gwf Wasser/Abwasser Energieeffizienz rechnet sich! (Vorschau)

11/2011 

Jahrgang 152 

gwfWasser 

Abwasser 

Oldenbourg Industrieverlag München 

www.gwf-wasser-abwasser.de 

ISSN 0016-3651 

B 5399 

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Standpunkt 

Die Lebenszykluskosten-Betrachtung zeigt’s: 

Energieeffizienz rechnet sich! 

Obwohl die deutsche Industrie bereits umfangreiche 

Energieeffizienz-Maßnahmen eingeleitet 

hat, sind weiterhin noch große Energieeinsparpotenziale 

zu realisieren – zum Beispiel durch Automatisierungstechnik. 

Die Frage des Controllers lautet jedoch: 

Das ist lediglich gut für die Umwelt, oder vielleicht auch 

für den Geldbeutel des Unternehmens? 

Um diese Frage korrekt beantworten zu können, ist 

ein gewisser Weitblick notwendig. Nicht nur, weil die 

Energiepreise voraussichtlich immer weiter steigen werden. 

Sondern auch, weil der Grad der Energieeffizienz 

von Geräten und Anlagen durch Entscheidungen in der 

Investitionsphase bestimmt wird. Sinnvoll ist daher eine 

mittel- bzw. längerfristige Sicht, wie die Lebenszyklus- 

Betrachtung. Ein an schauliches Beispiel liefert die Wasseraufbereitung. 

Zwar spricht u. a. die öffentliche Vergabeverordnung 

davon, Lebenszykluskosten bei der 

Auswahl zu berücksichtigen. Die Realität sieht aber oft 

anders aus: Viele öffentliche und private Akteure nutzen 

bei der Beurteilung von Investitionsentscheidungen 

lediglich den Anschaffungspreis oder die Amortisationszeit 

(Pay-off), nicht aber ein Rentabilitätsmaß (z. B. 

Barwert) wie in der Lebenszykluskosten-Betrachtung. 

Der ZVEI bietet ein mit Deloitte entwickeltes 

betriebswirtschaftliches Lebenszykluskosten-Berechnungstool 

Lifecycle Cost Evaluation (LCE) an. Es ist 

kostenfrei unter www.zvei.org/Lebenszykluskosten 

nutzbar und wurde von neun ZVEI-Mitgliedsunternehmen 

finanziert. Transparenz bezüglich betriebswirtschaftlicher 

Auswirkungen von verschiedenen Effizienzmaßnahmen 

steht dabei im Vordergrund: Das Tool 

zeigt, welche Option zu den geringeren Gesamtkosten 

führt, und quantifiziert die Unterschiede belastbar. Als 

Optionen können einzelne Komponenten, aber auch 

Komponentenstränge (z. B. drehzahlgeregelte Pumpen, 

energieeffiziente Motoren, Sensoren zur Prozessoptimierung) 

miteinander verglichen werden. Da es 

sich um ein rein betriebswirtschaftliches Tool handelt, 

ist es nicht auf bestimmte Anwendungen und Technologien 

beschränkt, sondern vielfältig in Industrie 

und Infrastruktur einsetzbar. 

Am konkreten Anwendungsfall der Kläranlage Bachwis 

(Schweiz) soll das Berechnungstool veranschaulicht 

werden: Zur Auswahl standen die standardmäßige 

Modernisierung, bei der der Sauerstoffeintrag im Belebungsbecken 

auf Basis einer Zeitsteuerung erfolgt. Die 

Alternative war eine energieeffiziente Modernisierung, 

bei der der Sauerstoffeintrag auf Grundlage einer kontinuierlichen 

Messung des Sauerstoffgehalts mit Hilfe 

von Sensoren gesteuert wird. So lässt er sich gezielt und 

mit weniger Energieeinsatz vornehmen. Letzteres ist die 

auf den ersten Blick teurere Variante mit einem um über 

50 Prozent höheren Anschaffungspreis. Auch die jährlichen 

Wartungskosten sind hier höher. Dafür lässt sich 

jedoch eine erhebliche Menge Energie einsparen. Die 

Berechnung über einen betrachteten Anlagenlebenszyklus 

von 15 Jahren ergaben insgesamt um 28 Prozent 

geringere Energie- und um 21 Prozent geringere 

Gesamtkosten. Über den gesamten Lebenszyklus lassen 

sich etwa 300 000 Euro Kosten sparen. Die vermeintlich 

teurere Variante ist also in Wirklichkeit die wesentlich 

preiswertere! 

Dies ist nur eines von vielen Beispielen, das zeigt: 

Energie- und Kosteneffizienz stellen keinen Widerspruch 

dar. Konsequente Energieeffizienzmaßnahmen 

sind vielfach die betriebswirtschaftlich bessere Entscheidung. 

Die Lebenszykluskosten-Betrachtung zeigt‘s. 

Michael Ziesemer 

COO Endress+Hauser Consult AG 

Vizepräsident des ZVEI und Vorsitzender des 

Fachbereichs Messtechnik und Prozessautomatisierung 

November 2011 

gwf-Wasser Abwasser 989

INhalt 

Arsen, Nickel und Uran erreichen gelegentlich im Rohwasser, das zur Trinkwassergewinnung 

genutzt wird, Konzentrationen, die eine Entfernung dieser 

Stoffe erforderlich machen. Ab Seite 1070 

Zur Abschätzung der Eliminationseffektivität der oberflächennahen tertiären 

Sandschichten an einem Brunnenstandort im Lechtal im Sinne des WHO 

Water-Safety-Plans wurden Modellversuche mit verschiedenen Mikroorganismen 

durchgeführt. Ab Seite 1058 

Fachberichte 

Wasserversorgung 

1058 Ch. Treskatis, M. Exner, Ch. Koch und J. Gebel 

Bewertung des Rückhaltevermögens 

von tertiären Sandschichten 

gegenüber mikrobiologischen 

Einträgen in Filterrohrsträngen 

eines Horizontalfilterbrunnens 

Evaluation of the Retention-Potential of tertiary 

Sands Towards Microbiological Contaminations 

into the Filter Drains of a Horizontal Filter Well – 

Model Experiment with Columns Filled with 

in-situ-Material 

1070 M. Jekel, C. Bahr, V. Schlitt und D. Stetter 

Entfernung von Arsen, Nickel und 

Uran bei der Wasseraufbereitung 

Removal of Arsenic, Nickel and Uranium in 

Water Treatment 

1080 G. Schneider 

Ermittlung der horizontalen und 

vertikalen Durchlässigkeitsbeiwerte 

aus Pumpversuchen 

Determination of the Coefficient of Horizontal 

and Vertical Permeability 

Tagungsbericht 

1090 C. Scholz 

Treffpunkt für das Wasserfach – 

4. Kolloquium der Trinkwasserspeicherung 

Meeting Poit fort the Water Supply 

Interview 

994 DVGW-Technologiezentrum Wasser: 

Praxisforschung für das Wasserfach – 

gwf im Gespräch mit Geschäftsführer 

des TZW, Dr. Josef Klinger 

Fokus 

Messen • Steuern • Regeln 

998 SPS/IPC/DRIVES 2011 – Elektrische Automatisierung 

– Systeme und Komponenten 

999 Moderne Fernwatungstechnik in Kläranlagen 

– GO Serie ermöglicht flexiblen 

Einsatz 

1000 Fernwirken via SCADA – SCADA-System 

unterstützt die Integration von Fernwirkanwendungen 

1004 Ableitstromproblematiken in der modernen 

Wasser- und Abwassertechnik 

November 2011 

990 gwf-Wasser Abwasser

Inhalt 

Im Interview: Dr. Josef Klinger, Geschäftsführer des DVGW- 

Technologie-Zentrums Wasser, über die Aufgabenstellung 

des TZW für die Wasserwirtschaft. Ab Seite 994 

Im Fokus: Automatisierung in der Wasserbranche. 

Ab Seite 998 

1006 Horlemann gewährleistet Betriebssicherheit 

– Austausch abgekündigter Automatisierungssysteme 

ohne Anlagenstillstand 

1008 Klären mit moderner Netzwerktechnik 

1012 Ein neues Verfahren zur optischen 

Erfassung und Bewertung von Flockungseigenschaften 

in Klärprozessen (Prozessund 

Laboranwendung) 

1016 Mobilfunk-basierte Kommunikation in 

einer Kläranlage 

1019 Industrieabwasser – vermeiden, 

überwachen, behandeln 

1022 Sonoxide Ultraschallwasserbehandlungssystem 

von Ashland 

1024 JUMO mTRON T – Your System – 

Sichere Messwerterfassung, Regelung 

und Automatisierung 

1025 Industrielle Breitbandanbindung mit 

INSYS icom-Geräten 

1026 Online-Messtechnik für schwierigste 

Abwasserapplikationen 

1026 Kleinkläranlagensteuerungen mit und 

ohne Stromspar-Ventilblock 

1027 C3 Compact-Conditon-Controller 

Netzwerk Wissen 

Aktuelles aus Bildung und Wissenschaft, 

Forschung und Entwicklung 

1036 Studienort Aachen im Porträt 

1037 „Mehr als nur gute Karrierechancen“ – 

RWTH Aachen startet neuen Studiengang 

Umweltingenieurwissenschaften 

1038 Umwelt- und Gewässerschutz im Fokus – 

Das ISA der RWTH Aachen stellt sich vor 

1040 Vier Projekte, die etwas bewegen – 

Forschungsschwerpunkte des Instituts 

für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH 

Aachen 

1044 Die Führungskraft-Schmiede Deutschlands 

– Jedes 5. Vorstandsmitglied kommt von 

der RWTH Aachen 

1045 RWTH ist Spitzenreiter bei Stipendien 

1046 Wo der Quell des Lebens sprudelt – Als 

„Stadt des Wassers“ blickt Aachen auf eine 

geschichtsträchtige Vergangenheit zurück 

1048 Sächsische Forscher arbeiten an Wasserversorgung 

Brasilias 

1049 Netzwerk gegen Umweltprobleme im 

Mittelmeerraum – Drohender Klimawandel 

November 2011 


INhalt 

Netzwerk Wissen: Der Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Siedlungsabfallwirtschaft 

und das Institut für Siedlungswasserwirtschaft (ISA) der RWTH 

Aachen im Porträt. Ab Seite 1035 

Erster Russian-German Water Partnership 

Day in Moskau. Seite 1028 

1050 Der Bachflohkrebs als Assistent – Eine neue 

Studie zeigt, wie Ozonierung Abwasser 

reinigt 

Nachrichten 

Branche 

1028 Sauberes Wasser durch deutsch-russische 

Kooperation – Erster Russian-German Water 

Partnership Day in Moskau 

1029 Uferschutz und Ökologie – Internetportal 

informiert über technisch-biologische 

Ufersicherungen an Binnenwasserstraßen 

1030 acqua alta in Hamburg als bedeutendes 

internationales Forum für Klimafolgen und 

Hochwasserschutz bestätigt 

1032 Jubiläum: 10. Goldener Kanaldeckel des IKT 

1033 Grün gekauft und Geld gespart – Wasserbetriebe 

beziehen mehrheitlich Strom aus 

erneuerbaren Quellen 

1034 Deutliche Nachbesserungen beim Pflanzenschutzgesetz 

erforderlich 

Veranstaltungen 

1051 318. Wasserrechtliches Kolloquium 

Vereine, Verbände und Organisationen 

1052 Technisches Sicherheitsmanagement in 

China – Eine euro-asiatische Erfolgsstory 

Recht und Regelwerk 

1055 DVGW-Regelwerk Wasser 

1056 Ankündigung zur Fortschreibung der 

DVGW-Regelwerke gemäß GW 100 

1057 DWA-Merkblätter erschienen 

Praxis 

1094 Ohne Experten wird es teuer – Qualitätssicherung 

beginnt bei der Auswahl des 

Planers 

1096 Grabenlose Bauweise in schwierigem 

Gelände –Anspruchsvolles Verfahren 

schont Natur und Zeitbudget 

1100 Duktile Guss-Rohrsysteme: Nachhaltig 

überlegen 

Produkte und Verfahren 

1104 Neue, hochdynamische Rückschlagarmatur 

für optimalen Schutz wichtiger Anlagen- 

Komponenten und höhere Effizienz 

1108 Bürkert entwickelt neue Serie von Magnetventilen 

für Flüssigkeiten und Gase 

November 2011 


Inhalt 

Tief und aktiv 

Die Instandhaltung von Entwässerungsanlagen trägt neben der Sicherstellung 

der wasserwirtschaftlichen Gesichtspunkte zur Erhaltung der vorhandenen 

Vermögenswerte bei. Ab Seite 1094 

Information 

1089 Buchbesprechungen 

1109 Impressum 

1110 Termine 

gwf – Wasser | Abwasser im Dezember 2011 

u.a. mit diesen Fachbeiträgen zu 

40 Jahre Arbeitsgemeinschaft Trinkwassertalsperren 

Zusammenwachsen West und Ost der ATT 

Gründung der ATT und ihre Entwicklung 

Integrale Talsperrenbewirtschaftung – ein ganzheitlicher 

Ansatz 

Modernisierung/Neubau der SEBES Trinkwasseraufbereitungsanlage 

Esch/Sauer 

Der Weg zum Talsperren-Benchmarking 

Organische Spurenstoffe in Gewässern – Vorkommen 

und Bewertung 

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Interview 

DVGW-Technologiezentrum Wasser: 

Praxisforschung für das Wasserfach 

Wasserforschung hat in Karlsruhe Tradition. Bereits ab Mitte des letzten Jahrhunderts beschäftigte sich eine 

Fachabteilung des Engler-Bunte-Instituts an der Universität Karlsruhe mit wissenschaftlichen Untersuchungen 

des Trinkwassers. Später, in den 70er-Jahren, wurde hier als Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Praxis 

eine DVGW-Forschungsstelle eingerichtet. Anfang der 90er-Jahre beschloss der Vorstand des DVGW (Deutscher 

Verein des Gas- und Wasserfaches e.V.), den stark angewachsenen technischen Dienst Wasser aus der 

Forschungsstelle auszugliedern und das DVGW-Technologiezentrum Wasser (TZW), zu gründen. Im kurz darauf 

errichteten TZW-Gebäude in Karlsruhe-Hagsfeld, in der Prüfstelle im Durlacher Wald und im Heinrich- 

Sontheimer-Laboratorium (HSL) sowie in den beiden Außenstellen in Hamburg und Dresden befassen sich die 

Mitarbeiter seither mit technisch-wissenschaftlichen Fragestellungen rund um die Trinkwasserversorgung. An 

den verschiedenen Standorten werden zahlreiche Forschungsprojekte bearbeitet – zu den Themen Stoffbewertung, 

Aufbereitung und Mikrobiologie, Korrosion, Materialprüfung und Verteilungssysteme bis hin zu Fragen 

des Ressourcenschutzes. Über die Aufgabenstellung des TZW für die Wasserwirtschaft und die Bedeutung 

umfassender Forschungsarbeit für die Versorgung der Bevölkerung mit hochwertigem Trinkwasser sprach 

Dr. Josef Klinger, Geschäftsführer des TZW, mit Christine Ziegler von gwf-Wasser|Abwasser. 

Dr. Josef Klinger, Geschäftsführer 

des TZW: DVGW-Technologiezentrum 

Wasser. © Christine Ziegler 

gwf: Das DVGW-Technologiezentrum 

Wasser, kurz TZW, wurde vor 

rund zwanzig Jahren auf DVGW- 

Beschluss gegründet – allerdings gab 

es bereits eine traditionsreiche Vorgeschichte 

…? 

Dr. Klinger: Genau betrachtet 

beginnt unsere Historie vor gut 

einem Jahrhundert, als im Jahr 1907 

auf Empfehlung des Deutschen 

Vereins des Gas- und Wasserfaches 

(DVGW) eine Lehr- und Versuchsanstalt 

für Gas an der Universität Karlsruhe 

etabliert wurde. Im Jahr 1949 

entstand dann eine weitere Abteilung 

mit dem Aufgabenbereich 

Wasserforschung. Im Jahr 1971 entstand 

dann das heutige Engler- 

Bunte-Institut, benannt nach den 

beiden Wissenschaftlern Carl Engler 

und Hans Bunte, wegweisende Pioniere 

auf dem Gebiet der Brennstoffund 

Feuerungstechnik. Mit den 

Fachbereichen chemische Energieträger/Brenn 

stofftechnologie, Verbrennungstechnik 

und Wasserchemie 

wurde 1977 die DVGW-Forschungsstelle 

ins Engler-Bunte-Institut 

integriert. 

Die Wasserseite dieser Forschungsstelle 

umfasste den technischen 

Dienst, der Wasserversorger 

bei ihren Problemen beriet. Denn 

Unser Anspruch ist es, mit unserer Forschungsarbeit 

den gesamten Wasserkreislauf im Sinne der 

Trinkwasserversorgung abzudecken – praktisch 

vom Ressourcenschutz bis zur Entnahmearmatur. 

der Fokus bestand schon zu Zeiten 

nicht allein auf Forschung und 

Lehre sondern auch auf der praktischen 

Anwendung. Da diese Einheit 

immer aktiver und somit immer 

umfangreicher wurde, führten letztendlich 

Platzprobleme in der Universität 

Karlsruhe dazu, dass der 

DVGW-Vorstand im Jahr 1991 

beschloss, das DVGW-Technologiezentrum 

Wasser zu gründen und 

dafür ein neues Gebäude in Karlsruhe-Hagsfeld 

errichten zu lassen, 

welches wir schließlich im Jahr 1995 

beziehen konnten. Nahezu zeitgleich, 

kurz nach der Maueröffnung, 

mündete die bereits bestehende 

Kooperation mit der Forschungsstelle 

Dresden in deren Eingliederung 

ins TZW, später kam die enge 

Verbindung zur Universität Hamburg-Harburg 

hinzu. Dementsprechend 

lässt sich die Frage nach dem 

tatsächlichen Gründungsjahr nicht 

wirklich an einem einzigen Datum 

festmachen. 

gwf: Zum Technologiezentrum Wasser 

zählt ja auch das Heinrich-Sontheimer-Laboratorium 

(HSL) …? 

Dr. Klinger: Bei Heinrich Sontheimer 

haben nicht nur Generationen 

von Wasserfachleuten ihre wissenschaftlichen 

Meriten erworben, er 

war gewissermaßen der Initiator 

unseres heutigen technischen Bera- 

November 2011 


Interview 

tungsangebotes für die Wasserversorgung. 

Er hat diesen Bereich am 

Engler-Bunte-Institut aufgebaut, 

indem er die Fragen und Probleme 

der Wasserwerkspraxis in zahlreichen 

Projekten wissenschaftlich 

untersuchte. Das HSL entstand 

dann aus der „Forschungsgruppe 

Sontheimer“ im Laboratorium des 

Wasserwerks Durlacher Wald, wo er 

seine wissenschaftlichen Aktivitäten 

nach seiner Emeritierung als 

Professor für Wasserchemie ab 1987 

fortsetzte. Auf dieser von Prof. Sontheimer 

erarbeiteten Basis erfolgte 

wenige Jahre später der erste Spatenstich 

für das DVGW-Technologiezentrum 

Wasser durch Peter Scherer, 

seinerzeit Vizepräsident Wasser des 

DVGW und Prof. Jürgen Ulmer, 

damals Geschäftsführer der Stadtwerke 

Karlsruhe. Nicht zu vergessen 

sind natürlich die Herren Prof. Dr. 

Gerhard Naber, Prof. Dr. Wolfgang 

Merkel und natürlich unser Prof. 

Wolfgang Kühn, der dann als Ge - 

schäftsführer berufen wurde, sowie 

die vielen Unterstützer aus der Wasserversorgung, 

die die Realisierung 

des Baus erst ermöglicht haben. 

gwf: Wie hat sich das TZW seither 

entwickelt, wie viele Mitarbeiter 

beschäftigen Sie heute? 

Dr. Klinger: Mittlerweile arbeiten 

rund 180 Mitarbeiter am TZW, der 

größte Teil davon in Vollzeit. Hier am 

Hauptstandort in Karlsruhe-Hagsfeld 

haben wir etwa 120 Beschäftigte, 

25 bis 30 Leute sind im Wasserwerk 

der Stadtwerke Karlsruhe 

im Durlacher Wald eingesetzt, etwa 

ebenso viele sind in Dresden tätig 

und in Hamburg-Harburg sind es 

etwa fünf Mitarbeiter. Das sind insgesamt 

rund dreimal so viele Mitarbeiter 

wie zu Beginn. Denn seither 

hat sich unser Tätigkeitsfeld enorm 

entwickelt. Das seinerzeit auf 

Zuwachs geplante Hauptgebäude 

hier in Karlsruhe beginnt bereits 

langsam eng zu werden. 

gwf: Am TZW laufen etliche Forschungsvorhaben. 

Welches sind die 

Themen, mit denen sich Ihre Mitarbeiter 

dabei hauptsächlich beschäftigen? 

Dr. Klinger: Unser Anspruch ist es, 

mit unserer Forschungsarbeit den 

gesamten Wasserkreislauf im Sinne 

der Trinkwasserversorgung abzudecken 

– praktisch vom Ressourcenschutz 

bis zur Entnahmearmatur. 

Darin liegt auch die Vielfalt 

unserer Forschungsgebiete sowie 

der Umfang unserer Aufgaben be - 

gründet. Derzeit bearbeiten wir 

rund 50 Forschungsprojekte, dabei 

beginnen wir bereits im Vorfeld der 

Wassergewinnung, also bei Fragen 

der Umweltbiotechnologie und der 

Altlastenproblematik: Wie lassen 

sich kontaminierte Flächen sanieren, 

Schadstoffe abbauen oder Problemgebiete 

behandeln? Wir untersuchen, 

welchen Einfluss alte Industrieaktivitäten 

auf Boden und 

Grundwasser haben oder wie sich 

Die Wasserwirtschaft braucht hier tragfähige 

Informationen, denn es geht schließlich um recht 

langfristige Investitionen, um die zu erwartenden 

Szenarien in den Griff zu bekommen. 

Agrarnutzung oder große Bauvorhaben 

auf deren Beschaffenheit 

auswirken – Stichwort Wasserschutzgebiete. 

Ein weiterer Bereich 

befasst sich mit der Analytik und 

insbesondere Bewertung von Wasserinhaltsstoffen, 

speziell auch von 

Spurenstoffen, deren Verhalten und 

Eliminierbarkeit in der Wasseraufbereitung. 

In einer anderen Abteilung 

wird die Wasserversorgung einer 

technologischen und wirtschaftlichen, 

aber auch einer strukturellen 

Betrachtung unterzogen. Wir forschen 

auch über Verkeimungspotentiale 

in Trinkwassersystemen 

und Technologien zu deren Beseitigung. 

Zudem werden die Themen 

Verteilungssysteme – dazu gehören 

natürlich auch die Hausinstallationen 

–, Korrosion und Materialprüfung 

intensiv bearbeitet. 

Eine wesentliche Schnittstelle 

zwischen Forschung und Praxis ist 

die Prüfstelle Wasser am TZW, die im 

Sinne der Satzung des DVGW arbeitet. 

Hier prüfen wir nahezu 90 Prozent 

der zur Wasserverteilung oder 

Wasserverwendung eingesetzten 

Produkte – in vollem Umfang oder 

auch in Teilbereichen – bevor sie 

von den Kollegen der DVGW Cert 

GmbH in Bonn zertifiziert werden. 

Zu diesen Produkten zählen die 

großvolumigen Versorgungsleitungen 

ebenso wie die Entnahmearmaturen 

in einer normalen Küche. 

gwf: Für diese Bandbreite an Aufgaben 

ist sicher eine umfangreiche 

Ausstattung notwendig...? 

Dr. Klinger: An den Karlsruher 

Standorten in der Hagsfelder Straße 

und im Durlacher Wald beträgt die 

November 2011 


Interview 

Nutzfläche insgesamt über 4000 

Quadratmeter, dazu kommen noch 

die Flächen in Dresden und Hamburg. 

Etwa die Hälfte dieser Flächen 

ist mit technischen Räumen oder 

Laboren belegt. Die Ausstattung 

mit Geräten oder Prüfständen be - 

dingt eine hohe jährliche Investitionssumme. 

Sämtliche Geräte aus 

älterem Bestand tauschen wir nach 

und nach aus, sodass wir hier auf 

dem neuesten Stand sind. Selbst bei 

Analysegeräten, die im Nanogrammbereich 

arbeiten und entsprechend 

viel kosten, sind wir mit 

der aktuellen Generation ausgestattet. 

Ich denke, das spricht dafür, 

dass wir sehr aktiv, sehr erfolgreich, 

aber auch sehr innovativ sind. 

Unsere Prüfstände und Versuchsanlagen 

bauen wir übrigens 

selbst, das hat sich inzwischen 

bewährt. Der Arbeitsaufwand ist 

zwar entsprechend hoch, aber von 

Vorteil ist, dass unsere Mitarbeiter 

mit den eigenen Anlagen umzugehen 

wissen und diese bei Bedarf 

auch weiter modifizieren können. 

So waren wir die ersten, die einen 

Prüfstand zur Untersuchung neuer 

Metallwerkstoffe entwickelt und 

gebaut haben, mittlerweile wurde 

der in die deutsche und europäische 

Normung aufgenommen. 

Heute gibt es deutschlandweit über 

ein Dutzend solcher Prüfstände und 

auch aus dem Ausland erhalten wir 

regelmäßig Anfragen. 

gwf: Werden die Forschungsansätze 

im Haus entwickelt oder kommen die 

Anstöße zu neuen Projekten eher von 

außen? 

Dr. Klinger: Anlass für unsere Arbeit 

sind natürlich aktuelle Fragen aus 

der Praxis. Strategisch arbeiten wir 

an den Themen, mit denen sich die 

Wasserwirtschaft bereits beschäftigt 

oder über kurz oder lang 

beschäftigen muss – sei es im 

Zusammenhang mit technischen, 

gesellschaftlichen oder klimatischen 

Veränderungen. Beispiel 

Eine Thematisierung in den Medien, etwa 

von Spurenstoffen im Trinkwasser, betrifft 

natürlich auch unsere Arbeit. Unser Bestreben ist 

jedoch, bereits im Vorfeld fundierte Daten zu generieren, 

bevor sich die Gemüter öffentlich erhitzen. 

Versorgungsnetze: Zu untersuchen 

ist, welche Auswirkungen sich 

ändernde Parameter wie Demografie, 

Klima oder Sicherheitsbedürfnisse 

auf die Infrastruktur haben 

werden. Wie werden sich die prognostizierten 

Änderungen auf die 

Regionen auswirken, auf örtliche 

Wasserressourcen, Verteilungssysteme 

oder Aufbereitungsmechanismen, 

wenn sich beispielsweise die 

Rohwasserqualitäten ändern? Die 

Wasserwirtschaft braucht hier tragfähige 

Informationen, denn es geht 

schließlich um recht langfristige 

Investitionen, um die zu erwartenden 

Szenarien in den Griff zu 

bekommen. 

gwf: Kommt es vor, dass Forschungsvorhaben 

auch durch öffentliche Diskussionen 

angeregt werden, beispielsweise 

durch die Debatte über 

Uran im Trinkwasser? 

Dr. Klinger: Eine Thematisierung in 

den Medien, etwa von Spurenstoffen 

im Trinkwasser, betrifft natürlich 

auch unsere Arbeit. Unser Bestreben 

ist jedoch, bereits im Vorfeld 

fundierte Daten zu generieren, 

bevor sich die Gemüter öffentlich 

erhitzen. Schließlich ist unser 

Anspruch, Themen für die Wasserversorgung 

von morgen bereits 

heute zu bearbeiten. 

gwf: Als da wären...? 

Dr. Klinger: Ein wichtiges Thema ist 

im Augenblick der mögliche Interessenskonflikt 

zwischen Energiewende 

und Gewässerschutz. Im Verbund 

mit den Kollegen von der Gasseite 

bearbeiten wir in diesem 

Zusammenhang eine Reihe ge - 

meinsamer Projekte. Ebenso be - 

schäftigt uns die Energiegewinnung 

mittels Geothermie hinsichtlich der 

möglichen Auswirkungen auf das 

Grundwasser und das Stichwort Fracking 

ist derzeit ja in aller Munde. 

Weiterhin spannend bleibt das 

Thema anthropogener, in die 

Umwelt freigesetzter Spurenstoffe 

und deren Abbau- und Transformationsprodukte. 

Es gilt herauszufinden, 

wie sich diese in der Umwelt 

verhalten, um sie hinsichtlich einer 

einwandfreien Wasserversorgung 

bewerten und daraus dann Konsequenzen 

ziehen zu können. Ein 

wichtiger Punkt dabei ist, neben der 

wissenschaftlichen Betrachtung 

auch den Dialog mit der Gesellschaft 

zu suchen. 

Außerdem wird uns die Globalisierung 

vor immer neue Herausforderungen 

stellen. Ich will nur 

ein Beispiel anführen: Aktivkohle 

kommt in ganz unterschiedlichen 

Qualitäten auf den internationalen 

Markt. Für die Wasserversorgung ist 

es jedoch notwendig, hier ein hinreichendes 

Qualitätslevel zu etablieren. 

Daran müssen wir arbeiten. 

Schließlich beschäftigen wir uns 

auch laufend mit Fragen der Sicherheit. 

Einmal, um den Betrieb und 

die Prozessabläufe in der Wasserversorgung 

sicherzustellen, zum anderen 

aber auch, um mögliche Szenarien 

krimineller oder terroristischer 

Aktivitäten zu bewerten – ein 

Thema, das inbesondere aus dem 

internationalen Kontext stammt. 

gwf: Sehen Sie sich auch bei politischen 

Fragen als Ansprechpartner? 

Dr. Klinger: Aus der direkten Politik 

halten wir uns möglichst raus. 

November 2011 


Interview 

Natürlich liefern wir, wissenschaftlich 

fundierte Zahlen und Fakten, 

die politischen Entscheidungsträgern 

dazu dienen, Sachverhalte der 

Wasserversorgung richtig zu bewerten. 

Aber Sie wissen ja, zwischen 

belegbaren objektiven Fakten und 

politischen Diskussionen klafft oftmals 

eine große Lücke. 

gwf: Wie wird die Arbeit des TZW 

finanziert? 

Dr. Klinger: Im Wesentlichen verfügen 

wir über zwei Standbeine. Zum 

einen führen wir technisch-wissenschaftliche 

Beratungen und Prüfungen 

direkt für Wasserversorger, 

Unternehmen oder Kommunen 

durch. Zum anderen bewerben wir 

uns um Fördermittel zur Finanzierung 

unserer Forschungsprojekte 

vom DVGW, vom Bundesministerium 

für Bildung und Forschung 

oder vom Bundeswirtschaftsministerium, 

aber auch aus Innovationsfonds 

größerer Wasserversorger 

oder von Industrieverbänden. Geldgeber 

für Wasserforschung finden 

sich aber nicht nur hierzulande sondern 

auch im europäischen Raum 

und darüber hinaus. 

gwf: Sehen Sie die Aufgaben des TZW 

eher im nationalen oder auch im 

internationalen Bereich? 

Dr. Klinger: Unser Hauptklientel 

sind natürlich die Wasserversorger 

und Unternehmen in Deutschland. 

Wassertechnologische Beratung 

Wasser ist ja nicht nur eine Ware, 

Wasser ist ein Wert – ein gesellschaftliches 

Gut. Dieses gilt es zu schützen 

und zu bewahren. 

soll te meines Erachtens nicht von 

internationalen Finanzinteressen 

ge trieben sein, um Vertrauen zu 

wahren und glaubwürdig zu bleiben. 

Natürlich kooperieren wir, mit 

internationalen Partnern, um Ressourcen 

zu bündeln und Synergien 

zu schaffen. So sind wir gewissermaßen 

wissenschaftliches Bindeglied 

der Arbeitsgemeinschaften 

der Wasserwerke an den internationalen 

Gewässern, insbesondere am 

Rhein und Bodensee (IAWR, ARW, 

AWBR), aber auch an der Donau 

(IAWD) und an der Elbe (AWE). Seit 

jeher besteht in diesem Rahmen ein 

intensiver Kontakt mit Wasserversorgern 

der angrenzenden Staaten 

Schweiz, Österreich, Frankreich, 

Holland, aber auch mit Versorgern 

in östlichen Ländern. Außerdem 

pflegen wir enge Beziehungen zu 

verwandten Forschungseinrichtungen 

im Ausland. Das TZW ist beispielsweise 

Mitglied in der internationalen 

Vereinigung für Wasserforschung 

(GWRC – Global Water 

Research Coalition) und wir sind 

Gründungsmitglied des Europäischen 

EUREKA-Clusters ACQUEAU, 

der die Europäische Wasserforschung 

bündelt. 

gwf: Welche Ziele verbinden Sie persönlich 

mit Ihrer Arbeit im Wasserfach? 

Dr. Klinger: Wasser ist ja nicht nur 

eine Ware, Wasser ist ein Wert – ein 

gesellschaftliches Gut. Dieses gilt es 

zu schützen und zu bewahren. Das 

sehe ich als meine, als unsere Aufgabe 

hier am TZW. Wichtig ist aber, 

diese Wertediskussion auch öffentlich 

zu führen. Denn ohne Werte 

funktioniert eine Gesellschaft nicht. 

Die Versorgung mit hochwertigem 

Trinkwasser ist hierzulande etwas so 

Selbstverständliches geworden, 

dass sich kaum jemand näher damit 

beschäftigt, welche Leistung bei der 

Gewinnung, Aufbereitung und Verteilung 

betrieben werden muss. 

Trotz immer wieder aufflammender 

Diskussionen über Wasserpreise ist 

Wasser hierzulande so kostengünstig, 

dass sein Wert und insbesondere 

die in Deutschland bestehende 

hohe Qualität nicht mehr richtig 

geschätzt wird. Deshalb ist es ganz 

wichtig, den Bürgern die Zusammenhänge 

nahezubringen – am 

besten sollten wir damit bereits 

ganz früh in den Kindergärten und 

Schulen beginnen. 

November 2011 


Fokus 

Messen · Steuern · Regeln 

SPS/IPC/DRIVES 2011 

Elektrische Automatisierung – 

Systeme und Komponenten 

22. bis 24. November 2011 in Nürnberg 

Die Fachmesse zur elektrischen 

Automatisierung, die SPS/IPC/ 

DRIVES präsentiert sich 2011 größer 

und internationaler als je zuvor. 

Erstmals werden zwölf Messehallen 

und mehr als 100 000 m 2 Ausstellungsfläche 

belegt sein. Nahezu 

1400 Aussteller aus dem In- und 

Ausland werden erwartet. Alle Keyplayer 

der Branche sind wieder vertreten. 

Die SPS/IPC/DRIVES 2011 

bietet somit ein noch umfangreicheres 

Angebot an Produkten und 

Lösungen zur elektrischen Automatisierung. 

Hohe Beteiligung 

internationaler Aussteller 

und Besucher 

Aussteller aus fast 40 Ländern nehmen 

an der Messe teil. Das entspricht 

einer Steigerung von 20 %. 

Mit derzeit 76 Unternehmen ist Italien 

auch in diesem Jahr die stärkste 

ausstellende Nation aus dem Ausland, 

gefolgt von der Schweiz (36), 

China (35) und Österreich (27). 

www.wassertermine.de 

Nach dem Besucherrekord in 

2010 ist auch für 2011 mit deutlich 

über 50 000 Fachbesuchern zu rechnen. 

Rund 20 % der Besucher werden 

aus dem Ausland erwartet; 

der Anteil der internationalen Fachbesucher 

wächst kontinuierlich. 

Die neu hinzugenommene Halle 3 

mit 10 000 m 2 Ausstellungsfläche 

beinhaltet die Thematik Antriebs- 

und Steuerungstechnik. Halle 8 

bekommt neben der Steuerungstechnik 

den neuen Themenschwerpunkt 

Bedienen und Beobachten. 

Umfassendes 

Rahmenprogramm 

Die Gemeinschaftsstände „wireless 

in automation“, „AMA Zentrum für 

Sensorik, Mess- und Prüftechnik“ 

sowie „open source meets industry“ 

liefern den Besuchern einen gezielten 

Überblick zum jeweiligen 

Thema. Auf den beiden Messeforen 

der Verbände VDMA und ZVEI 

finden hochwertige Vorträge und 

Podiumsdiskussionen statt, die die 

Branche aktuell bewegen. 

Kongress erstmals mit 

Anwendersessions 

Neu im diesjährigen Kongressprogramm 

sind vier spezielle Anwendersessions. 

Anwender stellen darin 

vor, wie spezifische Applikationen 

innovativ und erfolgreich realisiert 

wurden. Sie laden zum intensiven 

Dialog zwischen Kongressbesuchern 

und Anwendern ein und versprechen 

interessante Erfahrungsberichte 

direkt vom anwendenden 

Unternehmen. Das Gesamtprogramm 

des SPS/IPC/DRIVES Kongresses 

2011 umfasst 69 Vorträge 

zu Themen der elektrischen Automatisierung, 

eine Trendsession 

sowie drei Tutorials. 

Weitere Informationen: 

www.mesago.de/sps 

November 2011 



Fokus 

Moderne Fernwartungstechnik in Kläranlagen 

GO Serie ermöglicht flexiblen Einsatz 

Die Aufgabenstellungen in Kläranlagen ähneln sich sehr häufig. Gefragt sind flexible und kostengünstige 

Fernwartungslösungen, da die Kassen vielerorts leer sind. Die Stadtwerke von heute haben nicht mehr das 

Geld für teuren Vor-Ort-Support und große Investitionen. 

Meist sind die Kläranlagen mit 

mehreren schaltenden Sensoren 

ausgestattet. Die Daten sollen 

mit Hilfe von Fernwartungs- und 

Fernwirktechnik in einer Datenbank 

abgelegt werden, wobei im Fall kritischer 

Messwerte oder Störmeldungen 

(z. B. Ausfall wichtiger Pumpen) 

eine Alarmmeldung an die 

zuständigen Mitarbeiter des Abwasserzweckverbands 

gesandt werden 

soll. Zusätzlich möchte das Wartungspersonal 

den gesamten 

Datenbestand über ein Internetportal 

verfolgen. 

Das Unternehmen wireless netcontrol 

hat sich auf den Bereich der 

Fernwartung spezialisiert und bietet 

mit der Go Serie eine flexible 

Lösungsmöglichkeit, um alle Messsignale 

zu erfassen und Schaltaufgaben 

auszuführen. Die Module 

können digitale oder analoge Einbzw. 

Ausgänge besitzen und der 

Anwender kann bis zu 15 Module 

anschließen. 

Ziel aller Daten ist eine Datenbank, 

die mittels GPRS über eine 

direkte IP- Verbindung erreicht wird. 

Die Datenbank ist der Datenlogger 

für das Gesamtsystem. Die zusätzliche 

Speicherung auf der SD-Karte 

Kläranlage. 

der GO-Zentrale ist möglich. Die 

Daten werden in Tabellenform 

angezeigt, können aber auch graphisch 

dargestellt und im Anlagenschema 

eingeblendet werden. Der 

Anwender kann über einen gesicherten 

Zugang von beliebigen 

Standorten aus den Zustand der 

Anlage über eine Internetverbindung 

einsehen und Schaltvorgänge 

in der Anlage auslösen. 

Kontakt: 

WIRELESS-NETCONTROL GmbH, 

Berliner Straße. 4a, 

D-16540 Hohen Neuendorf, 

Marco Riedel, 

Marketing & Vertrieb, 

Tel. (03303) 409-692, 

Fax (03303) 409-691, 

E-Mail: mr@wireless-netcontrol.de, 

www.wireless-netcontrol.com 

INFO 

Die wireless netcontrol GmbH ist ein IT- und Datenkommunikationsunternehmen 

in den Bereichen Industrie, Energie- und Umweltwirtschaft. 

Die Kunden profitieren von innovativen Lösungen zur 

Fernüberwachung und Fernsteuerung von Sensoren, Zählern und 

Anlagen. Anwendungsbereiche sind z. B. Smart Metering, Energie 

Controlling, Gebäudetechnik, Wasser- und Abwassersysteme, 

EEG-Erzeuger, Straßenbeleuchtung und das Verkehrsmanagement. 

GO Zentrale mit Modul. 

November 2011 


Fokus 


Fernwirken via SCADA 

Führendes SCADA-System unterstützt die Integration von Fernwirkanwendungen 

Automatisieren und Fernwirken in einem – das geht ab sofort mit Europas führendem SCADA-System. Ein 

Optionspaket ermöglicht die einfache Integration entfernter Anlagenteile in ein zentrales, vereinheitlichtes 

Steuerungs-, Visualisierungs- und Archivierungskonzept. Hardware-Basis sind bewährte Standard-Steuerungen 

und ‐Kommunikationsbaugruppen, für „Weltoffenheit“ stehen international genormte Fernwirk-Treiberprotokolle, 

die auch im Mix genutzt werden können. 

In weitläufig verteilten Automatisierungssystemen 

stellt sich häufig 

die Frage, wie man die entfernten 

Anlagenteile effizient und wirtschaftlich 

anbindet, wie die 

Prozesse steuert, überwacht und 

wichtige Informationen zentral verfügbar 

macht (WAN). Insbesondere 

dann, wenn die Entfernung für eine 

Anbindung an ein lokales Netzwerk 

(LAN/WLAN) zu groß oder aber der 

Aufwand dafür zu hoch ist. Weil 

entweder die Zahl der verteilten 

Außenstationen groß ist und/oder 

der Steuerungsanteil und die Performance, 

die Zahl der Baugruppen 

und Ein-/Ausgabesignale aber eher 

gering sind. Das ist häufig bei 

Außenanlagen in der Wasser- und 

Abwassertechnik der Fall, wie z. B. 

Pumpwerken, Regenüberlaufbecken, 

Messstationen (Bild 1 und 

2), ebenso bei Anwendungen im 

Bereich der Fernwärme, dem Bergbau 

und der Verkehrstechnik und 

vor allem auch bei der Öl- und Gaswirtschaft 

(beispielsweise bei Ventil- 

oder Druckerhöhungsstationen 

in langen Pipelines). 

Fernwirken integriert – 

effizient und wirtschaftlich 

Ein bewährter Weg aus der Zwickmühle 

zwischen Kosten (Aufwand) 

und Nutzen ist in diesen Fällen Fernwirktechnik. 

Darunter versteht man 

die Anbindung der externen 

Anlagenteile über ihre Steuerungen, 

dann üblicherweise als Remote 

Terminal Units (RTUs) 1 bezeichet, in 

einem Telekommunikations-/Weitbereichsnetzwerk 

(Wide Area Network, 

WAN) an eine Fernwirkzentrale. 

Dazu werden verschiedene 

Übertragungsmedien genutzt, von 

Standleitungen über Wählverbindungen 

(analog, ISDN) bis zu Funksystemen 

(GSM, privat). In jüngerer 

Zeit gewinnen vor allem TCP/IPbasierte 

Lösungen (DSL, GPRS, 

UMTS) zunehmend an Bedeutung. 

1 

Remote Terminal Units sind praktisch 

Steuerungen an einer räumlich entfernten 

Stelle, die über verschiedene Kommunikationswege 

(Funk, GPRS, …) in 

das zentrale SCADA System eingebunden 

sein können. 

Bild 1. Typische Anwendungsgebiete für Fernwirkanwendungen 

finden sich im Bereich Wasser/Ab - 

wasser, z. B. bei Regenüberlaufbecken oder wie hier 

dargestellt, bei einem Trinkwasser-Reservoir. Anwendungen 

für WinCC/Telecontrol sind relativ einfach 

aufgebaut und es müssen nur wenige Daten ereignisgesteuert 

zu einer Fernwirkzentrale übertragen werden. 

Bild 2. Prozessablauf bei der Wasseraufbereitung. Im Bereich der Trinkwasserversorgung 

sind die Pumpstationen häufig weit voneinander 

entfernt und werden deshalb nicht selten unbemannt betrieben. Mit 

einer WinCC Fernwirklösung ist es möglich, stets alle relevanten Informationen 

im Blick zu haben: Pumpenleistung, aktuelle Fördermenge, 

Qualitäts- und Energiedaten etc., unabhängig davon, wie weit sie voneinander 

entfernt liegen. 

November 2011 



Fokus 

Bild 4. Die Integration von Automatisierungs- und Fernwirkanwendungen 

in einem Simatic WinCC-System vereinheitlicht die Bedienung 

und spart Aufwand bei Installation, Inbetriebnahme und Wartung. 

Bild 3. Typische Konfiguration. Mit WinCC/TeleControl lassen sich 

aber auch komplexere Fernwirkanwendungen integrieren, beispielsweise 

über ein TCP/IP-basiertes WAN mit Kabel- und GPRS-Netz via IEC 

60870-5 104. 

Alle diese Wege nutzt nun auch 

das SCADA-System 2 Simatic WinCC 

(Version 7.0 mit Service Pack 2) von 

Siemens, um zusätzlich zu den üblichen 

Automatisierungs- auch Fernwirkaufgaben 

zu erfüllen. Mit dem 

neuen Optionspaket WinCC/Tele- 

Control (vgl. Bild 3) können fortan 

sowohl lokale als auch entfernte 

Gewerke zu einem durchgängigen 

Gesamtsystem integriert werden 

(Bild 4). Mit einheitlichem Look & 

Feel beim Bedienen sämtlicher 

Anlagenteile, was den Schulungsaufwand 

minimiert, die Übersichtlichkeit 

und somit wiederum die 

Bediensicherheit fördert. Ein 

gemeinsames SCADA-System für 

Automatisierungs- und Fernwirkanwendungen 

reduziert zudem den 

Aufwand für Installation, Inbetriebnahme 

und Wartung und damit 

Kosten (Bild 5). 

2 

Supervisory Control and Data Acquisition. 

Alles für rationelles 

Fernwirken 

Das Optionspaket fügt sich nahtlos 

in das Basissystem ein und berücksichtigt 

die spezifischen Anforderungen 

und Besonderheiten beim 

Fernwirken. Denn im Gegensatz zur 

üblichen Kommunikation in einem 

lokalen Automatisierungsnetzwerk 

(LAN) erfordert der Datenaustausch 

in einem WAN an erster Stelle Möglichkeiten 

zur zyklischen oder ereignisgesteuerten, 

also nicht ständigen 

Übertragung. Vorrangig werden 

kleinere Datenmengen zu einer 

Zentrale zu übertragen. Es werden 

auch Steuerbefehle von der Zentrale 

an die entfernte Station gesendet, 

allerdings ist der Steuerungsanteil 

im Vergleich zur Datenübertragung 

in die Gegenrichtung dann 

häufig gering. Mit ereignisgesteuerter 

oder zyklischer (stündlich, täglich, 

wöchentlich, …) Kommunikation 

lässt sich der Datenverkehr 

über Wählverbindungen minimieren, 

so dass auch Kommunikationsmedien 

mit niedrigerer Bandbreite 

kosteneffizient nutzbar sind. Gefordert 

ist außerdem die Pufferung von 

Daten in den Außenanlagen, um 

Datenverluste nach Ausfällen von 

Teilen des Steuerungssystems oder 

Unterbrechungen der Kommunikation 

sicher zu vermeiden. Ein weite- 

 

Bild 5. WinCC Visualisierung in einer Telecontrol 

Anwendung. Das SCADA-System Simatic WinCC 

V7.0 von Siemens integriert über das Optionspaket 

WinCC/TeleControl neben Automatisierungs- nun 

auch Fernwirkanwendungen unter einem Dach. 

November 2011 


Fokus 


Insert 

rer Unterschied besteht darin, dass 

die dezentralen Fernwirkstationen 

nach dem Anlauf oder Wiederanlauf 

üblicherweise selbstständig alle 

anstehenden Daten an die zentrale 

Leitstelle senden. 

Zu den Kernaufgaben von 

WinCC/TeleControl gehört es außerdem, 

eine korrekte Zeitstempelung 

für alle Alarme, Meldungen und 

archivierungsrelevante Messwerte 

in den RTUs zu gewährleisten, eine 

zeitverzögerte Übertragung sowie 

die Zeitsynchronisation aller beteiligten 

RTUs zu ermöglichen. Das 

sind die Grundvoraussetzungen für 

eine chronologisch korrekte Datenarchivierung 

und in der Folge für ein 

funktionierendes Berichts- und Meldewesen, 

wie es u. a. in der Wasserund 

Abwasserwirtschaft gefordert 

ist. Mit WinCC Telecontrol Automatisierungslösungen 

ist die Überwachung 

aller Fernwirkstationen möglich, 

damit die Zentrale (der Bediener) 

bei Ausfall einer Station oder 

Tabelle 1. Mit den verschiedenen Fernwirkprotokollen nutzbare RTUs und 

Kommunikationsbaugruppen/‐möglichkeiten (TIM = Hardwarebaugruppe mit Modem 

und Pufferung der Daten / IEConS7 = Paket mit Hardware-Baugruppe inkl. 

Kommunikationsbaustein-Bibliotheken). 1 

Protokoll ET 200S S7 300 S7 400 Fremd-RTUs 

Sinaut seriell – TIM 3V‐IE TIM 4R‐IE – 

Sinaut TCP – TIM 3V‐IE TIM 4R‐IE – 

IEC 60870-5-101 seriell IEConS7 2 IEConS7 + CP341 3 IEConS7 + CP441 4 

IEC 60870-5-104 TCP IEConS7 5 IEConS7 + CP343 6,7 IEConS7 + CP443 8,9 

DNP3 seriell – TIM 3V-IE DNP3 TIM 4R-IE DNP3 

DNP3 TCP – TIM 3V-IE DNP3 TIM 4R-IE DNP3 

1 https://www.automation.siemens.com/mcms/topics/de/siplus/ric-telecontrol/Seiten/home.aspx 

2 Bundle bestehend aus IEC-Kommunikationsbausteinen und Simatic-Hardware 





7 auch als PROFINET Variante erhältlich 


9 auch als PROFINET Variante erhältlich 

Remote Terminal Units (RTUs) 

Simatic ET200S 

Simatic S7-300 

Simatic S7-400 

Fremd-RTUs 

Telecontrol Interface Modules (TIMs) 

TIM 3V‐IE / TIM 3V-IE DNP3 für Simatic S7-300 

TIM 4R‐IE / TIM 4R-IE DNP3 für Simatic S7-400 

Kommunikationsprozessoren CPs 

CP341 (seriell) bzw. CP343 (TCP/IP, parallel) für Simatic S7-300 

CP441 (seriell) bzw. CP443 (TCP/IP, parallel) für Simatic S7-400 

Modems und Router (MDs) 

Standleitungsmodem MD2 

Telefonmodem MD3 

GSM/GPRS-Modem MD720-3 

EGPRS-Router MD741-1 

einer Verbindung automatisch informiert 

wird. Es ermöglicht darüber 

hinaus die Programmierung/Parametrierung 

und Diagnose von RTU 

(Simatic-Steuerungen), unabhängig 

vom genutzten Übertragungsmedium 

der Fernwirkverbindung. 

Soft- und Hardware/ 

Alles aus einer Hand 

Die Fernwirkoption für Simatic 

WinCC zielt ab auf einfache Integration 

externer Anlagenteile mit 

geringem bis mittlerem Steuerungsanteil 

und stellt dazu alle 

Funktionalitäten bereit: 

"" 

ein Basic Engineering System 

zur Konfiguration von Kommunikationsverbindungen, 

Gateways, 

Remote Terminal Units (RTUs) 

und von WinCC-Tags als TeleControl-Tags, 

"" 

ein Operator System für ska lierbare, 

dadurch immer kostenoptimierte 

Installationen vom 

Einzelplatzsystem bis zu Client- 

Server-Installationen auch in 

redundanter Ausführung, sowie 

"" 

international genormte 

Fernwirk-Protokolltreiber. 

Fernwirkprotokolle für den 

weltweiten Einsatz 

WinCC/TeleControl unterstützt mit 

IEC 60870‐5 101/104, DNP3 (Distributed 

Network Protocol) sowie dem 

von Siemens entwickelten Sinaut 

ST7 drei der wichtigsten, weit 

verbreiteten seriellen oder parallen 

Fernwirkprotokolle. Auch eine 

gemischte Nutzung dieser Protokolle 

ist möglich, so dass sich auch 

„gewachsene“ Installationen zu 

homogenen Lösungen mit vereinheitlichter 

Bedienoberfläche integrieren 

lassen. Auch unterschiedliche 

Übertragungswege in redundanten 

Systemen sind somit einfach realisierbar. 

Mit diesen Protokollen ist 

das Optionspaket prädestiniert für 

den weltweiten Einsatz. 

Skalierbare Hardware 

für alle Aufgaben 

Das Produktspektrum von Siemens 

bietet auch die Hardware für die 

November 2011 



Fokus 

Kommunikation und die unterlagerten 

RTUs in verschiedenen, in 

der Leistung skalierbaren Ausprägungen. 

So können als fernwirkende Einheiten 

(RTU) die Standard-Steuerung 

Simatic ET200S für einfachere 

Anwendungen, Simatic S7-300 und 

Simatic S7-400 für höhere An - 

sprüche, aber auch Fremdsteuerungen 

eingesetzt werden. Damit sind 

Hardware-seitig exakt den jeweiligen 

Aufgaben und Anforderungen 

angepasste Installationen möglich, 

von kleinen Messstationen über Re - 

genüberlaufbecken mittlerer Größe 

bis hin zu komplexeren Anlagen. 

Auch für die physikalische Anbindung 

der RTUs an ein WAN stehen 

verschiedene Möglichkeiten zur 

Auswahl. Für die Kommunikation 

bietet das Siemens-Portfolio verschiedene 

Modems (MDs) und Telecontrol 

Interface Modules (TIMs) aus 

der Sinaut-Reihe, dazu Kommunikationsprozessoren 

(CPs) aus dem 

Simatic Net-Programm (Tabelle 1). 

Auch hierfür sind diverse Komponenten 

von Drittanbietern nutzbar. 

Die industrieerprobten Geräte von 

Siemens sind grundsätzlich für raue 

Umgebungsbedingungen konzipiert. 

Darüber hinaus sind spezielle 

Siplus-Ausführungen für den Einsatz 

in einem erweiterten Temperaturbereich 

von –25 bis +70 °C verfügbar. 

Individuelle 

Netzwerktopologien 

WinCC/TeleControl unterstützt alle 

gängigen Netzwerktopologien wie 

Peer-to-Peer-, Multidrop-, Stern- und 

Ringstrukturen, in unterschiedlichsten 

Varianten und Kombinationen 

(Bild 6), so dass in der Regel alle vorhandenen 

Installationen ohne große 

Umbauarbeiten in ein WinCC-System 

eingebunden werden können. 

Wobei Server-Runtime-Lizenzen 

für 6, 12, 256 oder „unbegrenzter 

Anzahl“ Remote Terminal Units 

auch in punkto Kosten eine gute 

Skalierbarkeit für unterschiedlichste 

Ausbaugrade ermöglichen. 

Autoren: 

Markus Tannert, 

Produkt Manager, 

Dipl.-Inf. (FH) Carsten Schmidt, 

Marketing Management HMI, 

Siemens AG, 

Industry Sector, 

Industry Automation Division, 

Industrial Automation Systems, 

Gleiwitzer Strße 555, 

D-90475 Nürnberg, 

www.siemens.de/wincc 

Bild 6. 

Unterstützte 

Netzwerktopologien. 

WinCC/Tele- 

Control 

unterstützt alle 

gängigen 

Protokolle und 

Netzwerktopologien. 

Grundformen 

genauso wie 

Kombinationen 

dieser 

Grundformen 

sind 

realisierbar. 

HYDRUS 

Ultraschall-Wasserzähler 

www.hydrometer.de 

Smart Metering kommt – HYDRUS ist jetzt schon bereit. Bauen Sie Ihre Infrastuktur zur automatisierten 

Fernauslesung beliebig aus; an den Zählern sind keine zusätzlichen Parametrierungen 

notwendig, denn HYDRUS liefert smarte Daten von Anfang an. Machen Sie den Wasserverbrauch 

transparent und profitieren Sie von den kommenden Chancen der Energiebranche. 

HYDRUS_Smart Metering_GWF.indd 1 12.10.2011 15:01:10

Fokus 


Ableitstromproblematiken in der modernen 

Wasser- und Abwassertechnik 

Nahezu alle modernen Pumpund 

Förderanlagen enthalten 

elektronische Steuereinheiten, die 

es ermöglichen, die Anlagen optimal 

auf die jeweiligen Bedürfnisse 

einzustellen. Pumpen werden elektronisch 

mit Frequenzumrichtern 

geregelt, um effektiv zu arbeiten. 

Das wirft jedoch ein großes Problem 

auf: Ableitströme. 

Was sind Ableitströme, wo 

entstehen sie und was kann 

man dagegen tun? 

Ableitströme kann man generell 

in zwei Kategorien unterteilen. 

Erstens, betriebsbedingte Ableitströme. 

Dies sind Ableitströme, die 

durch ein funktionierendes Gerät im 

Betrieb erzeugt werden. Zweitens, 

nicht betriebsbedingte Ableitströme 

auch Fehlerströme genannt. 

Diese werden durch ein Bauteil 

erzeugt, das nicht regelrecht funktioniert 

und bei dem es über parasitäre 

Wege zu einem Stromfluss 

kommt. Dies kann auch durch 

Feuchtigkeit und Verschmutzung 

der Fall sein. 

Betriebsbedingte Ableitströme 

können verschiedene Ursachen 

haben. 

Statische Ableitströme 

Statische Ableitströme fließen während 

des Betriebs eines Verbrauchers 

ohne Vorliegen eines Isolationsfehlers 

über den Schutzleiter oder 

andere leitfähige Teile gegen Erde 

ab. Verursacht werden diese häufig 

durch EMV-Maßnahmen (Entstörkondensatoren, 

Schirmungen, Leitungskapazitäten, 

Filterschaltungen, 

etc.). Einen wesentlichen Einfluss 

auf Frequenz und Amplitude der 

betriebsbedingten Ableitströme 

haben die Taktfrequenzen (z.B. bei 

Servo- oder Frequenzumrichtern) 

und die Tatsache, ob die Geräte 

einen einphasigen oder dreiphasigen 

Netzanschluss besitzen. 

Bild 1. Schema Ableitstrommessung mit dem EPA LEAKWATCH 

Messwandler. 

Dynamische Ableitströme 

Dynamische Ableitströme treten 

nur kurzzeitig auf. Insbesondere bei 

Schaltvorgängen (Ein-/Ausschalten) 

von Geräten mit einer Filterbeschaltung 

können hier kurzzeitig Stromspitzen 

von einigen mA bis A auftreten. 

Während des Schaltvorgangs 

ergeben sich durch ungleichmäßige 

Kontaktgabe unsymmetrische Verhältnisse 

(Sternpunktverschiebung 

der Kapazitäten), welche meist nur 

wenige ms andauern. Diese reichen 

häufig aus, um FI-Schutzschalter 

(engl. RCD = Residual Current protective 

Device) zum Auslösen zu 

bringen. 

Um Fehlerströme, die einen 

Menschen gefährden können, zu 

ver meiden, werden im Allgemeinen 

Bild 2. EPA RCCB, 

Allstromsensitiver RCD Typ B. 

handelsübliche RCDs vom Typ A 

eingesetzt. Diese lösen bei einem 

50 Hz Fehlerstrom innerhalb der 

Personen- (≤ 30 mA) und Brandschutzgrenze 

(≤ 300 mA) zuverlässig 

aus. Mit einem Frequenzumrichter 

(kurz FU) können aber nicht 

nur 50 Hz Ableitströme entstehen. 

Sollte im Zwischenkreis des Frequenzumrichters 

ein Fehler auftreten, 

wird ein glatter Gleichfehlerstrom 

fließen. Am Ausgang des FUs 

oder an der Motorleitung können 

Ableitströme, bedingt durch die 

Taktfrequenz, auch im Frequenzbereich 

bis zu 16 kHz und höher 

auftreten. Diese Fehlerströme können 

von einem RCD Typ A nicht 

sicher erfasst werden bzw. kann es 

durch einen Gleichfehlerstrom so - 

gar zu einer Sättigung des RCD- 

Wandlerkerns kommen. Dies führt 

zu einer unsicheren oder im 

schlechtesten Fall gar keiner Auslösung, 

auch bei gleichzeitig auftretenden 

50 Hz Fehlerströmen. Daher 

gilt nach: 

"" 

VdS 3501 2008-10 (02) Teil 4.2: 

„Können im Fehlerfall glatte 

Gleichfehlerströme auftreten, 

müssen nach DIN EN 61800-5-1 

VDE 0160-105-1, DIN EN 50178 

VDE 0160 und DIN VDE 0100 530 

allstromsensitive Fehlerstrom- 

Schutzeinrichtungen (RCD) vom 

November 2011 



Fokus 

Typ B eingesetzt werden (siehe 

Abschnitt 4.4 letzter Absatz). Glatte 

Gleichfehlerströme können in Stromkreisen 

mit elektronischen Verbrauchsmitteln 

z. B. Frequenzumrichtern entstehen. 

