur und Betriebsorganisation sowie der genutzten<br />
Ressource [5]. Als „Sicherheitsniveau“ wird die Versorgungssicherheit<br />
mit einem vom Betreiber individuell<br />
„bestimmtem Maß an Sicherheit“ definiert. Das fassungsspezifische<br />
Sicherheitsniveau legt fest, bis zu welcher<br />
Kombination von Eintrittswahrscheinlichkeit und<br />
Schadenshöhe technische Risiken und Anlagen<strong>aus</strong>fälle<br />
tolerierbar sind. Die Festlegung eines bestimmten<br />
Sicherheitsnive<strong>aus</strong> kann anlagenspezifisch abstrakt als<br />
Wert auf einer Skala von eins bis 100 festgelegt und<br />
indiziert werden. Beispiele zeigen Bild 1 und 2.<br />
Die Risikoanalyse ist ein systematisches Verfahren,<br />
um ein Risiko hinsichtlich der Wahrscheinlichkeit des<br />
Eintretens eines betriebs- und kostenrelevanten Schadensereignisses<br />
(Gefahrenanalyse), der Präsenzwahrscheinlichkeit<br />
(Expositionsanalyse) und des Schadens<strong>aus</strong>maßes<br />
(Konsequenzanalyse) zu charakterisieren und<br />
zu quantifizieren [4, 6]. Für <strong>Wasser</strong>gewinnungsanlagen<br />
kommt nur eine Konsequenzanalyse in Betracht, da der<br />
explizite operative Ausfall einer solchen Anlage nicht<br />
vorhersagbar ist. Die Risikoanalyse beantwortet in der<br />
<strong>Wasser</strong>gewinnung somit zunächst die Frage: „Was kann<br />
die Lebensdauer der Brunnenanlage reduzieren?“<br />
Mit der Risikoanalyse erfolgt die Bewertung der<br />
Bedrohungen der Anlagensicherheit durch Feststellen<br />
der Schadenshöhe und der Eintrittswahrscheinlichkeit<br />
des möglichen Schadens. Sie macht komplexe Zusammenhänge<br />
transparent und zeigt Wissenslücken in<br />
Bezug auf die Anlagensicherheit auf [6, 7]. Die Wahrscheinlichkeit,<br />
dass ein spontaner Ausfall eines oder<br />
mehrerer Brunnen die Gesamtanlage in ihrer Anlagensicherheit<br />
beeinträchtigt, lässt sich dabei nur schwer<br />
abschätzen. Es empfiehlt sich daher, Eintrittswahrscheinlichkeit<br />
und Schadenshöhe nicht in Zahlen <strong>aus</strong>zudrücken,<br />
sondern in Klassen oder Kategorien einzuteilen<br />
[4].<br />
Gründe dafür sind unter anderem, dass die Folgen<br />
der denkbaren Einflussfaktoren auf den Lebenszyklus<br />
eines Brunnens nicht unbedingt in ihrer Reihenfolge, in<br />
ihrem Ausmaß und bezogen auf einen definierten Zeitpunkt<br />
vor<strong>aus</strong>gesagt werden können [8, 9]. Auch die<br />
Schadenshöhe ist schwer in absolute Zahlen zu fassen.<br />
Zwar kann der materielle Schaden z.B. einer Brunnenhavarie,<br />
für den Einzelfall beziffert werden, dennoch<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
Sicherheitsniveau<br />
10 20 30 40<br />
Jahre<br />
gibt es aufgrund der komplexen Wechselbeziehungen<br />
zwischen den Einflussfaktoren schwierig abzuschätzende<br />
Größen, wie der entstehende immaterielle<br />
Schaden (Versorgungssicherheit, Redundanz etc.) oder<br />
die Kosten zur Schadensbehebung und Kosten, die<br />
durch den Ausfall des gesamten Fassungssystems bei<br />
einem Versagen großer Teile der Brunnen oder durch<br />
einen Rohrbruch in der Sammelleitung in den nachgeschalteten<br />
Systemen entstehen.<br />
Es ist also sinnvoll, die Risiken für Brunnen qualitativ,<br />
nicht quantitativ zu bewerten. Dabei wird oft eine<br />
Aufteilung der Risikofaktoren in drei (z. B. hoch, mittel,<br />
niedrig) oder fünf (z. B. sehr hoch, hoch, mittel, niedrig,<br />
unwahrscheinlich) Kategorien oder Klassen vorgenom-<br />
Ergiebigkeit [%]<br />
mechan. Zustand [Index]<br />
Anlagensicherheit [Index]<br />
Bild 1. Generelle zeitliche Entwicklung der Brunnenleistung, des<br />
mechanischen Zustands und der Anlagensicherheit eines Beispielbrunnens<br />
mit Indexbildung und brunnenspezifischer Festlegung<br />
eines Sicherheitsnive<strong>aus</strong> als Ausdruck eines Interventionswertes für<br />
Sanierungsmaßnahmen.<br />
Ergiebigkeitsverlauf ohne Regenerierung [%]<br />
Ergiebigkeitsverlauf mit Regenerierung [%]<br />
0<br />
5 10 15 20 25 30 35<br />
Jahre<br />
Bild 2. Generelle Ergiebigkeitsentwicklung eines Beispielbrunnens<br />
mit und ohne Regenerierung. Festlegung des Sicherheitsnive<strong>aus</strong> als<br />
Ausdruck der betrieblich tolerierbaren Restbrunnenleistung.<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 503
FACHBERICHTE <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
men. Bei dieser Bewertung muss natürlich je nach<br />
Kontext beschrieben werden, was die einzelnen Kategorien<br />
bedeuten [4]. Die Risikobewertung ermittelt auf<br />
der Basis der festgelegten Sicherheitsziele und der<br />
berechneten individuellen und kollektiven Risiken die<br />
vorhandenen Schutzdefizite [4]. Sie beantwortet somit<br />
die Frage: „Was darf im Betrieb der Brunnenanlage<br />
passieren ohne die Anlagen- und Versorgungssicherheit<br />
zu bedrohen?“. Die Risikoreduktion ist als Konsequenz<br />
und in der Umsetzung der Erkenntnisse <strong>aus</strong> der Risikoanalyse<br />
die Differenz von Ausgangsrisiko minus des<br />
verbleibenden Restrisikos nach <strong>aus</strong>geführten Präventionsmaßnahmen.<br />
2. Durchführung der Risikoanalyse<br />
2.1 Fragestellungen einer Risikoanalyse<br />
Risikoanalysen können in der <strong>Wasser</strong>versorgungswirtschaft<br />
vor allem zur Bewertung der Lebensdauer und<br />
des Anlagenzustandes vor dem Hintergrund der Frage<br />
„Regenerierung oder Sanierung und Neubau“ durchgeführt<br />
werden [8, 10, 11, 12]. Zur Beurteilung der (Rest-)<br />
Lebensdauer einer Brunnenanlage werden zunächst die<br />
betrieblichen und anlagenspezifischen Risiken mittels<br />
Gefährdungsidentifizierung, Gefährdungsana lysen und<br />
Ursachenanalysen beschrieben. Mit einer Bewertungsmatrix<br />
wird das Ausfallrisiko der Bestandsanlage unter<br />
dem Einfluss verschiedener Szenarien und zur Bewertung<br />
der technischen Varianten zur Instandhaltung<br />
oder zur Sanierung der Anlagen als Präven tionsmaßnahmen<br />
aufgezeigt. In der Gefährdungs analyse<br />
werden vom Betreiber folgende Fragen beantwortet<br />
oder Randbedingungen festgestellt:<br />
Wie entsteht ein Ausfallereignis?<br />
Welche Teile des Gesamtfassungssystems sind<br />
besonders betroffen?<br />
Welche Ereignisse für einen Ausfall der Brunnen<br />
sind denkbar?<br />
Welche Ursachen haben die Ausfallereignisse?<br />
Einschätzung der Risiken<br />
Definition des Schadens<strong>aus</strong>maßes<br />
Definition der Eintrittswahrscheinlichkeit<br />
Erstellen einer Risikomatrix<br />
Ableitung der Lebensdauer für die Altanlagen<br />
Bewe rtungsmatrix für technische Instandhaltungsund<br />
Sanierungsvarianten<br />
2.2 Wie entsteht ein Ausfallereignis?<br />
Vor<strong>aus</strong>setzung für den Ausfall eines Brunnens ist eine<br />
schädigende Wirkung durch interne oder externe<br />
mechanische [13] und chemisch-mikrobiologische Faktoren<br />
auf das Bauwerk, das Grundwasser und auf die<br />
Wirkschnittstellen des Bauwerks zum genutzten Grundwasserleiter.<br />
Diese Schäden können durch förderinduzierte,<br />
geogene oder instandhaltungsbedingte<br />
Faktoren <strong>aus</strong>gelöst werden. In der Tabelle 1 sind mögliche<br />
Einflussfaktoren und K<strong>aus</strong>alitäten für Brunnen<strong>aus</strong>fälle<br />
zusammengestellt worden, die im Rahmen<br />
einer Gefährdungsidentifizierung brunnenspezifisch<br />
festgestellt werden müssen.<br />
Der Ausfall eines oder mehrerer Brunnen entsteht in<br />
dem Fall, bei dem ein mechanisches, schädigendes<br />
Ereignis, wie z. B. die Korrosion [14, 15], spontan oder<br />
schleichend die Standsicherheit des Bauwerkes oder die<br />
Nutzung des anströmenden Grundwassers an einem<br />
Brunnenstandort, z. B. durch Überschwemmung oder<br />
Schadstoffeinbrüche, beeinträchtigt. In vielen älteren<br />
<strong>Wasser</strong>fassungen sind die Brunnen strukturell als vorgeschädigt<br />
einzustufen, so dass bereits geringe mechanische<br />
Belastungen zu einem Ausfall einzelner oder<br />
mehrerer Brunnen führen können.<br />
Dabei kommt es im erstgenannten Fall zum Kollaps<br />
und zum irreversiblen Bauwerksversagen; im zweitgenannten<br />
Fall zu einer zumindest zeitweisen Auflassung<br />
der Brunnennutzung bis zum Abklingen des quali-<br />
Tabelle 1. Ursachen für betriebliche Ausfälle von Brunnen.<br />
Förderinduzierte Ausfälle Geogen induzierte Ausfälle Instandhaltungsbedingte Ausfälle<br />
Irreversible mechanische Kolmation<br />
des Ringraums und der Bohrlochwand<br />
Inkrustierungen im Filter und in<br />
den Ringraumschüttungen durch<br />
Mischwasserprozesse<br />
Ablagerungen, Lochfraß/Korrosion<br />
in den Anschlussrohrleitungen<br />
Setzungen durch Auswaschung<br />
des Stützkorns <strong>aus</strong> dem Untergrund<br />
(in Folge einer Fehlbemessung des<br />
Filterkieses [10])<br />
Einschleppen von Bodenpartikeln in<br />
den Filterkies (Partikelkolmation) [13]<br />
Setzungen im Ringraum durch<br />
Erdbeben [12]<br />
Bodensetzungen durch Erdbeben [11]<br />
Eindringen von Oberflächenwasser<br />
in den Brunnen oder Suffosion<br />
von Bodenteilchen durch<br />
Überschwemmungen<br />
Mechanische Defekte an den Brunnenrohren<br />
(z.B. beim Ein- oder Ausbau der<br />
Pumpen, der Regeneriergeräte etc.)<br />
Setzungen im Kiesraum durch<br />
Impulswirkungen (z. B. bei der<br />
Brunnenregenerierung) [11]<br />
<strong>Wasser</strong>verluste über Defektstellen<br />
an den Anschlussleitungen, z. B. durch<br />
Bodensetzungen; Auslösen von<br />
Trübungseinbrüchen<br />
Undichtigkeiten an den Brunnenköpfen<br />
und Vorschächten mit Schaffung<br />
von präferenziellen Fließwegen<br />
und Undichtigkeiten bei Erdarbeiten<br />
Mai 2011<br />
504 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Wasser</strong>versorgung<br />
FACHBERICHTE<br />
tätsbeeinträchtigenden Ereignisses. In diesem Fall ist<br />
der Ausfall reversibel. Der Brunnen steht in beiden<br />
Fällen nicht mehr zur Versorgung und Bedarfsdeckung<br />
zur Verfügung.<br />
Alle Ausfallereignisse sind zeitlich nur schwer vorhersagbar<br />
und können durch unterschiedliche Gefährdungsintensitäten<br />
und Summenwirkungen den Schaden<br />
und die damit verbundenen Kosten erhöhen<br />
2.3. Welche Teile des Brunnens sind besonders<br />
betroffen?<br />
Die Funktion eines Brunnens wird erst durch das Zusammenwirken<br />
der hydrogeologischen Standorteigenschaften<br />
und der Bauwerksteile sowie deren Schnittstellen<br />
untereinander bedingt [16]. Der Ausfall einer<br />
dieser Komponenten oder ein Versagen der Schnittstellen<br />
zwischen zwei oder mehreren Komponenten hat<br />
oft nur die Beeinträchtigung der Brunnenleistung, also<br />
des hydraulischen Parts der Brunnenfunktion, und erst<br />
in einem weiter vorangeschrittenem Stadium der Brunnenalterung,<br />
den Ausfall der mechanischen Teile des<br />
Brunnens zur Folge. Spontane Ausfälle von Brunnen<br />
sind in der Praxis eher selten anzutreffen und häufig<br />
durch Fehlbedienungen und Unachtsamkeit bei den<br />
Regenerier- oder Instandhaltungsarbeiten bedingt.<br />
Besonders betroffen von einem Funktions<strong>aus</strong>fall<br />
sind folgende Bauteile und Schnittstellen, die in der<br />
Gefährdungsanalyse betrachtet werden müssen:<br />
Filterrohre und deren Schlitze<br />
Ringraumschüttungen (Filterkies, Abdichtungen)<br />
Vollwandrohre<br />
Widerstandsmessstelle im Filterkies<br />
Steigleitung und Pumpe<br />
Anschlussrohrleitung zur Sammelleitung<br />
Armaturen<br />
Abschlussbauwerk<br />
2.4 Welche Szenarien sind für einen Ausfall der<br />
Brunnen denkbar?<br />
Aufgrund der konstruktiv vielfältigen Gestaltung von<br />
Brunnen sind folgende Szenarien für einen spontanen<br />
Brunnen<strong>aus</strong>fall generell denkbar:<br />
1. Kieseinbruch in den Brunnenrohrstrang<br />
2. Setzungen im Brunnenumfeld durch das<br />
Massendefizit im Untergrund<br />
3. Einbruch oder Kollaps der Brunnenrohre<br />
4. Verstopfung/Kolmation des nutzbaren Porenraums<br />
im Filterkies und der Filterschlitze<br />
5. Mechanische Defekte an den Anschlussleitungen<br />
und Brunnenköpfen (Abreißen der Pumpe mit<br />
Steigleitung)<br />
Die meisten Ausfallereignisse betreffen den Einzelbrunnen<br />
(Szenario 1 bis 3). Die Ausfallszenarien 4 und 5<br />
sind bei einer gewissen Kumulation und Gleichzeitigkeit<br />
der Schäden und bei Verzögerungen oder Unterlassung<br />
von Schutzmaßnahmen summarisch in einer Brunnenreihe<br />
wirksam.<br />
2.5 Welche Ursachen haben die Ausfallereignisse?<br />
Die Ursachenanalyse für Ausfälle in Brunnenanlagen<br />
wird mit der Frage durchgeführt, was geschehen muss,<br />
um bei einem oder mehreren Brunnen einen Total<strong>aus</strong>fall<br />
zu erzeugen. Dabei sind die Vor<strong>aus</strong>setzungen zu<br />
benennen, die erfüllt sein müssen, um ein Schadensereignis,<br />
wie den spontanen Kollaps des Brunnens,<br />
eintreten zu lassen. Anhand der möglichen Ursachen<br />
lässt sich dann das Schadens<strong>aus</strong>maß für den Weiterbetrieb<br />
der Brunnenanlagen im aktuellen oder angepassten<br />
Umfang beschreiben.<br />
In der Tabelle 1 wurden im Rahmen der Gefährdungsidentifizierung<br />
die möglichen Ursachen für<br />
schädigende Ereignisse auf die Lebensdauer von Brunnen<br />
zusammengefasst. Exogen Einflüsse, wie Erdbeben<br />
oder Überschwemmung, sind ebenfalls als schädigen de,<br />
nicht beanspruchungsinduzierte Ursachen bekannt,<br />
welche die Lebensdauer von Brunnen beeinträchtigen.<br />
Ursachen können aber auch unvollständige oder nicht<br />
an das Bauwerk angepasste Instandhaltungsarbeiten,<br />
zu lange hin<strong>aus</strong> gezögerte Regenerierungen oder mangelhafte<br />
Materialanpassungen an das Bauwerk und den<br />
Untergrund im Zuge von Teilsanierungen (z. B. Undichtigkeiten<br />
durch Einschübe) oder Regenerierungen sein<br />
[11, 12].<br />
Ein schädigendes Ereignis mit Wirkung auf die<br />
Lebensdauer ist bei Brunnen immer mit dem Verlust der<br />
Standsicherheit verbunden. Die Standsicherheit von<br />
Brunnen ist abhängig vom Fortschritt der Ursachenwirkung,<br />
wie z. B. eines Korrosionsangriffs bzw. einer<br />
mechanischen Zerstörung der spröden, nicht-metallischen<br />
Werkstoffe, wie z. B. von Steinzeug- oder PVC-<br />
Brunnenrohren und die dadurch entstehende Möglichkeit<br />
eines Kieseinbruchs in den Brunneninnenraum. Die<br />
Beständigkeit und die Standfestigkeit der Brunnenrohre<br />
sind abhängig von der heute noch vorhandenen Tragfähigkeit<br />
und den darauf wirkenden internen und externen<br />
Faktoren. Die Ursache dieses Ausfallereignisses ist<br />
die Alterung des Brunnen<strong>aus</strong>b<strong>aus</strong> [11].<br />
Letztlich sind alle Schadensursachen, die zum Ausfall<br />
einer Brunnenanlage führen können, auf Einflüsse einer<br />
überalterten B<strong>aus</strong>ubstanz, gepaart mit einem meist<br />
bauartbedingten, geringen wirtschaftlichen und technischen<br />
Effizienzgrad von Brunnenregeneriermaßnahmen,<br />
zurückzuführen [17].<br />
2.6 Einschätzung der Risiken<br />
Jedes spezifische Schadensbild an Brunnen kann mit<br />
einer bestimmten Wahrscheinlichkeit zu einem Total<strong>aus</strong>fall<br />
der Brunnenanlage oder von Einzelbrunnen<br />
führen. Das Schadensbild ist in vielen Brunnen durch<br />
die im Brunnenservice angewendeten Regenerierungsmethoden<br />
nicht behebbar, so dass in einzelnen Fas-<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 505
FACHBERICHTE <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
sungsbauwerken generell mit einer schleichenden,<br />
alters- und materialabhängigen Eintrittswahrscheinlichkeit<br />
eines Total<strong>aus</strong>falls einzelner oder mehrere Brunnen<br />
gerechnet werden muss.<br />
Das Schadens<strong>aus</strong>maß mit Einfluss auf die Anlagensicherheit<br />
und die Bedarfsdeckung hängt für den Betreiber<br />
von Anzahl und Kumulation (Gleichzeitigkeit) der<br />
schadensbedingt nicht mehr einsatzfähigen Brunnen<br />
ab. Eine Sanierung von kleineren Schäden und eine<br />
vor<strong>aus</strong>schauende Schaffung von neuen Redundanzen<br />
durch Brunnenneubauten können das Schadens<strong>aus</strong>maß<br />
erheblich begrenzen und die Risiken für Total<strong>aus</strong>fälle<br />
mindern.<br />
Dar<strong>aus</strong> kann geschlussfolgert werden, dass die<br />
B<strong>aus</strong>ubstanz von älteren Brunnen und die damit verbundene<br />
reduzierte Standsicherheit die Anlagensicherheit<br />
insgesamt gefährden können und vor allem von<br />
externen Faktoren unmittelbar beeinflusst werden, die<br />
vom Betreiber nur gering oder gar nicht beeinflusst<br />
werden können.<br />
Hierzu gehören:<br />
Erschütterungen der Rohre, z. B. durch Erdbeben,<br />
Verkehr oder Baumaßnahmen mit dynamischen<br />
Impulswirkungen<br />
Verlust der inneren Reibung der Kiesschüttung<br />
durch Setzungen und Grundbruch<br />
(z. B. bei strömungsbedingtem Ausbruch einer<br />
bislang stabilen Kiesbrücke im Bereich einer<br />
Lochkorrosionsstelle)<br />
Mechanische Belastungen der metallischen<br />
und nicht-metallischen Ausbauten bei Regenerier -,<br />
Reinigungs- oder Montagearbeiten<br />
Allmähliche zeitliche Veränderungen der Korrosionsrate<br />
bei den metallischen Ausbauten in Folge<br />
einer Veränderung des <strong>Wasser</strong>chemismus (z. B. im<br />
Chloridgehalt, pH-Wert, Mikroorganismen,<br />
Redoxpotenzial)<br />
Einflussreichster Faktor für die Standsicherheit und<br />
Restlebensdauer von gealterten Brunnen ist meist<br />
eine impulsartige mechanische Einwirkung auf die<br />
geschwächten Brunnen<strong>aus</strong>bauten bei Regenerier- und<br />
Montagearbeiten. Diese Arbeiten werden oft im Brunnenservice<br />
angewendet, um den weiteren Abfall der<br />
Tabelle 2. Unterteilung und Wichtungsfaktoren des Schadens<strong>aus</strong>maßes.<br />
Schadensstufe Wichtung Beschreibung<br />
1 2 sehr kleiner Schaden<br />
(unbeutender Defekt für die Anlagensicherheit)<br />
2 4 kleiner Schaden<br />
(geringer Defekt für die Anlagensicherheit)<br />
3 6 mittlerer Schaden (schwerwiegender Defekt<br />
für die Anlagensicherheit)<br />
4 8 Totalschaden (Komplettversagen der Anlage)<br />
Restleistungsfähigkeit der Brunnen zu mindern. Sie wirken<br />
bei vorangeschrittener mechanischer Zerstörung<br />
weiter destabilisierend auf die geschwächten Ausbauten.<br />
Das kumulative, gleichzeitige Zusammentreffen<br />
von Brunnendefekten in mehreren Brunnen und Fassungsteilen<br />
erhöht grundsätzlich das Risiko eines Total<strong>aus</strong>falls<br />
der Gesamtanlage.<br />
2.7 Definition des Schadens<strong>aus</strong>maßes<br />
Schadens<strong>aus</strong>maß und Eintrittswahrscheinlichkeit<br />
bedingen das Risiko eines Brunnen<strong>aus</strong>falls, wobei es<br />
sich um ein zeitlich begrenztes oder fortdauerndes<br />
Risiko handeln kann, summiert über die verschiedenen<br />
Gefährdungen.<br />
Mit Hilfe der in Tabelle 2 genannten Unterteilung<br />
können die Schadensbilder an Brunnen in vier Stufen<br />
eingeteilt und gewichtet werden. Die Unterteilung in<br />
4 Stufen vermeidet die Tendenz, alles möglichst in die<br />
Mitte der Klassenanzahl einzuordnen. Eine spontane<br />
mechanische Belastung der geschädigten Ausbauten<br />
ist der wesentliche Faktor der Standsicherheit der Brunnenkonstruktion<br />
und kann zu einem plötzlichen Einbruch<br />
des Filters und zum Kollaps des gegenüber dem<br />
anstehenden Grundwasserleiter locker gelagerten Filterkieses<br />
und somit zu einem Sofort<strong>aus</strong>fall des Brunnens<br />
führen. Sollte sich der Brunneninnenraum mit Filterkies<br />
auffüllen, wird es bei eigenbewirtschafteten<br />
Brunnen über kurz oder lang zu einem Pumpendefekt<br />
kommen. Solange die Permeabilität des eingedrungenen<br />
(Filter-)Kieses erhalten bleibt, ist eine <strong>Wasser</strong>förderung<br />
mittels Pumpe immer noch denkbar. Das Schadens<strong>aus</strong>maß<br />
ist bei einem gleichzeitigen Eintritt des Ereignisses<br />
in einem oder wenigen Einzelbrunnen trotz des<br />
kapitalen Schadens bei <strong>aus</strong>reichender Brunnenanzahl<br />
für die Gesamtanlage zunächst gering und ohne<br />
Betriebs unterbrechung beherrschbar. Vor<strong>aus</strong>setzung<br />
sind jedoch ein rasches Erkennen und eine Sanierung<br />
des Schadens sowie eine <strong>aus</strong>reichende Redundanz zur<br />
Überbrückung der Ausfälle.<br />
Jedoch ist ein Weiterbetrieb einer zusammengebrochenen<br />
Brunnenkonstruktion nicht zu empfehlen, da es<br />
in Folge des Kollapses zu einer Sedimentaktivierung <strong>aus</strong><br />
dem angrenzenden Grundwasserleiter und zu einem<br />
erheblichen Trübungseinbruch in das Leitungssystem<br />
kommen wird. Der Schaden im Brunnen kann somit bei<br />
Fehleinschätzung des Schadens<strong>aus</strong>maßes an einem<br />
oder mehreren Brunnen zu einem signifikanten Störfall<br />
und Betriebsunterbrechungen in den nachgeschalteten<br />
Systemen, wie z. B. in den Aufbereitungsanlagen, führen.<br />
Das Schadens<strong>aus</strong>maß wäre in diesem Fall sehr hoch<br />
und kann zum Totalschaden führen.<br />
2.8 Definition der Eintrittswahrscheinlichkeit<br />
Die Eintrittswahrscheinlichkeit eines Total<strong>aus</strong>falls eines<br />
oder mehrerer Fassungsbrunnen oder gar einer gesamten<br />
<strong>Wasser</strong>gewinnungsanlage hängt von der spezi-<br />
Mai 2011<br />
506 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Wasser</strong>versorgung<br />
FACHBERICHTE<br />
fischen Gefährdungssituation und vom Gleichzeitigkeitsfaktor<br />
ab. Die Unterteilungen und Wichtungen<br />
nach Tabelle 3 werden für die Abschätzung der Eintrittswahrscheinlichkeit<br />
von potenziellen Schäden an<br />
Brunnen vorgeschlagen.<br />
Die Bestimmung der Eintrittswahrscheinlichkeit ist<br />
immer auf das konkrete Schadensbild und dessen<br />
Ursache anzuwenden. In dieser Phase der Risikoanalyse<br />
sind weder Regelwerksvorgaben noch bekannte Lö -<br />
sungen in die Analyse einzubeziehen, da sich ansonsten<br />
ein verfälschtes Bild vom realen Gefährdungspotenzial<br />
ergibt.<br />
Aus dem jeweiligen mechanischen Zustand der zu<br />
betrachtenden Brunnen können folgende Ereignisse<br />
den Stufen der Eintrittswahrscheinlichkeiten nach<br />