Sie werden in der Regel durch 

eine pulsstromsensitive RCD Typ A 

nicht erfasst und können sogar deren 

Funktion derart störend beeinflussen, 

dass die geforderte Schutzwirkung 

hinter der RCD vom Typ A nicht mehr 

sicher gestellt wird.“ 

Die Fehlerstromschutzschalter der Reihe 

EPA RCCB erfassen alle Fehlerstromarten 

entsprechend der Auslösecharakteristik 

der Publikation IEC 60755; d.h. glatte 

Gleichfehlerströme werden zuverlässig 

erfasst. Alle Schalter des Typs EPA RCCB 

sprechen auch bei Wechselfehlerströmen 

mit allen Frequenzen und Mischfrequenzen 

bis 100 kHz an. 

Frequenzumrichter an RCD 

Ein weit verbreitetes Problem sind ungewollte 

Auslösungen des RCD durch 

betriebsbedingte Ableitströme von Frequenzumrichtern. 

Um die Ursachen verstehen 

zu können, muss man das komplette 

Umfeld des FUs betrachten. Vor 

allem die im Rahmen der Elektromagnetischen 

Verträglichkeit (EMV) geforderten 

Emissionsgrenzen zwingen die Hersteller 

und Betreiber zu Maßnahmen, 

die sich negativ auf Ableitströme auswirken 

können. So werden zum Beispiel 

EMV-Filter in Frequenzumrichtern verbaut, 

die Störungen über Kondensatoren 

in den PE ableiten. Diese Störungen 

entstehen z.B. im Eingangsgleichrichter 

des FUs (Sechspuls-Brücke) oder durch 

Takt- und Motorfrequenzen. Ähnlich 

verhält es sich bei langen, abgeschirmten 

Motorleitungen, die eine kapazitive 

Ableitung erzeugen. Ein RCD kann 

betriebs bedingte Ableitströme und Fehlerströme 

nicht voneinander unterscheiden. 

Es kommt zu ungewollten Auslösungen, 

obwohl kein Defekt am Gerät 

vorliegt. 

Lösungsansätze für die Ableitstromreduzierung 

Um Ableitströme effektiv zu reduzieren 

ist es wichtig zu wissen, in welchem Frequenzbereich 

die Ab leitungen liegen. 

Dies erreicht man mit einer Differenzstromanalyse 

im Bereich von 50 Hz bis 

100 kHz. Mit einer Fourieranalyse kann 

man die Amplituden der Störungen im 

Frequenzspektrum erfassen. Eine einfache 

und komfortable Möglichkeit dazu 

bietet das von EPA entwickelte Messund 

Analysesystem LEAKWATCH. Mit 

diesem System kann man sich zusätzlich 

die Auslastung des RCDs anzeigen lassen, 

sowie Trigger- und Langzeitaufzeichnungen 

durchführen. Wurde nun 

der entsprechende Frequenzbereich er - 

mittelt, kann man wirksame Maßnahmen 

ergreifen. Dabei ist immer zu 

beachten, dass die gültigen EMV-Vorschriften 

eingehalten werden. Ein erster 

Weg gegen Ableitungen der Sechspuls- 

Brücke ist das eingebaute EMV-Filter im 

FU zu deaktivieren und ein externes 

ableitstromarmes (low leakage) Filter 

zum Einsatz zu bringen. Eine gute Alternative 

sind auch so genannte 4-Leiter 

oder 3+N Filter. Dabei werden Großteile 

der Störungen über den Neutralleiter 

abge leitet und stellen damit keine Auslösegefährdung 

dar. Für besonders hartnäckige 

Fälle hat EPA das Ableitstromkompensationsgerät 

LEAKCOMP entwickelt, 

welches die Ableitungen bei 150 

Hz, 450 Hz, 750 Hz (B6 Brücke) wirksam 

reduziert. Bei Ableitungen im Bereich 

der Taktfrequenzen (> 1 kHz) bietet EPA 

das spezielle Filter DAR an. Grundsätzlich 

sollte bei einer Ver änderung der Filtermaßnahmen 

immer die Einhaltung 

der EMV-Emissionsgrenzwerte durch 

eine EMV-Messung überprüft werden. 

Was bietet EPA? 

Die EP Antriebstechnik GmbH bietet 

Lösungen für alle Belange der modernen 

Antriebstechnik. Das Unternehmen führt 

Frequenzumrichter, DS-Motore, Servo- 

Motore, Zubehör und Komplettsysteme; 

ist Ansprechpartner im Bereich EMV und 

Ableitstrom; Hersteller von EMV-Filtern 

und führt EMV-Prüfungen im hauseigenen 

Prüflabor oder vor Ort durch. 

Kontakt: 

EP Antriebstechnik GmbH, 

Fliederstraße 8, D-63486 Bruchköbel, 

Tel. (06181) 9704-0, Fax (06181) 9704-99, 

E-Mail: info@epa-antriebe.de, 

www.epa-antriebe.de, www.epa-filter.de

Fokus 


Horlemann gewährleistet Betriebssicherheit 

Austausch abgekündigter Automatisierungssysteme ohne Anlagenstillstand 

Zur Störung kommt es häufig 

gerade dann, wenn der Defekt nicht 

problemlos behoben werden kann 

– etwa an Feiertagen oder nachts. 

Um dem vorzubeugen und die 

Betriebssicherheit zu garantieren, 

hat das Unternehmen ein Konzept 

für die gezielte Umstellung des Systems 

entwickelt. Hier arbeiten die 

Experten aus den Bereichen Automatisierung 

und Informationstechnik 

Hand in Hand – und können so 

den Austausch der Automatisierung, 

des Bussystems oder des Leitsystems 

ganzheitlich in Angriff nehmen, 

ohne längere Betriebsstillstände 

und daraus resultierenden 

Produktionsausfall. So bieten die 

Spezialisten von Horlemann ein 

Gesamtpaket zur Umstellung der 

Steuerung an, damit es erst gar 

nicht zum Ausfall kommt und der 

Übergang so nahtlos wie möglich 

verläuft – von der Beratung und 

Erstellung des Konzeptes für die 

Anlage über die Programmierung 

bis hin zum Umbau vor Ort. 

Die Horlemann-Fachleute verfügen 

über langjährige Erfahrungen 

in der Wasseraufbereitungs- und 

Automatisierungsbranche, beherrschen 

die Programmierung der 

Hochsprachen und der unterschiedlichen 

Automatisierungs- und Visualisierungssysteme. 

Zum Beispiel 

können sie auf erfolgreiche Projekte 

bei der System-Migration von Siemens 

und AEG oder Emerson DeltaV-System 

zurückblicken. So können 

die Programmierer sich auch 

schnell und flexibel auf das umzustellende 

System einstellen und die 

Software jeweils spezifisch an die 

Bedürfnisse ihrer Kunden anpassen. 

Zudem besteht die Möglichkeit, bei 

modernen Automatisierungssystemen 

die Daten zu archivieren, 

bestehende Systeme zu erweitern 

und mit anderen Netzwerken zu 

verknüpfen – beispielsweise mit 

dem Finanzwesen oder dem Quali- 

Automatisierungssystem 

im Wasserwerk 

in der Gegenüberstellung 

alt und neu. 

Veraltete Technik kann im Wasserwerk 

folgenschwere Störungen 

hervorrufen. Mit ihrem Gesamtpaket 

zum Austausch von Automatisierungssystemen 

beugt die 

Unternehmensgruppe Horlemann 

dem Totalausfall im Wasserwerk vor: 

Das niederrheinische Unternehmen 

bietet für diese Umstellung ein Konzept 

aus einer Hand an. Von der IT 

über die Automatisierungstechnik 

bis hin zur Elektrotechnik – alles 

kommt hier von einem Anbieter. So 

kann die Systemumstellung so nahtlos 

wie möglich erfolgen, eine einheitliche 

Datenbank für das gesamte 

Unternehmen eingeführt werden – 

und die Betriebssicherheit ist in 

Zukunft wieder voll gewährleistet. 

Denn der Worst Case für Wasserwerke 

und andere Betriebe, die auf 

automatisierte Anlagen setzen, ist 

der Komplettausfall der Anlage. Er 

ist stets mit erheblichen Produktionsausfällen 

und damit auch wirtschaftlichen 

Verlusten verbunden. 

Gerade bei Anlagen, in denen noch 

veraltete Technik verbaut ist, ist 

dieses Risiko hoch: Die einzelnen 

Systemkomponenten sind allein 

schon aufgrund ihrer Laufzeit anfälliger 

für Fehler. Die Reparatur kann 

dabei zum schwierigen Unterfangen 

werden: Viele Einzelteile der 

veralteten Anlagen werden heute 

nicht mehr produziert, vorrätige 

Ersatzteile weisen oft ebenfalls 

Altersschwächen auf. 

November 2011 



Fokus 

tätsmanagement. Die Folge: Es entsteht 

ein durchgängiges System mit 

einer einheitlichen Datenbank, und 

die Daten können – ganz nach 

Wunsch und Bedarf, ohne zweites 

Netz – im gesamten Unternehmen 

genutzt werden. 

Kontakt: 

Horlemann Gesellschaft für 

Elektroanlagen mbH, 

Horlemann Unternehmensgruppe, 

Daniel Sengpiel, 

Weezer Straße 16, D-47589 Uedem, 

Tel. (02825) 89-303, 

Fax (02825) 89-9303, 

E-Mail: Sengpiel.daniel@horlemann.de, 

www.horlemann.de 

Digitale Visualisierung eines Wasserwerkes. 

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Durch den Einsatz von energieeffizienten Pumpen und Motoren 

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Fokus 


Klären mit moderner Netzwerktechnik 

In Villach reinigt eine der größten kommunalen Kläranlagen Österreichs mit einer Schmutzfracht von 200 000 

Einwohnerwerten die Abwässer des Großraumes Villach. Das Wiener Unternehmen IAS hat die Anlage mit 

Steuerungs-, Netzwerk- und Visualisierungstechnik von Rockwell Automation rundum modernisiert. 

Es ist viel Unrat und Abfall im 

Spiel, mit dem die IAS GmbH und 

Albert Steinwender ihr Geld verdient. 

Doch daran ist durchaus 

nichts Unehrenhaftes. Im Gegenteil, 

trägt der Unternehmer und Vollbluttechniker 

doch seit mehr als 

30 Jahren dazu bei, dass Umwelt 

und Gewässer sauber bleiben. 

Seine Firma IAS (Internationale 

Automationssysteme) hat sich als 

kompetenter Partner in Sachen Um - 

welttechnik weltweit einen hervorragenden 

Ruf erarbeitet. 

Eine der größten kommunalen Kläranlagen Österreichs 

steht in Villach und reinigt täglich etwa 

20 000 Einwohnerwerte an Schmutzfracht. 

Anspruchsvolle Technologie agiert im Hintergrund, 

damit aus schmutzigem Wasser wieder sauberes 

Wasser wird. 

Spezialität der Wiener sind Planung 

und Engineering elektrotechnischer 

Einrichtungen für Kläranlagen, 

Trinkwasseraufbereitungsanlagen 

und Deponien. „Unser Angebot 

reicht von der Auswahl messund 

regeltechnischer Komponenten bis 

hin zu kompletten Automatisierungssystemen“, 

sagt Steinwender. 

„Auch die Software wird komplett 

bei uns im Haus geschrieben. Nur so 

können wir garantieren, dass die 

Anlage später genau das tut, was sie 

soll.“ 

Mit Rockwell Automation verbindet 

Steinwender seit vielen Jahren 

eine enge Partnerschaft. Deren 

Vorzüge kamen auch bei einem großen 

Projekt zur Geltung, das IAS 

GmbH für die Stadt Villach umgesetzt 

hat. Der Auftrag umfasste die 

komplette automationstechnische 

Modernisierung der städtischen 

Kläranlage, sowie der An- und Einbindung 

von 35 umliegenden 

Pumpstationen. 

Neben dem Austausch zahlreicher 

Komponenten und Steuerungen 

wurde auch ein neues übergreifendes 

Leitsystem implementiert 

und ein dreischichtiges Netzwerk 

aufgebaut. 

Eine besondere Herausforderung 

war es, dass die Erneuerung 

der Anlage im laufenden Betrieb 

erfolgen musste. Die einfache und 

effiziente Programmierbarkeit der 

Allen-Bradley-Komponenten erwies 

sich hierbei als ein beschleunigender 

Faktor. Dank der Durchgängigkeit 

der Software konnte das um - 

fangreiche Projekt in nur 18 Monaten 

abgeschlossen werden. Die 

Skalierbarkeit der Rockwell-Produkte 

erlaubt es zudem, künftige 

Erweiterungen oder Änderungen 

an der Kläranlage problemlos 

durchzuführen. 

Hochkomplexes Verfahren 

„Viele Leute meinen, in einer Kläranlage 

fließt vorne schmutziges Wasser 

rein und hinten sauberes Wasser 

raus“, schmunzelt Steinwender. 

Grob vereinfacht ist das zwar richtig. 

Doch nur der Profi sieht die 

anspruchsvollen Technologien, die 

hinter den Kulissen für einen reibungslosen 

Ablauf sorgen. „Eine 

Kläranlage muss auf unterschiedliche 

Situationen reagieren und 

trotzdem immer gleich bleibende 

Wasserqualität liefern können.“ So 

gibt es Tagesspitzen mit großen 

Abwassermengen, saisonale 

Schwankungen und typische Belastungshochs 

an Feiertagen. Auch 

Regenwasser passiert die Anlage. 

Chemischer und biologischer Verschmutzungsgrad 

des angelieferten 

Wassers wird permanent durch 

Onlinemessungen und Probenehmer 

kontrolliert, die Prozessparameter 

dementsprechend vollautomatisch 

eingestellt – 24 Stunden 

am Tag, 365 Tage im Jahr. Ausfälle 

darf es nicht geben, denn strenge 

wasserrechtliche Vorgaben lassen 

keine Abstriche zu. „Nur wenige 

Industrieprozesse erfordern so viel 

Online-Kontrolle wie die Abwasserreinigung“, 

weiß Steinwender. Das 

hochkomplexe Verfahren umfasst 

mehrere mechanische Vorreinigungen 

durch Rechen und Absetzbecken. 

In der nachfolgenden Belebungsstufe 

werden Kohlenstoff-, 

Stickstoff- und Phosphorverbindungen 

durch Bakterien und andere 

Mikroorganismen abgebaut bzw. 

gebunden. Der dabei entstehende 

Klärschlamm kann – so geschieht 

das auch in Villach – zur Erzeugung 

von Klärgas genutzt werden. Dieses 

lässt sich anschließend in Blockheizkraftwerken 

in Strom und Wärme 

umwandeln. 

November 2011 



Fokus 

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Aufgrund der Komplexität von 

Kläranlagen ist eine komplette 

Modernisierung kaum weniger aufwendig 

als die Erstinstallation. 

Gründliche Planung und Termintreue 

sind deshalb unverzichtbar. 

Minimale Belastung 

für Pumpen 

Im Villacher Projekt brachte IAS in 

einem ersten Schritt mehr als 

30 Pump- und Hebestationen, die 

Abwässer vom Umland zur Kläranlage 

pumpen, auf einen einheitlichen 

Automatisierungsstandard. 

Jede Station wurde mit einem Allen- 

Bradley ® PanelView Plus 400-Display 

ausgestattet, das Betriebszustände 

leicht lesbar sowohl in vollgrafischen 

Verfahrensbildern wie 

auch in Klartext anzeigt. 

Diese Informationen sind parallel 

gleichzeitig in der Leitstelle einsehbar. 

Die drahtlose Kommunikation 

dorthin erfolgt über Funk- und 

GSM-Modems. Bei jenen Stationen, 

welche über Funk angebunden 

sind, wird in einem Zeitraster von 

etwa 20 Sekunden der aktuelle 

Betriebszustand abgefragt. Stationen 

mit GSM-Anbindung werden 

zweimal täglich von der Leitstelle 

abgefragt und melden Störungen 

unverzüglich in der Leitzentrale und 

übertragen die relevanten Daten. 

Zusätzlich werden im 15-Minuten- 

Takt Stromverbrauch-Betriebsdaten 

(Energieverbrauch, Pumpenlaufzeiten, 

errechnete gepumpte Abwassermenge, 

usw.) zur späteren Auswertung 

gesendet. 

Alle Pumpen erhielten eine 

Motorstromüberwachung, die verhindert, 

dass die Aggregate in Überoder 

Unterlast laufen. Sobald eine 

Pumpe ihr definiertes Kennfeld verlässt, 

erhält die Leitstelle einen im 

Klartext definierten Alarmtext (SMS 

an den diensthabenden Klärwärter 

und am PLS). Zudem tauschten die 

IAS-Techniker die alten Stern-Dreieck-Anläufer 

der Pumpaggregate 

gegen Allen-Bradley-Softstarter aus. 

Das reduziert die Belastung der 

Pumpen beim Hochfahren auf ein 

Minimum, was deren Lebensdauer 

erhöht und damit langfristig die 

Betriebskosten senkt. Als Steuerung 

kommt in jeder Pumpstation eine 

MicroLogix 1400 zum Einsatz, 

auch alle Schütze und Bedienelemente 

für den manuellen Betrieb 

wurden durch Allen Bradley-Komponenten 

ersetzt. Dieses Design hat 

den Kunden sichtlich überzeugt: 

„Jede zusätzliche Pumpstation, die 

in Zukunft neu dazukommt, muss 

nach diesem Standard gebaut werden“, 

sagt Steinwender stolz. 

Umfassendes Netzwerk- 

Konzept 

Als Nächstes nahm sich das IAS- 

Team die Leittechnik vor. Die alten 

PLC5-Steuerungen durften zwar im 

System als I/O Ebene verbleiben, 

fungieren jetzt aber nur mehr als 

Schnittstellen zu den neuen Allen- 

Bradley ControlLogix ® -Geräten. 

Diese erledigen die eigentlichen 

Steuer- und Regelabläufe. „Das 

Schöne an den ControlLogix ist, 

dass man dafür seine eigenen 

Makros (Funktionsblöcke) schreiben 

kann“, sagt Steinwender. „Wenn 

neue Komponenten ins System 

dazu kommen, kann ich diese Makros 

einfach wieder verwenden wie 

Legobausteine.“ Dadurch verkürzt 

sich der Aufwand für das Engineering, 

wie auch für das Testen. 

Die Prozessvisualisierung erfolgt 

über die Visualisierungssoftware 

FactoryTalk View ® SE von Rockwell 

Automation. Auf der Kläranlage 

sind 12 Bedienstationen installiert 

von denen fünf mit Industrie-PC 

und Touchpanel ausgerüstet sind. 

Die restlichen Anbindungen zum 

PLS werden über die Büro PCs, welche 

von der hausinternen IT-Abteilung 

zur Verfügung gestellt werden, 

realisiert. Das erleichtert das Handling 

in dem immerhin sechs Hektar 

großen Areal. Zwei weitere mobile 

Stationen erlauben es den Angestellten, 

die im Bereitschaftsdienst 

sind, die Kläranlage von Zuhause 

aus zu überwachen und im Falle 

eines Störfalles einzugreifen. Das 

neu geschaffene Netzwerk umfasst 

drei Ebenen. Auf der Steuerungs- 

 

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November 2011 


Fokus 


Alle Pumpenund 

Hebestationen 

erhielten 

einen einheitlichen 

Automatisierungsstandard 

mit 

einem Allen- 

Bradley Panel- 

View Plus 

400-Display. 

Neben der komplett automationstechnischen Modernisierung 

der städtischen Anlage in Villach, wurden 

auch 35 umliegende Pumpstationen an- und eingebunden. 

ebene sind alle ControlLogix-Steuerungen 

über einen Glasfaserring 

miteinander verbunden. Der Ring 

endet bei zwei baugleichen Servern, 

was für Redundanz sorgt, falls 

ein Server ausfallen sollte. Die 

zweite Ebene besteht aus den einzelnen 

Bedien- und Beobachtungsstationen. 

Eine dritte Ebene leitet 

Betriebsbilanzdaten und diverse 

Auswertungen an den SQL-Datenserver 

der Stadt Villach. Von diesem 

können Trend- und Protokolldaten 

jederzeit über eine hierfür entwickelte 

Software an die PC-Arbeitsplätze 

der Kläranlage abgerufen 

werden. Zusätzlich gibt es einige 

Anlagenteile, etwa für Qualitätsmessungen 

oder die unabhängige 

Stromversorgung, die über eine 

ProfiBus DB-Karte mit dem System 

verbunden sind. Die Haustechnik 

hängt außerdem via Point-I/Os via 

EtherNet am System. „Es gibt fast 

keine Kommunikationsart, die wir 

bei dem Projekt nicht umgesetzt 

haben“, stellt Steinwender fest. 

Fernwartung als effizienter 

Service 

Eine große Herausforderung des 

Projektes war der hohe Zeitdruck. 

Parallel zur Modernisierung der 

Kläranlage realisierte die Stadt Villach 

nämlich eine Nahwärmeversorgung, 

die mit vertraglich vereinbartem 

Stichtag betriebsbereit sein 

musste. Ein wesentlicher Teil der 

dafür benötigten Wärme kommt 

aus einem Blockheizkraftwerk, das 

mit Klärgas betrieben wird, welches 

wiederum in den Faultürmen aus 

dem anfallenden Klärschlamm der 

Kläranlage erzeugt wird. Dennoch 

konnte das neue System 18 Monate 

nach Projektstart erfolgreich in 

Betrieb genommen werden. Wie bei 

fast jedem Projekt nutzt IAS auch in 

Villach die in den ControlLogix- 

Steuerungen standardmäßig integrierte 

Möglichkeit zur Ferndiagnose. 

Über ein virtuelles privates Netz 

(Virtual Private Network – VPN) 

haben die Wiener Techniker von 

jedem Ort der Welt aus Zugriff auf 

das Leitsystem in Villach. Dieser 

Zugang ist durch eine Firewall der 

hauseigenen IT-Abteilung gesichert. 

In Verbindung mit einer 

Modemkarte kann sogar bis auf einzelne 

Steuerungen zugegriffen werden. 

Im Fall einer Störung kann das 

lokale Bedienpersonal somit effizient 

bei der Fehlersuche unterstützt 

werden. Im Zuge der Modernisierung 

in Villach hat IAS erstmals die 

Schaltschränke für die Pumpstationen 

selber gebaut. „Früher haben 

wir das an Drittfirmen vergeben, 

aber ich war zu oft nicht mit der 

Qualität der Ausführung zufrieden. 

Deshalb machen wir das jetzt selber 

bei uns im Haus“, sagt Steinwender. 

Mit der Eigenfertigung ist der 

Bedarf des Unternehmens an Allen- 

Bradley-Hardware Komponenten 

zusätzlich angestiegen. „Unsere 

gute Beziehung zu Rockwell Automation 

hat sich damit weiter vertieft.“ 

Side Bar 

Die Lösung 

"" 

Komplette Modernisierung der 

elektrotechnischen Einrichtung 

in der Kläranlage Villach 

"" 

Integrierte Steuerungs- und 

Visualisierungslösung von Rockwell 

Automation, bestehend aus 

– Allen-Bradley MicroLogix 

– Allen-Bradley CompactLogix 

– Allen-Bradley ControlLogix 

– Allen-Bradley Softstarter 

– Visualisierung mit FactoryTalk 

View SE 

– Allen-Bradley PanelView Plus 

400 Displays 

"" 

Durchgängige Netzwerkarchitektur 

mit drei Ebenen 

Das Ergebnis 

"" 

Projektumsetzung in nur 18 

Monaten während des laufenden 

Betriebes 

"" 

Einfache Programmierung der 

Allen-Bradley-Komponenten 

beschleunigte die Implementierung 

"" 

Einfacher Service durch IAS via 

Remote Zugriff auf die Anlage 

"" 

Einheitlicher Standard in allen 

Pump- und Hebestationen 

"" 

Skalierbare Steuerungen vereinfachen 

künftig eine Veränderung 

oder Ausweitung des Systems 

"" 

Softstarter reduzieren die Belastung 

der Pumpen beim Hochfahren, 

was deren Lebensdauer 

erhöht und langfristig die 

Betriebskosten senkt 

"" 

12 Bedienstationen ermöglichen 

effizienten Zugriff auf das Leitsystem 

von mehreren Orten in 

der Anlage 

Kontakt: 

Rockwell Automation GmbH, 

Düsselberger Straße 15, 

D-42781 Haan, 

Tel. (02104) 960-0, 

Fax (02194) 960-121, 

www.rockwellautomation.de 

November 2011 


SPS | iQ Platform | HMI | Frequenzumrichter | Servo / Motion | Roboter | Schütze/Schalter 

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Funktionen. 

Im Überfluss. 

Beste Wasserqualität hat oft eine gemeinsame Quelle: leistungsstarke Klärund 

Wasseraufbereitungsanlagen. Für diese hat Mitsubishi Electric spezielle 

Lösungen mit vielen Vorteilen entwickelt. Mit an Bord: die extrem zuverlässigen 

Frequenzumrichter. Durch automatische Motordatenerkennung, sensorlose 

Vektorenregelung und Online-Autotuning bieten sie Bestwerte bei Drehmoment 

und Drehzahlkonstanz. Selbstverständlich kommen einfache Installation und 

Bedienung sowie die vorhandenen EMSR-Konzepte hinzu. Und mittels der 

modularen iQ Platform greifen alle Abläufe synchron ineinander. Glasklares Ergebnis 

dieser mit allen Wassern gewaschenen Technologie: bis zu 60 % weniger 

Be triebskosten und glückliche Anlagenbetreiber im Überfluss. 

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Fokus 


Ein neues Verfahren zur optischen Erfassung 

und Bewertung von Flockungseigenschaften 

in Klärprozessen (Prozess- und Laboranwendung) 

Bild 1. Beispiel Flockenbildung. 

Bild 2. Schema des Sensors. 

Die Flocke im Klärprozess 

Die Prozesse zur Klärung von 

Abwässern werden kontinuierlich 

optimiert, eine Aufgabe für den 

verantwortlichen Klärwerksleiter 

und seine Mannschaft. 

Neue Mess- und Regelungstechniken 

und eine kontinuierlich ge - 

wachsene Prozesserfahrung haben 

zur Klärprozessverbesserung beigetragen. 

Die Ausgangssituation 

Ein System zur Online-Bewertung 

von geflockten Partikelsystemen 

(Flocken) stand in der hier vorgestellten 

Technologie und Messschärfe 

bislang nicht zur Verfügung. 

Eine Überwachung und Steuerung 

zur Optimierung von Entwässerungsprozessen 

war daher nicht 

bzw. nur schwer realisierbar. Andererseits 

kann aber die Entwässerbarkeit 

eines geflockten Systems qualitativ 

nur anhand des Flockenbildes 

bewertet werden. 

Zur Beurteilung der Flockengüte 

sind hauptsächlich interessant: 

"" 

Die Flockengrößenverteilung 

und deren zeitliche Änderung 

"" 

Die Scherstabilität der Flocken 

Die Flockengüte (Flockenausprägung) 

wirkt auf: 

"" 

Die Effektivität (Menge und 

Qualität) von Flockungshilfsmitteln 

(Einfluss auf die 

Flockenbildung) 

"" 

Die Entwässerbarkeit der konditionierten 

Schlämme (Erhöhung 

der Trockensubstanz TS und der 

Entwässerungsgeschwindigkeit) 

"" 

Die Trennqualität der nachgeschalteten 

Entwässerungsstufe 

(zur Minimierung der Restschwebstoffe 

im Trennwasser) 

Ergebnis: Mit Kenntnis der 

Flocken güte im Prozess ist eine 

höhere Entwässerungsleistung bei 

reduziertem Polymereinsatz sicher 

möglich. 

Der Entwässerungsprozess 

In der Abwasserbehandlung sind 

polymer-initiierte Eindick- und Entwässerungsprozesse 

seit langer Zeit 

ein zentraler Bestandteil der Verfahrensführung. 

In jüngerer Zeit 

werden Flockungsprozesse auch 

zunehmend in anderen Bereichen 

genutzt, um aus einem Medium 

bestimmte Inhaltsstoffe abtrennen 

zu können, so z. B. in der Papierindustrie. 

Geschichtlich bedingt lag 

das bisherige Augenmerk primär 

auf den Separationsmaschinen 

selbst. Im Regelfall wenig Beachtung 

fand jedoch die Erzeugung der 

optimalen Flocke für den Separationsprozess. 

Mit dem neuen 

Augenmerk auf eine Optimierung 

der Trennstufe als letzten Prozessschritt 

hat sich das nun gravierend 

geändert. Damit rückt die Flockenbildung 

als ein zentraler Prozessbestandteil 

in das Blickfeld (Bild 1). 

Eine optimale und reproduzierbare 

Flockenstruktur ist aber ohne messtechnische 

Erfassung nur sehr 

schwer realisierbar. 

Der Flockungssensor 

Der photooptische Flockungssensor 

ist ein Online-Messgerät, das 

zur Größen- und Strukturcharakterisierung 

von dispergierten und 

nicht dispergierten Feststoffsystemen 

dient (Bild 2). Der Sensor 

arbeitet in situ, er kann sowohl 

direkt in eine bestehende Förderleitung 

bzw. Förderung eingebaut als 

auch im Bypass betrieben werden. 

Der Flockungssensor arbeitet 

als Reflexionsmessgerät, wobei die 

Messfläche durch ein Auflichtverfahren 

beleuchtet wird. Das zu 

untersuchende Gut wird durch ein 

Sichtfenster aufgenommen und 

analysiert. Eine CCD-Zeilenkamera 

misst aufrecht und quer zur Strömungsrichtung 

das Partikelsystem 

(Bild 3). 

Der Messbereich erstreckt sich 

von 50 μm bis 2,9 cm. Die Auswertung 

ist eindimensional und seh- 

November 2011 



Fokus 

Bild 3. CCD-Optik und Leuchten (Gerät offen). 

Bild 4. Ausgabe Messergebnis. 

nenlängenorientiert, daher robust 

und wenig störanfällig. Die Berechnung 

von spezifischen Merkmalen 

basiert auf Sehnenlängenanzahldichte 

und -summenverteilungen. 

Diese werden durch das Messsystem 

sehr schnell in hoher Zahl 

berechnet, so dass außerordentlich 

zeitnah statistisch abgesicherte 

Partikel- bzw. Strukturmerkmale 

vorliegen. 

Bild 4 zeigt die Ausgabe eines 

Messergebnisses, abgeleitet aus der 

optischen Begutachtung der Flocken. 

Aus den Rohdaten des Sensors 

werden in einer nachgeschalteten 

Recheneinheit die relevanten 

Prozessgrößen berechnet und 

optisch dargestellt. Normierte 

Werte können an Steuerungs- und 

Regelungssysteme übergeben werden. 

Bild 5 von typ.Flockenhaufen 

zeigt ein Beispiel aus der täglichen 

Klärwerkspraxis. 

Die linke Grafik zeigt die hohe 

Anzahl von Kleinstflocken und 

Schwebstoffen (Peak bei sehr kleinen 

Flockenlängen), die rechte eine 

gut erkennbar „grobe“ Pelettierung 

der Flocken, Voraussetzung für 

leicht entwässerbaren Klärschlamm. 

Das Bild spiegelt sich in den Messkurven 

(rot und blau) wider. Links 

ein hoher Anteil (Peak) von Kleinstflocken, 

rechts fehlt dieser Anteil 

vollständig. Die Kleinstflockenanzahl 

kann (als ein Beispiel von mehreren 

wählbaren Ausgabeparametern) 

als Messgröße zur Steuerung 

 

Schlecht entwässerbare Flockung: 

hohe Anzahl an Kleinstflocken 

Restwasser trüb 

Gut entwässerbare Flockung: 

Gute Flockenpellettierung 

Restwasser klar 

FlocSens Abbildung Optik 

FlocSens Abbildung Optik 

(Zeilen-CCD, aneinander gesetzte Abtastungen) 

November 2011 

gwf-Wasser Abwasser 1013 

Bild 5. 

typ. Flockenhaufen.

Fokus 


Bild 7. 

Mechanik 

Prozessanwendung. 

Bild 8. 

Laboranwendung. 

eines Polymermixers genutzt 

werden. 

Die Software der Bildauswertung 

ist modular und skalierbar 

aufgebaut, so dass die Auswertungsroutinen 

an verschiedenste 

Stoffsysteme angepasst werden 

können. Die errechneten Werte sind 

prozessspezifisch und können für 

den speziellen Anwendungsfall kalibriert 

werden. 

Neben einer Messwerterfassung, 

z. B. zur Qualitätskontrolle der Flockung, 

ist eine Prozessregelung 

durch den Flockungssensor möglich 

(Bild 6). Durch den Sensor werden 

verschiedene spezifische Flockenmerkmale 

wie Flockengröße 

und Strukturmerkmale getrennt 

erfasst. Eine Regelung von einzelnen 

Aktoren eines struktur- bzw. 

formgebenden Systems kann somit 

realisiert werden. Anhand von Installationen 

konnte nachgewiesen 

werden, dass der Flockungssensor 

die Güte der Konditionierung hinsichtlich 

der Entwässerungsfähigkeit 

des behandelten Schlamms 

ermitteln kann. Die Korrelation der 

Sensorberechnungen zu den tatsächlich 

erreichten Entwässerungskennwerten 

liegt bei > 0,95, eine 

hohe Vorhersagekraft. 

Das Messsystem ist sowohl für 

die stationäre Anwendung im Prozess 

wie auch als Laborapplikation 

verfügbar. 

Bild 6. 

Flockungssensor. 

Der mechanische Aufbau 

(Prozessanwendung) – Bild 7 

Im stationären Einbau arbeitet der 

Sensor in situ, er kann sowohl direkt 

in eine bestehende Förderleitung 

bzw. Förderung eingebaut als auch 

im Bypass betrieben werden. Für 

diesen Einsatzfall sind Betriebsdrücke 

bis max. 65 bar zulässig. In 

der Laboranwendung können z. B. 

die Flockengrößenverteilungen 

oder die Scherstabilität in Abhängigkeit 

von den eingesetzten Flockungshilfsmitteln 

analysiert werden. 

Somit kann ein reproduzierbares 

Polymerscreening durchgeführt 

werden. Die Ergebnisse sind sehr 

gut auf den großtechnischen Einsatz 

übertragbar. 

Laboranwendung (Beispiel) 

– Bild 8 

Als Beispiel für eine typische Laboranwendung 

wird das Flockungsverhalten 

von zwei unterschiedlichen 

Polymertypen A und B in einem 

Klärschlamm durch Flockengröße 

und Flockenstabilität charakterisiert. 

Hierzu analysiert der Flockensensor 

den Inhalt eines gerührten 

Becherglases. Zu Anfang wird der 

noch unbehandelte Klärschlamm 

gerührt. Dann erfolgt die erste 

Zugabe einer bestimmten Polymermenge 

(Zeit-Markierung 1 im Diagramm, 

links – Bild 9). Die Partikelgrößenverteilungen 

ändern sich 

nach der Zugabe. Im Diagramm mit 

Polymer A sinkt die Anzahl kleiner 

Strukturen (rote Graphen) sofort 

signifikant ab. 

Im Diagramm mit Polymer B 

(Bild 10) fällt die Anzahl der kleinen 

Bild 9 und 10. 

Polymermenge. 

November 2011 



Fokus 

Strukturen erst nach weiterer Polymerzugabe 

(Markierungen 2–4) 

deutlich ab. Reziprok steigen die 

Fraktionsgrößen der großen Strukturen 

(blau) an. Unter weiterem 

Rühren werden noch weitere (Markierungen 

5–7) Polymerdosierungen 

vorgenommen. Am horizontalen 

Verlauf der Graphen kann die 

Stabilität der erzeugten Flocken 

abgeschätzt werden. Zum Zeitpunkt 

der Markierungen 8 und 9 

wird die Drehzahl des Rührers definiert 

gesteigert und somit die eingebrachten 

Scherkräfte erhöht. Das 

Verhalten der Flocken unter den 

erhöhten Scherkraftbedingungen 

lässt Rückschlüsse auf die Langzeitstabilität 

der gebildeten Flocken zu. 

Das Ergebnis des Polymervergleiches 

ist, dass Polymer A aufgrund 

der schnell entstehenden 

großen Flocken gut für eine primäre 

Filtration geeignet ist. Polymer B ist 

aufgrund seiner relativ kleinen und 

stabilen Flocken für eine Entwässerung 

im Zentrifugalfeld geeignet. 

Weitere Anwendungen sind 

überall dort denkbar, wo geflockt 

wird. Beispielhaft sei hier aufgeführt, 

ohne den Anspruch auf Vollständigkeit: 

"" 

Papierindustrie, 

"" 

Fruchtsaftherstellung, 

"" 

Abwasserbehandlungen, 

"" 

Schlammaufbereitungen 

(z. B. Bohrschlämme) und 

"" 

Eindickungen. 

Kontakt: 

aquen aqua-engineering GmbH, 

Postfach 11 28, 

D-38685 Langelsheim, 

Tel. (05326) 92977-0, 

Fax (05326) 92977-10, 

E-Mail: info@aquen.de, 

www.aquen.de 

November 2011 


Fokus 


Mobilfunk-basierte Kommunikation 

in einer Kläranlage 

Alle Daten stets sicher im Blick 

Frank Horstmann B.Sc., Mitarbeiter im Global Industry Management Wasser/Abwasser, 

Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont 

Für die Betreiber wird eine aussagekräftige 

Diagnose und Überwachung 

sämtlicher Bauwerke der 

zentralen Regenwasserbehandlung 

immer wichtiger. Deshalb beauftragte 

die Gemeinde Ehningen den 

Steuerungs- und Anlagenbauer SAB 

GmbH mit der Automatisierung 

ihrer Regenüberlaufbecken (RÜB) 

sowie deren Integration in das vorhandene 

Leitsystem. Da sensible 

Daten via Internet übertragen werden, 

hat die Sicherheit und Verfügbarkeit 

der Lösung oberste Priorität. 

Beim Aufdrehen des Wasserhahns 

ist kaum jemandem bewusst, 

wie komplex die Bereitstellung von 

Trinkwasser sowie die Entsorgung 

des Abwassers ist. Die kontinuierliche 

Automatisierung entsprechender 

Bauwerke sowie deren Einbindung 

in das Leitsystem eröffnen 

neue Möglichkeiten zur Diagnose 

und Kontrolle der gesamten Lösung. 

Eine schnelle Analyse der angefallenen 

Daten sowie die gezielte Steuerung 

der Prozesse aus der Zentrale 

sorgen für einen korrekten Ablauf 

und damit für hohe Sicherheit. 

Als Teil des Regierungsbezirks 

Stuttgart und des Landkreises Böblingen 

liegt die Gemeinde Ehningen 

im Korngäu, einer Landschaft zwischen 

Schwarzwald und Schwäbischer 

Alb. Die in der Nachbargemeinde 

Nufringen ansässige SAB 

GmbH wurde 2010 mit der Automatisierung 

der acht Regenüberlaufbecken 

(RÜB) sowie deren Integration 

in das bestehende Leitsystem 

betraut. SAB beschäftigt 49 Mitarbeiter, 

die komplette elektrotechnische 

Ausrüstungen mit dem 

Schwerpunkt Schaltanlagenbau, 

Projektierung und Montage umsetzen, 

so auch im Projekt der Kläranlage 

Ehningen (Bild 1). Zur Automatisierung 

der Bauwerke ist hier 

ein innovatives Kommunikationskonzept 

auf Basis eines effizienten 

Protokolls erforderlich, um die einzelnen 

Regenüberlaufbecken an 

das Leitsystem anzukoppeln. Aufgrund 

der Nutzung des Mobilfunknetzes 

kommt sowohl der sicheren 

Datenübertragung als auch der 

Verfügbarkeit der Zentrale eine 

große Bedeutung zu. Der Betreiber 

möchte das Gesamtsystem darüber 

hinaus aus der Ferne warten. 

Bild 1. 

Kläranlage 

der Gemeinde 

Ehningen 

im Landkreis 

Böblingen. 

Sicherer Datenaustausch 

über das Mobilfunknetz 

Weil das Kanalsystem nur eine 

begrenzte Leistungsfähigkeit hat, 

speichern bei einem Regenereignis 

in der Gemeinde Ehningen acht 

Regenüberlaufbecken das Misch- 

November 2011 



Fokus 

wasser temporär. Nach dem Ende 

des Regenereignisses wird es dann 

an die Kläranlage weitergeleitet. 

Wegen der fehlenden drahtgebundenen 

Kommunikations-Infrastruktur 

erfolgt die Übertragung der an - 

fallenden Daten durchgängig per 

GPRS/EDGE über das Mobilfunknetz. 

In punkto Datenaustausch 

setzt der Betreiber auf die Fernwirklösung 

Resy+ von Phoenix Contact, 

die per ODP-Protokoll (Open Data 

Port) an das Leitsystem angebunden 

wird. Dazu stellt der AX ODP 

Server dem Leitsystem die Daten 

als OPC-Variablen zur Verfügung 

(Bild 2). Historische Informationen 

liegen im CSV-Format (Character 

Separated Value) vor und werden 

direkt vom Archivierungssystem 

importiert. 

Bei der Auswahl der Hardware 

hat sich der Betreiber ebenfalls 

für Komponenten und Systeme 

von Phoenix Contact entschieden 

(Bild 3). So bauen acht Modems 

vom Typ PSI-Modem-GSM/ETH per 

VPN-Tunnel (Virtual Private Network) 

die Netzwerk-Verbindungen 

auf. Die hoch performanten Geräte 

unterstützen industrielle Ethernet- 

Netzwerke, über die sich sensible 

Daten sicher via GSM-Netz weiterleiten 

lassen. 

Wirksamer Schutz vor 

unbefugten Zugriffen 

Werden Ethernet-basierte Produktionssysteme 

direkt an das Unternehmensnetzwerk 

angekoppelt, 

müssen sie vor unberechtigten 

Zugriffen und Schadprogrammen 

geschützt werden. Deshalb setzt 

die Kläranlage Ehningen Security 

Appliances FL MGuard RS VPN aus 

der Produktlinie Factoryline von 

Phoenix Contact ein. Die hutschienenmontable 

Sicherheitslösung 

trennt die Büronetzwerke von den 

industriellen Netzen. Auch alle 

Regenüberlaufbecken werden über 

sichere VPN-Tunnel aus dem Mobilfunknetz 

angebunden und die 

Daten per Routing an das industrielle 

Netzwerk weitergeleitet 

(Bild 4a). Insgesamt verwaltet der 

FL MGuard RS VPN vier Subnetze. 

Neben dem Büronetzwerk mit 

sicherem Internet-Zugang sind die 

ortsgebundenen Automatisierungskomponenten, 

die Leittechnik 

und die Außenstationen in jeweils 

einem Subnetz abgebildet. 

Bild 4a und 4b. 

Hutschienenmontable Security 

Appliance FL MGuard RS VPN 

(links) und portabler Router FL 

MGuard smart (rechts). 

Bild 2. Neue AX-ODP-Server-Lösung mit Hardware- 

Dongle. Die Anbindung entfernter Gewerke per 

Standleitung, Funkverbindung oder Mobilfunk 

an die Leitzentrale erfolgt in wenigen Schritten 

Bild 3. Blick in den Schaltschrank einer 

RÜB-Station. 

Hohe Verfügbarkeit 

durch innovatives 

Redundanzkonzept 

Die Außenstationen liegen räumlich 

weit voneinander entfernt, 

sodass die An- und Abfahrt im Service-Fall 

einen längeren Zeitaufwand 

bedeutet. Axel Kruse, Projektleiter 

bei SAB, ist es daher besonders 

wichtig, einen zentralen 

Zugriffspunkt zu haben (Bild 5). Auf 

diese Weise bleiben die Engineering-Kosten 

während der Inbetriebnahme 

und der späteren Wartung 

überschau- und kalkulierbar. Bei 

Software-unabhängigen Fernwartungs-Szenarien 

bietet sich der FL 

MGuard smart als portabler VPN- 

Client sowie temporäre VPN-Anbindung 

für die sichere Fernwartung 

über IPsec-verschlüsselte VPN-Tunnel 

an (Bild 4b). Durch das robuste 

Gehäuse und die Stromversorgung 

über einen beliebigen USB-Port ist 

der FL MGuard smart sofort an 

jedem internetfähigen PC einsatzbereit 

und baut eine VPN-Verbindung 

zur gewünschten Anlage auf. 

Wenn es um die Verfügbarkeit 

der Daten geht, favorisiert der 

Betreiber ebenfalls ein Konzept von 

Phoenix Contact. Sowohl das Leitsystem 

als auch der AX ODP Server 

sind in der Zentrale redundant auf 

 

November 2011 


Fokus 


getrennten Rechnersystemen in - 

stalliert. Bei Ausfall eines ODP Servers 

wird sofort auf das zweite 

System umgeschaltet. Die Außenstationen 

registrieren automatisch 

den neuen Zustand und senden die 

Bild 5. Projektleiter Axel Kruse (links) und Servicetechniker 

Heiko Supper von der SAB GmbH zeigen 

sich mit dem neuen Automatisierungskonzept 

zufrieden. 

anfallenden Prozessdaten an das 

neue aktive System. 

Flexible Anpassung 

an die jeweiligen Applikationsanforderungen 

Als Steuerungstechnik verwendet 

die Kläranlage Ehningen Inline Controller 

vom Typ ILC 170 ETH 2TX 

(Bild 6). Die Kleinsteuerung der 

100er-Leistungsklasse kann je nach 

Bedarf flexibel um digitale und analoge 

Ein- und Ausgänge ergänzt 

werden, die ebenso Bestandteil 

des Installationssystems Inline in 

Schutzart IP20 sind. Das ermöglicht 

eine optimale I/O-Konfiguration 

jeder einzelnen Überwachungsund 

Steuereinheit eines Regenüberlaufbeckens. 

Der ILC 170 ETH 2TX 

verfügt über einen großen Datenspeicher, 

einen zweiten Ethernet- 

Port und eine SD-Karte, die ein Speichervolumen 

von 256 MB hat. 

Switches aus der Produktlinie 

Factoryline wie der FL Switch SFN 

5TX erlauben eine kostengünstige 

Erweiterung des Ethernet-Netzwerks, 

damit Steuerung, dezentrale 

I/O-Komponenten und Modem 

optimal zusammenarbeiten können. 

Als Schutz gegen eine unautorisierte 

Nutzung kann der Anwender 

unbelegte Switch-Ports einfach 

mechanisch verriegeln. 

Fazit 

Nachdem die Regenüberlaufbecken 

auf Basis einer industriegerechten 

Steuerungs- und Fernwirktechnik 

automatisiert worden sind, kann 

der Klärwerksmeister zentral auf 

sämtliche Regenüberlaufbecken 

zugreifen (Bild 7). Alle sensiblen 

Daten werden in der Leitwarte visualisiert 

und protokolliert. Sowohl 

bei der Datensicherheit als auch der 

Verfügbarkeit der Systeme hat der 

Betreiber hohe Standards und innovative 

Konzepte umgesetzt, die mit 

Sicherheit immer die richtigen 

Daten liefern. Darüber hinaus 

gestattet die IPSec-verschlüsselte 

Verbindung für die Fernwartung ein 

hohes Maß an Flexibilität hinsichtlich 

der Wartung und Erweiterung 

des Systems. 

Kontakt: 

Phoenix Contact Electronics GmbH, 

Frank Horstmann B.Sc., 

Dringenauer Straße 30, 

D-31812 Bad Pyrmont, 

Tel. (05281) 946-0,Fax (05281) 946-2299, 

E-Mail: fhorstmann@phoenixcontact.com 

www. phoenixcontact.com 

Fernwirklösung Rey+ – vielfältige Kommunikationsmöglichkeiten 

Bild 6. Der Schaltschrank umfasst unter anderem 

eine Kleinsteuerung ILC 170 ETH 2TX mit 

angereihten Inline-Modulen sowie ein GPRS-Modem 

und einen 5-Port-Switch. 

Bild 7. Die historischen und aktuellen Online-Werte 

werden in der Leitwarte visualisiert. 

Die Software-Lösung Resy+ von Phoenix Contact ermöglicht ein 

durchgängiges Fernwirken, wobei die Daten sowohl über Ethernet als 

auch via Standleitung, Wählverbindung, SMS, GSM, GPRS oder 

Funk übertragen werden können. Als Basis der Fernwirklösung fungieren 

hochmodulare Inline-Steuerungen in verschiedenen Leistungsklassen, 

die sich flexibel um die jeweils erforderlichen Standard- 

und Funktionsklemmen erweitern lassen. Anschließbar sind 

maximal 8192 lokale I/O-Punkte. 

Wie alle Steuerungen von Phoenix Contact werden die Inline Controller 

mit der Software PC Worx gemäß IEC 61131-3 programmiert. 

Wichtiger Bestandteil des Tools ist eine Funktionsbaustein-Bibliothek 

für die Konfiguration der Fernwirkverbindung. Zur Parametrierung 

der Fernwirktechnik und Programmierung der Steuerungsfunktion 

benötigt der Anwender somit nur eine Software. Diese unterstützt 

eine Vielzahl von Protokollen wie die Fernwirkstandards IEC 

60870-5-101 und 60870-5-104, Modbus TCP/RTU und ODP (Open 

Data Protocol), sodass die Steuerung mit fast allen modernen Leitsystemen 

kommunizieren kann. 

November 2011 



Fokus 

Industrieabwasser – vermeiden, überwachen, 

behandeln 

Tim Schrodt, Branchenmanager Lebensmittel, Endress+Hauser, Weil am Rhein 

Zur Behandlung von industriellen Abwässern existieren in Deutschland etwa 3000 Klär- und Aufbereitungsanlagen. 

Mit 22 Prozent Anteil sind die meisten davon in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie im Einsatz. 

Dabei sind nicht nur die Abwassergebühren, sondern auch der Unterhalt dieser Anlagen ein wichtiger 

betriebswirtschaftlicher Kostenblock. Neben der Abwasservermeidung und -überwachung ist eine dem Bedarf 

entsprechend ausgelegte und gewartete Anlage der Schlüssel zur Erschließung von Einsparpotenzialen. 

Von etwa 675 Anlagen bereiten 

70 % das Abwasser für die indirekte 

Einleitung auf. Die restlichen 

30 % klären es so gut, dass es direkt 

in einen Fluss, Bach oder See als 

Vorfluter eingeleitet werden kann. 

Was für eine Anlage betrieben wird, 

hängt neben der Betriebsgröße von 

der Zusammensetzung des Abwassers 

und dem Betriebsstandort ab. 

Werden die Abwassergebühren 

pauschal nur über den Frischwasserverbrauch 

ermittelt, zeigt die 

Erfahrung, dass die tatsächlich 

anfallende Abwassermenge niedriger 

ist. Viele thermische Prozessschritte 

reduzieren durch Verdampfen 

oder Verdunstung die eingesetzte 

Frischwassermenge. Zudem 

können mechanische Wasseruhren 

Messungenauigkeiten von bis zu 

± 8 % aufweisen. 

Bild 1. OUSAF11 mit 

Memograph CVM40: optische 

Detektion von Phasenwechsel 

beim Produktausschieben. 

Lösungen zur Reduzierung 

des Abwasseraufkommens 

Bereits im Prozess lässt sich mit Hilfe 

von Messtechnik beim Ausschieben 

von Produkt mit Wasser durch eine 

exakte Feststellung des Phasenübergangs 

das Abwasseraufkommen 

reduzieren. Manchmal wird 

dieser vom Anlagenbediener an 

einem Schauglas in der Rohrleitung 

oder durch eine fest vorgegebene 

Zeitkonstante in der Steuerung 

ermittelt. Mit einer Leitfähigkeitsmessung 

(z. B. Smartec S) lässt sich 

in vielen Anwendungen dieser 

Schritt automatisieren. Ist eine Phasentrennung 

auf Grund zu ähn - 

licher Leitfähigkeitswerte schlecht 

möglich, so bieten die Messsysteme 

Liquiphant M Dichte mit dem Dichterechner 

FML621 oder der glasfreie 

und CIP-/SIP-fähige Trübungssensor 

OUSAF11 mit dem Memograph 

CVM40 weitere Möglichkeiten. Das 

letzt genannte Trübungsmesssystem 

zeigt auch Milchproduktverluste 

im Abwasserzulauf an, wie sie 

durch zu früh begonnene Reinigungsschritte 

am Tankwagen in 

der Milchannahme oder an anderen 

Produktionsbehältern auftreten 

können. 

Lösungen zur Überwachung 

des Abwassers 

An erster Stelle steht die genaue 

Mengenerfassung des anfallenden 

Abwassers. Das magnetisch-induktive 

Durchflussmessgerät Promag P 

eignet sich sowohl zur Erfassung 

der verbrauchten Frischwasser- 

 

Bild 2. Messstation CE4: Probenahme, Registrierung 

und Messung der wichtigsten Parameter 

pH, Temperatur, Leitfähigkeit, gelöster 

Sauerstoff, Trübung vor Ort. 

November 2011 


Fokus 


Bild 3. Neutralisationsanlage einer Brauerei: 

vollautomatische Behandlung des Abwassers 

gemäß Einleitungsvorschriften. 

menge als auch des Abwassers. Soll 

das Abwasser im Labor untersucht 

werden, übernehmen Probenehmer 

die automatische Sammlung der 

Abwasserproben. Dieses kann zeitoder 

ereignisgesteuert geschehen. 

Wichtig ist die gekühlte Aufbewahrung 

bis zur Untersuchung. Vom 

portablen Gerät Liquiport 2010 

über stationäre Lösungen, wie die 

Liquistation CSF48, bis hin zur Messstation 

CE4, die zusätzlich zur Probenahme 

vor Ort auch gleich misst, 

können alle Anforderungen der 

Überwachung entsprechend abgedeckt 

werden. Die Vor-Ort-Messung 

durch eine Messstation oder Einzelmessstelle 

kann die Parameter pH, 

Temperatur, Leitfähigkeit, gelöster 

Sauerstoff, Trübung, Nitrat, SAK 

(spektraler Absorptionskoeffizient) 

und Chlorid erfassen. Zur Überwachung 

der Nährstoffe Ammonium, 

Bild 4. Automatisierungsschema der 

Neutralisationsanlage bei Vivil. 

Phosphat haben sich die Analysatoren 

Stamolys CA71 bewährt, die 

einer automatisch entnommenen 

und aufbereiteten Probe durch Reagenzienzugabe 

den betreffenden 

Nährstoffgehalt nach Farbreaktion 

photometrisch auswerten. Die Summenparameter 

CSB (Chemischer 

Sauerstoffbedarf), BSB (Biologischer 

Sauerstoffbedarf) und TOC (Total 

Organic Carbon) hingegen können 

reagenzeinfrei durch die UV/VIS- 

Spektrometer-Systeme STIP-scan 

erfasst werden. Somit kann eine 

Frachtermittlung lückenlos online 

erfolgen, bezahlt werden muss nur 

die wirklich eingeleitete Fracht. 

Lösungen zur 

Abwasserbehandlung 

Da in fast allen Bereichen der 

Lebensmittel- und Getränkeindustrie 

die Reinigung durch einen CIP- 

Prozess geschieht, fallen entsprechend 

saure oder alkalische Abwässer 

an, die vor der Einleitung neutralisiert 

werden müssen. 

Endress+Hauser bietet hierzu 

Lösungen an, die das Engineering 

(Pflichtenheft, Verfahren, Hard-/ 

Software), den Anlagenbau (Behälter, 

Pumpen, Ventile), die Messtechnik, 

sowie den Schaltschrankbau 

mit Steuerung, Visualisierung und 

Registrierung beinhalten. Abgerundet 

werden diese Pakete durch 

Dienstleistungsangebote für Inbetriebnahme 

und Schulung des Be - 

dien personals. Solche Abwasserneutralisationsanlagen 

untergliedern 

sich typischerweise in drei 

Bereiche: Stapeltank, Neutralisationstank, 

Vorratstanks mit Säure und 

Lauge. Anfallende Abwässer werden 

in einem Stapelbehälter gesammelt, 

welcher mit einem Rührwerk, 

einer Füllstands- und pH-Messeinrichtung 

ausgestattet ist. Die Zuführung 

zum Neutralisationstank re - 

guliert eine frequenzgesteuerte 

Pumpe, die Förderleistung wird 

durch den Höhenstand und pH- 

Wert im Stapeltank bestimmt. Auch 

der Neutralisationstank ist mit 

Abwasserneutralisation bei Bonbonhersteller VIVIL 

Das Offenburger Unternehmen, das besonders für seine Pfefferminzbonbons 

bekannt ist, betraute Endress+Hauser im Zuge einer Modernisierungsmaßnahme 

mit der Automatisierung seiner Durchlaufneutralisationsanlage. 

Als Indirekteinleiter muss VIVIL den pH-Wert des 

mit durchschnittlich 20 m 3 /h anfallenden Abwassers von 2,8 bis 8 

auf pH 6,5 bis 10 anheben. Die Anlage besteht aus folgenden Komponenten: 

Neutralisationsbecken mit Rührwerk 

pH- und Füllstandsmessung 

Dosierpumpe mit zwei Lauge-Vorratsbehältern 

Schaltschrank mit SPS und Bedienpanel 

Bildschirmschreiber 

Durchflussmessung im Auslauf 

Das saure Abwasser aus der Produktion wird in das Neutralisationsbecken 

geleitet. Gleichzeitig fließt bereits neutralisiertes Wasser über 

einen Überlauf aus dem Tank zum öffentlichen Kanalnetz. Die SPS 

durch eine pH-Messung, die Dosierung der zur Neutralisation erforderlichen 

Laugemenge. Das Rührwerk sorgt für die Durchmischung 

des zulaufenden Abwassers. Im Ablauf wird die Menge, Temperatur 

und der pH des eingeleiteten Abwassers über den Bildschirmschreiber 

Memograph M rückverfolgbar dokumentiert. Damit ist man bei 

VIVIL sicher, dass das Abwasser jederzeit den gesetzlichen Anforderungen 

entspricht. 

November 2011 



Fokus 

Einfach sicher! 

Bild 5. Abwassermengenerfassung mit dem 

Promag 50P. 

einem Rührwerk, Füll-, Grenzstand- und pH-Messung 

ausgestattet. Die zur Neutralisierung entsprechend 

ermittelten Mengen an Säure oder Lauge werden über 

Dosierpumpen zugeführt. Die Steuerung berücksichtigt 

entsprechende Anlagen zustände wie Produktionsstillstand, 

Urlaubs- oder Wochenendzeiten. 

Will man die Abwasserkosten durch Fällung oder 

Reduzierung von Schadstoffen weiter senken, so sind 

diese Anlagen entsprechend erweiterungsfähig. 

Bestehende Anlagen 

richtig gewartet 

Hat man einmal mit einem durchdachten Konzept zur 

Transparenz der Abwassermengen und -zusammensetzung 

die Kosten im Griff, empfiehlt es sich, regelmäßige 

Wartungen aller Messstellen durchzuführen. 

Endress+Hauser bietet hierzu die passenden Service- 

Dienstleistungen an. Von der pH-Messung über die 

Durchflussmessstelle bis hin zum Analysator, mit regelmäßigem 

Ersatz der Verbrauchsmaterialien, kann ein 

entsprechender Wartungsvertrag ab geschlossen werden. 

Somit sind auch die Instandhaltungskosten transparent 

und einfach budgetierbar zu gestalten. 

Fazit 

Abwasserkosten als fixen Kostenblock zu betrachten, 

heißt, den Blick für Einsparpotenziale zu verschließen. 

Schon die einfachste Lösung zur Erfassung der anfallenden 

Abwassermenge mittels Durchflussmessung, die 

mit Registrierung und Inbetriebnahme Investitionskosten 

von rund 6000,00 Euro verursachen, amortisiert sich 

in vielen Fällen bereits nach einem Jahr. Für weitere 

Lösungen lässt sich diese Zeit relativ einfach berechnen. 

Kontakt: 

Endress+Hauser Messtechnik GmbH+Co. KG, 

Sabine Benecke, MarCom Manager, 

D-79576 Weil am Rhein, 

Tel. (07621) 975-410, Fax (07621) 975-20410, 

E-Mail: sabine.benecke@de.endress.com 

G450/G460 mit Funktionsprüfung 

Zur Freimessung in explosionsgefährdeten Bereichen dürfen 

nur Gaswarngeräte eingesetzt werden, bei denen die messtechnische 

Funktionsfähigkeit für den Explosionsschutz 

nachgewiesen ist. Nur mit einem funktionsgeprüften Gerät, 

das nach den strengen Richtlinien der EG Baumusterprüfbescheinigung 

geprüft wurde, können Sie wirklich sicher sein. 

Das Mehrgas-Messgerät Microtector II G460 und G450 

erfüllt die Normen EN 60079-29-1 und EN 50104. 

Das bedeutet für Sie mehr Schutz - vor mehr als 7 Gasen 

gleichzeitig - und mehr Sicherheit. Zusammen mit praxiserprobten 

Funktionen und dem umfangreichen Systemzubehör 

wird das G460/G450 jedem Anforderungsprofil gerecht. 

Überzeugen Sie sich selbst. 

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Fokus 


Sonoxide Ultraschallwasserbehandlungssystem 

von Ashland 

Das Wasserbehandlungsprogramm von Ashland bietet verbesserte 

Mikrobenbekämpfung und Umweltverträglichkeit 

Olaf Pohlmann 

Ausgangssituation: Die Marienhütte in Graz, Österreich, ist mit einer Produktionskapazität von 380 000 Tonnen 

pro Jahr der einzige österreichische Hersteller von Betonstabstahl für die Verstärkung von Beton. Seit über zehn 

Jahren ist Ashland Austria der Partner von Marienhütte im Bereich Wasserbehandlung und ist verantwortlich für 

die Chemikalienlieferung, Dosierung, Kontrolle und dem Service vor Ort. 

Kühlsystem Marienhütte. © 2011, Ashland 

Im Jahr 2008 installierte Marienhütte 

ein neues Tempcore-Verfahren, 

bei dem der gerippte Betonstahl 

nach der Warmwalzanlage 

durch eine spezielle Wasserkühlanlage 

geführt wird. Dieses innovative 

Kühlsystem führte dem System der 

Marienhütte weitere 500 m ³ Wasser 

zu und erhöhte somit das gesamte 

Kühlwasservolumen auf 1 500 m ³ . 

Aufgrund dieser großen Kühlwassermenge 

wollte Marienhütte den 

Einsatz sowie die Kosten der Wasseraufbereitungschemikalien 

unter 

Berücksichtigung ihrer aktuellen 

behördlichen Genehmigungen neu 

bewerten. Marienhütte forderte 

Angebote von mehreren Dienstleistern 

in der Wasseraufbereitungsbranche 

an, darunter auch Ashland. 

Ashland schlug das Sonoxide 

Ultraschall-Wasserbehandlungssystem 

zur Mikrobenbekämpfung in 

Verbindung mit einem Programm 

zur Ablagerungsverhinderung, 

einem Flockungsmittel zur Entfernung 

feiner Eisenpartikel aus dem 

Stahlherstellungsprozess und einem 

Überwachungsgerät zur Messung 

der Leistungskennzahlen vor. 

Die Lösung: Da das Sonoxide- 

System eine chemikalienfreie 

Methode ist, war Marienhütte der 

Meinung, dass das Angebot von 

Ashland die Erfolgskriterien am besten 

erfüllen würde. 

Ashland arbeitete mit den Ingenieuren 

der Marienhütte zusammen, 

um das Sonoxide-System in 

einem zweiphasigen Ansatz zu 

implementieren. Zuerst wurden 

zwei Prototypen der extra entwickelten 

Sonoxide B70-Einheiten installiert, 

um einen Seitenstrom des 

neuen Tempcore-Systems mit 

einem Volumen von 140 m ³ /h zu 

behandeln. Während dieser 

Anfangsphase liefen die Einheiten 

gemeinsam mit einer Chlorbehandlung, 

um die Behandlung des kompletten 

Systems sicherzustellen. 

Nach einigen Monaten mit 

guten Ergebnissen wurde die Chlorbehandlung 

abgebrochen und drei 

weitere Einheiten installiert, die 

Volumen von 210 m ³ /h behandelten. 

Durch die Anwendung von Sonoxide 

zur Behandlung des kompletten Systems 

sank im Laufe der nächsten 

Monate das Bakterienniveau deutlich 

und blieb anschließend auf einem 

konstant niedrigen Niveau. 

Die Vorteile: Das Kühlsystem der 

Marienhütte ist bereits seit fast zwei 

Jahren in Betrieb und zeigt gleich 

bleibend gute Ergebnisse durch den 

Einsatz der Sonoxide-Behandlung. 

Die Mikrobenbekämpfung wird 

regelmäßig von Ashland kontrolliert 

und zeigt ein Niveau von 10 3 , gelegentlich 

10 4 CFU/mL, was dem Industriestandard 

entspricht. 

Zu den wichtigsten Vorteilen, die 

Marienhütte durch dieses Programm 

erzielte, gehören: 

"" 

Beständig niedrige Gesamtkeimzahlen 

und gute Legionellenbekämpfung 

"" 

Zuverlässigeres Wasseraufbereitungsprogramm 

"" 

Reduzierte Umweltbelastung 

aufgrund des Abbruchs der 

Chlorbehandlung 

"" 

Verbesserte Arbeitsplatz- und 

Mitarbeitersicherheit dank 

Abbruch der Chlorbehandlung 

"" 

Keine Interaktion der Benutzer 

mit der Behandlung 

Heute behandelt Marienhütte alle 

offenen Kühlwassersysteme mit 

dem Sonoxide Ultraschall-Wasserbehandlungssystem 

von Ashland. 

November 2011 



Fokus 

Total Plate Counts (CFU/ml) 

10 6 Chemical 2 Sonoxide units 

5 Sonoxide units 

10 5 

Orig. Cooling System 

New Tempcore System 

10 4 

CFU/ml 

10 3 

10 2 

START 2 SONOXIDE 

Tempcore 

3 SONOXIDE 

Original Cooling System 

10 1 

12. Feb. 

13. Mar. 

12. Apr. 

12. May. 

11. Jun. 

11. Jul. 

10. Aug. 

9. Sep. 

9. Oct. 

8. Nov. 

8. Dec. 

7. Jan. 

6. Feb. 

8. Mar. 

7. Apr. 

7. May. 

Date 

6. Jun. 

6. Jul. 

5. Aug. 

4. Sep. 

4. Oct. 

3. Nov. 

3. Dec. 

2. Jan. 

1. Feb. 

3. Mar. 

2. Apr. 

2. May. 

1. Jun. 

1. Jul. 

Anlage Marienhütte. © 2011, Ashland 

© 2011, Ashland 

Kundenaussage: 

„Der Einsatz der Sonoxide-Technik 

ist ein wichtiger Bestandteil in der 

Reduktion von umweltschädlichen 

Substanzen in unserem Unternehmen, 

wie zum Beispiel von Bioziden. 

Zusätzlich zu geschlossenen Wassersystemen 

aus Nachhaltigkeitsgründen 

ist Sonoxide die zweitbeste 

Methode, die uns bei der 

Erreichung unserer Ziele im Bereich 

Umweltschutz und Wassermanagement 

unterstützt. Wir möchten 

unsere Sonoxide-Behandlung nicht 

mehr missen.“ 

DI. Fohringer, CTO, Marienhütte 

Kontakt: 

Olaf Pohlmann, 

SONOXIDE Commercial Lead EMEA, 

Ashland Hercules Water Technologies, 

Ashland Industries Nederland BV, 

Pesetastraat 5, 

NL-2991 XT Barendrecht, 

E-Mail: opohlmann@ashland.com 

7.-9.2.2012 

Essen /Germany 

GAS ALS TREIBER DER ENERGIEWENDE 

ANALYSIEREN SIE NEUESTE ENTWICKLUNGEN UND STRATEGIEN AUF 

DEM KONGRESS DER E-WORLD ENERGY & WATER 

Das goldene Zeitalter des Gas 

und die Perspektiven für den 

deutschen Markt 

Gaspreise, Ölpreise, Kohlepreise: 

Zusammenhang und Bedeutung 

der Preisentwicklungen 

Wärmemarkt und Stromerzeugung 

im Zeichen der 

„Energiewende“ 

Shale Gas in Europa: 

Welche Potenziale 

bestehen wirklich? 

Gasvertrieb: 

Ein Geschäftsmodell für 

den Endkundenvertrieb 

Wie behaupten sich kleinere 

Stadtwerke im Gasmarkt? 

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Fokus 


JUMO mTRON T – Your System 

Sichere Messwerterfassung, Regelung und Automatisierung 

JUMO mTRON T ist ein neues Mess-, Regel- und Automatisierungssystem aus dem Hause JUMO – mit durchgängig 

aufeinander abgestimmten Komponenten. Das modular aufgebaute System kann mit seinen universellen 

I/O Modulen, der flexiblen Anschlusstechnik und der umfangreichen Kommunikations-, Auswerte- und 

Automatisierungssoftware in den unterschiedlichsten Branchen eingesetzt werden. Angefangen bei der 

Lebensmittelindustrie über den Ofenbau bis hin zum Maschinenbau. Die hohe Messgenauigkeit und Regelgüte 

sowie die robuste und servicefreundliche Mechanik des Systems runden das Angebot für den Anwender ab. 

Der Sicherheitsaspekt stand 

während des Engineeringprozesses 

im Vordergrund. Alle Eingänge 

des Mehrkanal-Reglermoduls 

sowie des Analogeingangmoduls 

4-Kanal sind galvanisch 

getrennt. Dies bedeutet für den 

Anwender eine sichere und störungsresistente 

Erfassung seiner 

Messwerte. 

Die erfassten Messdaten können 

komfortabel mittels einer Software 

visualisiert und anschließend für 

weitere Zwecke manipulationssicher 

archiviert werden. Der Anwender 

hat von der Messdatenerfassung 

bis zur Archivierung keine 

Sicherheitslücken im Aufzeichnungs- 

und Automatisierungsprozess. 

Ein weiterer Sicherheitsaspekt, 

der berücksichtigt wurde, ist die 

bewährte und autarke Regelung. 

JUMO mTRONT T kann mit bis zu 30 

modularen Mehrkanal-Reglermodulen 

pro CPU 120 autarke Regelkreise 

gleichzeitig steuern. Das 

bedeutet, dass im Fall eines CPU- 

Stopps die Regelkreise weiterhin 

zuverlässig ihre Regelaufgabe erfüllen 

können. 

Bei Ausfall eines der Mehrkanal- 

Reglermodule kann dieses ohne 

großen Aufwand mittels Plug-and- 

Play ersetzt werden, sodass der Prozess 

keinen langen Stillstandszeiten 

ausgesetzt ist. Der Anwender erhält 

durch diese Funktionen ein Höchstmaß 

an Sicherheit und Zuverlässigkeit 

für seine Anlage. Der 100 000- 

fach bewährte JUMO-Regelalgorithmus 

rundet die Anforderungen an 

ein zuverlässiges System ab. Durch 

die Freischaltung der Soft-SPS 

CoDeSys V3 ist JUMO mTRON T in - 

dividuell erweiterbar zu einem vollständigen 

und leistungsfähigen 

Automatisierungssystem. 

JUMO mTRON T bietet dem 

Anwender durch seine komplett 

aufeinander abgestimmten Komponenten 

eine funktionsübergreifende 

Gesamtlösung aus einer 

Hand. 

Multifunktionspanel 

mit Modulanordnung 

auf 

Hutschiene. 

Kontakt: 

JUMO GmbH & Co. KG, 

Moritz-Juchheim-Straße 1, 

D-36039 Fulda, 

Thomas Diel, Product Manager, 

Tel. (0661) 6003-648, 

Fax (0661) 6003-508, 

E-Mail: thomas.diel@jumo.net 

November 2011 



Fokus 

Industrielle Breitbandanbindung 

mit INSYS icom-Geräten 

Die industrielle Welt wird zunehmend 

dezentral, und immer 

häufiger entstehen virtuelle Unternehmen. 

Lokale Netzwerke müssen 

in solchen Fällen intelligent erweitert 

werden, entfernte Stationen 

und Anwendungen benötigen effiziente 

Anbindungen. Moderne 

Applikationen erfordern dabei leistungsfähige 

Netze – Breitbandanbindungen 

mit industrietauglichen 

Geräten werden daher zunehmend 

zum Erfolgsfaktor. Der Ausbau und 

die Modernisierung vorhandener 

Firmennetze z. B. über Glasfaserkabel 

sind allerdings teure Unterfangen. 

DSL – im Konsumentengeschäft 

längst als Standard etabliert 

– ist eine kostengünstige Alternative. 

Anwendungsgebiete sind beispielsweise 

Wasser-/Abwassersysteme, 

Energieverteilung, Facility 

Management oder Videoüberwachung. 

SDSL-Lösungen verbinden 

lokale Netzwerke oder entfernte 

Ethernet-Geräte über konventionelle 

Telefondrähte, die oftmals 

bereits vorhanden sind. Über SDSL 

werden gleichzeitig sowohl Netzwerkdaten 

(IP) als auch serielle 

Daten (RS232) transportiert. Damit 

bieten SDSL-Router auch schnellen 

Ersatz für serielle Standleitungen 

und überbrücken dabei Distanzen 

von bis zu 7 km. 

Die neuen SDSL/SHDSL-Router 

von INSYS icom erreichen mittels 

zwei paralleler SDSL-Kanäle bis zu 

11,4 Mbit/s. Die hohe Datenrate 

wird in beiden Richtungen (Up- und 

Download) erreicht. Je nach Einsatzsituation 

können zwei Geräte im 

Das DSL-Portfolio von INSYS icom. 

paarweisen Einsatz eine Standleitung 

zur transparenten Netzwerkverbindung 

(Bridging, Ethernet- 

Extender) aufbauen oder zwei 

getrennte Netzsegmente als Router 

miteinander verbinden. ADSL- 

Lösun gen realisieren den schnellen 

Fernzugriff als Zugang zum Internet. 

Die neuen ADSL-Lösungen von 

INSYS icom ermöglichen auf Basis 

der aktuellen Standards ADSL/ 

ADSL2/ADSL2+ Datenraten von bis 

zu 25 Mbit/s. Sind eine PC-basierte 

Steuerung oder ein Datenlogger 

bereits vorhanden, kann alternativ 

zu den Routern auf kostengünstige 

INSYS icom-Modems zurückgegriffen 

werden. INSYS icom-Lösungen 

sind als embedded-Module oder 

zur Montage auf DIN-Hutschienen 

erhältlich. Die reinen ADSL-Modems 

lassen sich einfach per Telnet oder 

Browser (lokal, remote) konfigurieren; 

die Konfiguration der Router 

erfolgt über eine Weboberfläche 

mit Schnellstartseite für die einfache 

Erstinbetriebnahme. Alle erweiterten 

Funktionen für Sicherheit 

(Firewall, VPN) und Adressverwaltung 

(NAT, DHCP) sind auf INSYS 

icom-Routern vorhanden. Dank 

einer so genannten Linux-Sandbox, 

die in den Routern integriert ist, 

können Anwender Skripte und Programme 

selbst programmieren und 

starten sowie Daten sammeln und 

verarbeiten, ohne dass der Router in 

seiner Funktionalität beeinträchtigt 

wird. Alternativ bietet INSYS icom 

für die schnelle Datenübertragung 

über das Stromnetz den zur Montage 

auf DIN-Hutschienen geeigneten 

INSYS Powerline-Adapter an. 

Kontakt: 

INSYS MICROELECTRONICS GmbH, 

Waffnergasse 8, 

D-93047 Regensburg, 

Tel. (0941) 5 86 92 – 0, 

Fax (0941) 5 86 92 – 45, 

E-Mail: info@insys-icom.de, 

www.insys-icom.de 

November 2011 


Fokus 


Online-Messtechnik für schwierigste 

Abwasserapplikationen 

Die Anforderungen an ein 

Online-TOC-Messsystem für 

schwierige Wasserapplikationen 

sind hoch. Es wird eine robuste 

Technik für hohe Partikeldichten 

und hohe Salzgehalte gefordert. 

Der QuickTOC ultra , eine Weiterentwicklung 

der erfolgreichen 

QuickTOC®-Reihe der LAR AG, integriert 

alle Anforderungen in einem 

Gerät. Mit Hilfe des einzigartigen 

Injektionssystems werden partikelhaltige 

Proben problemlos injiziert 

und gemessen. Die bewährte und 

patentierte katalysator-freie Hochtemperaturmethode 

bei 1200 °C 

gewährleistet eine Oxidation aller 

organischen Bestandteile der Probe. 

Bei einer derart hohen Temperatur 

werden Salze problemlos aufgeschmolzen. 

Verstopfungen durch 

Salzablagerungen im Reaktor werden 

somit vermieden. Die Multistrom-Option 

ermöglicht die gleichzeitige 

Messung von bis zu sechs 

Probenströmen. 

Mit all diesen Eigenschaften eignet 

sich der QuickTOC ultra besonders 

zur Überwachung und Steuerung 

von industriellen Prozessen 

sowie in der industriellen und kommunalen 

Abwasserbehandlung. 

Kontakt: 

LAR Process Analysers AG, 

Neukoellnische Allee 134, 

D-12057 Berlin, 

Tel. (030) 278958-59, 

Fax (030) 278958-700, 

E-Mail: marketing@lar.com, 

www.lar.com 

Der BonBloc. © BIBUS GmbH 

Kleinkläranlagensteuerungen mit und 

ohne Stromspar-Ventilblock 

Energieverbrauch und Ablaufoptimierung 

haben höchste Priorität. 

Eine bedarfsgerechte Steuerung 

von Ablaufprozessen schont aber 

nicht nur den Energieverbrauch 

und damit die Umwelt, sondern 

auch den Verschleiß der eingesetzten 

Maschinenbauteile. 

Unter diesen Aspekten hat die 

BIBUS GmbH mit dem Sequetrol 

und dem BonBloc das Portfolio im 

Bereich Umwelttechnik erweitert. 

Der Sequetrol bietet in der Basisversion 

eine einfache Steuerung mit 

LED-Display und Betriebsstundenzähler. 

Ein Netzausfallalarm ist 

ebenfalls enthalten. Die übersichtliche 

Programmerstellung erfolgt 

mit Hilfe einer Excel®Tabelle. Auf 

Kundenwunsch kann diese Steuerung 

optional erweitert werden. 

Weitere Bausteine sind unter anderem 

LCD-Display, frei programmierbare 

Menüstruktur, Touchscreen, 

Fernabfrage/-steuerung über GSM 

oder W-LAN. Der BonBloc vereint 

einen Stromsparventilblock mit 

einer integrierten Ablaufsteuerung 

für SBR-Kleinkläranlagen. 

Die Steuerungsbausteine sind 

analog zur Sequetrol frei und kundenspezifisch 

wählbar. 

Der Ventilblock besteht aus 

einem Eingang 1“ oder ½“ und vier 

Ausgängen ½“ oder ¼“. Anstelle der 

herkömmlich verwendeten elektromagnetischen 

Ventile, bedient sich 

der BonBloc einer bewährten 

Schrittmotoren-Technik aus der 

Automobilindustrie. Die wesentlichen 

Vorteile dieser Ventiltechnik 

sind zuverlässige und geräuschreduzierte 

Schaltvorgänge sowie 

ein geringerer Energieverbrauch. 

Kontakt: 

BIBUS GmbH, 

Oliver Howein, 

Lise-Meitner-Ring 13, 

D-89231 Neu-Ulm, 

Tel. (0731) 20769-686, Fax (0731) 20769-620, 

E-Mail: oh@bibus.de, www.sauerbibus.de 

November 2011 



Fokus 

C3 Compact-Condition-Controller 

Die Firma Unitro-Fleischmann 

stellt auf der SPS, 22. bis 

24. November 2011, Nürnberg, erstmalig 

ihre C3 Serie vor. 

Bei dieser Serie handelt es sich 

um eine in Kooperation mit einer 

Hochschule durchgeführten, völligen 

Neuentwicklung von kompakten, 

intelligenten, modularen Fernwirk-Komponenten 

im 22,5 mm 

Aufschnappgehäuse mit integriertem 

Hutschienenbus. 

Die momentane Ausbaustufe 

beinhaltet: 

"" 

Digitale 8fach I/O Module 24V 

AC/DC bzw. Relaisausgänge 

potenzialfrei. 

"" 

Analogmodul 4fach wahlweise 

IN/Out 0–10V/0–20mA/PT 100 

mit Potenzialtrennung. 

"" 

LON-Bus Modul FT 5000 und 

"" 

LON-Bus Powerline Modul PL 

3150 jeweils mit USB Parametrierschnittstelle. 

In Kürze sind folgende Schnittstellen 

lieferbar: 

"" 

Ethernet- TCP/IP mit Remote 

Manager 

"" 

Telefon-Sprachmeldung 

"" 

Fernalarmierung über 

VDS-Protokoll 

"" 

GSM/GPRS 

Drahtlos Datenübertragung 

"" 

LWL Datenübertragung 

"" 

Klartextanzeige mit 

Protokolldrucker 

Durch die verschiedenen Schnittstellen 

und die montagefreundlichen 

Aufschnappgehäuse mit 

Steck-Schraubklemmenanschluss 

ist das System universell einsetzbar 

zur Steuerung und Überwachung 

von Versorgungs- und Betriebseinrichtungen. 

Der C3 Compact-Condition-Controller. 

Kontakt: 

Unitro-Fleischmann, 

Inhaber: Jürgen Fleischmann, 

Gaildorfer Straße 15, 

D-71522 Backnang, 

Tel. (07191) 141-0, 

Fax (07191) 141-299, 

www.unitro.de 

November 2011 


Nachrichten 

Branche 

Sauberes Wasser durch deutsch-russische Kooperation 

Erster Russian-German Water Partnership Day in Moskau 

Im Pestrowski- 

Schloss startete 

die zweitägige 

Veranstaltung 

von 

German Water 

Partnership. 

Quelle GWP 

Der erste Russian-German Water 

Partnership Day fand vom 26. 

bis 27. Oktober 2011 in Moskau 

statt. Ziel der Veranstaltung war es, 

sowohl die politischen Aspekte als 

auch die wirtschaftlichen Möglichkeiten 

und Rahmenbedingungen 

für eine internationale Zusammenarbeit 

im Bereich der Wasserwirtschaft 

zu diskutieren, bestehende 

Kontakte und Netzwerke zu intensivieren 

und neue Vernetzungen zu 

initiieren. 

Am ersten Tag der Veranstaltung 

sprachen im Petrowski-Schloss, 

dem Empfangshaus der Moskauer 

Regierung, hochrangige Vertreter 

aus dem Föderationsrat der Russischen 

Föderation, den deutschen 

und russischen Ministerien sowie 

den Wasservereinigungen und -Verbänden 

beider Länder über politische 

und wirtschaftliche Ansätze für 

effektive Kooperation im Bereich 

Wasser und Abwasser. 

Im Fokus des zweiten Veranstaltungstages 

standen verschiedene 

informative Fachvorträge deutscher 

Unternehmen und russischer Entscheidungsträger 

sowie Roundtable-Gespräche 

zu den Themen 

Finanzierung, Kommunale Wasserwirtschaft 

und Industriewasserwirtschaft. 

Hintergrundinformation 

Landesweit sind erst 75 Prozent der 

Bevölkerung an die zentrale Trinkwasserversorgung 

angeschlossen. 

Das bedeutet, dass über 30 Millionen 

Menschen ihr Wasser aus dem 

Brunnen oder aus anderen Quellen 

beziehen. Doch auch die zentrale 

Versorgung garantiert kein sauberes 

Wasser aus dem Hahn. Laut Wasserstrategie 

werden nur knapp 60 

Prozent der in die zentrale Wasserversorgung 

eingespeisten Menge 

(pro Jahr 18 Kubikkilometer) zuvor 

aufbereitet und gereinigt. Nicht 

zuletzt vor diesem Hintergrund hat 

die Regierung in Moskau die strategische 

Bedeutung der kostbaren 

Ressource erkannt und eine Wasserstrategie 

verabschiedet, die Maßnahmen 

für die nächsten zehn Jahre 

definiert. Von der rationelleren Nutzung 

der Ressourcen, über die Verringerung 

der Transportverluste 

und Verbesserung der Trinkwasserqualität 

bis hin zur Verringerung der 

Wasserintensität des Bruttoinlandsprodukts. 

Die Wasserstrategie und das 

Programm „Reines Wasser“ 

Neben der Wasserstrategie hat Moskau 

noch ein staatliches Programm 

„Sauberes Wasser“ erarbeitet, in 

dem konkret Maßnahmen zur Trinkwasserversorgung 

und Abwasseraufbereitung 

beschrieben werden. 

In dieses Programm sollen jährlich 

20 Mrd. Rubel (rund 500 Mio. Euro) 

aus dem Staatshaushalt fließen. 

Dafür ist Russland auf die 

Unterstützung privater Partner 

angewiesen, die im Rahmen von 

Public Private Partnerships die 

Anlagen modernisieren und das 

entsprechende Know-how für den 

Betrieb mitbringen. 

Für die deutschen Unternehmen 

sind somit zentrale Fragestellungen: 

Wie können Know-how, Technologie 

und Erfahrung aus der ganzen 

Breite des Wassersektors in die Weiterentwicklung 

der russischen Wasserwirtschaft 

integriert werden? 

Welche Kooperationen und Finanzierungsmodelle 

sind geeignet? 

GWP als zentraler 

Ansprechpartner 

Aktuell bündelt GWP 332 Mitglieder 

aus dem gesamten Wassersektor 

unter dem Dach von German Water 

Partnership ihr Wissen und ihre 

Erfahrungen, und transferieren 

deutsches Know-how und innovative 

Technologien international. 

Experten der Wasserbranche aus 

Industrie und Forschung haben sich 

im Länderforum Russland, eines der 

17 internationalen regionalspezifischen 

Arbeitsgremien von GWP, 

zusammengeschlossen. Ziel des 

Länderforums ist es, in der Zielregion 

langfristige Kontakte aufzubauen, 

Projekte anzustoßen und 

nach den Anforderungen des Landes 

individuell angepasste wasserwirtschaftliche 

Lösungen zu erarbeiten. 


www.germanwaterpartnership.de 

November 2011 


Branche 

Nachrichten 

Uferschutz und Ökologie 

Internetportal informiert über technisch-biologische Ufersicherungen 

an Binnenwasserstraßen 

Um die Ufer von Binnenschifffahrtsstraßen 

dauerhaft vor 

Erosion und hydraulischen Belastungen 

durch den Schiffsverkehr zu 

schützen, sicherte man sie im 

Bereich der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung 

des Bundes (WSV) 

bislang in der Regel mit Steinschüttungen 

oder Spundwänden. Inzwischen 

bieten sich jedoch komplex 

aufgebaute technisch-biologische 

Ufersicherungen als ökologisch verträgliche 

Alternative dazu an: Der 

innovative Uferschutz setzt auf eine 

geschickte Kombination technischer 

Maßnahmen mit einem darauf 

abgestimmten Bewuchs unterschiedlicher 

Pflanzenarten. 

Allerdings sind die technischbiologischen 

Uferbefestigungen 

noch nicht ausgereift. Erste Erfahrungen 

liegen vor, wurden allerdings 

hauptsächlich an kleineren 

Fließgewässern gesammelt. Bei der 

Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie 

(EG-WRRL), die 

einen Schwerpunkt auf die ökologischen 

Aspekte bei Aus- und Neubauten 

sowie beim Unterhalt von 

Wasserstraßen legt, geht es nun 

auch darum, ein den bisherigen 

Uferschutzmaßnahmen entsprechendes, 

verlässliches Regelwerk 

für technisch-biologische Ufersicherungen 

zu schaffen. 

In einem gemeinsamen Forschungsprojekt 

ermitteln deshalb 

Wissenschaftler und Ingenieure der 

Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) 

und der Bundesanstalt für Gewässerkunde 

(BfG) systematisch das 

Potenzial der technisch-biologischen 

Uferbefestigungen. In um - 

fangreichen Untersuchungen testen 

sie unter anderem deren hydraulische 

Belastbarkeit unter 

Schifffahrtsbedingungen und entwickeln 

Ansätze für die Weiterentwicklung 

dieser innovativen Ufersicherungsmaßnahmen. 

Relaunch des Internetportals 

Unter der Adresse http://ufersicherung.baw.de 

gibt jetzt ein neu 

gestaltetes und übersichtlich 

strukturiertes Internetportal 

Auskunft zum Stand 

der gemeinsamen Forschungs- 

und Entwicklungsarbeiten 

von BAW 

und BfG. Die Website bietet 

dem Nutzer jetzt noch 

mehr Service, gleichzeitig 

sind die Informa tionen zur 

technisch-biologischen 

Ufersicherung nun auch in 

englischer Sprache hinterlegt. 

Ebenfalls neu sind 

spezielle Hinweise für die 

Praxis. In einem Downloadbereich 

stehen Forschungsberichte, 

Vorträge 

und Veröffentlichungen, 

die aus dem Forschungsund 

Entwicklungsprojekt 

der beiden Bundeseinrichtungen 

heraus entstanden 

sind, zeitnah zur Verfügung. 


www.baw.de 

Aufbau eines Deckwerks. Die Ufersicherung mit 

Deckwerken hat sich an der Wasserstraße bewährt. 

Quelle/Urheberinfo: BAW 

Trinkwasserbehälter 

In bewährter Wiedemanntechnik sanieren wir jedes Jahr nahezu 

100 Trinkwasserbehälter, seit 1947, Jahr für Jahr. 

Von der Zustandsanalyse, Beratung und Ausarbeitung des 

Sanierungs kon zeptes bis zur fix und fertigen Ausführung. 

Abdichtung 

Betoninstandsetzung 

Rissinjektion 

Stahlkorrosionsschutz 

Zentrale 

65189 Wiesbaden 

Weidenbornstr. 7-9 

Tel. 0611/7908-0 

Fax 0611/761185 

Niederlassung 

01159 Dresden 

Ebertplatz 7-9 

Tel. 0651/42441-0 

Fax 0351/42441-11 

Wiedemann 

Instandsetzung und Schutz von Betonbauwerken 

Statische Verstärkung -CFK-Lamellen- 

Vergelung 

Spritzbeton / Spritzmörtel 

Mineralische Beschichtung 

Unsere Fachleuchte sind für Sie da, rufen Sie an! 

Besuchen Sie uns im Internet: 

www.wiedemann-gmbh.com 

Zertifiziert nach 

DIN EN ISO 9001:2008 

seit 1947 

November 2011 


Nachrichten 

Branche 

acqua alta in Hamburg als bedeutendes 

internationales Forum für Klimafolgen 

und Hochwasserschutz bestätigt 

Rund 70 Aussteller 

aus 

neun Ländern 

präsentierten 

sich auf der 

aqua alta. 

© Stephan 

Wallocha (WA) 

Unter dem aktuellen Eindruck 

der Flutkatastrophe in Südostasien 

ist in der europäischen 

Umwelthauptstadt Hamburg die 

acqua alta, Fachmesse mit internationalem 

Kongress für Klimafolgen, 

Hochwasserschutz und Wasserbau, 

zu Ende gegangen. Drei Tage, vom 

11. bis 13. Oktober 2011, lang präsentierten 

mehr als 70 Referenten 

aus 13 Nationen im CCH-Congress 

Center Hamburg neueste Forschungsergebnisse 

und diskutierten 

über Anpassungsstrategien in 

Deutschland und anderen Ländern 

sowie konkrete Maßnahmen insbesondere 

für den Hochwasser- und 

Küstenschutz. „Besonders erfreulich 

ist, dass sich der Auslandsanteil 

der Fachbesucher mit 39 Prozent 

nahezu verdoppelt hat. Damit hat 

die acqua alta erneut gezeigt, dass 

sie für Experten aus Wirtschaft, Wissenschaft 

und öffentlicher Hand ein 

wichtiges Forum für intensiven Wissenstransfer, 

Dialog und Networking 

ist“, zog Bernd Aufderheide, 

Vorsitzender der Geschäftsführung 

der Hamburg Messe und Congress, 

Bilanz. „Wir haben viel Bestätigung 

für die Notwendigkeit dieser Fachveranstaltung 

und für unser Konzept 

bekommen. Gerade jetzt wird 

deutlich, dass sich die globalen Folgen 

des Klimawandels nur durch 

gemeinsame internationale Bemühungen 

bewältigen lassen.“ 

Insgesamt besuchten rund 800 

Teilnehmer aus 17 Nationen die 

Messe, um sich über neueste Forschungsergebnisse, 

Projekte und 

Anpassungsstrategien zu informieren. 

Auf großes Interesse stießen 

ebenso die rund 70 Aussteller aus 

neun Ländern, die ihre Produktneuheiten 

und Dienstleistungen, unter 

anderem für Hochwasser- und Küstenschutz, 

Risiko- und Katastrophenmanagement, 

Wasserbau sowie 

Forschung und Entwicklung, 

präsentierten. 

Dr. Helge Wendenburg, Ministerialdirektor 

im Bundesumweltministerium, 

das die Schirmherrschaft über 

die Fachveranstaltung übernommen 

hatte: „Von der acqua alta sind 

wertvolle Impulse dafür ausgegangen, 

wie man Städte und Gemeinden 

fit macht, auch unter Klimawandel-Bedingungen 

zukunftsfest zu 

sein oder zu werden. Diese Fachveranstaltung 

hat deutlich gezeigt, dass 

man sich verstärkt über flexible und 

nachrüstbare Lösungen unterhält. 

Dies wird für alle Städte und Kommunen 

ganz wesentlich sein. Wir 

müssen die Verantwortlichen befähigen, 

mit den Risiken des Klimawandels 

umzugehen.“ 

Prof. Dr. Walter Leal, Leiter des 

Forschungszentrums „Applications 

of Life Sciences“ an der Hochschule 

für angewandte Wissenschaften 

Hamburg: „Die acqua alta ist sehr 

wichtig und stößt auch auf großes 

internationale Interesse – gerade 

jetzt, wo die Ereignisse in Südostasien 

zeigen, wie aktuell die Themen 

Klimafolgen und Hochwasserschutz 

sind. Zum einen ist sie ein 

gutes Forum, bei dem man die neuesten 

technologischen Entwicklungen 

präsentieren und über sie diskutieren 

kann. Zum anderen kamen 

hier nicht nur Wissenschaftler, sondern 

auch Vertreter von Industrie 

und öffentlicher Hand zusammen. 

Es ist leider eine Tatsache, dass sich 

Extremwetterereignisse wiederholen, 

daher wird die acqua alta weiter 

an Bedeutung gewinnen.“ Dr. Lam 

Hung Son, Mekong River Commission, 

Kambodscha: „Die Teilnahme 

an diesem internationalen Kongress 

war für uns eine sehr gute Gelegenheit, 

andere Experten zu treffen und 

unsere Arbeit darzustellen. Vor 

allem für das Networking war die 

acqua alta gut. Es ist sehr wichtig, 

hinsichtlich der Anpassungsstrategien 

international voneinander zu 

lernen.“ 

Die nächste acqua alta findet im 

Herbst 2013 auf dem Gelände der 

Hamburg Messe und Congress statt. 


www.acqua-alta.de 

November 2011 


ECWATECH 10TH ANNIVERSARY 

ECWATECH 

5-8 June 2012 

IEC «Crocus Expo», Moscow, Russia 

The Best Water Event 

in Russia, CIS and 

Eastern Europe 

ECWATECH-2012 

For more information visit 

www.ecwatech.com 

Approved 

Event

Nachrichten 

Branche 

Jubiläum: 10. Goldener Kanaldeckel des IKT 

Der „Goldene Kanaldeckel“ des IKT wird zehn Jahre alt 

Der „Goldene Kanaldeckel“ feiert 

in diesem Jahr sein 10. Jubiläum. 

Der „Oscar“ der Kanalbranche 

wird auf dem IKT-Forum „Klima, 

Energie und Kanalisation“ am 31. 

Begehrte Trophäe: „Oscar“ der Kanalbranche. 

Goldener Kanaldeckel 2010: Hans-Josef Düwel, Ludger 

Wördemann, Lothar Dören, Andrea Hollenberg, 

Mario Hecker, Roland W. Waniek (v.l.n.r.). 

Der Goldene Kanaldeckel wird während des IKT- 

Forums „Klima, Energie und Kanalisation“ verliehen. 

Januar 2012 verliehen. Weitere 

Informationen unter www.ikt.de/ 

klima2012 

Der „Goldene Kanaldeckel“ richtet 

sich an Mitarbeiter von Kanalnetzbetreibern 

wie Stadtentwässerungen, 

Tiefbauämter und Stadtwerken, 

sei es in öffentlicher oder 

privater Trägerschaft. Ziel des Goldenen 

Kanaldeckels ist es, die 

Bedeutung der Kanalisation in das 

Bewusstsein der Öffentlichkeit zu 

rufen. 

Mit dem „Goldenen Kanaldeckel“ 

werden herausragende Leistungen 

einzelner Mitarbeiter prämiert. Der 

Öffentlichkeit wird damit beispielhaft 

verdeutlicht, welche Technologien, 

welche wirtschaftliche Dimension 

und welche Leistungen für den 

Gewässerschutz hinter einer als 

selbstverständlich wahrgenommenen 

Abwasserableitung stehen. Auf 

diese Weise wird ein positives Image 

der gesamten Branche gefördert, 

also auch der Industrie, der Bauunternehmen 

und der Dienstleister. 

Als Symbol für diesen Preis steht ein 

Kanaldeckel, weil die Kanaldeckel in 

öffentlichen Straßen die sichtbare 

Schnittstelle zwischen Bürger und 

Kanalisation sind. 

Fakten und Fristen 

Der „Goldene Kanaldeckel“ des IKT 

wird im gesamten Bundesgebiet 

öffentlich ausgelobt und für die drei 

Schwerpunkte Neubau, Sanierung 

und Betrieb verliehen: 

"" 

1. Preis: 2 000,00 Euro 

"" 

2. Preis: 1 000,00 Euro 

"" 

3. Preis: 500,00 Euro 

Kandidatenvorschläge können bis 

zum 11. Januar 2012 per Post, Fax 

oder E-Mail an das IKT gesendet 

werden. Dafür gibt es keinerlei 

Formvorschriften. Es ist vielmehr 

dem Kandidaten überlassen, die 

Bewerbung interessant und aufschlussreich 

zu gestalten. Es muss 

der Jury eine nachvollziehbare und 

stichhaltige, schriftliche Begründung 

vorgelegt werden. Schließlich 

entscheidet die Jury nach Aktenlage. 

Worauf es der Jury ankommt 

und wie eine Bewerbung zielgerichtet 

und Erfolg versprechend gestaltet 

werden kann, verraten sieben 

Tipps: Dazu mehr unter www.ikt.de/ 

down/11_09_siebentipps.pdf 

Jury 

Eine unabhängige Jury aus anerkannten 

Fachleuten wird entscheiden, 

wem in diesem Jahr der „Goldene 

Kanaldeckel“ verliehen wird. 

Die Mitglieder der Jury sind: 

"" 

Artur Graf zu Eulenburg 

(bi-UmweltBau) 

"" 

Dr.-Ing. Marco Künster 

(Güteschutz Kanalbau) 

"" 

Dipl.-Ing. Otto Schaaf 

(DWA-Präsident) 

"" 

Roland W. Waniek (IKT) 

Öffentlichwirksam 

Die Projekte der Preisträger werden 

vom IKT ausführlich dargestellt und 

sowohl der Fachöffentlichkeit als 

auch einem breiten Publikum, beispielsweise 

Kommunal- und Landespolitikern, 

vorgestellt. Damit 

wird gezeigt, dass bei Kanalnetzbetreibern 

Menschen tätig sind, deren 

Projekte, Engagement, Innovationsfreude 

und Kreativität Vorbildfunktion 

haben. 

Kontakt: 

IKT – Institut für Unterirdische 

Infrastruktur gGmbH, 

Exterbruch 1, 

D-45886 Gelsenkirchen, 

Tel. (0209) 17806-0, 

Fax (0209) 17806-88, 

E-Mail: info@ikt.de, 

www.ikt.de 

November 2011 


Branche 

Grün gekauft 

und Geld gespart 

Nachrichten 

Wasserbetriebe beziehen mehrheitlich 

Strom aus erneuerbaren Quellen 

Die Berliner Wasserbetriebe beziehen im zweiten Halbjahr 

2011 mehr als die Hälfte ihres Stroms aus regenerativen 

Energien und sparen dabei Geld ein. Dafür nutzt das 

Unternehmen den Paragrafen 37 des Erneuerbare-Energien-Gesetzes 

(EEG). Er regelt, dass der gesamte Stromverbrauch 

von der EEG-Umlage befreit wird, wenn mehr als 

50 % des Stromverbrauchs durch regenerative Energien ge - 

deckt wird. 

Um das Preisrisiko zu beherrschen, beschafft das Unternehmen 

seinen Strom in Teilen ein bis drei Jahre vor dem 

Bezug. Und zwar in einem Mix aus Strom aus herkömmlichen 

(„Graustrom“) und erneuerbaren („Grünstrom“) Energiequellen. 

Dieser Strommix entsprach bisher dem deutschen 

Durchschnitt aus etwa 50 % Kohle, 20 % Kernkraft, 

18 % erneuerbaren Energien und 12 % aus Gas- und Ölkraftwerken. 

Der „Grünstrom“ ist komplett aus regenerativer 

Erzeugung, also aus Wind, Biogas und Fotovoltaik. 

Die Berliner Wasserbetriebe brauchen pro Jahr rund 314 

Gigawattstunden (GWh, Giga = Milliarde) Strom, von denen 

etwa 250 GWh eingekauft und rund 64 GWh selbst erzeugt 

werden – aus den erneuerbaren Energiequellen Klärschlamm 

in allen sechs Klärwerken sowie Sonnenlicht mit der größten 

Solaranlage Berlins im Wasserwerk Tegel. Setzt man einen 

Vierpersonen-Haushalt mit einem Jahresverbrauch von 

4500 kWh voraus, dann entspricht die von den Wasserbetrieben 

be nötigte Energiemenge der einer Stadt mit 280 000 

Einwohnern. So viele Menschen leben in etwa im Berliner 

Bezirk Friedrichshain-Kreuzberg (271 000 Einwohner) oder in 

der hessischen Hauptstadt Wiesbaden (276 000 Einwohner). 


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Regenerative Erzeugung 

aus Windkraft. 

© Margot Kessler 

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

Nachrichten 

Branche 

Deutliche Nachbesserungen 

beim Pflanzenschutzgesetz erforderlich 

Konsequente 

Regelungen für 

Gewässerrandstreifen 

sind 

notwendig. 

@ Tim Gaspary 

ass sich der Bundesrat auf 

„Dklare und verbindliche 

Vorgaben zu den Gewässerrandstreifen 

einigen konnte, ist ein erster 

Schritt in die richtige Richtung. 

Die vor gesehenen Gewässerrandstreifen 

mit einer Breite von nur 

einem Meter sind jedoch für den 

Schutz der Gewässerressourcen 

nicht ausreichend. Aus unserer 

Sicht sind Pufferzonen mit einer 

Breite von zehn Metern erforderlich“, 

so Martin Weyand, Hauptgeschäftsführer 

Wasser/ Abwasser des 

Bundesverbandes der Energie- und 

Wasserwirtschaft (BDEW) in Berlin. 

„Wichtig sind jetzt die Beratungen 

im Deutschen Bundestag zur Gesetzesvorlage.“ 

Die Festlegung ausreichender 

Pufferzonen gehöre zu den 

wichtigsten und effektivsten Maßnahmen 

zum Schutz der Gewässer. 

Sie seien besonders geeignet, um 

den Eintrag unerwünschter Stoffe 

beispielsweise von angrenzenden 

Ackerflächen in die Gewässer zu 

vermeiden oder zumindest zu reduzieren. 

Die Anwendung von Pflanzenschutzmitteln 

in Wasserschutz- 

und Trinkwassergewinnungsgebieten 

müsse zudem gesondert geregelt 

werden. Dabei müsse der Fokus 

darauf liegen, eine Gefährdung der 

Grund- und Oberflächengewässer 

in solchen Gebieten unter allen 

Umständen zu vermeiden. 

Positiv bewerte der BDEW die 

Entscheidungen des Bundesrates 

zum Internet- und Versandhandel 

mit Pflanzenschutzmitteln. „Wir 

begrüßen das Votum des Bundesrats, 

nach dem Internetanbieter 

zukünftig ihren aktuellen Sachkundenachweis 

im Internet veröffentlichen 

müssen“ so Weyand. Konsequent 

und richtig sei auch das 

Votum des Bundesrates, die Pflicht 

zur Wiederauffrischung der Sachkunde 

schon nach drei statt erst 

nach fünf Jahren zu verankern. „Mit 

dem neuen Pflanzenschutzgesetz 

muss der Gesetzgeber neuen Trends 

wie dem zunehmenden Internetund 

Versandhandel von Pflanzenschutzmitteln 

ausreichend Rechnung 

tragen. Aus BDEW-Sicht 

besteht hier die große Gefahr einer 

Ausweitung des illegalen Handels. 

Der Gesetzgeber sowie die zuständigen 

Behörden müssen dafür sorgen, 

dass in Deutschland nur zugelassene 

Pflanzenschutzmittel verkauft 

und eingesetzt werden. Es gilt, 

den Verbraucher, die Umwelt und 

die Gewässer inklusive des Trinkwassers 

vor diesen Stoffen zu schützen“, 

so Weyand. „Der Schutz der 

Gewässerressourcen hat für die 

Wasserwirtschaft hohe Priorität. Das 

neue Pflanzenschutzgesetz muss 

eine Balance zwischen den Interessen 

der landwirtschaftlichen Produktion 

und dem Ressourcenschutz 

finden.“ 


www.bdew.de 

Wasseraufbereitung GmbH 

Grasstraße 11 • 45356 Essen 

Telefon (02 01) 8 61 48-60 

Telefax (02 01) 8 61 48-48 

www.aquadosil.de 

November 2011 


gwf-Wasser|Abwasser 

NETZWERK WISSEN 

Aktuelles aus Bildung und Wissenschaft, 

Forschung und Entwicklung 

© Trexer Wikipedia.de 

Studienort Aachen im Porträt 

"" 

Einleitung von Prof. Dr. Johannes Pinnekamp 

"" 

„Mehr als nur gute Karrierechancen“ – 

RWTH Aachen startet neuen Studiengang Umweltingenieurwissenschaften 

"" 

Umwelt- und Gewässerschutz im Fokus – Das ISA der RWTH Aachen stellt sich vor 

"" 

Vier Projekte, die etwas bewegen – Die Forschungsschwerpunkte des Instituts für 

Siedlungswasserwirtschaft (ISA) 

"" 

Die Führungskraft-Schmiede Deutschlands – 

Jedes 5. Vorstandsmitglied kommt von der RWTH Aachen 

"" 

RWTH ist Spitzenreiter bei Stipendien 

"" 

Wo der Quell des Lebens sprudelt – Als „Stadt des Wassers“ blickt Aachen auf 

eine geschichtsträchtige Vergangenheit zurück 

Forschungs-Vorhaben und -Ergebnisse 

"" 

Sächsische Forscher arbeiten an Wasserversorgung Brasílias 

"" 

Netzwerk gegen Umweltprobleme im Mittelmeerraum – 

Drohender KlimawandelWasserversorgung Brasilias 

"" 

Der Bachflohkrebs als Assistent – Eine neue Studie zeigt, wie Ozonierung Abwasser reinigt

NETZWERK WISSEN Einleitung 

Forschung und Lehre für das Wasser 

Univ.-Prof. Dr.- 

Ing. Johannes 

Pinnekamp 

Wasser ist die Grundvoraussetzung 

allen Lebens. Es hat für 

den Menschen die gleiche essentielle 

Bedeutung wie Nahrung oder 

Sauerstoff. Wasser ist nicht nur ein 

Lebensmittel, sondern ein Überlebensmittel. 

Die Menschheit nutzt 

Wasser für viele unterschiedliche 

Zwecke: als Nahrungsmittel, aber 

auch zur Bewässerung in der Landwirtschaft, 

für die verschiedenen 

Arten der Energiegewinnung, zu 

Transportzwecken oder für Freizeit 

und Erholung. 

Wasser ist aber auch eine be - 

drohte Ressource. Vor wenigen 

Tagen hat die Zahl der Menschen 

auf der Erde die 7 Milliarden überschritten. 

Mehr als die Hälfte davon 

lebt in urbanen Zentren, das Wachstum 

der Weltbevölkerung findet 

fast ausschließlich in Entwicklungsund 

Schwellenländern statt. Die 

Bereitstellung von Trinkwasser in 

ausreichender Menge und Qualität, 

aber auch die Ableitung und Reinigung 

der anfallenden Abwässer 

sind Probleme von hoher Dringlichkeit. 

Eine weitere wichtige Herausforderung 

für die Ressource Wasser ist 

der Klimawandel mit den durch ihn 

verursachten Änderungen der Niederschlagscharakteristik. 

Als Antwort 

auf diese Veränderungen werden 

wir die Bemessungsgrundlagen, 

die Struktur und den Betrieb 

unserer Entwässerungssysteme an - 

passen müssen. Der demographische 

Wandel in Deutschland und 

Änderungen im Verbrauchsverhalten 

führen, regional allerdings 

unterschiedlich, zu Reduzierungen 

der benötigten Trinkwassermengen 

mit erheblichen Folgen für den 

Betrieb und die Finanzierung der 

Wasser- und Abwassernetze. 

Der Gebrauch einer stetig wachsenden 

Zahl von Chemikalien in 

Haushalt, Landwirtschaft und In - 

dustrie, aber auch die immer feiner 

werdenden Analysenverfahren führen 

dazu, dass wir in großem 

Umfang im Abwasser, im Oberflächenwasser, 

aber immer häufiger 

auch im Trinkwasser Mikroverunreinigungen 

identifizieren. Die Fachwelt 

forscht und diskutiert intensiv 

über die Frage, ob diese einen negativen 

Einfluss auf die Gesundheit 

des Menschen haben können und 

mit welchen Strategien und Technologien 

die Belastung vermindert 

werden kann. Auch die hygienischen 

Fragen, denen lange Zeit nur 

noch wenig Beachtung geschenkt 

wurde, spielen wieder eine wichtigere 

Rolle. 

Die Lösung der geschilderten 

Probleme erfordert eine Bündelung 

von Erfahrungen und Kompetenzen. 

Wasser ist ein idealer Kristallisationskern 

für interdisziplinäre 

Forschung und Entwicklung. Das 

Thema tangiert so viele Bereiche 

und bietet so unterschiedliche 

Aspekte, dass nur durch eine 

Zusammenarbeit von Natur, Kulturund 

Ingenieurwissenschaften zu - 

kunftsfähige Lösungen gefunden 

werden können. Die RWTH Aachen 

bietet hierfür ein exzellentes 

Umfeld. 

Die Wasser- und Abfallwirtschaft 

ist international einer der am stärksten 

wachsenden Märkte. Deutsche 

Technologie und deutsches Knowhow 

sind weltweit hoch angesehen. 

Der Engpass bei der Erschließung 

dieser Märkte liegt in der Zahl und 

der Kompetenz gut ausgebildeter 

Ingeneurinnen und Ingenieure. 

Dabei ändern sich klassische Berufsbilder 

und Ausbildungsgänge. Die 

RWTH Aachen hat darauf reagiert, 

indem sie den neuen Studiengang 

„Umweltingenieurwissenschaften“ 

geschaffen hat, der ein hohes Interesse 

bei den Studienanfängern, 

aber auch bei potentiellen Arbeitgebern 

gefunden hat. Wir sind 

überzeugt, damit für die zukünftigen 

Herausforderungen in Forschung 

und Lehre bestens gerüstet 

zu sein! 

Univ.-Prof. Dr.-Ing. 

Johannes Pinnekamp 

Institut für Siedlungswasserwirtschaft 

der RWTH Aachen 

November 2011 


Porträt NETZWERK WISSEN 

„Umwelt- und Gewässerschutz wird unter 

deutschen Studenten immer beliebter“ 

(c) Gerd Altmann_Pixelio.de 

„Mehr als nur gute Karrierechancen“ 

RWTH Aachen startet neuen Studiengang Umweltingenieurwissenschaften 

Umweltthemen werden unter Studienanfängern immer beliebter: Mehr als 250 junger Menschen schrieben sich 

im Wintersemester 2010/2011 für den neu konzipierten Bachelor-Studiengang „Umweltingenieurwissenschaften“ 

an der RWTH Aachen, Fakultät für Bauingenieurwesen, ein. Und das, obwohl der Studiengang 

zuvor kaum beworben worden war. Allein die inhaltliche Gestaltung schien Anreiz genug gewesen zu sein. 

Im Wintersemester 2011/2012 starteten bereits fast 600 Erstsemester. 

In ingenieurtypischen Vorlesungen 

und Übungen sowie in eigenen 

schriftlichen Ausarbeitungen wie 

Studien- und Bachelorarbeiten sollen 

die Studierenden auf wissenschaftlichem 

Niveau Antworten auf 

die drängenden umwelttechnischen 

Fragen erarbeiten. Daneben 

erhalten sie eine Grundausbildung 

in Mathematik, Mechanik, Thermodynamik, 

Hydromechanik, Chemie 

und Ökologie. „Die Bezeichnung 

Umweltingenieurwissenschaften ist 

ganz bewusst gewählt. Wir wollen 

ingenieurmäßige Antworten auf die 

drängenden umwelttechnischen 

Fragen auf wissenschaftlichem 

Niveau geben“, erklärt der Initiator 

des neuen Studiengangs und Vorsitzende 

des Prüfungsausschusses 

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Johannes Pinnekamp 

vom Institut für Siedlungswasserwirtschaft 

der RWTH-Fakultät 

für Bauingenieurwesen. 

„Es handelt sich sicherlich um 

eine anspruchsvolle Ausbildung, 

aber diese bietet den zukünftigen 

Absolventen auch breite Anwendungsfelder“, 

sagt Professor Pinnekamp. 

Klassische Berufsgebiete sind 

Planung, Bau und Betrieb von 

umwelttechnischen Anlagen, Lehre 

und Forschung, Umweltverbände 

und -verwaltungen sowie die Entwicklungszusammenarbeit. 

„Aktuelle 

Studien zeigen, dass Deutschland 

sich in Richtung GreenTech 

entwickeln muss und wird“, meint 

Professor Pinnekamp. „Den begrenzenden 

Faktor dabei bilden ausreichend 

qualifizierte Absolventen. 

Deshalb sind wir sicher, dass die 

Absolventen des neuen Studiengangs 

mehr als nur gute Berufs- und 

Karrierechancen haben.“ 

Der neue Bachelor-Studiengang 

wird ergänzt durch einen Master- 

Studiengang, der im Wintersemester 

2011/12 gestartet ist, und fünf 

thematische Schwerpunkte um - 

fasst: Urban Water, Water Resources 

Management, Energie und Umwelt 

im Bauwesen, Recycling sowie 

Umweltverfahrenstechnik. Damit 

sind Ingenieurwissenschaften und 

Umweltfragen an der RWTH Aachen 

stärker verzahnt als an anderen Universitäten. 

Weitere Informationen bei: 

www.rwth-aachen.de 

November 2011 


NETZWERK WISSEN Porträt 

Umwelt- und Gewässerschutz im Fokus 

Das ISA der RWTH Aachen stellt sich vor 

Der Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Siedlungsabfallwirtschaft und das Institut für Siedlungswasserwirtschaft 

(ISA) der RWTH Aachen unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Johannes Pinnekamp ist eine seit 

vielen Jahren vor allem im Dienste des Umwelt- und Gewässerschutzes tätige Einrichtung der Fakultät für 

Bauingenieurwesen. 

Essener Tagung für Wasser- und Abfallwirtschaft 

Ein besonderes Markenzeichen der dreitägigen ESSENER TAGUNG für Wasser- und 

Abfallwirtschaft ist die Breite der Themen. Diese reichen von perspektivischen, umweltpolitischen 

und -rechtlichen Entwicklungen bis zu Problemen und technischen Innovationen 

in der Wasser- und Abfallwirtschaft. 

Jedes Jahr greifen die Veranstalter aktuelle und zukunftsweisende Themenkomplexe auf. 

In über 70 Vorträgen stellen namhafte Fachleute aus Wissenschaft, Politik und Praxis 

neueste Forschungsergebnisse und Entwicklungen vor. Über 900 Teilnehmer besuchen 

die Tagung jährlich, die sich in den vergangenen 44 Jahren als Treffpunkt der Fachwelt 

aus der Wasser- und Abfallwirtschaft etabliert hat. Tagungsbegleitend finden Exkursionen 

statt, die moderne Umwelttechnik in der Praxis vorführen. 

Eine ergänzende Fachausstellung mit integriertem Technologieforum bietet Unternehmen 

die Möglichkeit, ihre Produkte und Dienstleistungen vorzustellen. Die Veranstaltung 

findet jährlich abwechselnd in Aachen und Essen statt, nächster Termin ist der 

4. bis 16. März 2012. 

Website: www.essenertagung.de 

Kölner Kanal und Kläranlagen Kolloquium 

Seit über elf Jahren behandelt das Kölner Kanal und Kläranlagen Kolloquium Fragestellungen 

zur Kanalisationstechnik. Im Mittelpunkt stehen Themen wie Bau, Betrieb, 

Zustandserfassung, Instandhaltung und Sanierung von Kanälen, die Erfassung und 

Bewertung des Umweltgefährdungspotenzials oder durch Fremdwasser bestehende Einflüsse, 

ebenso wie die Einschätzung der rechtlichen Situation. Daneben werden auch 

aktuelle Fragen zu Technik, Betrieb und Unterhaltung von Abwasserreinigungsanlagen 

behandelt. Die Veranstaltung findet jährlich in Köln statt. 

Website: www.kanalkolloquium.de 

(c) Rosel Eckstein_pixelio.de 

Im Jahr 1966 ging das ISA aus dem 

Lehrstuhl und Institut für Stadtbauwesen, 

Stadtverkehr und Siedlungswasserwirtschaft 

hervor. Erster 

Institutsdirektor wurde Prof. 

Dr.-Ing. B. Böhnke, dem von 1987 

bis 2004 Prof. Dr.-Ing. M. Dohmann 

folgte. Die vielfältigen Forschungsund 

Entwicklungsarbeiten aus allen 

Bereichen der Siedlungsentwässerung, 

Abwasserbehandlung und 

Gewässergütewirtschaft sowie der 

Abfallwirtschaft werden am ISA 

durch rund 25 wissenschaftliche 

Mitarbeiter/innen in interdisziplinärer 

Zusammenarbeit durchgeführt. 

Der Mitarbeiterstab setzt sich 

zusammen aus Ingenieurwissenschaftlern 

der Sparten Bauingenieurwesen, 

Verfahrenstechnik und 

Entsorgungsingenieurwesen sowie 

aus Naturwissenschaftlern der Disziplinen 

Biologie und Chemie. Eine 

leistungsfähige Werkstatt schafft 

die Grundlagen für die erfolgreiche 

Abwicklung der Forschungs- und 

Entwicklungsvorhaben. Das ISA verfügt 

zudem über zwei eigene Versuchsfelder 

und zwei Versuchshallen. 

Zahlreiche studentische Mitarbeiter 

unterstützen die Arbeit der 

Wissenschaftler. 

Die Aufbereitung und Analytik 

der täglich in großer Anzahl anfallenden 

Proben aus den Bereichen 

der Abwasser-, Schlamm-, Abfallund 

Altlasten- sowie der Bodenund 

Luftuntersuchungen werden in 

dem gerätetechnisch hochmodern 

ausgestatteten umweltanalytischen 

Laboratorium des ISA vorgenommen. 

Spuren- und Ultraspurenanalytik 

wird mittels hochauflösender 

Massenspektrometrie nach 

hochaufgelöster gaschromatogra- 

November 2011 



phischer Trennung (HR-GC/MS-MS) 

bzw. nach hochauflösender flüssigkeitschromatographischer 

(HR- 

HPLC/MS n ) Trennung durchgeführt. 

International anerkannt 

Neben den von verschiedenen 

Fördermittelgebern – wie BMBF, 

DBU, DFG, AiF, Umweltministerium 

(MKULNV) NRW – finanzierten Forschungsprojekten 

zu wasserwirtschaftlichen 

Fragestellungen werden 

am ISA auch Aufträge von 

Industrieunternehmen bearbeitet. 

Mit der „Essener Tagung für Wasserund 

Abfallwirtschaft“ und der 

„Aachener Tagung Wasser und 

Membranen“, die 2011 als IWA 

Specialist Conference on Membrane 

Technology for Water & Wastewater 

Treatment stattgefunden hat, organisiert 

das ISA zwei international 

anerkannte Fachtagungen, die eine 

hervorragende Plattform zum 

Wissens transfer bilden. Weitere 

Ta gungs veranstaltungen mit langer 

jährlicher Tradition sind das Kölner 

Kanal- und Kläranlagen Kolloquium 

sowie das Aachener Kolloquium 

Abfallwirtschaft. In loser Folge findet 

zudem der Aachener Kongress 

Dezentrale Infrastruktur statt. 