Tabelle 3 zugeordnet werden:<br />
ein Kollaps von Einzelbrunnen mit ungeschützten<br />
und korrodierten Stahl<strong>aus</strong>bauten ist mit einer „häufigen“<br />
Eintrittswahrscheinlichkeit anzunehmen (die<br />
statische Tragfähigkeit der metallischen Brunnenrohre<br />
ist durch Lochfraß erheblich eingeschränkt;<br />
„Reserven“ für eine dynamische Belastung im Sinne<br />
des DVGW-Arbeitsblattes W 118 sind nicht vorhanden);<br />
analoge Einschätzung ist für Brunnen mit Steinzeugfiltern<br />
oder Kunststoff<strong>aus</strong>bau (Einschübe) zu treffen<br />
(der mechanische Zustand der nicht-metallischen<br />
Brunnenrohre ist aufgrund der spröden Materia l-<br />
eigenschaften vor allem bei der Regenerierung<br />
gefährdet);<br />
ein impulsgesteuerter Kollaps der Brunnenrohre<br />
gepaart mit einer Sedimentverfrachtung und erheblichen<br />
Trübungs- und Partikeleinbrüchen in die<br />
Anschlussrohrleitung und in die Aufbereitungsanlage<br />
ist mit einer „seltenen“ Eintrittswahrscheinlichkeit<br />
anzunehmen;<br />
ein dauerhafter Leistungsabfall in der gesamten<br />
Fassungsanlage nach einem Störfall in einem einzelnen<br />
Brunnen ist mit einer „unwahrscheinlichen“<br />
Eintrittswahrscheinlichkeit anzunehmen;<br />
ein stetiger Leistungsabfall trotz Regenerierung ist<br />
in Einzelbrunnen mit einer „häufigen“ Eintrittswahrscheinlichkeit<br />
anzunehmen;<br />
eine aufwändige Schadensbeseitigung nach einem<br />
oder mehrerer Brunnen<strong>aus</strong>fälle ist mit einer „häufigen“<br />
Eintrittswahrscheinlichkeit anzunehmen.<br />
2.9 Erstellen einer Risikomatrix<br />
Für die Bewertung eines Risikos können verschiedene<br />
Beurteilungsmethoden angewendet werden. Jeder<br />
Schaden an einem Brunnen wird mit seiner Eintrittswahrscheinlichkeit<br />
und dem erwarteten Schadens<strong>aus</strong>maß<br />
in eine Bewertungsmatrix eingetragen. Dazu wird<br />
die Eintrittswahrscheinlichkeit gewichtet, mit dem ge -<br />
wichteten Schadens<strong>aus</strong>maß multipliziert und somit individuell<br />
für jede Fassungsanlage quantifizierbar. Für eine<br />
Bild 3 stellt eine Quantifizierung für denkbare<br />
Risiken bezüglich der Standsicherheit und der (Rest-)<br />
Lebensdauer von Einzelbrunnen oder bei Ausfall einer<br />
begrenzten Anzahl von Einzelbrunnen beispielhaft dar.<br />
Auf der Ordinate werden die Stufen der Eintrittswahrscheinlichkeit,<br />
auf der Abszisse die Stufen des Schadens<strong>aus</strong>maßes<br />
angegeben. Die Klammerwerte sind die<br />
Wichtungsfaktoren.<br />
In Bild 4 ist diese Risikomatrix mit den gleichen Wichtungsfaktoren<br />
für den potenziellen Teil- oder Gesamt<strong>aus</strong>fall<br />
von mehreren Brunnen eines <strong>Wasser</strong>werks ange-<br />
Tabelle 3. Unterteilung und Wichtungsfaktoren der Eintrittswahrscheinlichkeit.<br />
Eintrittswahrscheinlichkeit<br />
Wichtung Beschreibung<br />
A 9 Unwahrscheinlich<br />
(1 Ereignis in der gesamten Lebensdauer)<br />
B 13 selten<br />
(1 Ereignis pro 1/10 der Lebensdauer)<br />
C 11 gelegentlich<br />
(1 Ereignis pro 1/50 der Lebensdauer)<br />
D 15 häufig<br />
(1 Ereignis pro 1/250 der Lebensdauer)<br />
Risikoanalyse ist die Betrachtung von Fällen und Varianten<br />
erforderlich, da sowohl die Eintritts wahrscheinlichkeit<br />
als auch das Schadens<strong>aus</strong>maß je nach Anlagengröße<br />
unterschiedlich bewertet werden müssen:<br />
Ausfall eines oder mehrerer Einzelbrunnen<br />
(Szenario 1 bis 3 nach Abschnitt 2.4)<br />
Ausfall der Gesamtfassungsanlage<br />
(Szenario 4 und 5 nach Abschnitt 2.4)<br />
Eintrittswahrscheinlichkeit<br />
D (15) Längerfristige<br />
mikrobiologische<br />
Einflüsse<br />
nach einer<br />
Brunnenregenerierung<br />
(30)<br />
Längerfristige<br />
Baumaßnahmen<br />
zur<br />
Schadensbehebung<br />
(60)<br />
Totaler oder<br />
gravierender<br />
Leistungsverlust<br />
(90)<br />
Kollaps des<br />
Brunnen<strong>aus</strong>b<strong>aus</strong><br />
(120)<br />
C (13) – – – –<br />
B (11) – Spontaner<br />
– –<br />
Sedimenteinbruch<br />
in<br />
die Rohwasserleitung<br />
(44)<br />
A (9)<br />
1 (2) 2 (4) 3 (6) 4 (8)<br />
Schadens<strong>aus</strong>maß<br />
Bild 3. Beispiel einer Bewertungsmatrix für den Ausfall<br />
von Einzelbrunnen.<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 507
FACHBERICHTE <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
Eintrittswahrscheinlichkeit<br />
D (15) Totaler<br />
Leistungs verlust<br />
an einem<br />
leistungsstarken<br />
Brunnen<br />
(30)<br />
Kollaps des<br />
Brunnen<strong>aus</strong>b<strong>aus</strong><br />
(60)<br />
Totaler oder<br />
gravierender<br />
Leistungsverlust<br />
in mehr als 50 %<br />
der Brunnens<br />
(90)<br />
Totaler oder<br />
gravierender<br />
Leistungsverlust<br />
in mehr als 80 %<br />
der Brunnen<br />
(120)<br />
C (13) – – Lang -<br />
–<br />
andauernde<br />
mikrobiologische<br />
Einflüsse nach<br />
der Brunnenregenerierung<br />
(78)<br />
B (11) – – – Spontaner<br />
Sedimenteinbruch<br />
in die Rohwasserleitung<br />
(88)<br />
A (9) – – Längerfristige<br />
–<br />
Baumaßnahmen<br />
zur Schadensbehebung<br />
an<br />
mehreren<br />
Brunnens<br />
(60)<br />
1 (2) 2 (4) 3 (6) 4 (8)<br />
Schadens<strong>aus</strong>maß<br />
Bild 4. Beispiel einer Bewertungsmatrix für den Ausfall von Teilen oder<br />
mehrere Brunnen eines <strong>Wasser</strong>werkes.<br />
wendet worden. Die Risikomatrix für beide Fallbeispiele<br />
zeigt, dass die Ursachen bzw. Auslöser von Schäden an<br />
Brunnen je nach Betrachtungsmaßstab unterschiedlich<br />
bewertet und gewichtet werden können.<br />
Das größte Risiko für die Total<strong>aus</strong>fälle eines oder<br />
mehrere Brunnen innerhalb eines begrenzten Zeitraums<br />
besteht im Beispielfall in einem spontanen Kollaps<br />
der Brunnen<strong>aus</strong>bauten (120 Punkte). Der totale<br />
Leistungsverlust ist mit einem hohen Risiko behaftet (90<br />
Punkte).<br />
3. Risikobewertung und Ableitung<br />
der Lebensdauer<br />
Die Lebensdauer eines Brunnens und einer <strong>Wasser</strong>fassungsanlage<br />
wird beeinflusst von:<br />
dem Alterungsgrad und Restleistungszustand<br />
dem mechanischen Zustand der Ausbauten<br />
der kumulativen Wirkung von Schäden in<br />
Einzelbrunnen<br />
dem Gleichzeitigkeitsgrad bei spontanen, kapitalen<br />
Schäden<br />
und dem Zeitraum zwischen Auftreten und Beseitigung<br />
bzw. Ersatz des geschädigten Fassungsteils<br />
In der Literatur sind aktuell keine quantifizierungsfähigen<br />
Methoden zur Bestimmung der Restlaufzeit von<br />
Brunnenanlagen bekannt. In der Praxis geht man jedoch<br />
davon <strong>aus</strong>, dass das Risiko eines Total<strong>aus</strong>falls eines oder<br />
mehrerer Brunnen meist im Rahmen von Arbeiten an<br />
Brunnen, somit spontan und unvorhersagbar erfolgt.<br />
Setzt man einen alterungsbedingten, nicht mehr<br />
regenerierfähigen Leistungsabfall pro Regenerierzyklus<br />
und nur eine ungenügende Redundanz durch Ersatzbrunnen<br />
oder Leistungsreserven in anderen, vorhandenen<br />
Brunnen an, dann ergibt sich die anlagenspe zifische<br />
Restlebensdauer alleine durch den verbleibenden<br />
Leistungs- und Materialstatus der Brunnen.<br />
Verlässliche Aussagen zu einer zeitlichen Begrenzung<br />
der Tragfähigkeit der Materialien oder Quantifizierung<br />
der Standzeit sind aufgrund fehlender Erfahrungswerte<br />
nicht möglich. In der Fachliteratur finden sich zwar<br />
allgemein gültige Aussagen zum Korrosionsverhalten<br />
von ungeschützten metallischen Werkstoffen [14, 15],<br />
eine Zeitschiene, z. B. in Funktion von Werkstoff und<br />
Wanddicke ist aufgrund der oben genannten vielfältigen<br />
Einflussfaktoren nicht ableitbar.<br />
Erfahrungen zeigen, dass ungeschützte Stahlrohre in<br />
der Regel bei Wässern mit überschüssiger freier Kohlensäure<br />
und Gesamtlösungsinhalten bis 800 μS/cm nach<br />
30 bis 40 Jahren so starke Lochkorrosion aufwiesen,<br />
dass eine Brunnensanierung vorbeugend durchgeführt<br />
werden musste. Dieses Sanierungserfordernis ergibt<br />
sich bei materialgeschwächten Brunnen z. B. <strong>aus</strong> dem<br />
erforderlichen Pumpenein- und -<strong>aus</strong>bau, der oft mit<br />
einer impulsartigen Belastung der Brunnenrohre<br />
(Anschlagen, Anliegen des Pumpenkörpers etc.) verbunden<br />
ist. Für nicht-metallische Werkstoffe liegen <strong>aus</strong><br />
anderen Anwendungsbereichen belastbare Zahlen für<br />
die Lebensdauer vor. Für Steinzeug wird von der Industrie<br />
im <strong>Abwasser</strong>bereich heute eine Lebensdauer von<br />
bis zu 150 Jahren angegeben, sofern mechanische<br />
Schäden <strong>aus</strong>geschlossen werden können [14]. Dies ist in<br />
Brunnen mit Steinzeug<strong>aus</strong>bau oft nicht gegeben, da<br />
durch Wurzeleinwuchs oder Versatz an den Muffen<br />
Schäden und Standsicherheitsbeeinträchtigungen auftreten<br />
können. Die Lebenserwartung von Kunststoffrohren<br />
wird von der Industrie heute bei mindestens<br />
80 Jahren angesiedelt. Im Brunnenbau sind Kunststoffrohre<br />
seit den späten 1960er Jahren als Ausbauten oder<br />
später auch als Einschübe in defekte metallische Rohre<br />
im Einsatz.<br />
Die Konsequenzen eines Kollapses der Ausbauten<br />
des Bohrloches sind jedoch unabhängig vom Material<br />
eindeutig definierbar und nicht nur von der Resttragfähigkeit<br />
des Materials abhängig. Der Zeitpunkt des<br />
Eintreffens ist dagegen nicht vorhersagbar, da er in der<br />
Praxis meist durch Fremdarbeiten im Brunnen <strong>aus</strong>gelöst<br />
wird. Bei Normalbetrieb ohne Arbeiten an den Brunnen<br />
sind kollaps<strong>aus</strong>lösende, mechanische Einwirkungen auf<br />
die Standsicherheit nur über geogene Faktoren, wie<br />
Erdbeben und verkehrs- oder bauinduzierte Erschütterungen<br />
denkbar. Veränderungen in der <strong>Wasser</strong>beschaf-<br />
Mai 2011<br />
508 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Wasser</strong>versorgung<br />
FACHBERICHTE<br />
fenheit sind zumindest längerfristig an einer weiteren<br />
Minderung der nicht quantifizierbaren (Rest-)Standsicherheit<br />
bei metallischen Werkstoffen beteiligt. Diese<br />
Entwicklung ist aber aufgrund der extrem langsam<br />
ablaufenden Prozesse im Grundwasser zeitlich nicht<br />
konkret vorhersagbar.<br />
4. Ausblick<br />
Eine prozessorientierte und vor<strong>aus</strong>schauende Risikoanalyse<br />
im Rahmen des Brunnenmanagements ermöglicht<br />
eine vor<strong>aus</strong>schauende Analyse und Bewertung der<br />
Risiken für den Betrieb, die Leistungsfähigkeit und die<br />
Qualität der Grundwasserfördereinrichtungen. Im Sinne<br />
eines optimierten Brunnenbetriebs nach DVGW W 125<br />
sollte eine fassungsspezifische Sanierung der technisch<br />
schadhaften Bauwerke möglichst rasch bewertet und<br />
<strong>aus</strong>geführt werden, um dem durch<strong>aus</strong> bei älteren<br />
Anlagen denkbaren „worse-case-Szenario“ eines<br />
Spontankollaps korrodierter oder mechanisch beschädigter<br />
Brunnen wirkungsvoll zu begegnen.<br />
Ein solcher Spontankollaps ist zumindest mit einem<br />
Total<strong>aus</strong>fall der betroffenen Fassungsteile verbunden<br />
und kann bei einer erhöhten Anzahl von Ausfällen im<br />
gleichen Zeitraum zu Engpässen bei der <strong>Wasser</strong>gewinnung<br />
führen, da eine sofortige Substitution des Bauwerks<br />
ohne längere Brunnenbaumaßnahmen oft nicht<br />
möglich ist.<br />
Nur bei einer <strong>aus</strong>reichenden Leistungsredundanz in<br />
den Fassungen lassen sich das Schadens<strong>aus</strong>maß an<br />
Einzelbrunnen und Brunnengruppen und somit das<br />
Total<strong>aus</strong>fallrisiko erheblich reduzieren.<br />
Literatur<br />
[1] WHO: Guidelines for drinking water quality. Vol. 1: Recommendations:<br />
3 rd Ed, Genf, 2004.<br />
[2] DVGW-Hinweis W 1001: Sicherheit in der Trinkwasserversorgung<br />
– Risikomanagement im Normalfall (Stand August<br />
2008).<br />
[3] DVGW-Arbeitsblatt W 125: Brunnenbewirtschaftung –<br />
Betriebsführung von <strong>Wasser</strong>fassungen (Stand April 2004).<br />
[4] Meyer, F.: Problemfelder der Risikoanalyse. ISR Internationale<br />
Seilbahnrundschau 5 (2007), S. 19–21.<br />
[5] Haug, M.: Her<strong>aus</strong>forderungen und Zukunft der Trinkwasserversorgung<br />
in Bayern. In: Günthert, F.W. et al.: Seminar<br />
<strong>Wasser</strong>versorgung. Mitteilungen der Universität der Bundeswehr<br />
München, Heft 110 (2010), S. A-1 bis A-6.<br />
[6] Huch, B., Behme, W. und Ohlendorf, T.: Rechnungswesenorientiertes<br />
Controlling. 4. Auflage, 510 S., Heidelberg, 2004.<br />
[7] Wikipedia: Risikoanalyse, 2011. www.wikipedia.de<br />
[8] Tholen, M.: Restlaufzeiten, Restwertgutachten. In: Figawa/<br />
DVGW Informationsveranstaltung: Zustandsermittlung,<br />
Wartung und Regenerierung von Brunnen, 28.10.1020,<br />
Stuttgart.<br />
[9] Prien, K.-J. und Brodersen, S.: Lebenskostenzyklenbetrachtung<br />
für Förderanlagen in der Trinkwasserversorgung. bbr<br />
(2008) Nr. 5, S. 54–60.<br />
[10] Treskatis, C.: Entscheidungskriterien für Sanierungs- und<br />
Rückbau maßnahmen an Brunnenbauwerken. In: DVGW-<br />
Schriftenreihe <strong>Wasser</strong> 93, 1999, S. 259–298.<br />
[11] Houben, G. und Treskatis, C.: Regenerierung und Sanierung<br />
von Brunnen. Oldenbourg Industrieverlag, 280 S., München,<br />
2003.<br />
[12] Houben, G. und Treskatis, C.: Water Well Rehabilitation and<br />
Reconstruction. McGraw Hill, 391 S., New York, 2007.<br />
[13] DeZwart, B.-R.: Investigation of clogging processes in unconsolidated<br />
aquifers near water supply wells. Dissertation<br />
TU Delft, 200 S., Delft, 2007.<br />
[14] Bieske sen., E.: Bohrbrunnen. 5. Auflage, 359 S., 254 Abb.;<br />
Oldenbourg Verlag, München, 1953.<br />
[15] DIN EN ISO 8044: Korrosion von Metallen und Legierungen.<br />
Grundbegriffe und Definitionen, November 1999.<br />
[16] Treskatis, C.: Bewirtschaftung von Grundwasserressourcen –<br />
Planung, Bau und Betrieb von Grundwasserfassungen.<br />
Schriftenreihe WAR TU Darmstadt, Heft 180, 297 S., 2006.<br />
[17] Urban, W., Treskatis, C., Benz, P. und Rubbert T.: Brunnenregenerierungen<br />
– methodische Ansatz zur ökonomischen<br />
Bewertung und Entscheidung. bbr 58 (2007) Nr. 11,<br />
S. 34– 41.<br />
Autor<br />
Eingereicht: 23.01.2011<br />
Korrektur: 12.04.2011<br />
Im Peer-Review-Verfahren begutachtet<br />
Prof. Dr. habil. Christoph Treskatis<br />
E-Mail: c.treskatis@bup-gup.de |<br />
Bieske und Partner GmbH |<br />
Im Pesch 79 |<br />
D-53797 Lohmar<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 509
FACHBERICHTE <strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
Praktische Erfahrungen bei<br />
der Modernisierung von Pumpwerken<br />
und Rechenanlagen<br />
<strong>Abwasser</strong>behandlung, Pumpwerke, Rechengebäude, Kläranlagen,<br />
ganzheitliche Planung, Geruchs- und Lärmemission<br />
Kl<strong>aus</strong> Alt, Inge Barnscheidt und Hans-Markus Koll<br />
Viele Pumpwerke und Rechenanlagen sind aufgrund<br />
des fortgeschrittenen Alters, insbesondere der<br />
Maschinen- und EMSR-technischen Ausrüstung,<br />
mittlerweile modernisierungsbedürftig. Für viele<br />
Betreiber von Kanalnetzen und Kläranlagen ist ein<br />
erheblicher Investitionsbedarf vorhanden und es<br />
stellt sich die Frage, wie eine ganzheitliche Betrachtung<br />
der Planungsaufgabe und <strong>aus</strong>zusehen hat.<br />
Neben der energetischen Optimierung der Frage der<br />
Wirtschaftlichkeit sind heutzutage eine Vielzahl weiterer<br />
Aspekte, die Zugänglichkeit für das Betriebspersonal<br />
und eine weitergehende Betrachtung des<br />
Umweltschutzes hinsichtlich von Geruchs- und<br />
Lärmemis sionen zu berücksichtigen. Eine nachhaltige<br />
Planung und nicht nur die Bewertung von Einzelmaßnahmen<br />
ist Vor<strong>aus</strong>setzung für eine langfristige<br />
Investitionsentscheidung. Um heutige Anforderungen<br />
an zukunftsfähige Gesamtlösungen zu erreichen,<br />
ist eine hohe Qualität von der Grundlagenermittlung<br />
bzw. Bestandsaufnahme über die verschiedenen Planungsstufen<br />
der Konzepterstellung bis zur Abwicklung<br />
und Inbetriebnahme Grundvor<strong>aus</strong>setzung. Mit<br />
vor liegendem Beitrag wird anhand von aktuellen<br />
Praxisbeispielen des Kasseler Entwässerungsbetriebes<br />
und der LINEG, Kamp-Lintfort, aufgezeigt, welche<br />
posi tiven Erfahrungen bei der Modernisierung von<br />
Pumpwerken und Rechenanlagen gesammelt wurden.<br />
Practical Experiences with the Modernisation of<br />
Pumping Stations and Screening Facilities<br />
Many pumping stations and screening facilities are<br />
in need of modernisation due to advanced age, especially<br />
of the mechanical, electrical and controlling<br />
equipment. There are considerable investment needs<br />
for operators of sewerage systems and wastewater<br />
treatment plants, and the question arises, how to<br />
address complex design projects with a holistic<br />
approach. Apart from energy optimisation and the<br />
question of cost efficiency, there are a multitude of<br />
other aspects to be considered nowadays, such as the<br />
accessibility for operational staff and a more extensive<br />
consideration of environmental protection with<br />
regard to odour and noise emissions. Sustainable<br />
design, not just the appraisal of individual measures,<br />
is a prerequisite for a long-term investment decision.<br />
In order to comply with today’s requirements for<br />
sustainable comprehensive solutions, high quality is<br />
required, from the evaluation of the design basis or<br />
the inventory, throughout the different design stages<br />
from the elaboration of a concept to implementation<br />
and commissioning. The article on hand shows by<br />
means of current practical examples of the Kasseler<br />
Entwässerungsbetrieb (sewerage system operator of<br />
the town of Kassel) and the LINEG (sewerage system<br />
operator of the left bank of the Lower Rhine area),<br />
Kamp-Lintfort, which positive experiences have been<br />
gained with the modernisation of pumping stations<br />
and screening facilities.<br />
1. Einleitung<br />
Viele Pumpwerks- und auch Rechenanlagen sind aufgrund<br />
ihres fortge schrittenen Alters modernisierungsbedürftig,<br />
obwohl gerade die Wirtschaftlichkeit und<br />
auch die Betriebssicherheit nachfolgender Verfahrensstufen<br />
maßgeblich von der einwandfreien Funktionsfähigkeit<br />
dieser Anlagenteile abhängen. Verzopfungen<br />
z. B. an Rührwerken in Belebungsanlagen sowie wei teren<br />
Pumpwerksaggregaten im Bereich der Schlammbehandlung<br />
sind jedem Betrieb bekannt und aufgrund seines<br />
hohen Instandhaltungsaufwandes ein Dorn im Auge.<br />
Des Weiteren wird im Handbuch „<strong>Energie</strong> auf Kläranlagen“<br />
[1] deutlich, dass die Pumpwerke sowie die zu -<br />
gehörigen Rechenanlagen in der Regel etwa 10 bis 20 %<br />
des gesamten Bedarfes an elektrischer <strong>Energie</strong> auf Kläranlagen<br />
<strong>aus</strong>machen. In den letzten Jahren wurde am<br />
Mai 2011<br />
510 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
FACHBERICHTE<br />
Beispiel vieler <strong>Energie</strong>analysen aufgezeigt, welches<br />
Poten zial die Ver fahrensgruppe „Pumpwerke und Re -<br />
chenanlagen“ zur <strong>Energie</strong>optimierung bietet, um Modernisierungsmaßnahmen<br />
durchzuführen. Darüber hin<strong>aus</strong><br />
spielen u. a. folgende Aspekte eine besondere Rolle:<br />
Verschleiß und hohe Instandhaltungskosten der<br />
Bau-, Maschinen- und EMSR-Technik<br />
Unwirtschaftliche und in großen Teilen veraltete<br />
Verfahrenstechnik<br />
Ganzheitliche Betrachtung anstatt punktuelle<br />
Einzelmaßnahmen<br />
Langfristige Wirtschaftlichkeit unter Beachtung<br />
der gegebenen Randbedingungen<br />
Bei Bedarf Minimierung der Lärm- und Geruchsemissionen,<br />
Umweltschutz<br />
Beachtung der Kriterien Arbeitssicherheit und<br />
Flexibilität im Betrieb<br />
Die Betreiber weisen heutzutage zu Recht darauf<br />
hin, dass neben den ökono mischen Vorteilen eine Vielzahl<br />
weiterer Aspekte sowie monetär nur schwer fassbare<br />
Kriterien in einer ganzheitlichen Planung zu<br />
berücksichtigen sind. Fragen der Zugänglichkeit für das<br />
Betriebspersonal sowie eine weitergehende Betrachtung<br />
des Umweltschutzes hinsichtlich Geruchs- und<br />
Lärmemissionen sind ebenfalls zu berücksichtigen.<br />
Eine nachhaltige Planung, verbunden mit einer<br />
hohen Qualität von der Grundlagen ermittlung bzw.<br />
Bestandsaufnahme über die verschiedenen Planungsstufen<br />
der Kon zepterstellung bis zur Abwicklung und<br />
der Inbetriebnahme, sind Grundvor<strong>aus</strong>setzung für den<br />
Erfolg. Mit vorliegendem Beitrag wird anhand von<br />
aktuellen Praxisbei spielen aufgezeigt, welche Erfahrungen<br />
mit einer ganzheitlichen Planung anhand verschiedener<br />
Projektbeispiele ge sammelt wurden.<br />
2. Grundsätzliches zu Pumpwerken und<br />
Rechenanlagen<br />
2.1 Pumpwerke<br />
In der Regel werden zur Beschickung von Kläranlagen<br />
nass oder trocken aufgestellte Kreiselpumpen oder<br />
Schneckenpumpen eingesetzt. Im ATV-DVWK-Arbeitsblatt<br />
134 „Planung und Bau von <strong>Abwasser</strong>pumpanlagen“<br />
[2] wird zu Beginn klargestellt, dass Pumpanlagen so<br />
bemessen werden müssen, dass bei Berücksichtigung<br />
<strong>aus</strong>reichender Reserven die gleiche Entsorgungssicherheit<br />
wie bei Ableitung in freiem Gefälle erreicht wird.<br />
Dieser Sachverhalt gilt analog für Regenwasser-, Vorflutund<br />
auch für Hochwasserpumpwerke. Die Pumpwerksarten<br />
sowie auch ihre Funktion sind über die Jahrzehnte<br />
weitgehend gleich geblieben, wobei heutzutage verschiedenste<br />
Einzelaspekte Grundlage jeder Planung sein<br />
sollten:<br />
Grundanforderungen eines automatischen<br />
störungsarmen Betriebes, Minimum an<br />
Wartungsarbeiten<br />
Beachtung der schwankenden Zuflussmengen<br />
bei der Pumpenstaffelung bzw. Festlegung von<br />
Redundanzen<br />
abhängig vom Fördermedium ist einer<br />
Verstopfungs- und Verzopfungsfreiheit und speziell<br />
dem Mindestkugeldurchgang besondere<br />
Aufmerk samkeit zu widmen<br />
generelle Erweiterungsmöglichkeiten bei<br />
veränderter Ab wassermenge<br />
Festlegung bzw. Optimierung der<br />
Druckrohrleitungsnennweiten<br />
Gestaltung des Pumpensumpfes bzw.<br />
Berücksichtigung der Strömungsverhält nisse im<br />
Zulauf der Pumpen (z.B. mit CFD-Simulation)<br />
energetische Optimierung im Gesamtkonzept<br />
Gesamtkonzept mit Nebenanlagen, wie Kranbahn,<br />
Heizung und Lüftungsanlagen, Netzersatzanlage,<br />
Niederspannungsräume etc.<br />
Diese Aufzählung stellt nur einen Teil der wesentlichen<br />
Einflussfaktoren dar, die bei der Planung von<br />
Pumpwerksanlagen zu berücksichtigen sind. Neben<br />
den bekannten Grundsätzen sind neue Aspekte, wie<br />
die Gestaltung des Pumpensumpfes mittels CFD-<br />
Simulation und die damit einhergehende energetische<br />
Optimierung des Gesamtkonzepts besonders hervorzuheben.<br />
2.2 Rechenanlagen<br />
Rechenanlagen gehören auf Kläranlagen und mittlerweile<br />
auch in Regenwasserbe handlungsanlagen zu<br />
einem der wesentlichen Verfahrensschritte, deren Aufgabe<br />
primär <strong>aus</strong> der Entnahme von groben Schmutzstoffen<br />
besteht. Der Platzbedarf von Rechenanlagen<br />
wird maßgeblich von der Anordnung der maschinenund<br />
EMSR-technischen Einrichtungen geprägt, da je<br />
nach bestehender Bau<strong>aus</strong>führung sowie z. B. der Anzahl<br />
der Zulaufgerinne das Raumkonzept fest gelegt ist. In<br />
den überwiegenden Fällen besteht die Aufgabe <strong>aus</strong> der<br />
Modernisierung eines bestehenden Rechengebäudes,<br />
wobei nachfolgend auf unterschiedliche Planungsaspekte<br />
eingegangen wird:<br />
Auswahl der Grob- und/oder Feinrechen<br />
Festlegung des Rechentyps bzw. der Anzahl der<br />
Rechen<br />
Prüfung der erforderlichen Spaltweite des Rechens<br />
unter Beachtung der Aufgaben und der<br />
hydraulischen Randbedingungen<br />
Beachtung der Aufbauhöhe unter Berücksichtigung<br />
der Mon tage/Demontage/Kranbahn etc.<br />
Rechengutförderung (Schnecken-, Spiralförderer,<br />
Band)<br />
Festlegung der Größe und Anzahl der<br />
Rechengutcontainer<br />
Beachtung von Ausfallstrategien bzw.<br />
Notabwurfkonzept, Redundanzen<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 511
FACHBERICHTE <strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
Analoge Anforderungen sind grundsätzlich zu<br />
beachten, wenn die Aufgabe der Sandgutentnahme<br />
sowie die Aufstellung der Sandgutcontainer ebenfalls<br />
im Rechengebäude untergebracht werden soll. Abhängig<br />
von der Kläran lagengröße und den maßgebenden<br />
Dimensionierungsparametern, wie z. B. des minimalen<br />
bzw. maximalen <strong>Abwasser</strong>zuflusses, sind o. g. Planungsaspekte<br />
einzeln zu betrachten. Heutzutage sind auch<br />
hohe Anforderungen im betrieblichen Arbeitsschutz<br />
sowie an Geruchs- und Lärmemissionen zu stellen und<br />
frühzeitig in die Gesamtplanung zu integrieren.<br />
3. Grundlagenermittlung<br />
und Bestandsanalyse<br />
Vor<strong>aus</strong>setzung einer nachhaltigen Planung ist eine<br />
detaillierte Er fassung des Bestandes bzw. des Ist-<br />
Zustandes der zu betrachtenden Anlagenteile. Obwohl<br />
die Wichtigkeit dieses Planungsschrittes und die<br />
mög lichen gravierenden Aus wirkungen auf die<br />
Gesamt konzeption und die Wirtschaftlichkeit des<br />
Vorhabens allen Beteiligten klar sein sollte, wird immer<br />
wieder festgestellt, dass den ersten Planungs schritten<br />
der Leistungsphasen 1 und 2 der Objektplanung<br />
gemäß HOAI nicht die er forderliche Aufmerksamkeit<br />
gewidmet wird.<br />
Kurzfristige Investitionen sowie auch nur die punktuelle<br />
Betrachtung von einzelnen Anlagenteilen, die nur<br />
auf die Behebung des jeweiligen Mangels abzielen,<br />
führen im ungünstigen Fall über Jahre hinweg zu einer<br />
Dauerb<strong>aus</strong>telle mit hohem Instandhal tungsaufwand,<br />
ohne dass heutige Anforderungen an zukunftsfähige<br />
Gesamtlösungen erreicht werden.<br />
Für eine solche zukunftsfähige Gesamtplanung sind<br />
die hydraulischen und verfahrens technischen Ziele in<br />
die Gesamtanlage unter Einbeziehung aller Einflüsse<br />
auf andere Verfahrensstufen erforderlich. Eine ganzheitliche<br />
Betrachtung ist hier nicht nur auf die maschinenund<br />
EMSR-technischen Einrichtungen zu beziehen. Man<br />
verlangt berechtigterweise unter anderem auch eine<br />
Einbeziehung des Kanalsystems in die Planung. Hydraulische<br />
Auswirkungen bzw. ein Rückstauverhalten bis hin<br />
zu einer möglichen inte grierten Kanalnetzbewirtschaftung<br />
sind heutzutage bei der Planung bzw. Modernisierung<br />
von Pumpwerken selbstverständlich. Hierzu<br />
gehören hydrodynamische Kanalnetzsimulationen<br />
gen<strong>aus</strong>o, wie z.B. eine dreidimensionale Simulation der<br />
Zu laufsituation und der Pumpensumpfgestaltung zur<br />
Optimierung der Anströmung der gewählten Pumpen<br />
(Minimierung der <strong>Energie</strong>kosten).<br />
In der Grundlagenermittlung bzw. Bestandsanalyse<br />
sind folgende Aspekte von Wichtigkeit:<br />
Auswertung der Zulaufwassermengen und der<br />
maßgebenden Ganglinien<br />
Ermittlung von Lastfall-Szenarien zur optimalen<br />
Auslegung der Pumpwerks aggregate sowie der<br />
Rechenanlagen<br />
Betriebserfahrungen des Betreibers bzw.<br />
Dokumentation der über viele Jahre hinweg<br />
gewonnenen Erkennt nisse<br />
Detaillierte Aufnahme des baulichen Zustandes der<br />
Anlage sowie der bestehenden Maschinen- und<br />
EMSR-technischen Einrichtungen (Foto- und<br />
Zustandsdokumentation, Anlagenkenndaten)<br />
Prüfung von vorhandenen Bestandsplänen auf<br />
Aktualität und in den meisten Fällen erforderliche<br />
Aktualisierung der Planunterlagen anhand einer<br />
Vermessung, bis hin zur Er stellung von neuen<br />
Bestandsplänen<br />
Erfassung der bestehenden Leistungsdaten bzw.<br />
<strong>Energie</strong>kosten im Ist-Zustand<br />
Diskussion der Betreibererfahrungen bzw.<br />
Philo sophie, z. B. im Hinblick der Pump werkstypen<br />
bzw. Rechentypen und der Rechengutförderung,<br />
etc.<br />
Besichtigung anderer Anlagen bzw.<br />
Erfahrungs<strong>aus</strong>t<strong>aus</strong>ch der Betreiber mit<br />
ähn licher Aufgabenstellung<br />
Die Planungsaufgabe wird nur dann erfolgreich sein<br />
können, wenn bereits zu Beginn alle Projektbeteiligten<br />
unter Einbeziehung des Betriebspersonals am Tisch sitzen<br />
und gemeinsam die Anforderungen bzw. den Zielkatalog<br />
definieren. Häufig wird nur in enger Zusammenarbeit<br />
mit dem Betriebspersonal vor Ort erkannt,<br />
welche Betriebserfahrungen der letzten Jahre tatsächlich<br />
gegeben oder welche be sonders kritischen<br />
Betriebspunkte überhaupt vorhanden sind. Dass der<br />
Bauherr ge n<strong>aus</strong>o wie der Planer gefragt ist, die erforderlichen<br />
Grundlagendaten zusammen zu stellen und<br />
intensiv an den ersten Planungsphasen mitzuwirken,<br />
sollte heute ebenfalls selbstverständlich sein.<br />
In diesem Zusammenhang ist auch darauf hinzuweisen,<br />
dass für eine fundierte Be standsaufnahme häufig<br />
die Außerbetriebnahme von Anlagenteilen erforderlich<br />
ist, um den tatsächlichen Sanierungsbedarf überhaupt<br />
zu erkennen und um zu einem späteren Zeitpunkt keine<br />
Überraschungen zu erleben. Diese vor<strong>aus</strong>schauenden<br />
Arbeitsschritte enthalten einen erheb lichen Aufwand<br />
für die Projektbeteiligten und sind darüber hin<strong>aus</strong> über<br />
eine <strong>aus</strong>kömmliche Honorierung der anfallenden<br />
Ingeni eurleistungen sicherzustellen. Die Grundlagenermittlung<br />
gemäß der Leistungsphase 1 der Objektplanung<br />
deckt den hier beschriebenen Arbeitsaufwand<br />
heutzutage nicht mehr ab. Hierfür sind geeignete und<br />
faire Abrechnungsgrundlagen anhand von Aufwandskalkulationen<br />
zu führen, so dass alle Projektbeteiligte<br />
die Vorgehensweise der zugehörigen Arbeitsschritte<br />
kennen und eine höchstmögliche Transparenz gegeben<br />
ist.<br />
Mai 2011<br />
512 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
FACHBERICHTE<br />
4. Praktische Beispiele<br />
4.1 Ertüchtigung Pumpwerk und Rechengebäude<br />
des Zentralklärwerkes Kassel<br />
4.1.1 Randbedingungen<br />
Die mechanische Reinigungsstufe auf dem Zentralklärwerk<br />
Kassel besteht <strong>aus</strong> zwei Schneckenpumpwerken,<br />
einem Rechengebäude und einem belüfteten<br />
Sandfang. Das gesamte <strong>Abwasser</strong> <strong>aus</strong> dem Stadtgebiet<br />
Kassel mit einer Regenwassermenge von 12 m 3 /s =<br />
10 Q TW wird über ein zweistufiges Schneckenpumpwerk<br />
gehoben, um die mechanische Reinigungsstufe im<br />
Freispiegelabfluss zu durchfließen. Beide Pumpwerke<br />
(1. Stufe mit zwei Schneckenpumpen, 2. Stufe mit sechs<br />
Schneckenpumpen) besaßen vor der Ertüchtigung<br />
keine Reserveaggregate. Nach der Hebung durchfloss<br />
das <strong>Abwasser</strong> drei Kletterrechen mit einer Spaltweite<br />
von 25 mm bzw. 8 mm. Das Rechengut wurde über<br />
Förderbänder einer Walzenpresse zugeführt und<br />
anschließend in 5-m 3 -Container verladen. Hinter dem<br />
belüfteten Sandfang wurde durch einen Regelschieber<br />
die Beschickungsmenge der Vorklärung sowie der<br />
anschließenden Belebungsstufe auf eine maximale<br />
Mischwassermenge von 2,4 m 3 /s = 2 Q TW begrenzt. Das<br />
überschüssige Regenwasser von 12 m 3 /s – 2,4 m 3 /s =<br />
9,6 m 3 /s wird über ein Regenüberfallbauwerk abschlagen<br />
und zwei runden Regenklärbecken zugeführt<br />
(Bild 1).<br />
4.1.2 Sanierungsziele<br />
Die vor der Ertüchtigung bestehenden Betriebsprobleme<br />
lassen sich wie folgt zusammenfassen:<br />
Aufgrund hydraulischer Engpässe können derzeit<br />
statt der erforderlichen 9,6 m 3 /s maximal 6 m 3 /s<br />
ohne Rückstau über die Regenklärbecken abgeführt<br />
werden (Hochwasserstand Fulda).<br />
Die bestehenden Schneckenpumpen sind soweit<br />
verschlissen, dass eine Generalsanierung im Werk<br />
erforderlich ist. Die <strong>aus</strong>gewaschenen Tröge sind<br />
sanierungsbedürftig.<br />
Zwei der drei bestehenden Rechen haben<br />
eine Spaltweite von 25 mm, wodurch es zu<br />
Verstopfungen in Pumpen und Aufschwemmen<br />
von Grobstoffen in der Nachklärung kommt.<br />
Hohe hydraulische Belastung der bestehenden<br />
Rechen bzw. des Sandfanges und hier<strong>aus</strong><br />
resultierende Betriebsprobleme.<br />
Im Bereich der Rechenanlage fehlen Hebezeuge,<br />
die das betriebliche Handling deutlich verbessern<br />
würden.<br />
Aufbauend auf zuvor beschriebene betriebliche<br />
Probleme der mechanischen Reinigungsstufe des Zentralklärwerkes<br />
ist ein Vorschlag für eine wirtschaftliche<br />
und betriebssichere Lösung unter Berücksichtigung<br />
der gegebenen hydraulischen Randbedingungen zu<br />
erarbeiten.<br />
Bild 1. Blick auf das bestehende Pumpwerk-/Rechengebäude,<br />
Zentralklärwerk Kassel, im Vordergrund neues Schneckenpumpwerk.<br />
Die Sanierungsziele lassen sich wie folgt umschreiben:<br />
Durch eine Verlegung des Regenwasserabschlages<br />
vor die Rechenanlage ist eine hydraulische Entlastung<br />
des Gesamtsystems der mechanischen<br />
Reinigungsstufe anzustreben. Dies gilt für den vorgeschalteten<br />
Rechenbereich sowie den überlasteten<br />
Sandfang.<br />
Neben der notwendigen Sanierung der Schneckenpumpen<br />
ist eine neue Konzeption des Zulaufpumpwerkes<br />
sinnvoll, um die hydraulischen <strong>Abwasser</strong>ströme<br />
<strong>aus</strong> dem Stadtgebiet Kassel konstruktiv und<br />
hydraulisch optimal realisieren zu können.<br />
Zur Vermeidung von Verzopfungen und weiteren<br />
betrieblichen Problemen in nachgeschalteten<br />
Anlagenteilen ist eine Sieblochdurchmesser der<br />
Rechen von durchgängig 8 mm angedacht. Neue<br />
Förderbänder und eine Rechengutwaschung sind<br />
ebenfalls zu berücksichtigen.<br />
4.1.3 Lösungskonzepte<br />
Vor dem Hintergrund der engen Platzverhältnisse auf<br />
dem Zentralklärwerk in Kassel wurden im Rahmen eines<br />
Ingenieurwettbewerbs und der Vorplanung eine Vielzahl<br />
unterschiedlichster Konzepte diskutiert, miteinander<br />
verglichen und bewertet. Beispielhaft sind folgende<br />
Lösungsvorschläge aufgeführt:<br />
Variante A: Sanierung aller 8 Schneckenpumpen und<br />
Einbau von 2 Tauchmotorpumpen im Schneckensumpf<br />
für den Reservefall bei Ausfall einer Trockenwetterschneckenpumpe.<br />
Variante B: Sanierung der Schnecken wie Variante A,<br />
Anbau eines Reservepumpwerkes bestückt mit<br />
Tauchmotorpumpen für den Trockenwetter- und<br />
Regenwetterfall.<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 513
FACHBERICHTE <strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
Tabelle 1. Wirtschaftlichkeitsvergleich Varianten A bis D.<br />
Investkosten Variante A Variante B Variante C Variante D<br />
Sanierung aller<br />
Schnecken inkl.<br />
Reserve Q TW<br />
Sanierung aller<br />
Schnecken und<br />
Neubau 2Q TW<br />
Teil-Sanierung<br />
und Neubau Q RW<br />
mit Tauchpumpen<br />
Teil-Sanierung<br />
und Neubau Q RW mit<br />
Schneckenpumpen<br />
Bautechnik 0,728 Mio. € 0,820 Mio. € 1,034 Mio. € 1,114 Mio. €<br />
E-, MSR-Technik und Maschinentechnik 1,374 Mio. € 1,570 Mio. € 1,570 Mio. € 1,399 Mio. €<br />
Summe (brutto) 2,101 Mio. € 2,390 Mio. € 2,604 Mio. € 2,513 Mio. €<br />
Beitriebskosten<br />
Summe (brutto) 248 T€/a 253 T€/a 253 T€/a 245 T€/a<br />
Prozent 101,2 % 103,3 % 103,3 % 100 %<br />
Variante C: Sanierung der 2 Schneckenpumpen im<br />
Pumpwerk der 1. Stufe sowie von 2+1 Trockenwetterschnecken<br />
inkl. einem Reserveaggregat im<br />
Pumpwerk der 2. Stufe für 2,4 m 3 /s und Neubau<br />
eines Regenwasserpumpwerkes für 9,6 m 3 /s mit<br />
Tauchmotorpumpen.<br />
Variante D: Erneuerung der 5 Schneckenpumpen in<br />
beiden Pumpwerken wie Variante C und Neubau<br />
eines Regenwasserpumpwerkes für 9,6 m 3 /s mit<br />
Schneckenpumpen.<br />
Nach intensiver Diskussion und eingehenden Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen<br />
[3] wurde der Variante D<br />
– „neues Schneckenpumpwerk für den Regenwasserfall“<br />
sowie neue Schneckenpumpen in beiden bestehenden<br />
Pumpwerken (1. + 2. Stufe) der Vorzug gegeben<br />
(Bild 2, Tabelle 1).<br />
Diese Lösung lässt sich nur bauabschnittsweise<br />
durchführen, um einen Betrieb der bestehenden<br />
Anlagenteile aufrechterhalten zu können. Der Umbau<br />
findet in mehreren Bauabschnitten statt:<br />
Bild 2. Einbau der neuen Schneckenpumpen.<br />
1. Bauabschnitt: Bau eines Schneckenpumpwerks<br />
für Regenwasser einschl. Abschlagsbauwerk mit<br />
Verbindungs kanal DN 2200 und neuer MS- und<br />
NS-Ver sorgung.<br />
2. Bauabschnitt: Rückbau und Sanierung der alten<br />
Schneckenpumpwerke und Er neuerung der fünf<br />
verbleibenden Schneckentrogpumpen sowie der<br />
Lüftungs- und Heizungstechnik.<br />
3. Bauabschnitt: Abbruch der Rechen- und Sandfanghalle,<br />
Neubau einer Rechenhalle und Er neuerung<br />
der maschinentechnischen Einrichtungen.<br />
Beim Bauen im Bestand sind immer wieder Risiken<br />
vorhanden, die sich kostenmäßig <strong>aus</strong>wirken können.<br />
Vor der eigentlichen Entscheidung des Abrisses von<br />
bestehenden Hallengebäuden, wie z.B. im Bereich des<br />
Schneckenpumpwerkes und des Rechengebäudes,<br />
wurde zur Bewertung des Bestandes ein Beton- bzw.<br />
Stahlgutachten von der Gesamthochschule Kassel<br />
durchgeführt, um neben dem Rohbau auch bestehende<br />
Stahlkonstruktionen sowie die Dachaufbauten bewerten<br />
und als Grundlage in eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung<br />
einfließen lassen zu können. Des Weiteren<br />
wurden bei der Entscheidung, ob neue Schneckenpumpen<br />
in das bestehende Pumpwerk eingesetzt werden<br />
können, ein detaillierter Wirtschaftlichkeitsvergleich der<br />
verschiedenen Lösungskonzepte vorangestellt. In diesem<br />
Fall haben sich die Investitionskosten der Lösungskonzepte<br />
Sanierung oder neue Schneckenpumpen nur<br />
unwesentlich unterschieden, weswegen der Neubaulösung<br />
der Vorzug gegeben wurde.<br />
Beim Vergleich der verschiedenen Lösungen mit<br />
Tauchmotorpumpen in Nassaufstellung gemäß den<br />
Variante A bis C mit der Variante D <strong>aus</strong>schließlich mit<br />
Schneckenpumpen wurden auch verschiedenste Erfahrungen<br />
von Anlagenbetreibern in den Diskussionsprozess<br />
mit einbezogen. Trotz teilweise deut licher wirtschaftlicher<br />
Vorteile bei den Investitions kosten wurden<br />
demzufolge den seit über 25 Jahren bewährten und<br />
robusten Schneckentrogpumpen insgesamt der Vorzug<br />
gegeben.<br />
Mai 2011<br />
514 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
FACHBERICHTE<br />
Nach den jahrelangen positiven Erfahrungen mit<br />
den robusten Kletterrechen wurde im Rahmen der Planung<br />
der Einsatz eines neuen Lochsiebbandrechens<br />
mit einem Lochdurchmesser von 8 mm gewählt, der<br />
sich derzeit auf vielen Kläranlagen bereits bewährt hat.<br />
Für die Rechengutförderung wurden Schwemmrinnen<br />
und Rechengutwaschpressen sowie reversible Muldenförderbänder<br />
berücksichtigt. Der Hauptvorteil der<br />
Schwemmrinnen, die mit Betriebswasser oder zugepumptem<br />
<strong>Abwasser</strong> betrieben werden, liegt darin, dass<br />
das Rechengut ohne mechanische Hilfsmittel (Förderschnecken)<br />
mit <strong>Wasser</strong> transportiert wird und damit<br />
Betriebsprobleme minimiert werden. Die Rechengutwaschpressen<br />
sind auf das zusätzliche Schwemmrinnenwasser<br />
abzustimmen. Die anschließenden reversiblen<br />
Muldenförderbänder ermöglichen eine punktgenaue<br />
Beschickung der Rechengutcontainer und<br />
damit eine optimale Ausnutzung des Vorhaltevolumens.<br />
Innerhalb des Rechengebäudes wird ebenfalls die<br />
Sandgutförderung- und -behandlung untergebracht.<br />
Dabei wurde das bewährte System der Sandheber und<br />
Sandklassierer lediglich erneuert und die Beschickung<br />
der Sandcontainer mit reversiblen Muldenförderbändern<br />
optimiert.<br />
Im Rahmen der Sanierungsarbeiten wurden zudem<br />
die Hallenaufbauten der Rechen- und Sandfanghalle<br />
zurückgebaut, wobei lediglich die Rechenhalle einen<br />
neuen Stahlhallenaufbau erhält und der Sandfang zukünftig<br />
mit einer Aluminiumabdeckung abgeschottet wird.<br />
Im Hinblick auf die Anforderungen der Abluftemissionen<br />
ist darauf hinzuweisen, dass zur Minimierung der<br />
Luftvolumenströme und der hiermit einhergehenden<br />
relativ hohen Investitions- bzw. Betriebskosten ein<br />
Raumkonzept mit einer weitergehenden Kapselung der<br />
Geruchsquellen entwickelt wurde. Neben einer Ab -<br />
deckung der Zulaufgerinne sowie Kapselung der Feinrechen<br />
werden die Rechengutcontainer direkt ab -<br />
gesaugt.<br />
4.2 Ertüchtigung Hochwasserpumpanlage<br />
PAH Diergardt-Mevissen<br />
4.2.1 Randbedingungen<br />
Die durch die Linksniederrheinische Entwässerungsgenossenschaft<br />
(LINEG) betriebene Hochwasserpumpanlage<br />
PAH Diergardt-Mevissen liegt in Duisburg-Rheinh<strong>aus</strong>en<br />
in Nähe der Kläranlage Rheinh<strong>aus</strong>en. Der Pumpanlage<br />
fließen Vorflut-, Grund- und Regenwasser über<br />
zwei Hauptsammler zu. Das Hochwasserpumpwerk<br />
wurde in den 30er Jahren errichtet, da aufgrund eingetretener<br />
Bergsenkungen, verursacht durch den Steinkohlebergbau,<br />
eine Ableitung im Freigefälle in den<br />
Rhein bei Hochwasser nicht mehr sichergestellt werden<br />
konnte (Bild 3).<br />
Bei Normalwasserständen im Rhein fließt das Vorflut-<br />
und Regenwasser in freiem Gefälle über mehrere<br />
Hochwassersicherungsschächte in den Rhein ab. Während<br />
dieser Zeit wird die Pumpanlage nicht beaufschlagt.<br />
Bei Rheinhochwasser ab einem Pegelstand von<br />
H > 4,8 m Pegel Ruhrort werden gemäß Betriebsanweisung<br />
die Hochwassersicherungsschieber durch<br />
Betriebspersonal geschlossen und die Hochwasserpump<br />
anlage geht in Betrieb (Bild 4).<br />
Insgesamt fördern vier Kreiselpumpen mit einer<br />
Gesamtförderleistung von derzeit 1184 l/s das <strong>Wasser</strong><br />
über zwei Druckrohrleitungen zum Hochwassersicherungsschacht<br />
und stellen somit die Vorflut bei Rheinhochwasser<br />
sicher.<br />
zum Rhein<br />
Pumpanlage<br />
LD DN 600 St<br />
zum Rhein<br />
bzw.<br />
Schacht 1<br />
P 1<br />
Rechenschacht<br />
LG DN 1200<br />
"Mevissenkanal"<br />
Rechenrost<br />
demontiert<br />
LG DN 1200<br />
Tauchwand<br />
LD DN 800/900<br />
P 2 P 3 P 4<br />
LG DN 700<br />
Verteilerschacht<br />
LD DN 350<br />
(außer Betrieb)<br />
(außer Betrieb)<br />
(außer Betrieb)<br />
Schieberschacht<br />
LG DN 1200<br />
LD DN 1200 St<br />
HW -<br />
Sicherungschacht,<br />
Schacht 3<br />
LD DN 600<br />
LD DN 700<br />
LD DN 650<br />
LG/LD DN 1200 St<br />
von KA Rheinh<strong>aus</strong>en<br />
von PAH Rheinh<strong>aus</strong>en<br />
LG DN 1000<br />
LG/LD DN 1300<br />
von KA Rheinh<strong>aus</strong>en<br />
LG/LD DN<br />
2000 St<br />
HW -<br />
Sicherungschacht,<br />
Schacht 2<br />
Legende:<br />
LD<br />
LG<br />
= Vorflut<br />
= Regenwasser<br />
= Vorflut/Regenwasser<br />
= außer Betrieb<br />
= Absperrarmatur<br />
= Pumpe<br />
= Rückflußverhinderer/Rückschlagklappe<br />
= Durchflussmessung<br />
= Druckleitung<br />
= Gefälleleitung<br />
Bild 3.<br />
Fließschema<br />
PAH Diergardt-<br />
Mevissen<br />
(Bestand).<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 515
FACHBERICHTE <strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
Einbinden der Pumpanlage in das Notstromkonzept<br />
der Kläranlage<br />
P3<br />
Bild 4. Pumpwerks bestand mit Umbaumaßnahmen (Planung).<br />
4.2.2 Modernisierungsziele<br />
Aufgrund des fortgeschrittenen Alters gab es erste<br />
Ausfälle einzelner Pumpenaggregate und es zeichnete<br />
sich ab, dass die Betriebssicherheit in absehbarer Zeit<br />
nicht mehr im erforderlichen Maß gegeben sein würde.<br />
Aufgrund der hohen wasserwirtschaft lichen Bedeutung<br />
war eine komplette Ertüchtigung der maschinentechnischen<br />
und elektrotechnischen Aus rüstung auf den<br />
Stand der Technik geboten.<br />
Der Planung [4] vorangestellt wurde eine Überprüfung<br />
der hydraulischen Leistungsfähigkeit des Kanalnetzes,<br />
verbunden mit einer Überprüfung der derzeitigen<br />