Publikationen 

Das ISA unterhält mehrere bedeutende 

Schriftenreihen, allen voran 

die als „Gelbe Reihe“ bekannte Serie 

„Gewässerschutz – Wasser – Abwasser“ 

(GWA), außerdem die „Aachener 

Schriften zur Stadtentwässerung“ 

und die Reihe „Abfall – Recycling 

– Altlasten“. 

Das ISA hat zwei An-Institute: das 

Forschungsinstitut für Wasser- und 

Abfallwirtschaft an der RWTH Aachen 

(FiW) e.V. sowie das Prüf- und Entwicklungsinstitut 

für Abwassertechnik 

an der RWTH Aachen (PIA) e.V. 

Diese drei Institute haben sich unter 

dem Namen acwa (Aachen Wasser) 

ein gemeinsames Dach gegeben. 

Aachener Kolloquium Abfallwirtschaft 

Jährlich präsentiert das Aachener Kolloquium Abfallwirtschaft Fachleuten aus Industrie, 

Ingenieurbüros und Umweltverwaltung ein besonders relevantes abfallwirtschaftliches 

Kernthema in konzentrierter Form. Dabei werden nachhaltige und zukunftsfähige 

Entwicklungen sowie Antworten auf gegenwärtige Probleme in der Abfallwirtschaft aufgezeigt 

und diskutiert. Die Veranstaltung findet jährlich in Aachen statt. Die 24. Auflage 

ist auf den 24. November 2011 terminiert, Veranstaltungsort ist das Forum M der Mayerschen 

Buchhandlung in Aachen. 

Website: www.aka-ac.de 

acwa Aachen Wasser 

Unter dem Namen acwa Aachen Wasser zusammengeschlossen haben sich die siedlungswasserwirtschaftlichen 

Institute: 

Institut für 

Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen (ISA) 

Forschungsinstitut für 

Wasser- und Abfallwirtschaft an der RWTH Aachen (FiW) 

Prüf- und Entwicklungsinstitut für Abwassertechnik an der RWTH Aachen (PIA) 

Das Forschungsspektrum von acwa umfasst Grundlagenforschung, angewandte Forschung 

sowie wissenschaftliche Begleitungen, z. B. von Baumaßnahmen und Inbetriebnahmen. 

Außerdem wird eine Vielzahl von Dienstleistungen angeboten, die von praktischen 

Anwendungen wie Zulassungsprüfungen von abwassertechnischen Anlagen, 

Labor analysen und Durchflussmessungen über Organisationsberatung bis zum Technologietransfer 

im In- und Ausland reichen. 

Verbunden durch acwa verfügen die drei Institute über mehrere eigene Versuchsfelder und 

-hallen, ein modernes umweltanalytisches Laboratorium sowie über zahlreiche fachspezifische 

Softwareanwendungen. Die insgesamt etwa 50 wissenschaftlichen und weiteren 

40 technischen und administrativen Mitarbeiter sorgen für eine zuverlässige Bearbeitung 

siedlungswasserwirtschaftlicher Projekte. 

Aachener Tagung Wasser und Membranen 

Hauptinhalt der Konferenz ist die Vorstellung und Reflexion aktueller Erkenntnisse aus 

Forschung, Wissenschaft und Technik. Sie möchte den Austausch zwischen Experten 

aus den Bereichen Membranherstellung, Wasserwirtschaftsverwaltung sowie Betreibern 

von Wasseraufbereitungs- und Abwasserbehandlungsanlagen fördern. Mit über 500 Teilnehmern 

bietet die Veranstaltung ein breites Diskussionsforum für Vertreter aus Industrie, 

Forschungseinrichtungen und Verwaltung. Die Themenfelder decken die Bereiche 

Anlagenplanung, Neuentwicklungen sowie Betriebserfahrungen mit bereits im Betrieb 

befindlichen Anlagen ab. Das Vortragsprogramm wird durch eine Fachausstellung im 

Foyer abgerundet. Die zweijährlich abgehaltene Tagung wird das nächste Mal im Oktober 

2013 in Aachen stattfinden. 

Website: www.awm.rwth-aachen.de 

(c) Torsten Lohse_pixelio.de 

November 2011 



Vier Projekte, die etwas bewegen 

Forschungsschwerpunkte des Instituts für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen 

Aktuell beschäftigen sich die Wissenschaftler am Institut für Siedlungswasserwirtschaft (ISA) unter anderem 

mit den folgenden Forschungsschwerpunkten: Elimination von Spurenstoffen in kommunalen Kläranlagen, 

Ressourcenschonung: Phosphorrückgewinnung, Wassersensible Stadtentwicklung zur Anpassung der Infrastruktur 

an Klimatrends und Energieoptimierung in der Abwasserreinigung 

Das ISA erforscht Möglichkeiten und Grenzen der Technologien zur Elimination von 

Spurenstoffen in kommunalen Kläranlagen. © RWTH Aachen 

Elimination von Spurenstoffen 

in kommunalen 

Kläran lagen – Mikroverunreinigungen 

in der aquatischen 

Umwelt 

Spurenstoffe, die auch als Mikroverunreinigungen 

bezeichnet 

werden, sind in der aquatischen 

Umwelt allgegenwärtig und aufgrund 

des Fortschritts hochauflösender 

Analyseverfahren in den 

letzten Jahren vermehrt detektiert 

worden. Neben Stoffen wie Industriechemikalien 

und Flammschutzmitteln 

rückten in den vergangenen 

Jahren die pharmazeutischen Wirkstoffe 

in den Fokus von Wissenschaftlern 

und Öffentlichkeit. 

Humanpharmaka werden entweder 

unverändert oder nach Umbau im 

menschlichen Organismus als Konjugate 

bzw. Metaboliten ausgeschieden 

und gelangen so ins 

Abwasser. Da eine gezielte Elimination 

dieser Stoffe nicht dem Stand 

der Technik kommunaler Kläranlagen 

entspricht, werden Humanpharmaka 

und ihre Metaboliten zu 

nennenswerten An teilen über den 

Kläranlagenablauf in die als Vorfluter 

genutzten Oberflächengewässer 

geleitet. Veterinärpharmaka werden 

mit der Gülle auf die Felder ausgebracht 

und gelangen überwiegend 

durch Abspülungen in die Oberflächengewässer. 

Bislang wurden weit 

über 100 Arzneimittelwirkstoffe teilweise 

in relevanten Konzentrationen 

oberhalb ökotoxikologischer 

Wirkschwellen im aquatischen 

Kreislauf nachgewiesen. 

Humanpharmaka werden, insbesondere 

vor dem Hintergrund 

des demographischen Wandels, der 

steigenden individuellen Lebenserwartung 

und des damit verknüpften 

steigenden Arzneimittelkonsums, 

in Zukunft in noch größerer 

Anzahl und Menge über die kommunalen 

Abwasserwege in die 

Umwelt eingebracht werden. 

Aufgrund der Persistenz, des Bioakkumulationspotenzials 

und der 

Toxizität von Spurenstoffen sind 

breit gefächerte Bestrebungen 

unerlässlich, den Eintrag von Spurenstoffen 

in die Kanalisation bzw. 

in die Gewässer zu minimieren. 

Dazu bedarf es zunächst der Bilanzierung 

von Spurenstoffen aus 

Direkt- und Indirekteinleiter-Punktquellen, 

wie Industriebetrieben, 

Krankenhäusern und Kläranlagen. 

Zudem sind Untersuchungen verschiedener 

Verfahren und Verfahrenskombinationen 

nötig, durch 

deren Einsatz der Eintrag von Spurenstoffen 

in die aquatische Umwelt 

vermindert werden kann. Derzeit 

werden insbesondere die Oxidation 

mittels Ozon und die Adsorption 

der Spurenstoffe an Aktivkohle wissenschaftlich 

untersucht. Darüber 

hinaus sind erweiterte Oxidationsverfahren 

(advanced oxidation processes 

– AOP) sowie der Einsatz von 

Membrantechnik (als Vorbehandlungsschritt 

oder in Verbindung mit 

einer anderen Verfahrenstechnik) 

Gegenstand der Forschung. Zu allen 

Technologien erforscht das ISA 

November 2011 



Möglichkeiten und Grenzen hinsichtlich 

des Einsatzes zur Spurenstoffelimination 

in kommunalen 

Kläranlagen und befasst sich außerdem 

mit dem Energiebedarf und 

den Kosten dieser zusätzlichen Verfahrensstufen. 

Viele dieser Projekte gehören 

einem großen Forschungsschwerpunkt 

an, den das Ministerium für 

Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, 

Natur- und Verbraucherschutz 

(MKULNV) des Landes Nordrhein-Westfalen 

2008 durch eine 

europaweite Ausschreibung eines 

Ideenwettbewerbes initiierte. Dem 

Themenschwerpunkt „Elimination 

von Arzneimitteln und organischen 

Spurenstoffen“ fielen zehn Projekte 

zu, deren Bearbeitung Mitte 2010 

gestartet wurde. In den meisten 

Projekten ist das ISA maßgeblich 

beteiligt. Insgesamt sind über 

30 Institutionen mit der Bearbeitung 

der Projekte betraut. Informationen 

zu den Projektinhalten und 

-teams sind unter der vom ISA un - 

terhaltenen Internetpräsenz www. 

spurenstoffe.net zu finden. 

Ressourcenschonung: 

Phosphorrückgewinnung 

Seit zehn Jahren befassen sich die 

Wissenschaftler am ISA mit Möglichkeiten, 

Nährstoffe – vor allem 

Phosphor – im Bereich der Abwasserreinigung 

und Klärschlammbehandlung 

rückzugewinnen. 

Phosphor ist neben Stickstoff 

von essentieller Wichtigkeit für alle 

biologischen Organismen. Für das 

Wachstum der Pflanzen ist Phosphor 

ein limitierender Faktor und 

daher ein Hauptbestandteil jedes 

Pflanzendüngers. In dieser Funktion 

ist Phosphor nicht durch andere 

Stoffe substituierbar. Zentrale Be - 

deutung im Sinne eines nachhaltigen 

Wirtschaftens erhält Phosphor 

bereits heute, da die statische 

Reichweite der weltweit verfügbaren 

und heute wirtschaftlich abbaubaren 

Lagerstätten auf etwa 100 

Jahre beziffert wird. 

In der Siedlungswasserwirtschaft 

hat Phosphor eine besondere 

Bedeutung, da er seit vielen Jahren 

gezielt aus dem Abwasser eliminiert 

wird, um einer Eutrophierung der 

Vorfluter und nachfolgenden Ge - 

wässer vorzubeugen. Der bei der 

Abwasserreinigung in den Klärschlamm 

überführte Phosphor wird 

seit Jahrzehnten in unterschiedlichem 

Maße in der Landwirtschaft 

eingesetzt und trägt so zur Düngung 

der angebauten Nutzpflanzen 

bei. Mit dem Klärschlamm werden 

allerdings nicht nur Nährstoffe sondern 

auch organische und anorganische 

Schadstoffe auf die Felder 

ausgebracht, weshalb diese Entsorgungsoption 

immer mehr im Brennpunkt 

steht. In gleichem Maße 

ansteigend sind dadurch die Klärschlammmengen, 

die einer thermischen 

Entsorgung ohne stoffliche 

Nutzung der enthaltenen Nährstoffe 

zugeführt werden. 

Verfahren zur Phosphorrückgewinnung 

aus Abwasser oder Klärschlamm, 

die den Phosphor gezielt 

rückgewinnen und dabei eine Trennung 

der Wertstoffe von den Schadstoffen 

ermöglichen, können dieses 

Dilemma lösen: Einerseits werden 

die Nährstoffe in den Kreislauf 

zurückgeführt, andererseits kann 

eine schadlose Klärschlammentsorgung 

über thermische Prozesse 

erfolgen. 

Die erzeugten Sekundärphosphate, 

die als Dünger oder als Ausgangsstoffe 

für die Düngemittelindustrie 

eingesetzt werden können, 

müssen folgende zwei 

Bedingungen erfüllen: 

1. Die enthaltenen Pflanzennährstoffe 

müssen ausreichend löslich 

sein, um über die Pflanzenwurzeln 

aufgenommen werden 

zu können. 

2. Der Gehalt an Schadstoffen soll 

die gesetzlichen Vorgaben für 

Düngemittel deutlich unterschreiten 

und bei sachgerechter 

Anwendung der Düngemittel 

nicht zu einer Schadstoffanreicherung 

im Boden führen. 

Zum Themenbereich „Phosphorrecycling“ 

wurde Mitte September die 

von BMBF und BMU getragene Förderinitiative 

„Kreislaufwirtschaft für 

Pflanzennährstoffe, insbesondere 

Phosphor“ im Rahmen einer 

Schlusspräsentation in der Auferstehungskirche 

in Berlin abgeschlossen. 

Die vielfältigen Arbeitsergebnisse 

wurden von den Projektbearbeitern 

der Öffentlichkeit präsentiert. 

An mehreren Projekten der 

Förderinitiative war das ISA beteiligt, 

u.a. am wissenschaftlichen Koordinierungsprojekt. 

Die Textbeiträge zu 

den Schlusspräsentationen aller Forschungsnehmer 

sind im Band 228 

der Schriftenreihe Ge wässerschutz 

– Wasser – Abwasser doku mentiert 

und stehen auf der Home page der 

Förderinitiative zur Verfügung 

(www.phosphorrecycling.eu). 

 

Phosphor ist 

neben Stickstoff 

von essentieller 

Wichtigkeit für 

alle biologischen 

Organismen. 

© RWTH Aachen 

November 2011 



Im Rahmen des Projektes „Prozessoptimierung von 

Membranbelebungsanlagen“ (ProM) wird untersucht, wie 

sich der Energiebedarf senken lässt. 

© RWTH Aachen 

Wassersensible Stadtentwicklung 

zur Anpassung der 

Infrastruktur an Klimatrends 

Im Rahmen des Forschungsvorhabens 

„Wassersensible Stadtentwicklung“ 

wurden im ISA Anpassungsmaßnahmen 

für die Siedlungsentwässerung 

entwickelt, die es er - 

möglichen, die Folgen des Klimawandels 

zu kompensieren und die 

zielgerichtete Regenwasserbehandlung 

und -ableitung auch zukünftig 

zu gewährleisten. Das Projekt steht 

für einen weiteren Arbeitsschwerpunkt 

des ISA. 

Die bisherigen Ergebnisse der 

Klimamodelle lassen zukünftig eine 

Häufung von Starkniederschlägen 

erwarten. Damit verbunden ist mit 

einer Zunahme von Sturzfluten in 

besiedelten Räumen wie auch mit 

einer Zunahme von Mischwasserentlastungen 

in die Gewässer zu 

rechnen. Deshalb ist es wichtig, die 

nur langsam transformierbaren Entwässerungsanlagen 

rechtzeitig an 

die sich verändernden Niederschlagsverhältnisse 

anzupassen. So 

zeigt das Projekt „Wassersensible 

Stadtentwicklung“ Lösungen, wie 

den Herausforderungen des Klimawandels 

begegnet werden kann: 

Um die Auswirkungen des Klimawandels 

zu kompensieren und 

dabei den bisherigen Unsicherheiten 

bei der Bestimmung der 

zukünftigen Bemessungsniederschläge 

Rechnung zu tragen, ist 

eine Reduzierung der an das zentrale 

Entwässerungssystem angeschlossenen 

Flächen ein erster 

Schritt. Ergänzend sind flexible 

Anpassungsmaßnahmen zu entwickeln, 

die eine Reduzierung der 

Folgen von Überflutungen nach 

Extremereignissen zum Ziel haben. 

Der Umgang mit Extremereignissen 

kann nicht ausschließlich über den 

Ausbau des Kanalisationssystems 

geschehen. Die Ableitung derartiger 

Abflüsse kann ergänzend zu der 

Ableitung über die Kanalisation nur 

auf der Oberfläche der Gebiete 

erfolgen. Insbesondere in innerstädtischen 

Bereichen kann mit 

einer multi-funktionalen Flächennutzung 

eine Reduzierung der Folgen 

von Überflutungsereignissen 

erreicht werden. Zur Entwicklung 

von Maßnahmen einer wassersensiblen 

Stadtentwicklungen wurden in 

den Gebieten Bochum, Essen und 

Herne gekoppelte 1D/2D-Simulationen 

von Oberfläche und Kanalnetz 

durchgeführt. So war es möglich, 

detaillierte Überflutungsbetrachtungen 

durchzuführen und zielgerichtet 

Maßnahmen zu ergreifen. 

Die siedlungswasserwirtschaftlichen 

Planungen und die Simulationsberechnungen 

wurden ergänzend 

intensiv zwischen Wasserwirtschaftlern 

und Stadtplanern sowie weiteren 

Beteiligten des Forschungsprojektes 

diskutiert, um offen Vorteile 

aber auch Probleme der wassersensiblen 

Stadtentwicklung darzustellen. 

Die Ergebnisse wurden 2010 in 

einer Handlungsempfehlung zur 

wassersensiblen Stadtentwicklung 

zusammengestellt. Diese Handlungsempfehlung 

soll der Planungspraxis 

(Stadtbau, Stadtplanung, 

Straßenbau, Grünflächen, 

Siedlungswasserwirtschaft u.w.) zeigen, 

wie eine wassersensible Stadtentwicklung 

gelingen kann und 

welche Rahmenbedingungen zur 

Umsetzung und Akzeptanz der 

Maßnahmen auf lokaler Ebene 

geschaffen werden müssen. 

Die Forschungsarbeiten des ISA 

werden aktuell u.a. im Rahmen des 

BMBF-Verbundvorhabens „dynaklim“ 

(www.dynaklim.de) fortgesetzt. 

Auf den Ergebnissen aufbauend 

setzt z. B. die Stadt Bochum vertiefende 

Planungen um. 

Energiebedarf und -optimierung 

der Abwasserreinigung 

Membranbioreaktoren (MBR) erreichen 

eine sehr gute, völlig feststofffreie 

Ablaufqualität, die in hygienischer 

Hinsicht die Anforderungen 

der EU-Badegewässerrichtlinie er - 

füllt. Ein weiterer Vorteil von MBR 

besteht in ihrer kompakten Bauweise. 

Ihr größter Nachteil ist jedoch 

der gegenüber Be lebungsanlagen 

mit Nachklärung erhöhte Energieverbrauch. 

Für eine weitere Verbreitung 

dieser aus Ge wässer schutzgründen 

vorteilhaften Technologie 

sind Energieoptimierungen zu identifizieren 

und vorzunehmen. 

Die Erarbeitung und Zusammenstellung 

von Optimierungsmöglichkeiten 

an großtechnischen MBR ist 

Ziel im Projekt „Prozessoptimierung 

von Membranbelebungsanlagen“ 

(ProM). Hierzu gibt es erfolgreiche 

Beispiele, die den Energiebedarf 

einzelner Anlagen bereits wesentlich 

senken konnten, ohne die 

Betriebssicherheit oder Langzeitbeständigkeit 

der Membranen zu 

vernachlässigen. Zum einen stehen 

die energieintensiven Membrangebläse 

zur Deckschichtkontrolle 

als Hauptverbraucher im Mittelpunkt. 

Die erzeugte Cross-Flow- 

Strömung sollte durch den Betrieb 

mit hohen Filtratflüssen bestmöglich 

ausgenutzt werden. Des Weiteren 

sind die Membrangebläse nicht 

zum primären Zweck des Sauerstoffeintrages 

zu aktivieren, und die 

Funktion der Durchmischung der 

November 2011 



Ein Blick zurück auf die über 140 Jahre alte Geschichte der RWTH Aachen 

Mit 32 Lehrern und 223 Studenten eröffnete die RWTH Aachen als „Königlich Rheinisch-Westphälische Polytechnische 

Schule zu Aachen“ im Jahr 1870 den Lehrbetrieb, mitten im Deutsch-Französischen Krieg. Die lange Bauzeit von der Gründung 

eines privaten „Komitee zur Errichtung einer Polytechnischen Schule in Aachen“ 1858 über die Grundsteinlegung 1865 

bis zur Eröffnung 1870 lag unter anderem an den Schwierigkeiten bei der Beschaffung der Baumaterialien: Das noch heute 

imposant wirkende Gebäude war in einer nicht einmal 80 000 Einwohner zählenden Stadt entstanden. Noch während der 

Planungs- und ersten Bauphase galt die polytechnische Schule als erste Einrichtung ihrer Art in Preußen. Im Sommer 1866 

verlor sie diesen Rang an das Polytechnikum zu Hannover. Preußen annektierte in diesem Jahr das gleichnamige Königreich. 

Ein Stich aus dem Jahr 1879 zeigt das Hauptgebäude und das chemische Laboratorium. ©Hochschularchiv RWTH Aachen. 

Im Jahr 1880 wurde aus der direktorgeführten Polytechnischen Schule eine „Technische Hochschule“ mit einer Rektoratsverfassung. 

Der Erste Weltkrieg bedeutete einen ernsten Rückschlag. Doch zwischen 1925 und 1932 wurden die bisherigen 

Studierendenzahlen wieder aufgeholt und neue Gebäude errichtet. Während des Nationalsozialismus wurde die RWTH wie 

andere Hochschulen politisch gleichgeschaltet: Die Freiheit der Lehre und der Forschung wurde eingeschränkt, führenden 

Dozenten wurde die Lehrerlaubnis entzogen und viele Studenten mussten die RWTH verlassen. Wegen der Grenznähe zu den 

Niederlanden und Belgien war die Hochschule während des Zweiten Weltkriegs ein Jahr lang geschlossen. Sobald der Krieg 

beendet war, nahm die RWTH ihren Lehrbetrieb wieder auf. Neue technikferne Fakultäten entstanden: 1965 für Philosophie 

und 1966 für Medizin. So wurde aus der technischen Hochschule eine Universität. 1980 wurde die Pädagogische Hochschule 

Aachen eingegliedert. Während sich andere bundesdeutsche Technische Hochschulen (TH) in Technische Universitäten (TU) 

umbenannten, behielt die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen in die Bezeichnung als Technische Hochschule 

bei. 

Weitere Informationen unter: www.rwth-aachen.de 

Membrankammern ist weitgehend 

durch andere Maßnahmen sicherzustellen. 

Darüber hinaus stellen 

Rührwerke und Rezirkulationspumpen 

weitere Verbraucher dar, denen 

im energieoptimierten Betrieb 

eines MBR besondere Berücksichtigung 

gebührt. 

Neben filtrationsbedingten 

Mehr aufwendungen besteht ein 

energetischer Nachteil von MBR 

darin, dass sie als aerob stabilisierende 

Anlagen betrieben werden, 

was mit erhöhtem Sauerstoffbedarf 

verbunden ist. Die Energiebilanz 

der Kläranlage wird weiterhin 

dadurch verschlechtert, dass der 

MBR-Schlamm somit keiner anaeroben 

Stabilisierung mit Energieerzeugung 

durch die Verstromung 

des anfallenden Klärgases zugeführt 

wird. 

Im Projekt „EnReMem“ wird 

daher die Implementierung einer 

anaeroben Stabilisierungsstufe in 

die Verfahrenskette von MBR untersucht. 

Wesentliche Projektinhalte 

sind die Ermittlung des Klärgasanfalls 

bei der Faulung von MBR- 

Schlämmen, Untersuchung der Entwässerbarkeit 

von MBR-Schlämmen 

vor und nach der Faulung sowie 

eine Energie- und Kostenbetrachtung 

anhand von Modellanlagen. 

Des Weiteren werden CO 2 -Bilanzen 

für MBR mit und ohne Vorklärung 

bzw. Faulung durchgeführt und die 

Auswirkungen einer Vorklärung 

und Umstellung der Betriebseinstellungen 

in Richtung höherer Gasausbeute 

auf die Filtrierbarkeit und das 

Membranfouling untersucht. 


Institut für Siedlungswasserwirtschaft der 

RWTH Aachen 

E-Mail: isa@isa.rwth-aachen.de 

Telefon: (0241) 8025207 

Internet: www.isa.rwth-aachen.de 

November 2011 



Die Führungskraft-Schmiede Deutschlands 

Jedes 5. Vorstandsmitglied kommt von der RWTH Aachen 

Mit ihren 260 Instituten in neun Fakultäten gehört die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH) 

Aachen zu den drei größten Universitäten für technische Studiengänge in Deutschland und zu den wichtigsten 

Wissenschafts- und Forschungseinrichtungen in Europa. Derzeit sind rund 33 000 Studenten in über 100 Studiengängen 

eingeschrieben. Davon kommen über 5200 ausländische Studierende aus 130 Ländern. 

Anzahl von 1250 Existenzgründungen. 

Daraus wuchsen in den letzten 

20 Jahren rund 30 000 neue Arbeitsplätze 

in der Region Aachen. 

Das imposante Hauptgebäude der RWTH Aachen. © Andreas Herrmann/ats 

Die wissenschaftliche Ausbildung 

an der RWTH Aachen ist 

stark praxisbezogen. Deshalb sind 

die Absolventen in der Wirtschaft 

gefragte Nachwuchs- und Führungskräfte. 

Nationale Rankings 

und internationale Bewertungen 

bescheinigen den RWTH-Absolventen 

eine ausgeprägte Befähigung 

zur Bewältigung komplexer Aufgabenstellungen, 

zu konstruktiver 

Problemlösung in Teamarbeit und 

zur Übernahme von Leitungsaufgaben. 

Kein Wunder also, dass jedes 

fünfte Vorstandsmitglied deutscher 

Konzerne von der RWTH Aachen 

kommt. 

Die Forschungszentren der 

RWTH Aachen orientieren sich stark 

an den aktuellen Erfordernissen der 

Industrie. Die Kompetenzzentren 

der RWTH Aachen pflegen eine sehr 

effektive fach- und fakultätsübergreifende 

Zusammenarbeit in interdisziplinären 

Verbünden und Foren. 

Die Bereiche Informatik und Biologie 

beispielsweise, aber auch die 

Gesellschaftswissenschaften haben 

einen deutlichen Bezug zum ingenieurwissenschaftlichen 

Schwerpunkt 

der Hochschule. Deshalb entschieden 

sich unter anderem so 

internationale Unternehmen wie 

Philips, Microsoft oder Ford dafür, 

ihre Forschungseinrichtungen in 

der Aachener Region zu bauen. Die 

Innovationskraft der Hochschule 

zeigt sich zudem in der hohen 

Hohe Qualität 

Daneben ist die RWTH Aachen 

größte Arbeitgeberin und Ausbilderin 

der Region. Den erfolgreichen 

Wandel vom Bergbaugebiet zur 

Hightech-Region wird die Hochschule 

auch weiterhin als treibende 

Kraft entscheidend prägen und mitgestalten. 

Hohe Qualität in Lehre 

und Forschung bilden auch den 

Ausgangspunkt für die internationale 

Zusammenarbeit der RWTH 

Aachen. In Netzwerken wie der 

IDEA League setzt die RWTH Aachen 

mit führenden Technischen Universitäten 

anderer Länder die Qualitätsstandards 

für Studiengänge und 

wissenschaftliche Weiterbildung. 

Mit Universitätsgründungen nach 

Vorbild der RWTH Aachen in Thailand 

und im Oman wird diese 

erfolgreiche Wissenschaftsstruktur 

auch international vermarktet. 

Im Rahmen der Exzellenzinitiative 

erhielt die RWTH Aachen durch 

die Bewilligung von insgesamt drei 

Exzellenzclustern, einer Graduiertenschule 

und des Zukunftskonzepts 

„RWTH Aachen 2020: Meeting 

Global Challenges“ weitere Impulse 

für eine ausgeprägte internationale 

Wettbewerbsfähigkeit. 


www.rwth-aachen.de 

November 2011 



RWTH ist Spitzenreiter bei Stipendien 

Im laufenden Wintersemester werden an der RWTH 589 Stipendiaten durch den Bildungsfonds gefördert. Damit 

ist die Aachener Hochschule zum dritten Mal Spitzenreiter bei der Stipendienvergabe in Nordrhein-Westfalen. 

Beim Bildungsfonds müssen die 

Universitäten jeweils 1800 Euro 

pro Stipendiat von Privaten, Unternehmen 

oder Organisationen einwerben, 

dann legen Land oder 

Bund noch einmal den gleichen 

Betrag drauf. Mehr als 1 Mio. Euro 

hat die Abteilung Fundraising der 

RWTH bislang für den 2009 eingerichteten 

Bildungsfonds von rund 

80 Geldgebern eingesammelt, darunter 

große Unternehmen wie 

Bosch, Continental und Aachen- 

Münchener, aber auch regionale 

Firmen und Ehemalige der Technischen 

Hochschule. 2012 will die 

RWTH insgesamt 800 Stipendien 

vergeben. 

Weitere Informationen unter: 

www.rwth-aachen.de/go/id/bbkg/ 

© Andreas Herrmann/ats 

Bonding schlägt Brücken zwischen Studenten und Unternehmern 

Aachener Initiative verbreitete sich über ganz Deutschland 

Studenten schon während des Studiums Einblicke ins spätere Berufsleben zu ermöglichen und Kontakte zu 

möglichen Arbeitgebern zu knüpfen – das ist das Ziel der bonding-studenteninitiative e.V. Seit über 20 Jahren 

organisiert die Initiative dazu verschiedene für Studenten kostenlose Veranstaltungen. So ist der 

Verbund unter anderem 

größter Anbieter von Firmenkontaktmessen 

in 

Deutschland. 

Im Jahr 1988 von Studenten 

der RWTH Aachen gegründet 

sprach sich das Konzept 

der bonding-studenteninitiative 

e.V. bald in ganz 

Deutschland herum wie ein 

Lauffeuer. Schon bald wurden 

weitere Gruppen auch 

an anderen Hochschulen 

gegründet. Inzwischen ist 

bonding deutschlandweit 

an 11 Standorten vertreten 

und zählt insgesamt ca. 350 

aktive Mitglieder. Auch international ist bonding aktiv. Zusammen mit der Partnerinitiative BEST (Board of 

European Students of Technology), einer internationalen unpolitischen Non-Profit-Organisation, engagiert 

sich die Studenteninitiative weltweit. 

Als eingetragener gemeinnütziger Verein arbeiten alle Mitarbeiter ehrenamtlich. Sämtliche Veranstaltungen 

sind für Studenten kostenlos. 

Weitere Informationen unter: www.bonding.de 

November 2011 



Der Aachener 

Dom. 

© Andreas 

Herrmann/ats 

Wo der Quell des Lebens sprudelt 

Als „Stadt des Wassers“ blickt Aachen auf eine geschichtsträchtige 

Vergangenheit zurück 

Schon der Name verrät es: Aachen ist eine Stadt des Wassers. So leitet sich der Name vom Altgermanischen 

Ahha – „Wasser“ ab. Denn bis zur Erbauung des Aachener Doms um 800 n. Chr. war die Stadt vor allem wegen 

ihrer zahlreichen Quellen bekannt, die stark schwefelhaltiges, bis zu 74 °C heißes Wasser sprudeln lassen. 

Bereits Kelten und Römer wussten 

um die wohltuende Kraft 

der „Aquae Granni“, wie Aachen auf 

Latein heißt. Diesen im Mittelalter 

verbreiteten Namen soll die Stadt 

dem keltischen Wasser- und Bädergott 

Grannus verdanken. Auch Karl 

der Große (747 bis 814 n. Chr.) soll 

schon von der Stadt geschwärmt 

haben: „Oft und mit besonderer 

Lust hat er die warmen Wasser 

geliebt und sie gebraucht“, berichtet 

Karls Biograph Einhard (770 bis 

840 n. Chr.), ebenso, dass die Stadt 

eben jener kaiserlichen Vorliebe 

den Aufstieg zur Residenzstadt verdankte. 

Als Kurstadt darf sich die 

Stadt, die im heutigen Dreiländereck 

Deutschland-Belgien-Niederlande 

liegt, eigentlich Bad Aachen 

nennen. Diese Bezeichnung wird 

allerdings kaum verwendet, da der 

Name ansonsten in Listen und Verzeichnissen 

nicht mehr an erster 

Stelle erscheint. 

Mineral- und Heilquellen 

Ihr guter Ruf und der unverkennbare 

Schwefelgeruch der Quellen 

eilten Aachen weit voraus und 

machten es weithin berühmt. Während 

andernorts die Mineral- und 

Heilquellen noch im Nebel mittelalterlichen 

Aberglaubens gefangen 

hingen, entwickelte man in Aachen 

schon wegweisende Fremdenverkehrsstrategien 

rund um die heißen 

Quellen. Aus allen Teilen Europas 

eilten die Menschen herbei, um sich 

November 2011 



hier die vielgepriesenen Wonnen 

einer Bade- oder Trinkkur zu gönnen. 

Einzig Friedrich der Große 

(1712 bis 1786 n. Chr.) äußerte sich 

kritisch über die sprudelnde Vielfalt 

des Aachener Badelebens: „wo 

soviel Leute hinkommen, um sich 

abzulenken, und von wo so viele 

andere fortgehen, ohne gesund zu 

sein, wo Ruhmredigkeit der Ärzte 

wie Liebesintrigen ihr Spiel gleichermaßen 

treiben, wo schließlich 

Gebrechlichkeit und die Vorurteile 

so viele Personen aus allen Enden 

der Welt heranziehen“. 

Heute hat die moderne Wissenschaft 

Friedrichs Zweifel an der 

Heilkraft des Aachener Wassers 

längst widerlegt. Es gilt als erwiesen, 

dass die Wärme und insgesamt 

19 verschiedene Mineral-Elemente 

der schwefelhaltigen NatriumchloridHydrogen-Carbonat-Thermen 

einen positiven Einfluss auf Erkrankungen 

der Knochen, Muskeln, 

Gelenke und Haut üben. Dies und 

wahrscheinlich auch das Ambiente 

dieser Kurstadt locken pro Jahr 

rund 8000 Besucher, sich in einem 

der drei Sanatorien einer Behandlung 

mit dem Aachener Quellwasser 

zu unterziehen. 

Schon Kaiser Karl der Große soll 

von Aachens Quellen geschwärmt 

haben. © Andreas Herrmann/ats 

Der Spatzenbrunnen erfrischt 

Mensch und Tier. 

© Andreas Herrmann/ats 


aachen tourist service e.v. 

Tel. (0241) 180 29 60 

E-Mail: info@aachen-tourist.de 

www.aachen-tourist.de 

Der Elisenbrunnen. © Andreas Herrmann/ats 

November 2011 


Der Quell des 

Lebens sprudelt 

überall in 

Aachen. 

© Helene Souza_ 

pixelio.de

NETZWERK WISSEN Aktuell 

Sächsische Forscher arbeiten 

an Wasserversorgung Brasílias 

Die Trinkwasserversorgung der Hauptstadt Brasiliens wird ab 2013 problematisch. Zu schaffen macht Brasília 

neben dem schnellen Wachstum der Bevölkerung vor allem der Wandel der Landnutzung im Bundesdistrikt 

um die Hauptstadt herum. Forscher aus Deutschland und Brasilien haben sich daher im Rahmen der Internationalen 

WasserforschungsAllianz Sachsen zum Ziel gesetzt, die wissenschaftliche Grundlage zu schaffen, 

damit die Wasserressourcen Brasílias und seiner Umgebung künftig nachhaltig bewirtschaftet werden. 

Im Jahr 1956 wurde Brasília für 

600 000 Menschen geplant. Mehr 

als 50 Jahre später stößt der Distrikt 

an seine Grenzen: 2,5 Mio. Menschen 

bevölkern die Hauptstadtregion. 

2025 werden es wahrscheinlich 

über 3,2 Mio. sein. Das ungebrochene 

Bevölkerungswachstum wird 

in naher Zukunft problematisch, 

besonders für die Wasserversorgung: 

„Die Stadt und der Bundesdistrikt 

Brasília werden ab 2013 

Schwierigkeiten mit der Trinkwasserversorgung 

bekommen“, sagt 

Prof. Holger Weiß. Der Leiter des 

UFZ-Departments Grundwassersanierung 

koordiniert zusammen mit 

Prof. Franz Makeschin von der Technischen 

Universität Dresden eines 

der fünf Projekte der Internationalen 

WasserforschungsAllianz 

Sachsen (IWAS) in der Modellregion 

Lateinamerika, das Projekt IWAS 

Água DF. 

Geowissenschaftler suchen im Abstrom der Deponie 

Lixão do Jóquei nach belastetem Sickerwasser. 

© Reiner Stollberg/UFZ 

Die Wasservorräte von Brasiliens Hauptstadt können in absehbarer 

Zeit dem Wachstum der Millionenstadt nicht mehr standhalten. Ein 

deutsch-brasilianisches Forscherteam hat sich zum Ziel gesetzt, bis 

2013 die wissenschaftlichen Grundlagen dafür zu schaffen, dass die 

Wasserressourcen Brasílias und seiner Umgebung in Zukunft 

nachhaltig bewirtschaftet werden können. © Prof. Dr. Georg Teutsch/UFZ 

Deutsches Know-how 

Ziel des vom Bundesforschungsministerium 

seit 2008 finanzierten 

Vorhabens ist es, für die Stadt und 

ihre Einwohner die wissenschaftlichen 

Grundlagen einer nachhaltigen 

Bewirtschaftung der Wasserressourcen 

im Rahmen eines Integrierten 

Wasserressourcenmanagements 

(IWRM) zu schaffen. Ein Ansatz, der 

für Brasília sowie für ganz Südamerika 

noch weitgehend Neuland ist 

und gute Chancen bietet, deutsches 

Know-how zu vermarkten. Die 

schwierige Wasserversorgung ist 

typisch für viele boomende Städte in 

Lateinamerika und Asien: Die Anlage 

der Infrastruktur für die Versorgung 

und Entsorgung von Wasser, etwa 

der Bau von Abwasserleitungen, 

Kläranlagen und die Trinkwasseraufbereitung, 

hält mit der Bevölkerungsentwicklung 

kaum Schritt. 

Die Internationale WasserforschungsAllianz 

Sachsen (IWAS) soll 

konkrete Beiträge zu einem integrierten 

Wasserressourcen-Management 

(IWRM) in fünf hydrologisch 

sensitiven Regionen liefern. Ausgehend 

von drängenden Wasserproblemen 

weltweit werden spezifische 

Fragestellungen in verschiedenen 

Weltregionen untersucht. IWAS ist 

ein Verbundprojekt des Helmholtz- 

Zentrums für Umweltforschung 

(UFZ), der Technischen Universität 

Dresden und der Stadtentwässerung 

Dresden GmbH als unternehmerischem 

Partner. 

Weitere Informationen bei: 

Helmholtz Centre For Environmental 

Research – UFZ 

www.ufz.de 

November 2011 


Aktuell NETZWERK WISSEN 

Netzwerk gegen Umweltprobleme 

im Mittelmeerraum 

Drohender Klimawandel 

Forschungszentren aus Frankreich und Deutschland haben ein Memorandum 

of Understanding unterzeichnet. In dieser Kooperation wollen 

deutsche und französische Forschungseinrichtungen Lösungen zur 

Anpassung an den globalen Wandel im Mittelmeerraum entwickeln. 

Das französische Forschungskonsortium SICMED vereint seine Kräfte 

mit dem deutschen TERENO-MED-Netzwerk, dessen Ziel es ist, Effekte 

des demografischen, ökonomischen und klimatischen Wandels auf 

mediterrane Wasserressourcen und Ökosysteme zu untersuchen. Das 

Netzwerk wird geleitet vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung 

(UFZ) in Kooperation mit dem Forschungszentrum Jülich. 

Der Mittelmeerraum, der die Länder 

Südeuropas, des östlichen 

Mittelmeerraums sowie Nordafrika 

einschließt, wird besonders stark 

von den Auswirkungen des globalen 

Klimawandels betroffen sein, 

etwa durch Dürren und Wasserknappheit. 

Hinzu kommen die politischen 

Entwicklungen in Nordafrika 

und dem Nahen Osten, die 

Bevölkerungszunahme, insbesondere 

durch Migration und die ökonomischen 

Entwicklungen in der 

Region. Diese werden die Land- und 

Wassernutzung sowie Maßnahmen 

zur Sicherung von Nahrung, Energie 

und ökonomischem Wachstum in 

hohem Maße beeinflussen. Auch 

auf Europa werden sich die Veränderungen 

auswirken. 

Deshalb haben Deutschland und 

Frankreich ihre Aktivitäten vernetzt: 

Die Helmholtz-Gemeinschaft erweitert 

ihre integrierten Langzeit- 

Umweltobservatorien durch ein 

Observatoriennetzwerk im Mittelmeerraum 

zu „TERENO-MED“. Auf 

französischer Seite haben sich eine 

Reihe von Forschungsinitiativen 

zum übergreifenden „MISTRALS“- 

Verbund zusammengeschlossen. 

Hierzu gehört das Projekt SICMED, 

welches Landnutzungsänderungen 

und Effekte auf Ökologie und Wasser 

beobachtet, ähnlich TERENO- 

MED. Beide Forschungskonsortien 

wollen Lösungsstrategien für eine 

nachhaltige Entwicklung der Mittelmeerregion 

entwickeln und streben 

daher eine verstärkte Zusammenarbeit 

an, bei der die Konzepte, 

Methoden und Modelle harmonisiert 

und gemeinsame Untersuchungsstandorte 

aufgebaut werden 

sollen. 

Deutschland und Frankreich 

stellen somit zusätzliche Mittel zur 

Verfügung, um die Richtlinie der 

Europäischen Kommission gegen 

Wasserknappheit und Dürren sowie 

die Ziele der Wasserrahmenrichtlinie 

im wasserknappen Südeuropa 

und die Ziele des EU-Programms 

„Horizon 2020“ umzusetzen. Darüber 

hinaus können die Ergebnisse 

dazu beitragen, wichtige internationale 

politische Prozesse voranzutreiben, 

wie beispielsweise die 

Union für das Mittelmeer oder den 

„Blue Plan“ (MAP-UNEP) und eine 

verbesserte Zusammenarbeit zwischen 

Europa und Nordafrika. 

Zudem möchten das französische 

Umweltkonsortium „AllEnvie“, die 

Mitglieder des Forschungsbereichs 

„Erde und Umwelt“ der Helmholtz- 

Gemeinschaft und seine Partner das 

Forum nutzen, um die deutsch-französische 

Kooperation im Bereich 

der integrierten Umweltforschung 

zu vertiefen. 

Weitere Informationen unter: 

www.tereno.net 

www.ufz.de/index.php?de=21439 

www.sicmed.net/ 

Helmholtz-Zentrum 

Im Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung 

(UFZ) erforschen Wissenschaftler die Ursachen 

und Folgen der weit reichenden Veränderungen 

der Umwelt. Sie befassen sich mit Wasserressourcen, 

biologischer Vielfalt, den Folgen des Klimawandels 

und Anpassungsmöglichkeiten, Umweltund 

Biotechnologien, Bioenergie, dem Verhalten 

von Chemikalien in der Umwelt, ihrer Wirkung 

auf die Gesundheit, Modellierung und sozialwissenschaftlichen 

Fragestellungen. Ihr Leitmotiv: 

Unsere Forschung dient der nachhaltigen Nutzung 

natürlicher Ressourcen und hilft, diese 

Lebensgrundlagen unter dem Einfluss des globalen 

Wandels langfristig zu sichern. Das UFZ 

beschäftigt an den Standorten Leipzig, Halle und 

Magdeburg 1000 Mitarbeiter. Es wird vom Bund 

sowie von Sachsen und Sachsen-Anhalt finanziert. 

Website: http://www.ufz.de/ 

UFZ-Standort Leipzig, Hauptgebäude 1.0 

© Norma Neuheiser 

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung 

(UFZ) 

Elisabeth Helen Krüger 

Koordination Wasserforschung 

Tel. (0341) 235 1671 

www.ufz.de/index.php?de=1432 

Forschungszentrum Jülich 

Prof. Harry Vereecken 

Tel. (02461) 61-4570 

www2.fz-juelich.de/icg/icg-4/index. 

php?index=139 

November 2011 


NETZWERK WISSEN Aktuell 

Der Bachflohkrebs als Assistent 

Eine neue Studie zeigt, wie Ozonierung Abwasser reinigt 

Die Zufuhr von Ozon in Abwässer kann problematische Mikroverunreinigungen wie Pharmaka, Pflanzenschutzmittel 

oder Kosmetika aus Abwässern entfernen. Das weist eine neu entwickelte Test-Methode nach, die 

am Institut für Umweltwissenschaften der Universität Koblenz-Landau zusammen mit dem Schweizerischen 

Bundesamt für Umwelt im Rahmen des Pilotprojektes „Strategie MicroPoll“ entwickelt wurde. Diese Test- 

Methode basiert auf einem ganzheitlichen ökologischen Ansatz und untersucht anhand der Laubfraßrate des 

Bachflohkrebses Gammarus fossarum, wie wirksam Abwässer durch die Ozonierung gereinigt werden. 

Die Laubfraßrate 

des Bachflohkrebses 

gibt Auskunft 

über mögliche 

Verunreinigungen 

des Wassers. 

© Wikipedia 

Moderne Kläranlagen haben es 

möglich gemacht: In Flüsse, 

die vor wenigen Jahrzehnten noch 

als stark verschmutzte Kloaken 

durch die Landschaft strömten, 

kehrte die Natur zurück. Dieser 

Erfolg basiert wesentlich auf der 

dreistufigen Reinigung der Abwässer: 

Grober Dreck wird mechanisch 

mit Rechen und Absetzbecken entfernt; 

in der biologischen Stufe fressen 

Milliarden von Mikroorganismen 

gelöste Stoffe; Phosphat wird 

schließlich chemisch durch Fällung 

entfernt. Doch Mikroverunreinigungen 

wie Medikamente, Kosmetika 

und Industriechemikalien können 

in den Kläranlagenausläufen noch 

in einer Konzentration im Nanound 

Milligramm-pro-Liter-Bereich 

gemessen werden. Besonders in 

dicht besiedelten Regionen können 

Fließgewässer einen hohen Anteil 

an biologisch gereinigtem Abwasser 

aufwei sen. Dort verschlechtern 

die Mi kro verunreinigungen die 

Ge sund heit der Wasserlebewesen 

und belasten die Trinkwasservorkommen. 

Daher werden geeignete 

Technologien zur Reduzierung dieser 

Mikroverunreinigung gesucht, 

um Einträge in das Ökosystem und 

somit negative Auswirkungen auf 

Gesundheit des Menschen oder auf 

die Umwelt zu verhindern. Bei der 

Ozonierung wird Ozon in der dritten 

Reinigungsstufe in die weitestgehend 

geklärten Abwässer geleitet. 

Dort reagiert Ozon hauptsächlich 

mit organischen Substanzen 

und oxidiert diese auf. 

Die Methode 

Im Zentrum der Untersuchungen 

stand der ökologische Prozess rund 

um den Bachflohkrebs Gammarus 

fossarum. Dieser typische Bachbewohner 

hat die wichtige Aufgabe 

im Gewässerökosystem, die im Laub 

gebundene Energie anderen Organismen 

nutzbar zu machen. 

Welche Auswirkungen Mikroverunreinigungen 

und die Ozonierung 

von Ab wasser auf dieses Mikrosystem 

der Energiebereitstellung hat, 

un ter suchten die Landauer Wissenschaftler 

anhand der Laubfraßrate 

der Gammariden, also wie eifrig die 

Tierchen das Laub verspeisten oder 

verschmähten. In zahlreichen Experimenten 

im Labor und im Freiland 

zeigte sich ein deutlicher Zusammenhang 

zwischen Ozonierung, 

Schadstoffgehalt und dem Fressverhalten 

der Gammariden. In Wasser, 

das nicht mit Ozon behandelt war 

und somit eine erhöhte Schadstoffbelastung 

aufwies, war die Laubfraßrate 

träge, wohingegen die 

Gammariden in ozoniertem Wasser 

eifrig fraßen. Andere Einflussgrößen 

auf das Fressverhalten wie veränderter 

Geschmack der Blätter oder 

der Anteil von gelöstem Kohlenstoff 

im Gewässer konnten die Wissenschaftler 

als Ursache ausschließen. 

Mit diesem Testsystem zeigt sich 

darüber hinaus deutlich: „Mikroverunreinigungen 

können die chemische 

und ökologische Beschaffenheit 

von Gewässern stark beeinflussen“, 

unterstreicht Dr. Mirco 

Bundschuh, Leiter der Studie am 

Landauer Institut für Umweltwissenschaften. 

Damit die Vorgaben der 

europäischen Wasserrahmenrichtlinie 

eingehalten werden können, die 

bis 2015 eine gute chemische und 

ökologische Qualität in Gewässern 

vorsieht, sollten die Einträge von 

Mikroverunreinigungen durch Kläranlagen 

dringend reduziert werden, 

so Bundschuh weiter. Mit den derzeitigen 

Reinigungstechnologien in 

Kläranlagen könne nicht ausreichend 

sichergestellt werden, dass 

das Abwasser hinreichend sauber 

und frei von Schadstoffen werde. 

„Die effiziente Reinigung von 

Abwassern ist ein Zukunftsthema“, 

betont Bundschuh. Denn aufgrund 

des Klimawandels wird es künftig 

teilweise weniger Niederschlag im 

Sommer geben, so dass der Anteil 

an Abwasser in Oberflächengewässern 

aufgrund der mangelnden Verdünnung 

durch Regenwasser prozentual, 

zumindest lokal, zunehmen 

wird. 

Die Studie ist nachzulesen in 

„Water Research“ unter http://www. 

elsevier.com/locate/watres oder 

direkt bei den Autoren zu beziehen 

unter bundschuh@uni-landau.de 

oder r.schulz@uni-landau.de 

November 2011 


Veranstaltungen 

Nachrichten 

318. Wasserrechtliches Kolloquium 

09. Dezember 2011, Curtius-Konfernzaum des Bonner Universitätsclubs, Bonn 

Dr. Katharina Kern, Helmholtz- 

Zentrum für Umweltforschung 

Leipzig, Department Umwelt- und 

Planungsrecht, hält einen Vortrag 

zum Thema: Arzneimittel als potenzielle 

Umweltschadstoffe – Wie geht 

das Recht mit dieser Gefährdungslage 

um? 

Arzneimittelwirkstoffe werden 

zunehmend in der Umwelt (Flüsse, 

Seen, Grundwasser, Boden) und 

sogar im Trinkwasser gefunden. Sie 

gelten heute als potenzielle Umweltschadstoffe, 

denn sie können durch 

Persistenz und Akkumulation nachhaltig 

Tiere schädigen und möglicherweise 

auch den Menschen 

gefährden. 

In diesem Vortrag wird skizziert, 

wie das ursprünglich als reines 

Gesundheitsrecht konzipierte Arzneimittelrecht 

mit dieser Gefährdungslage 

der Umwelt durch Arzneistoffe 

umgeht. Wie wird das 

Umweltrisiko von Arzneimitteln 

bestimmt und in welchem Ausmaß 

und mit welchen Folgewirkungen 

wird es in den arzneimittelrechtlichen 

Instrumenten der Vormarktund 

der Nachmarktkontrolle be - 

rücksichtigt? Welche Probleme er - 

geben sich aufgrund der Eigenart 

der Umweltrisiken in der Regulierung 

und im Vollzug? An welchen 

Stellen und warum werden Humanund 

Tierarzneimittel unterschiedlich 

vom Gesetz behandelt? 

Diesen Fragen geht der Vortrag 

nach. Daneben soll ein Blick in sektorale 

Umweltgesetze (Chemikalien-, 

Wasser- und Agrarrecht) und 

deren Reaktion auf den Eintrag von 

umweltgefährlichen Arzneistoffen 

in die Umwelt geworfen werden. 

Außerdem werden rechtliche und 

gesellschaftspolitische Handlungsstrategien 

zur Reduzierung der 

Umweltrisiken von Arzneistoffen 

aufgezeigt. 

Dr. Katharina Kern ist wissenschaftliche 

Mitarbeiterin am Helmholtz-Zentrum 

für Umweltforschung 

in Leipzig, im Department 

Umwelt- und Planungsrecht. Ein 

Arbeitsschwerpunkt von Dr. Kern 

umfasst Fragen der Regulierung von 

gesundheits- und umweltschädlichen 

Risiken von Stoffen (Arzneimittel, 

Biozide, Pestizide, Kosmetika, 

Chemikalien) durch das europäische 

und nationale Stoffrecht sowie 

durch angrenzende Rechtsgebiete 

wie z. B. das Wasserrecht. Die Dissertation 

„Rechtliche Regulierung der 

Umweltrisiken von Human- und 

Tierarzneimitteln“, die diesem Vortrag 

zu Grunde liegt, wurde mit drei 

Preisen ausgezeichnet. 

Anmeldung bis zum 01.12.2011 

per E-Mail an irwe@uni-bonn.de 


www.jura.uni-bonn.de 

BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. 

Aktuelle Veranstaltungen 

Wasser- und Abwasserhausanschlüsse 

15. November 2011, Düsseldorf 

Wasserentgelte – so kalkulieren Sie richtig 

22. November 2011, Düsseldorf 

Streitpunkt Wasserzähler 

8. Dezember 2011, Erfurt 

Jetzt informieren und anmelden: 

www.ew-online.de 

BDEW_AZ_86x59_Wasser.indd 1 November 2011 

13.10.11 10:15 


Nachrichten 

Vereine, Verbände und Organsisationen 

Technisches Sicherheitsmanagement in China – 

Eine euro-asiatische Erfolgsstory 

Gespräche 

zum TSM im 

Wasserwerk 

Shenzhen 

(Liming Zhou, 

stellv. 

Geschäftsführer 

WW 

Shenzhen 

(2. v. l.), 

Thomas Zenz, 

DVGW 

(3. v. l.)). 

Quelle: DVGW 

Der DVGW Deutscher Verein des 

Gas- und Wasserfaches e. V. hat 

mit Förderung durch das Bundesministerium 

für Umwelt, Naturschutz 

und Reaktorsicherheit (BMU) einen 

Meilenstein bei Aufbau und Im - 

plementierung des Technischen 

Sicherheitsmanagements (TSM) für 

die Wasserversorgung in China 

gelegt [1]. Nach vorsichtigen Schätzungen 

der chinesischen Vereinigung 

für die städtische Wasserversorgung 

CUWA (Chinese Urban 

Water Association) haben bereits 

über 200 Wasserwerke eine interne 

TSM-Selbstüberprüfung vorgenommen. 

Hintergrund 

Seit über vier Jahren unterstützt der 

DVGW die CUWA beim Aufbau eines 

eigenen TSM auf der Grundlage des 

DVGW TSM [2, 3, 4]. Diese Entwicklungen 

basieren auf einer Kooperation 

zwischen CUWA und DVGW 

einschließlich der Übernahme und 

Anpassung einiger zentraler Regelwerke 

des DVGW. China hat sich 

bewusst nach einem globalen Ranking 

dafür entschieden, Elemente 

der Wasserversorgung nach deutschem 

Vorbild zu übernehmen. Dies 

gilt insbesondere für das Technische 

Sicherheitsmanagement TSM des 

DVGW. 

Die Tatsache, dass die chinesische 

Wasserbehörde bereits im Jahr 

2008 vier TSM-Pilotprojekte durchgeführt 

hat, unterstreicht den Willen 

Chinas, das deutsche TSM flächendeckend 

einzuführen. 

Die viel versprechende Entwicklung 

des TSM in China hat das BMU 

veranlasst, das DVGW Projekt 

„Aufbau und Implementierung 

eines technischen Sicherheitsmanagementsystems 

für die Wasserversorgung 

in der Volksrepublik 

China auf Basis des DVGW-Regelwerkes 

W 1000 (DVGW-TSM)“ für 

das Jahr 2009 zu fördern. 

Erfolgsbilanz 

Das TSM-Verfahren ist auf eine 

breite Zustimmung bei den chinesischen 

Wasserversorgern und Behörden 

gestoßen. Folgendes Ergebnis 

ist Beleg für den Gesamterfolg der 

Projektarbeit: 

"" 

Nach zurückhaltenden Schätzungen 

der CUWA haben bereits 

über 200 Wasserversorger aus 

etwa acht Provinzen eine interne 

TSM-Selbstüberprüfung vollzogen. 

Dabei haben die Wasserversorger 

anhand eines Fragebogens 

ihr eigenes Unternehmen 

auf freiwilliger Basis überprüft. 

Die Erwartungen von DVGW und 

CUWA wurden bei Weitem übertroffen. 

Dieser Gesamterfolg ist das Ergebnis 

einer Reihe von Einzelelementen. 

Hier sind u. a. folgende Aspekte 

hervorzuheben: 

"" 

Das einheitliche Verständnis von 

Prozessen und Randbedingungen 

des TSM-Verfahrens konnte 

wesentlich verbessert werden, 

insbesondere vor dem Hintergrund 

unterschiedlicher Sprachen 

und Mentalitäten. Gute 

Voraussetzungen für diese 

erfolgreiche Kommunikation 

haben vor allem die direkten, 

persönlichen Gespräche im Rahmen 

von gemeinsamen Arbeitstreffen 

geboten. 

"" 

Grundlage für die Zusammenarbeit 

von CUWA und DVGW sind 

bislang drei aufeinander aufbauende 

Kooperationsvereinbarungen. 

Diese beziehen sich u. a. auf 

die Randbedingungen, Strukturen 

und Prozesse des TSM-Verfahrens. 

"" 

Aufgrund der im Rahmen von 

TSM-Pilotprojekten erzielten Er - 

gebnisse haben die beteiligten 

Wasserversorger unmittelbar Verbesserungsmaßnahmen 

eingeleitet. 

TSM-Experten wurden 

nach ihren Erfahrungen zur verfahrenstechnischen 

Abwicklung 

der TSM-Vor-Ort-Überprüfungen 

bei jenen Pilotprojekten befragt. 

Diese wurden zur Fortentwicklung 

des TSM-Verfahrens genutzt. 

"" 

DVGW und CUWA haben den 

Trinkwasserversorgungsunternehmen 

TSM u. a. im Rahmen 

mehrerer Veranstaltungen erläutert 

und die Vorteile bekannt 

gemacht. 

"" 

Das Feedback aus den chinesischen 

Wasserversorgungsunter- 

November 2011 



Nachrichten 

nehmen zum TSM-Leitfaden ist 

durchweg positiv. Die Tatsache, 

dass einige große Wasserversorger 

bei der Erarbeitung des TSM- 

Leitfadens beteiligt wurden, hat 

den Imagetransfer wesentlich 

unterstützt. 

"" 

CUWA hat den TSM-Leitfaden, 

der die Grundlage der internen, 

sowie externen TSM-Überprüfungen 

bildet, mit den Erfahrungen 

aus den Pilotprojekten fortgeschrieben 

und als offizielle 

Fassung veröffentlicht. 

"" 

Das TSM-Verfahren ist mittlerweile 

weithin anerkannt und wird 

durch das zuständige Bauministerium 

zunehmend unterstützt. 

Dies wird z. B. durch die Art der 

Veröffentlichung des TSM-Leitfadens 

ersichtlich. So ordnete das 

Bauministerium offiziell an, den 

Leitfaden nicht nur an die CUWA- 

Mitgliedsunternehmen, sondern 

an alle städtischen Wasserversorgungsunternehmen 

zu versenden. 

Ein weiteres Beispiel für die 

Unterstützung durch das Bauministerium 

bestand in der besonderen 

Art der Bekanntmachung 

des TSM-Leitfadens in der zu 

CUWA gehörenden „Zeitung für 

Wasserversorgung und -Sparen“, 

die einer „Werbung“ für dieses 

Verfahren gleich kam. Beide Aktionen 

sind für chinesische Verhältnisse 

außergewöhnlich und ein 

deutliches Zeichen für die Wasserversorger, 

dass das TSM staatliche 

Unterstützung findet. 