Förderleistung und einer Optimierung der Pumpenschaltpunkte.<br />
Folgende Modernisierungsziele waren umzusetzen:<br />
Komplette Erneuerung der Pumpenaggregate und<br />
der Rohrleitungen und Armaturen innerhalb des<br />
Pumpwerkes<br />
Bereinigung von ungünstigen Rohrleitungsführungen,<br />
die <strong>aus</strong> früheren Umbaumaßnahmen<br />
resultierten<br />
Optimierung der Zulaufsituation zum<br />
Pumpensumpf<br />
Verbesserung der Arbeitssicherheit und der<br />
Zugänglichkeit für das Betriebspersonal bei<br />
Montage- und Instandsetzungsarbeiten<br />
Komplette Erneuerung der EMSR-Technik<br />
4.2.3 Bestandsaufnahme und Planungsgrundlagen<br />
Der eigentlichen Sanierungsplanung wurde eine vermessungstechnische<br />
Bestandsaufnahme des Bauwerksbestandes<br />
vorweggestellt. Die hierbei gemachten<br />
Erfahrungen zeigten schnell die Wichtigkeit eines detaillierten<br />
Aufmaßes und guter Bestandspläne, insbesondere<br />
für die spätere Ausführungsplanung und Bau<strong>aus</strong>führung.<br />
Bei einer Folgemaßnahme wurde daher<br />
entschieden, die komplette Pumpanlage mit dem Laser-<br />
Scan-Verfahren dreidimensional aufzumessen und hier<strong>aus</strong><br />
sehr genaue Bestandspläne zu erarbeiten.<br />
Im Zuge der Grundlagenermittlung wurden Anlagenkenndaten<br />
und Betriebsaufzeichnungen gesichtet<br />
und <strong>aus</strong>gewertet. Betriebserfahrungen der vergangenen<br />
Jahre wurden beim Pumpwerksbetrieb erfragt<br />
und bei der Modernisierungsplanung berücksichtigt.<br />
4.2.4 Lösungskonzepte<br />
4.2.4.1 Hydraulische Leistungsfähigkeit Kanalnetz,<br />
Förderleistung und Pumpenschaltpunkte<br />
Um eine wirtschaftliche Pumpen<strong>aus</strong>legung zu erreichen,<br />
wurde über eine hydraulische Berechnung der<br />
Zulaufkanäle die derzeitige Bemessungsförderleistung<br />
des Pumpwerks überprüft, um bei Bedarf diese nach<br />
oben oder unten anzupassen.<br />
Bei der Auslegung von Hochwasserpumpwerken ist<br />
die Frage nach der Wahrscheinlichkeit des gleich zeitigen<br />
Auftretens von Maximalabflüssen in der Kanalisation<br />
und Hochwasser im Vorfluter (Rhein) entscheidend,<br />
da diese naturgemäß zu unterschiedlichen Jahreszeiten<br />
auftreten. Maßgebende Abflussereignisse im<br />
Kanalnetz sind infolge sommerlicher Starkregen mit<br />
geringer Vorwarnzeit festzustellen, wenn die Rhein-<br />
<strong>Wasser</strong>stände meist relativ niedrig und konstant sind.<br />
Hoch intensive Niederschläge führen oft schon nach 10<br />
bis 15 Minuten zu Abflussspitzen, die maximale Ereignisdauer<br />
liegt im Stunden-Bereich. Die Hochwässer des<br />
Rheins ereignen sich dagegen oft im Winterhalbjahr bei<br />
länger anhaltenden Niederschlagsperioden oder während<br />
der Schneeschmelze. Die Ereignisdauer liegt dann<br />
im Bereich von Tagen bis Wochen. Hier bieten im Vorfeld<br />
durchgeführte statistische Untersuchungen Optimierungspotenziale<br />
bei der Festlegung der Fördermenge<br />
bei Hochwasserpumpanlagen.<br />
Im vorliegenden Fall der Hochwasserpumpanlage<br />
PAH Diergardt-Mevissen ist jedoch zu beachten, dass<br />
neben den Zuflüssen <strong>aus</strong> der Kanalisation die Zuflüsse<br />
<strong>aus</strong> den Vorflutpumpanlagen und Grundwasserpumpanlagen<br />
die Förderleistung maßgeblich beeinflussen.<br />
Diese machen je nach Lastfall durch<strong>aus</strong> die Hälfte bis zu<br />
2/3 des Zuflusses zur Hochwasserpumpanlage <strong>aus</strong>. Bei<br />
länger anhaltenden Hochwässern im Rhein und hohen<br />
Grundwasserspiegeln ist der gleichzeitige Betrieb der<br />
Mai 2011<br />
516 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
FACHBERICHTE<br />
Grundwasserpumpanlagen und der Hochwasserpumpanlage<br />
wahrscheinlich. Eine zeitliche Überlagerung der<br />
Abflussereignisse ist also im vorliegenden Fall wahrscheinlicher<br />
als in Einzugsgebieten, die primär durch<br />
Kanalisationszuflüsse geprägt sind. Diese Tatsache<br />
wurde bei der Wahl der maßgeblichen Ereigniskombinationen<br />
für die Pumpen<strong>aus</strong>legung auf der sicheren<br />
Seite liegend berücksichtigt. Eine Optimierung der<br />
Förderleistung konnte daher nur im begrenzten Maß<br />
erreicht werden.<br />
Aus den Kanalbestandsdaten, den Sonderbauwerken,<br />
den Kenndaten der Vorflut- und Grundwasserpumpanlagen<br />
sowie der vorhandenen bzw.<br />
geplanten Pumpenstaffelung wurde ein Rechennetz<br />
aufgebaut, auf dessen Basis für insgesamt 16 Lastfälle<br />
hydrodyna mische Kanalnetzberechnungen durchgeführt<br />
wurden. Hier<strong>aus</strong> wurden erstmalig Überflutungswahrscheinlichkeiten<br />
im Kanalnetz unter Einbeziehung<br />
der Hochwasserpumpanlage <strong>aus</strong>gewiesen<br />
und es konnten Aussagen zur erforderlichen Förderleistung<br />
und den optimierten Pumpenschaltpunkten<br />
getroffen werden.<br />
Das Fazit der Modellrechnungen für den Ist- und den<br />
Planungszustand lässt sich wie folgt zusammenfassen:<br />
Durch eine Optimierung der Pumpenstaffelung und<br />
der Pumpenschaltpunkte konnte die installierte Förderleistung<br />
geringfügig auf 1110 l/s reduziert werden.<br />
Die Pumpenschaltpunkte wurden gegenüber den<br />
bisherigen Schaltpunkten leicht abgesenkt, um den<br />
Einstau im Kanalnetz möglichst gering zu halten und<br />
Rückhaltevolumen für größere Niederschlagsereignisse<br />
zu aktivieren.<br />
Die erforderlichen Überstaunachweise im vorgeschalteten<br />
Kanalnetz wurden erstmalig im Zusammenspiel<br />
mit der Hochwasserpumpanlage erbracht.<br />
Die derzeit installierte Pumpe P4 geht nur in absoluten<br />
Zuflussspitzen für kurze Zeit in Betrieb; anhand<br />
dieser Information konnte eine neue Pumpenstaffelung<br />
mit drei baugleichen Pumpen gewählt werden;<br />
die vierte Pumpe konnte als Reservepumpe deklariert<br />
werden.<br />
Die zwingende Erfordernis einer Reservepumpe<br />
wurde durch einen Lastfall „Pumpen<strong>aus</strong>fall“ nachgewiesen.<br />
Der Schließzeitpunkt des Hochwasserschiebers<br />
wurde überprüft und dahingehend optimiert, dass<br />
das Hochwasserpumpwerk möglichst spät, aber<br />
ohne negative Auswirkungen auf das Kanalnetz, in<br />
Betrieb gehen kann; der Personaleinsatz zum Schließen<br />
der Hochwasserschieber konnte damit auf das<br />
notwendige Maß reduziert werden.<br />
Ohne eine im Vorfeld durchgeführte Kanalnetzberechnung<br />
hätte eine Optimierung in den o. g.<br />
Punkten nicht erreicht werden können, es wurde<br />
jedoch auch klar, dass das bisherige Betriebskonzept<br />
Bild 5. Anlagenkennlinien der Pumpen P1 bis P3 für<br />
minimale bis maximale Förderhöhen.<br />
und die Pumpwerks<strong>aus</strong>legung durch<strong>aus</strong> sinnvoll<br />
gewählt war.<br />
4.2.4.2 Staffelung der Pumpen<br />
Anhand der Ergebnisse der Kanalnetzberechnung<br />
konnte eine vereinfachte Pumpenstaffelung gewählt<br />
werden:<br />
Pumpe P1: 100–370 l/s drehzahlgeregelt<br />
Pumpe P2: 100–370 l/s drehzahlgeregelt<br />
Pumpe P3: 370 l/s<br />
Pumpe P4: 370 l/s Reservepumpe<br />
Die Grundlastpumpe P1 für den schwankenden Trockenwetterzufluss<br />
wurde ebenso wie die Pumpe P2<br />
drehzahlgeregelt <strong>aus</strong>geführt, um eine kontinuierliche<br />
Förderung bei kleinen und mittleren Regenereignissen<br />
zu ermöglichen und um P1 und P2 wechselseitig im<br />
Trockenwetterbetrieb drehzahlgeregelt betreiben zu<br />
können. Mit zwei drehzahlgeregelten Pumpen ist es<br />
möglich, das breite Kennlinienspektrum (aufgrund 6 m<br />
schwankendem Rheinwasserstand) mit der jeweils energieoptimalen<br />
Drehzahl abzudecken, anstatt auf ein<br />
Androsseln der Schieber auf der Druckseite zurückgreifen<br />
zu müssen, um ein Her<strong>aus</strong>fahren der Pumpen<br />
<strong>aus</strong> der Kennlinie zu verhindern (Bild 5).<br />
4.2.4.3 Pumpentechnik<br />
Die Installation neuer Pumpenaggregate bietet die<br />
Möglichkeit einer verfahrenstechnischen Optimierung<br />
in folgenden Punkten:<br />
Installation von vier baugleichen Pumpen zur<br />
Vereinfachung der Lager- und Ersatzteilvorhaltung.<br />
Minimierung des Wirkungsgradabfalls durch Einsatz<br />
einer Hydraulik mit nachstellbarer Schleißwand.<br />
Hohe Verfügbarkeit durch trockenlaufsichere und<br />
wartungsfreie hydrodynamische Wellenabdichtungen;<br />
gute Entlüftung der Saugleitungen.<br />
Schnelle Demontage und Montage der<br />
Läufereinheit bei vertikaler Aufstellung.<br />
Kein Ausrichten des Motors erforderlich durch<br />
Zentrierflansch.<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 517
FACHBERICHTE <strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
Einsatz von Pumpen mit gutem NPSH-Verhalten.<br />
Aktivierung von Kanalnetzvolumen als zusätzliches<br />
Pumpensumpfvolumen durch Veränderung der<br />
Pumpenschaltpunkte.<br />
Bild 6. Optimierung der Anströmverhältnisse im Pumpensumpf mittels<br />
CFD-Simulation mit Darstellung der Strömungsbahnen. Quelle: hydrograv<br />
Überflutbare Motoren ersetzen hochwasserfrei<br />
aufgestellte Motoren mit langer Antriebswelle.<br />
Hohe Verfügbarkeit durch Vert<strong>aus</strong>cherschaltung<br />
bei der Pumpenansteuerung und einer Vergleichmäßigung<br />
der Pumpenlaufzeiten.<br />
4.2.4.4 Fließgeschwindigkeiten in den Saugund<br />
Druckrohrleitungen<br />
Fließgeschwindigkeiten in den Saug- und Druckleitungen<br />
wirken sich direkt auf die hydraulischen Verluste<br />
und die Leistungsaufnahme der Pumpen <strong>aus</strong> und<br />
wurden deshalb im Zuge der Sanierungsplanung speziell<br />
betrachtet und optimal abgestuft.<br />
Die saugseitigen Fließgeschwindigkeiten bewegen<br />
sich zwischen 0,7 und 1,0 m/s bei minimalem Zufluss<br />
und 2,4 bis 4,0 m/s bei maximalem Zufluss. Die druckseitigen<br />
Fließgeschwindigkeiten liegen 1,0 und 4,4 m/s<br />
bei maximalem Zufluss. In der Sammeldruckrohrleitung<br />
DN 600 bis DN 800 innerhalb des Pumpwerkes werden<br />
2,7 m/s bei maximalem Zufluss zugrunde gelegt. In der<br />
anschließenden Ablaufleitung zum Rhein mit einer<br />
Nennweite DN 2.000 und DN 1.500 wurden keine baulichen<br />
Veränderungen vorgenommen, hier werden<br />
Fließgeschwindigkeiten von 1,4 bis 2,4 m/s erreicht.<br />
4.2.4.5 Anströmverhältnisse im Pumpensumpf<br />
Die Verhältnisse im Pumpensumpf sind durch sehr<br />
beengte Platzverhältnisse, eine ungünstige Geometrie<br />
und Anströmung und ein beschränktes Pumpensumpfvolumen<br />
geprägt. Zur Optimierung der Gesamtsituation<br />
wurden folgende Maßnahmen umgesetzt:<br />
Installation einer Leitwand, um das Ansaugen<br />
von Luft und die Gefahr von Fehlströmungen im<br />
Pumpensumpf zu minimieren.<br />
Durchführung einer strömungstechnischen<br />
Simulation (CFD-Simulation) zur Optimierung der<br />
geometrischen Abmessungen der Leitwand (Bild 6).<br />
Verlängerung der Saugrohre nach unten und Installation<br />
von Leitkreuzen zur Minimierung von radialen<br />
Drallströmungen in den Saugrohren; Ausführung<br />
der Saugleitung als „Beschleunigungskrümmer“.<br />
Die Ergebnisse der CFD-Simulation wurden primär<br />
zur Optimierung der Pumpenanströmung genutzt<br />
(Reduzierung von Lufteintrag und Vermeidung von<br />
radialen Drallströmungen im Ansaugstutzen). Eine<br />
Reduzierung der <strong>Energie</strong>kosten durch verminderte<br />
saugseitige Verluste konnte aufgrund der vorgegebenen<br />
Pumpensumpfgeometrie nur untergeordnet (< 5 %<br />
<strong>Energie</strong>einsparung) erreicht werden.<br />
4.2.4.6 Arbeitssicherheit bei Montage- und<br />
Instandsetzungsarbeiten<br />
Die Arbeitsbedingungen für das Betriebspersonal bei<br />
Montage- und Instandsetzungsarbeiten entsprachen<br />
nicht mehr den aktuellen Anforderungen des Arbeitsschutzes.<br />
Zur Verbesserung der Gesamtsituation tragen<br />
u. a. folgende Maßnahmen bei:<br />
Schaffung von neuen Arbeits- und Bedienebenen<br />
an Pumpen und Armaturen (Gitterrostebenen,<br />
Überstiege etc.)<br />
Sichere Zugangsmöglichkeit über eine neue<br />
Treppenanlage, bisher war der Pumpenkeller nur<br />
über einen Steigbaum erreichbar<br />
Montage von Sicherheitssteigleitern zur Begehung<br />
des Pumpensumpfes<br />
Schaffung von rutschsicheren Oberflächen auf allen<br />
Laufwegen<br />
Beleuchtung des Maschinenraumes nach<br />
dem Stand der Technik<br />
Trennung der Ex-Zone Pumpensumpf vom<br />
Maschinenraum<br />
Installation eines neuen Deckenkranes für<br />
Montagearbeiten<br />
4.2.4.7 Bauumsetzung, Umbauphasen und<br />
provisorische Zwischenzustände<br />
Obwohl die Umsetzung der Sanierungsplanung in der<br />
hochwasserfreien Zeit vorgesehen ist, ist der Betrieb<br />
des Pumpwerkes während der Umbauzeit jederzeit<br />
sicherzustellen. Als fester Bestandteil der Entwurfsplanung<br />
wurden daher bereits zu einem frühen Zeitpunkt<br />
Umbauphasen und provisorische Betriebszustände<br />
<strong>aus</strong>gearbeitet (Bild 7).<br />
Die Umbauphasen und die sich hier<strong>aus</strong> ergebenden<br />
Maßnahmen und Zwänge sind dadurch frühzeitig<br />
bekannt und fließen rechtzeitig in die Kostenberechnung<br />
und die Bauablaufplanung ein.<br />
Vorhandene redundante Druckrohrleitungen, die für<br />
den Endzustand nicht zwingend erforderlich waren,<br />
wurden in das Konzept als Umbauprovisorien eingebunden<br />
und ermöglichen Teilaußerbetriebnahmen im<br />
späteren Betrieb.<br />
Mai 2011<br />
518 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
FACHBERICHTE<br />
BESTAND<br />
Pumpanlage<br />
LD DN 600 St<br />
UMBAUPHASE 1<br />
Pumpanlage<br />
LD DN 600 St<br />
UMBAUPHASE 2<br />
Pumpanlage<br />
LD DN 600 St<br />
Bild 7.<br />
Umbauphasen.<br />
LD DN 800/900<br />
LD DN 800/900<br />
LD DN 800/900<br />
LD DN 900<br />
P 1<br />
LD DN 350<br />
(außer Betrieb)<br />
P 1<br />
LD DN 350<br />
(außer Betrieb)<br />
P 1<br />
LD DN 350<br />
(außer Betrieb)<br />
P 2 P 3 P 4<br />
P 2 P 3 P 4<br />
P 2 P 3 P 4<br />
LD DN 1200 St<br />
LD DN 1200 St<br />
LD DN 1200 St<br />
1.182 l/s<br />
1.182 l/s<br />
655 l/s<br />
(außer Betrieb)<br />
Rechenrost ist<br />
demontiert<br />
(außer Betrieb)<br />
Schieberschacht<br />
Zulauf<br />
erneuern<br />
(außer Betrieb)<br />
Schieberschacht<br />
ehem. Rechenschacht ehem. Rechenschacht ehem. Rechenschacht<br />
(außer Betrieb)<br />
Schieberschacht<br />
Provisorische<br />
Pumpenanlage<br />
ca. 460 l/s<br />
UMBAUPHASE 3 UMBAUPHASE 4 UMBAUPHASE 5<br />
Pumpanlage<br />
LD DN 600 St<br />
Pumpanlage<br />
LD DN 600 St<br />
Pumpanlage<br />
LD DN 600 St<br />
LD DN 600 St<br />
LD DN 600 St<br />
LD DN 600 St<br />
LD DN 800 St<br />
LD DN 900<br />
LD DN 600 St<br />
LD DN 800 St<br />
LD DN 900<br />
LD DN 400 St<br />
LD DN 800 St<br />
LD DN 900<br />
P 1<br />
LD DN 350 St<br />
P 3<br />
(P 4)<br />
LD DN 350<br />
(außer Betrieb)<br />
P 1<br />
LD DN 350 St<br />
P 3<br />
(P 4)<br />
LD DN 350<br />
(außer Betrieb)<br />
LD DN 350 St<br />
P 1<br />
P 2 P 3<br />
LD DN 350 St<br />
(P 4)<br />
LD DN 350<br />
(außer Betrieb)<br />
LD DN 1200 St<br />
LD DN 1200 St<br />
LD DN 1200 St<br />
655 l/s<br />
740 l/s<br />
740 l/s<br />
ehem. Rechenschacht<br />
(außer Betrieb)<br />
Schieberschacht<br />
Provisorische<br />
Pumpenanlage<br />
ca. 460 l/s<br />
ehem. Rechenschacht<br />
(außer Betrieb)<br />
Schieberschacht<br />
Provisorische<br />
Pumpenanlage<br />
ca. 370 l/s<br />
ehem. Rechenschacht<br />
(außer Betrieb)<br />
Schieberschacht<br />
Provisorische<br />
Pumpenanlage<br />
ca. 370 l/s<br />
INBETRIEBNAHME<br />
Pumpanlage<br />
LD DN 600 St<br />
Legende:<br />
P 1<br />
LD DN 600 St<br />
LD DN 400 St<br />
LD DN 350 St<br />
ehem. Rechenschacht<br />
P 2 P 3<br />
LD DN 350 St<br />
1.110 l/s<br />
LD DN 600 St<br />
(P 4)<br />
LD DN 800 St<br />
LD DN 900<br />
LD DN 350<br />
(außer Betrieb)<br />
(außer Betrieb)<br />
Schieberschacht<br />
LD DN 1200 St<br />
Bestand:<br />
LD<br />
= Bestand<br />
= außer Betrieb<br />
= Absperrarmatur<br />
= Pumpe<br />
= Rückflußverhinderer/Rückschlagklappe<br />
= Durchflussmessung<br />
= Druckleitung<br />
Planung:<br />
LD<br />
= Planung<br />
= Planung in Betrieb<br />
= Bauzeitliches Provisorium<br />
= Abbruch / Rückbau<br />
= Absperrarmatur<br />
= Pumpe<br />
= Rückflußverhinderer/Rückschlagklappe<br />
= Durchflussmessung<br />
= Druckleitung<br />
Die Pumpentechnik wird abschnittsweise umgebaut,<br />
so dass vorhandene Pumpenkapazitäten für die<br />
bauzeitliche <strong>Wasser</strong>haltung genutzt werden können;<br />
neu installierte Pumpengruppen werden frühzeitig,<br />
noch während des Umb<strong>aus</strong>, in Betrieb genommen, um<br />
die zu installierende bauzeitliche <strong>Wasser</strong>haltung klein<br />
zu halten.<br />
5. Zusammenfassung<br />
Aufgrund des fortgeschrittenen Alters insbesondere der<br />
Maschinen- und EMSR-technischen Ausrüstung sind<br />
mittlerweile viele Pumpwerks- und auch Rechenanlagen<br />
modernisierungsbedürftig. Eine nachhaltige Planung<br />
beginnt mit einer detaillierten Bestandsaufnahme<br />
und sorgfältigen Grundlagenermittlung. Heutzutage<br />
sollte es selbstverständlich sein, dass in den Leistungsphasen<br />
1 und 2 der Objektplanung gemäß HOAI die<br />
entscheidenden Grundlagen für eine betriebssichere<br />
und wirtschaftliche Lösung gelegt werden.<br />
Eine ganzheitliche Betrachtung und nicht nur die<br />
Bewertung von Einzelmaßnahmen ist Vor<strong>aus</strong>setzung für<br />
eine langfristige Investitionsentscheidung. Nicht nur<br />
eine energietechnische Optimierung und ein Beitrag<br />
zum Klimaschutz ist grundsätzlich zu beachten, sondern<br />
insbesondere die Betriebserfahrungen des Betreibers<br />
über viele Jahre und ein intensiver Dialog der nicht<br />
monetären Aspekte zwischen den Projektbeteiligten<br />
sind am Anfang der Planungsphase von besonderer<br />
Bedeutung.<br />
Fragen des Zugangs für das Betriebspersonal sowie<br />
eine weitergehende Betrachtung des Umweltschutzes<br />
im Hinblick auf eine Minimierung von Geruchs- und<br />
Lärmemissionen ist in vielen Fällen ein wesent liches<br />
Projektziel. Abhängig von den gegebenen Randbedingungen<br />
der Aufgabenstellung ist eine individuelle<br />
Gesamtplanung mit einer hohen Qualität bis zur<br />
Abwicklung und der Inbetriebnahme erforderlich.<br />
Mit vorliegendem Beitrag wird anhand von aktuellen<br />
Praxisbeispielen aufgezeigt, welche Arbeitsschritte in<br />
einer konzeptionellen Herangehensweise notwendig<br />
sind und welche positiven Erfahrungen hierbei gesammelt<br />
wurden.<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 519
FACHBERICHTE <strong>Abwasser</strong>behandlung<br />
Literatur<br />
[1] Müller, E. A., Kobel, B., Künti, T., Pinnekamp, J., Seibert-Erling, G.,<br />
Schaab, R. und Böcker, K.: Handbuch <strong>Energie</strong> in Kläranlagen.<br />
Erstellt im Auftrag des Ministeriums für Umwelt, Raumordnung<br />
und Landwirtschaft des Landes Nordrhein-Westfalen.<br />
[2] ATV-DVWK-Fach<strong>aus</strong>schuss ES-3 „<strong>Abwasser</strong>pumpanlagen“:<br />
ATV-DVWK-A 134 „Planung und Bau von <strong>Abwasser</strong>pumpanlagen“,<br />
Juni 2000.<br />
[3] Kasseler Entwässerungsbetrieb – Entwurfs- und Ausführungsplanung<br />
der Erweiterung der mechanischen Reinigungsstufe<br />
der Hydro-Ingenieure GmbH, Juni 2009.<br />
[4] LINEG, Kamp-Lintfort – Entwurfsplanung zur Hochwasserpumpanlage<br />
PAH Diergardt-Mevissen der Hydro-Ingenieure<br />
GmbH, Juli 2010.<br />
Autoren<br />
Dipl.-Ing. Kl<strong>aus</strong> Alt<br />
E-Mail: ka@hydro-ingenieure.de<br />
Dipl.-Ing. Inge Barnscheidt<br />
E-Mail: ba@hydro-ingenieure.de<br />
Dipl.-Ing. Hans-Markus Koll<br />
E-Mail: km@hydro-ingenieure.de<br />
Hydro-Ingenieure Planungsgesellschaft für<br />
Siedlungswasserwirtschaft mbH |<br />
Stockkampstraße 10 |<br />
D-40477 Düsseldorf<br />
Eingereicht: 05.10.2010<br />
Korrektur: 18.04.2011<br />
Im Peer-Review-Verfahren begutachtet<br />
Buchbesprechung<br />
Schutzbauwerke gegen Wildbachgefahren<br />
Grundlagen, Entwurf und Bemessung, Beispiele<br />
Von Konrad Bergmeister, Jürgen Suda, Johannes<br />
Hübl und Florian Rudolf-Miklau. Berlin: Wilhelm<br />
Ernst & Sohn 2009. 200 S., ca. 190 Abb., ca. 50 Tab.,<br />
Hardcover, Preis: 49,90 € zzgl. Versandkosten, ISBN:<br />
978-3-433-02945-9.<br />
Maßnahmen der Wildbachverbauung sind komplex<br />
und dienen dem Schutz von Menschenleben<br />
und Sachgütern. Das Buch vermittelt <strong>aus</strong>führlich<br />
Grundlagen, konstruktive Lösungen und zeigt Planungsbeispiele<br />
von Schutzbauwerken der Wildbachverbauung.<br />
Die Naturgefahren im Alpenraum im Zusammenhang<br />
mit Klimawandel nehmen zu. Somit wird der<br />
Schutz von Siedlungsraum und Infrastruktur zu<br />
einer bedeutenden Aufgabe. Hervorzuheben sind<br />
Wildbachverbauungen, welche die Gesamtheit aller<br />
Maßnahmen umfassen, die in oder an einem Wildbach<br />
oder in seinem Einzugsgebiet <strong>aus</strong>geführt<br />
werden.<br />
Wesentliche Aufgaben dabei sind, dass Bachbett<br />
und die angrenzenden Hänge zu sichern, Hochwasser<br />
und Feststoffe schadlos abzuführen und die<br />
Wirkung von Hochwasserereignissen auf ein zumutbares<br />
Ausmaß zu senken. Schutzbauwerke in Wildbacheinzugsgebieten<br />
sind extremen Einwirkungen<br />
und Umweltbedingungen <strong>aus</strong>gesetzt. Deshalb stellen<br />
Konzeption, Bemessung, Ausführung und Überwachung<br />
von Schutzbauwerken besondere Anforderungen<br />
an den Planer.<br />
In diesem Buch werden erstmalig die wichtigsten<br />
Grundlagen und Regeln für die Planung, Konstruktion,<br />
Bemessung und Errichtung von Schutzbauwerken<br />
der Wildbachverbauung zusammengefasst.<br />
Es gibt einen Überblick über die<br />
grundlegenden Wildbachprozesse und die davon<br />
<strong>aus</strong>gehenden Einwirkungen.<br />
In den Kapiteln werden die funktionale und konstruktive<br />
Systematik der Schutzbauwerke sowie<br />
die hydrologischen, hydraulischen und statischen<br />
Grundlagen des Entwurfs und der Bemessung dargestellt.<br />
Des Weiteren werden die wichtigsten Bautypen<br />
mit ihren Bauteilen und Funktionsorganen<br />
zusammengefasst und anhand <strong>aus</strong>geführter Beispiele<br />
praxisnah verdeutlicht.<br />
Bestell-Hotline<br />
Oldenbourg Industrieverlag GmbH,<br />
München<br />
Tel. +49 (0) 201/82002-11<br />
Fax +49 (0) 201/82002-34<br />
E-Mail: S.Spies@vulkan-verlag.de<br />
www.oldenbourg-industrieverlag.de<br />
Mai 2011<br />
520 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
BUCHBESPRECHUNGEN<br />
Buchbesprechungen<br />
<strong>Wasser</strong>-Information Nr. 77<br />
Handbuch <strong>Energie</strong>effizienz/ <strong>Energie</strong>einsparung<br />
in der <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
Her<strong>aus</strong>geber: DVGW, 07/2010. 1. Auflage 2010.<br />
154 S., s/w, incl. CD-ROM, Preis: 105,91 €; DVGW-<br />
Mitgliederpreis 79,44 €.<br />
Das Handbuch verfolgt das Ziel, kleinen und mittelgroßen<br />
deutschen <strong>Wasser</strong>versorgungsunternehmen<br />
Handlungsempfehlungen zur <strong>Energie</strong>einsparung<br />
und Effizienzsteigerung zu geben. Zu Beginn wird<br />
empfohlen, eine <strong>Energie</strong>bilanz für das WVU zu<br />
erstellen. Sie dient dazu, die <strong>Energie</strong>flüsse im WVU<br />
aufzuzeigen und anhand einfacher Kriterien eine<br />
erste energetische Einschätzung zu geben. Die beigefügte<br />
CD-ROM enthält Excel-Tabellen zum Erstellen<br />
einer solchen <strong>Energie</strong>bilanz. Im Handbuch werden<br />
<strong>Energie</strong>einsparpotenziale dargestellt und entsprechende<br />
Maßnahmen beschrieben. Die beigefügte<br />
CD-ROM enthält unter anderem Checklisten für<br />
Vor-Ort-Begehungen und Excel-Tabellen zur Be -<br />
rechnung der Stromproduktion.<br />
Zyklus<br />
(jährliches Aufstellen der <strong>Energie</strong>bilanz)<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
Datenerhebung<br />
Erstellung der <strong>Energie</strong>bilanz<br />
(01. <strong>Energie</strong>bilanz.xls)<br />
Energetische Bewertung<br />
(03. Auswertung.xls)<br />
Festlegung der Bereiche mit<br />
Untersuchungsbedarf<br />
Untersuchung auf<br />
<strong>Energie</strong>einsparpotenziale<br />
Umsetzung von Maßnahmen<br />
<strong>Energie</strong>bilanz<br />
CD-ROM Handbuch<br />
<strong>Energie</strong>einsparpotenziale<br />
Kapitel 3 Handbuch<br />
Dieser Zyklus muss durchlaufen werden, um eine<br />
nachvollziehbare und belegbare Einsparung von<br />
<strong>Energie</strong> zu erreichen.<br />
Quelle: Dipl.-Ing. Michael Plath, DVGW-Forschungsstelle TUHH<br />
Das Handbuch ist das Ergebnis des an der DVGW-<br />
Forschungsstelle TUHH durchgeführten Projektes<br />
„<strong>Energie</strong>effizienz/<strong>Energie</strong>einsparung in der <strong>Wasser</strong>versorgung“,<br />
das durch die Deutsche Bundesstiftung<br />
Umwelt (DBU) und durch den DVGW gefördert<br />
wurde.<br />
Bestell-Hotline<br />
Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft<br />
mbH, Bonn<br />
Tel. (0228)9191-40,<br />
Fax (0228) 9191-499,<br />
E-Mail: info@wvgw.de,<br />
www.wvgw.de<br />
<strong>Wasser</strong>verbandsgesetz: WVG<br />
Kommentar<br />
Her<strong>aus</strong>gegeben von Prof. Dr. Michael Reinhardt,<br />
L.L. (Cantab.) und Dr. Dr. Frank Hasche, Rechtsanwalt.<br />
Bearbeitet von den Her<strong>aus</strong>gebern Prof. Dr.<br />
Christoph Brüning, Prof. Dr. Tilmann Cosack, Dr.<br />
Ludger Giesberts, L.L.M., Rechtsanwalt, Dr. Jochen<br />
Hentschel, Rechtsanwalt, Mark Klein, Dr. Jens<br />
Martin König, Dr. Marcel Séché, Rechtsanwalt, Per<br />
Seeliger und Dr. Sabine Wabnitz, Richterin. Das<br />
Werk ist Teil der Reihe: Gelbe Erläuterungsbücher.<br />
München: Verlag C.H. Beck 2011. XX, 431. S., Leinen,<br />
Preis: 68,00 €, ISBN 978-3-406-61573-3.<br />
Der neue Handkommentar bietet erstmalig eine wissenschaftlich<br />
fundierte und dabei zugleich anwenderorientierte<br />
Erläuterung des <strong>Wasser</strong>verbandsgesetzes,<br />
das im Februar 2011 zwanzig Jahre alt<br />
wurde. Neben der <strong>aus</strong>führlichen Berücksichtigung<br />
der Rechtsprechung wird auch das Zusammenwirken<br />
mit anderen umweltrechtlichen Normen, beispielsweise<br />
den landesrechtlichen Regelungen zu<br />
<strong>Wasser</strong>verbänden und dem neuen <strong>Wasser</strong>h<strong>aus</strong>haltsgesetz<br />
2010, dargestellt. Die Einführung des Kommentars<br />
gibt einen systematischen Überblick zum<br />
Recht der <strong>Wasser</strong>verbände.<br />
Bestell-Hotline<br />
Oldenbourg Industrieverlag GmbH,<br />
München<br />
Tel. +49 (0) 201/82002-11<br />
Fax +49 (0) 201/82002-34<br />
E-Mail: S.Spies@vulkan-verlag.de<br />
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Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 521
FACHBERICHTE Tagungsbericht<br />
Zukunftsfähige <strong>Wasser</strong>wirtschaft –<br />
kosteneffizient und energiebewusst<br />
Katharina Tondera und Wibke Everding<br />
„Das Geld ist knapp geworden“ – aktueller hätte diese<br />
Feststellung zur Situation der Siedlungswasserwirtschaft<br />
in der Begrüßung von Prof. Johannes Pinnekamp<br />
auf der 44. ESSENER TAGUNG in Aachen nicht sein<br />
können. Dabei zitierte Gastgeber Pinnekamp, Leiter des<br />
Instituts für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH<br />
Aachen (ISA), die Eröffnungsrede von Prof. Botho Böhnke<br />
zur 1. ESSENER TAGUNG <strong>aus</strong> dem Jahr 1967. Das Geld für<br />
den Umweltschutz sei immer knapp, lautete die Schlussfolgerung<br />
von Pinnekamp. Dabei sicherten heute etwa<br />
60 Cent pro Einwohner und Tag für eine geregelte<br />
Trinkwasserver- und <strong>Abwasser</strong>entsorgung unseren<br />
Wohlstand und Fortschritt.<br />
Dennoch werden diese Errungenschaften in vielen<br />
Bereichen aufs Spiel gesetzt: „Es wird nicht zuviel,<br />
sondern zuwenig Geld für die Siedlungswasserwirtschaft<br />
<strong>aus</strong>gegeben“, meinte Pinnekamp, so dass zum<br />
Beispiel die Infrastruktur zunehmend marode werde.<br />
Wie die <strong>Wasser</strong>- und <strong>Abwasser</strong>branche auf solche<br />
Entwicklungen reagieren kann, zeigte das Thema der<br />
Tagung „Zukunftsfähige <strong>Wasser</strong>wirtschaft – kosteneffizient<br />
und energiebewusst“ bereits an. Die <strong>aus</strong>richtenden<br />
Institutionen (siehe Infoblock 1) stießen damit in<br />
der Branche auf breite Resonanz, wie Anmeldezahlen<br />
von mehr als 900 Besuchern deutlich machten. Auch die<br />
begleitende Fach<strong>aus</strong>stellung war <strong>aus</strong>gebucht. 69 Vorträge<br />
in 18 Themenblöcken zeigten politische Entwicklungen,<br />
theoretische Betrachtungen und praktische<br />
Beispiele <strong>aus</strong> Forschung, Verwaltung, Politik, Industrie<br />
und Wirtschaft. Die Rednerinnen und Redner <strong>aus</strong> diesen<br />
Infoblock 1<br />
Die 44. ESSENER TAGUNG vom 23. bis 25. März<br />
2011 stand unter dem Motto „Zukunftsfähige <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />
– kosteneffizient und energiebewusst“.Veranstalter<br />
sind das Institut für Siedlungswasserwirtschaft<br />
der RWTH Aachen (ISA), das Institut<br />
zur Förderung der <strong>Wasser</strong>güte- und<br />
<strong>Wasser</strong>mengenwirtschaft e.V. (IFWW), das Landesamt<br />
für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz<br />
NRW (LANUV) und das Forschungsinstitut für<br />
<strong>Wasser</strong>- und Abfallwirtschaft (FIW) in Abstimmung<br />
mit dem Ministerium für Klima, Umwelt, Landwirtschaft,<br />
Natur- und Verbraucherschutz NRW und<br />
dem Bundesministerium für Umwelt und Reaktorsicherheit.<br />
Die Konferenz findet im jährlichen<br />
Wechsel im Eurogress Aachen und in der Messe<br />
Essen statt. Zusätzlich zu den über 70 Wortbeiträgen<br />
in parallelen Sitzungen gibt es eine Ausstellung<br />
von Industrie, Verbänden und Forschung sowie ein<br />
Technologieforum, in dem die Industrie eine Plattform<br />
findet, ihre Produkt- und Verfahrensneuerungen<br />
vorzustellen. Die Tagung schließt mit zwei<br />
Exkursionen, die in diesem Jahr unter dem Thema<br />
„Erhöhung der <strong>Energie</strong>effizienz der Kläranlagen<br />
Aachen-Soers und Düren“ sowie „Fischauf- und<br />
-abstiegsanlage an der Stauanlage Obermaubach mit<br />
Besichtigung der in den Staudamm integrierten<br />
<strong>Wasser</strong>kraftanlage“ stattfanden.<br />
Im kommenden Jahr sind alle Interessierten vom 14.<br />
bis 16. März turnusgemäß nach Essen eingeladen.<br />
Anmeldungen zur 45. ESSENER TAGUNG sind ab<br />
etwa November 2011 unter www.essenertagung.de<br />
möglich.<br />
Mai 2011<br />
522 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
Tagungsbericht<br />
FACHBERICHTE<br />
Bereichen gaben einen Einblick, wie bestehende Probleme<br />
in der <strong>Wasser</strong>ver- und <strong>Abwasser</strong>entsorgung<br />
gelöst und zukünftige Anforderungen bewältigt werden<br />
können. Zudem wurden Änderungen im Abfallrecht<br />
und Entwicklungen in der Abfallwirtschaft behandelt.<br />
Einige der präsentierten Beiträge werden in diesem<br />
Artikel kurz behandelt, was allerdings nur einen kurzen<br />
Einblick in die inhaltliche Vielfalt der Vorträge bieten<br />
kann. Anhand der Fülle der Themen ist es leider nicht<br />
möglich, auf alle Beiträge einzugehen. Für einen<br />
um fassenden Überblick sei daher auf den Tagungsband<br />
verwiesen (siehe Infoblock 2).<br />
Die Zukunft der <strong>Wasser</strong>wirtschaft liegt als Teil der<br />
Daseinsvorsorge in öffentlicher Hand – hier waren sich<br />
zur Eröffnung der Präsident der Deutschen Vereinigung<br />
für <strong>Wasser</strong>wirtschaft, Abfall und <strong>Abwasser</strong> (DWA), Otto<br />
Schaaf, und der Gastredner vom Umweltministerium in<br />
NRW, Hans-Josef Düwel, einig. Beide Referenten waren<br />
kurzfristig für NRW-Umweltminister Johannes Remmel<br />
und Prof. Kl<strong>aus</strong> Töpfer eingesprungen, die aufgrund der<br />
aktuellen Ereignisse in Japan verhindert waren. Einige<br />
Redner zeigten ihre Anteilnahme für das japanische<br />
Volk. Andere wiesen darauf hin, welches Privileg es ist,<br />
neue Anforderungen wie die vierte Reinigungsstufe<br />
diskutieren zu können, während in anderen Regionen<br />
der Welt grundlegende Probleme der <strong>Wasser</strong>ve rsorgung<br />
nicht gelöst sind.<br />
Für die Situation hierzulande konstatierte DWA-Präsident<br />
Schaaf: „Der Zustand der Gewässer hierzulande<br />
konnte deutlich verbessert werden“, ergänzte aber: „Im<br />
Status quo sollte man nicht verharren“. Mit Blick auf die<br />
Naturkatastrophe in Japan und die darauf folgenden<br />
Reaktorunglücke wies er darauf hin, dass sich im Zuge<br />
des Klimawandels die Niederschlagsverteilung und<br />
damit die Kühlwasserverfügbarkeit für Kraftwerke veränderten.<br />
Des Weiteren ging er auf die zunehmende<br />
Hochwassergefahr ein und mahnte an, Bebauungen in<br />
Überschwemmungsgebieten zu verhindern. Hinsichtlich<br />
Kosteneffizienz und <strong>Energie</strong>bewusstsein forderte<br />
er: „Die Potenziale der <strong>Wasser</strong>wirtschaft sollten konsequent<br />
genutzt werden“.<br />
Diese Potenziale liegen unter anderem darin, die<br />
Prozesse auf Kläranlagen energieeffizienter zu gestalten<br />
und die Anlagen energieautark zu betreiben. Dr. Karl<br />
Svardal von der TU Wien wies in seinem Vortrag jedoch<br />
darauf hin, dass ein energieautarker Betrieb nur bei<br />
Kläranlagen möglich sei, die mehr als 20 000 Einwohnerwerte<br />
aufweisen. „Bei kleinen Anlagen ist es nicht wirtschaftlich,<br />
den Bedarf an externer <strong>Energie</strong>zufuhr zu<br />
minimieren, weil die Einsparung an <strong>Energie</strong> zumindest<br />
derzeit nicht die erhöhten Investitionskosten für eine<br />
Schlammfaulung mit Verstromung des Faulgases wettmachen<br />
können“, so Svardal. Prof. Markus Schröder von<br />
der Tuttahs & Meyer Ingenieurgesellschaft <strong>aus</strong> Aachen<br />
meinte, dass es auch für Kläranlagen mit Anschlussgrößen<br />
ab 10 000 Einwohnerwerten Potenziale zur<br />
Infoblock 2<br />
Die inhaltlichen Schwerpunkte auf der 44. ESSENER TAGUNG<br />
wurden in zwei parallelen Sitzungssälen behandelt. Die dazu eingereichten<br />
schriftlichen Beiträge können im umfassenden Tagungsband<br />
nachgelesen werden. Die Sitzungen behandelten folgende<br />
Themen, die sich im Buch wiederfinden:<br />
Zukunft der <strong>Wasser</strong>- und Abfallwirtschaft<br />
<strong>Abwasser</strong>reinigung – <strong>Energie</strong><br />
Trinkwasser – Kosten und Effizienz/Qualität und Aufbereitung<br />
Mikroverunreinigung in Gewässern und Abwässern<br />
<strong>Abwasser</strong>reinigung/Technologie<br />
Niederschlagswasserbehandlung<br />
Nanotechnologie in der <strong>Wasser</strong>- und <strong>Abwasser</strong>technik<br />
Abfall – Recht/Ressourcenschonung/Urban Mining/Bioabfall<br />
Klimawandel<br />
Klimawandel und Niederschlagswasser<br />
Gewässergütewirtschaft<br />
Neobiota und Gewässer<br />
Der Tagungsband mit insgesamt 66 Vorträgen kann für<br />
41 Euro erworben werden. Bestellungen sind möglich bei:<br />
Gesellschaft zur Förderung der Siedlungswasserwirtschaft<br />
an der RWTH Aachen e.V.,<br />
D-52056 Aachen, Fax (0241) 80-222 85,<br />
E-Mail: schriftenreihe@isa.rwth-aachen.de, ISBN 978-3-938996-29-4.<br />
Nutzung von Strom und Wärme <strong>aus</strong> Faulgas gäbe, die<br />
wirtschaftlich sein könnten. Ob sich die Umrüstung von<br />
simultaner aerober Technik auf getrennte anaerobe<br />
Schlammstabilisierung lohnt, kann nicht standardisiert<br />
bestimmt werden: „Die Entscheidungsgrundlage muss<br />
immer eine Wirtschaftlichkeitsberechnung für den<br />
Einzelfall sein“, so Schröder.<br />
Einen anderen Ansatz erläuterte Prof. Harald Horn<br />
von der TU München. Er stellte das Forschungsvorhaben<br />
„Kläranlage der Zukunft“ vor, das sich mit der <strong>Energie</strong>-<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 523
FACHBERICHTE Tagungsbericht<br />
Auf der 44. ESSENER TAGUNG im Eurogress Aachen zeichnete<br />
Professor Johannes Pinnekamp (rechts im Bild), Vorsitzender der<br />
Oswald-Schulze- Stiftung, die Preisträger des diesjährigen Oswald-<br />
Schulze-Preises <strong>aus</strong> (v.r.n.l.): Dipl.-Ing. Conrad Marx, TU Dresden<br />
(„Die Adaption von nitrifizierenden Mikroorganismen an Nitrifikationshemmstoffe<br />
unter variierenden Temperaturbedingungen“), Dipl.-<br />
Ing. Jasmin Hernando Barrera, Leibnitz Universität Hannover<br />
(„Simulative Untersuchungen zur Übertragbarkeit eines vorkonfektionierten<br />
Steuerungskonzeptes zur Abflusssteuerung von Kanalnetzen“)<br />
und Dipl.-Ing. Stephan Schrotter, TU Graz („Ermittlung des<br />
wirtschaftlich optimalen Leckortungs turnusses von <strong>Wasser</strong>leitungen“).<br />
Ganz links im Bild ist der Geschäftsführer der Stiftung,<br />
Dr. Michael Krumm zu sehen. Die Preise waren mit insgesamt<br />
6000 Euro dotiert.<br />
Die diesjährigen Förderpreise des Instituts zur Förderung der<br />
<strong>Wasser</strong>güte- und <strong>Wasser</strong>mengenwirtschaft e.V. (IFWW) verlieh<br />
Dr. Wulf Lindner (rechts im Bild), Vorstandsvorsitzender des IFWW,<br />
für die beste Promotionsarbeit mit dem Titel „Elimination von<br />
Arzneimitteln <strong>aus</strong> Krankenh<strong>aus</strong>abwasser“ an Dr.-Ing. Silvio Beier<br />
(2.v.r.) und für die beste Diplomarbeit an Nina Vomberg (2.v.l)<br />
(„Kombinierte Nutzung innerstädtischer Plätze und Flächen zum<br />
<strong>Wasser</strong>rückhalt nach sommerlichen Konvektionsniederschlägen zur<br />
Entlastung von Kanalisationssystemen“). Beide Arbeiten wurden am<br />
ISA der RWTH Aachen angefertigt, insgesamt wurde ein Preisgeld in<br />
Höhe von 3000 Euro vergeben. Links im Bild ist Dr. Harald Irmer,<br />
der Vorsitzender des Preisgerichtes.<br />
optimierung verschiedener Prozesse auf Kläranlagen<br />
beschäftigte. Horn stellte das Verfahren der Deammonifikation<br />
als <strong>Energie</strong> sparende Variante der Stickstoffelimination<br />
bei einer hohen Reinigungsleistung vor und<br />
skizzierte, wie einzelne Verfahrensschritte <strong>aus</strong>get<strong>aus</strong>cht<br />
werden können, um den gesamten <strong>Energie</strong>verbrauch<br />
der Kläranlage zu verringern.<br />
Bei aller Warnung vor zu hohem Ressourcenverbrauch<br />
in der Umwelttechnik müssen die eigentlichen<br />
Ziele stets im Vordergrund bleiben. Svardal<br />
warnte daher: „Eine Verringerung der Reinigungsziele<br />
zur Einsparung von <strong>Energie</strong> ist nicht zu rechtfertigen!“<br />
Diese Aussage gilt umso mehr für die Trinkwassergewinnung.<br />
So war ein Themenblock ebenfalls den Kosten<br />
und der <strong>Energie</strong>effizienz bei der Trinkwassergewinnung<br />
gewidmet und eine weitere der Qualität und Aufbereitung.<br />
Dr. Michael Plath stellte das „Handbuch <strong>Energie</strong>effizienz/<strong>Energie</strong>einsparung<br />
in der <strong>Wasser</strong>versorgung“<br />
vor, das im Zuge eines Forschungsvorhabens an der<br />
Technischen Universität Hamburg-Harburg erstellt und<br />
als DVGW-Information „<strong>Wasser</strong> Nr. 77“ erschienen ist.<br />
Mithilfe der Arbeitsmaterialien können <strong>Wasser</strong>versorgungsunternehmen<br />
ihre Prozesse kontinuierlich auf<br />
<strong>Energie</strong>einsparungsmöglichkeiten evaluieren. In einer<br />
Erhebung bei 14 Unternehmen konnten bereits einige<br />
Bereiche identifiziert werden, in denen Einsparungen<br />
gemacht werden können, auch wenn diese nicht identisch<br />
sind für alle Anlagen. Beispiele sind z. B. eine Verbesserung<br />
des Wirkungsgrades der <strong>Wasser</strong>förderung,<br />
eine <strong>Energie</strong>-Rückgewinnung bei der Einspeisung <strong>aus</strong><br />
Transportleitungen in Behälter oder die Nutzung (geo-)<br />
thermaler <strong>Energie</strong> von Brunnenwässern. Das Handbuch<br />
stellt einen Überprüfungszyklus zur Verfügung, mit dessen<br />
Hilfe jährlich überprüft werden kann, wo weitere<br />
Einsparpotenziale bestehen oder aufgrund veränderter<br />
Reinigungsanforderungen neu entstanden sind. Diese<br />
Veränderungen können zum Beispiel durch den Eintrag<br />
von Schadstoffen hervorgerufen werden, wie im Fall der<br />
perfluorierten Tenside in Ruhr und Möhne. Guido Lens<br />
stellte vor, wie die Rheinisch-Westfälische <strong>Wasser</strong>werksgesellschaft<br />
in Mülheim an der Ruhr in Reaktion auf die<br />
PFT-Einträge ihre Aktivkohlefiltration überprüfte. Im<br />
Zuge dieser Untersuchungen wurde eine neue Strategie<br />
entwickelt, in welchem Verhältnis zukünftig reaktivierte<br />
und neue Aktivkohle eingesetzt werden müssen. Außerdem<br />
erarbeitete der <strong>Wasser</strong>versorger einen Anforderungskatalog<br />
für neue und reaktivierte Aktivkohle, der<br />
künftig den Ausschreibungen beigelegt wird.<br />
Neben perfluorierten Tensiden wurden weitere Spurenstoffe<br />
behandelt, die als Mikroverunreinigungen in<br />
Abwässern und Oberflächengewässern auftreten. Hier<br />
ergänzten die Veranstalter die Vorträge <strong>aus</strong> Deutschland<br />
um welche von Referenten <strong>aus</strong> der Schweiz und<br />
den Niederlanden, die einen Einblick geben konnten,<br />
wie unsere europäischen Nachbarn die Problematik<br />
bearbeiten. Arie van der Vlies vom <strong>Wasser</strong>verband Hol-<br />
Mai 2011<br />
524 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
Tagungsbericht<br />
FACHBERICHTE<br />
landse Delta stellte das Netzwerk „Monitoring Neue<br />
Stoffe“ in den Niederlanden vor. Die 25 niederländischen<br />
<strong>Wasser</strong>verbände haben mit der STOWA, der<br />
Stiftung Anwendungsforschung <strong>Wasser</strong>verwaltung,<br />
eine Forschungseinrichtung gegründet. „STOWA entwickelt,<br />
sammelt und verbreitet Wissen, welches für eine<br />
adäquate <strong>Wasser</strong>verwaltung benötigt wird“, so van der<br />
Vlies. Von STOWA kam auch die Initiative zur Gründung<br />
des Netzwerks „Monitoring Neue Stoffe“, das für einen<br />
größeren Einfluss der <strong>Wasser</strong>behörden auf die politischen<br />
Entwicklungen und den zukünftigen Umgang mit<br />
Stoffen wie Medikamenten, hormonell wirksamen Substanzen<br />
und Flammschutzmitteln sorgen soll.<br />
In der Schweiz ist man schon einen Schritt weiter.<br />
Aus verschiedenen Forschungsvorhaben der vergangenen<br />
Jahre konnte die Belastung der Oberflächengewässer<br />
durch organische Spurenstoffe <strong>aus</strong> kommunalem<br />
<strong>Abwasser</strong> ermittelt werden, wie Dr. Michael<br />
Schärer vom Bundesamt für Umwelt der Schweiz berichtete.<br />
Als Ergebnis dieser Untersuchungen wurden Maßnahmen<br />
für ein Siebtel der mehr als 700 <strong>Abwasser</strong>reinigungsanlagen<br />
vorgeschlagen, insbesondere an den<br />
Anlagen, bei denen es zum Schutz der Ökosysteme und<br />
der Trinkwassergewinnung von besonderer Bedeutung<br />
ist. Laut Schärer sollen Anlagen mit mehr als 100 000<br />
Einwohnerwerten erweitert werden. Dazu sind noch<br />
weitere politische Abstimmungen, insbesondere über<br />
die Finanzierung dieser Maßnahmen, erforderlich. Die<br />
Investitionskosten sind mit 1,2 Milliarden Schweizer<br />
Franken abgeschätzt, wobei Schärer als Motivation für<br />
diese Maßnahmen die Oberliegerverantwortung der<br />
Schweiz nannte: „Wir sind nicht stolz darauf, wenn wir<br />
Schadstoffe exportieren“.<br />
In Deutschland wurden zunächst 18 „neue Stoffe“ in<br />
die neue Oberflächengewässerverordnung (OgewV)<br />
aufgenommen, die kurz vor der Tagung verabschiedet<br />
wurde. Prof. Ulrich Irmer vom Umweltbundesamt berichtete<br />
zum einen darüber, wie diese Verordnung zustande<br />
gekommen ist, zum anderen ging er auf ihre wesentlichen<br />
Inhalte ein. Zwei der neu aufgenommenen Stoffe<br />
werden auch in dem Verbundvorhaben „Spurenstoffe<br />
NRW“ behandelt, über das Dr. David Montag vom ISA<br />
der RWTH Aachen referierte. Seit Mitte des vergangenen<br />
Jahres wird in zehn Projekten zum Thema „Elimination<br />
von Arzneimitteln und organischen Spurenstoffen“<br />
geforscht. Insgesamt arbeiten 30 Partner <strong>aus</strong> Forschung<br />
und Industrie zusammen im Auftrag des Ministeriums<br />
für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und<br />
Verbraucherschutz NRW. Die Projekte befassen sich<br />
unter anderem mit der Analyse von Eintragspotenzialen<br />
in die aquatische Umwelt und von Eliminationsmöglichkeiten<br />
sowie der Umsetzung von Prozessoptimierungen<br />
und dem dar<strong>aus</strong> entstehenden Ressourcenverbrauch.<br />