"" 

Von grundsätzlicher und wesentlicher 

Bedeutung wird seitens 

CUWA und den chinesischen 

Wasserversorgern die neue Art 

der technischen Regelwerksentwicklung 

herausgestellt, die mit 

dem TSM verbunden ist. Bisher 

wurden ähnliche Prozesse oder 

Dokumente seitens der chinesischen 

Regierung „Top-Down“ 

eingeführt. Der TSM-Leitfaden 

und das TSM-Verfahren wurden 

aber „von unten nach oben“ 

nach dem „Bottom-Up Prinzip“ 

erstellt. Damit ist es dem DVGW 

gelungen, in China Grundlagen 

Die Erfolge auf einen Blick: 

Interne TSM-Selbstüberprüfungen bei über 200 chinesischen Wasserversorgern 

Überaus positives Feedback aus den chinesischen Wasserversorgungsunternehmen 

zum TSM 

Fortschritte hin zu einem einheitlichen Verständnis des TSM-Verfahrens 

Verbesserungsmaßnahmen bei den Wasserversorgern durch TSM-Pilotprojekte 

Wachsende Zustimmung zur DVGW/CUWA Kooperation in China und Deutschland 

Veranstaltungen zur Bekanntmachung des TSM in vielen chinesischen Provinzen 

Offizielle Fassung des TSM-Leitfadens im April 2009 von CUWA veröffentlicht 

Anerkennung und Unterstützung des TSM durch das zuständige Bauministerium 

Stärkung der technischen Selbstverwaltung international 

Etablierung des DVGW als internationaler „Systemgarant“ für TSM 

für die Entstehung einer technischen 

Selbstverwaltung zu 

legen, ein Prinzip, das für 

Deutschland und nur wenige 

andere Länder die entscheidende 

Basis für eigenverantwortliches 

wirtschaftliches Handeln 

bildet. 

"" 

TSM wurde 2011 in das so 

genannte „Chinesische Wasserprojekt“ 

aufgenommen, ein Forschungsprojekt, 

das mit mehreren 

Mrd. Euro ausgestattet ist. 

Auch in Deutschland hat die Kooperation 

zwischen DVGW und CUWA 

bei den Mitgliedern des DVGW und 

der Wasserwirtschaft insgesamt 

eine neue Akzeptanz erfahren. Dies 

wurde durch die CUWA/DVGW 

Arbeitstreffen zum 150-Jahre-Jubiläumskongress 

des DVGW deutlich. 

Als öffentliche Demonstration der 

Bedeutung der CUWA-DVGW 

Kooperation wurde der CUWA-Präsident 

Zhengdong Li als Ehrenmitglied 

in den DVGW aufgenommen. 

Nächste Schritte 

Wesentliche nächste Schritte zur 

weiteren Einrichtung und dauerhaften 

Etablierung des TSM-Verfahrens 

in China sind: 

"" 

das TSM-Verfahren innerhalb 

des institutionellen Rahmens in 

China zu implementieren und zu 

stabilisieren 

"" 

eine Gremienstruktur in der 

CUWA zur Abwicklung und 

Fortentwicklung des TSM aufzubauen 

"" 

ein System und eine geregelte 

Verfahrensweise zur externen 

Überprüfung der Wasserversorger 

auf der Grundlage des TSM- 

Leitfadens zu entwickeln 

"" 

Prozesse zur Fortschreibung der 

chinesischen technischen Regeln 

und Anforderungen aufgrund 

der gewonnenen Erfahrungen 

Gespräche mit der chinesischen Delegation im Rahmen des 150 Jahre- 

Jubiläums-Kongresses des DVGW (v.r.n.l.: Dr. Thielen, Prof. Mehlhorn, Dr. 

Hörsgen, Dr. Hames, Prof. Li, Wenxing Ma, Thomas Zenz). Quelle: DVGW 

November 2011 


Nachrichten 


im Rahmen des TSM-Verfahrens 

zu implementieren 

"" 

einen unterstützenden fachlichen 

Rahmen für die Wasserversorger 

zur Verbesserung ihrer 

Leistungsfähigkeit zu schaffen. 

Dazu gehören beispielsweise 

Schulungsmaßnahmen für Personal, 

Bereitstellung einer In - 

formationsplattform für die verschiedensten 

technischen Be - 

lange, einschließlich Forschungsvorhaben, 

Organisation von Veranstaltungen 

zum fach lichen 

Erfahrungsaustausch. 

Zur Umsetzung der nächsten 

Schritte ist ein TSM Workshop in 

China geplant. Dabei soll auch der 

mögliche Aufbau eines TSM-Verfahrens 

in China für Gas einbezogen 

werden. 

Zusammenfassung 

Das CUWA TSM-Verfahren hat mit 

Hilfe des DVGW die angestrebte 

breite Zustimmung bei den chinesischen 

Wasserversorgern und Behörden 

gefunden. Die finanzielle Förderung 

durch das BMU war sehr 

hilfreich. 

Deutlicher Beleg für den Gesamterfolg 

der Projektarbeit ist die Tatsache, 

dass bereits eine große Anzahl 

von Wasserversorgern aus unterschiedlichen 

Gebieten Chinas auf 

freiwilliger Basis eine interne TSM- 

Selbstüberprüfung durchgeführt 

hat. 

Die neue Art der technischen 

Regelwerksentwicklung, die mit 

dem TSM verbunden ist, wird auch 

auf chinesischer Seite als eine 

erfolgreiche Entwicklung von 

grundsätzlicher Bedeutung gewertet. 

Bisher wurden ähnliche Prozesse 

oder Dokumente seitens der 

chinesischen Regierung „Top-Down“ 

eingeführt. Der TSM-Leitfaden und 

das TSM-Verfahren wurden aber 

„von unten nach oben“ nach dem 

„Bottom-Up Prinzip“ erstellt. Dieses 

Prinzip ist auch grundlegendes Element 

der technischen Selbstverwaltung 

in Deutschland. 

CUWA Präsident Zhendong Li 

dankte dem DVGW und dem BMU 

für die Unterstützung: „Dies ist eine 

wertvolle Hilfe für die künftige Verbreitung 

und Zustimmung zum 

CUWA TSM. Ich schätze das TSM als 

besonders wertvoll und bedanke 

mich ausdrücklich beim DVGW als 

dessen Systementwickler sowie bei 

den dafür zuständigen internationalen 

Systemgaranten“, erklärte Li. 

Literatur 

[1] Abschluss zum Fördervorhaben des 

Bundesministeriums für Umwelt, 

Naturschutz und Reaktorsicherheit 

„Aufbau und Implementierung eines 

technischen Sicherheitsmanagementsystems 

für die Wasser versorgung in 

der Volksrepublik China auf Basis des 

DVGW-Regelwerkes W 1000 (DVGW- 

TSM)“ des DVGW, Ansprechpartner: 

Dipl.-Ing. Thomas Zenz, Internetseite 

des DVGW www.dvgw/angeboteleistungen/ 

technischessicherheitsmangement-tsm/ 

[2] DVGW Internet „Zusammenarbeit 

zwischen DVGW und CUWA besiegelt 

– Chinesischer Wasserverband CUWA 

baut mit Unterstützung des DVGW 

ein Technisches Sicherheitsmanagement 

TSM in China auf „http://www. 

dvgw.de/dvgw/dvgw-international/ 

meldungsdetails/meldung/8531/ 

liste/11631/link//4937cc4a6dbe1d29 

d03cac5ad2665afb/“ 

[3] Dipl.-Ing. Thomas Zenz, Wenxing Ma: 

Kooperation mit dem chinesischen 

Wasserverband. DVGW energie| 

wasser- praxis (2009) Nr. 3, S. 94-95. 

[4] Dipl.-Ing. Thomas Zenz, Wenxing Ma 

„Die Trinkwasserversorgung in 

China“, DVGW energie|wasser-praxis, 

Jahresrevue 2007/2008, S. 94–97. 

Prof. Dr.-Ing. Hans Mehlhorn, Li Zehndong 

„Zusammenkommen ist ein 

Beginn, zusammenbleiben ein Fortschritt, 

zusammenarbeiten ein 

Erfolg“, Geleitwort zur Jahresausgabe 

2007 /2008, S. 3. 

Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Frank 

Gröschl „Kooperationsvereinbarung 

mit CWSA“, DVGW energie|wasserpraxis, 

Nr. 7/2005, S. 63. 

Autor: 

Dipl.-Ing. Thomas Zenz, 

DVGW Deutscher Verein des Gas- und 

Wasserfaches e. V., 

Technisch wissenschaftlicher Verein, 

Josef-Wirmer-Straße 3-6, 

D-53123 Bonn, 

Tel. (0228) 9188- 858, 

Fax (0228) 9188-990, 

E-Mail: zenz@dvgw.de, 

www.dvgw.de 

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Redaktion 

Mediaberatung 

Dipl.-Ing. Christine Ziegler, München 

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Wenn Sie spezielle Fragen haben, helfen wir Ihnen gerne. 

November 2011 



Regelwerk Wasser 

W 213-5 Entwurf: Filtrationsverfahren zur Partikelentfernung – 

Teil 5: Membranfiltration 

Einspruchsfrist: Die Einspruchsfrist 

endet am 31. Januar 2012 

Dieses Arbeitsblatt wurde vom Projektkreis 

„Membran- und Feinfiltration“ 

im Technischen Komitee „Wasseraufbereitungsverfahren“ 

überarbeitet 

und um ein Kapitel zur 

Durchführung von Integritätstests 

erweitert. Es gilt für die Entfernung 

von Partikeln bei der Aufbereitung 

von Wasser zu Trinkwasser mittels 

Membranfiltration (Ultra- und Mikrofiltration). 

Es erläutert die spezifischen 

Begriffe, die Spül- und Reinigungsverfahren 

sowie die Einflussgrößen 

auf den Betrieb, deren 

Kenntnisse für Planung, Betrieb, 

Überwachung und Instandhaltung 

von Membranfiltrationsanlagen in 

der Trinkwasseraufbereitung erforderlich 

sind. 

Anlagentechnische Details, die 

auf den Verfahrensschritt Membranfiltration 

keinen Einfluss haben, 

sind nicht Gegenstand dieses 

Arbeitsblattes. 

Einsprüche an die DVGW-Hauptgeschäftsführung, 

Postfach 140362, 

D-53058 Bonn. 

Preis: 

€ 27,61 für Mitglieder, 

€ 36,82 für Nichtmitglieder. 

W 235-3 Entwurf: Zentrale Enthärtung in der Trinkwasserversorgung – 

Teil 3: Ionenaustauschverfahren, 9/2011 

Einspruchsfrist: Die Einspruchsfrist 

endet am 31. Dezember 2011 

Bezüglich der Härte des Trinkwassers 

stellt auch die im November 

inkrafttretende Trinkwasserverordnung 

keine Anforderung. Aufgrund 

der mit hohen Härtegraden verbundenen 

technischen Nachteile, wie 

beispielsweise störende Kalkablagerungen 

in Warmwasserbereitern, 

ist es jedoch Aufgabe des Wasserversorgers, 

die Notwendigkeit einer 

zentralen Enthärtung zu prüfen. Die 

dazu in Frage kommenden zentralen 

Enthärtungsverfahren und ihre 

Vor- und Nachteile sind in W 235-1 

„Grundlagen und Verfahren“ be - 

schrieben. Darauf aufbauend geht 

der nun erschienene Teil 3 auf die 

verfahrenstechnischen Eigenheiten 

von Ionenaustauschanlagen in 

einer Variante ein, wie sie zur zentralen 

Enthärtung in der Trinkwasseraufbereitung 

eingesetzt werden. 

Zudem werden Hinweise zu Planung 

und Betrieb dieser Ionenaustauschanlagen 

und Anforderungen 

an die erforderlichen Aufbereitungsstoffe 

benannt. Da bei dieser Verfahrensvariante 

auch Neutralsalzanionen 

entfernt werden können, 

wird deren Konzentrations ver minderung 

als Nebenziel im Arbeitsblatt 

mitbehandelt. Als informativen 

Anhang enthält das Arbeitsblatt 

Fallbeispiele zur orientierenden 

Ableitung der mittleren 

Beschaffenheit eines durch Ionenaustausch 

enthärteten Wassers. 

Besonderheiten der Trinkwasserenthärtung 

für industrielle Sonderanwendungen 

und dezentrale Enthärtung 

mittels stark saurer Kationenaustauscher 

sind nicht Gegenstand 

des Arbeitsblattes. 

Teil 2 des Arbeitsblattes zu 

Fällungsverfahren wird derzeit im 

Projektkreis erarbeitet. 

Preis: 



W 112: Grundsätze der Grundwasserprobennahme aus Grundwassermessstellen, 9/2011 

Der 

Grundwasserprobennahme 

kommt im Zusammenhang mit 

der Überwachung und dem Schutz 

des Grundwassers sowie als Grundlage 

für ein hydrogeochemisches 

System- und Prozessverständnis 

eine zentrale Bedeutung zu. Repräsentative 

und qualitätsgesicherte 

Grundwasserproben sind nur als 

Ergebnis zahlreicher ineinandergreifende 

Arbeitsabläufe zu erhalten. 

Das Arbeitsblatt behandelt die 

Arbeitsschritte der Grundwasserprobennahme 

beginnend mit einer 

fachlich fundierten Planung über 

die Durchführung einschließlich 

der Probenübergabe an ein Laboratorium 

bis hin zur Auswertung und 

Dokumentation. Für den gesamten 

Arbeitsablauf werden durchgängig 

qualitätssichernde Maßnahmen be - 

schrieben. 

Die qualitätsgesicherte Grundwasserprobennahme 

verursacht 

zwangsläufig höhere finanzielle 

Aufwendungen. Sie sind jedoch 

angemessen und verhältnismäßig, 

weil bei der Probennahme begangene 

Fehler im Labor nicht mehr 

korrigiert werden können und weil 

häufig weitreichende Entscheidungen 

auf der Grundlage der Analysenergebnisse 

getroffen werden 

 

November 2011 



müssen. Bei der Grundwasserüberwachung 

sind Einsparpotenziale 

nicht durch Qualitätsabstriche, sondern 

in erster Linie durch die Optimierung 

des Messnetzbetriebes, 

z. B. bei der Anzahl der zu beprobenden 

Messstellen, der Probennahmeintervalle 

und des Parameterumfangs 

gegeben. 

Das Arbeitsblatt ersetzt das 

Merkblatt W 112 „Entnahme von 

Wasserproben bei der Erschließung, 

Gewinnung und Überwachung von 

Grundwasser“ vom Juli 2001. 

Zudem integriert es die DVWK- 

Regel 128/1992 „Entnahme und 

Untersuchungsumfang von Grundwasserproben“ 

sowie das DVWK- 

Merkblatt 245/1997 „Tiefenorientierte 

Probennahme aus Grundwassermessstellen“. 

Dieses Arbeitsblatt erscheint 

inhaltlich gleich im DWA-Regelwerk 

als DWA-A 909. 

Preis: 



Bezugsquelle: 

wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft 

Gas und Wasser mbH, 

Josef-Wirmer-Straße 3, D-53123 Bonn, 

Tel. (0228) 9191-40, Fax (0228) 9191-499, 

www.wvgw.de 

Ankündigung zur Fortschreibung der 

DVGW-Regelwerke gemäß GW 100 

Folgende Regelwerke werden erarbeitet: 

"" 

DVGW-Merkblattes GW 13: 

Durch den kathodischen Korrosionsschutz 

(KKS) gestützte 

zustandsorientierte Instandhaltung 

von Gas- und Wasserverteilungsnetzen 

Das technische Komitee G-TK-1-10 

Außenkorrosion hat die Erarbeitung 

des DVGW-Merkblattes „Durch den 

kathodischen Korrosionsschutz 

(KKS) gestützte zustandsorientierte 

Instandhaltung von Gas- und Wasserverteilungsnetzen“ 

beschlossen. 

Dazu wurde ein entsprechender 

Projektkreis einberufen. 

"" 

DVGW-Merkblatt GW 17: Kathodischer 

Korrosionsschutz (KKS) – 

Praxishinweise zum Umgang mit 

der Referenzwertmethode 


Außenkorrosion hat die Erarbeitung 

des DVGW-Merkblattes GW 17 

„Kathodischer Korrosionsschutz 

(KKS) – Praxishinweise zum Umgang 

mit der Referenzwertmethode“ 

beschlossen. Dazu wurde ein entsprechender 


Folgende Regelwerke werden überarbeitet: 

"" 

DVGW-Arbeitsblatt GW 306: Verbinden 

von Blitzschutzanlagen 

mit metallenen Gas- und Wasserleitungen 

in Verbrauchsanlagen 


Außenkorrosion hat die Überarbeitung 

des DVGW-Arbeitsblattes GW 

306 „Verbinden von Blitzschutzanlagen 

mit metallenen Gas- und Wasserleitungen 

in Verbrauchsanlagen“ 



"" 

DVGW-Arbeitsblatt W 316 

Instandsetzung von Trinkwasserbehältern– 

Qualifikationskriterien 

für Fachunternehmen – 

Fachaufsicht und Fachpersonal 

für die Instandsetzung von 

Trinkwasserbehältern; Lehr- und 

Prüfungsplan 

Das technische Komitee W-TK-2-2 

Wasserspeicherung hat die Überarbeitung 

des DVGW-Arbeitsblattes W 

316:2004-03 „Instandsetzung von 

Trinkwasserbehältern – Qualifikationskriterien 

für Fachunternehmen – 

Fachaufsicht und Fachpersonal für 

die Instandsetzung von Trinkwasserbehältern; 

Lehr- und Prüfungsplan“ 



Bei Interesse und Rückfragen: 

Dipl.-Ing. Peter Frenz, 

Referent Korrosionsschutz & 

Wasser speicherung, Wasserbereich 

Tel. (0228) 9188-654, Fax (0228) 9188-988, 

E-Mail: frenz@dvgw.de 

November 2011 



Neue Merkblätter erschienen 

Entwurf Merkblatt DWA-M 366: Maschinelle Schlammentwässerung 

Die Entwässerung von Klärschlämmen 

gehört zu den 

wichtigsten Grundoperationen der 

gesamten Klärschlammbehandlung. 

Seit Jahrzehnten werden auf Kläranlagen 

zur Entwässerung verschiedene 

maschinelle Verfahren eingesetzt 

und betrieben. Das Merkblatt 

DWA-M 366 stellt die verschiedenen 

Verfahren sowie deren Leistungsfähigkeit 

und Wirtschaftlichkeit dar. 

Darüber hinaus gibt es Hinweise zu 

den betrieblichen Anforderungen, 

insbesondere zu der beim Einsatz 

maschineller Entwässerungsaggregate 

erforder lichen Konditionierung 

des Schlamms. Über die Vorstellung 

der unterschiedlichen Verfahrenstechniken 

wie Zentrifugen oder Filterpressen 

hinaus – gibt das Merkblatt 

Hinweise zu langfristigen 

Betriebserfahrungen und widmet 

sich auch der Frage der Optimierung 

des Energieverbrauchs. Das Merkblatt 

richtet sich damit vor allem an 

den Praktiker auf der Kläranlage 

sowie an planende und ausführende 

Ingenieure und Techniker. 

Das Merkblatt DWA-M 366 basiert 

auf dem gleichnamigen Merkblatt 

DVWK-M 366 aus dem Jahr 2000. 

Dieses wurde grundlegend bearbeitet, 

um den technischen Weiterentwicklungen 

und den veränderten 

rechtlichen Rahmenbedingungen 

Rechnung zu tragen, und wird jetzt 

zur Diskussion gestellt. 

Frist zur Stellungnahme 

Hinweise und Anregungen zu dieser 

Thematik nimmt die DWA-Bundesgeschäftsstelle 

gerne entgegen. 

Das Merkblatt DWA-M 366 wird bis 

zum 31. Dezember 2011 öffentlich 

zur Diskussion gestellt. Stellungnahmen 

nach Möglichkeit in digitaler 

Form an die DWA-Bundesgeschäftsstelle, 

Dipl.-Ing. Reinhard 

Reifenstuhl, Theodor-Heuss-Allee 

17, D-53773 Hennef, Tel. (02242) 

872-106, Fax (02242) 872-200, 

E-Mail: reifenstuhl@dwa.de 

Information: 

Oktober 2011, 54 Seiten, 

ISBN 978-3-942964-05-0, 

Ladenpreis: 59,00 Euro, 

fördernde DWA-Mitglieder: 47,20 Euro. 

Merkblatt DWA-M 361: Aufbereitung von Biogas 

Aus der Vergärung organischer 

Stoffe gewonnenes Biogas wird 

beim Ausbau erneuerbarer Energien 

auch künftig eine wesentliche 

Rolle spielen. Das Biogas, welches 

unter anderem auf Kläranlagen, 

landwirtschaftlichen Biogasanlagen 

oder Abfallvergärungsanlagen an - 

fällt, kann direkt auf den jeweiligen 

Anlagen z. B. zu Heizzwecken oder 

zur Stromerzeugung genutzt werden. 

Alternativ kann das Biogas nach 

entsprechender Aufbereitung als 

Biomethan in das Gasnetz eingespeist 

werden, sodass es ortsunabhängig 

einer weiteren Verwendung 

zugeführt werden kann. Die Einspeisung 

ins Gasnetz bietet den 

Vorteil, dass die energetische Nutzung 

an einem Ort erfolgen kann, 

an dem sowohl der Strom als auch 

die entstehende Wärme mit hoher 

Effizienz eingesetzt werden können. 

Voraussetzung für diesen Weg ist 

jedoch eine besonders hochwertige 

Aufbereitung des Biogases. Aber 

auch jede andere Nutzung von 

Biogas erfordert die Aufbereitung 

des Rohgases. In jüngerer Vergangenheit 

sind hierzu vielfältige 

neue Techniken und Verfahren entwickelt 

und auf den Markt gebracht 

worden. 

Das neue Merkblatt gibt eine 

Übersicht der für die jeweilige 

Aufbereitung des Biogases nötigen 

und möglichen Verfahrenstechniken 

und deren sinnvoller Kombinationen. 

Für die Planung und den wirtschaftlichen 

Betrieb von Aufbereitungsanlagen 

werden Empfehlungen 

und Informationen gegeben, 

sowohl hinsichtlich einer Einspeisung 

ins Gasnetz als auch für anderweitige 

Nutzungen von Biogas, z. B. 

in Gasmotoren oder Brennstoffzellen. 

Information: 

Oktober 2011, 37 Seiten, 

ISBN 978-3-942964-06-7, 

Ladenpreis 45,00 Euro, 

fördernde DWA-Mitglieder 36,00 Euro. 

Bezug: 

DWA Deutsche Vereinigung für 

Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V., 

Theodor-Heuss-Allee 17, 

D-53773 Hennef, 

Tel. (02242) 872-333, 

Fax (02242) 872-100, 

E-Mail: info@dwa.de, 

DWA-Shop: www.dwa.de/shop 

November 2011 


FachberichtE Wasserversorgung 

Bewertung des Rückhaltevermögens 

von tertiären Sandschichten gegenüber 

mikrobiologischen Einträgen in 

Filterrohrsträngen eines Horizontalfilterbrunnens 

Modellversuche mit Säulen aus in-situ-Material 

Wasserversorgung, WHO-Water-Safety-Plan, Horizontalfilterbrunnen, Rückhaltevermögen, 

eliminationseffektivität, mikrobiologische Belastungen, Rohwasser 

Christoph Treskatis, Martin Exner, Christoph Koch und Jürgen Gebel 

Zur Abschätzung der Eliminationseffektivität der 

oberflächennahen tertiären Sandschichten an einem 

Brunnenstandort im Lechtal im Sinne des WHO 

Water-Safety-Plans wurden Modellversuche mit verschiedenen 

Mikroorganismen durchgeführt. Der 

Modellaufbau wurde so gewählt, dass die obersten 

vier Meter des am Standort anstehenden Sediments 

im Maßstab 1:1 in Säulen eingebaut wurden. Um 

lokale Inhomogenitäten des Untergrundes nachzubilden, 

wurden zwei Säulen aufgebaut, die Material aus 

zwei Bohrungen enthielten. Es konnte durch begleitende 

Tracerversuche gezeigt werden, dass die im 

Modell erreichten vertikalen Durchflussverhältnisse 

den natürlichen heterogenen Bedingungen gut entsprechen. 

Innerhalb eines Zeitraumes von zwei Monaten 

wurden beide Säulen zweimal mit Suspensionen 

von Escherichia coli, Bacillus subtilis-Sporen und 

Coliphagen beschickt. Verwendet wurden pro Organismus 

jeweils 500 mL Suspension mit Organismengehalten 

von etwa 10 10 /100 mL. Diese Konzentrationen 

lagen bewusst über den höchsten in der Natur 

bzw. im Einzugsgebiet des Brunnens zu erwartenden 

Eintragsmengen. Durch Probenahmen konnte gezeigt 

werden, dass die Organismen unterschiedlich tief in 

die Säulen eingedrungen waren: E. coli konnte nie 

tiefer als 75 cm eindringen, die Coliphagen drangen 

nur in Einzelnachweisen bis in 3,25 Meter Tiefe vor 

und nur die Sporen von Bacillus subtilis wurden an 

beiden Säulen bis in 3,75 Meter Tiefe in Konzentrationen 

von bis zu 20 KBE/100 mL nachgewiesen. Bezogen 

auf die Ausgangskonzentrationen ergibt sich eine 

Eliminierungseffektivität von neun bzw. zehn Zehnerpotenzen 

für die verwendeten Mikroorganismen 

durch die im Modell verbauten Sande. Auf diese 

Weise übertrifft die Reduktion die für Bewertungen 

von Desinfektionsverfahren angelegten Maßstäbe um 

mehrere Zehnerpotenzen. Angesichts der Tatsachen, 

dass die im Modellversuch eingesetzten Konzentrationen 

von Mikroorganismen nicht in der Natur vorkommen, 

der geplante Brunnen in einem gut geschützten 

Gebiet liegt und die Mächtigkeit der Sandschichten 

über den Filtersträngen des geplanten Brunnens zehn 

Meter statt der vier Meter im Modell betragen wird, 

erscheinen die Sandschichten aus mikrobiologischhygienischer 

Sicht ausreichend sicher: Beim Bau des 

Brunnens muss Sorge getragen werden, dass durch 

das Bohrverfahren die natürliche dichte Lagerung der 

Sandschichten nicht gestört wird. 

Evaluation of the Retention-Potential of tertiary Sands Towards Microbiological Contaminations into the Filter 

Drains of a Horizontal Filter Well – Model Experiment with Columns Filled with in-situ-Material 

For the assessment of the elimination efficiency of the 

tertiary sands near to the surface at a well location in 

the Lech valley according to the water safety plan 

concept of the WHO model experiments have been 

made with several microorganisms. In the model 

design chosen the upper four meters of the filtering 

tertiary sand layers from the well location were emulated 

in a 1:1 scale. To incorporate local variations, 

two columns were built up, that contained material 

from two different boreholes. Through accompanying 

tracer tests it could be shown, that the vertical flow 

conditions in the model columns meet very good with 

the heterogeneous natural conditions. Within a two 

months period both columns were charged two times 

November 2011 



Fachberichte 

with suspensions with Escherichia coli, spores of 

Bacillus subtilis and MS2-Coliphages. There were 

500 mL suspensions of every organism with concentrations 

around 10 10 /100 mL respectively. These concentrations 

were intentionally above the highest values 

to be expected under natural conditions or in the 

catchment of the well, even under worst-case scenarios. 

By taking water samples over the hole time it was 

to show that the three different organisms entered 

different depths of the column: E. coli never came 

deeper than 0,75 m, MS2-Coliphages only in particular 

cases reached up to 3,25 m and only the spores of 

B. subtilis could be detected at the last sampling 

point at 3,75 m in concentrations up to 20 CFU/ 

100 mL. Related to the starting concentrations follows 

an elimination-efficiency of nine to ten orders of 

magnitude from the built-in sand-layers for the 

microorganisms tested. Because of these results the 

reduction exceeds the demands for disinfectionmethods 

by several orders of magnitude. Seeing the 

facts that the concentrations of microorganisms used 

in the model exceed natural concentrations by far, 

that the well is situated in a well protected piece of 

land and that the depth of the sand layers above the 

planned well will amount to more than ten meters 

instead of the four meters in the model, the conclusion 

is, that the tertiary sand layers are sufficiently 

save from a microbiological and hygienic point of 

view. During the construction of the well great care 

has to be taken about not to disturb the naturally 

dense bedding of the sand layers. 

Die Grundwasserleiter des Lechtales sind ergiebige 

Wasservorkommen, die bereits seit langem für die Trinkwasserversorgung 

der Stadt Augsburg genutzt werden. 

Die Grundwasserleiter gliedern sich in zwei hydraulisch 

eigenständige Stockwerke, von denen die quartären 

Schotter des Lechs und die darunter anstehenden 

Sande der Oberen Süßwassermolasse (OSM) das erste 

Hauptgrundwasserstockwerk bilden und von regionaler 

wasserwirtschaftlicher Bedeutung sind. Der zu diesem 

ersten Stockwerk gehörende, oberflächennahe tertiäre 

Grundwasserleiter beginnt mit seiner sandigen Fazies 

ab etwa 7 bis 8 m unter Gelände und reicht in den Fassungsanlagen 

der Stadtwerke Augsburg GmbH südlich 

der Stadt bis etwa 25 m unter Gelände. Darunter beginnt 

der regionale Stauer mit einem Tonhorizont, der das 

zweite Hauptgrundwasserstockwerk vom oberflächennahen 

Aquifersystem abtrennt. 

Die Quartärfassungen (flache Vertikalfilterbrunnen) 

sind nach stärkeren Niederschlägen vereinzelt von bakteriologischen 

Einträgen betroffen. Dabei handelt es sich 

aber meist um sehr wenige coliforme Keime (i. d. R. 

1 Keim/100 mL), die in den sehr gut wasserdurchlässigen 

Schottern nicht oder nur ungenügend retardiert werden. 

Die mikrobiologischen Befunde treten unregelmäßig auf 

und können aufgrund der großen Abstandsgeschwindigkeiten 

im quartären Grundwasserleiter und der sehr 

gut wasserdurchlässigen Deckschichten rasch in die 

flachgründigen, rund 8 m tiefen Fassungen gelangen. 

Eine geologische Barriere gegenüber diesen Einträgen ist 

für den quartären Grundwasserleiter nicht vorhanden. 

Ein Ausweichen in den tertiären Grundwasserleiter 

unterhalb des Stockwerkstrenners innerhalb der OSM 

ist aus hydrochemischen Gründen nicht möglich, da die 

Stadtwerke Augsburg Wasser GmbH das gewonnene 

Grundwasser ohne weitere Aufbereitung in das Versorgungsgebiet 

abgeben können. Im tieferen Tertiär werden 

eisen- und manganhaltige, reduzierte Wässer an - 

getroffen und die betriebenen Tiefbrunnen zeigen 

starke Alterungserscheinungen, so dass diese Gewinnungsoption 

derzeit nicht zur Diskussion steht. 

Daher betreiben die Stadtwerke ein neues Gewinnungskonzept, 

das vermehrt die Nutzung des sandig 

ausgebildeten, oberflächennahen Grundwasserleiters 

unter dem hochpermeablen quartären Lechkies 

anstrebt. Die Sandschicht der OSM soll dabei die Rolle 

einer natürlichen Langsamsandfiltration übernehmen 

und als Barriere gegenüber dem periodisch belasteten 

Quartärwasser fungieren. Die für diesen Fassungshorizont 

konzipierten Horizontalfilterbrunnen (HFB) 

sollen innerhalb der oberflächennahen Tertiärschichten 

ver filtert werden (Bild 1). 

Dabei sollten im Rahmen von Modellversuchen mit 

in-situ-Material folgende Fragestellungen untersucht 

werden: 

HFB- 

Zentralschacht 

H(Sand) = ca. 13,5 bis 

14,5 m Retentionspassage 

H gesamt inkl. Q = ca. 

20 bis 21 m 

Grundwasseroberfläche ca. 3,3 m u. 

Glände e 

Oberkante OSM ca. 6,5 m u. Gelände 

Strangniveau ca. 20 bis 21 m u. Gelände 

Oberkante Ton ca. 24 bis 26 m u. Gelände 

Bild 1. Konzeptionelle Darstellung des HFB-Ausbaus in den 

oberflächennahen Tertiärschichten im Lechtal. 

© für alle Abbildungen: Autorengruppe 

November 2011 



Bild 2. 

Materialgewinnung 

aus 

der Aufweitungsbohrung. 

In der Überbohrkrone 

ist 

die Gesteinsausbildung 

im 

Grenzbereich 

Quartär/OSM 

gut erkennbar. 

Teufe [m] u. GOK 

SW Augsburg Wasser GmbH 

1,0 10,0 100,0 K-Wert [m/s] 10E-05 1000,0 

5,0 bis 5,5 

5,5 bis 6,0 

6,0 bis 6,4 

6,4 bis 6,5 

6,5 bis 7,0 

7,0 bis 7,5 

7,5 bis 8,0 

8,0 bis 8,5 

8,5 bis 9,0 

9,0 bis 9,5 

9,5 bis 10,0 

Bild 3. 

Vertikale 

Abfolge der 

Durchlässigkeiten 

nach 

Siebanalysen 

der Schichten 

aus der Kernbohrung 

am 

Zentralschacht 

des geplanten 

HFB. 

Bild 4. 

Versuchssäulen 

mit Probennahmehähnen 

und 

Ablaufschläuchen 

bei der Inbetriebnahme. 

 

K-Werte Säule 1 2 Periode gleit. Durchschn. (K-Werte Säule 1) 

"" 

Bestimmung der granulometrischen Zusammensetzung 

des oberflächennahen Tertiärs im Bereich der 

geplanten Strangtrassen ab dem Übergang Quartär/ 

OSM. 

"" 

Analyse der Mächtigkeiten und Durchlässigkeiten 

der geologischen Schichten. 

"" 

Ermittlung der Relation der horizontalen zur 

vertikalen Durchlässigkeit des Schichtenpaketes am 

Übergang Q/T (k fh /k fv ) über Tracerversuche. 

"" 

Fließweg-Fleißzeit-Abschätzung im in-situ-Material. 

"" 

Analyse der möglichen natürlichen Kurzschlussmöglichkeiten 

zwischen dem Quartär und Tertiär 

durch präferentielle Fließwege. 

"" 

Nachbildung der örtlichen geologischen 

Barriere bedingungen in einem maßstäblichen 

Modellversuch mit in-situ-Material. 

"" 

Dotierungsversuche mit Impfung der Säulen mit 

Indikatorkeimen unter definierten Eintragsrandbedingungen. 

"" 

Ermittlung der Abbauraten für die eingesetzten 

Indikatorkeime. 

"" 

Ermittlung der Einflussfaktoren für die Rückhaltung 

bzw. Elimination der Keime. 

Die Sandschichten des oberflächennah anstehenden 

Tertiärs sollen bei diesem Brunnenkonzept die periodischen 

Keimbelastungen sicher unterbinden, um weiterhin 

ein Trinkwasser ohne vorherige Aufbereitung 

abgeben zu können. 

1. Vorbereitung der Säulenversuche 

1.1 Materialgewinnung und Materialeigenschaften 

Für die Bestimmung der Eliminationsraten, der vertikalen 

Fließwege bzw. -geschwindigkeiten und der Stabilität 

der Sandüberdeckung über den geplanten 

horizontalen Fassungssträngen des neues Brunnenkonzeptes 

wurden Säulenversuche im Maßstab 1:1 

durchgeführt. Für die Materialgewinnung wurden zwei 

Inliner-Kernbohrungen am Standort des Zentralschachtes 

des geplanten HFB bis rund 10 m unter Gelände 

abgeteuft. Die Materialgewinnung für den Bereich des 

Übergangs vom Quartär zum Tertiär erfolgte einerseits 

aus ungestörten Bohrproben (für Siebanalysen) und 

andererseits aus den gestörten Bohrproben der Aufweitungsbohrungen 

(Bild 2). Die Sedimentproben aus 

den In linerkernen wurden alle 50 cm einer Siebanalyse 

unterzogen. Diese Siebanalysen dienten der Ermittlung 

der Kornverteilung und der Durchlässigkeit des Sedimentes. 

Hinzu kam eine Bestimmung des Kennkorndurchmessers 

d k und Schüttkorndurchmessers nach 

DVGW-Arbeitsblatt W 113. Für die Säulen selber wurden 

die Schichten von 6,0 bis 10,0 m maßstäblich eingebaut. 

Die obere Schicht aus den quartären Schottern 

schließt die tertiäre Folge in der Säule ab und wurde 

aus Platzgründen mit reduzierter Mächtigkeit eingebaut. 

November 2011 



Fachberichte 

In der Tabelle 1 sind die Ergebnisse der Siebanalysenauswertung 

zusammengefasst. Blau gefärbt sind die 

Zeilen und Spalten mit den Ergebnissen der quartären 

Schichten, gelb ist die Übergangsschicht Quartär/OSM 

und orange gefärbt sind die Ergebnisse der Schichten 

der oberflächennahen OSM-Sande. Die Untergrunddurchlässigkeit 

des Schichtenprofils von Gelände bis 

10 m Teufe nimmt vom Hangenden zum Liegenden um 

etwa zwei Zehnerpotenzen ab (Bild 3). In den quartären 

Schichten werden Durchlässigkeiten der Schichten aus 

den Siebanalysen von bis zu 5,5 ∙ 10 –3 m/s berechnet. In 

den tertiären Sanden werden im Minimum 3,2 ∙ 10 –5 m/s 

berechnet. Der größte Durchlässigkeitskontrast ist 

erwartungsgemäß an der Faziesgrenze Quartär/OSM 

ausgebildet. Er beträgt Faktor 2,1. Innerhalb der tertiären 

Schichten schwanken die Durchlässigkeiten aus 

den Siebanalysen zwischen 3,2 ∙ 10 –5 m/s bei 7,0 bis 

7,5 m und 3,6 ∙ 10 –4 m/s bei 8,0 bis 8,5 m unter Gelände. 

Im Rahmen von hydrogeologischen Voruntersuchungen 

wurden für die oberflächennahen Tertiärschichten 

folgende Randbedingungen definiert: 

"" 

Die tertiären Sande des 1. Hauptgrundwasserleiters 

können lokal vertont oder zum Liegenden hin mit 

hohen Schluffanteilen durchsetzt sein. 

"" 

Die prognostizierten resultierenden Durchlässigkeiten 

für den Zustrom zum Brunnen HFB 121 aus 

dem ungespannten Quartär und den gespannten 

ter tiären Sanden liegen bei 0,8 bis 0,9 ∙ 10 –5 m/s 

(k fv,h ). 

"" 

Die vertikalen Durchlässigkeiten innerhalb der 

Sandschichten liegen bei 2,5 bis 6,0 ∙ 10 –6 m/s (k fv ). 

Der Durchlässigkeitskontrast zwischen der vertikalen 

und horizontalen Durchlässigkeit beträgt 0,5; die vertikale 

Durchlässigkeit ist halb so hoch wie die resultierende 

Durchlässigkeit aus vertikaler und horizontaler 

Zustromkomponente zum Brunnenstrang. 

Tabelle 1. Ergebnisse der Siebanalysenauswertung der Inlinerkerne aus der 

Bohrung am Standort des Zentralschachtes für den geplanten HFB 121. 

Teufe 

[m. u. GOK] 

Bodenart 

nach DIN 

4022 

kf-Wert 

nach Beyer 

[m/s] ∙ 10 –5 

dk 

[mm] 

U / Fg 

Schüttkorn nach 

DVGW W 113 

(Schüttung) 

5,0 bis 5,5 G, s, u‘ 550 n.b. 15,6 / 10 n.b. 

5,5 bis 6,0 G, s‘, u 47 n.b. 66,6 / 10 n.b. 

6,0 bis 6,4 G, s, u 19 n.b. 2–3,15 n.b. 

6,4 bis 6,5 S, g, u‘ 9,0 n.b. 4,2 / 9,2 n.b. 

6,5 bis 7,0 S, u‘ 9,8 0,29 2,6 / 7,6 2,2 (2–3,15 mm) 

7,0 bis 7,5 S, u‘ 3,2 0,34 1,9 / 6,9 2,3 (2–3,15 mm) 

7,5 bis 8,0 S, u‘ 10 0,23 2,4 / 7,4 1,7 (1–2 mm) 

8,0 bis 8,5 S, u‘ 36 0,23 3,9 / 8,9 2,0 (1–2 mm) 

8,5 bis 9,0 S, u‘ 7,1 0,19 2,5 / 7,5 1,4 (1–2 mm] 

9,0 bis 9,5 S, u‘ 7,4 0,18 2,2 / 7,2 1,3 (1–2 mm) 

9,5 bis 10,0 S, u‘ 4,0 0,16 2,1 / 7,1 1,1 (1–2 mm) 

± 0,00 

- 0,10 

- 0,15 

1/1 

- 0,35 

Säule 1 / V1 

Glaskugeln Ø 1,55 - 1,85 mm 

fG - gG, gs, ms'-fs', x', u' 

(Übergang Q/T: 6,0 - 6,5 m) 

± 0,00 

- 0,10 

1/2 

- 0,30 

Säule 2 / V2 

mG - gG, x, fs' 

(5,5 - 6,0 m aus B1) 

Bild 5. 

Verlängerung 

des Probenahmehahns 

(unterste 

Entnahmetiefe 

über der Glaskugelschicht 

über dem 

Auslauf) mit 

Mikrovliesummantelung. 

1.2 Konzeption und Aufbau des Säulenmodells 

Zur Überprüfung des Rückhaltevermögens der sandigen 

Tertiärschichten wurden vom Institut für Hygiene und 

Öffentliche Gesundheit der Universität Bonn zwei 

Modellsäulen zur Aufnahme des in-situ-Materials aus 

den Bohrungen am geplanten Standort des HFB hergestellt. 

Als Grundmaterial für die Modellsäulen wurden für 

Trinkwasser zugelassene PP-Rohre Nennweite 200 mm 

verwendet, aus denen mit Flanschen versehene Stücke 

à 1 Meter Länge erstellt wurden (Bild 4). Jedes dieser 

Stücke erhielt zwei Probenahmeöffnungen, die jeweils 

25 cm von den Enden entfernt waren. Die Bodenstücke 

der beiden Modellsäulen wurden auf eine Platte aus gleichem 

Material montiert, die einen Bodenablass erhielt. 

Die 4 m hohen Säulen werden von einem Untergestell 

getragen. In die Probenahmeöffnungen wurden für 

Trinkwasser zugelassene Zapfhähne eingesetzt. Je Säule 

wurden acht Zapfhähne eingebaut. Um bei der Probe- 

2/1 

- 0,83 

3/1 

- 1,35 

4/1 

- 1,82 

5/1 

- 2,35 

6/1 

- 2,82 

7/1 

- 3,35 

8/1 

- 3,85 

- 4,00 

mS, gs', fs', fg' - gg' 

(6,5 - 7,0 m) 

gS, ms, fs', fg' 

(7,0 - 7,5 m) 

mS - gS, fs', u' 

(7,5 - 8,0 m) 

mS, fs, u' 

(8,0 - 8,5 m) 

fS - mS, u' 

(8,5 - 9,0 m) 

mS, fs, u' 

(9,0 - 9,5 m) 

fS, U-Bänder 

(9,5 - 10,0 m) 

Glaskugeln 

Ø 1,55 - 1,85 mm 

2/2 

- 0,80 

3/2 

- 1,30 

4/2 

- 1,80 

5/2 

- 2,30 

6/2 

- 2,80 

- 3,20 

7/2 

8/2 

- 3,80 

- 4,00 

fG - gG, ms, fs, u', x' 

(Übergang Q/T: 6,2 - 6,7 m aus B2) 

mS - gS, fs', u' 

(6,7 - 7,2 m) 

mS, fs, gs', u' 

(7,2 - 7,7 m) 

fS - mS, u' 

(7,7 - 8,7 m) 

(reduzierte Mächtigkeit eingebaut) 

mS, fs, u' 

(8,7 - 9,2 m) 

fS, u' 

(9,2 - 9,7 m) 

fS, ms', u' 

(9,7 - 10,2 m) 

Glaskugeln 

1,55 - 1,85 mm 

Bild 6. 

Aufbau und 

Schichtenfolge 

in den Säulen 

mit dem 

Grundwasserleitermaterial 

am Standort 

des HFB. 

November 2011 



Leitfähigkeit [Tsd. µS/cm] 

6,0 

5,0 

4,0 

3,0 

2,0 

1,0 

nahme Artefakte durch eventuell innen an der Säulenwand 

entlang sickerndes Wasser zu vermeiden, wurden 

die Zapfhähne in das Innere der Säule hinein durch 

Edelstahl-Rohre verlängert, die am Ende verschlossen 

und im zentralen Bereich der Säule perforiert waren. Die 

Perforation wurde durch ein Siebgewebe mit 10 µm 

Maschenweite abgedeckt, um Auswaschung von 

Bodenpartikeln in die Probenahmeflaschen zu vermeiden 

(s. Bild 5). 

4. und 5. Tracerversuch 28.04. bis 20.05.2011 in den Modellsäulen 

(Ausgangssalzkonzentration 5.500 bzw. 4.900 µS/cm) 

Säule 1 Säule 2 

0,0 

27.04.11 02.05.11 07.05.11 12.05.11 17.05.11 22.05.11 

Bild 7. Durchbruchskurven der Salzlösung im Verlauf 

des 4. und 5. Tracerversuches charakterisieren die 

unterschied lichen Transportmechanismen in den Säulen. 

Tabelle 2. Vertikale Fließgeschwindigkeiten in den Säulen. 

Versuchsnummer Säule 1 

Fließgeschwindigkeiten 

Tracer 1 

Tracer 2 

Tracer 3 

Tracer 4 

Tracer 5 

0,0093 m/h 

2,2 m/d 

0,082 m/h 

1,97 m/d 

0,011 m/h 

0,26 m/d 

0,045 m/h 

1,07 m/d 

0,049 m/h 

1,17 m/d 

Säule 2 

Fließgeschwindigkeiten 

0,14 m/h 

3,36 m/d 

0,057 m/h 

1,37 m/d 

0,008 m/h 

0,20 m/d 

0,136 m/h 

3,30 m/d 

0,154 m/h 

3,70 m/d 

Säule 2 

Tabelle 3. Vertikale Durchlässigkeiten der Gesamtsäule in Funktion 

des Versuchszeitpunktes. 

Versuchsnummer Säule 1 

k f -Wert [m/s] ∙ 10 –5 k f -Wert [m/s] ∙ 10 –5 

Tracer 1 2,58 3,96 

Tracer 2 2,26 1,58 

Tracer 3 0,31 0,23 

Tracer 4 1,25 3,78 

Tracer 5 1,36 4,28 

Die Gesamthöhe des Aufbaus beträgt etwa 

4,50 Meter, wobei die Höhe des Untergestells rund 

0,50 Meter ausmacht. Dabei wurde der Bodenablass 

mit einer Siebplatte und einem 10 µm-Netzgewebe 

abgedeckt. Darüber wurden über einer Schicht Glaskugeln 

(∅ 1,55 bis 1,85 mm) die frisch am geplanten 

Standort des HFB erbohrten Sedimente in die Säulen 

eingebracht. Die schichtgerecht befüllten Säulen 

(Bild 6) wurden anschließend drucklos im freien Auslauf 

mit Wasser aus der Förderung des Wasserwerks so 

beaufschlagt, dass ständig ein Überstand über der 

obersten Sedimentschicht erhalten blieb, während die 

Bodenabläufe der Säulen ständig vollständig geöffnet 

waren. 

2. Tracerversuche 

Im Verlauf der Versuchsreihen wurden insgesamt fünf 

Tracerversuche durchgeführt. Dazu wurde eine hoch 

mit Salz aufkonzentrierte Lösung (Leitfähigkeit etwa 

5000 µS/cm) auf die Säule beaufschlagt und zur Versickerung 

gebracht. Am zentralen Auslauf der beiden 

Säulen im Boden der PE-Säulen wurde eine kontinuierliche 

Leitfähigkeitsmessung installiert. Damit konnten 

die Salzdurchbrüche in den Säulen im Halbstundentakt 

oder Stundentakt durchgehend gemessen werden. Eine 

Messung an den einzelnen Schichtausläufen wurde 

nicht durchgeführt, da die Wassermengen zu Beginn 

und im Verlauf der Versuche sehr gering waren und vollständig 

für die mikrobiologischen Beprobungen zur 

Verfügung stehen sollten. 

Bild 7 zeigt beispielhaft die Tracerdurchgangskurven 

für den 4. und 5. Tracerversuch. Bei den Tracerversuchen 

wurden Salzlösungen mit im Mittel rund 

5000 µS/cm Ausgangskonzentration eingegeben. Die 

Eingabe erfolgte simultan in den beiden Säulen durch 

Zugabe der Lösung in den Freibordbereich der Säule 1 

über der Glaskugelschicht bzw. über der Schotterschicht 

in der Säule 2 (s. Bild 6). Die vertikale Fließstrecke 

des Wassers betrug etwa 3,85 m. Tabelle 2 fasst 

die vertikalen Fließgeschwindigkeiten, Tabelle 3 die 

vertikalen Durchlässigkeiten der Säulenschichtenfolge 

zusammen. 

Vergleicht man die Abstandgeschwindigkeiten der 

letzten beiden Versuche in den Säulen, dann ergeben 

sich durchschnittliche Werte von 1,12 m/d für Säule 1 

und 3,50 m/d für Säule 2. Der Geschwindigkeitskontrast 

zwischen der Säule 2 und 1 beträgt somit 1,8 für alle 

Versuche und 3,1 für die Versuche 4 und 5. Im Vergleich 

dazu betrug die horizontale Fließgeschwindigkeit aus 

den Pumptests in einem bereits realisierten HFB rund 

1,1 bis 1,6 m/d. Aus Tabelle 3 ergibt sich ein durchschnittlicher 

Durchlässigkeitsbeiwert für die vertikale 

Durchströmung der 3,85 m langen Sandsäule von 

1,55 ∙ 10 –5 m/s für die Säule 1 und von 2,78 ∙ 10 –5 m/s für 

die Säule 2. Aufgrund der vereinfachten Gradientenannahme 

ergeben sich im Vergleich die gleichen Faktoren 

November 2011 



Fachberichte 

zwischen den Säulen wie bei der Abstandsgeschwindigkeit. 

Im Rahmen der Erkundungen wurde für den 

Brunnenstandort eine vertikale Durchlässigkeit von 

0,375 ∙ 10 –5 m/s bestimmt. Bezogen auf die Säule 1 liegt 

deren vertikale Durchlässigkeit um den Faktor 4,1 höher, 

bezogen auf die Säule 2 um den Faktor 7,4 höher als der 

Wert aus den in-situ-Pumptests. 

Anhand der ersten drei Versuche wird angenommen, 

dass es zu einer Kompaktion und Setzung des Säuleninhaltes 

im Versuchsablauf bei Durchströmung der Säule 

gekommen ist; in den Versuchen 4 und 5 wurde die 

Säule nach Einstau bzw. Leerlaufen wieder in Betrieb 

genommen, daher entspricht das Ergebnis dieser Versuche 

den Anfangsrandbedingungen. Mittlerer k f -Wert 

(vertikal) beträgt im Mittel der Versuchszeit für beide 

Säulen ca. 2 ∙ 10 –5 m/s. Die Relation k v /k fh,v beträgt in 

den Säulen rund 0,03; die Schichten in den Säulen sind 

somit in der resultierenden Durchlässigkeit um ca. eine 

Zehnerpotenz geringer durchlässig als bei den in-situ- 

Pumptests. Die horizontale Durchlässigkeit ist unter 

Annahme der Versuchsrandbedingungen etwa 30-mal 

höher als die vertikale Durchlässigkeit. Nach dem dritten 

Tracerversuch erreicht der Durch lässigkeitsbeiwert 

der Säulen den Prognosewert für den vertikalen Durchlässigkeitsbeiwert 

aus der Erkundung. 

3. Verwendete Testorganismen 

3.1 Escherichia coli 

Escherichia coli ist ein bewegliches, gram-negatives, 

stäbchenförmiges Bakterium, das keine Sporen bildet 

und peritrich begeißelt ist. Seine Größe beträgt rund 

1,3 · 4 µm. Es ist fakultativ anaerob, d. h., es ist in der 

Lage, Energie sowohl durch die Atmungskette als auch 

durch „Gemischte Säuregärung“ zu gewinnen. 

Escherichia coli kommt in hohen Konzentrationen in 

der Intestinalflora bei Mensch und Tier vor und löst dort 

in der Regel keine Erkrankung aus. In anderen Teilen des 

Körpers kann E. coli jedoch ernsthafte Erkrankungen wie 

Harnwegsinfektionen, Bakteriämien und Meningitis 

auslösen. Eine begrenzte Anzahl enteropathogener 

Stämme von E. coli kann eine akute Diarrhö auslösen. 

Unterschiedliche enteropathogene E. coli konnten auf 

der Basis unterschiedlicher Virulenzfaktoren einschließlich 

enterohämorrhagischen E. coli (EHEC), enterotoxigenen 

E. coli (ETEC), enteropathogene E. coli (EPEC), 

enteroinvasiven E. coli (EIEC), enteroaggregativen E. coli 

(EAEC) und diffus adhärente E. coli (DAEC) [1] unterschieden 

werden. 

E. coli gilt seit über 100 Jahren als der klassische Indikator 

für fäkale Verunreinigungen im Wasser. Aufgrund 

seines natürlichen Habitats ist er wenig resistent gegen 

Umwelteinflüsse und Chemikalien. Zum Überleben in 

Sedimenten und vor allem zur Vermehrung ist E. coli auf 

eine gute Versorgung mit Nährstoffen angewiesen [2]. 

Der Nachweis von Escherichia coli erfolgte im Labor 

Dr. Schell, Augsburg, mit dem Colilert®-2000-System. 

Zu Beginn der zweiten Beprobungsserie wurde eine 

Parallel-Probe im Institut für Hygiene und Öffentliche 

Gesundheit in Bonn mittels Merck CC-Agar ® untersucht. 

3.2 MS2-Coliphagen 

(Bakterio)-Phagen sind Viren, die Bakterien befallen. 

Unter Coliphagen versteht man Phagen, die auf Bakterien 

der Art E. coli spezialisiert sind. Die als MS2-Coliphagen 

bezeichneten Phagen gehören taxonomisch zur 

Gattung Levivirus. Es handelt sich dabei um ikosaedrische, 

rund 30 Nanometer große RNA-Phagen, die in der 

Lage sind, bestimmte Wirtsstämme mit so genanntem 

F-Pile zu infizieren und in geschlossenen Bakterienrasen 

unter entsprechenden Kulturbedingungen sichtbare 

Plaques (klare Zonen) zu produzieren. 

Coliphagen gelten in Rohwasser als Indikatoren für 

Viren aus fäkalen Kontaminationen und als Anzeiger für 

unzureichende Filterkapazitäten gegenüber viralen 

Krankheitserregern. Sie sind nicht humanpathogen, 

wodurch sie sich als Modellorganismen für den Transport 

von Viren, aber auch von anderen kolloidalen Kontaminationen 

(Bales, Gerba et al. 1989) besonders anbieten. 

Der Nachweis der MS2-Coliphagen erfolgte im Institut 

für Hygiene und Öffentliche Gesundheit nach den 

Vorgaben der DIN EN 10705-2 von 2001. 

3.3 Bacillus subtilis–Sporen 

Das Bacillus subtilis, auch Heubazillus genannt, ist ein 

fakultativ anaerobes, peritrich begeißeltes Bodenbakterium. 

Die Größe der stäbchenförmigen Bakterien 

beträgt va. 0,6 · 2 µm. 

Obwohl ubiquitär verbreitet, ist er am häufigsten zu 

isolieren aus den oberen Schichten des Bodens. Dort ist 

er aufgrund häufig wechselnder Umgebungsbedingungen 

fast ständig Stress- und Hungersituationen ausgesetzt, 

die er durch die Bildung von Endosporen überdauern 

kann. Aufgrund der hohen Hitzeresistenz der 

Sporen werden diese auch als Indikator bei entsprechenden 

Sterilisationsprozessen in Pharmazie, Medizin 

und Lebensmittelindustrie eingesetzt. B. subtilis ist im 

Gegensatz zu anderen Bacillaceae (z. B. B. anthracis oder 

B. cereus) nicht humanpathogen, was ihn zu einem 

idealen Testkeim für Laborarbeiten macht. 

4. Versuchsablauf 

Um den Systemen etwas Zeit zu geben, sich einzuregeln, 

wurden beide Säulen rund drei Wochen lang mit 

Wasser aus dem Wasserwerk durchspült. Zu Beginn der 

eigentlichen Dotierungsversuche wurden jeweils 

500 mL von Suspensionen der drei Testorganismen als 

Stoßbelastung auf jede Säule gegeben. Die Konzentrationen 

der eingesetzten Organismen betrugen jeweils 

etwa 10 10 Organismen/100 mL. 

Jeweils ab zwei Tage nach Dotierung wurden nacheinander 

an allen Entnahmehähnen beider Säulen alle 

24 Stunden Proben entnommen. Der ursprüngliche 

November 2011 



Entnahmehahn und -tiefe, 

Ergebnisse jeweils im zeitlichen Verlauf 


Ergebnisse jeweils imzeitlichen Verlauf 



Hahn 1/1 

0,25 m 

Hahn 2/1 

0,75 m 

Hahn 3/1 

1,25 m 

Hahn 4/1 

1,75 m 

Hahn 5/1 

2,25 m 

Hahn 6/1 

2,75 m 

Hahn 7/1 

3,25 m 

Hahn 8/1 

3,75 m 

Hahn 1/2 

0,25 m 

Hahn 2/2 

0,75 m 

Hahn 3/2 

1,25 m 

Hahn 4/2 

1,75 m 

Hahn 5/2 

2,25 m 

Hahn 6/2 

2,75 m 

Hahn 7/2 

3,25 m 

Hahn 8/2 

3,75 m 

Hahn 1/1 

0,25 m 

Hahn 2/1 

0,75 m 

Hahn 3/1 

1,25 m 

Hahn 4/1 

1,75 m 

Hahn 5/1 

2,25 m 

Hahn 6/1 

2,75 m 

Hahn 7/1 

3,25 m 

Hahn 8/1 

3,75 m 

Modellsäule 1 

MS2-Phagen, Eingesetzte Konzentration 5,2 x10 9 /10mL 

07.02.2011 

08.02.2011 

09.02.2011 

10.02.2011 

11.02.2011 

12.02.2011 

13.02.2011 

14.02.2011 

15.02.2011 

16.02.2011 

09.03.2011 

0 1 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 

PFU /10 mL 

Bild 8. Ergebnisse MS2-Phagen, Erste Probenserie, Säule 1. 



0 1 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000 100.000.000 

PFU /10mL 


B.-subtilis-Sporen, Eingesetzte Konzentration 1,2 x10 10 /100 mL 

07.02.2011 

08.02.2011 

09.02.2011 

10.02.2011 

11.02.2011 

12.02.2011 

13.02.2011 

14.02.2011 

15.02.2011 

16.02.2011 

09.03.2011 

Bild 9. Ergebnisse MS2-Phagen, Erste Probenserie, Säule 2. 

07.02.2011 

08.02.2011 

09.02.2011 

10.02.2011 

11.02.2011 

12.02.2011 

13.02.2011 

14.02.2011 

15.02.2011 

16.02.2011 

09.03.2011 

0 1 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000 

KBE /100 mL 

Bild 10. Ergebnisse Bacillus subtilis, Erste Probenserie, 

Säule 1. 

Plan, Tagessammelproben zu untersuchen, scheiterte 

daran, dass wegen des geringen Durchflusses nicht an 

allen Zapfhähnen gleichzeitig Wasser entnommen werden 

konnte. Die Proben für Bacillus subtilis- und Coliphagen-Untersuchungen 

wurden nach Probenahme 

gekühlt per Über-Nach-Express an das Institut für Hygiene 

und Öffentliche Gesundheit, Bonn, die Proben zur 

Untersuchung auf Escherichia coli an das Labor Dr. 

Scheller, Augsburg, übersandt. 

Nach der ersten Dotierung wurden zehn Tage lang 

Proben entnommen, danach wurden die Systeme vier 

Wochen lang weiter kontinuierlich mit Trinkwasser 

durchspült, bevor eine weitere Probe entnommen 

wurde. Nach der folgenden zweiten Dotierung wurden 

22 Tage lang Proben entnommen, wobei die oberen 

Probenhähne gegen Ende der Serie nicht mehr beprobt 

wurden. Zwischen und nach den beiden mikrobiologischen 

Versuchen (Serie 1 und Serie 2) wurden weitere 

Tracerversuche (Versuche 3 bis 5) durchgeführt, um 

Setzungs- oder Kolmationseffekte der Sedimente und 

damit verbundene Veränderungen der vertikalen Fließgeschwindigkeit 

in den Säulen zu erkennen. 

5. Erster Dotierungsversuch 

Im ersten mikrobiologischen Versuch wurden die Organismen 

wie oben beschrieben am 05.02.2011 zugesetzt 

und nach etwa 48 Stunden Wartezeit arbeitstäglich Proben 

an jeweils allen Entnahmehähnen entnommen. Die 

Ergebnisse der Untersuchungen auf MS2-Coliphagen 

und Bacillus subtilis sind in den Bildern 8 bis 11 dargestellt. 