Erste Ergebnisse werden im Spätsommer 2011 erwartet.<br />
Dr. Günther Tovar vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen-<br />
und Bioverfahrenstechnik in Stuttgart berichtete<br />
von einer weiteren Herangehensweise an die Elimination<br />
von Spurenstoffen. Durch den Einsatz von Nanopartikeln<br />
ist es in einem vom baden-württembergischen<br />
Umweltministerium unterstützen Forschungsprojekt<br />
gelungen, Arzneimittel zu adsorbieren. Diese Methode<br />
wurde zudem bereits in einem Stuttgarter Krankenh<strong>aus</strong><br />
erprobt.<br />
Auf der 44. ESSENER TAGUNG wurde allerdings deutlich,<br />
wie viel Diskussionsbedarf es noch bei dem Einsatz<br />
von Nanopartikeln gibt. Zu den Vorträgen <strong>aus</strong> diesem<br />
Bereich kamen viele kritische Rückfragen <strong>aus</strong> dem Publikum,<br />
insbesondere zur Sicherheit der eingesetzten<br />
Materialien. Ein Zuhörer wollte wissen, ob Nanopartikel<br />
durch Zellmembranen diffundieren können und ob ihr<br />
Einsatz verantwortbar sei. Die Meinung des Podiums<br />
ging dahin, dass die Nanopartikel-Forschung in<br />
Deutschland vor<strong>aus</strong>schauend agiere und viel Geld in<br />
Sicherheitsfragen investiere, aber noch keine abschließende<br />
Beurteilung zu einer Gefährdung möglich sei.<br />
In den Vorträgen zur Siedlungsentwässerung und<br />
Niederschlagswasserbehandlung ging es um Verschmutzungen,<br />
die häufig gar nicht erst behandelt<br />
werden. „Über Trennsysteme und Regenwasserentlastungen<br />
<strong>aus</strong> Mischsystemen gibt es inzwischen mehr<br />
Stoffeinträge in Gewässer als über Kläranlagen“, so<br />
Dr. Kathrin Ganter von der TU Berlin. Im Zuge der<br />
EU-<strong>Wasser</strong>rahmenrichtlinie müssen in den kommenden<br />
Jahren zahlreiche Gewässer in Deutschland in einen<br />
besseren Zustand gebracht werden. Ganter berichtete<br />
daher über Techniken, die einen weitgehenden Rück-<br />
Der Präsident<br />
der Deutschen<br />
Vereinigung<br />
für <strong>Wasser</strong>wirtschaft,<br />
<strong>Abwasser</strong> und<br />
Abfall (DWA),<br />
Otto Schaaf.<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 525
FACHBERICHTE Tagungsbericht<br />
Gastgeber Professor Johannes Pinnekamp vom Institut für Siedlungswasserwirtschaft<br />
(ISA) der RWTH Aachen bei der Begrüßungsrede zur<br />
44. ESSENER TAGUNG im März in Aachen.<br />
halt von Schwebstoffen, CSB und Phosphor <strong>aus</strong> dem<br />
Mischwasser ermöglichen. Die getesteten Verfahren<br />
sind auf dem Markt verfügbar und auch für den Einsatz<br />
in dicht bebauten Gebieten geeignet, wobei auch hier<br />
noch Forschungsbedarf besteht.<br />
Wie der ökologische Zustand im Gewässer überhaupt<br />
getestet werden kann, stellte Prof. Norbert Jardin<br />
vom Ruhrverband vor. Mithilfe gewässerökologischer<br />
Untersuchungen, zum Beispiel anhand von Makrozoobenthos,<br />
können die Einflüsse von Niederschlagswassereinleitungen<br />
auf einzelne Gewässer überprüft<br />
und ihr Zustand beurteilt werden.<br />
Die wirbellosen tierischen Organismen der Makrozoobenthos<br />
sind sehr kleine Indikatoren der Gewässergüte.<br />
Horst Schwemmer vom Bund Naturschutz in<br />
Bayern e. V. stellte mit dem Biber einen Vertreter einer<br />
viel größeren Spezies vor, der zwar kein klassischer<br />
Indikator ist, aber doch empfindlich auf die Umweltbedingungen<br />
reagiert. Dieser Vortrag ermöglichte den<br />
<strong>Wasser</strong>- und <strong>Abwasser</strong>experten, über ihren alltäglichen<br />
Erfahrungshorizont hin<strong>aus</strong> die Auswirkungen der<br />
<strong>Wasser</strong>wirtschaft auf die Umwelt zu reflektieren.<br />
Die Siedlungsentwässerung steht in den kommenden<br />
Jahren nicht nur vor den Her<strong>aus</strong>forderungen der<br />
gesetzlichen Regelwerke, sondern durch die klimatischen<br />
und demografischen Veränderungen vor neuen<br />
Randbedingungen. „Wir werden immer weniger und wir<br />
werden immer älter“, so Dr. Heinrich Bottermann vom<br />
Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz<br />
(LANUV) NRW. Ein sinkender Trinkwasser verbrauch in<br />
einigen Regionen führt dazu, dass das Leitungsnetz<br />
überdimensioniert ist. Aber auch die Reinigungsanforderungen<br />
änderten sich dadurch, dass eine alternde<br />
Gesellschaft einen größeren Medikamentenkonsum mit<br />
sich bringe. Die Folgen von demo grafischem Wandel<br />
und Klimawandel erforderten ein intelligentes Regenwasser-Managementkonzept,<br />
zum Beispiel durch die<br />
Abkopplung von Einzugsgebieten und dem Einsatz<br />
einer Kanalsteuerung. Sein Kollege Dr. Wolfgang Leuchs<br />
berichtete über neue Anforde rungen an den Hochwasserschutz,<br />
die <strong>Abwasser</strong>- und Niederschlagsbeseitigung,<br />
die Trinkwasserversorgung und die Gewässer- und Talsperrenbewirtschaftung<br />
in NRW. In einigen Bereichen<br />
liegen schon konkrete Ergebnisse vor, andere müssen<br />
noch weitergehend erforscht werden. Für die Folgen<br />
von häufigeren Starkniederschlägen, die mit längeren<br />
Trockenzeiten einhergehen, konnte Prof. Peter Krebs von<br />
der TU Dresden Lösungs ansätze skizzieren. Er berichtete<br />
von dem Forschungsprojekt REGKLAM, das vom BMBF<br />
gefördert ein Klimaanpassungsprogramm für die Region<br />
Dresden ent wickelt. Krebs stellte mit den absehbaren<br />
Auswirkungen auf die Siedlungsentwässerung Aspekte<br />
dar, die über die Region Dresden hin<strong>aus</strong> ganz Deutschland<br />
treffen könnten.<br />
Die ESSENER TAGUNG richtet sich neben der <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />
auch an die Abfallwirtschaft, so dass ein<br />
weiterer thematischer Schwerpunkt den festen Abfällen<br />
gewidmet war. Prof. Martin Faulstich, Vorsitzender<br />
des Sachverständigenrats für Umweltfragen, ging in<br />
seinem Vortrag unter anderem auf die Kreislaufwirtschaft<br />
ein. Er stellte den Umweltradar 2012 vor, der<br />
vom Sachverständigenrat für Umweltfragen entwickelt<br />
wird. Der Sachverständigenrat berät die Bundesregierung<br />
seit 1971 und erstellt Gutachten zu umweltpolitischen<br />
Fragen. Mit dem Umweltradar, der für das kommende<br />
Jahr erstmalig erscheint, soll auf künftige Entwicklungen<br />
eingegangen werden, für die der Rat<br />
Konfliktpotenzial sieht oder politische Fehlentscheidungen<br />
befürchtet. In vier übergeordneten Kategorien<br />
werden Bereiche bearbeitet, in denen Fehlentwicklungen<br />
beobachtet oder befürchtet werden. Für die Rohstoff-<br />
und Kreislaufwirtschaft in Deutschland bemängelte<br />
Faulstich zum Beispiel, dass zahlreiche Metalle<br />
zwar nur noch mit einer geringen Reichweite zur Verfügung<br />
stünden, aber dennoch nur wenige Stoffe mit<br />
großen Masseanteilen recycelt würden. „Die Kreislaufwirtschaft<br />
muss weg von den Blockbustern hin zu<br />
Gewürzmitteln“, umschrieb Faulstich seine Vision für<br />
die Kreislaufwirtschaft.<br />
Die Kreislaufwirtschaft wird sich vermutlich Anfang<br />
nächsten Jahres mit dem neuen Kreislaufwirtschaftsgesetz<br />
konfrontiert sehen: Dr. Helge Wendenburg vom Bundesumweltministerium<br />
berichtete über den Stand des<br />
gesetzgeberischen Verfahrens und von Neuerungen,<br />
die durch die Novelle eintreten könnten. Er unterstrich<br />
allerdings auch, dass das Gesetz Elemente <strong>aus</strong> bereits<br />
bestehenden Gesetzeswerken, wie der Abfallrahmenrichtlinie,<br />
integriert. So sollen bereits heute 50 Prozent<br />
der Wertstoffe <strong>aus</strong> privaten H<strong>aus</strong>halten (Kunststoffe,<br />
Papier, Metalle und Glas) recycelt werden. Durch die<br />
Novelle soll diese Quote bis 2020 auf 65 Prozent steigen.<br />
Mai 2011<br />
526 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
Tagungsbericht<br />
FACHBERICHTE<br />
Neben den Rohstoffen, die im heutigen Wirtschaftskreislauf<br />
zurück gewonnen werden können, sind auch<br />
die prinzipiell verfügbar, die in den vergangenen Jahrzehnten<br />
auf Deponien entsorgt worden sind. Prof. Kl<strong>aus</strong><br />
Fricke, TU Braunschweig, referierte über das Wertstoffpotenzial,<br />
das in deutschen Deponien schlummern<br />
könnte. Zudem stellte er Techniken vor, mit denen ein<br />
Rückbau betrieben werden kann und schätzte ökologische<br />
und finanzielle Folgen ab. Prof. Thomas Pretz von<br />
der RWTH Aachen machte in seinem Vortrag „Die<br />
Grenzen der Kunststoffverwertung“ deutlich, dass das<br />
Recycling von Wertstoffen nicht verlustfrei ist. „Nur<br />
20 Prozent der Kunststoffe <strong>aus</strong> dem Siedlungsabfall<br />
können in werkstofflich verwertbarer Qualität abgeschöpft<br />
werden“, sagte Pretz. Der Rest müsse energetisch<br />
verwertet werden.<br />
Weiterhin stehen auch die Betreiber von energetischer<br />
Abfallverwertung vor dem Problem, dass ein<br />
Rest verbleibt, der entsorgt werden muss. Dr. Michael<br />
Kern von der Witzenh<strong>aus</strong>en-Institut für Abfall, Umwelt<br />
und <strong>Energie</strong> GmbH wies darauf hin, dass die Verwertung<br />
der Gärreste in Biogasabfällen von ökonomisch<br />
und ökologisch gleicher Bedeutung sei wie die des<br />
Biogases. Es stehen mit der Pasteurisierung, der Kompostierung,<br />
der mechanischen Separation, der Trocknung<br />
und dem Membranverfahren verschiedene Aufbereitungsverfahren<br />
für den Gärrest zur Verfügung,<br />
deren Endprodukte unterschiedliche Trockensubstanzgehalte<br />
aufweisen.<br />
Prof. Hans-Günter Ramke von der Hochschule<br />
Ostwestfalen-Lippe ging ebenfalls auf ein energetisches<br />
Verfahren zur Bioabfallverwertung ein, das er allerdings<br />
in Konkurrenz zur Vergärung stellte. „Bei der Hydrothermalen<br />
Carbonisierung wird Biomasse bei Temperaturen<br />
von 180 bis 220 °C innerhalb weniger Stunden unter<br />
Druck in braunkohleartiges Material umgewandelt“,<br />
beschrieb Ramke das Verfahren. Die elementaren<br />
Prozesse der hydrothermalen Carbonisierung (HTC)<br />
wurden seinen Aussagen nach bereits im Jahr 1913<br />
beschrieben, mit der praktischen Umsetzung befasst<br />
sich derzeit ein BMBF-Projekt an der Hochschule<br />
Ostwestfalen-Lippe im Anschluss an eine Machbarkeitsstudie,<br />
die die Deutsche Bundesstiftung Umwelt<br />
unterstützt hatte.<br />
Mit welchem Ergebnis dieses und viele andere<br />
Projekte, die auf der diesjährigen ESSENER TAGUNG<br />
vorgestellt wurde, enden werden, könnte auf einer der<br />
nächsten Tagungen vorgestellt werden. Viele Besucher<br />
verfolgen seit Jahren die Entwicklungen der <strong>Wasser</strong>und<br />
Abfallwirtschaft über diese Tagung, aber ein Gast<br />
war besonders häufig vertreten: Prof. Kl<strong>aus</strong> Imhoff wurde<br />
in der Begrüßungsrede von Prof. Pinnekamp persönlich<br />
angesprochen, da er bereits auf der 1. ESSENER TAGUNG<br />
vorgetragen hatte und in den mehr als vier Jahrzehnten<br />
fast immer dabei gewesen ist. Es bleibt, auf ein Wiedersehen<br />
im Jahr 2012 vom 14. bis 16. März in Essen zu<br />
warten.<br />
Autoren<br />
Eingereicht: 18.04.2011<br />
Dipl.-Ing. Katharina Tondera<br />
E-Mail: Tondera@isa.rwth-aachen.de |<br />
Dipl.-Ing. Wibke Everding<br />
Institut für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen |<br />
Mies-van-der-Rohe-Straße 1 |<br />
D-52074 Aachen<br />
Zeitschrift KA – <strong>Abwasser</strong> · Abfall<br />
In der Ausgabe 5/2011 lesen Sie u. a. fol gende Bei träge:<br />
Arbeitsbericht der Erkenntnisse und Erfahrungen bei der Anwendung des Arbeitsblatts DWA-A 138 –<br />
DWA-Arbeitsgruppe ES-3.1<br />
Arbeitsbericht der<br />
DWA-Arbeitsgruppe KA-1.8<br />
Arbeitsbericht der<br />
DWA-Arbeitsgruppe<br />
Arbeitsbericht der<br />
DWA-Arbeitsgruppe WI-3.2<br />
Teil 2: Quantitative Hinweise<br />
Vocks/Goerschel Neuartige <strong>Abwasser</strong>systeme für iranische New Towns<br />
Bedarf für Forschung und Entwicklung im Bereich neuartiger Sanitärsysteme (NASS)<br />
Ermittlung und Bewertung der biologischen und chemischen Phosphor-Elimination<br />
KA-8.2 bei der Simultanfällung<br />
Grundgebühren bei der <strong>Abwasser</strong>beseitigung<br />
Simmendinger Die Vergütung der Verfahrens- und Prozesstechnik in der HOAI 2009<br />
Knitschky/ Meier<br />
Fachkooperation DED-DWA: Analyse der fünfjährigen Erfahrung<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 527
PRAXIS<br />
Modernisierung rumänischer <strong>Wasser</strong>werke<br />
Grenzenlose Kommunikation sorgt für zuverlässige <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
Frank Horstmann B.Sc., Mitarbeiter im Global Industry Management <strong>Wasser</strong>/<strong>Abwasser</strong>,<br />
Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont<br />
Der zuverlässigen Versorgung<br />
der Verbraucher mit sauberem<br />
<strong>Wasser</strong> kommt in Rumänien eine<br />
steigende Bedeutung zu. Deshalb<br />
hat die Aqua Engineering den deutschen<br />
Anlagenbauer GESA Elektrotechnik<br />
GmbH mit der Modernisierung<br />
der örtlichen <strong>Wasser</strong>werke,<br />
Pumpstationen und Reservoire<br />
beauftragt. Anfallende Daten werden<br />
durchgängig per GPRS/EDGE-<br />
Verbindung übertragen. Das spart<br />
nicht nur die Kosten für das Verlegen<br />
von Kabeln ein, sondern ist<br />
auch zukunftssicher im Hinblick auf<br />
die Skalier- und Erweiterbarkeit der<br />
Anlage.<br />
In vielen Teilen Rumäniens ist die<br />
<strong>Wasser</strong>infrastruktur veraltet, was für<br />
die angeschlossenen H<strong>aus</strong>halte und<br />
Industrieunternehmen ein Problem<br />
darstellt (Bild 1 und Bild 2). Denn<br />
oftmals lässt die zuverlässige Belieferung<br />
mit sauberem Trinkwasser zu<br />
wünschen übrig. Dies resultiert zum<br />
einen <strong>aus</strong> dem <strong>Wasser</strong>verlust während<br />
des Transports, der vielerorts<br />
über 50 Prozent liegt. Zudem<br />
Bild 1. Zustand der Schaltschränke in den<br />
<strong>Wasser</strong> reservoirs vor der Modernisierungsphase.<br />
erweist sich die Qualität des <strong>Wasser</strong>s,<br />
das nur sporadisch zur Verfügung<br />
steht, zum Teil als mangelhaft.<br />
Während in den Städten rund 75 bis<br />
80 Prozent der H<strong>aus</strong>halte an das<br />
Versorgungsnetz angebunden sind,<br />
beträgt die Quote in ländlichen<br />
Regionen weniger als 35 Prozent.<br />
Innovatives<br />
Kommunikationskonzept<br />
erforderlich<br />
Deva, die Hauptstadt des Kreises<br />
Hunedoara, und die gleichnamige<br />
Stadt Hunedoara befinden sich in<br />
der historischen Region Siebenbürgen,<br />
auch Transsilvanien genannt,<br />
in der Mitte Rumäniens. Die in Hilter<br />
am Teutoburger Wald ansässige<br />
GESA Elektrotechnik GmbH wurde<br />
2009 mit der Erweiterung und<br />
Erneuerung der beiden regionalen<br />
<strong>Wasser</strong>werke betraut. Das niedersächsische<br />
Unternehmen <strong>aus</strong> dem<br />
Landkreis Osnabrück beschäftigt 68<br />
Mitarbeiter, die komplexe Systeme<br />
für die <strong>Wasser</strong>- und <strong>Abwasser</strong>wirtschaft,<br />
Straßentunnel, <strong>Energie</strong>versorgungsnetze<br />
sowie Tank- und<br />
Pipeline-Systeme entwickeln. Für<br />
das Projekt in Hunedoara lieferte<br />
GESA die komplette elektrotechnische<br />
Ausrüstung inklusive der<br />
Automatisierungstechnik.<br />
Zur Modernisierung des gesamten<br />
<strong>Wasser</strong>versorgungssystems wird<br />
ein innovatives Kommunikationskonzept<br />
auf Basis eines effizienten<br />
Protokolls benötigt, um die einzelnen<br />
Stationen an das Leitsystem<br />
anzukoppeln. Eine weitere wichtige<br />
Anforderung ist die Visualisierung<br />
der Prozessabläufe in Kombination<br />
mit einer <strong>aus</strong>sagekräftigen Systemdiagnose,<br />
die sowohl im Leitsystem<br />
als auch in den Außenstationen<br />
angezeigt werden kann. Aufgrund<br />
der Nutzung von „speichernden Protokollen“<br />
spielt die Dimensionierung<br />
der Steuerungen in Bezug auf ihre<br />
Leistungsfähigkeit und Speichergröße<br />
ebenfalls eine große Rolle.<br />
Zugriffssicherer<br />
Daten<strong>aus</strong>t<strong>aus</strong>ch über das<br />
Mobilfunknetz<br />
Im Kreis Hunedoara sorgen drei<br />
Pumpstationen sowie elf <strong>Wasser</strong>-<br />
Mai 2011<br />
528 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
PRAXIS<br />
Bild 2. Alte Stromverteilung in einer Pumpstation.<br />
Bild 3. Übersichtsbild über das<br />
<strong>Wasser</strong>versorgungssystem von Deva.<br />
reservoire für die zuverlässige Belieferung<br />
der Bevölkerung mit Trinkwasser.<br />
Wegen des schwer zugänglichen<br />
Geländes und der fehlenden<br />
Kommunikations-Infrastruktur werden<br />
die anfallenden Daten durchgängig<br />
per GPRS/EDGE über das<br />
Mobilfunknetz übertragen. Die<br />
Außenstationen stehen kontinuierlich<br />
mit dem Leitsystem in Verbindung,<br />
können aber auch untereinander<br />
Daten <strong>aus</strong>t<strong>aus</strong>chen. Auf diese<br />
Weise ist selbst ohne Leitsystem ein<br />
autarker Betrieb möglich.<br />
In punkto Kommunikation setzt<br />
der Betreiber auf die Fernwirklösung<br />
Resy+ von Phoenix Contact<br />
(Bild 3), die über das ODP-Protokoll<br />
(Open Data Port) an das Leitsystem<br />
angebunden wird. Dazu stellt der<br />
AX ODP Server dem Leitsystem die<br />
Daten als OPC-Variablen zur Verfügung<br />
(Bild 4). Historische Informationen<br />
liegen im CSV-Format (Character<br />
Separated Value) vor und<br />
werden direkt in das Archivierungs-,<br />
Auswertungs- und Analysesystem<br />
Acron importiert. Das IEC-Protokoll<br />
60870-5-104 erlaubt die Querkommunikation<br />
der einzelnen Außenstationen,<br />
wobei die Pumpstationen<br />
als Master und die Reservoire<br />
als Slaves agieren.<br />
Bei der Auswahl der Hardware-<br />
Komponenten hat sich der Betreiber<br />
ebenfalls für Komponenten und<br />
Systeme von Phoenix Contact entschieden.<br />
So bauen zwölf Modems<br />
vom Typ PSI-Modem-GSM/ETH per<br />
CDA-Server die Netzwerk-Verbindungen<br />
auf. Die hoch performanten<br />
Geräte unterstützen industrielle<br />
Ethernet-Netzwerke, über die sich<br />
sensible Daten sicher via GSM-Netz<br />
weiterleiten lassen. Eine in die<br />
Modems eingebaute Firewall<br />
schützt die Applikation vor unberechtigten<br />
Zugriffen. Die maximale<br />
Übertragungsrate von 200 kBit/s im<br />
EDGE-Betrieb stellt dabei hohe<br />
Anforderungen sowohl an die effiziente<br />
Programmierung der Applikation<br />
als auch an das Zeit-Management<br />
zur Übertragung der erfassten<br />
Daten. Das zeitlich versetzte Senden<br />
der historischen Werte reserviert<br />
hier eine Mindestbandbreite für die<br />
Kommunikation wichtiger Alarme<br />
und Online-Werte.<br />
Optimal aufeinander abgestimmte<br />
Automatisierungslösung<br />
Als Steuerungstechnik kommen<br />
Inline Controller vom Typ ILC 150<br />
ETH und ILC 170 ETH zum Einsatz<br />
(Bild 5). Die SPSen können je nach<br />
Bedarf flexibel um digitale und analoge<br />
Ein- und Ausgänge erweitert<br />
werden, die ebenso Bestandteil<br />
des Installationssystems Inline in<br />
Schutzart IP20 sind (Bild 6). Das<br />
ermöglicht eine optimale I/O-Kon -<br />
figuration jeder einzelnen Pump-<br />
Bild 4. Neue AX-ODP-Server-Lösung mit Hardware-<br />
Dongle: Die Anbindung entfernter Gewerke per<br />
Standleitung, Funkverbindung oder Mobilfunk an<br />
die Leitzentrale erfolgt in wenigen Schritten.<br />
Bild 5. Neue Schaltschrankanlage in den<br />
Pump stationen nach der Modernisierungsphase.<br />
<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 529
PRAXIS<br />
Fernwirklösung Resy+ – vielfältige Kommunikationsmöglichkeiten<br />
Die Software-Lösung Resy+ von Phoenix Contact ermöglicht ein<br />
durchgängiges Fernwirken, wobei sich die Daten sowohl über<br />
Ethernet als auch via Standleitung, Wählverbindung, SMS, GSM,<br />
GPRS oder Funk übertragen lassen. Basis der Fernwirk-Lösung sind<br />
hochmodulare Inline-Steuerungen in verschiedenen Leistungsklassen,<br />
die flexibel um die jeweils benötigten Standard- und Funktionsklemmen<br />
erweitert werden können. Anschließbar sind maximal<br />
8192 lokale I/O-Punkte.<br />
Wie alle Steuerungen von Phoenix Contact werden die Inline Controller<br />
mit der Software PC Worx gemäß IEC 61131-3 programmiert.<br />
Wichtiger Bestandteil des Tools ist eine Funktionsb<strong>aus</strong>tein-Bibliothek<br />
für die Konfiguration der Fernwirk-Verbindung. Zur Parametrierung<br />
der Fernwirktechnik und Programmierung der Steuerungs-<br />
Funktion wird somit nur eine Software benötigt. Diese unterstützt<br />
eine Vielzahl von Protokollen wie die Fernwirk-Standards IEC 60870-<br />
5-101 und 60870-5-104, Modbus TCP/RTU und ODP (Open Data Protocol),<br />
sodass die Steuerung mit fast allen modernen Leitsystemen<br />
kommunizieren kann.<br />
Bild 6. Neue dezentrale I/O-Komponenten<br />
in den Reservoirs.<br />
station sowie der <strong>Wasser</strong>reservoire.<br />
Im Vergleich zum ILC 150 ETH hat<br />
der ILC 170 ETH einen größeren<br />
Datenspeicher, einen zweiten Ethernet<br />
Port und ist zusätzlich mit einer<br />
SD-Karte <strong>aus</strong>gestattet, die über ein<br />
Speichervolumen von 256 MB verfügt.<br />
Zur Visualisierung der Prozessabläufe<br />
verwenden die beiden<br />
<strong>Wasser</strong>werke des Kreises Hunedoara<br />
Bedienen-und-Beobachten-Ge -<br />
räte vom Typ TP 07T und TP 15T von<br />
Phoenix Contact. Die drei Pumpstationen<br />
und die direkt an das Leitsystem<br />
angekoppelten Reservoire werden<br />
komfortabel mit den Touch<br />
Panels konfiguriert, die außerdem<br />
umfangreiche Möglichkeiten zur<br />
Steuerung und Diagnose der<br />
Anlage bieten. So lassen sich Trend-<br />
Darstellungen und das gesamte<br />
Alarm-Management in den Unterstationen<br />
mit der leistungsfähigen<br />
Visualisierungs-Software Visu+ von<br />
Phoenix Contact umsetzen.<br />
Switches <strong>aus</strong> der Produktlinie<br />
Factoryline von Phoenix Contact<br />
wie der FL Switch SFN 5TX erlauben<br />
eine kostengünstige Erweiterung<br />
des Ethernet-Netzwerks, damit<br />
Steuerung, Panel, dezentrale I/O-<br />
Komponenten und Modem optimal<br />
zusammenarbeiten können. Als<br />
Schutz gegen eine unautorisierte<br />
Nutzung kann der Anwender unbelegte<br />
Switch-Ports einfach mechanisch<br />
verriegeln. In den Außenstationen<br />
werden ferner Stromversorgungen<br />
vom Typ Quint Power<br />
24VDC/5A/3AC eingesetzt, die für<br />
eine hohe Anlagenverfügbarkeit<br />
sorgen. Die dreiphasigen Netzteile<br />
zeichnen sich unter anderem durch<br />
eine hohe Überspannungsfestigkeit<br />
bis 6 kV <strong>aus</strong>. Auch bei Ausfall einer<br />
Phase stellen die Geräte dauerhaft<br />
die volle Ausgangsleistung zur Verfügung.<br />
Autor<br />
Frank Horstmann B.Sc.,<br />
Phoenix Contact Electronics GmbH,<br />
Dringenauer Straße 30,<br />
D-31812 Bad Pyrmont,<br />
Tel. (05281) 946-0, Fax (05281) 946-2299,<br />
E-Mail: fhorstmann@phoenixcontact.com<br />
Fazit<br />
Nachdem die beiden <strong>Wasser</strong>werke<br />
auf Basis einer industriegerechten<br />
Steuerungs- und Fernwirktechnik<br />
modernisiert worden sind, können<br />
die Mitarbeiter auf sämtliche Pumpstationen<br />
und <strong>Wasser</strong>reservoire<br />
zugreifen. Dies war in der Vergangenheit<br />
mangels Infrastruktur nicht<br />
möglich. Alle sensiblen Daten werden<br />
in der zentralen Leitwarte visualisiert<br />
und protokolliert. Hier zeigt<br />
sich, dass das GPRS/EDGE-Netz<br />
durch<strong>aus</strong> eine Alternative zum Festnetz<br />
darstellt. Sollte die Verbindung<br />
abbrechen, wird ein potenzieller<br />
Datenverlust durch Verwendung<br />
„speichernder Protokolle“ verhindert.<br />
Darüber hin<strong>aus</strong> erlaubt die<br />
Mobilfunk basierte Datenübertragung<br />
eine sichere und grenzenlose<br />
Kommunikation zwischen allen<br />
Komponenten und Stationen.<br />
Mai 2011<br />
530 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
PRAXIS<br />
Sicher vor der nächsten Jahrhundertflut<br />
MAX STREICHER GmbH & Co. KG aA baut Hochwasserschutz der Kläranlage Straubing<br />
„Land unter“ hieß es Anfang des Jahres in Straubing. Donau und Allachbach traten über die Ufer. Einsatzkräfte<br />
sperrten überschwemmte Straßen, und Anwohner räumten ihre Keller leer. Auch die Kläranlage Straubing<br />
am rechten Donauufer im Öblinger Bruch befindet sich auf hochwassergefährdetem Gelände. Immer<br />
wieder steigen dort, zwischen dem Stadtteil Unteröbling und der Donau, die Pegel auf gefährliche Höhe an.<br />
Seit Ende vergangenen Jahres ist die MAX STREICHER GmbH & Co. KG aA in Arbeitsgemeinschaft mit der<br />
WADLE Bauunternehmung GmbH in der Kläranlage im Einsatz, um den Hochwasserschutz zu verbessern.<br />
Hochwasserschutz in<br />
Zukunft immer wichtiger<br />
Der bisherige Deich hält nur einem<br />
so genannten 30-jährlichen Hochwasserereignis<br />
stand. Das entspricht<br />
einem Pegelstand von rund<br />
7,50 m über dem Nullpegel, der statistisch<br />
gesehen alle 30 Jahre<br />
erreicht wird. Der verbesserte<br />
Hochwasserschutz soll die Kläranlage<br />
Straubing und das angrenzende<br />
Gebiet gegen 100-jährliche<br />
Fluten absichern. „Wenn die Baumaßnahmen<br />
im Herbst 2012 abgeschlossen<br />
sind, ist die Kläranlage<br />
auch vor Pegelständen von bis zu<br />
8,40 m sicher.“ sagt Helmut Plenk,<br />
Leiter des Hochwasserschutzprojektes<br />
von STREICHER. „Im Bereich<br />
der Kläranlage führt die Donau fast<br />
jedes Jahr Hochwasser“, so Plenk.<br />
„Ein solider Hochwasserschutz wird<br />
daher immer wichtiger.“<br />
„Eine Überflutung des<br />
Klärwerks hätte schlimme<br />
Folgen“<br />
Cristina Pop, Leiterin des Tiefbauamtes<br />
der Stadt Straubing weiß, wie<br />
wichtig der Hochwasserschutz ist.<br />
Eine Überflutung der Kläranlage<br />
hätte schlimme Folgen sowohl für<br />
die technischen Einrichtungen der<br />
Kläranlage als auch für die Umwelt.<br />
„Wenn die Klärbecken überflutet<br />
werden, würde das ungeklärte<br />
<strong>Abwasser</strong> die Donau verschmutzen<br />
mit unabsehbaren Auswirkungen<br />
auf die Natur.“ Außerdem würden<br />
die Klärbecken und die Verbrennungsanlage<br />
beschädigt. „Allein der<br />
materielle Schaden würde in die<br />
Millionen gehen“, so Cristina Pop.<br />
Luftbildaufnahme Hochwasser.<br />
Schutz von allen Seiten<br />
Herzstück des Hochwasserschutzprojektes<br />
ist der etwa einen Kilometer<br />
lange Ringdeich, den die Abteilung<br />
Straßen- und Tiefbau von<br />
STREICHER in ARGE auf der donauabgewandten<br />
Seite der Kläranlage<br />
errichtet. Er wird mit dem bestehenden<br />
Deich am Donauufer verbunden.<br />
Der dabei entstehende Ringdeich<br />
umschließt das Klärwerk auf<br />
einer Gesamtlänge von rund 2,4 km<br />
wie ein Schutzwall. Der Deich wird<br />
<strong>aus</strong> Kies aufgeschüttet und im Inneren<br />
mit einer Dichtung versehen.<br />
„Dabei wird mit einem Spezialgerät<br />
eine Zementsuspension in den Kies<br />
eingemischt, die im Inneren des<br />
Deiches <strong>aus</strong>härtet“, erklärt Plenk.<br />
Die dar<strong>aus</strong> entstehende circa<br />
40 Zentimeter dicke Dichtungswand<br />
erstreckt sich bis zu 15 m tief<br />
in die von Natur <strong>aus</strong> wasserdichten<br />
Bodenschichten wie beispielsweise<br />
Tonsediment. Die Hochwasserbarriere<br />
schützt das Klärwerk damit nicht<br />
nur vor Überflutung von oben, sondern<br />
auch vor steigendem Grundwasser<br />
von unten.<br />
Lückenlos und wasserdicht<br />
Durchbrochen wird der rund 5 m<br />
hohe Ringdeich lediglich durch eine<br />
Zufahrtsstraße. Um die Öffnung bei<br />
steigenden <strong>Wasser</strong>ständen schnell<br />
verschließen zu können, baut die<br />
ARGE einen so genannten Deichbalkenverschluss.<br />
Die Betonvorrichtung<br />
ermöglicht es im Hochwasserfall, die<br />
Durchfahrt innerhalb kurzer Zeit mit<br />
<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 531
PRAXIS<br />
Kläranlage Straubing.<br />
mobilen Aluminiumelementen wasserdicht<br />
abzuschotten. Im letzten<br />
Bauabschnitt erhöht die ARGE den<br />
bestehenden Donaudamm mit einer<br />
700 m langen Betonmauer auf den<br />
neuen Schutzstandard.<br />
Auftraggeber des etwa neun<br />
Millionen Euro teuren, knapp zweijährigen<br />
Projekts ist das <strong>Wasser</strong>wirtschaftsamt<br />
Deggendorf im Auftrag<br />
des Bundes und des Freistaats Bayern.<br />
Die Stadt Straubing beauftragte<br />
die notwendige Umverlegung des<br />
Hauptzulaufkanals der Kläranlage<br />
und trägt rund ein Drittel der Baukosten<br />
der Hochwasserschutzanlage.<br />
Die Rhein-Main-Donau <strong>Wasser</strong>straßen<br />
GmbH (RMD) verantwortet<br />
Planung und Abwicklung des<br />
Projekts.<br />
Im Auftrag der RMD setzte STREI-<br />
CHER bereits einige Hochwasserschutzprojekte<br />
um, beispielsweise<br />
die Deichanlage in Öbling/Ittling<br />
und in Bogen-Pfelling. „Durch den<br />
Klimawandel gibt es zunehmend<br />
extreme Wetterverhältnisse und<br />
dadurch häufiger Hochwasser. Der<br />
Hochwasserschutz ist aufgrund der<br />
Klimaveränderung ein wichtiges<br />
Thema und wird STREICHER in<br />
Zukunft noch häufig beschäftigen“,<br />
sagt Plenk.<br />
Mit ihrer über 100-jährigen<br />
Geschichte vereint die STREICHER<br />
Gruppe Qualität und Fachkenntnis<br />
mit langjähriger Erfahrung in den<br />
Kompetenzfeldern Rohrleitungsund<br />
Anlagenbau, Maschinenbau,<br />
Tief- und Ingenieurbau und Rohund<br />
B<strong>aus</strong>toffe. Unter dem Dach der<br />
Muttergesellschaft MAX STREICHER<br />
GmbH & Co. KG aA mit Hauptsitz in<br />
Deggendorf beschäftigt das Unternehmen<br />
im In- und Ausland über<br />
3000 Mitarbeiter.<br />
Kontakt:<br />
MAX STREICHER GmbH & Co.<br />
Kommanditgesellschaft auf Aktien,<br />
Schwaigerbreite 17,<br />
D-94469 Deggendorf,<br />
Tel. (0991) 330-0, Fax (0991) 330-180,<br />
E-Mail: info@streicher.de,<br />
www.streicher.de<br />
smart meter<br />
smart grid<br />
smart energy 2.0<br />
Intelligente Wege der<br />
effizienten <strong>Energie</strong>verteilung<br />
<br />
<br />
Veranstalter<br />
Programm-Höhepunkte:<br />
Rahmenbedingungen für Smart Meter +<br />
Smart Grid in Deutschland<br />
Alexander Kleemann (Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie)<br />
Neue Konzepte dezentral vernetzter <strong>Energie</strong>systeme<br />
– Bestandsaufnahme und Ausblick<br />
Prof. Michael Laskowski (RWE Metering GmbH)<br />
DVGW Innovationsoffensive – Anforderungen an das<br />
Netzmanagement bei Konvergenz von Gas und Strom<br />
Dr.-Ing. Hartmut Kr<strong>aus</strong>e (DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH)<br />
Termin: Mittwoch, 18.05.2011<br />
9:00 – 17:30 Uhr<br />
Ort: Atlantic Congress Hotel Essen<br />
Zielgruppe: Mitarbeiter von Stadtwerken, <strong>Energie</strong>versorgungsunternehmen,<br />
Dienstleistern und der Geräteindustrie<br />
Mehr Information und Online-Anmeldung unter<br />
www.<strong>gwf</strong>-smart-metering.de
PRODUKTE UND VERFAHREN<br />
Neue PLASSON Steckfitting-Serie 19 zur Verbindung<br />
von PE Rohren in der Trinkwasserversorgung<br />
Die kompakte Bauform ist charakteristisch<br />
für die Serie 19. Das<br />
neue und innovative Konzept<br />
ermöglicht den Rohranschluss ohne<br />
weitere Maßnahmen am Fitting. Bei<br />
diesem Fitting müssen vor der Montage<br />
keine Überwurfmuttern gelöst<br />
werden und es ist auch kein spezielles<br />
Werkzeug notwendig.<br />
PLASSON greift bei den neuen<br />
Steckfittings der Serie 19 auf<br />
über 40 Jahre Erfahrung mit mechanischen<br />
Verbindungselementen<br />
zurück. Ständige innovative Entwicklungsarbeit<br />
gepaart mit höchsten<br />
Ansprüchen an die Produktqualität<br />
haben PLASSON zum Marktführer<br />
in diesem Segment gemacht.<br />
Die Steckfittings der neuen<br />
Serie 19 wurden speziell für den<br />
Einsatz in der Trinkwasserversorgung<br />
konzipiert. Basierend auf den<br />
Erfahrungen der PLASSON Serie 18<br />
Klemmfittings wurde in enger<br />
Zusammenarbeit mit den Anwendern<br />
ein praxisorientiertes Anwendungsprofil<br />
erstellt und umgesetzt.<br />
Zusammen mit den Klemmfittings<br />
der Serie 18 bietet PLASSON nun<br />
ein weiteres umfangreiches Bauteilprogramm<br />
für vielfältige<br />
Anwendungen in der <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
an.<br />
Als technische Eigenschaften<br />
weist der Steckfitting der Serie 19<br />
folgende Merkmale auf:<br />
Zum Verbinden von PE 80, PE<br />
100, PE 100rc und PE-Xa Rohren<br />
Fitting <strong>aus</strong> PP, daher Erhalt des<br />
Vollkunststoffsystems<br />
Durchmesser-Bereich von<br />
25 mm bis 63 mm<br />
Druck von PFA = 16 bar (nach<br />
DIN 8076)<br />
Umfangreiches Bauteilprogramm<br />
Das Rohrende braucht lediglich in<br />
den Fitting eingeschoben zu werden.<br />
Die vorgesehene Einstecktiefe<br />
ist auf den Fittings der Serie 19<br />
gekennzeichnet und muss auf das<br />
Rohrende übertragen werden. Bei<br />
der Montage kann so die richtige<br />
Positionierung einfach kontrolliert<br />
werden.<br />
Die Dichtigkeit wird durch ein<br />
Dichtelement <strong>aus</strong> NBR gewährleistet.<br />
Die Dichtelemente sind definiert<br />
gekammert, so dass sie nicht<br />
unkontrolliert beansprucht werden<br />
können.<br />
Durch zwei aufeinander abgestimmte<br />
Klemmringelemente wird<br />
die Längskraftschlüssigkeit erreicht.<br />
Diese innovative Anordnung nutzt<br />
die Rohrbewegung nach Druckbeaufschlagung<br />
als selbstsicherndes<br />
System <strong>aus</strong>.<br />
Die Einschraubmuttern der<br />
PLASSON Steckfittings Serie 19 sind<br />
durch eine Rastermechanik gegen<br />
unbeabsichtigtes Öffnen gesichert.<br />
Mit einem Spezialschlüssel ist es<br />
jedoch möglich die Verbindung zu<br />
lösen, die mehrfach wieder verwendet<br />
werden kann. Dies ist insbesondere<br />
bei der Verwendung in Notversorgungssystemen<br />
eine wichtige<br />
Eigenschaft. Anschlussverschraubungen<br />
stehen in zwei Ausführungen<br />
zur Verfügung. Dabei kann der<br />
Anwender zwischen Kunststoffund<br />
Messinggewinden wählen.<br />
Als "Verbindungsspezialist" für<br />
PE-Rohre bietet PLASSON mit dem<br />
Fusamatic-Elektroschweißsystem<br />
<strong>aus</strong> PE 100 für den Einsatz in Gas-,<br />
<strong>Wasser</strong>- und Industrierohrleitungsbau<br />
eine weitere innovative Produktlinie<br />
an. Die Schweißtechnik,<br />
speziell auf die Bedürfnisse der<br />
drucklosen <strong>Abwasser</strong>entsorgung<br />
abgestimmt, findet sich im PLAS-<br />
SON LightFit Produktprogramm<br />
wieder.<br />
Kontakt:<br />
PLASSON GmbH,<br />
Postfach 10 11 24,<br />
D-46467 Wesel,<br />
Tel. (0281) 95272-0,<br />
Fax (0281) 9527227,<br />
E-Mail: info@plasson.de,<br />
www.plasson.de<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 533
PRODUKTE UND VERFAHREN<br />
Kompakte Kraftpakete mit Sicherheitsstandards:<br />
Frequenzumrichter von Mitsubishi Electric<br />
Mit einer neuen Generation von kompakten Frequenzumrichtern setzt Mitsubishi Electric Maßstäbe im Bereich<br />
der integrierten Sicherheit. Der FR-E700SC-EC ist ebenso flexibel einsetzbar wie sein Vorgänger FR-E700.<br />
Zusätzlich ist er mit der Sicherheitsfunktion „Safe Torque Off“ (STO) und einer neuen Sicherheitsklemmleiste<br />
<strong>aus</strong>gestattet.<br />
Kompakte Kraftpakete mit Sicherheitsstandards, der<br />
FR-E700SC-EC mit „Safe Torque Off“ (STO) und<br />
neuer Sicherheitsklemmleiste.<br />
STO verhindert unplanmäßige<br />
Motorneustarts gemäß ISO<br />
13849-1 Kategorie 3/PLd und EN<br />
62061/ IEC 61508 SIL 2 und schützt<br />
so Anwender und Maschinen gleichermaßen.<br />
Die Funktion deaktiviert<br />
das Ausgangssignal zum Motor,<br />
ohne dabei dem Umrichter die <strong>Energie</strong><br />
zu entziehen. Dadurch kann die<br />
Produktion nach einer P<strong>aus</strong>e ohne<br />
Verzögerung wieder aufgenommen<br />
werden. Aufwendige Schützverschaltungen<br />
sind nicht mehr notwendig,<br />
dadurch reduzieren sich<br />
Installationskosten und Platzbedarf.<br />
Die Klemmen mit Schraubkontakten<br />
in der abnehmbaren Klemmleiste<br />
wurden durch Federzugklemmen<br />
ersetzt. Dies erhöht den Anwenderschutz<br />
und beschleunigt zudem die<br />
Verdrahtung.<br />
Der FR-E700SC kann im Vektorsteuerungsmodus,<br />
in der sensorlosen<br />
Strom-Vektorregelung, im<br />
V/f-Modus oder im optimalen Erregungssteuerungsmodus<br />
betrieben<br />
werden. Der Umrichter ist bei einer<br />
Vielzahl von Applikationen flexibel<br />
einsetzbar. Erhältlich in zwei Motorenleistungen<br />
von 0,1 bis 2,2 Kilowatt<br />
(1~230 Volt) und 0,4 bis 15<br />
Kilowatt (3~400 Volt). Mit dem<br />
erweiterten Vektorsteuerungsalgorithmus<br />
von Mitsubishi Electric<br />
erreicht der FR-E700SC schon bei<br />
niedrigsten Frequenzen von lediglich<br />
1 Hertz 150 Prozent Drehmoment.<br />
Dieser Modus wird durch eine<br />
neuartige Funktion zur automatischen<br />
Anpassung selbst bei stark<br />
schwankender Motorleistung er -<br />
möglicht. Das nötige Drehmoment<br />
ist also auch bei niedrigen Ge -<br />
schwindigkeiten gesichert.<br />
Der kompakte Antrieb ist einer<br />
der kleinsten seiner Klasse und<br />
erfüllt in punkto Leistung, Genauigkeit<br />
und Einsatzflexibilität höchste<br />
Maschinenanforderungen. Ein integrierter<br />
USB-Anschluss und ein eingebautes<br />
Bediendisplay mit „Digital<br />
Dial“ erleichtern die Anwendung.<br />
Zudem wurde die <strong>Energie</strong>nutzung<br />
bei niedrigen Geschwindigkeiten<br />
verbessert. Die USB-Schnittstelle<br />
ermöglicht die direkte PC-Anbindung<br />
zur einfachen Parameterkonfiguration,<br />
Überwachung und<br />
Instandhaltung. Per „Digital Dial“ hat<br />
der Anwender schnellen Zugang zu<br />
allen wichtigen Parametern. Das<br />
integrierte LED-Display dient der<br />
Systemüberwachung und Prüfung<br />
von Betriebswerten und Alarmcodes.<br />
Zur leichteren Installation ist<br />
der FR-E700SC zusammen mit der<br />
FR-Konfigurationssoftware erhältlich.<br />
Zusätzlich beugt das geführte<br />
Herunterfahren nach einem Netz<strong>aus</strong>fall<br />
eventuellen Maschinenschäden<br />
vor. Für diesen Vorgang greift<br />
der Umrichter auf regenerative<br />
<strong>Energie</strong> des Motors zurück.<br />
Eine Auswahl von Plug-in-Karten<br />
sorgt für eine problemlose Integration<br />
in vernetzte Produktionsumgebungen<br />
und die Anbindung an<br />
CC-Link, Ethernet, Profibus, Device-<br />
Net und LonWorks.<br />
Kontakt:<br />
Mitsubishi Electric EUROPE B.V.,<br />
Gothaer Straße 8, D-40880 Ratingen,<br />
Tel. (02102) 486-0, Fax (02102) 486-1120,<br />
E-Mail: info@mitsubishi-automation.de,<br />
www.mitsubishi-automation.de,<br />
http://global.mitsubishielectric.com<br />
Transferbeschichtung von Kanal-Schlauchlinern<br />
Die grabenlose Kanalsanierung<br />
ist ein modernes Sanierungskonzept<br />
von meist erdverlegten,<br />
drucklosen Entwässerungsnetzen<br />
(z.B. Kanalisation). Dabei wird ein<br />
kunstharzgetränkter, wasserdicht<br />
beschichteter Textilschlauch im<br />
Inversionsverfahren in den undichten<br />
Kanal eingezogen, um dort<br />
unter definierten Bedingungen <strong>aus</strong>zuhärten.<br />
Es entsteht ein Rohr im<br />
Rohr. Die Schlauchliner erhalten<br />
durch spezielle Beschichtungs-<br />
Applikationen von Ploucquet erst<br />
ihren eigentlichen Gebrauchsnutzen<br />
und somit ihre spezifische Einsatzmöglichkeit.<br />
Vorteile der Technologie<br />
Im Gegensatz zum kompletten Aust<strong>aus</strong>ch<br />
von Leitungen sind bei der<br />
Mai 2011<br />
534 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>
PRODUKTE UND VERFAHREN<br />
grabenlosen Sanierung keine bzw.<br />
nur sehr geringe Erdbewegungen<br />
notwendig, was mit reduzierten<br />
Instandsetzungszeiten, Kosten und<br />
Umweltbelastungen einhergeht.<br />
Nach Aushärtung des beschichteten<br />
Schlauchliners übernimmt das<br />
neu entstandene dichte Rohr vollständig<br />
die Aufgaben des defekten<br />
Rohrs und damit die Ableitung des<br />
<strong>Abwasser</strong>s. Die Kanal-Sanierung<br />
von Autobahnen, Flughafen-Startbahnen<br />
oder Hafenbecken profitieren<br />
fast alternativlos von dieser<br />
innovativen Technologie.<br />
Prozesse<br />
Eine dreischichtige Transferbeschichtung<br />
auf einer PU-Basis<br />
wird auf einen Träger aufkaschiert.<br />
Die geschnittene Ablieferungsbreite<br />
beträgt maximal 185 cm. Der<br />
Maschinenpark des Unternehmens<br />
ermöglicht die Beschichtung von<br />
Komplettstücklängen von bis zu<br />
220 Metern bei einer Trägerdicke<br />
von bis zu 8 mm und einer vorliegenden<br />
Kaschiereinlaufbreite von<br />
maximal 195 cm. Hinsichtlich <strong>Wasser</strong>dichtigkeit,<br />
Harzbeständigkeit,<br />
Dehnungsverhalten und me -<br />
chanischer Beständigkeit sind die<br />
Spezialbeschichtungen grundsätzlich<br />
auf die Einbauanforderungen<br />
der Kunden abgestimmt.<br />
Eigenentwicklung<br />
Für den Bereich der privaten H<strong>aus</strong>sanierung<br />
hat Ploucquet das<br />
Beschichtungs-Produkt „ROSA-S“<br />
entwickelt. Dehnverhalten und<br />
Harzaufnahme des Schlauchliners<br />
sind den spezifischen Anforderungen<br />
dieses Bereiches genau angepasst.<br />
Gesetzliche Bestimmungen<br />
hinsichtlich der Qualität der <strong>Abwasser</strong>rohre<br />
machen den Einsatz des<br />
beschichteten Inliners zunehmend<br />
interessant für private H<strong>aus</strong>halte.<br />
Beschichtung/Laminierung<br />
in Lohn<br />
Aufgrund des umfangreichen und<br />
spezialisierten Know-hows gehört<br />
Ploucquet mittlerweile zu den Top-<br />
Lieferanten für Kunden <strong>aus</strong> dem<br />
Bereich der industriellen und privaten<br />
Kanalsanierung. Flies- und Filzträger<br />
verschiedenster Gewichtsklassen<br />
und Dicken können für Spezialanwendungen<br />
individuell verarbeitet<br />
werden. Im Bereich<br />
Laminierung werden Trägermaterialien<br />
mit den entsprechenden<br />
Folien bis zu einer Endbreite von<br />
über 200 cm verarbeitet.<br />
Kontakt:<br />
Ploucquet GmbH,<br />
Ostritzer Allee 8,<br />
D-02763 Zittau,<br />
Tel. (03583) 87-189,<br />
E-Mail: service@ploucquet-zittau.com,<br />
www.ploucquet.com<br />
Schlauchliner.<br />
REHAU baut die neue Generation<br />
von RAUTITAN weiter <strong>aus</strong><br />
Sichere und hygienische<br />
Verbindung: Neuer Fitting<br />
RAUTITAN SX <strong>aus</strong> Edelstahl<br />
zusammen mit der polymeren<br />
Schiebehülse RAUTITAN PX.<br />
Um für jegliche Anforderungen<br />
bestens gerüstet zu sein, erweitert<br />
der Systemanbieter REHAU<br />
auch 2011 sein universelles Installationssystem<br />
RAUTITAN für die Trinkwasser-,<br />
Heizungs-, Gas- und Sprinklerinstallation<br />
um zusätzliche<br />
Lösungen. Im Mittelpunkt stehen<br />
diesmal die neuen Fittings RAUTI-<br />
TAN SX <strong>aus</strong> hochwertigem Edelstahl.<br />
Trinkwasser ist eines der wertvollsten<br />
Güter. Die Ansprüche an ein<br />
Installationssystem sind deshalb<br />
besonders hoch, denn das <strong>Wasser</strong><br />
soll sauber, frisch und hygienisch<br />
einwandfrei sein. Aufgrund des steigenden<br />
Gesundheitsbewusstseins<br />
werden sich die Hygieneanforderungen<br />
an Trinkwassersysteme in<br />
naher Zukunft noch weiter verschärfen.<br />
Lokale <strong>Wasser</strong>qualitäten<br />
unterliegen zudem oft starken Veränderungen,<br />
weshalb eine hohe<br />
Korrosionsbeständigkeit der Rohrleitungssysteme<br />
gegeben sein<br />
muss.<br />
Das universelle Installationssystem RAUTITAN für<br />
die Anwendungen Trinkwasser-, Heizungs- Gas- und<br />
Sprinklerinstallation.<br />
Mit RAUTITAN SX bietet REHAU<br />
nun insgesamt 54 Fittings in den<br />
Abmessungen 16 bis 40 Millimeter<br />
<strong>aus</strong> hochwertigem Edelstahl an. Das<br />
neue Fitting-Programm nutzt dabei<br />
gezielt die vorteilhaften Eigenschaften<br />
von Edelstahl für die Reinhaltung<br />
des Trinkwassers. Durch die strömungsoptimierte<br />
Fittinggeometrie<br />
weist das System nur niedrige Druck-<br />
<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 535
PRODUKTE UND VERFAHREN<br />
Mit RAUTITAN SX bietet REHAU insgesamt<br />
54 Fittings in den Abmessungen 16 bis 40 Millimeter<br />
<strong>aus</strong> hochwertigem Edelstahl an.<br />
verluste auf und kann mit den Montagewerkzeugen<br />
RAUTOOL sicher<br />
und einfach installiert werden.<br />
In Verbindung mit den bewährten<br />
RAUTITAN Rohren und den<br />