Die Bilder zeigen von oben nach unten die jeweils 

acht Entnahmehähne und an diesen jeweils von oben 

nach unten die Ergebnisse im zeitlichen Verlauf (KBE = 

Kolonie-bildende Einheiten ≈ vermehrungsfähige Bakterien; 

PFU = Plaque-forming Units ≈ infektiöse Viruspartikel). 

Escherichia coli konnte in beiden Säulen nur vier Tage 

lang an dem jeweils obersten Probenahmehahn nachgewiesen 

werden, danach nicht mehr. An den tiefer 

gelegenen Probenahmehähnen konnte E. coli nie nachgewiesen 

werden. 

Über die gesamte Versuchszeit konnten am oberen 

Ende der Säulen MS2-Coliphagen und B. subtilis-Sporen 

nachgewiesen werden, wenn auch mit fallender Tendenz. 

Dabei ist festzuhalten, dass die Abnahme der Phagen 

sehr viel deutlicher (in der Säule 2 um mehr als 

5 Logarithmen-Stufen) war als die der Sporen. In beiden 

Säulen gelangten die Sporen innerhalb von vier bzw. 

sieben Tagen bis an den fünften Probenahmehahn, also 

bis in rund 225 cm Tiefe. Die MS2-Phagen konnten dagegen 

– von einem Einzelnachweis am Hahn 5/1 abgesehen 

– über die Dauer des ersten Versuchs nicht weiter als 

125 cm in die Säulen vordringen. Es ist nicht auszuschließen, 

dass es sich bei dem Einzelnachweis um eine Kontamination 

bei den Probenahmen handelte. 

November 2011 



Fachberichte 

Bei beiden Organismen kam es über die jeweils 

zurückgelegte Strecke zu einer Reduktion zwischen 

etwa fünf (B. subtilis) und rund 6,5 (MS2-Phagen) Logarithmen-Stufen 

(99,999 %). 

Nach dieser Beprobungsserie wurden die Säulen 

weiter mit Wasser durchströmt, aber erst nach drei 

Wochen wieder beprobt. Es zeigte sich, dass Bacillus 

subtilis-Sporen in sehr niedriger Konzentration 

(1/100 mL) mittlerweile am unteren Ende der Säule 2 

angekommen waren; Phagen waren in beiden Säulen 

auch nach diesem Zeitraum am untersten Entnahmehahn 

nicht nachweisbar. 

6. Zweiter Dotierungsversuch 

Sechs Wochen nach der ersten Zudosierung wurden 

am 12.03.2011 in gleicher Weise nochmals alle drei Mikroorganismen 

zu den Säulen zugegeben und die Säulen 

in gleicher Weise beprobt. Die Probenserie wurde 

diesmal allerdings auf einen Gesamtzeitraum von dreieinhalb 

Wochen ausgedehnt, wobei zum Ende hin nur 

noch die unteren Entnahmehähne untersucht wurden. 

Da die Säulen zwischen den beiden Versuchen nicht 

desinfiziert wurden, ergibt sich insgesamt eine Beobachtungsdauer 

von zwei Monaten für die Barrierewirkung 

der Sedimente gegenüber einer stoßweisen Kontamination. 

Auch in der zweiten Serie zeigte sich, dass der zugesetzte 

E. coli sich in dem nährstoffarmen Wasser nicht 

halten konnte und bereits zwei Tage nach Zudosierung 

nicht mehr nachzuweisen war. Sicherheitshalber erfolgten 

eine zweite Zudosierung von E. coli am 22.03.2011 

und eine Kontrolle des obersten Entnahmehahnes 

zusätzlich zum Colilert-Verfahren mit Nachweis über 

CC-Agar. Dabei wurden am obersten Entnahmehahn 

jeweils Konzentrationen von 1,7 bzw. 2,3 · 10 6 KBE / 

100 mL E. coli nachgewiesen. An den folgenden Entnahmehähnen 

konnte E. coli nie nachgewiesen werden. Die 

Ergebnisse der zweiten Versuchsserie für die MS2-Coliphagen 

und B. subtilis sind in den Bilder 12 bis 15 dargestellt. 

Auch in der zweiten Untersuchungsserie gelangen in 

der Säule 1 die MS2-Phagen nicht über die Hälfte der 

Filterstrecke hinaus, sondern werden diesmal maximal 

bis in 0,75 Meter Tiefe nachgewiesen. In der Säule 2 

kommt es sporadisch bis an den vorletzten Hahn zu 

Nachweisen von einzelnen MS2-Phagen in 10 mL Untersuchungsvolumen. 

Hohe Nachweise von Phagen sind 

aber auch hier nur bis in 0,75 Meter Tiefe möglich. Dagegen 

können die B. subtilis-Sporen von Beginn der Probenserie 

an in beiden Säulen auch an den untersten 

Hähnen in Konzentrationen bis maximal 20 KBE / 

100 mL nachgewiesen werden. Die gemessenen Konzentrationen 

nehmen von oben nach unten bis etwa 

zum Hahn Nr. 5 kontinuierlich ab und schwanken an 

den Hähnen 6 bis 8 über die Zeit gleichmäßig zwischen 

1 und 10 KBE/100 mL. 







Hahn 1/2 

0,25 m 

Hahn 2/2 

0,75 m 

Hahn 3/2 

1,25 m 

Hahn 4/2 

1,75 m 

Hahn 5/2 

2,25 m 

Hahn 6/2 

2,75 m 

Hahn 7/2 

3,25 m 

Hahn 8/2 

3,75 m 

Hahn 1/1 

0,25 m 

Hahn 2/1 

0,75 m 

Hahn 3/1 

1,25 m 

Hahn 4/1 

1,75 m 

Hahn 5/1 

2,25 m 

Hahn 6/1 

2,75 m 

Hahn 7/1 

3,25 m 

Hahn 8/1 

3,75 m 

Hahn 1/2 

0,25 m 

Hahn 2/2 

0,75 m 

Hahn 3/2 

1,25 m 

Hahn 4/2 

1,75 m 

Hahn 5/2 

2,25 m 

Hahn 6/2 

2,75 m 

Hahn 7/2 

3,25 m 

Hahn 8/2 

3,75 m 


B.-subtilis-Sporen, Eingesetzte Konzentration 1,2 x10 10 /100 mL 

0 1 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000 

KBE /100 mL 

Bild 11. Ergebnisse Bacillus subtilis, Erste Probenserie, 

Säule 2. 



14.03.2011 

15.03.2011 

17.03.2011 

18.03.2011 

19.03.2011 

20.03.2011 

21.03.2011 

22.03.2011 

23.03.2011 

24.03.2011 

26.03.2011 

27.03.2011 

28.03.2011 

29.03.2011 

30.03.2011 

31.03.2011 

01.04.2011 

03.04.2011 

04.04.2011 

05.04.2011 

06.04.2011 

07.04.2011 

0 1 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000 

PFU /10 mL 

Bild 12. Ergebnisse MS2-Phagen, Zweite Probenserie, 

Säule 1. 



07.02.2011 

08.02.2011 

09.02.2011 

10.02.2011 

11.02.2011 

12.02.2011 

13.02.2011 

14.02.2011 

15.02.2011 

16.02.2011 

09.03.2011 

14.03.2011 

15.03.2011 

17.03.2011 

18.03.2011 

19.03.2011 

20.03.2011 

21.03.2011 

22.03.2011 

23.03.2011 

24.03.2011 

26.03.2011 

27.03.2011 

28.03.2011 

29.03.2011 

30.03.2011 

31.03.2011 

01.04.2011 

03.04.2011 

04.04.2011 

05.04.2011 

06.04.2011 

07.04.2011 

0 1 10 100 1.000 10.000 100.000 

PFU /10 mL 

Bild 13. Ergebnisse MS2-Phagen, Zweite Probenserie, 

Säule 2. 

November 2011 







Hahn 1/1 

0,25 m 

Hahn 2/1 

0,75 m 

Hahn 3/1 

1,25 m 

Hahn 4/1 

1,75 m 

Hahn 5/1 

2,25 m 

Hahn 6/1 

2,75 m 

Hahn 7/1 

3,25 m 

Hahn 8/1 

3,75 m 

Hahn 1/2 

0,25 m 

Hahn 2/2 

0,75 m 

Hahn 3/2 

1,25 m 

Hahn 4/2 

1,75 m 

Hahn 5/2 

2,25 m 

Hahn 6/2 

2,75 m 

Hahn 7/2 

3,25 m 

Hahn 8/2 

3,75 m 


B.-subtilis-Sporen, Eingesetzte Konzentration 1,9 x10 10 / 100 mL 

14.03.2011 

15.03.2011 

17.03.2011 

18.03.2011 

19.03.2011 

20.03.2011 

21.03.2011 

22.03.2011 

23.03.2011 

24.03.2011 

26.03.2011 

27.03.2011 

28.03.2011 

29.03.2011 

30.03.2011 

31.03.2011 

01.04.2011 

03.04.2011 

04.04.2011 

05.04.2011 

06.04.2011 

07.04.2011 

0 1 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000 100.000.0001.000.000.000 

KBE /100 mL 

Bild 14. Ergebnisse Bacillus subtilis, Zweite Probenserie, 

Säule 1. 


B.-subtilis-Sporen, Eingesetzte Konzentration 1,9 x10 10 / 100 mL 

14.03.2011 

15.03.2011 

17.03.2011 

18.03.2011 

19.03.2011 

20.03.2011 

21.03.2011 

22.03.2011 

23.03.2011 

24.03.2011 

26.03.2011 

27.03.2011 

28.03.2011 

29.03.2011 

30.03.2011 

31.03.2011 

01.04.2011 

03.04.2011 

04.04.2011 

05.04.2011 

06.04.2011 

07.04.2011 

0 1 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000 100.000.000 

KBE /100 mL 

Bild 15. Ergebnisse Bacillus subtilis, Zweite Probenserie, 

Säule 2 

Die Konzentrationen der eingesetzten Organismen 

werden über den Gesamt-Zeitraum betrachtet also um 

mehr als zehn (E. coli), zehn (MS2-Phagen) bzw. neun 

(B. subtilis) Zehnerpotenzen reduziert. 

Art des Einbaus der Materialien begründet liegen. Das 

Modell wurde mit Materialien gefüllt, die direkt am 

geplanten Standort des HFB erbohrt frisch eingebaut 

wurden, und mit Wasser betrieben, das in seiner chemischen 

Zusammensetzung ebenfalls weitgehend dem an 

diesem Standort entspricht. 

Das Modell weist also sowohl hinsichtlich seiner hydraulischen 

Eigenschaften wie auch der chemischen 

Zusammensetzung größtmögliche Übereinstimmung 

mit den heterogenen natürlichen Verhältnissen auf. 

Gerade chemische Verhältnisse in den Sedimenten können 

auf den Rückhalt von Mikroorganismen einen entscheidenden 

Einfluss haben, weshalb der Auswahl der 

verwendeten Sedimente eine große Bedeutung 

zukommt [3, 4]. 

7.2 Vergleich der eingesetzten Konzentrationen 

von Mikroorganismen mit Vorkommen in der 

Umwelt 

In den Modellversuchen wurden bewusst Konzentrationen 

von Mikroorganismen eingesetzt, die deutlich 

über denen liegen, die im Normalbetrieb oder bei Schadensszenarien 

im Einzugsgebiet zu erwarten wären. 

Beispielsweise liegt die im Sickerwasser aus Mistmieten 

zu erwartende Konzentration von E. coli mit 8 · 10 7 KBE/ 

100 mL [5] 1000-fach unter der hier eingesetzten Konzentration. 

Die Konzentrationen in unbehandeltem 

Abwasser bewegen sich in der gleichen Größenordnung 

[6]. Die in Oberflächenwasser zu erwartenden 

Konzentrationen liegen drei bis vier Zehnerpotenzen 

niedriger, in schlecht geschützten Grundwässern 

wurden bis 10 3 KBE/100 mL gemessen [1]. In gut 

geschützten Grundwässern ist E. coli normalerweise 

nicht nachweisbar. 

Durch die stark überhöhten Zudosiermengen sollte 

es ermöglicht werden, das Rückhaltevermögen bzw. die 

Eliminierungseffektivität der Bodenpassage quantitativ 

mikrobiologisch belegen zu können, wie es von der 

WHO und der novellierten Trinkwasserverordnung 

gefordert und in der in Kürze erscheinenden Begründung 

zur Novellierung der Trinkwasserverordnung 

präzisiert werden wird. 

7. Bewertung 

7. 1 Qualität des Modells im Vergleich zur 

natürlichen Schichtung 

Die Tracerversuche zu Beginn und nach der ersten Versuchsserie 

zeigen, dass mit dem Modell nach einer Einlaufzeit 

ein System aufgebaut werden konnte, das vergleichbare 

Durchlässigkeitsbeiwerte aufweist, wie sie 

bei der Erkundung im Gelände ermittelt wurden. Es 

kann also davon ausgegangen werden, dass die hydraulischen 

Verhältnisse für den vertikalen Fluss in den Säulen 

denen in den natürlichen Sandschichten entsprechen. 

Gleichwohl sind zwischen den Säulen Unterschiede 

erkennbar, die offenbar in der unterschiedlichen 

7.3 Kontaminationsrisiken im Umfeld des 

geplanten Brunnenstandortes 

Der Standort des neu geplanten HFB liegt innerhalb des 

Wasserschutzgebietes im Augsburger Stadtwald. Das 

Gebiet wird als Naherholungsgebiet von Fußgängern, 

Radfahrern etc. genutzt. Landwirtschaftliche Nutzung 

findet im Einzugsgebiet des Brunnens nicht statt, das 

Befahren der Wege ist nicht gestattet und die Zufahrten 

mit Schranken abgesperrt. Jagdliche Nutzung findet 

ebenfalls nicht statt. In Hochwasserszenarien ist eine 

Beeinflussung des Grundwassers durch den benachbarten 

Reichskanal und kleinere Oberflächengewässer 

nicht auszuschließen. 

November 2011 



Fachberichte 

Aufgrund der Lage des Brunnens in einem geschützten 

Gebiet bestehen allenfalls geringe Risiken eines 

erhöhten Eintrags von (fäkalen) Mikroorganismen von 

der Oberfläche in die Sandschichten am Brunnenstandort 

des geplanten HFB. 

8. Bewertung der Eliminierungsleistung 

der Sandschichten 

Der Rückhalt von Mikroorganismen in wasser-gesättigten 

Sandschichten kann auf verschiedenen Mechanismen 

beruhen [7, 8, 4, 9, 10]: 

"" 

mechanischer Rückhalt 

"" 

Adsorption an Bodenpartikel 

"" 

Absterben der Mikroorganismen 

"" 

„Grazing“ (Gefressen-werden) durch Protozoen 

Der letzte Punkt ist vor allem in Langsamsandfiltern mit 

vergleichsweise hoher Strömungsgeschwindigkeit von 

Bedeutung [11] und kann im vorliegenden Fall vernachlässigt 

werden. Das mechanische Zurückhalten von Mikroorganismen 

bestimmt sich einerseits durch die Porengröße 

der Sedimentschichten und andererseits durch 

die Eigenbeweglichkeit der Organismen. Dabei wirkt 

der Sedimentkörper als Tiefenfilter. Die physika lische 

(reversible) Adsorption von Mikroorganismen, v. a. Viren, 

an Bodenpartikel ist abhängig vom pH-Wert und der 

Ionendichte des Wassers sowie der Ladungsverteilung 

auf der Oberfläche der Organismen [8, 12]. 

Durch das Wechselspiel dieser verschiedenen Faktoren 

ist es zu erklären, dass im vorliegenden Fall die deutlich 

kleineren Coliphagen sehr viel besser zurück gehalten 

werden als die hydrophoben Sporen von B. subtilis: 

Aufgrund der unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften 

der Oberflächen adsorbieren erstere stärker an 

Sedimentpartikel als letztere. Diese Resultate werden 

z. B. auch durch die Untersuchungen von [13] zur „Colloid 

Filtration Theory“ bestätigt. Ebenso ist der nahezu 

vollständige Rückhalt und das Verschwinden von E. coli 

nicht allein durch das mechanische Entfernen der Bakterien 

aus der Wasserphase zu erklären [14], sondern auch 

durch die niedrigen Nährstoffkonzentrationen im versuchstechnisch 

verwendeten Wasser, an die Fäkalkeime 

wie E. coli nicht angepasst sind. 

Die am Standort des geplanten HFB angetroffenen 

und im Modell verbauten Sedimentschichten waren 

geeignet, im Modell die beaufschlagten Mikroorganismenkonzentrationen 

über die gesamte Filtrationsstrecke 

und den beobachteten Zeitraum von zwei Monaten 

um neun bis zehn Zehnerpotenzen zu reduzieren. Bei 

der Bewertung ist zu berücksichtigen, dass im Modell 

die Filtrationsstrecke vier Meter betrug, wogegen der 

geplante Brunnen eine Filtrationsstrecke von mehr als 

zehn Metern über den Filtersträngen des Brunnens aufweisen 

wird. 

Die im Modell angetroffenen Eliminierungseffektivitäten 

übertreffen die Anforderungen an Trinkwasseraufbereitungen 

mit Ultrafiltrationsmembranen um drei bis 

vier Logarithmen-Stufen. Darüber hinaus ergibt sich aus 

der Lage des Brunnenstandortes und der Auswertung 

der Literatur [5], dass die am Brunnenstandort an der 

Geländeoberfläche zu erwartenden Konzentrationen 

von Mikroorganismen um mehrere Zehnerpotenzen 

niedriger sind als die hier im Modell eingesetzten. 

Die Ergebnisse aus den Säulenmodellen deuten also 

insgesamt darauf hin, dass die am Standort des geplanten 

HFB angetroffenen Sandschichten eine genügende 

Sicherheit bieten, den Grundwasserleiter vor den hier 

sporadisch zu erwartenden mikrobiologischen Kontaminationen 

zu schützen. 

Danksagung 

Die Autoren danken der Stadtwerke Augsburg Wasser GmbH, 

Dr. Franz Otillinger, Robert Hörmann und Thomas Pechmann für die 

Projektfinanzierung und die sehr gute und erfolgreiche Zusammenarbeit 

bei den Säulenversuchen im Wasserwerk Lochbach. 

Literatur 

[1] WHO, Ed.: WHO Guidelines for drinking-water quality – 

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mikrobiologischen Risikoanalyse von Trinkwassereinzugsgebieten. 

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MS2 phage, Escherichia coli, Clostridium perfringens, Cryptosporidium 

parvum, and Giardia intestinalis in a gravel and 

a sandy soil. Environmental science & technology 39 (2005) 

No. 20, p. 7860–8. 

[8] Chetochine, A. S. and Brusseau, M.L. et al.: Leaching of phage 

from Class B biosolids and potential transport through soil. 

Applied and Environmental Microbiology 72 (2006) No. 1, 

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[9] Naclerio, G. and Nerone, V. et al.: Role of organic matter and 

clay fraction on migration of Escherichia coli cells through 

pyroclastic soils, southern Italy. Colloids and surfaces. B, 

Biointerfaces 72 (2009) No. 1, p. 57–61. 

[10] Janjaroen, D. and Liu, Y. et al.: Role of divalent cations on 

deposition of Cryptosporidium parvum oocysts on natural 

organic matter surfaces. Environmental science & technology 

44 (2010) No. 12, p. 4519–24. 

November 2011 



[11] Waldhoff, A., Ed.: Hygienisierung von Mischwasser in Retentionsbodenfiltern 

(RBF). Wasser Abwasser Umwelt. Kassel, 

Kassel University Press, 2008. 

[12] Xiao, L. and Qu, X. et al.: Biosorption of nonpolar hydrophobic 

organic compounds to Escherichia coli facilitated by 

metal and proton surface binding. Environmental science & 

technology 41 (2007) No. 8, p. 2750–5. 

[13] Gupta, V. and Johnson, W.P. et al.: Riverbank filtration: comparison 

of pilot scale transport with theory. Environmental 

science & technology 43 (2009) No. 3, p. 669–76. 

[14] Bales, R. C. and Gerba, C.P. et al.: Bacteriophage Transport in 

Sandy Soil and Fractured Tuff.” Applied and Environmental 

Microbiology 55 (1989) No. 8, p. 2061–2067. 

Autoren 

Prof. Dr. habil. Christoph Treskatis 

E-Mail: c.treskatis@bup-gup.de | 

Bieske und Partner Beratende Ingenieure GmbH | 

Im Pesch 79 | 

D-53797 Lohmar 

Prof. Dr. med. Martin Exner 

E-Mail: Martin.Exner@ukb.uni-bonn.de | 

Dr. rer. nat. Christoph Koch 

E-Mail: Christoph.Koch@ukb.uni-bonn.de | 

Dr. rer. nat. Jürgen Gebel 

E-Mail: Juergen.Gebel@ukb.uni-bonn.de | 

Eingereicht: 07.08.2011 

Im Peer-Review-Verfahren begutachtet 

Institut für Hygiene und Öffentliche Gesundheit | 

Sigmund-Freud-Straße 25 | 

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Entfernung von Arsen, Nickel und Uran 

bei der Wasseraufbereitung 

Wasserversorgung, Wasseraufbereitung, Trinkwassergrenzwerte, Arsenentfernung, 

Nickelentfernung, Uranentfernung, Festbettadsorption 

Martin Jekel, Carsten Bahr, Volker Schlitt und Dieter Stetter 

In Rohwässern der Trinkwasserversorgung können 

gelegentlich erhöhte Konzentrationen von Arsen, 

Nickel und Uran auftreten, wodurch die Grenzwerte 

überschritten werden (As 10 µg/L, Ni 20 µg/L, 

U 10 µg/L, neue Trinkwasserverordnung 2011). Die 

Ursache des Auftretens ist meist geochemischer 

Natur. Für jeden Stoff existieren Verfahren zur 

Entfernung oder wurden dafür entwickelt. Neben 

konventionellen Techniken mit einem variablen 

Entfernungseffekt sind für die Nachrüstung vor allem 

Festbett-Sorp tionsverfahren mit sehr hohen spezifischen 

Durchsätzen in Bettvolumen bis zum Durchbruch 

empfehlenswert. Für Arsen sind poröse Eisenhydroxidgranulate, 

für Nickel chelatbildende Ionentauscher 

und für Uran basische Ionenaustauscher 

erfolgreich im Einsatz. Bei Nickel- und Uranentfernungsanlagen 

kann durch eine chemische Regeneration 

das Sorptionsmaterial wieder verwendet 

werden. Beladene Eisenhydroxide werden bei der 

Arsen entfernung sach gerecht abgelagert. 

Removal of Arsenic, Nickel and Uranium 

in Water Treatment 

Raw waters of drinking water supplies may contain 

elevated concentrations of arsenic, nickel and uranium, 

exceeding the limit values (As 10 µg/L; 

Ni 20 µg/L; U 10 µg/L, in the new German Drinking 

Water Directive of 2011). The presence of these metals 

is mostly due to natural, geochemical occurrence. 

There are existing processes or newly developed ones 

for each of the metals. Besides conventional treatment 

processes with a variable removal effect, fixedbed 

adsorbers are suitable for new process units, 

allowing very high specific throughputs (in bed volumes) 

until the breakthrough. Porous granular ferrichydroxides 

are effective for arsenic, while chelating 

ion exchangers are suitable for nickel. Uranium is 

removed by anionic exchangers. By a chemical regeneration 

of ion exchangers for Ni and U, they can be 

reused. Exhausted ferrichydroxides are disposed 

safely. 

1. Einleitung 

Arsen, Nickel und Uran erreichen gelegentlich im 

Rohwasser, das zur Trinkwassergewinnung genutzt 

wird, Konzentrationen, die eine Entfernung dieser Stoffe 

erforderlich machen. In den seltensten Fällen handelt es 

sich direkt um anthropogene Einträge; meist stammen 

diese Stoffe aus natürlichen Quellen. Allerdings können 

menschliche Aktivitäten die Mobilisierung der Stoffe 

verursacht haben. 

In diesem Beitrag werden die wesentlichen Regeln 

beschrieben, die bei der Beurteilung von notwendigen 

aufbereitungstechnischen Maßnahmen zur Verminderung 

der Spurenstoffkonzentration und bei der Auswahl 

geeigneter Aufbereitungsverfahren zu beachten 

sind. Vorausgesetzt wird, dass Maßnahmen geprüft und 

ggf. ergriffen wurden, um die Einträge dieser Spurenstoffe 

in das Wasser zu verhindern bzw. zu minimieren 

und diese Maßnahmen nicht zum Erfolg geführt haben. 

Dieser Beitrag ist inhaltlich angelehnt an ein DVGW- 

Arbeitsblatt W 249, das in Vorbereitung ist und 2011 als 

Gelbdruck erscheinen wird. 

2. Prinzipien der Aufbereitung 

Im Trinkwasser dürfen chemische Stoffe nicht in Konzentrationen 

enthalten sein, die eine Schädigung der 

menschlichen Gesundheit besorgen lassen. Für Arsen 

und Nickel gibt die Trinkwasserverordnung Grenzwerte 

vor, die beim Verbraucher einzuhalten sind. Bei einer 

Entscheidung über Maßnahmen zur Konzentrationsverminderung 

und deren Ausmaß muss berücksichtigt 

werden, dass es insbesondere bei Nickel durch Wechselwirkungen 

mit Werkstoffen im Verteilsystem und in 

Installationen wieder zu Konzentrationszunahmen 

kommen kann. Aufgrund seiner Nierentoxizität wird 

von Toxikologen für Uran ein gesundheitlicher Leitwert 

von 10 µg/L vorgeschlagen, der auch als Grenzwert in 

die neue Trinkwasserverordnung übernommen wird [1]. 

Das Verfahren zur Trinkwasseraufbereitung sollte so 

gewählt werden, dass unter Berücksichtigung der 

Rohwasserbeschaffenheit nicht nur eine gezielte und 

selektive Entfernung des Schadstoffes erreicht wird, 

sondern dass auch bei der anschließenden Trinkwasserverteilung 

keine nachteiligen Effekte auftreten (z. B. 

November 2011 



Fachberichte 

Korrosion, mikrobiologische Probleme, Bildung von 

Nebenprodukten). Es sind dabei die Vorgaben der 

TrinkwV 2011 und die jeweiligen DVGW-Arbeitsblätter 

zu beachten. 

Ferner sollten sehr aufwändige und komplexe Aufbereitungsverfahren 

möglichst vermieden werden, 

wenn sie eine hohe Störanfälligkeit aufweisen und/oder 

eine sehr intensive Überwachung benötigen. Es sollten, 

wenn möglich immer, eigensichere Verfahren mit hoher 

Prozesssicherheit und Betriebsstabilität und mit geringem 

Betreuungs- und Überwachungsaufwand bevorzugt 

werden. Die Anlagen zur Trinkwasseraufbereitung 

sollten soweit möglich kontinuierlich betrieben werden. 

Bei der Wahl des Aufbereitungsverfahren sind das 

Minimierungsgebot nach § 6 (3) der TrinkwV 2011 und 

die Liste der Aufbereitungsstoffe nach § 11 der TrinkwV 

2011, die vom Umweltbundesamt veröffentlicht wird, 

zu berücksichtigen. 

Bei der Aufbereitung fallen feste und/oder flüssige 

Rückstände an, die umweltverträglich und entsprechend 

den gesetzlichen Bestimmungen entsorgt werden 

müssen. 

3. Maßnahmen zur Reduzierung 

der Belastung 

Bei erhöhten Konzentrationen in Rohwässern, die zur 

Trinkwasserversorgung genutzt werden, ist der 

Ursprung (geogen, anthropogen) der Belastung zu 

klären. Besteht der Verdacht auf anthropogene Kontaminationen 

ist das BBodSchutzG zu berücksichtigen. 

Sofern die Belastung zunächst in einem Mischwasser 

nachgewiesen wurde, ist zu ermitteln, welche Rohwasservorkommen 

bzw. Brunnenwässer von den erhöhten 

Spurenmetallgehalten betroffen sind. Normalerweise 

sind die Konzentrationen in einem Grundwasser zeitlich 

vergleichsweise konstant, können jedoch örtlich stark 

variieren. Bei der Variation von Brunnenschaltungen 

können sich deshalb auch unterschiedliche Rohwasserzusammensetzungen 

ergeben. 

Die betroffenen Wässer sollen über einen ausreichend 

langen Zeitraum unter allen zu erwartenden 

Betriebsbedingungen mehrmalig untersucht werden, 

um die Gesamtbelastung abschätzen zu können. Insbesondere 

für eine ggf. erforderliche Aufbereitung ist es 

wichtig, dass für die Spurenstoffe die chemischen 

Spezies bekannt sind oder berechnet werden. Die Wasserparameter, 

die für eine Aufbereitung bedeutsam 

sind, und die zugehörigen Schwankungsbereiche 

müssen bekannt sein. Um eine Veränderung im Chemismus 

der Wässer zu erkennen, sollten die chemisch-physikalischen 

Wasserparameter der letzten 5 bis 10 Jahre 

ausgewertet werden. 

Bevor die Errichtung bzw. Erweiterung einer Aufbereitungsanlage 

zur Entfernung der Spurenstoffe 

betrachtet wird, sollte zunächst geprüft werden, ob zur 

Vermeidung einer Grenzwertüberschreitung hinsichtlich 

der Spurenstoffgehalte im abgegebenen Trinkwasser 

eine der folgenden Maßnahmen zielführend ist, 

wobei auch wirtschaftliche Gesichtspunkte zu berücksichtigen 

sind. 

Durch Ausweitung des Wasserrechts für ein unbelastetes 

Wasservorkommen oder Bezug von unbelastetem 

Fremdwasser ist ggf. eine ausreichende Konzentrationsverminderung 

im abgegebenen Trinkwasser möglich. 

Im Vorfeld der Wassergewinnung kann die Errichtung 

und der Betrieb von Abwehrbrunnen zum Schutz 

der Versorgung genutzt werden. Daher müssen die 

hydrogeologischen Gegebenheiten ermittelt und ggf. 

ein Grundwassermodell erstellt werden. 

Bei anthropogenen Beeinflussungen sind durch die 

zuständigen Behörden Maßnahmen zu veranlassen. 

Sofern keine dieser Alternativen zu realisieren ist, sind 

zur Reduzierung der Belastung aufbereitungstechnische 

Maßnahmen zu prüfen. 

4. Arsen 

Arsen ist ein toxisches Element, das ubiquitär im Untergrund 

verteilt ist und in vielen Trinkwasserressourcen 

der Erde auftritt. Die dauernde und hohe Aufnahme von 

Arsen über das Trinkwasser und die Nahrung verursacht 

eine chronisch toxische Wirkung beim Menschen, 

welche sich z. B. durch Hautschädigungen oder Krebserkrankungen 

zeigt [2]. 

4.1 Vorkommen und Eigenschaften 

Arsen ist ein relativ häufiges Begleitelement in der 

Erdkruste und findet sich insbesondere in sulfidischen 

Erzen. Durch Verwitterungsvorgänge kann es sich in 

Böden und Sedimenten anreichern. Obwohl der 

geogene Ursprung des Arsens dominiert, können auch 

anthropogene Emissionen zu lokal erheblichen Kontaminationen 

führen. Beispiele hierfür sind arsenhaltige 

Abraumhalden von Hüttenbetrieben oder industrielle 

Altlasten und ungesicherte Hausmülldeponien. Die 

Mobilisierung des Arsens aus dem Boden in das Grundwasser 

wird maßgeblich durch das Redoxpotential und 

den pH-Wert im Untergrund beeinflusst. Unter oxidierenden 

und leicht reduzierenden Bedingungen ist es 

mäßig mobil, im stark reduzierenden Milieu hingegen 

als Sulfid festgelegt. In Deutschland kommen Grundwässer 

mit geringen geogen bedingten Arsengehalten 

unter 10 µg/L relativ häufig vor. Regional begrenzt 

finden sich aber insbesondere in Kluftgrundwasserleitern 

des Buntsandsteins und des Sandsteinkeupers 

auch höhere Konzentrationen, die meist zwischen 

10 µg/L und 250 µg/L liegen [3]. 

Arsen liegt im Grundwasser in den Oxidationsstufen 

+III (Arsenit) und +V (Arsenat) vor. Im trinkwasserrelevanten 

pH-Bereich von 6,0 bis 9,5 dominieren unter 

oxidierenden Bedingungen die fünfwertigen Formen 

H 2 AsO 4 

– und HAsO 4 

2– , während unter reduzierenden 

Bedingungen die dreiwertige, ungeladene arsenige 

November 2011 



Bild 1. 

Stabilitätsfelder 

für 

Arsenverbindungen 

in wässriger 

Lösung 

(25 °C, 1 atm, 

10 –5,3 mol/L As, 

10 –3 mol S) [3]. 

Säure H 3 AsO 3 vorherrscht (Bild 1). Beide Arsenformen 

können jedoch auch gleichzeitig auftreten. 

4.2 Voruntersuchungen zur Verfahrenswahl 

Aufgrund seiner Ladungsneutralität ist das dreiwertige 

Arsen schlechter entfernbar als das fünfwertige Arsen, 

weshalb in der Regel eine Oxidation zum fünfwertigen 

Arsen zu empfehlen ist. Diese kann auf biologischem 

Wege mit Sauerstoff in Festbettfiltern oder durch den 

Einsatz von chemischen Oxidationsmitteln erreicht werden. 

Wirksame und zugelassene Oxidationsmittel sind 

Ozon, Kaliumpermanganat und Wasserstoffperoxid in 

Kombination mit Eisen(II)salzen (als Fenton΄s Reagenz). 

Der Einsatz von Chlorgas, Chlordioxid und Hypochlorit 

für Oxidationszwecke ist entsprechend der Trinkwasserverordnung 

in Deutschland nicht zulässig. 

Zur Beurteilung der Entfernungsmöglichkeiten für 

Arsen ist eine Rohwasseranalyse entsprechend Trinkwasserverordnung 

(TrinkwV, Anlage 2 und 3) notwendig, 

die durch die Parameter Phosphat, Silikat, Calcium, 

Magnesium, Redoxpotential sowie Säure- und Basekapazität 

ergänzt wird. Sinnvollerweise wird zusätzlich 

die As(III)- und As(V)-Konzentration ermittelt. Aufgrund 

der chemischen Ähnlichkeit von Arsenat und Phosphat 

ist letzteres als wichtigster Konkurrent bei der spezifischen 

Arsenentfernung zu betrachten. 

4.3 Entfernung von Arsen im Rahmen 

vorhandener Aufbereitungsprozesse 

In Enteisenungs- und Entmanganungsfiltern kann sowohl 

die Oxidation als auch ein Rückhalt des Arsens stattfinden. 

Nach einer Belüftung des Rohwassers werden 

gelöstes Eisen(II) und Mangan(II) im Filterbett überkatalytisch-biologische 

Reaktionen zu unlöslichen 

Eisen- und Manganoxiden/-hydroxiden oxidiert und 

dort abgeschieden. Gleichzeit ist eine Oxidation des 

Arsen(III) durch die Manganoxide oder auf biologischem 

Wege möglich. Die Festlegung des Arsenat erfolgt 

durch Adsorption bzw. Mitfällung an den Reaktionsprodukten 

der Enteisenung. Die Voraussetzung für die 

Wirksamkeit ist ein genügend hoher Eisengehalt im 

Rohwasser und eine nicht zu hohe Arsenkonzentration. 

Günstig sind molare Eisen- zu Arsenverhältnisse von 10 

bis 30. Je nach Beschaffenheit des Rohwassers können 

eine zusätzliche Dosierung von Eisen(II) oder von Oxidationsmitteln 

oder eine leichte Senkung des pH-Wertes 

zur Verbesserung der Arseneliminierung beitragen. 

Bei der Flockung mit Eisen- oder Aluminiumsalzen 

zur Trübstoffentfernung ist in der Regel eine simultane 

Elimination von Arsen zu beobachten, welche von der 

guten Adsorption des Arsens an den gebildeten Eisenhydroxid- 

bzw. Aluminiumhydroxid-Flocken resultiert. 

Aus diesem Grund ist die Flockung auch als gezieltes 

Verfahren der Arsenentfernung geeignet. 

Während der Fällungsenthärtung ist bei einem pH- 

Wert oberhalb von 10,5 eine gleichzeitige Arsenentfernung 

zu beobachten. Der Einsatz der Kalkfällung zum 

alleinigen Zweck der Arsenentfernung ist aber in der 

Praxis nicht sinnvoll, da durch die erhebliche Veränderung 

der Wasserzusammensetzung in der Regel eine 

nachfolgende Stabilisierung des Wassers notwendig ist 

(z. B. durch Mischen oder Aufhärtung). 

Membranverfahren zur Partikelentfernung (z. B. 

Mikrofiltration) haben keinen Einfluss auf die Arsenkonzentration. 

Hingegen kann durch Nanofiltration 

und Umkehrosmose Arsenat zum Teil zurückgehalten 

werden. Zu beachten ist aber, dass das ungeladene 

Arsen(III) die Membran weitgehend ungehindert 

passiert. Da diese Verfahren generell eine weitgehende 

Enthärtung bzw. Entsalzung des Wassers 

erzielen, ist die Arsenentfernung nur als Nebeneffekt 

zu betrachten. 

Stark basische Ionenaustauscher sind zwar prinzipiell 

in der Lage, das Anion Arsenat zu entfernen, dies erfolgt 

aber nicht selektiv. Aus diesem Grund ist eine gezielte 

Arsenentfernung mit Ionenaustauschern ohne eine 

parallele bedeutende Entfernung des konkurrierenden 

Sulfats und Nitrats nicht möglich. Das ungeladene 

Arsen(III) ist durch Ionenaustausch nicht zu entfernen. 

Andere Verfahren der Trinkwasseraufbereitung (wie 

z. B. Entsäuerung durch Belüftung, Aktivkohleadsorption 

oder Desinfektion) haben keine Auswirkung auf die 

Arsenkonzentration im Wasser. 

4.4 Gezielte Entfernung von Arsen 

Die Aufbereitungstechniken zur selektiven Arseneliminierung 

aus Trinkwasser beruhen auf der Adsorption 

der Arsenverbindungen an schwerlösliche Metalloxide/ 

-hydroxide, die entweder als festes Adsorptionsmedium 

eingesetzt werden oder als Reaktionsprodukte nach der 

Dosierung von Flockungssalzen vorliegen. 

November 2011 



Fachberichte 

4.4.1 Adsorption 

Festbett-Adsorptionsverfahren sind für die Spurenstoffentfernung 

besonders geeignet, da sie bei richtiger Auslegung 

lange Standzeiten bei gleichzeitig hoher 

Betriebssicherheit und geringem Wartungsaufwand 

ermöglichen. Zur Arsenentfernung kommen granulierte 

Adsorbentien auf Basis von Metalloxiden/-hydroxiden 

zum Einsatz [4]. In Deutschland sind die folgenden 

Adsorbentien zugelassen: Eisen(III)hydroxidoxid nach 

DIN EN 15029, eisenumlagertes, aktiviertes Aluminiumoxid 

nach DIN EN 14369 und aktiviertes, granuliertes 

Aluminiumoxid nach DIN EN 13753. In der Praxis hat sich 

gezeigt, dass Eisenoxide/-hydroxide ein wesentlich 

höheres Adsorptionsvermögen aufweisen als Aluminiumoxid. 

Während des Betriebes erschöpft sich das 

Adsorptionsmaterial allmählich und muss vor Erreichen 

des Grenzwertes im Produktwasser gegen frisches Material 

ausgetauscht werden. Eine Reihenwechselschaltung 

zweier Adsorber erhöht die Betriebssicherheit. 

Die erzielbare Adsorptionskapazität hängt von den 

Eigenschaften des Adsorbens (z. B. spezifische Oberfläche) 

und von den Rohwasserparametern ab. Ein 

geringerer pH-Wert und eine geringe Konzentration 

konkurrierender Anionen, insbesondere Phosphat, 

führen zu langen Standzeiten der Adsorptionsfilter. Bei 

der Auslegung der Festbettadsorber wird in der Regel 

von einer Filtergeschwindigkeit von 5 bis 15 m/h und 

einer Leerbettverweilzeit von 3 bis 10 Minuten ausgegangen. 

Nach vorliegenden Betriebserfahrungen werden 

bei Arsenkonzentrationen im Rohwasser von 10 bis 

50 µg/L, geringen Phosphat- und Silikatgehalten und 

pH-Werten unter 8,0 Beladungen von etwa 1 bis 10 g 

Arsen pro kg trockenes Adsorbens erreicht [5]. Beispielhaft 

sind drei typische Durchbruchskurven für ein im 

Trinkwasser zugelassenes Granuliertes Eisenhydroxid 

(GEH) in Bild 2 wiedergegeben. 

Bild 2. Arsen-Durchbruchskurven für Granuliertes Eisenhydroxid (GEH) 

aus drei verschiedenen Wasserwerken [6]. 

4.4.2 Flockung 

Bei der Flockung entstehen amorphe Niederschläge aus 

Eisen- oder Aluminiumhydroxid, die das Arsen adsorptiv 

binden. Die Dosiermengen des Flockungsmittels hängen 

von der spezifischen Rohwasserzusammensetzung 

ab, insbesondere vom pH-Wert sowie von der Arsenund 

Phosphat-Konzentration. In grober Näherung sollte 

die molare Fe(III) bzw. Al(III)-Konzentration mindestens 

das 10- bis 30-fache der molaren Arsenkonzentration 

betragen. Typische Dosiermengen liegen zwischen 0,5 

und 5 mg/L als Metallion [7]. Je niedriger der pH-Wert 

des Rohwassers ist, desto weniger Flockungsmittel wird 

benötigt bzw. desto geringer ist die Arsenkonzentration 

im aufbereiteten Wasser. Konkurrierende Wasserinhaltsstoffe, 

wie z. B. Phosphat, können eine Erhöhung der 

Flockungsmitteldosierung notwendig machen. Die Flockung 

mit Al(III)-Salzen ist gegenüber dem Einsatz von 

Fe(III) weniger effektiv und im pH-Bereich des Einsatzes 

eingeschränkt. Beide Flockungsmittel zeigen gegenüber 

Arsen(III) eine schlechtere Wirksamkeit, deshalb ist 

eine chemische Oxidation vor der Flockung erforderlich. 

Die Abtrennung der ausgefällten Hydroxide erfolgt 

in der Regel durch eine Schnellfiltration, wobei Durchbrüche 

besonders zu vermeiden sind (Arbeitsblatt 

W 213). Auch eine Verfahrenskombination mit der 

Mikrofiltration ist dazu geeignet, die Flocken abzutrennen. 

Hierbei ergibt sich der Vorteil, dass im Gegensatz 

zum herkömmlichen Flockungsverfahren die Ausbildung 

von Makroflocken nicht erforderlich ist. 

4.4.3 In-situ-Aufbereitung im Aquifer 

Unter der Voraussetzung eines geeigneten Eisen-Arsen- 

Verhältnisses im Rohwasser sowie guter hydrogeologischer 

Bedingungen kommt eine in-situ-Aufbereitung 

zur Arsenentfernung in Betracht. Dabei wird Arsen im 

Aquifer abgeschieden, analog zur subterrestrischen 

Enteisenung und Entmanganung [8]. 

4.4.4 Entsorgung 

Bei den oben genannten Verfahren zur gezielten Arsenentfernung 

fallen feste oder schlammartige Rückstände 

an, die umweltverträglich und entsprechend den 

gesetzlichen Bestimmungen entsorgt werden müssen. 

Aufgrund der selektiven Adsorption des Arsens an den 

Eisen- bzw. Aluminiumhydroxiden ist eine Elution unter 

normalen pH- und Redoxbedingungen nicht wahrscheinlich. 

Das beladene Material wird nicht regeneriert, 

sondern deponiert. Bei der Entsorgung von Aufbereitungsrückständen 

sind die DVGW-Arbeitsblätter 

W 221, Teile 1 bis 3, und W 222 zu beachten. 

5. Nickel 

Der Grenzwert der TrinkwV für Nickel wurde auf 20 µg/L 

festgesetzt. Da der Grenzwert am Zapfhahn gilt und da 

sich vornehmlich in der Hausinstallation die Konzen- 

November 2011 



tration noch erhöhen kann, ist für den Wasserwerksausgang 

ein Wert von 10 µg/L anzustreben. 

Vorkommen 

Das in Deutschland im Grundwasser auftretende Nickel 

beruht meist auf geogenem Vorkommen. Die Mobilisierung 

des in Grundwasserleitern vorhandenen Nickels ist 

jedoch in aller Regel anthropogen. Ursache für erhöhte 

Nickelkonzentrationen können Säureeinträge aus der 

Atmosphäre oder der Landwirtschaft sein, die in 

schlecht gepufferten Böden bzw. Grundwasserleitern 

zu einer Mobilisierung von Schwermetallen führen. Weiterhin 

kann der Zustrom von nitrathaltigem Grundwasser 

in pyrithaltige Grundwasserleiter eine Freisetzung 

von Nickel und anderen verwandten Schwermetallen 

(Zink, Cobalt) bewirken. In der wässrigen Phase liegt 

Nickel als freies zweiwertiges Kation vor [9]. 

Voruntersuchungen zur Verfahrenswahl 

Die Voruntersuchungen sollten neben Nickel die für das 

Kalk-Kohlensäuregleichgewicht relevanten Parameter 

zuzüglich Eisen, Mangan, Cobalt, Zink, Cadmium, Blei, 

Aluminium, Trübung, Temperatur und DOC umfassen. 

Sofern ein Membranverfahren zur Nickelentfernung 

eingesetzt werden soll, sind zusätzlich Phosphat, Strontium, 

Barium sowie Silikat zu bestimmen. Da Nickel in 

erhöhter Konzentration primär in Grundwässern anzutreffen 

ist, sind starke Schwankungen der Wasserbeschaffenheit 

nahezu auszuschließen. Über die Erfordernisse 

von technischen oder Pilotversuchen muss 

anhand der bereits vorliegenden Aufbereitungsergebnisse, 

der vorhandenen technischen Anlagen und der 

Ergebnisse der Wasseranalyse(n) entschieden werden. 

5.1 Entfernung von Nickel im Rahmen 

vorhandener Aufbereitungsprozesse 

5.1.1 Enteisenung und Entmanganung 

Für die Enteisenung ist keine relevante Entfernung von 

Nickel bekannt. Nickel kann aber bei der Entmanganung 

mit entfernt werden. Der Mechanismus ist der 

Adsorption zuzuordnen, da Nickelionen an frisch gefälltem 

Manganoxid (MnO x ) und/oder an Braunstein 

(MnO 2 ) adsorbiert werden können. Eine merkliche 

Nickelentfernung tritt bei der Entmanganung bereits 

bei pH-Werten um 7 auf. Die erreichbare Restkonzentration 

nimmt mit steigender Mangankonzentration im 

Filterzulauf und mit steigendem pH-Wert bei der Entmanganung 

ab. Für Eliminationsraten von über 60 % 

sind bei ausreichend hohen Mangankonzentrationen 

pH-Werte um 8 oder höher erforderlich. 

5.1.2 Entsäuerungsfiltration 

Die Entsäuerungsfiltration führt als alleiniges Verfahren 

in der Regel nicht zu einer ausreichenden Entfernung 

von Nickel. Lediglich für sehr weiche Wässer, die bis zu 

einem pH-Wert von etwa 9 ohne Probleme filtrativ 

entsäuert werden können, ist ggf. eine Entfernung von 

Nickel möglich. Wenn das Rohwasser Eisen und/oder 

Mangan enthält, gelten die Ausführungen für die Enteisenung 

und Entmanganung. 

5.1.3 Enthärtung 

Bei der Fällungsenthärtung kann Nickel in Abhängigkeit 

vom pH-Wert gut bis sehr gut entfernt werden. So werden 

für Nickel Eliminationsraten von über 90 % erreicht. 

Es ist aber zu berücksichtigen, dass nach der Fällung 

eine Filtration des behandelten Wassers bei dem hohen 

pH-Wert erforderlich sein kann, um entsprechend hohe 

Eliminationsraten im Gesamtsystem Fällung-Filtration 

zu erhalten [10]. 

5.1.4 Ionenaustausch 

Nickel wird bei der Enthärtung oder Entsalzung mit 

schwach oder stark sauren Kationenaustauschern ähnlich 

gut oder besser entfernt als Calcium und Magnesium. 

Damit ist auch die teilweise Entfernung bei der 

Teilentsalzung mit Mischbettaustauschern möglich. Es 

ist davon auszugehen, dass die Nickelentfernung direkt 

proportional zur Härteentfernung ist. Vor einem ersten 

Einsatz für diese Anwendung sollten jedoch Pilotversuche 

erfolgen, da beim Einsatz von Ionenaustauschverfahren 

immer die Gefahr von Verdrängungseffekten 

besteht, die im ungünstigsten Fall gegen Ende einer 

Beladungsphase zu einem Anstieg der Ablaufkonzentration 

über die Zulaufkonzentration führen könnten. 

5.1.5 Membranfiltration 

Nickel kann bei der Umkehrosmose oder Nanofiltration 

mit entfernt werden. Das Permeat solcher Anlagen muss 

allerdings ähnlich wie beim Einsatz von Fällungsverfahren 

verschnitten oder weiter aufbereitet werden, um 

das Trinkwasser zu stabilisieren. Bei einer Aufbereitung 

des gesamten Wasserstroms zur weitestgehenden 

Nickelentfernung sind aufwändige Remineralisierungsverfahren 

erforderlich. Allein zum Zweck der Schwermetallentfernung 

ist der Einsatz dieser Verfahren nicht 

sinnvoll. 

5.2 Gezielte Entfernung von Nickel 

5.2.1 Adsorption an Manganoxid 

Das Verfahren „Mangandosierung zur Nickelent fernung“ 

ist vor allem dann interessant, wenn in betroffenen Wasserwerken 

die vorhandenen Filteranlagen im Hinblick 

auf die Nickelentfernung optimiert und weitergehend 

ausgenutzt werden können. Es sind in jedem Fall Aufbereitungsversuche 

erforderlich. Durch die Zugabe von 

Mangan(II)-chlorid vor einer Filterstufe zur Entmanganung 

und einen möglichst hohen pH-Wert kann die 

Nickelelimination bei diesem Prozess verbessert 

werden. Durch Umstellung und ggf. Ergänzung der 

Verfahrensführung beim Betrieb einer zweistufigen 

Enteisenungs- und Entmanganungsanlage, kann die 

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Entfernung der natürlichen – bei Bedarf auch aufgestockten 

– Mangankonzentration ggf. vollständig in die 

erste Filterstufe verschoben werden. Nach Dosierung 

von Mangan(II)-chlorid in das Filtrat dieser Stufe steht 

die zweite Filterstufe dann für einen weiteren Entmanganungs- 

und Entnickelungsschritt zur Verfügung. Bis 

zu Nickelkonzentrationen von 80 µg/L im Rohwasser 

und einem Gehalt von 0,3 bis 1 mg/L Mangan können 

bei pH-Werten von 7,3 bis 8,3 rund 40–60 % des Nickels 

entfernt werden [11]. Bei einer geringeren natürlichen 

Mangan-Konzentration muss Mangan(II)-chlorid dosiert 

werden, um diese Nickel-Eliminationsraten erreichen zu 

können. 

5.2.2 Selektiver Ionenaustausch 

Zur Entfernung von Nickel sehr gut geeignet sind 

schwermetallselektive Ionenaustauscher vom Iminodiessigsäure-Typ, 

die auch weitere Schwermetall-Ionen, 

wie z. B. Blei und Cadmium, selektiv gegen Calcium- 

Ionen austauschen und so aus dem Trinkwasser 

en tfernen können (Bild 3) [12]. 

Dieser Austauschertyp ist in der Liste der Aufbereitungsstoffe 

und Desinfektionsverfahren nach § 11 

TrinkwV 2011 genannt. Kupfer, Zink und auch andere 

Schwermetalle wie Blei und Cadmium müssen für die 

Beladung der Ionenaustauscher berücksichtigt werden. 

Iminodiessigsäureaustauscher sind von der Partikelform 

und -größe sowie dem grundsätzlichen hydraulischen 

Verhalten üblichen Kationenaustauschern gleichzusetzen. 

Sie werden in der Regel in der Mono-Natriumform 

geliefert. Empfehlenswert für die Trinkwasseraufbereitung 

ist die Calciumform, ggf. noch die Mono- 

Natrium-Form. Der Einsatz erfolgt in der Regel in Ionenaustauscherkolonnen 

im Abstrombetrieb. Der Durchbruch 

hängt von der Rohwasserkonzentration ab. In 

den bekannten Fällen lag diese unter 200 µg/L. 

Darüber hinaus sollte das zu behandelnde Wasser 

folgenden Anforderungen genügen: 

"" 

Cu, Zn möglichst < 500 µg/L, da konkurrierende 

Beladung 

"" 

pH-Wert > 6 (Sättigungsindex max. +0,4) 

"" 

Summe der Erdalkalien < 5 mmol/L 

"" 

TOC/DOC möglichst geringer biologisch 

abbaubarer Anteil 

"" 

Eisen/ Mangan < 0,02 mg/L 

"" 

Trübung < 0,2 FNU 

Bild 3. Wirkungsweise von Iminodiessigsäureaustauschern. 

Bild 4. Durchbruchskurven für Nickel in einer zweistufigen 

Adsorberanlage mit einem Iminodiessigsäureaustauscher. 

Die typischen Filtergeschwindigkeiten liegen zwischen 

15 und 50 m/h. Die Harzschütthöhe liegt bei 1–2 m. Die 

Totalkapazität des Ionenaustauschers liegt typischerweise 

bei etwa 1,8 eq/L für die Calciumform. Die nutzbare 

Kapazität hängt vom Zusammenspiel der wichtigsten 

Einflussfaktoren Nickel-Zulauf-Konzentration, spezifischer 

Durchsatz, Calciumkonzentration und tolerierte 

Nickel-Ablauf-Konzentration ab. Bei einer tolerierten 

Ablaufkonzentration von 25 % des jeweiligen Grenzwertes 

des relevanten Schwermetalls haben sich nutzbare 

Kapazitäten von 0,5 bis max. 1 eq/L als erreichbar 

und wirtschaftlich sinnvoll erwiesen. Ein Beispiel für das 

Durchbruchsverhalten von Nickel in einem Chelataustauschersystem 

mit zwei Säulen ist in Bild 4 wiedergegeben. 

Zur Vor-Ort-Überprüfung der Nickelkonzentration 

stehen Küvettentestverfahren für Cadmium (0–80 µg/L), 

Blei (0–300 µg/L), Nickel (7–1000 µg/L) und Kupfer 

(2–200 µg/L) zur Verfügung. Eine Bestimmung von 

Nickel im Bereich von 10 µg/L ist möglich. Mit der 

Nutzung dieser Verfahren kann der Einsatz von Labor- 

Messverfahren weitgehend verringert und auf die Kontrolle 

mit Vor-Ort-Messungen zurückgegriffen werden. 

Eine Bestimmung der Schwermetallkonzentrationen im 

behandelten Wasser mit einem Labor-Messverfahren 

sollte jedoch gelegentlich zusätzlich erfolgen. 


Prinzipiell ist eine Regenerierung der Ionentauscher im 

Wasserwerk möglich, wird aber bisher nicht praktiziert. 

Zur Vermeidung eines zu großen verfahrenstechnischen 

Aufwandes im Wasserwerk kann ein Regenerierservice 

für mobile Austauscherkolonnen oder für loses Harz mit 

Hol- und Bringservice in Anspruch genommen werden. 

Wird das Harz nicht regeneriert, muss es einer Verbrennung 

zugeführt werden. 

Das bei der Adsorption an die Manganoxide 

eliminierte Nickel wird zum Teil mit diesen in den 

Wasserwerksschlamm überführt, zum Teil verbleibt es 

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an den Manganoxidbelägen auf dem Filtermaterial. Je 

nach Filtrationsverfahren im Wasserwerk (Enteisenung, 

Entmanganung, Entsäuerung) gelangen noch eine 

Reihe anderer Feststoffe in den Schlamm. Je nach 

Nickelgehalt im Schlamm kann der Wasserwerksschlamm 

auch mit dem Nickel entsorgt bzw. verwertet 

werden. 

6. Uran 

Die in Deutschland im Grundwasser auftretenden Urangehalte 

sind im Allgemeinen auf natürliche Einflüsse 

zurückzuführen. Der Grenzwert der kommenden 

TrinkwV für Uran wurde auf 10 µg/L aufgrund der chemotoxischen 

Wirkung von Uran festgesetzt. Die radiotoxische 

Wirkung von natürlichem Uran ist in diesem 

Konzentrationsbereich zu vernachlässigen. 

6.1 Vorkommen 

Uran ist natürlicherweise ubiquitär in der Hydrosphäre 

anzutreffen. Die meisten Grundwässer enthalten Uran, 

wobei die Konzentration jedoch in der Regel unter 

2 µg/L beträgt und nur in den seltenen Fällen 10 µg/L 

überschreitet. Die Konzentrationsverteilung von Uran 

im Grundwasser ist als sehr kleinräumig differenziert zu 

bezeichnen. Zwar gibt es in Deutschland Gebiete, in 

denen höhere Urankonzentrationen im Grundwasser 

wahrscheinlicher sind als in anderen Gebieten, aber 

auch in den betroffenen Gebieten ist Uran sehr kleinräumig 

verteilt. Hoch belastete und unbelastete 

Brunnen können weniger als 50 bis 200 m voneinander 

entfernt liegen. 

In der wässrigen Phase liegt Uran nicht als freies Kation 

vor. In natürlichen Grundwässern spielt das Uranylkation 

UO 2 

2+ eine zentrale Rolle, da es das Zentrum von 

Uranylkomplexen wie beispielsweise der Uranylcarbonatokomplexe 

bildet. Diese sehr stabilen anionischen 

Komplexe stellen die dominante Uranspezies in natürlichen 

Grundwässern dar. Uran liegt somit nicht wie 

Bild 5. Chemische Speziation eines uranhaltigen Modellwassers. 

andere Metalle oder Schwermetalle als Kation, sondern 

als anionischer Komplex im Grundwasser vor (Bild 5). 

Die mit erhöhten Urankonzentrationen belasteten 

Grundwässer sind in der Regel sauerstoffhaltig und weisen 

vergleichsweise hohe Hydrogencarbonatgehalte 

und Härtegrade auf. Neben Carbonat bildet das Uranylkation 

auch mit anderen Liganden wie Sulfat oder 

Phosphat sowie Huminstoffen stabile Komplexe [13]. 

6.2 Voruntersuchungen zur Verfahrenswahl 

Die Voruntersuchungen sollten die für das Kalk-Kohlensäuregleichgewicht 

relevanten Parameter zuzüglich 

Eisen, Mangan, Aluminium, Trübung, Temperatur und 

DOC umfassen. Sofern ein Membranverfahren zur Uranentfernung 

eingesetzt werden soll, ist zusätzlich Phosphat, 

Strontium, Barium sowie Silikat mit zu bestimmen. 

6.3 Entfernung von Uran im Rahmen vorhandener 

Aufbereitungsprozesse 

Uran kann mit etablierten Verfahren der Trinkwasseraufbereitung 

nur vergleichsweise schlecht entfernt 

werden. Bei einigen Verfahren ist prinzipiell eine weitergehende 

Entfernung möglich, wobei jedoch gravierende 

Nachteile hinsichtlich Betriebsbedingungen und 

Entsorgung bestehen. Die folgenden Aussagen gelten 

insbesondere für Wässer mit Urankonzentrationen unter 

100 µg/L. 

Durch eine Entmanganungsfiltration kann Uran nicht 

aus dem Wasser entfernt werden. Durch die Filtration zur 

Enteisenung kann abhängig vom Eisengehalt des Rohwassers 

und der Urankonzentration ein Teil des Urans 

mit aus dem Wasser entfernt werden. Eine sichere Einhaltung 

des Grenzwertes ist damit nicht gewährleistet. 

Uran kann bei der Flockungsfiltration bzw. Flockung 

mit Sedimentation zum Teil aus dem Wasser entfernt 

werden. Der Eliminationsgrad ist im Wesentlichen von 

der Urankonzentration des Wassers, dem pH-Wert sowie 

der Menge und der Art des zugegeben Flockungsmittels 

abhängig. Je niedriger der pH-Wert im pH-Bereich 

6,5 bis 9,5 ist, desto besser wird Uran bei der Flockung 

entfernt. Flockungsmittel auf Aluminiumbasis sind zur 

Uranentfernung besser geeignet als solche auf Basis 

von Eisen. Für eine weitgehende Entfernung sind hohe 

Flockungsmittelmengen (über 10 mg/Al) erforderlich, 

wie sie in der Trinkwasseraufbereitung üblicherweise 

nicht eingesetzt werden. 

Mit den üblichen zur Trinkwasserenthärtung eingesetzten 

Membrantypen zur Nanofiltration und Umkehrosmose 

wird Uran mit aus dem Wasser entfernt. Hier 

sind die entsprechenden technischen Regeln zum 

Betrieb von Nanofiltrations- bzw. Umkehrosmoseanlagen 

zu berücksichtigen. 

Die Wirkungsgrade hinsichtlich der Entfernung von 

Uran sind abhängig von dem gewählten Membrantyp 

und können deutlich über 95 % liegen. Diese Verfahren 

sind nicht selektiv für die Entfernung von Uran. Die 

November 2011 



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Anwendung bedeutet eine gravierende Änderung der 

Wasserbeschaffenheit, da je nach Membrantyp auch 45 

bis 100 % der Hauptinhaltsstoffe wie Chlorid, Sulfat, 

Magnesium, Calcium etc. aus dem Wasser entfernt 

werden. Die Entfernungsraten für die Hauptinhaltsstoffe 

sind ebenfalls im Wesentlichen abhängig vom gewählten 

Verfahren und dem eingesetzten Membrantyp. 

In der Regel muss die Entfernung von Uran im 

Vollstrom erfolgen. Bei niedrigen Urankonzentrationen 

(< 20 µg/L) kann eine Teilstromaufbereitung ausreichend 

sein. Es ist zu berücksichtigen, dass die 

Membranverfahren zumeist mit Ausbeuten zwischen 80 

und 90 % betrieben werden und demzufolge ein 

entsprechend hohes Rohwasservorkommen zur Verfügung 

stehen muss. 

6.4 Gezielte Entfernung von Uran 

6.4.1 Ionenaustausch 

In der Trinkwasseraufbereitung ist zur selektiven Entfernung 

von Uran ausschließlich das Ionenaustauschverfahren 

unter Einsatz spezieller schwach oder stark basischer 

Anionenaustauschertypen geeignet. Mit diesem 

Verfahren lässt sich Uran selbst bei hohen Urankonzentrationen 

im Rohwasser von über 100 µg/L vollständig 

und sicher aus dem Wasser entfernen (Bild 6). 

Für den problemlosen Einsatz von Ionenaustauschern 

zur Uranentfernung sollte das Wasser im Zulauf zur 

Ionenaustauscheranlage hinsichtlich der chemisch-physikalischen 

Beschaffenheit einschließlich Eisen und Mangan 

Trinkwasserqualität aufweisen. Eine Calcitabscheidung 

im Filterbett sollte in jedem Fall vermieden werden. 

Empfehlenswert ist der Einsatz von Ionenaustauschern in 

der Sulfatform, um Calcitabscheidung insbesondere in 

der Einfahrphase zu verhindern. Wenn hohe Filtergeschwindigkeiten 

(> 10–15 m/h) realisiert werden sollen, 

sind hinsichtlich der Parameter Trübung, Eisen und 

Mangan strengere Anforderungen einzuhalten: 

"" 

Trübung < 0,1 FNU, 

"" 

Eisen < 0,01 mg/L 

"" 

Mangan < 0,01 mg/L 

Die Schütthöhe an Harz liegt in der Regel bei 1 m bis 

2 m. Die Austauschkinetik ist sehr hoch, so dass die 

Ionenaustauscherkolonnen für Filtergeschwindigkeiten 

von 10 m/h bis maximal rund 50 m/h ausgelegt werden 

können. Dies entspricht je nach Schütthöhe spezifischen 

Durchsätzen von etwa 5 BV/h bis 50 BV/h. 

Die erreichbare Beladung und damit die Filterlaufzeit 

sind abhängig von der Wasserzusammensetzung. Die 

erreichbare Uranbeladung des Ionenaustauschers sinkt 

mit steigendem pH-Wert, mit steigender DOC/TOC- 

Konzentration und in geringerem Maß mit steigendem 

Anionengehalt. Aufgrund des Adsorptionsgleichgewichts 

wird die Beladung auch von der Urankonzentration 

im Zulauf und der maximal zugelassenen Konzentration 

im Filterablauf bestimmt. Unter ungünstigen 

Bild 6. Urandurchbruch in verschiedenen Tiefen eines 

Anionenaustauschers in einem Wasserwerk. 

Umständen werden Beladungen des Ionenaustauschers 

von rund 2 g Uran /L Ionenaustauschermaterial erreicht. 

Unter günstigen Bedingungen steigt die Beladung auf 

über 30 g/L an. Im praktischen Betrieb resultieren aus 

diesen erreichbaren Beladungen Filterlaufzeiten zwischen 

50 000 BV und mehr als 300 000 BV [14]. 

Die durch die Beladung des Ionenaustauschers mit 

Uran ausgehende Strahlenbelastung für Wasserwerkspersonal 

beträgt unter sehr konservativen Annahmen 

maximal ein Zehntel der durchschnittlichen Strahlenbelastung 

von beruflich nicht strahlenexponierten 

Bevölkerungsgruppen durch natürliche Quellen von 

2,4 mSv. Die überschlägige Berechnung der Strahlenbelastung 

sollte für jede Anlage nach dem ersten vollständigen 

Filterlauf nachvollzogen werden. Hierfür ist 

eine gamma-spektrometrische Untersuchung des beladenen 

Ionenaustauschers erforderlich. Neben den 

Gehalten der unterschiedlichen Uranisotope sollten 

zusätzlich zumindest die Konzentrationen der Radiumisotope 

226 und 228, der Thoriumisotope 228 und 230 

sowie Blei 210, Kalium 40 und Cäsium 137 mit untersucht 

werden [15]. 

6.4.2 Überwachung 

Die betriebliche Überwachung der Ionenaustauscheranlagen 

beschränkt sich auf die Überwachung des 

Durchsatzes und des Druckverlustes. Eine kontinuierliche 

Überwachung des Urangehaltes im Filterablauf ist 

nicht möglich. Daher sollten in regelmäßigen zeitlichen 

Abständen Proben im Filterablauf genommen und auf 

Uran untersucht werden. Die Festlegung der zeitlichen 

Intervalle ist von der Betriebserfahrung abhängig. 

Bei einer Neuanlage wird empfohlen, während des 

ersten Filterlaufs bis zur Erschöpfung des Ionenaustauschers 

alle rund 15 000 BV (bezogen auf dem Filterablauf) 

jeweils eine Probe aus den Filterablauf zu entnehmen 

und auf Uran zu untersuchen. Es empfiehlt sich 

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auch, Proben aus der halben Schütthöhe zu entnehmen, 

zur Früherkennung der vergleichbar scharfen 

Durchbruchsfront. Bei jeder zweiten Probenahme sollte 

auch der Filterzulauf beprobt werden. Nach den entsprechenden 

Betriebserfahrungen können die Probenahmeintervalle 

verlängert werden, sofern sich die 

Betriebsbedingungen der Anlage nicht gravierend 

verändern (Filterbetthöhe, unbekannter Ionenaustauschertyp 

etc.). 


Die Entsorgung von uranbeladenen Ionenaustauschern 

kann durch externe Regeneration des Ionenaustauschers 

erfolgen. Ein alternativer Entsorgungspfad ist 

die Verbrennung, bei der das Uran in der Schlacke bzw. 

dem Filterstaub verbleibt. Eine Deponierung des beladenen 

Ionenaustauschers ist aufgrund der Gesetzeslage 

nicht möglich. Die Genehmigung für die Entsorgung 

des Konzentrats bei Einsatz eines Membranverfahrens 

bedarf einer Genehmigung. 

7. Betrieb von Festbettadsorbern 

Zur selektiven Entfernung von Arsen, Nickel oder Uran 

ist der Einsatz von Festbettadsorbern das Verfahren der 

Wahl. Die Adsorberkolonnen sind für die Arsenentfernung 

mit granulierten Eisenoxiden/-hydroxiden, für die 

Entfernung von Nickel oder Uran mit jeweils speziellen 

Ionenaustauschern befüllt. Folgende Punkte sind beim 

Betrieb von Adsorptionskolonnen zu beachten: Die 

Adsorber sollten wenn möglich über den gesamten Filterlauf, 

das heißt von der Befüllung bis zum Austausch 

bzw. Regeneration des Material ohne Spülung betrieben 

werden. Sie sind daher so in die Aufbereitungsanlage zu 

integrieren, dass die Trübung und die Konzentrationen 

an Eisen und Mangan im Zulauf möglichst gering sind. 

Die Möglichkeit der Spülung muss dennoch gegeben 

sein, insbesondere ist ein Klarspülen der Adsorptionskolonnen 

nach einer Neu befüllung erforderlich. 

Längere Stillstandszeiten der Adsorber sollten insgesamt 

vermieden werden. Kommt es dennoch zu 

längeren Stillstandszeiten sind die Adsorber danach wie 

Tiefenfilter in Betrieb zu nehmen, d.h. es ist die Möglichkeit 

eines Erstfiltratabschlags vorzusehen. Nach einer 

Neubefüllung ist ebenfalls ein Erstfiltratabschlag erforderlich, 

wobei dessen Dauer vom eingesetzten Material 

abhängt. Bei Einsatz von Ionenaustauschern sollten 

Druckstöße sowohl im Betrieb als auch beim Anfahren 

der Filter vermieden werden, da es hierdurch zu einer 

Kompaktierung der Schüttung kommen kann und diese 

sich ungünstig auf den Druckverlust auswirken. 

Sofern aufgrund der Wasserbeschaffenheit im Zulauf 

mit Spülungen während eines Filterlaufs zu rechnen ist, 

kann ein Schauglas im Bereich des oberen Teils der 

Schüttung und in der Höhe des Freibords sinnvoll sein. 

So können ggf. Verbackungen erkannt und die Bettausdehnung 

bei der Spülung kontrolliert werden. 

8. Schlussfolgerungen 

Für alle drei hier beschriebenen anorganischen Spurenstoffe 

As, Ni und U stehen technisch erprobte, spezifische 

Entfernungsverfahren zur Verfügung. Sie erlauben 

eine sichere Einhaltung der Trinkwassergrenzwerte 

zu vertretbaren Kosten, vorausgesetzt die Rohwassergehalte 

liegen nicht übermäßig hoch und die wasserchemischen 

Randbedingungen sind günstig. Die weitaus 

meisten Fälle erhöhter Rohwasserkonzentrationen 

betreffen den Bereich unter 100 µg/L so dass die 

Zielwerte von unter 10 µg/L erreichbar sind. Vor allem 

die Festbettadsorbertechniken sind für den sicheren 

Betrieb günstig, weil sie über eine längere Zeit einen 

Ablauf mit geringen Restkonzentrationen produzieren 

und die Überwachung der Anlagen durch relativ wenige 

Beprobungen (z.B. einmal monatlich) erleichtern. Die 

erreichten Standzeiten der Festbettadsorber (Granulierte 

Eisenhydroxide für As, Ionentauscher für Ni und U) 

betragen in günstigen Fällen einige Monate bis wenige 

Jahre. Für eine geordnete Entsorgung der beladenen 

Adsorbermaterialien ist zu sorgen. 

Literatur 

[1] Konietzka R., Dieter H. H. und Voss J. U.: Vorschlag für einen 

gesundheitlichen Leitwert für Uran im Trinkwasser. Umweltmedizin 

in Forschung und Praxis 10 (2005) Nr. 2, S. 133–143. 

[2] Guidelines for drinking-water quality. 3rd edition. Incorporating 

1 st and 2 nd addenda, Vol.1, Recommendations. World 

Health Organisation, Geneva 2008. ISBN 978 92 4 154761 1. 

[3] Jekel, M.: Removal of arsenic in drinking water treatment. In 

J. O. Nriagu (Ed.), Arsenic in the environment. John Wiley & 

Sons, Inc., New York, 1994, p. 119–132. 

[4] Mohan, D. and Pittman, C.: As removal from water using 

adsorbents – A critical review. Journal Hazardous Material 

142 (2007) No. 1–2, p. 1–53. 

[5] Driehaus, W.: Arsenic removal – experience with the GEH® 

process in Germany. Water Science and Technology: Water 

Supply. 2 (2002) No. 2, p. 275-280. 

[6] Bahr, C., Driehaus, W., Kersten, M., Vlasova, N., Posth, N., Kappler, 

A., Schurk, K., Stanjek, H., Daus, B., Kolbe, F. und Wennrich, 

R.: MicroActiv – Optimierung von Wasseraufbereitungstechnologien 

zur Arsen- und Antimonfixierung durch mikrobiologisch 

aktivierte Eisenminerale. Wasser 2010. Jahrestagung 

der Wasserchemischen Gesellschaft, Fachgruppe in der 

Gesellschaft der Deutschen Chemiker. 10.–12. Mai 2010, 

Bayreuth. Poster PAu04, S. 236–240. 

[7] Jekel, M.: Arsenentfernung in der Wasseraufbereitung. 

DVGW-Schriftenreihe Wasser, 82 (1994) 71. 

[8] Rott, U. und Meyer, C.: Die unterirdische Trinkwasseraufbereitung 

– ein Verfahren zur rückstandsfreien Entfernung von 

Arsen. Wasser und Abfall 10 (2000), S. 36–43. 

[9] Cremer, N.: Untersuchungen zum Auftreten und zur Bindungsform 

von Schwermetallen im Grundwasser Nordrhein-Westfalens 

unter besonderer Berücksichtigung der 

Mobilität des Nickels. Ursachen und Lösungsmöglichkeiten 

für Probleme mit toxischen Schwermetallen bei der Trinkwassergewinnung 

und Aufbereitung. Berichte aus dem 

IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung 

gemeinnützige GmbH. Band 40. 5 – 44. Mülheim an der Ruhr 

(2003). 

November 2011 



Fachberichte 

[10] Overath H., Stetter D. und Hahne J.: Entfernung von Nickel, 

Cobalt und Cadmium aus Rohwasser zur Trinkwassergewinnung 

– das Kevelaer-Verfahren. bbr 10 (1998). 

[11] Stetter D. und Dördelmann O.: Untersuchungen zur weitergehenden 

Entfernung von Nickel aus Grundwässern bei der 

filtrativen Entsäuerung und Entmanganung. DVGW-F&E Vorhaben 

W 4/05/04 (2008). 

[12] Overath H., Stetter D. und Dördelmann O.: Entwicklung der 

Verfahrenstechnik zur Eliminierung von Schwermetallen aus 

Rohwässern zur Trinkwassergewinnung mit chelatbildenden 

Kationenaustauscherharzen zur technischen Reife (Teilprojekt 

1). Abschlussbericht zum BMBF-Forschungsvorhaben 

02 WT 9759. IWW, Mülheim an der Ruhr (2002). 

[13] Riegel, M., Tokmachev, W. and Höll, H.: Kinetics of uranium 

sorption onto weakly basic anion exchangers. Reactive & 

Functional Polymers 68 (2008), p. 1072–1080. 

[14] Schlitt V.: Uran in Trinkwasser. In: Stuttgarter Berichte zur 

Siedlungswasserwirtschaft, Bd. 196 (2009), S. 77–96. 

[15] Uranentfernung in der Trinkwasseraufbereitung: Schlussbericht 

zum Verbundprojekt ; Uran-Projekt ; [Jekel M., Bahr 

C.; Teilprojekt 1: Oxidische Sorbentien; W. H. Höll, Riegel M.; 

Teilprojekt 2: Ionentauscher; Baldauf G., Schlitt V.; Teilprojekt 

3: Pilotfilteranlagen] http://edok01.tib.uni-hannover.de/ 

edoks/e01fb10/625139569.pdf 


Korrektur: 26.10.2011 


Autoren 

Prof. Dr.-Ing. Martin Jekel 

E-Mail: martin.jekel@tu-berlin.de | 

Technische Universität Berlin | 

Institut für Technischen Umweltschutz | 

Fachgebiet Wasserreinhaltung, KF4 | 

Straße des 17. Juni 135 | 

D-10623 Berlin 

Dipl.-Ing. Carsten Bahr 

E-Mail: carsten.bahr@geh-wasserchemie.de | 

GEH Wasserchemie GmbH & Co. KG | 

Heinrich-Hasemeier-Straße 33 | 

D-49076 Osnabrück 

Dipl.-Ing. Volker Schlitt 

E-Mail: volker.schlitt@tzw.de | 

TZW Karlsruhe | 

Karlsruher Straße 84 | 

D-76139 Karlsruhe 

Dipl.-Ing.Dr. Dieter Stetter 

E-Mail: d.stetter@iww-online.de | 

IWW Zentrum Wasser Mülheim | 

Moritzstraße 26 | 

D-45476 Mülheim an der Ruhr 

Zeitschrift KA – Abwasser · Abfall 

In der Ausgabe 11/2011 lesen Sie u.a. folgende Beiträge: 

Liebscher / Gillar / Bosseler 

Rölle / Kuch 

Bester u.a. 

Seeliger 

Kraft / Saathoff 

Rapp 

Sanierung von Abwasserschächten – Untersuchung von Materialien und Systemen 

zur Abdichtung und Beschichtung – Teil 3: Beschichtung mit mineralischen und 

polymeren Systemen 

die Aktivkohlebehandlungsstufe auf der Kläranlage Kressbronn – Gezielte Entnahme 

von Pharmaka, Pflanzenbehandlungs- und Schädlingsbekämpfungsmitteln 

abbau von organischen Schadstoffen bei der Klärschlammbehandlung in 

pflanzen beeten 

wasserversorgung und Wasserschutzgebiete – Eine Betrachtung aus Anlass 

des neuen Wasserhaushaltsgesetzes 

planungs- und Steuerungstools für die Instandhaltung von Infrastruktur-Erfahrungen 

bei Emschergenossenschaft und Lippeverband 

planung der Trinkwasserversorgung für ein Dorf im ecuadorianischen Regenwald 

November 2011 



Ermittlung der horizontalen und 

vertikalen Durchlässigkeitsbeiwerte 

aus Pumpversuchen 

Wasserversorgung, Grundwasserleiter, Pumpversuch, horizontaler und 

vertikaler Durchlässigkeitsbeiwert 

Günter Schneider 

Es wird die Möglichkeit aufgezeigt, aus einem Pumpversuch 

den horizontalen (k fH ) und vertikalen (k fV ) 

Durchlässigkeitsbeiwert eines Grundwasserleiters zu 

bestimmen. Dazu werden zunächst die k f -Werte der 

einzelnen Absenkstufen mit den DUPUIT/THIEM- 

Gleichungen berechnet und gegen die jeweilige 

Absenkung s 0 bzw. s 0 * am Brunnenrand aufgetragen. 

Durch Extrapolation der Verbindungslinie bis zur 

Absenkung 0 wird der k fH -Wert erhalten. Für die 

Berechnung eines Senkungstrichters um einen Brunnen 

sowie die dabei geförderte Wassermenge werden 

zusätzlich die Verhältniswerte von k fH und k fV , das 

sind die Anisotropiefaktoren κ, benötigt. Ihre Ermittlung 

aus den einzelnen Absenkstufen ist angegeben. 

Ihr Auftrag zur zugehörigen Absenkung s 0 bzw. s 0 * 

und die Verbindungslinie durch diese Werte bis zur 

Abszisse (s 0 = 0) ergibt den κ 0 -Wert. Mit diesem kann 

der vertikale Durchlässigkeitsbeiwert k fV berechnet 

werden. Ein Beispiel erläutert die entsprechende 

Auswertung von Pumpversuchen. 

Determination of the Coefficient of Horizontal and 

Vertical Permeability 

A possibility is shown to determine the coefficient of 

horizontal (k fH ) and vertical (k fV ) permeability of an 

aquifer by means of a pumping test. Thereby one will 

obtain the value k fH by the extending the connection 

line of the test values to the zero-drawdown axis (plot 

of drawdowns versus k f -values). To calculate k fV the 

ratio of k fH and k fV (κ) is needed. It’s shown, how to 

get these values from the test values. Plotting the 

drawdowns versus these values and extending the 

line through these values to the zero-drawdown axis 

one can obtain κ 0 . The permeability coefficient k fV 

can be calculated by means of this value. An example 

shows the evaluation of pumping tests. 

1. Einführung 

Zur Ermittlung der zu erwartenden Wassermengen, die 

bei Grundwasserabsenkungsmaßnahmen in Baustellen 

zu fördern sind, oder zur Berechnung der zu erwartenden 

Grundwassermengen bei Grundwasserversorgungsanlagen 

werden in der Regel zunächst Versuchsbrunnen 

niedergebracht, aus denen Wasser abgepumpt 

wird. Zusätzlich werden Grundwassermessstellen 

(GWMst) ausgeführt, in denen die Bewegungen des 

Grundwasserspiegels während des Pumpvorgangs 

gemessen werden. Die geförderten Wassermengen 

zusammen mit den eingemessenen Wasserspiegellagen 

lassen dann einen Schluss zu auf die Größe der Wasserwegsamkeit 

des Grundwasserleiters. Erfasst wird sie 

bekanntlich durch den Durchlässigkeitsbeiwert k f (m/s), 

der dann die Wassermengenberechnungen ermöglicht. 

Dieser wird bis heute analytisch durch Ansatz der 

DUPUIT/THIEM-Gleichungen (D/T) aus den Versuchen 

bestimmt, ausgenommen vielleicht Großprojekte, bei 

denen aufwendige numerische Wassermodelle erstellt 

werden. Die analytische Berechnung nimmt dabei an, 

dass die errechneten k f -Werte die horizontale Wasserwegsamkeit 

(k fH ) des GW-Leiters erfassen [z. B. 1, 2]. Die 

vertikale Wasserwegsamkeit des GW-Leiters (k fV ) wird 

dabei nicht mit berücksichtigt [3]. 

Es sollen hier in erster Linie Lockergesteinsgrundwasserleiter 

betrachtet werden. Diese wurden in der 

Regel in strömendem Wasser sedimentiert und das 

hatte zur Folge, dass je nach Wasserführung gröberes 

oder feineres Gestein zur Ablagerung gekommen ist. So 

haben z. B. Aufmessungen in den Münchner Schmelzwasserschottern 

ergeben, dass – in vertikaler Richtung 

– etwa 30 % der Höhe von so genannten Rollkiesschichten 

(sandfreien Schichten) gestellt werden, der Rest von 

sandigen Kiesen [4]. Eine vergleichbare Schichtfolge 

wurde in den Lechschottern um Augsburg angetroffen. 

November 2011 



Fachberichte 

Bei sandkörnigen Sedimenten wird dann dementsprechend 

eine Wechselfolge von Sandschichten sowie 

schluffigen Sandschichten angetroffen. 

Vor allem bei numerischen Berechnungen, die sich 

mit den Wasserspiegellagen in einem anisotropen GW- 

Leiter befasst haben, hat sich gezeigt, dass fehlende 

Aussagen über dessen vertikale Durchlässigkeit Annahmen 

über deren Größe erzwingen [5, 6]. Ziel dieses Aufsatzes 

soll es deshalb sein, eine Möglichkeit aufzuzeigen, 

Pumpversuche so auszuwerten, dass mit Hilfe der 

Durchlässigkeitswerte k fi , das sind Mischwerte aus horizontaler 

und vertikaler Durchlässigkeit, ein eindeutiger 

k fH - und k fV -Wert erhalten wird. Es wird dabei von den 

D/T-Gleichungen ausgegangen, so dass die Berechnung 

der Werte analytisch erfolgt. Die Berechnungen sind 

demzufolge auch rasch und mit wenig Aufwand durchzuführen. 

Gegenüber numerischen Grundwassermodellen 

ist es so auch möglich, durch Pumpversuche an 

mehreren Stellen den Grundwasserleiter besser zu 

erfassen. 

2. Isotroper Grundwasserleiter 

Es wird zunächst angenommen, dass der GW-Leiter isotrop 

ist, d. h. dass die Wasserwegsamkeit in allen Richtungen 

gleich groß ist. Damit ist die wesentliche Voraussetzung 

erfüllt, unter der die D/T-Gleichungen aufgestellt 

worden sind. Ferner wird davon ausgegangen, 

dass Pumpversuche in der jeweiligen Absenkstufe so 

lange gefahren worden sind, bis die geförderte Wassermenge 

Q (m³/s) und die in den GWMst gemessenen 

Wasserstände konstant waren. Die nun in den folgenden 

Gleichungen angegebenen Größen können Bild 1 

entnommen werden, die Gleichungen selbst werden als 

bekannt vorausgesetzt [7]. 

2.1 Gespannter Grundwasserspiegel 

Die Mächtigkeit des Grundwasserspiegels beträgt m (m) 

und – falls die Absenkung im Brunnen nicht bis unter 

die Oberkante des GW-Leiters reicht – ist auch die Voraussetzung 

von D/T erfüllt, dass nämlich die GW-Strömung 

nur in horizontaler Richtung erfolgt. 

r2 

Q⋅ln 

r1 

kf 

= k 

H 

= 

(m/s) (Gl. 1) 

f 

2⋅π⋅m⋅( zr 

2 −z1) 

Q⋅ln 

r1 

kf 

= kfH 

= 

2⋅πr⋅m⋅( z 

2 2−z1) 

bzw. mit z 1 = H Q– s⋅ 

ln 1 ; z 

r 2 = H – s 2 

1 

kf 

= 

2⋅π⋅m⋅( sr 

12 

−s2) 

Q⋅ln 

r1 

kf 

= 

(m/s) (Gl. 2) 

2⋅π⋅mr⋅( s 

2 1−s2) 

Q⋅ln 

r1 

kf 

= 

2 2 

Da die Grundwasserströmung π⋅( z2 

−r 

2z1 

) 

Q⋅ln 

stets in horizontaler Richtung 

erfolgt, kf 

= ist die r1 

Größe k f stets k fH , eine Beeinflussung 

2 2 2 

2 

durch die 2 vertikale π⋅( z z ) 

z z H ( s 

) 

sH s s 

2 2 

− Durchlässigkeit 1 1 erfolgt 2 nicht. Der Fall 

2 

− 

1 

= ⋅ ⋅ 

1 

− − 

2 

+ 

eines gespannten GW-Spiegels 2 ⋅ wird 2 ⋅ Hdeshalb im Weiteren 

nicht 2 

2 

2 

z z 

2 

H ( s 

) 

s1 

sH s s 

2 

1 

2 

2 

− 

verfolgt. 

1 

= 2⋅ ⋅ 

1 

− − 

2 

+ 

2 ⋅ 2 ⋅ H 

s1 

− 

2 ⋅H 

2 

s1 

s1 

− 

2s ⋅H 

2 

Bild 1. Senkungstrichter um einen Brunnen [8]. 

r2 

Q⋅ln 

r1 

kf 

= k 

H 

= 

2⋅π⋅m⋅( z −z 

) 

2 1 

2.2 Freier Grundwasserspiegel 

r2 

2.2.1 Durchlässigkeitsbeiwerte 

Q⋅ln 

r1 

Kann sich kf 

= der GW-Spiegel im Grundwasserleiter frei 

2⋅π⋅m⋅( s1−s2) 

bewegen, lautet die Gleichung zur Erfassung des k f - 

Wertes 

r2 

Q⋅ln 

r1 

kf 

= 

(m/s) 

2 2 

π⋅( z2 

− z ) 

r 

(Gl. 3) 

2 

1Q⋅ln 

r 

Die Darstellung 

kf 

= k 

H 

= 

21 

f der Qz-Werte, ⋅ln 

2⋅π⋅m⋅( zr 

um z. B. den Verlauf der 

2 

2 

2 

z z H ( s 

) 

sH s s 

2 

−z1) 

Wasserspiegellinie 

kf 

= k 

H 

= 

21 

f 

1 

2 

2 

− 

1 

⋅ über Q⋅ln 

2⋅π 

⋅m1 

⋅− ( zdie r in − den 

2 

+ GWMst gemessenen 

21 

−z 

Höhen zu verfolgen, bereitet ⋅ 

1) 

kf 

= kfH 

= 

in diesem 2 ⋅ H 

2⋅πr⋅m⋅( z 

Fall ein Problem, 

2 2−z1) 

da die Absenkbeiträge Q⋅ln 

gegenüber den Höhen z relativ 

2 

s r 

klein sind. k 1 

s 

f 

= 

21 

1 

− Zudem Q⋅ln 

2⋅π⋅m⋅( s 

verläuft 

−s 

) 

ihre Darstellung in einem 

semilogarithmischen ⋅H 

r 

2 

kf 

= 

21 

Q⋅ln 

2⋅π⋅m⋅( sr 

Diagramm (die Höhen linear, die 

1−s2) 

Reichweiten kf 

= im logarithmischen Maßstab) wegen der 

2 2 

s⋅π 

⋅mr⋅( s 

Höhenquadrate 

2 

2 1−s2) 

s2 

− Q 

ln 

nicht geradlinig. Eine Lösung ist 

bekanntlich k 2 

dadurch 

H r 

1 

f 

= 

2 

Q⋅2l 

n 

2 gegeben, dass man z 1 durch H – s 

π⋅( z z ) 

1 

2 

−r 

1 

und z 2 

kdurch f 

= 

21 

QH ⋅– 2l 

ns 2 ersetzt 2 [7]: 

π⋅( z2 

−r 

1z1 

) 

kf 

= 

2 2 2 

2 

2 

π⋅( z 

z z H ( s 

) 

sH s s 

2 2 

− z1 

) 

1 

2 

2 

− 

1 

= ⋅ ⋅ 

1 

− 

2 

− 

2 

+ 

2 

2 

2 ⋅ 2 ⋅ H 

z z H ( s 

) 

sH s s 

2 

1 

2 

2 

− 

1 

= 2⋅ ⋅ 

1 

− − 

2 

+ 

2 ⋅ 

2 

2 ⋅ 

2 

2 

H 

Wird für z z 2 H ( s 

) 

s1 

s1 

− 

sH s s 

2 

1 

2 

2 

− 

1 

= 2⋅ ⋅ 

1 

− − 

2 

+ 

2 ⋅ 2 ⋅ H 

2 

2s 

⋅H 1 

s1 

− 

2s 

⋅H 

2 

1 

s1 

− 2 

s2 

der Ausdruck s2 

− 

2 ⋅H 

2 s * 

2s 

⋅ 2H 

1 und für 

s2 

− 

2 ⋅ 

2 

s2H 

s2 

− 

2 ⋅ H 

⋅ 

f 

der Ausdruck s 2 

* eingeführt, ergibt sich 

z 2 

2 – z 1 

2 = 2 · H · (s 1 

* – s 2* ) 

Damit lautet die Gleichung 3: 

November 2011 



Bild 2. Scheitel auf der Unterstromseite eines Brunnens [8]. 

Die Darstellung der s * -Größen mit den zugehörigen 

2 

Reichweiten 

Q 

r 

s = r 0 

i im semilogarithmischen ⋅ln r−I⋅( r − ) Maßstab und 

ihre Verbindung 2 ⋅ π ⋅ kf 

⋅ ergibt H dann eine r gerade Linie, die bis 

zum Brunnenrand bzw. dem Rand der Absenkung weitergeführt 

Q 

r 

2 

s’ 

werden kann. 0 

−I 

⋅ ( 1+ 

Der Schnitt 2 π⋅kder f 

⋅HWasserspiegellinie ⋅r 

r† ) 

mit der Abszisse, 

d. h. für s = 0, ergibt die so genannte Reichweite R (siehe 

2 

Bild 1). Zu dieser Größe ist zu sagen, r0 

dass sie für die letzten 

5,0 bis 10,0 Höhenzentimeter R noch weiter reichen 

Q= 2⋅π⋅kf 

⋅HIR 

⋅⋅ 

S⋅ ( 1+ 

) 

2 

S 

kann. Dies wurde bei Berechnungen mit Berücksichtigung 

eines vertikalen 

2 

r Sickerstroms nachgewiesen [8]. 

0 

RS 

⋅ ( 1+ 

) = R 

Auf das Ergebnis 2 

R der k 

S 

f -Bestimmung hat dies nachgewiesenermaßen 

jedoch keinen Einfluss [8]. 

= ⋅ 

− 

November 2011 

1082 gwf-Wasser Abwasser 

r2 

Q⋅ln 

r1 

kf 

= 

(m/s) (Gl. 4) 

* * 

2⋅π⋅H⋅( s s ) 

1 2 

kf 

1⋅ d1+ kf2⋅d2 

2.2.2 Scheitelentfernung kfH 

= 

d1+ 

d R 

2 

s 

Betrachtet man den Wasserspiegelverlauf um einen 

Brunnen im Schnitt d ϕ = 0°, das ist entlang der x-Achse 

auf der kfVUnterstromseite = 

d1 

d eines Brunnens, so kann man 

2 

feststellen, dass 

+ 

k es 

f 1 

k einen Punkt A gibt, von dem ab zum 

f 2 

einen Grundwasser in Richtung Brunnen fließt und zum 

anderen Wasser vom R Brunnen weg (Bild 2). Voraussetzung 

ist jedoch, Q⋅ln 

rdass ein Gefälle I des (ungestörten) 

0 

Grundwasserspiegels kf 

= 

2 2 

π⋅( 

H − h0 

) 

vorhanden ist, das in Richtung der 

x-Achse des Brunnens verläuft. Dieser Punkt A wird als 

Scheitelpunkt 

2 k 

bezeichnet und ist hinlänglich aus der 

fH 

Literatur κ = bekannt [z. B. 9, 10, 11]. Zur Erfassung seiner 

kfV 

Entfernung R s vom Brunnen liegen bislang nur Annahmen, 

jedoch keine 

2 

Lösungen vor. Da sich dieser Punkt A 

r0 

jedoch I⋅für ( r−anisotrope ) Untergrundverhältnisse als von 

r 

besonderer Bedeutung herausgestellt hat, wurde vom 

Autor diesem Problem nachgegangen. 

Die Gleichung, mit der der Wasserspiegel um einen 

Brunnen im Schnitt ϕ = 0° erfasst werden kann, lautet 

[8]: 

k 

f 

r2 

Q⋅ln 

r1 

= 

* * 

2⋅π⋅H⋅( s s ) 

1 2 

2 

Q 

r0 

s = ⋅ln r−I⋅( r − ) 

2 ⋅ π ⋅ kf 

⋅ H 

r 

r2 

Q⋅ln 

Es konnte dabei die rGröße s * durch s ersetzt werden, da 

1 

k 

2 

f 

= 

die Wasserspiegelabsenkung 

Q * * r0 

s’ 

2⋅π⋅H⋅( sr 

2 − 

Q⋅ln 

−I 

⋅ ( 1+ 

an 

2 π⋅kf 

⋅H⋅r 

r† ) der Stelle r = R s relativ 

1 

s2) 

weit vom Brunnen entfernt r1 

ist und hier s * ≈ s ist. Durch 

kf 

= 

* * 

Differenzieren 2⋅πQ 

von ⋅H⋅( s nach dr ergibt 2 

1 

− s2) 

r sich: 

2 0 

s = ⋅ln r−I⋅( r −r 

) 

0 

Q= 2 

⋅ π 

⋅ k 

f 

HIR ⋅⋅ 

S⋅ ( 1+ 

2 

Qf 

⋅ H 

r r) 

2 

’ = −I 

⋅ ( 1+ 

R 

0 2 

Q 

Sr) 

2 ⋅ π⋅k 

⋅H r r 2 0 

s = ⋅ln r−I⋅( r − ) 

f 

2 ⋅ π ⋅ k 

2 

Qf 

⋅ H r r 

2 

0 

Am Scheitelpunkt s’ 

= r0 

A ist −Is’ ⋅ ( 1= + 

und r = R 

RS 

⋅ ( 1+ 

) = R 

s . Damit erhält 

2 ⋅ π⋅k 

2 f 

⋅H⋅r 

r† ) 

man: R 

2 

SQ 

r0 

s’ 

= −I 

⋅ ( 1+ 

2 ⋅ π⋅k 

2 

f 

⋅H⋅r 

r 

† ) 

0 

Q= 2k⋅π 

⋅ 

f 1 kdf 

⋅ 

1+ HIR k⋅⋅ f2⋅dS⋅ ( 1+ 

) (Gl. 5) 

2 2 

kfH 

= 

RS 

d1+ 

d 

2 

2 r0 

Durch Qentsprechenden = 2⋅π⋅kf 

⋅HIR 

⋅⋅ 

S⋅ ( Vergleich 1+ 

) 

2 der Potenziale im 

2 

r 

RS 

Schnitt 0 

Rϕ ⋅ = + d 

S 

( 10° und ) = ϕ R = 90° hat sich ergeben [8]: 

kfV 

= 

2 

d 

RS 

1 2 d2 

r0+ 

RS 

⋅ ( 1+ 

k ) 

f 1 

k= 

R 

2 f 2 

kR 

f 1⋅ Sd1+ kf2⋅d2 

kfH 

= 

Zum Potenzialvergleich d1+ 

R 

d2 

wurde dabei angenommen, 

kQ1⋅ ⋅dln1+ k 

2⋅d 

dass das 

2 

k = Wasserspiegelgefälle 

f 

f 

r 

auf der Oberseite des 

fH 

0 

Brunnens f 

= 

2 2 

k = 

nicht 

d 

π⋅( 

H zu 1+ 

− heinem d2 

0 

) Anheben des Wasserspiegels 

fV 

führt, sondern d1 

d2 

+ zu einem Eindrücken des Senkungstrichters 

und k auf = 

kf 

1 

kf 

2 

2 

der 

d 

Unterseite des Brunnens dementsprechend 

nicht 

fV fH 

κ = d1 

d 

2 

zu + einer Absenkung, sondern zu einer Ausbeulung 

des 

fV 

k 

Trichters. 

f 1 

kRf 

2 

Q⋅ln 

Wegen 2 

r0 

kf 

= 

der bei Brunnen vernachlässigbaren Größe 

r0 

2 2 

des Ausdrucks I⋅( r−π 

⋅( 

H) 

−R 

h0 

) 

r 

Q⋅lnr 02 /R 2 s kann somit ausgesagt werden, 

dass im 

r0 

k Falle 

f 

= eines isotropen GW-Leiters sich der Wasserspiegelscheitel 

π 

2 2 

2 k⋅( 

H − h 

fH an 0 

) der unteren Reichweitengrenze 

κ = 

einstellt. Holler kfV 

[12] und Bosold [13] haben mit ihren 

Annahmen 2 kfH 

κ = somit richtig gelegen. Auf die ausschließliche 

Gültigkeit rfV 

dieser Aussage für isotrope GW-Leiter ist 

k 2 

0 

I⋅( r− 

) 

jedoch ausdrücklich r zu verweisen. 

2 

r 

r 

0 

2 

I⋅( r− 

) 

Q 

⋅ 

ln 

3. Anisotroper r Grundwasserleiter 

r 

1 

k 

f 

= 

* * 

Es wurde eingangs 2 

⋅ π 

⋅ H ⋅ 

( s 1schon − 

s 

2 

) erwähnt, dass Grundwasserleiter, 

die von Lockergestein gebildet werden, in der 

2 

Regel in vertikaler Q Richtung einen r 

0 in der Kornzusam- 

s 

= ⋅ ln r − I ⋅ ( r 

− 

) 

mensetzung 2 

⋅ π 

⋅ wechselnden k 

f 

⋅ H Schichtaufbau r 

aufweisen. 

Die Wasserwegsamkeit in horizontaler Richtung ist 

2 

demzufolge wesentlich Q größer r als senkrecht dazu. Ist 

0 

s 

’ 

= − I 

⋅ ( 

1 

+ 

man in der 2Lage, die Kornzusammensetzung der einzel- 

⋅ π⋅kf 

⋅H⋅r 

r† ) 

nen Schichten zu bestimmen, kann der Durchlässigkeitsbeiwert 

bei Sanden nach 2 

r Beyer [14] und bei Kiesen 

0 

nach Seiler Q = 2 ⋅ 

[15] π 

⋅ k ferfasst ⋅ HIR 

⋅⋅ Swerden. ⋅ ( 1 

+ 

) 

2 

R Ist d 1 die Summe der 

S 

Schichten mit einem k f -Wert k f1 und d 2 die Summe der 

Schichten mit 2einem k f -Wert k f2 , so haben der mittlere 

r 

0 

horizontale R 

S 

⋅ ( 

1 

+ k f -Wert ) 

= 

R 

2 sowie der mittlere vertikale k f -Wert 

R 

S 

bekanntlich folgende Größen: 

k 

k 

fH 

fV 

= ⋅ 

− 

k ⋅ d + k ⋅ 

d 

= 

d 

+ 

d 

= 

d 

k 

f 1 1 f2 2 

1 

f 

1 

1 2 

d 

d 

+ 

k 

2 

f 

2 

R 

Q 

⋅ 

ln 

r 

0 

(m/s) 

(m/s)

2 

r0 

RS 

⋅ (1+ 

) = R 

2 

R 

S 


kf 

1⋅ d1+ kf2⋅d2 

kfH 

= 

d + d 

1 2 

Fachberichte 

Als Beispiel können die Aufmessungen in einer 

11,0 m tiefen Baugrube in den Terrassenschottern im 

Osten von München genannt werden [8]. An den per 

Hand entnommenen Kiesproben wurden nach Seiler 

[15] folgende k f -Werte bestimmt: 

"" 

Rollkies: d 1 etwa 30 % der Höhe; k f1 = 1,0 ∙ 10 –1 m/s 

"" 

Sandiger Kies: d 2 etwa 70 % der Höhe; 

k f2 = 3,6 ∙ 10 –3 m/s 

Damit konnten folgende k f -Werte berechnet werden: 

k fH = 3,2 ∙ 10 –2 m/s; 

k fV = 5,1 ∙ 10 –3 m/s 

Ein benachbarter Pumpversuch hat ein k fH von 

2,7 ∙ 10 –2 m/s sowie ein k fV von 4,7 ∙ 10 –3 m/s ergeben [8]. 

Die Übereinstimmung der Werte ist sehr gut. 

3.1 Ermittlung des k fH -Wertes 

Es wurde bereits ausgeführt, dass in der Geohydraulik 

allgemein angenommen wird, dass Auswertungen von 

Versuchen in Brunnen, die von Messungen in GWMst 

begleitet waren, stets den horizontalen k f -Wert ergeben. 

Diese Annahme verwundert, da bei zunehmender 

Absenkung des Grundwasserspiegels das dem Brunnen 

zuströmende Wasser – zumindest in Brunnennähe – in 

vermehrtem Maße die weniger wasserwegsamen sandigen 

Kiesschichten durchfließen muss (Bild 3). 

Dies hat zur Folge, dass die Absenkung des 

Wasserspiegels nicht in dem Maße erfolgt, wie es in 

einem isotropen GW-Leiter der Fall wäre, d. h. er verläuft 

in zunehmenden Maße flacher als in einem isotropen 

GW-Leiter [5]. Bei der Auswertung der einzelnen 

Wasserspiegellagen z. B. nach Gleichung 3 hat dies zur 

Folge, dass sich mit zunehmender Absenkung immer 

größere k f -Werte ergeben, da die Differenzen der 

z-Werte im Nenner immer kleiner werden. Daraus kann 

wiederum gefolgert werden, dass bei minimaler 

Absenkung die Größe des k fH -Wertes erhalten wird. Da 

dies versuchstechnisch nicht ausführbar ist 

(Wassermengenmessung, Wasserspiegelmessung) ist 

folgendermaßen vorzugehen: 

Man trägt die für die einzelnen Absenkstufen erhaltenen 

k f -Werte in Abhängigkeit vom zugehörigen s 0* - 

Wert im semilogarithmischen Maßstab auf und verlängert 

die Linien, die man durch die Verbindung der Versuchspunkte 

erhält, bis zur Abszisse, also bis zur 

Ordinate s 0 

* = 0. Der Schnittpunkt ergibt den k fH -Wert 

(Bild 4). 

Es kann somit nochmals festgehalten werden, dass 

die aus Pumpversuchen bestimmten k f -Werte 

Mischwerte sind, die zum größeren Teil aus dem k fH - 

Wert und mit zunehmender Absenkung in zunehmendem 

Maße vom k fV -Wert bestimmt werden. 

Bei der Auswertung einer Vielzahl von Pumpversuchen 

ist noch folgende Besonderheit aufgefallen: Setzt 

man in Gleichung 3 folgende Werte ein: 

d 

rk 

1 fV 

= r 0 ; z 1 = h 0 ; r 2 = R; z 2 = H 

d1 

d2 

+ 

kf 

1 

kf 

2 

so erhält man: 

R 

Q⋅ln 

r 

kf 

= 

(m/s) (Gl. 6) 

2 

π⋅( 

H − ) 

0 

2 

h0 

Es hat sich gezeigt, dass man mit hinreichender Genauigkeit 

hiermit κ = den Wert k fH erhält. Man kann daraus den 

2 kfH 

Schluss ziehen, 

kfV 

dass sich der Wasserspiegel im Brunnen 

so einstellt, als ob isotrope Verhältnisse im GW-Leiter 

2 

vorliegen. r0 

I⋅( r−Diese ) Tatsache erklärt auch mit, dass vermittels 

der D/T-Gleichungen r 

die Förderwassermengen relativ 

genau erhalten werden [16, 17, 18, 19, 20]. 

Werden weitere als die aus den Versuchen erhaltenen 

k f -Werte benötigt, z. B. zur Berechnung von Förderwassermengen, 

können sie entweder aus Bild 4 entnommen 

werden oder mit folgender Gleichung berechnet 

werden [8]: 

k f = k fH + d 1 · (s 0* ) ß (Gl. 7) 

Die Größen d 1 und β können hierzu aus zwei Versuchswerten 

eines Pumpversuchs bestimmt werden. 

Bild 3. Brunnenzustrom in geschichteten GW-Leitern. 

Bild 4. Ermittlung des k fH -Wertes. 

November 2011 


R S 

2 

kf 

1⋅ d1+ kf2⋅d2 

kfH 

= 

FachberichtE d1+ 

d2 


d 

kfV 

= 

d1 

d2 

3.2 Vertikaler + Durchlässigkeitsfaktor k 

k 

fV 

f 1 

kf 

2r2 

Aus Pumpversuchsdaten Q⋅ln 

kann diese Größe nicht unmittelbar 

kbestimmt f 

r1 

= werden, da die D/T-Gleichungen sie 

R * * 

2⋅ nicht berücksichtigen. Q 

π⋅ H 

ln 

⋅( s1 − s2) 

Daher muss auf den Anisotropiefaktor 

kκ f zurückgegriffen = 

r0 

2 2 werden, der folgendermaßen 

π⋅( 

H − h0 

) 

2 

definiert ist: 

Q 

r0 

s = ⋅ln r−I⋅( r − ) 

2 ⋅ π ⋅ kf 

⋅ H 

r 

2 kfH 

κ = 

k 

2 

fV Q 

r0 

s’ 

= −I 

⋅ ( 1+ 

Näheres hierzu 2 ⋅ π⋅kist f 

⋅Hin ⋅r 

der Veröffentlichung r† ) 

von Lohr zu 

2 

finden 

r0 

I[1]. ⋅( r−Ist also ) der κ-Wert bekannt, kann sofort der 

k r 

2 

fV -Wert ermittelt werden. r0 

Q= 2⋅π⋅kf 

⋅HIR 

⋅⋅ 

S⋅ ( 1+ 

) 

2 

Für eine Aussage über die RGröße S 

des κ-Wertes wird 

wieder der Schnitt ϕ = 0° unterhalb eines Brunnens 

betrachtet. Bei 

2 

r einem isotropen GW-Leiter fallen – wie 

0 

R 

ausgeführt 

S 

⋅ ( 1+ 

) = R 

– Scheitel 2 

R und Ende des Senkungstrichters 

S 

zusammen. Berechnungen von eingemessenen Senkungstrichtern 

k und Reichweitenentwicklungen unter 

f 1⋅ d1+ kf2⋅d2 

der Voraussetzung 

kfH 

= 

d isotroper Untergrundverhältnisse 

1+ 

d2 

haben ergeben, dass die Reichweiten R der Versuchsstadien 

wesentlich d größer waren, als sie sich aus den 

Berechnungen kfV 

= 

d ergeben haben. Dies zeigt, dass bei 

1 

d2 

anisotropen Untergrundverhältnissen 

+ 

k 

die Reichweitenentwicklung 

wesentlich weiter geht, als dies bei isotro- 

f 1 

kf 

2 

pen Verhältnissen Rder Fall wäre (Bild 3). Das Bemerkenswerte 

ist, dass Q⋅dabei ln 

r die Scheitelentfernung R s in Richtung 

Brunnen kf 

= zurückweicht, 2 2 

0 

π⋅( 

H − h 

also kleiner wird als im 

0 

) 

isotropen GW-Leiter. 

In Bild 5 wurden für verschiedene Reichweiten R 

2 kfH 

sowie κzwei = verschiedene Gefällewerte I (6 ‰; 3 ‰) 

kfV 

durch Abtrag der Größe 

2 

r0 

I⋅( r− 

) 

r 

Bild 5. Scheitelentwicklung bei variablen Reichweiten [8]. 

November 2011 

1084 gwf-Wasser Abwasser 

die zugehörigen Scheitel konstruiert. Wie zu erkennen 

ist, wandern sie mit zunehmender Verflachung der Wasserspiegellinie 

in Richtung Brunnen bzw. liegen bei größeren 

Gefällen I näher am Brunnen. Da die Reichweite R 

aber offensichtlich vom Grad der Anisotropie bestimmt 

wird, d. h. je größer die Anisotropie ist, desto größer ist 

die Reichweite, kann somit über die Scheitellage mit 

deren Abstand R s vom Brunnen auf die Größe der Anisotropie 

geschlossen werden und damit unmittelbar auf 

den κ-Wert. 

Zur analytischen Erfassung der Absenkstufe in einem 

Pumpversuch müssen somit die Reichweitengrößen so 

„gestaucht“ werden, dass sie isotropen Verhältnissen 

entsprechen. Dann genügen sie wieder der Voraussetzung 

der D/T-Gleichung. x 

Lohr hat ausführlich aufgezeigt, 

wie dabei vorgegangen 

x’ 

= x 

x’ 

κ= 

werden muss [1]. Es ist zu 

setzen: κ 

x 

x’ 

= y 

κx 

y’ 

= y 

x’ 

= ; y’ 

κ= 

; z’ = z 

κ κ 

y 

y’ 

= 

2 2 

bzw. κ x y r 

yr 

’ = 

y’ 

= x+ 2 

y= 

2 

r; z’ = z 

2 2 

κ 

r’ 

= κ κ+ κ= 

2 2 

2 2 

κ κ κ 

x y r 

Werden r’ 

= die Ausdrücke + = 

2 

2 κ ⋅r2 

r 

κx κy Q⋅κ 

nun in die Gleichung 2 4 eingesetzt, 

so r’ 

= wird 

rln 

κ ⋅r 

Q⋅ln 

2 

r 

2 

* 

erhalten: + = 

2 * 2 

Q⋅κln⋅ 

r1 

Q⋅rln 

1 

sκ1 − sκ κ 

* 

2 

= 

* 

κ ⋅= 

r1 

r1 

s1 − s2κ2 

= 

⋅πr 

⋅kf 

⋅H 

2= 

⋅π⋅kf 

⋅H 

2 

r2 

Q⋅ln 

⋅π⋅kQf 

⋅⋅Hln 

2⋅π⋅kf 

⋅H 

* * 

κ 

⋅ 

r1 

2 

r1 

s 

2 

1 

− s2 

= Q⋅ln 

= Q⋅ln 

1 

* 

* * 

κ 

r 

Q r 

1 

r2 

r 

1 2 

1 

s1 − s 

s1 2 

= 

− 

2 

s 

⋅* 

π 

* 

2 

= 

⋅k 

⋅ 

f 

⋅H 

2⋅π 

κ 

s 

= Q⋅ 

⋅ ln 

⋅kf 

⋅H 

= 

* 

r IR ⋅ ⋅ln 

2 

r 

κ 2 

21⋅− πs⋅2k 

2= 

⋅ 

f 

π 

H 

⋅kf 

2 

⋅H 

k 

⋅π 

H 

⋅k⋅ rln 

1 

f 

⋅H 

= IR ⋅ ⋅rln 

1 

Die Gleichung bleibt also 2⋅π⋅unverändert. f 

⋅ 

1r1 

Nun wird r1 

für Q 

* * 

Q⋅ 

r2 

r 

κ 2 

der in sGleichung 1 

− s2 

= * 

s 

5 angegebene 1 ⋅ ln = IR ⋅ Ausdruck ⋅ln 

eingesetzt 

02 

⋅π 

1 

* * 

* Q⋅ 

1 

2 

κ 2 

s1 − s2 

= s0 

⋅ ln = IR ⋅ ⋅ln 

2⋅π⋅kf 

⋅H 

r1 

r1 

I ⋅ln R 

κ 

I ⋅ln R = 

⋅k 

Rf 

κ⋅ 

H r1 

r1 

unter Berücksichtigung der angegebenen Beziehung 

= R 

R s ∙ (1 + r 02 /R 

* S2 ) = 

r 

R: 

s x 1 

0 

x’ 

= 0 

r0 

* 

1 

I ⋅ln s 

R 

κ 

κ 

= R 

Q = 0 2 · 

I ⋅ln R 

κ 

p 

R 

· 

ln 

k f R 

· H · I · R 

r0κ 

= 

y lnR 

r 

κln= 

A 

Die Größe y’ 

= R 0 lnA 

ln κ 

ist nun eine Reichweitengröße, die entsprechend 

κmodifiziert = 

1 

R 

Q 

werden muss. Unter Ansatz der Theorie 

der R 

κ 1 

κ 

konformen 

lnA 

Q = R = A 

x 2 2 

2⋅π⋅k 

H I κ 

f 

⋅ 

Abbildungen 

⋅ 

wurde gefunden, dass 

= R = A 

nicht die rx 

x y r 

’’ 

= 

Größe lnA 

2+ ⋅R/κ, π⋅k= 

κ 2 2 sondern 

f 

⋅H⋅I 

der Ausdruck R 1/κ anzusetzen 

ist [8]. Damit ist: κ 

1 

Qκ κ κ 

= R 

1 

= A 

2⋅π⋅k 

Qln f 

⋅κ 

H= 

⋅I 

y 

κ 

R = 1 

ln κc= 

c sA* 

0+ 1⋅ 

0 

2 

y’ 

⋅ 

= κ ⋅r2 

r 

Q π2 ⋅k· f p ⋅H· k⋅I 

* 

f · H c· I 

0+ · cR 1/k 1⋅s 

(m 3 2 

κ 

Q⋅ln 

Q⋅ln/s) 0 

1 

(Gl. 8) 

* * 

κ ⋅r1 

r1 

ln s1κ− = s2 

= = 

k * 

fH 

kc 

2 

0+ ⋅ 

1 

fV 

= cπ 

1 ⋅skf 

⋅H 

2⋅π⋅kf 

⋅H 

Durch Einsetzen 2 in 2 

ln κ = 

k0 

x fH 

k κ 

y die rD/T-Gleichung wird erhalten: 

r’ 

= * 

c0 + fVc = 0 

1⋅s 

= 

2 2 2 

κ κ κ0 

0 

1 

k Q⋅ 

κ 

* * 

r 

fH 

2 

r 

κ 2 

ks1 − 

fV 

= s2 

= ⋅ ln = IR ⋅ ⋅ln 

(Gl. 9) 

2 

1 

lk 

κ 2⋅π⋅k 

nfH 

0 

f 

⋅H 

r1 

r1 

κ= 

kfV 

= 

κ ⋅r2 

1 * r2 

2l nQ 

κ= ⋅1176 ln, + 045 , Q⋅⋅ 

sln 

0 

Zur Ermittlung κ des * 

0 1176 , κ-Wertes + 045 , ⋅wird s Schnitt ϕ = 90° 

* * * 1 

κ ⋅r1 

r1 

0 

betrachtet: 

s1s− s 

0 2 

= 1 = 

l nκ= 

−3 

−3 

6310 , 

1 

⋅ * 6310 , ⋅ 

−3 

−3 

−3 

I ⋅ln R 

κ 

2R 

⋅π⋅kf 

⋅H 

2⋅π⋅kf 

⋅H 

l nκ= 

k 

1176 , 

fV 

= 

+ 045 , ⋅s 

6310 

⋅ = 0 

6310 , ⋅ = 11510 , ⋅ 

2 

r 

−3 

s * 0 

* 

1176 , k fV 

= + 

234 

045 

, 

, , ⋅ 

= 548 , 

2 = 0; r 2 = R; s * = 11510 , ⋅ 

2 

234 1 = s 0* ; r 

0 1 = r 

−3 

−3 

548 0 1 

* * 

Q⋅ 

r2 

, r 

κ 2 

s1 − s26310 

= , ⋅ 6310 , ⋅ ln⋅ 

= IR ⋅ ⋅ln 

−3 

k fV 

= lnR 

2⋅π⋅k= 

= 11510 , ⋅ 

2 f 

⋅H 

r1 

r1 

Damit −3 

−3 

κwird: 

= 6310 , 234 , ⋅ 6310 , 548 , ⋅ 

−3 

k fV 

= lnA 

= = 11510 , ⋅ 

2 

* 

s 234 , 1 548 , 

0 

1 

I ⋅ln R 

κ 

= R (Gl. 10) 

Q 

κ 

= R = A 

2⋅π⋅r 

0k 

⋅H⋅I 

f 

R 1 

ln κ = κ = 

ln 

ln 

* 

cA 

+ c ⋅s 

0 1 0

2⋅π⋅kκ 

⋅ 

f 

rH2 

2⋅π⋅kr 

f 2⋅ 

H 

Q⋅ln 

Q⋅ln 

* * 

κ ⋅r1 

r1 

s1 − s2 

= = 

1 

2⋅πQ⋅k 

* * 

⋅f 

⋅H 

2r 

⋅π⋅k 

2 f 

⋅H 

r 

κ 2 

s1 − s2 

= ⋅ ln = IR ⋅ ⋅ln 

2⋅π⋅kf 

⋅H 

r1 

r1 

1 

* * 

Q⋅ 

r2 

r 

κ 2 

s1 − s 

* 

2 

= ⋅ ln = IR ⋅ ⋅ln 

1 

s 2⋅π⋅k 

0 

Bezeichnet I ⋅ln R 

κ 

f 

⋅H 

r1 

r1 

= R 

man R 1/κ mit A, so wird mit dem aus dem 

* 

1 

s0 

r0 

Auftrag der Versuchsergebnisse ermittelten R erhalten: 

I ⋅ln R 

κ 

= R 

ln r0 

R 

κ = (Gl. 11) 

lnA 

lnR 

Eine weitere κ = Möglichkeit 1 zur Berechnung von κ ergibt 

lnQ 

A 

κ 

sich aus dem Term = für R die = AFörderwassermenge Q: 

2⋅π⋅kf 

⋅H⋅I 

x 

1 

x’ 

= Q 

κ 

= R = A 

2⋅π⋅ κ 

(Gl. 12) 

kf 

⋅H⋅1 

I 

ln κ = 

* 

c0+ c1⋅s 

Über Gleichung y 11 

0ist damit ebenfalls der κ-Wert zu 

y’ 

= 1 

bestimmen. ln κ = κx 

* 

x’ 

= kcfH 

0+ c1⋅s 

Es ist 

0 

k nun 

fV 

= κ zu vermuten, dass der κ-Wert keine Konstante 

ist, sondern 

2 

κ 

02 

sich 

2 

x y wie r die k f -Werte mit dem Absenkvorgang 

r’ 

= kfH 

k verändert. 

fV 

y 

+ 

Zu 

= 

2 2 erwarten ist, dass er kleiner wird, 

y’ 

= κ2 

κ κ 

da in zunehmendem 0 

1 

l nκ= 

κ Maße die sandigen Kiesschichten 

* 

den Absenkvorgang 1176 , + 045 

κ 

, 

⋅rbeeinflussen. ⋅s0 

Eine Vielzahl von 

2 

r2 

2 

Q⋅ln2 

1 Q⋅ln 

Pumpversuchen, l nκ= 

x ydie entsprechend ausgewertet wurden 

[8], 6310 1176 = 

, + 

* * 

κ ⋅ 

r1 

r 

−3 

* 1 

rs’ 

= − s 

−3 

⋅ + 045 = 

1 , 6310 , ⋅s0⋅ 

−3 

k 

hat 

2 

fV 

= 

diese 

2 

Annahme 

2 

= 

κ 2⋅κπ 

⋅k= 

bestätigt. 

f 

⋅κH 

2⋅π⋅k= f 11510 ⋅, 

H ⋅ 

2 

Trägt man 234 , die κ-Werte 548 , über die zugehörigen s 0* - 

−3 

−3 

Werte 6310 , ⋅ 6310 , ⋅ 

−3 

k 

in 

fV 

= 

ein Diagramm Qκ 

= 

ein, kann 1 

⋅ ⋅r2 

r = 

r 

11510 2, 

eine 

⋅ 

Versuchskurve 

* * 2 

2 

r2 

gezeichnet s1 − s2werden, = 

Q⋅ln 

κ 

234 , die man ⋅ 548 ln 

Q 

, entsprechend = 

⋅ln 

IR ⋅ ⋅ln 

bis zur Abszisse 

weiterführen 2⋅π⋅kkann. Es hat sich gezeigt, dass es 

* * 2⋅π⋅k 

κ ⋅ 

f 

r 

H1 

r 

r1 

s 

r 

1 

− s2 

= = 1 

1 

f 

⋅H 

2⋅π⋅kf 

⋅H 

dabei von 

* 

Vorteil 1 ist, wenn die κ-Werte im natürlichen 

s0 

Logarithmus (ln κ) aufgetragen werden, da dies die Versuchskurve 

I ⋅ln R 

κ 

= R 

1 

* * 

Q⋅ 

r2 

r 

κ 2 

s1 − s2 

strafft. 