polymeren Schiebehülsen und Fittings<br />
RAUTITAN PX bietet REHAU<br />
damit ein zukunftsweisendes Installationssystem.<br />
Kontakt:<br />
REHAU AG + Co,<br />
Communication Bau,<br />
Ytterbium 4,<br />
D-91058 Erlangen,<br />
Tel. (09131) 92-50,<br />
Fax (09131) 771430,<br />
E-Mail: erlangen@rehau.com,<br />
www.rehau.com<br />
Stellventil mit DN250 wiegt nur 50 kg:<br />
Gleit schiebervorteile potenzieren sich mit der Baugröße<br />
Gleitschieberventile<br />
sind<br />
systembedingt<br />
wesentlich<br />
kompakter als<br />
Sitz-Ventile.<br />
Dar<strong>aus</strong> ergeben<br />
sich vielfältige<br />
Vorteile, die<br />
sich in deutlich<br />
verringerten<br />
Kosten<br />
für Einkauf,<br />
Montage,<br />
Betrieb und<br />
Wartung<br />
spiegeln. Diese<br />
Vorteile lassen<br />
sich jetzt auch<br />
in der<br />
Baugröße<br />
DN250 nutzen.<br />
Gleitschieber-Stellventile<br />
sind<br />
handlich, kompakt, leicht und<br />
hochgenau. Sie regeln flüssige,<br />
dampf- und gasförmige Medien<br />
präzise, schnell und wirtschaftlich.<br />
Das Herz aller Gleitschieberventile<br />
sind zwei aufeinander gleitende<br />
und gegeneinander dichtende<br />
Schlitzscheiben. Die eine, senkrecht<br />
zur Strömungsrichtung im Gehäuse<br />
fixierte Dichtplatte, besitzt eine<br />
bestimmte Anzahl von Querschlitzen.<br />
Die zweite, drehfest <strong>aus</strong>gerichtete<br />
Scheibe mit der gleichen<br />
Schlitzanordnung, wird senkrecht<br />
dazu verschoben und verändert so<br />
den Durchflussquerschnitt. Die<br />
anliegende Druckdifferenz drückt<br />
die bewegliche Scheibe auf die feststehende<br />
Scheibe. Das Gleitschieberventil<br />
dichtet also ohne jeglichen<br />
metallischen Sitz.<br />
Dieses Konstruktionsprinzip bildet<br />
die Vor<strong>aus</strong>setzung für eine extrem<br />
kurze und kompakte Bauweise<br />
mit systembedingt sehr niedrigem<br />
Gewicht. So wiegt das neu entwickelte<br />
Gleitschieberventil mit der<br />
Nennweite DN250 gerade mal 50 kg<br />
inklusive Stellantrieb, ein Sitz-Kegel-<br />
Ventil gleicher Nennweite bringt es<br />
in der Regel auf 500 kg. Dieser<br />
Gewichtsvorteil verringert nicht nur<br />
den benötigten Bauraum (siehe<br />
Bild), sondern er minimiert auch<br />
den Montageaufwand. Wegen des<br />
Gewichtsvorteils ist bei Gleitschieberventilen<br />
meist keine zusätzliche<br />
Abstützung der Rohrleitung nötig.<br />
Der Personaleinsatz bei Montage<br />
und Instandhaltung beschränkt sich<br />
in der Regel auf eine Person – ohne<br />
jedweden Einsatz von Hebezeug.<br />
Darüber hin<strong>aus</strong> zeichnet sich das<br />
Gleitschieberventil durch weitere<br />
wesentliche konstruktionsbedingte<br />
Vorteile <strong>aus</strong>, die mit zunehmender<br />
Baugröße eine immer bedeutendere<br />
Rolle spielen. Wegen des senkrecht<br />
zur Strömung geführten Drosselorgans<br />
bedarf es nur sehr geringer<br />
Antriebskräfte zu dessen Betätigung,<br />
verglichen mit einem<br />
klassischen Sitz-Kegel-Ventil gerade<br />
mal ein Zehntel der Kraft zum Positionieren<br />
und Schließen. Für das<br />
Gleitschieberventil der Nennweite<br />
250 reicht zum Beispiel ein Membran-Ventilantrieb<br />
mit nur 500 cm²<br />
Membranfläche um 10 bar Differenzdruck<br />
zu beherrschen. Der vergleichsweise<br />
geringe Kraftbedarf<br />
macht sich nicht nur in einem deutlich<br />
geringeren <strong>Energie</strong>bedarf und<br />
damit spürbar niedrigeren Betriebskosten,<br />
sondern vor allem in kleineren<br />
und damit wesentlich wirtschaftlicheren<br />
Ventilantrieben op -<br />
tisch, auf der Waage und im Budget<br />
bemerkbar.<br />
Zusätzlich begünstigt durch den<br />
kurzen Hub von nur 8,5 mm liegen<br />
die Schaltzeiten für einen kompletten<br />
Auf-Zu-Vorgang mit weniger als<br />
einer Sekunde auf Weltrekordniveau,<br />
und im Regelbetrieb<br />
erreichbare Stellzeiten von 2–3 Se -<br />
kunden dynamisieren den Regelkreis.<br />
Außerdem bietet das Gleitschieberventil<br />
günstige strömungstechnische<br />
Kenndaten, variable Kvs-<br />
Werte und ein <strong>aus</strong>gezeichnetes<br />
Stellverhältnis. Dazu kommen extrem<br />
geringe Leckraten sowohl hinsichtlich<br />
innerer wie auch äußerer<br />
Leckage, minimaler Verschleiß,<br />
Unempfindlichkeit bei Kavitation<br />
und eine reduzierte Schallemission.<br />
Die Schubert & Salzer Control Systems<br />
Gleitschieberventile in DN250<br />
werden in der Ausführung PN16<br />
und ANSI150 angeboten.<br />
Kontakt:<br />
Schubert & Salzer Control Systems GmbH,<br />
Postfach 10 09 07,<br />
D-85009 Ingolstadt,<br />
Tel. (0841) 96 54-0, Fax (0841) 96 54-590,<br />
E-Mail: Info.cs@schubert-salzer.com,<br />
www.schubert-salzer.com<br />
Mai 2011<br />
536 <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 <strong>Energie</strong>- 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<br />
(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 />
Her<strong>aus</strong>geber:<br />
Dr.-Ing. Rolf Albus, Gaswärme Institiut e.V., Essen<br />
Prof. Dr.-Ing. Harro Bode, Ruhrverband, Essen<br />
Dr.-Ing. Jörg Burkhardt, Gasversorgung Süddeutschland GmbH,<br />
Stuttgart<br />
Dipl.-Ing. Heiko Fastje, EWE Netz GmbH, Oldenburg<br />
Prof. Dr. Fritz Frimmel, Engler-Bunte-Institut, Universität (TH) Karlsruhe<br />
Prof. Dr. -Ing. Frieder Haakh, Zweckverband Landeswasserversorgung,<br />
Stuttgart (federführend <strong>Wasser</strong>|<strong>Abwasser</strong>)<br />
Prof. Dr. Winfried Hoch, EnBW Regional AG, Stuttgart<br />
Prof. Dr. Dipl.-Ing. Kl<strong>aus</strong> Homann (federführend Gas|Erdgas),<br />
Thyssengas GmbH, Dortmund<br />
Dipl.-Ing. Jost Körte, RMG Messtechnik GmbH, Butzbach<br />
Prof. Dr. Matthias Kr<strong>aus</strong>e, Stadtwerke Halle, Halle<br />
Dipl.-Ing. Kl<strong>aus</strong> Küsel, Heinrich Scheven Anlagen- und Leitungsbau<br />
GmbH, Erkrath<br />
Prof. Dr.-Ing. Hans Mehlhorn, Zweckverband Bodensee-<strong>Wasser</strong>versorgung,<br />
Stuttgart<br />
Prof. Dr.-Ing. Rainer Reimert, EBI, Karlsruhe<br />
Dr. Karl Roth, Stadtwerke Karlsruhe GmbH, Karlsruhe<br />
Dipl.-Ing. Hans Sailer, Wiener <strong>Wasser</strong>werke, Wien<br />
Dipl.-Ing. Otto Schaaf, Stadtentwässerungsbetriebe Köln, AöR<br />
BauAss. Prof. Dr.-Ing. Lothar Scheuer, Aggerverband, Gummersbach<br />
Dr.-Ing. Walter Thielen, DVGW e. V., Bonn<br />
Dr. Anke Tuschek, BDEW e. V., Berlin<br />
Martin Weyand, BDEW e. V., Berlin<br />
Redaktion:<br />
Hauptschriftleitung (verantwortlich):<br />
Dipl.-Ing. Christine Ziegler, Oldenbourg Industrieverlag GmbH,<br />
Rosenheimer Straße 145, D-81671 München,<br />
Tel. (0 89) 4 50 51-3 18, Fax (0 89) 4 50 51-3 23,<br />
e-mail: ziegler@oiv.de<br />
Redaktionsbüro im Verlag:<br />
Sieglinde Balzereit, Tel. (0 89) 4 50 51-2 22,<br />
Fax (0 89) 4 50 51-3 23, e-mail: balzereit@oiv.de<br />
Redaktionsbeirat:<br />
Dr. rer. nat. Dipl.-Phys. Jan-Ulrich Arnold, Technische Unternehmens -<br />
beratungs GmbH, Bergisch Gladbach<br />
Prof Dr. med. Konrad Botzenhart, Hygiene Institut der Uni Tübingen,<br />
Tübingen<br />
Prof. Dr.-Ing. Frank Wolfgang Günthert, Universität der Bundeswehr<br />
München, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und<br />
Abfalltechnik, Neubiberg<br />
Dr. rer. nat. Kl<strong>aus</strong> Hagen, Krüger WABAG GmbH, Bayreuth<br />
Prof. Dr.-Ing. Werner Hegemann, Andechs<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 />
Dipl.-Ing. Reinhold Krumnack, DVGW, Bonn<br />
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Merkel, Wiesbaden<br />
Dipl.-Ing. Rudolf Meyer, Gelsenwasser AG, Gelsenkirchen<br />
Dipl.-Ing. Karl Morschhäuser, FIGAWA, Köln<br />
Dipl.-Ing. Wilhelm Rubbert, Bieske und Partner GmbH, Lohmar<br />
Dr. Matthias Schmitt, Rhein<strong>Energie</strong> AG, Köln<br />
Prof. Dr.-Ing. Friedhelm Sieker, Institut für <strong>Wasser</strong>wirtschaft,<br />
Universität Hannover<br />
RA Jörg Schwede, Kanzlei Doering, Hannover<br />
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Uhl, Techn. Universität Dresden, Dresden<br />
Prof. Dr.-Ing. Knut Wichmann, DVGW-Forschungsstelle TUHH,<br />
Hamburg<br />
Verlag:<br />
Oldenbourg Industrieverlag GmbH, Rosenheimer Straße 145,<br />
D-81671 München, Tel. (089) 450 51-0, Fax (089) 450 51-207,<br />
Internet: http://www.oldenbourg-industrieverlag.de<br />
Geschäftsführer:<br />
Carsten Augsburger, Jürgen Franke, Hans-Joachim Jauch<br />
Anzeigenabteilung:<br />
Verantwortlich für den Anzeigenteil:<br />
Helga Pelzer, Vulkan-Verlag GmbH, Essen,<br />
Tel. (0201) 82002-35 e-mail: h.pelzer@vulkan-verlag.de<br />
Mediaberatung:<br />
Inge Matos Feliz, im Verlag,<br />
Tel. (089) 45051-228, Fax (089) 45051-207,<br />
e-mail: matos.feliz@oiv.de<br />
Anzeigenverwaltung:<br />
Brigitte Krawzcyk, im Verlag,<br />
Tel. (089) 450 51-226, Fax (089) 450 51-300,<br />
e-mail: krawczyk@oiv.de<br />
Zur Zeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 61.<br />
Bezugsbedingungen:<br />
„<strong>gwf</strong> – <strong>Wasser</strong>|<strong>Abwasser</strong>“ erscheint monatlich<br />
(Doppel<strong>aus</strong>gabe 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 />
Inland: € 360,– (€ 330,– + € 30,– Versandspesen)<br />
Ausland: € 365,– (€ 330,– + € 35,– Versandspesen)<br />
Einzelheft: € 37,– + Versandspesen<br />
Die Preise enthalten bei Lieferung in EU-Staaten die Mehrwertsteuer,<br />
für das übrige Ausland sind sie Nettopreise.<br />
Studentenpreis: 50 % Ermäßigung gegen Nachweis.<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 />
Postfach 91 61<br />
D-97091 Würzburg<br />
Tel. +49 (0) 931 / 4170-1615, Fax +49 (0) 931 / 4170-492<br />
e-mail: leserservice@oldenbourg.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 />
© 1858 Oldenbourg Industrieverlag GmbH, München<br />
Printed in Germany<br />
Mai 2011<br />
<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 537
INFORMATION Termine<br />
Kanalisationsforum – Grabenlose Kanalsanierungen – Eine Alternative zum Neubau?<br />
19.-20.5.2011, CH-8050 Zürich<br />
Verband Schweizer <strong>Abwasser</strong>- und Gewässerschutzfachleute VSA, Europastrasse 3, CH-8152 Glattbrugg,<br />
Tel. +41(0)433437070, Fax +41(0)433437071, E-Mail: sekretariat@vsa.ch, www.vsa.ch<br />
fbr-Fachtagung „<strong>Wasser</strong>autarkes Grundstück“<br />
24.5.2011, Leipzig<br />
Fachvereinigung Betriebs- und Regenwassernutzung e.V., Havelstraße 7A, 64295 Darmstadt, Tel. (06151) 339257,<br />
Fax (06151) 339258, E-Mail: info@fbr.de, www.fbr.de<br />
Prozesswasseraufbereitung in der Metall- und Automotive-Industrie – Trends und Chancen<br />
24.5.2011, Witten<br />
Institut für Umwelttechnik und Management an der Universität Witten/Herdecke gGmbH (IEEM),<br />
Alfred-Herrh<strong>aus</strong>en-Straße 44, 58455 Witten, Tel. (02302) 91401-0, Fax (02302) 91401-11,<br />
E-Mail: mail@uni-wh-utm.de, www.uni-wh-utm.de<br />
Zukunftsfragen Wissensmanagement in der <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />
25.5.2011, Köln<br />
Forschungsinstitut für <strong>Wasser</strong>- und Abfallwirtschaft an der RWTH Aachen (FiW) e.V., Julia Hornscheidt,<br />
Tel. (0241) 80 2 6820, E-Mail: hornscheidt@fiw.rwth-aachen.de<br />
3. Deutscher Tag der Grundstücksentwässerung<br />
25.-26.5.2011, Dortmund<br />
Technische Akademie Hannover e.V., Wöhlerstraße 42, 30163 Hannover,<br />
Tel. (0511) 39433-30, Fax (0511) 39433-40, E-Mail: info@ta-hannover.de, www.ta-hannover.de<br />
Technik der Trinkwasserversorgung für Kaufleute<br />
25.-26.5.2011, Hildesheim<br />
EW Medien und Kongresse GmbH, Josef-Wirmer-Straße 1, 53123 Bonn,<br />
Tel. (0228) 2598-100, Fax (0228) 2598-120, E-Mail: info@ew-online.de, www.ew-online.de<br />
Nürnberger Kolloquien zur Kanalsanierung 2011 – Verfahren und VOB/A 2009: Vergabe<br />
26.5.2011, Nürnberg<br />
Verbund Ingenieur Qualifizierung gGmbH, Dürrenhofstraße 4, 90402 Nürnberg, Angela Schmidt,<br />
Tel. (0911) 424599-0, Fax (0911) 424599-50, E-Mail: angela.schmidt@verbund-iq.de, www.verbund-iq.de<br />
Neues Vergaberecht für Versorgungsunternehmen<br />
7.6.2011, Mannheim<br />
EW Medien und Kongresse GmbH, Josef-Wirmer-Straße 1, 53123 Bonn,<br />
Tel. (0228) 2598-100, Fax (0228) 2598-120, E-Mail: info@ew-online.de, www.ew-online.de<br />
<strong>Wasser</strong> und Recht 2011<br />
8.6.2011, Mannheim<br />
EW Medien und Kongresse GmbH, Josef-Wirmer-Straße 1, 53123 Bonn,<br />
Tel. (0228) 2598-100, Fax (0228) 2598-120, E-Mail: info@ew-online.de, www.ew-online.de<br />
Auf den Punkt gebracht – Kanalsanierung, Grundstücksentwässerung, Personal, Finanzen, Klimawandel<br />
21.6.2011, Dresden<br />
Technische Akademie Hannover e.V., Wöhlerstraße 42, 30163 Hannover, www.ta-hannover.de<br />
Instrumente für eine zukunftsfähige <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />
22.6.2011, Kassel<br />
EW Medien und Kongresse GmbH, Josef-Wirmer-Straße 1, 53123 Bonn,<br />
Tel. (0228) 2598-100, Fax (0228) 2598-120, E-Mail: info@ew-online.de, www.ew-online.de<br />
AWBR-Mitgliederversammlung<br />
1.7.2011, Karlsruhe<br />
Arbeitsgemeinschaft <strong>Wasser</strong>werke Bodensee-Rhein AWBR, Karola Hofstetter, Tullastraße 61, 79108 Freiburg,<br />
Tel. (0761) 279-27 04, Fax (0761) 279-27 31, E-Mail: awbr@badenova.de, www.awbr.org<br />
Mai 2011<br />
538 <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 Matos Feliz<br />
Telefon: 0 89/4 50 51-228<br />
Telefax: 0 89/4 50 51-207<br />
E-Mail: matos.feliz@oiv.de<br />
Oldenbourg Industrieverlag München<br />
www.<strong>gwf</strong>-wasser-abwasser.de<br />
Die technisch-wissenschaftliche<br />
Fachzeitschrift für <strong>Wasser</strong>versorgung<br />
und <strong>Abwasser</strong>behandlung
Armaturen<br />
Brunnenservice<br />
Absperrarmaturen<br />
Automatisierung<br />
Prozessleitsysteme<br />
Armaturen<br />
Informations- und<br />
Kommunikationstechnik<br />
Fernwirktechnik<br />
Be- und Entlüftungsrohre
Korrosionsschutz<br />
Leckortung<br />
Rohrleitungen<br />
Aktiver Korrosionsschutz<br />
Kunststoffrohrsysteme<br />
Regenwasser-Behandlung,<br />
-Versickerung, -Rückhaltung<br />
Kunststoffschweißtechnik<br />
Passiver Korrosionsschutz<br />
Rohrhalterungen und<br />
Stützen<br />
Rohrhalterungen
Schachtabdeckungen<br />
Filtermaterialien<br />
von Anthrazit bis Zeolith<br />
Rohrleitungs- und Kanalbau<br />
Smart Metering<br />
<strong>Wasser</strong>aufbereitung<br />
Sonderbauwerke<br />
Umform- und<br />
Befestigungstechnik<br />
<strong>Wasser</strong>verteilung und<br />
<strong>Abwasser</strong>ableitung<br />
Rohrdurchführungen<br />
Übersetzungen<br />
<strong>Wasser</strong>- und <strong>Abwasser</strong>aufbereitung<br />
Chemische <strong>Wasser</strong>- und <strong>Abwasser</strong>aufbereitungsanlagen<br />
Öffentliche Ausschreibungen
Beratende Ingenieure (für das <strong>Wasser</strong>-/<strong>Abwasser</strong>fach)<br />
Ing. Büro CJD Ihr Partner für <strong>Wasser</strong>wirtschaft und<br />
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30900 Wedemark Beratung / Planung / Bauüberwachung /<br />
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+49 5130 6078 0 Prozessleitsysteme<br />
<strong>Abwasser</strong>reinigung<br />
Grundwasserbehandlung<br />
Kanalsanierung<br />
Regenwasserbewirtschaftung<br />
Schmutz-/Regenwasserableitung<br />
<strong>Wasser</strong>gefährdende Stoffe<br />
<strong>Wasser</strong>versorgung<br />
<strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />
Wirtschaftlichkeitsberechnungen<br />
Regenerative <strong>Energie</strong>n<br />
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DVGW-zertifizierte Unternehmen<br />
Die STREICHER Gruppe steht für Innovation und Qualität. Mit knapp 3.000 Mitarbeitern werden<br />
anspruchsvolle Projekte auf regionaler, nationaler und internationaler Ebene durchgeführt.<br />
Die Zertifizierungen der STREICHER Gruppe umfassen:<br />
DIN EN ISO 9001 GW 11 G 468-1 WHG § 19 I<br />
DIN EN ISO 14001 GW 301: G1: st, ge, pe G 493-1 AD 2000 HPO<br />
SCC** W1: st, ge, gfk, pe, az, ku G 493-2 DIN EN ISO 3834-2<br />
OHSAS 18001 GN2: B W 120 DIN 18800-7 Klasse E<br />
FW 601: FW 1: st, ku<br />
MAX STREICHER GmbH & Co. KG aA, Rohrleitungs- und Anlagenbau<br />
Schwaigerbreite 17 Tel.: +49(0)991 330-231 rlb@streicher.de<br />
94469 Deggendorf Fax: +49(0)991 330-266 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.
5. Praxistag<br />
Die ersten<br />
5 Anmelder erhalten<br />
kostenlos<br />
ein Taschenbuch<br />
für den kathodischen<br />
Korrosionsschutz<br />
Korrosionsschutz<br />
am 15. Juni 2011 in Gelsenkirchen<br />
Programm<br />
Moderation:<br />
U. Bette, Technische Akademie Wuppertal<br />
Wann und Wo?<br />
Einfluss von zeitlich variierendem kathodischem<br />
Korrosionsschutz auf die Wechselstromkorrosion<br />
Dr. M. Büchler, SGK Schweizerische Gesellschaft für Korrosionsschutz,<br />
Zürich<br />
Entwicklung eines Modells zur Beschreibung der Wechselspannungsbeeinflussung<br />
von Leitungen im Einflussbereich<br />
von Hochspannungsdrehstromsystemen<br />
M. Riesenweber, Mauermann GmbH, Sprockhövel<br />
Berührungsschutz vs. KKS-Nachweis - Anschluss von<br />
Erdern an hochspannungsbeeinflusste Rohrleitungen<br />
R. Watermann, Open Grid Europe GmbH, Essen<br />
Nicht-metallische Reparatursysteme für Pipelines mit<br />
einem zusätzlichen Korrosionsschutz durch ein nachträglich<br />
appliziertes Bandsystem<br />
M. Schad, Denso GmbH, Leverkusen<br />
Korrosionsschutz von A bis Z<br />
A. Drees, Kettler GmbH & Co. KG, Herten-Westerholt<br />
Messwertbasierte Zustandsbewertung von<br />
Gasverteilungsnetzen<br />
H. Gaugler, SWM, München<br />
Veranstalter:<br />
Veranstalter<br />
3R international, fkks<br />
Termin: Mittwoch, 15.06.2011,<br />
9:00 Uhr – 17:15 Uhr<br />
Ort:<br />
Zielgruppe:<br />
Veltinsarena, Gelsenkirchen,<br />
www.veltins-arena.de<br />
Mitarbeiter von Stadtwerken,<br />
<strong>Energie</strong>versorgungs- und<br />
Korrosionsschutzfachunternehmen<br />
Teilnahmegebühr:<br />
3R-Abonnenten<br />
und fkks-Mitglieder: 335,- €<br />
Nichtabonnenten: 370,- €<br />
Bei weiteren Anmeldungen <strong>aus</strong> einem Unternehmen wird<br />
ein Rabatt von 10 % auf den jeweiligen Preis gewährt.<br />
Im Preis enthalten sind die Tagungsunterlagen sowie<br />
das Catering (2 x Kaffee, 1 x Mittagessen).<br />
Smart KKS - Chancen und Wirtschaftlichkeit<br />
St. Naleppa, RBS wave GmbH; R. Deiss, EnBW Regional AG, Stuttgart<br />
Entwicklung und Einführung eines Dokumentationsund<br />
Managementsystems für den KKS<br />
M. Lemkemeyer, RWE – Westfalen-Weser-Ems –<br />
Netzservice GmbH, Dortmund<br />
Korrosion durch sulfatreduzierende Bakterien an Fernleitungen<br />
unter abgelöster Schweißnahtnachumhüllung<br />
U. Bette, Technische Akademie Wuppertal, Wuppertal<br />
Mehr Information und Online-Anmeldung unter<br />
www.praxistag-korrosionsschutz.de<br />
Fax-Anmeldung: 0201-82002-55 oder Online-Anmeldung: www.praxistag-korrosionsschutz.de<br />
Ich bin 3R-Abonnent<br />
Ich bin fkks-Mitglied<br />
Ich bin Nichtabonnent/kein fkks-Mitglied<br />
Vorname, Name des Empfängers<br />
Telefon<br />
Telefax<br />
Firma/Institution<br />
E-Mail<br />
Straße/Postfach<br />
Land, PLZ, Ort<br />
Nummer<br />
✘<br />
Ort, Datum, Unterschrift
INSERENTENVERZEICHNIS<br />
Firma<br />
Seite<br />
3S Consult GmbH, Garbsen 457<br />
Aerzener Maschinenfabrik GmbH, Aerzen 435<br />
Aquadosil <strong>Wasser</strong>aufbereitung GmbH, Essen 478<br />
Badger Meter Europa GmbH, Neuffen 475<br />
Dehn + Söhne GmbH + Co. KG, Neumarkt 429<br />
Wilhelm Ewe GmbH & Co. KG, Braunschweig 465<br />
Ing. Büro Fischer-Uhrig, Berlin 459<br />
Gelsenwasser AG, Gelsenkirchen 439<br />
How dead is dead II, Mikrobiologische Tagung, Uni Tübingen 449<br />
HST Systemtechnik GmbH, Meschede<br />
Beilage<br />
Hans Huber AG Maschinen- und Anlagenbau, Berching 461<br />
IST Anlagenbau GmbH, Kandern 459<br />
KRYSCHI <strong>Wasser</strong>hygiene, Kaarst 481<br />
Netzsch Mohnopumpen GmbH, Waldkraiburg 463<br />
Plasson GmbH, Wesel a. Rhein<br />
Einhefter<br />
UHRIG Kanaltechnik GmbH, Geisingen<br />
Titelseite<br />
Fritz Wiedemann & Sohn GmbH, Wiesbaden 465<br />
Einkaufsberater / Fachmarkt 539–543<br />
<strong>gwf</strong><strong>Wasser</strong><br />
<strong>Abwasser</strong><br />
3-Monats-<strong>Vorschau</strong> 2011<br />
Ausgabe Juni 2011 Juli/August 2011 September 2011<br />
Erscheinungstermin:<br />
Anzeigenschluss:<br />
15.06.2011<br />
25.05.2011<br />
16.08.2011<br />
26.07.2011<br />
15.09.2011<br />
22.08.2011<br />
Themenschwerpunkt<br />
Trinkwasserbehälter<br />
Bau und Sanierung, Beschichtung<br />
und Reinigung<br />
• Planung und Bau<strong>aus</strong>führung<br />
• Materialien für Trinkwasserbehälter<br />
• Technische Ausrüstung<br />
• Beschichtungssysteme<br />
• Instandhaltungs- und Sanierungsverfahren<br />
Brunnenbau – Tiefbau – Kanalbau<br />
Fördern • Verteilen • Ableiten<br />
• Brunnen: Regenerierung und Sanierung<br />
• Kanalbautechnik<br />
• Instandhaltung und Monitoring<br />
• Schacht- und Rohrmaterialien<br />
• Korrosionsschutz<br />
• Bohrtechnik<br />
• Geothermie<br />
• Maschinen, Geräte, Fahrzeuge<br />
Regenwasserbewirtschaftung<br />
Produkte und Verfahren<br />
• Regenwassernutzung<br />
• Entwässerungssysteme<br />
• Misch- und Trennkanalisation<br />
• Dezentrale Regenwasserbehandlung<br />
• Regenwasserspeicherung und<br />
-versickerung<br />
• Reinigungssysteme für Straßenabläufe,<br />
Metalldachfilter, Filtersysteme<br />
Fachmessen/<br />
Fachtagungen/<br />
Veranstaltung<br />
(mit erhöhter Auflage<br />
und zusätzlicher<br />
Verbreitung)<br />
Intern. NODIG 2011 – Conference &<br />
Exhibition, Berlin – 21.06.–24.06.2011<br />
3. Intern. DWA-Symposium zur <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />
– 21.06.–24.06.2011<br />
4. Europäische Rohrleitunstage,<br />
St. Veit/Glan (Österreich) –<br />
29.06.–30.06.2011<br />
DWA-Landesverbandstagung<br />
Hessen/Rheinland-Pfalz/Saarland,<br />
Koblenz – 25.08.–26.08.2011<br />
DWA-Landesverbandstagung Nord,<br />
Bremen – 06.09.2011<br />
DWA-Bundestagung, Berlin –<br />
26.09.–27.09.2011<br />
6th IWA Specialised Membrane Technology<br />
conference for Water and Wastewater<br />
Treatment, Aachen – 03.10.–07.10.2011<br />
SHKG, Leipzig – 12.10.–14.10.2011<br />
Änderungen vorbehalten
WISSEN<br />
für die<br />
ZUKUNFT<br />
OLDENBOURG INDUSTRIEVERLAG GMBH<br />
VULKAN-VERLAG GMBH