= 

Ein Beispiel 

⋅ ln = 

findet 

IR ⋅ ⋅ln 

sich in Bild 6. 

r 2⋅π⋅k 

0 

f 

⋅H 

r1 

r1 

Die Weiterführung der Versuchskurve bis zum 

Schnittpunkt * mit 1 der Abszisse ergibt den κ 0 -Wert. Er hat 

s0lnR 

eine horizontale κ = Strömung im Grundwasserleiter zur 

lnA 

Voraussetzung. I ⋅ln R 

κ 

= R 

r0 

Auch für die Größe 1 κ kann eine Gleichung angegeben 

werden, die es = dann R = Aermöglicht, den Wert für eine 

Q 

κ 

2⋅πln 

⋅kR 

f 

⋅H⋅I 

beliebige κ = Absenkgröße s 

* 0 zu berechnen: 

lnA 

1 

ln κ = 

1 

Q 

(Gl. 13) 

* 

c0+ c1⋅s0 

κ 

= R = A 

2⋅π⋅k 

Für s * f 

⋅H⋅I 

0 = 0 wird aus der Gleichung c 0 erhalten und für ein 

kfH 

beliebiges kfV 

= Wertepaar s 

2 

0* , κ kann die Gleichung nach c 1 

aufgelöst werden. 

κ 1 

ln κ = 0 Mit 

* 

bekanntem κ 0 -Wert kann dann 

c0+ c1⋅s0 

auch der k fV -Wert berechnet werden: 

1 

l nκ= 

k 

* 

1176 fH 

k , + 045 , ⋅s0 

fV 

= (Gl. 14) 

2 

κ 

0 

−3 

−3 

6310 , ⋅ 6310 , ⋅ 

−3 

k fV 

= = = 11510 , ⋅ 

2 

l n 234 , 

1 

4. Folgerungen κ= 

548 , 

* 

Die Auswertung 

1176 , + 

zahlreicher 

045 , ⋅s0 

Pumpversuche, die in 

Lockergesteinsgrundwasserleitern ausgeführt worden 

−3 

−3 

waren, 6310 , ⋅ 6310 , ⋅ 

−3 

khat fV 

= ergeben, dass = die – wie = 11510 , üblich ⋅ – mit den D/T- 

2 

Gleichungen 234 berechneten , 548 , Durchlässigkeitsbeiwerte k f 

mit zunehmender Absenkung des Wasserspiegels um 

den Brunnen auch zunehmend größer werden, bedingt 

durch den zunehmenden Einfluss der kleineren vertikalen 

Durchlässigkeit. Auf das Beispiel in Abschnitt 6 kann 

dazu verwiesen werden. Zur Ermittlung des tatsächlichen 

horizontalen Durchlässigkeitsbeiwertes muss deshalb, 

wie ausgeführt, die Verbindungskurve durch die 


Bild 6. κ-Werte eines Pumpversuchs. 

Fachberichte 

errechneten Versuchspunkte bis zur Abszisse, d.h. bis 

zur Absenkung s 0 bzw. s 0 

* = 0, extrapoliert werden. Dies 

ergibt den Wert k fH . Dann kann Gleichung 7 aufgestellt 

werden. Es wurde ferner festgestellt, dass die Anisotropiefaktoren 

κ dagegen mit zunehmender Absenkung 

abnehmen. Der für die Ermittlung von Gleichung 13 

erforderliche κ 0 -Wert wird in gleicher Weise durch Extrapolation 

der κ-Werte bis zur Abszisse erhalten. Damit 

kann Gleichung 13 aufgestellt werden. 

Soll nun der Absenktrichter um einen Brunnen sowie 

die dabei geförderte Wassermenge mit den 

D/T-Gleichungen berechnet werden, ist für die vorzugebende 

Randabsenkung s 0 bzw. s 0 

* der entsprechende 

k f -Wert über Gleichung 7 zu ermitteln. Anschließend 

wird über Gleichung 13 der zugehörige κ-Wert 

bestimmt. Über Gleichung 10 kann dann die Reichweite 

R berechnet werden. Damit wird über Gleichung 9 der – 

tatsächliche – Wasserspiegelverlauf und über Gleichung 

8 die dabei geförderte Wassermenge erhalten. Sobald 

also die Gleichungen zur Berechnung der k f - und 

κ-Werte aufgestellt sind, kann ein beliebiger Senkungstrichter 

um einen Brunnen sowie die geförderte Wassermenge 

rasch berechnet werden. Schließlich ist noch 

darauf zu verweisen, dass es mit Kenntnis der Größen κ 

und κ 0 eines Absenkversuches möglich ist, Wasserstände 

h am Brunnenrand in die Wasserspiegelhöhen h 0 im 

Brunnen umzurechnen. Hierzu kann auf die Veröffentlichung 

von Schneider [8] verwiesen werden. 

Sind dagegen entsprechende numerische Berechnungen 

vorgesehen, sind nur die Größen k fH sowie κ 0 

November 2011 



Die Neigung des ungestörten Grundwasserspiegels 

im betreffenden Gelände wurde zu I = 2,9 ∙ 10 –3 

bestimmt. Die Mächtigkeit H des Grundwasserleiters, 

der ausschließlich von würmeiszeitlichen Niederterrassenschottern 

gebildet wird, wurde mit 13,15 m festgestellt. 

Der Brunnen wurde als vollkommener Brunnen 

ausgebaut mit einem Bohrdurchmesser von 0,95 m, d. h. 

r 0 hat 0,475 m betragen. Folgende drei Absenkstufen 

wurden gefahren: x 

x’ 

= 

κ 

Stufe 1 Stufe 2 Stufe 3 

S Br (m) y 1,120 2,125 2,810 

y’ 

= 

Q (m³/s) κ 0,075 0,125 0,160 

Bild 7. Wasserspiegelabsenkungen s * im Brunnen DB2621 [8]. 

erforderlich, denn der für die Berechnungen benötigte 

k fV -Wert wird aus der Beziehung k fV = k fH /κ 0 ² erhalten. Es 

ist jedoch festzuhalten, dass diese Berechnungsmöglichkeit 

zeitaufwändiger und kostenintensiver ist als die 

vorgehend aufgeführte. Sie bietet sich jedoch an, wenn 

z. B. lineare Strömungsvorgänge unter Staudämmen, 

Wehren oder Schleusen erfasst werden sollen. 

5. Durchführung von Pumpversuchen 

An die Durchführung von Pumpversuchen sind gewisse 

Anforderungen zu stellen, damit eine hinreichend 

zuverlässige Auswertung der Versuchsdaten möglich 

wird: 

"" 

Es ist ein Versuchsbrunnen niederzubringen sowie 

wenigstens drei Grundwassermessrohre zur Beobachtung 

des Grundwasserspiegels. 

"" 

Nach den Erfahrungen ist es dabei nicht erforderlich, 

dass der Brunnen als vollkommener Brunnen, d. h. 

bis zum Stauer reichend, ausgeführt wird. Aussagen 

über die Wasserwegsamkeit des GW-Leiters sind 

dann aber nur bis zur Brunnenunterkante möglich. 

"" 

Der Brunnenwasserspiegel ist laufend einzumessen. 

"" 

Die erste GWMst sollte wenigstens 1,5 H (m) vom 

Brunnen entfernt angeordnet werden. Damit liegt 

sie außerhalb der stärksten Krümmung der Stromfäden, 

die sich in Brunnennähe einstellt. Die Bohrtiefe 

der GWMst spielt damit auch eine untergeordnete 

Rolle. 

"" 

Es sind drei Absenkstufen vorzusehen, 

so z. B. s Br = 0,5 m; 1,0 m; 1,5 m 

"" 

Jede Absenkstufe sollte bis zum Eintritt der 

Beharrung gefahren werden. 

6. Beispiel 

Die Anwendung der angegebenen Gleichungen wird an 

einem Beispiel gezeigt. Der Pumpversuch wurde an 

dem Brunnen DB2621 durchgeführt, der im Zuge der 

geplanten Untertunnelung des Rangierbahnhofs im 

Münchner Norden ausgeführt worden ist. 

2 2 

Die in 12 GWMst x y gemessenen r 

Wasserstände sind in 

r’ 

= + = 

2 2 

Bild 7 im semilogarithmischen κ κ κ Maßstab als Werte s * in 

Abhängigkeit vom Brunnenabstand r dargestellt. 

Folgende Reichweitenwerte κ ⋅r 

R bzw. Absenkungen s 

* 

2 

r2 

Q⋅ln 

Q⋅ln 

0 

am Brunnenrand * * (r 0 

κ= ⋅r1 

0,475 m) können r1 

daraus abgelesen 

werden: 2⋅π⋅k 

⋅H 

2⋅π⋅k 

⋅H 

s1 − s2 

= = 

f 

Stufe 1 Stufe 1 2 Stufe 3 

* * 

Q⋅ 

r2 

r 

κ 2 

R (m) s1 − s2 

= 900,0 ⋅ ln = IR ⋅1160,0 ⋅ln 

2⋅π⋅k 

H 

1280,0 

f 

⋅ r1 

r1 

s * 0 (m) 0,73 1,16 1,38 

* 

1 

s0 

Mit Hilfe der Gleichungen 10 bzw. 11 können dann 

folgende I ⋅lnWerte R 

κ 

= R 

r 

R 1/κ bzw. κ berechnet werden: 

0 


lnR 

R 1/κ = A κ(m) = 33,490 51,280 60,240 

lnA 

κ 1,937 1,792 1,746 

1 

Q 

κ 

Die κ-Werte sind = in R Bild = A 

2⋅π⋅k 

8 dargestellt, zur größeren 

f 

⋅H⋅I 

Anschaulichkeit zusammen mit den Werten, die aus 

einem weiteren, 

1 

etwa 470 m entfernten Brunnen 

DB2629 ln erhalten κ = worden * sind. 

c0+ c1⋅s0 

Die Weiterführung der Kurve bis zur Abszisse ergibt 

ein ln κ 0 von 0,85. Damit ist κ 0 = 2,34. Die Gleichung, die 

kfH 

sich aus kfV 

den = 

2gemessenen Werten sowie dem κ 0 -Wert 

κ 

0 

aufstellen lässt, lautet: 

1 

l nκ= 

1176 , + 045 , ⋅s 

* 

0 

−3 

−3 

Mit Gleichung 

6310 , ⋅ 6310 , ⋅ 

k fV 

= 12 können = die Durchlässigkeitsbeiwerte 

−3 

= 11510 , ⋅ 

2 

ermittelt werden, 234 , wenn nach 548 , k f aufgelöst wird: 


k f (m/s) 0,0093 0,01017 0,01108 

Die Darstellung der k f -Werte ist – wiederum mit den 

Ergebnissen aus Brunnen DB2629 – in Bild 9 zu finden. 

Durch Weiterführung der Verbindungslinie bis zur 

Abszisse wird ein k fH von 6,3 ∙ 10 –3 (m/s) erhalten. Mit 

den gemessenen Werten sowie mit der Größe k fH kann 

dann folgende Gleichung aufgestellt werden: 

f 

November 2011 


f 

f 

s 

1 

Q⋅ 

r2 

r 

κ 2 

− s = ⋅ ln = IR ⋅ ⋅ln 

2⋅π⋅k 

⋅H 

r r 

* * 

1 2 

f 

* 

1 

s0 

I ⋅ln R 

κ 

= R 

k f = 6,3 · 10 –3 + 3,7 · 10 –3 · s * 0,78 r 

0 (m/s) 

0 

Zum Vergleich lnR 

sollen noch mit Gleichung 6 die k fH - 

Werte 

κ 

berechnet 

= 

lnA 

werden. Es ist: 

Stufe 1 1 Stufe 2 Stufe 3 

Q 

κ 

h 0 (m) = 12,3 R = A 

2⋅π⋅k 

H I 

11,025 10,34 

f 

⋅ ⋅ 

R (m) 900,0 1160,000 1280,00 

k fH (m) 16,39 ∙ 10 –3 6,03 ∙ 10 –3 6,09 ∙ 10 

ln κ = 

–3 

* 

c0+ c1⋅s0 

Als Mittelwert ergibt sich ein k fH von 6,2 ∙ 10 –3 m/s. Dieser 

Wert stimmt k sehr gut mit dem Abszissenwert von 6,3 

∙ 10 –3 fH 

m/s kfV 

= überein, 2 

κ 

so dass die mit Gleichung 6 berechneten 

Größen einen guten Hinweis auf die Größe von 

0 

k fH geben. 

1 

Mit l neinem κ= κ 0 von 2,34 sowie einem k fH von 6,3 ∙ 10 –3 

* 

1176 , + 045 , ⋅s0 

m/s kann schließlich der k fV -Wert berechnet werden: 

k fV 

6310 , ⋅ 

= 

2 

234 , 

−3 

1 

6310 , ⋅ 

= 

548 , 

−3 

1 

= 11510 , ⋅ 

Das Verhältnis von k fH zu k fV im betreffenden Bereich des 

Grundwassers liegt also bei 5,5. 

−3 


Fachberichte 

Symbole 

A Scheitelpunkt eines abgesenkten Wasserspiegels auf der 

Unterstromseite eines Brunnens 

H Mächtigkeit des mit Wasser erfüllten Grundwasserleiters m 

I Gefälle des ungestörten Grundwasserspiegels – 

Q Förderwassermenge m³/s 

R Entfernung der Wasserspiegellinie von der 

Brunnenachse zu der Stelle, an der s = 0 ist 

m 

R s Entfernung des Scheitelpunktes A von der Brunnenachse m 

d 1 , d 2 Summe der Rollkies- bzw. sandigen Kiesschichten m 

h Wasserstand am Brunnenrand m 

h 0 Wasserstand im Brunnen m 

k f Durchlässigkeitsbeiwertm/s 

k fH Horizontaler Durchlässigkeitsbeiwert m/s 

k fV Vertikaler Durchlässigkeitsbeiwert m/s 

m Mächtigkeit eines GW-Leiters mit gespanntem 

Wasserspiegelm 

r Entfernung von der Brunnenachse m 

r 0 Radius der Brunnenbohrung m 

s Absenkung des GW-Spiegels m 

s * = s – s²/2Hm 

s 0 , s * 0 Absenkung am Brunnenrand 

m 

z Höhe des Wasserspiegels über der Brunnensohle m 

κ = (k fH /k fV ) 1/2 Anisotropiefaktor– 

κ 0 Anisotropiefaktor für s = 0 – 

Bild 8. κ-Werte. 

Literatur 

[1] Lohr, A.: Beitrag zur Ermittlung des k f -Wertes durch hydraulische 

Feldversuche. GWT No. 14. 

[2] Mansur, C. I. and Dietrich, R. J.: Pumping Test to Determine 

Permeability Ratio. Journal of the Soil Mechanics and Foundation 

Division, American Society of Civil Engineers 91 (1969) 

No. SM4, 1965. 

Bild 9. Durchlässigkeitsbeiwerte k f [8]. 

November 2011 



[3] Heinrich, G.: Eine Näherung für die freie Spiegelfläche bei 

vollkommenen Brunnen. Österreichische Wasserwirtschaft 

16 (1964) Nr. 1/2. 

[4] Hartel, F.: Zum Einfluss von Rollkieslagen in Terrassenschottern 

auf die Eindringwiderstände der leichten Rammsonde. 

Geotechnik (1989) Nr. 3. 

[5] Brauns, I.: Grenzabsenkung von Grundwasserbrunnen. Universität 

Karlsruhe. Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik, 

H. 87 (1981). 

[6] Klüber, T.: Die instationäre Brunnenströmung im anisotropen 

Grundwasserleiter mit freier Oberfläche. Technische Universität 

Darmstadt, 1975. 

[7] Herdt, W. und Arndts, E.: Theorie und Praxis der Grundwasserabsenkung. 

Ernst & Sohn Verlag, Berlin, München, Düsseldorf, 

1973. 

[8] Schneider, G.: Der vollkommene Brunnen in einem geneigten 

anisotropen Grundwasserleiter. Lehrstuhl und Prüfamt 

für Grundbau, Bodenmechanik, Felsmechanik und Tunnelbau 

der Technischen Universität München, H. 45, 2010. 

[9] Wiederhold, W.: Die raumzeitlichen Verhältnisse des Senktrichters 

eines Brunnens im Grundwasser mit freier Oberfläche. 

Methode zur vereinfachten Auswertung des hydrologischen 

Pumpversuchs. Zeitschrift für Grundwasser- 

Verlag, Frankfurt, 1961. 

[10] Polubarinova-Kochina, P. Y.: Theory of ground-water movement. 

Princeton University Press, New Jersey, 1962. 

[11] Bear, J.: Dynamics of Fluids in Porous Media. American Elsevier 

Publishing Company, New York, 1972. 

[12] Holler: Die Ermittlung der Wasserführung von Grundwasserströmungen 

aus Pumpversuchen. GWT (1929) Nr. 7. 

[13] Bosold, H.: Die Festlegung der Reichweiten bei kreisförmigen 

Fassungsanlagen und Einzelbrunnen. WWT (1966) Nr. H. 11. 

[14] Beyer, W.: Zur Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit von 

Kiesen und Sanden aus der Kornverteilungskurve. WWT 

(1964) Nr. 6. 

[15] Seiler, K. P.: Durchlässigkeit, Porosität und Kornverteilung 

quartärer Kies-Sand Ablagerungen des bayerischen Alpenvorlands. 

gwf-Wasser|Abwasser 114 (1973) Nr. 8, S. 353-358. 

[16] Schneebeli, G.: Sur l’hydraulique des puits. In Symposia 

Darcy, Publication No. 41 de l’Ass. Int. d’Hydrogeologie 1962, 

tome 2, 10–27. Gentbrugge, Belgium. 

[17] Hantush, M.S.: On the Validity of the Dupuit-Forchheimer 

Well-Discharge Formula. Jour. Geophys. Res. 67 (1962) No. 6, 

p. 2417–2420. 

[18] Heinrich, G.: Die strenge Lösung für die Ergiebigkeit eines 

vollkommenen Brunnens. Ingenieurarchiv, XXXII, Band 1963. 

[19] Hunt, B.W.: Exact Flow Rates from Dupuit’s Approximation. 

Journal of the Hydraulics Division 96 (1970) No. 3. 

[20] Murray, W.A. and Monkmeyer, P. L.: Validity of Dupuit-Forchheimer 

Equation. Journal of the Hydraulics Division 99 

(1973) No. 9. 

Autor 

Günter Schneider 

Tel. (089) 83 04 38 | 

Perlschneiderstraße 16 | 

D-81241 München 


Korrektur: 17.10.2011 


Parallelheft gwf-Gas | Erdgas 

Biogas – Gasbeschaffenheit 

Sie lesen u. a. fol gende Bei träge: 

Müller-Syring u. a. 

Leövey/Römisch/ 

Wegner-Specht/Steinkamp 

Steinhausen 

Cull 

Brieler/Crocoll 

power-to-Gas – Entwicklung von Anlagenkonzepten im Rahmen der 

DVGW-Innovationsoffensive 

Modellierung der Gasabnahme als Funktion der Temperatur: Optimierung 

der Temperaturgewichte 

verdichtermix – Schwingungstechnische Absicherung für gemeinsamen Betrieb 

von Turbo- und Kolbenverdichtern in Erdgasspeichern 

Minimale Ausgleichsenergiekosten dank höchster Prognosegüte 

videoüberwachung ist nicht gleich Sicherheit 

November 2011 


BUCHBESPRECHUNGEN 

Buchbesprechungen 

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a. D. im Bundesministerium für Umwelt, 

Naturschutz und Reaktorsicherheit; Prof. Dr. jur. 

Walter Frenz, Professor für Berg-, Umwelt- und 

Europarecht an der RWTH Aachen; Prof. Dr. jur. 

Hans-Jürgen Müggenborg, Rechtsanwalt und Fachanwalt 

für Verwaltungsrecht in Aachen, Honorarprofessor 

der RWTH Aachen sowie Lehrbeauftragter 

der Universität Kassel. Berlin, Bielefeld, München: 

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Bedeutung für den Rechtschutz der Unionsbürger 

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November 2011 


FachberichtE Tagungsbericht 

Treffpunkt für das Wasserfach – 

4. Kolloquium der 

Trinkwasserspeicherung 

Nachbericht über Praxisseminar am 22. September 2011 in Koblenz 

Corinna Scholz 

„Hier sitzt man unter Kollegen“, meint Viola Pöllmann- 

Kux von der EVM Energieversorgung Mittelrhein GmbH. 

Die Bau-Ingenieurin besuchte das 4. Kolloquium der 

Trinkwasserspeicherung, um ihr Fachwissen zu erweitern. 

Für Planung und Bauleitung zuständig, betreut sie 

jährlich ein bis zwei Behälter-Sanierungen. „Daher hatte 

ich einige konkrete Fragen im Gepäck.“ Sie schätzt den 

spontanen Austausch mit anwesenden Experten und 

Planern, der in Koblenz auch übergreifende Themen wie 

den Brunnen-Rückbau umfasste. 

Neben Viola Pöllmann-Kux kamen wie im Vorjahr 

etwa hundert Teilnehmer zum Praxis-Seminar der Fachvereinigung 

S.I.T.W. (Bild 1). Darunter befanden sich 

sämtliche Vertreter des Fachgebiets: Betreiber von Wasserbehältern 

respektive Wassermeister, Planer, sowie 

Beteiligte von Verbänden, Ausführenden Firmen und 

Materialherstellern. 

Wie üblich traf man sich im 600 qm großen Prüflabor 

der Fachrichtung Bauingenieurwesen in der Fachhochschule 

Koblenz, die das Kolloquium gemeinsam mit 

dem DVGW unterstützte. „Die imposanten Räumlichkeiten 

bieten ideale Voraussetzungen für unsere Mischung 

aus Theorie und Praxis, denn hier können wir auch 

Laborversuche demonstrieren – real und zum Anfassen“, 

erläutert Eckart Flint, 1. Vorsitzender der Fachvereinigung 

Schutz und Instandsetzung von Trinkwasserbehältern 

e.V., kurz S.I.T.W. (Bild 2). Als Ziele der Praxisseminar-Reihe 

nennt er den persönlichen Erfahrungsaustausch 

sowie aktuelle Informationsvermittlung in 

dem speziellen Fachgebiet der Trinkwasserspeicherung. 

„Damit kommen Versorgungsunternehmen und gerade 

Mehrsparten-Versorger eigentlich nur in Berührung, 

wenn die Sanierung von Behältern ansteht.“ 

Eindrücke der Teilnehmer 

Mit dieser Motivation kam auch Dipl.-Ing. Stefan Alef mit 

zwei Kollegen nach Koblenz. Der Abteilungsleiter An - 

lagenplanung und Betrieb bei der Stadtwerke Neuss 

Energie und Wasser GmbH holte sich Anregungen, „wie 

es andere machen oder eben gerade nicht“. Er wolle sich 

und seine Mitarbeiter soweit bringen, mit Planern und 

Ausführenden Firmen auf Augenhöhe sprechen zu können. 

Im Rückblick meint er: „Wir müssen uns mit der 

Thematik intensiver beschäftigen, denn nicht nur die 

Instandsetzung, sondern auch der laufende Betrieb mitsamt 

Instandhaltung erfordert Fachwissen.“ So wolle er 

zum 5. Kolloquium wieder kommen und ergänzende 

DVGW-Seminare besuchen. 

„Das ist eine Pflichtveranstaltung“, betont Dipl.-Ing. 

Matthias Vennes von Tuttahs & Meyer Ingenieurgesellschaft 

für Wasser, Abwasser und Energiewirtschaft mbH 

in Bochum. Der Team-Projektleiter und Kollegen 

besuchten bereits mehrfach S.I.T.W. Kolloquien. „Wir 

müssen wissen, was am Markt passiert und dicht am 

Geschehen sein.“ Besonders relevant für ihn sei die Auseinandersetzung 

von Prof. Dr.-Ing. Breitbach mit dem 

DVGW-Arbeitsblatt W 300. „Unser Gebetbuch“, zwinkert 

der Planer, der sich seit 20 Jahren in der Branche bewegt. 

Das Programm im Detail 

Die praxisbezogenen Vorträge spannten einen Bogen 

von der neuen Trinkwasserverordnung (TrinkwV) über 

Hygieneaspekte und Qualitätsmanagement bis zu 

Anwendungsfragen zum DVGW-Regelwerk. Als Referenten 

fungierten Prof. Dr.-Ing. Manfred Breitbach von 

der FH Koblenz und Dipl.-Ing. Rainer Pütz, Obmann in 

verschiedenen Projektkreisen des DVGW und seit 

33 Jahren in der Versorgungsbranche tätig, zuletzt als 

ehemaliger stellvertretender Laborleiter bei der Rhein- 

Energie AG in Köln und auch zuständig für die Kundenbetreuung 

und Labororganisation. Durch den abschließenden 

Praxisblock führte Heribert Weiß von der FH 

Koblenz. 

1. Neue TrinkwV 

Zu Beginn präsentierte Dipl.-Ing. Rainer Pütz (Bild 3) die 

wichtigsten Änderungen der neuen Trinkwasserverordnung 

(TrinkwV) 2011 und ihre Bedeutung in der Praxis. 

Der erfahrene Chemieingenieur führte das Publikum 

kurzweilig durch das 25 Paragraphen starke Verord- 

November 2011 



Fachberichte 

nungswerk, kommentierte neue Passagen und gab 

zahlreiche praktische Tipps. 

Für Trinkwasserspeicher ist z. B. § 14 relevant, der nun 

im Absatz 3 die Pflicht des Trinkwasserversorgers enthält, 

geeignete Probennahme-Stellen nach den anerkannten 

Regeln der Technik einzurichten. Dies gelte 

sowohl für Behälter als auch für das Verteilungsnetz. Bei 

Neubauten und Sanierungen könne die zuständige 

Gesundheitsbehörde jetzt darauf bestehen, passende 

Öffnungen vorzusehen. Für Proben aus Verteilungsnetzen 

regelt § 14 Absatz 2 Satz 4, dass die Probenahme- 

Planung mit dem Gesundheitsamt abzustimmen ist. 

Nach § 19 sei die Trinkwasser-Installation bei gewerblicher 

Abgabe oder Abgabe an die Öffentlichkeit nun 

noch intensiver zu überwachen. Und dies mindestens 

auf diejenigen Parameter, von denen anzunehmen ist, 

dass sie sich in der Trinkwasser-Installation nachteilig 

verändern können. Als Beispiele nannte Rainer Pütz Blei, 

Kupfer und Nickel aber auch mikrobiologische Parameter 

wie Legionellen. 

Nach seiner Erfahrung werde ein Großteil der „Verunreinigungen“ 

durch nicht zertifizierte Armaturen verursacht. 

In Anbetracht der verschärften Grenzwerte für 

Blei (0,025 mg/L noch bis zum 30.11.2013, danach 0,01 

mg/L laut § 6) kommentierte der Chemiker: „Diesen 

Grenzwert halten alte Trinkwasser-Installationen und 

Hauszuleitungen aus Blei praktisch nicht ein. Bleileitungen 

sollten also spätestens bis zum 01.12.2013 ausgetauscht 

werden.“ 

Dazu fragte ein Teilnehmer, wie man mit privaten 

Hauseigentümern umgehen solle, die sich dagegen 

sperrten. Rainer Pütz empfahl, das Gesundheitsamt zu 

informieren. Die Mediziner dort sollten das Risiko für die 

Bewohner abwägen. Mehr sei nicht nötig, da keine 

anderen Personen gefährdet wären – anders als bei mikrobiellen 

Auffälligkeiten, wo es u. U. zu Rückverkeimung 

im Netz kommen könne. 

Eine weitere Frage aus dem Podium lautete: Wer hat 

Anzeigepflicht bei Verunreinigungen und wem gegenüber? 

Der Referent antwortete, dass sich jeweils der 

Eigentümer bzw. Betreiber der betroffenen Anlage, also 

Wasserversorger oder Hausbesitzer, zunächst ans 

Gesundheitsamt wenden muss, nicht an den Wasserversorger. 

Gegebenenfalls sollte der Immobilieneigner 

auch den Wasserversorger informieren. Sein Tipp: bei 

der Installation nicht an der falschen Stelle sparen und 

Planung sowie Bau und insbesondere die Wartung qualifizierten 

Fachfirmen übertragen. 

2. Qualitätsmanagement 

Prof. Dr.-Ing. Manfred Breitbach (Bild 4) startete seinen 

Vortrag über das Qualitätsmanagement für die Instandsetzung 

in der Trinkwasserspeicherung mit einer Party: 

Ein Versorger lud seine Kunden in einen frisch sanierten 

Behälter. Die Gäste genossen zwar die Begehung als 

seltene Gelegenheit, trugen jedoch so viel Schmutz hin- 

Bild 1. Rund 100 Teilnehmer informierten sich beim Praxisseminar 

„Trinkwasserspeicherung“ über den aktuellen Stand der Technik. 

© Alle Abbildungen: Corinna Scholz 

Bild 3. „Die Bewertung 

des Kunden über die 

Trinkwasser-Qualität 

findet am Zapfhahn 

statt“, betonte Dipl.-Ing. 

Rainer Pütz in seinem 

Vortrag über die neue 

TrinkwV. 

Bild 2. Eckart Flint, 

1. Vorsitzender der 

S.I.T.W., eröffnete das gut 

besuchte Praxisseminar. 

November 2011 


FachberichtE Tagungsbericht 

Bild 4. 

Prof. Dr.-Ing. 

Manfred 

Breitbach 

übernahm 

wieder die 

fachliche 

Leitung des 

4. Kolloquiums: 

„Was wir mit 

der Sanierung 

tun, ist 

eigentlich, 

Opferschichten 

einzubringen.“ 

Bild 5. Heribert Weiß mit Team von der FH Koblenz (r.) erläutert die 

Demoversuche während des Praxisblocks. 

Bild 6. Der Praxisblock bot Versuchs-Exponate zum Anfassen, was 

viele Teilnehmer des Kolloquiums wahrnahmen. 

ein, dass aufwändig gereinigt werden musste. Die gut 

gemeinte Feier kam dem Betreiber also teuer zu stehen. 

Mit diesem Beispiel ließ der anerkannte Experte die 

Pläne so mancher anwesenden Versorger platzen, die 

einen Tag der Offenen Tür als Kundenevent planten. 

Danach widmete er sich in gewohnt eloquenter Weise 

sachlicheren Inhalten. Als ein Etappenziel nannte er das 

mittlerweile erreichte, flächendeckende Netz von rund 

30 Fachunternehmen mit DVGW W 316-Zertifzierung. 

Als weitere Maßnahme empfahl er allen Beteiligten, 

ein individuelles Qualitäts-Management-System (QMS) 

aufzubauen – unabhängig von der Unternehmensgröße. 

Als wichtigen Bestandteil nannte er die Darstellung 

der internen Organisation. Dort sollte sich auch die 

Verantwortliche Fachaufsicht finden mitsamt Vertreter- 

Regelung, was gerade bei kleineren Unternehmen eher 

selten sei. Es wäre jedoch zu bedenken, dass im Fall des 

Falles innerhalb von sechs Wochen ein Nachfolger 

benannt werden muss. 

Prof. Manfred Breitbach erläuterte seine Erfahrung als 

Zertifizierer: Vor Ort würde er sich immer die Form der 

Ablage anschauen. Es müsse ein in sich vernetztes, 

bewegliches System sein. „Ein Regal mit Papierordner 

reicht da einfach nicht“, so der Experte, „nötig ist ein 

Dokumenten-Management-System.“ 

Als weitere Schwachstelle präsentierte er den internen 

Schulungsplan. Nur selten würde dort krankheitsbedingter 

Ausfall berücksichtigt. Es wäre nötig, durchgängig 

zu dokumentieren und kontinuierlich fortzuschreiben. 

Schulungslisten mitsamt Erinnerungsfunktion 

wären da hilfreich. 

Als Beispiel für den Baustellenalltag führte er die 

Pflicht zur Selbstüberwachung auf: „Manche scheinen 

die zu vergessen.“ Selbst ein Hygrometer sei regelmäßig 

zu überprüfen und die Ergebnisse zu dokumentieren. 

Die einfachste Methode zur Kalibrierung wäre, den 

Sensor in den Mund zu halten. Ein Wert um 99 % wäre 

korrekt. 

Der Dozent und Gutachter schloss mit der Empfehlung: 

„Qualität kann man nicht alleine machen. Nötig ist 

ein Austausch von Bauherrn, Planern und Ausführenden 

Unternehmen.“ Er appellierte an die Auftraggeber, ihre 

Partner immer nach QM-Maßnahmen zu fragen. 

3. Wasserschutzzonen 

In Vertretung für Bertil Winterstein von der RheinEnergie 

AG in Köln erläuterte Prof. Manfred Breitbach einen Maßnahmenkatalog 

für Bauarbeiten in Trinkwasserschutzgebieten, 

der auf Erfahrungen des Kölner Versorgers 

basiert. Ziel sei es, die Ausführenden Firmen zu sensibilisieren 

und deren Verhalten anzupassen. Aber auch den 

Versorgern riet er zu vorbeugenden Maßnahmen wie 

ausreichend Park- und Lagermöglichkeiten am sanierungsbedürftigen 

Behälter zu schaffen. Bei Baumaßnahmen 

im Winter dürfe zwar geräumt, aber kein Salz eingesetzt 

werden. Generell wäre zu empfehlen, bei der 

November 2011 



Fachberichte 

Instandsetzung die Arbeiten nach der Trinkwasserschutzzone 

III zu planen, damit alle relevanten Aspekte 

der Trinkwasserhygiene beachtet würden. 

4. DVGW-Regelwerk 

Danach schwenkte Prof. Manfred Breitbach zu Anwendungsfragen 

des DVGW-Regelwerks in puncto Instandhaltung 

von Trinkwasserbehältern. Er konzentrierte sich 

auf die Frage, wie sich der Qualitätsanspruch aus dem 

W 316 in die „schwierige Gemengelage“ der anderen 

Regelwerke und Vorschriften einbringen ließe. Zumal 

auch verschiedene Auskleidungssysteme realisiert würden, 

die nur wenig beschrieben seien. 

Als Ausweg stellte der Gutachter den Ansatz vor, das 

DVGW-Arbeitsblatt W 300 neu zu strukturieren. Dort 

würden in vier Teilen alle Belange behandelt mit dem 

Vorteil, Maßnahmen für Instandhaltung und Neubau 

vereinheitlichen zu können. 

Als wesentliche Neuerung würde eine eigene Expositionsklasse 

für Trinkwasser führende Oberflächen 

geschaffen, die so genannte X TW. Diese berücksichtige 

den besonderen Angriff durch Auslaugung des Zementsteins, 

dem ein Speicherbehälter ausgesetzt sei. „Wasser 

beeinflusst die berührenden Betonoberflächen bis zu 

einer Tiefe von 9 cm“, erklärte der Dozent und erntete 

erstaunte Blicke. Daher sei die komplette Betonrandzone 

zu betrachten. Ein neues Qualitätskriterium stelle 

die Porenradien-Verteilung dar, die bei der Eingangsprüfung 

zu beachten sei. Zurzeit befinde sich die neue 

Version der W 300 in der fachlichen Abstimmung. 

5. Praxisblock 

Welche verheerende Wirkung Oberflächenfeuchte auf 

die Haftzugfestigkeit haben kann, demonstrierte Heribert 

Weiß (Bild 5) von der FH Koblenz im Laborversuch. 

Er hatte mit Kollegen zwei Betonplatten präpariert: Eine 

war oberflächlich trocken, während die zweite 50 % 

Feuchte aufwies. Bei sonst gleichen Bedingungen 

(5 Grad Celsius Lagertemperatur, PMMA-Kleber zwischen 

Oberfläche und Prüfstempel sowie gleiche 

Abzuggeschwindigkeit) erreichte der feuchte Prüfkörper 

nicht einmal ein Zehntel seines trockenen Pendants. 

In Zahlen ausgedrückt: 0,4 N/qmm gegenüber 

4,0 N/qmm Haftzugfestigkeit. 

Korrelierend dazu ließ sich unterschiedliches Bruchverhalten 

beobachten. Während am feuchten Prüfkörper 

Adhäsionsversagen auftrat, zeigte die trockene 

Betonplatte einen klassischen Kohäsionsbruch im 

Beton. 

Prof. Manfred Breitbach kommentierte das Versuchsergebnis 

folgendermaßen: Der feuchte Prüfkörper 

kommt den realen Verhältnissen in einem Trinkwasserbehälter 

näher als denen des trockenen. Wer zum falschen 

Zeitpunkt, z. B. zu schnell nach der Entleerung, 

Tests an den Behälteroberflächen oder Bohrkernen 

durchführt, muss mit Fehlinterpretationen der Haftzugfestigkeit 

rechnen. 

Heribert Weiß lud die Teilnehmer ein, sich die Proben 

aus der Nähe anzusehen und gemeinsam zu diskutieren 

(Bild 6). Wissenschaftliche Mitarbeiter realisierten vor 

Ort einen weiteren Laborversuch, wobei sie die Temperatur 

der Prüfkörper variierten. 

Nächstes Kolloquium in 2013 

Wegen der konstant hohen Beteiligung an der Praxisseminar-Reihe 

plant die S.I.T.W. bereits ihre nächste Veranstaltung. 

Das dann 5. Kolloquium der Trinkwasserspeicherung 

ist für März 2013 angesetzt. Anregungen für 

Vortragsthemen und Referenten sind herzlich willkommen. 

Interessierte Teilnehmer können sich unter E-Mail: 

verwaltung@sitw.de, Tel. (05231) 9609-18, vormerken 

lassen und erhalten beizeiten weitere Informationen 

und eine Einladung. 

Autorin 


Dipl.-Ing. Corinna Scholz 

E-Mail scholz.corinna@t-online.de | 

Paul-Sorge-Straße 66a | 

D-22459 Hamburg 

November 2011 


Praxis 

Ohne Experten wird es teuer 

Qualitätssicherung beginnt bei der Auswahl des Planers 

ntwässerungssysteme sind 

„Elangfristig nutzbare Einrichtungen, 

ohne die eine zivilisierte 

Gesellschaft aus hygienetechnischen 

und umweltrelevanten Gründen 

nicht existieren kann. Die Erhaltung 

dieser Werte im sozialen wie 

im monetären Sinn ist heute mehr 

denn je erforderlich“, diese Meinung 

vertritt Dipl.-Ing. (FH) Markus Vogel, 

Inhaber des Ingenieurbüros VOGEL 

Ingenieure aus dem baden-württembergischen 

Kappelrodeck. Mit 

seiner Meinung steht der beratende 

Ingenieur, der sich mit seinen Mitarbeitern 

auf den Bereich der 

Kanalsanierung spezialisiert hat, 

nicht alleine. Mittlerweile ist auch in 

den Blickpunkt der Öffentlichkeit 

gerückt, dass die Entwässerungsanlagen 

zu den wertvollsten Einrichtungen 

von Städten und Gemeinden 

gehören. „Sie unterliegen einer 

steten Abnutzung und Alterung“, so 

Vogel. „Deshalb trägt die Instandhaltung 

neben der Sicherstellung 

der wasserwirtschaftlichen Gesichtspunkte 

zur Erhaltung der vorhandenen 

Vermögenswerte bei.“ Es gilt, 

diese Systeme durch gezielte, intelligente 

Sanierungsmaßnahmen in 

ihrer Funktion zu erhalten. Auch, 

um Gebührengelder sinnvoll und 

zukunftsorientiert einzusetzen. An 

den Kanalbau werden aus diesem 

Grund besondere Ansprüche 

gestellt. Zum Beispiel hinsichtlich 

einer konsequenten Qualitätssicherung 

von der Kanaluntersuchung 

über die Ausschreibung bis zur Ausführung. 

Die Qualität bei einigen Sanierungsverfahren 

wird in wesentlichem 

Maße erst auf der Baustelle 

erzeugt; deshalb ist es notwendig, 

Rahmenbedingungen zu definieren, 

die helfen, das gewünschte und 

seitens des Auftraggebers bestellte 

Qualitätsniveau verlässlich zu erreichen. 

Ausführende Unternehmen 

belegen ihre Qualifikation im 

Interne Projekt- und Prozessbesprechung: Gaby Vogel, Dipl.-Ing. (FH) 

Markus Vogel, Dipl.-Ing. Rico Nock, Dipl.-Ing. (FH) Jens Biegger (v.li.). 

© VOGEL Ingenieure 

Bereich der Kanalsanierung mit 

dem Gütezeichen S (Sanierung). 

Firmen, die diesen Nachweis führen, 

erfüllen die von Auftraggebern 

gestellten Anforderungen an Material, 

Verfahren, Ausführung und 

Eigenüberwachung in Übereinstimmung 

mit den aktuellen Regelwerken. 

Allerdings ist Qualifikation und 

Fachwissen auch auf Auftraggeberseite 

gefragt. Die Qualitätssicherung 

beginnt mit der Auswahl des 

Planers. Er ist es, der dafür Sorge zu 

tragen hat, dass die richtigen Techniken 

vor Ort zur Schadensbehebung 

eingesetzt werden. Das 

Thema Kanalsanierung erfordert 

erfahrene Fachleute in der Planung, 

Ausschreibung und Bauüberwachung. 

Die Praxis zeigt, dass es hier 

nicht immer rund läuft. Unvollständige 

Planungsfestlegungen und 

Ausschreibungsunterlagen führen 

oft zu Sanierungsergebnissen, welche 

die gestellten Anforderungen 

nicht erfüllen. Ursache sind fehlende 

Fachkenntnisse bzw. Erfahrungen 

oder die zu oberflächliche 

Projektbearbeitung. Die Folge sind 

unwirtschaftliche Sanierungen, die 

sich situationsbedingt regelmäßig 

erst viele Jahre später als solche herausstellen. 

Die Gründe für diese Entwicklung 

liegen für Markus Vogel auf der 

Hand: „Eine zu geringe Personaldecke 

und Personalabbau in den 

Tiefbauämtern bedeuten in der 

Regel, dass wichtige Aufgaben ganz 

einfach zeitlich und organisatorisch 

nicht mehr erfüllt werden können. 

Zudem ist diese Entwicklung meist 

mit dem Verlust von Kompetenz 

verbunden. Unter dieser Situation 

leidet die Zielorientierung bei der 

Planerauswahl, eine Kontrolle der 

Ingenieurleistungen findet praktisch 

nicht statt.“ Bei der Planerauswahl 

sind so genannte Allrounder 

mittlerweile nicht mehr zwangsläufig 

die erste Wahl. „Die modernen 

Sanierungstechniken, die sich in 

den letzten 20 Jahren entwickelt 

haben, tragen dazu bei, dass die 

Lebenszeit von Abwasserleitungen 

und -kanälen deutlich verlängert 

werden kann. Der zielgerichtete 

und lösungsorientierte Einsatz der 

vielfältigen modernen Materialien 

November 2011 


Praxis 

und Verfahren erfordert jedoch ein 

gehöriges Maß an Spezialwissen. 

Deshalb ist derjenige, der von sehr 

vielem nur etwas weiß, schlichtweg 

überfordert“, so Vogel weiter. 

Fachwissen nötig 

Für den beratenden Ingenieur verlangt 

jede Sanierungsmaßnahme 

nach ganz speziellem Know-how. 

Auf Seiten von Auftraggebern und 

Bauüberwachern ebenso wie auf 

Seiten der ausführenden Unternehmen. 

Eine Kanalbaumaßnahme 

kann nur dann gelingen, wenn das 

nötige Fachwissen vorhanden ist 

und wenn Auftraggeber, Ingenieurbüro 

und Auftragnehmer Hand in 

Hand zusammenarbeiten. Politik, 

Wirtschaft sowie Institutionen und 

Verbände weisen seit vielen Jahren 

darauf hin, dass der dauerhaften 

Dichtheit von Abwasserleitungen 

und -kanälen mehr Aufmerksamkeit 

gewidmet werden muss. Es liegt im 

Interesse aller, dass Abwasserleitungen 

und -kanäle von erfahrenen 

und zuverlässigen Fachleuten 

geplant, gebaut oder saniert werden. 

Aus diesem Grund wurde die 

Gütesicherung RAL-GZ 961 eingeführt, 

um eine kontrollierte Selbstverpflichtung 

der Unternehmen 

und eine Zuverlässigkeitssteigerung 

zu erreichen. Im Fokus steht 

dabei der Zustand unserer Kanalisation. 

Erfahrung und Zuverlässigkeit 

sind Grundlagen für Planungs- und 

Ausführungsqualität und somit für 

die Langlebigkeit und Wirtschaftlichkeit 

der Leitungsinfrastruktur. 

rungen an die Fachkunde, die technische 

Leistungsfähigkeit und technische 

Zuverlässigkeit der Bieter 

sowie die Dokumentation der 

Eigenüberwachung. Im Einzelnen 

betrifft dies Anforderungen an Personal, 

Betriebseinrichtungen und 

Geräte, Nachunternehmer und 

Eigenüberwachung, deren Erfüllung 

die Bieter mit Angebots - 

abgabe nachweisen müssen. 

Allerdings: Was für die Auftragnehmerseite 

gilt, sollte auch auf 

Seiten der Auftraggeber selbstverständlich 

sein. „Von den ausführenden 

Unternehmen fordern wir 

Nachweise zur Qualifikation, deshalb 

ist es nur konsequent, dass sich 

auch Ingenieurbüros auf den Prüfstand 

stellen“, so die Überzeugung 

von Markus Vogel. 

In den letzten Jahren wünschten 

sich zunehmend mehr Beteiligte 

einen Beleg für die fachtechnische 

Eignung von Organisationen, die 

mit der Ausschreibung und Bauüberwachung 

von Maßnahmen 

beauftragt sind. Einen entsprechenden 

Antrag hat die Mitgliederversammlung 

der Gütegemeinschaft 

Kanalbau diskutiert und unterstützt. 

Konsequent wurde die Ingenieurleistung 

im Bereich Ausschreibung 

(A) und Bauüberwachung (B) bei 

der grabenlosen Sanierung (S) von 

Abwasserleitungen und -kanälen 

2007 als Beurteilungsgruppe ABS in 

die Güte- und Prüfbestimmungen 

aufgenommen. Auftraggeber und 

Ingenieurbüros dokumentieren 

damit ihre besondere Erfahrung 

und Zuverlässigkeit der Organisation 

und des eingesetzten Personals. 

Etwa durch entsprechende 

Referenzen und ein Managementsystem 

zur Fehlerminimierung. Mit 

Zeugnissen kann die Qualifikation 

des eingesetzten Personals nachgewiesen 

werden. Damit wurde ein 

Anforderungskatalog geschaffen, 

der Grundlage ist für zuverlässiges 

Handeln bei Ausschreibung und 

Bauüberwachung. 

Für Markus Vogel ein Schritt in 

die richtige Richtung. „Bereits im 

Mai 2008 haben wir als eines der 

ersten Ingenieurbüros in Deutschland 

ein RAL-Gütezeichen 961 in der 

Gruppe „Ausschreibung, Bauüberwachung 

von Sanierungsmaßnahmen 

an Abwasserleitungen und 

-kanälen erhalten“, blickt Vogel 

zurück. Seitdem kommt einmal im 

Jahr ein von der Gütegemeinschaft 

Kanalbau beauftragter Prüfingenieur 

ins Unternehmen, um sich die 

Erfüllung der Anforderungen bestätigen 

zu lassen. Im Vorfeld wurden 

das Büro, dessen Ablauf- und Qualitätssicherungsprozesse 

sowie die 

Projektleiter eingehend geprüft. 

„Das bedeutete für uns keinen großen 

Aufwand“, so Vogel, der bereits 

bei der Gründung seines Unternehmens 

auf einen hohen Qualitätsstandard 

Wert legte. So nehmen 

unter anderem von Beginn an Mitarbeiter 

an der Weiterbildung zum 

 

Gute Erfahrungen 

„Mit der Gütesicherung haben wir 

in den letzten Jahren gute Erfahrungen 

gemacht“, bestätigt Markus 

Vogel. Die personelle und fachliche 

Qualifikation des Bieters ist ein 

maßgebliches Entscheidungskriterium, 

die es vor Auftragsvergabe zu 

hinterfragen und zu prüfen gilt. Für 

die Prüfung der Bieter stellt die 

Gütesicherung RAL-GZ 961 ein neutrales 

Instrument zur Verfügung. In 

den Güte- und Prüfbestimmungen 

finden sich detaillierte Anforde- 

Maßnahmenbesprechung 

vor Ort auf der 

Baustelle. 

© VOGEL 

Ingenieure 

November 2011 


Praxis 

Zertifizierten Kanalsanierungsberater 

teil. Alle Planer und Bauüberwacher 

haben diesen Lehrgang erfolgreich 

absolviert. Die weitergehende 

regelmäßige Fortbildung der Mitarbeiter 

hat für Vogel große Bedeutung, 

um technische Neu- und Weiterentwicklungen 

von Beginn an 

einordnen zu können. 

Von dem Fachwissen und der Zertifizierung 

mit einem Gütezeichen 

profitieren alle Beteiligten. „Unsere 

Arbeit entlastet die Gebührenzahler 

in Kommunen und die Bilanzen von 

Unternehmen“, erklärt Vogel, für den 

die wirtschaftliche Instandhaltung 

der Infrastruktur eine Daueraufgabe 

darstellt. „Heute unterlassene Arbeiten 

führen morgen zu höheren Kosten“, 

ist Vogel sicher. „Sinnvolle Reinvestitionen 

in die Entwässerungssysteme 

sind Voraussetzung für 

langfristig stabile Abwassergebühren 

in den Kommunen.“ 

Wer Geld sinnvoll ausgibt, 

spart 

Zertifikate für die Qualifikation von 

Auftraggebern und Ingenieurbüros 

einzurichten, entspricht mittlerweile 

den Wünschen vieler Beteiligter 

und dem Auftrag der Mitgliederversammlung 

der Gütegemeinschaft. 

Diesem Auftrag wurde mit 

der Einführung der Gütezeichen 

ABV – Ausschreibung und Bauüberwachung 

bei der grabenlosen Verlegung 

und Prüfung von Abwasserleitungen 

und -kanälen sowie ABAK 

– Ausschreibung und Bauüberwachung 

im offenen Kanalbau Rechnung 

getragen. Auch in diesen 

Bereichen sind spezielle und vertiefte 

Kenntnisse bei den Personen 

erforderlich, die mit der Ausschreibung 

und Bauüberwachung beauftragt 

sind. Die bei der Bearbeitung 

von Ausschreibungen und der 

Durchführung der Bauüberwachung 

zu beachtenden Punkte sind für die 

Beurteilungsgruppen in den entsprechenden 

„Leitfäden zur Eigenüberwachung“ 

niedergeschrieben. 

Sie enthalten Mindestanforderungen 

an den Umfang der Eigenüberwachung, 

die sich aus den einschlägigen 

Normen und Regelwerken 

ergeben. 

Allerdings kann eine wirtschaftliche 

Sanierung nur durch eine in - 

tensive und sachgerechte Planung 

erreicht werden. „Wer Geld sparen 

will, muss Geld für eine qualifizierte 

Sanierungsplanung ausgeben“, lautet 

dementsprechend das Fazit von 

Markus Vogel. Die hierdurch entstehenden 

Kosten sind bereits mit dem 

Planungsergebnis und der Wirtschaftlichkeit 

der Sanierungsmaßnahme 

wieder refinanziert. Nach 

Auffassung Vogels können selbst 

bei umfangreichen Schäden durch 

eine intelligent geplante Sanierung 

erhebliche Kosteneinsparungen 

erzielt werden. 

Kontakt: 

RAL-Gütegemeinschaft Güteschutz Kanalbau, 

Postfach 1369, 

D-53583 Bad Honnef, 

Tel. (02224) 9384-0, 

Fax (02224) 9384-84, 

E-Mail: info@kanalbau.com, 

www.kanalbau.com 

Grabenlose Bauweise in schwierigem Gelände 

Anspruchsvolles Verfahren schont Natur und Zeitbudget 

Es ist ein Projekt mit Superlativen: 

Rund 500 Meter Leitungen mit 

der Nennweite DN 700 wurden im 

Berliner Südwesten im Grunewald 

im Horizontalspülbohrverfahren 

grabenlos verlegt. Die Berliner Wasserbetriebe 

(BWB) erneuern hier zur 

Sicherstellung der Trinkwasserversorgung 

Berlins die Rohrwasserleitungen 

des Wasserwerkes Tiefwerder. 

Die Gegebenheiten der Örtlichkeit 

bestimmten die ungewöhnliche 

Vorgehensweise: Die Trasse zum 

Wasserwerk führt durch Waldwege 

mit beidseitigem Baumbestand, die 

für Baufahrzeuge schwer zugänglich 

sind. Im Bereich der Trasse sind 

außerdem Geländeabschnitte mit 

starken Höhenunterschieden zu 

finden. Letztlich erfordert die Lage 

des Projektes in der Trinkwasserschutzzone 

die Einhaltung besonderer 

wasserbehördlicher Auflagen. 

Diese Rahmenbedingungen stellen 

an den Planer der Sanierungsmaßnahme 

bereits vorab außerordentlich 

hohe Anforderungen. Die Berliner 

Wasserbetriebe beauftragten 

mit der Hyder Consulting GmbH 

Deutschland einen erfahrenen 

Generalplaner mit der gesamten 

Planung der Maßnahme sowie der 

Vorbereitung der Vergabe. Hyder 

Consulting ist seit vielen Jahren in 

ganz unterschiedlichen Bereichen 

Auftragnehmer der BWB, auch im 

Bereich Werke, in den dieses Projekt 

einzuordnen ist. 

Wasserwerk Tiefwerder – 

seit 1914 in Betrieb 

Das Wasserwerk Tiefwerder wurde 

im Jahr 1914 in Betrieb genommen. 

Es verfügt über eine Aufbereitungskapazität 

von 100 000 Kubikmetern 

pro Tag. Zwei Rohwasserleitungen 

transportieren das Wasser nach 

Tiefwerder. Die Rohwasserleitung 

Schildhorn mit einer Länge von 

5050 Metern und Nennweiten zwischen 

DN 400 und DN 1200 und die 

Rohwasserleitung Rupenhorn, 930 

Meter lang mit Nennweiten zwischen 

DN 300 und DN 600. Hiervon 

November 2011 


Praxis 

waren im ersten Abschnitt 1,8 Kilometer 

bzw. 200 Meter zu erneuern. 

Für diesen zweiten und dritten 

Bauabschnitt beauftragten die Berliner 

Wasserbetriebe Hyder Consulting 

mit den Leistungsphasen 1 bis 

6 nach HOAI für den Neubau einer 

Rohwasserleitung, die die vorhandenen 

Leitungen Schildhorn und 

Rupenhorn ersetzen sollte. Als 

externer Fachplaner bzw. in der 

Bauausführung als externe Fachaufsicht 

unterstützte Dipl.-Ing. Gerhard 

Herrmann den Planungsprozess. 

Eckpunkte bei der Planung: 

Kostenrahmen und 

schwieriges Gelände 

Die Planung der Erneuerungsmaßnahme 

war durch die Randbedingungen 

eine besonders anspruchsvolle 

Aufgabe. Es musste im Kostenrahmen 

eine Lösung gefunden 

werden, die in dem schwierigen 

Gelände technisch realisierbar war 

und gleichzeitig die Umwelt schonte. 

Im Rahmen der Vorplanung erstellte 

Hyder Consulting zunächst eine 

umfangreiche Variantenuntersuchung. 

Anhand einer auf der Basis 

dieser Untersuchung erstellten 

Bewertungsmatrix entschieden die 

Berliner Wasserbetriebe über das zu 

verwendende Material, die Trassierung 

und das Verlegeverfahren. 

Die Besonderheiten bei der 

Durch führung der Maßnahme sollen 

im Folgenden beschrieben werden. 

Technologie 

Die vorgesehene Technologie in 

geschlossener Bauweise (HDD Horizontal 

Directional Drilling) erforderte 

bei allen Arbeitsschritten eine 

hohe Leistung von den Ausführenden. 

So galt es bei der Pilotbohrung, 

den Pilotbohrkopf an der Spitze des 

Bohrgestänges so zu steuern, dass 

er genau auf der geplanten Bohrgradiente 

läuft. Dazu musste ständig 

die genaue Lage des im Bohrkopf 

befindlichen Empfängers in Lage, 

Höhe und Verrollung be stimmt werden. 

Zum Aufweiten des Bohrloches 

werden Räumer mit dem Bohrgestänge 

drehend durch das Bohrloch 

gezogen. Der Abbau der Formation 

vor dem Räumer erfolgt hydraulisch 

durch die Spülung und mechanisch. 

Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, 

bis der erforderliche Enddurchmesser 

erreicht ist. Der Aufweitdurchmesser 

wird bei den 

Guss rohren bestimmt durch den 

Rohr durchmesser der nicht biegbaren 

6 Meter langen Rohre, den 

Muffendurchmesser, die Abwinkelbarkeit 

der Rohre in den Muffen, 

dem Überschnitt und den mitzuziehenden 

Rohren für das Verdämmen 

des Ringraumes (Tabelle 1). 

Für die Endaufweitung wurde 

ein Räumer mit einem Durchmesser 

von 1100 mm verwendet. 

Damit die Räumvorgänge in 

dem anstehenden Sandboden nicht 

zusätzlich unkontrolliert aufgeweitet 

werden, wurden die Räumer mit 

einem vorgebauten Räumer im 

Bohrloch zentriert (Bild 1). 

Beim Einziehvorgang wurde aus 

Platzgründen auf der Rohrseite das 

Anlegeverfahren gewählt. Bei diesem 

Verfahren wird beim Rohreinzug 

jedes Rohr erst mit dem bereits 

eingezogenen Rohrstrang am Bohrlochmund 

montiert. Diese Technologie 

erfordert einen sehr hohen 

Zeitaufwand, da die formkraftschlüssige 

Rohrverbindung mit Verriegelungen 

und dem Muffenschutz 

mit einer Schrumpfmanschette hergestellt 

werden muss. Für eine 

Rohrleitung von 500 Metern Länge 

sind 84 Rohrverbindungen erforderlich. 

Die Montagezeit pro Verbindung 

wird vom Hersteller mit 37 

Tabelle 1. Berechnung der Aufweitdurchmesser. 

Max. Abwinklung a = 1,50° 

entspricht r Bohrung = 229,18 m 

Rohrlänge L = 6,00 m 

Durchmesser Rohr D R = 0,748 m 

Durchmesser Muffe D M = 0,849 m 

Überschnitt Faktor ü 1,2 

Gewählter Radius r proj 230,21 m 

Erreichte Abwinkelung a erreicht 1,493° 

Bild 1. Räumer mit Zentrierung. 

Minuten angegeben. Hieraus ergibt 

sich allein für die Montage bereits 

eine Montagezeit von 52 Stunden 

für die erforderlichen Rohre. Die 

errechnete Zeit von knapp 82 Stunden 

für den gesamten Einziehvor- 

 

November 2011 


Bild 2. 

Muffenschutz 

aufschrumpfen.

Praxis 

gang stellte ein sehr hohes Risiko 

dar, da das Bohrloch während der 

gesamten Zeit stabil gehalten werden 

musste. Letztlich konnte die 

Einziehzeit jedoch bei der Montage 

unterschritten werden (Bild 2). 

Bild 3. Kaliber zum Prüfen des Bohrloches. 

Tabelle 3. Abschätzung der erforderlichen Zugkraft. 

F kN =G · l · f 

Gewichtskraft/Auftrieb G 

Länge l 

Zugkräfte 

Die erforderliche Zugkraft zum Einziehen 

des Rohres kann durch Minderung 

des Auftriebes des Rohres in 

der Spülung mit einer Ballastierung 

erreicht werden. In diesem Fall 

Tabelle 2. Die Grunddaten für die Ballastierung. 

Druckstufe PN K 9 

Durchmesser Rohr D R m 0,748 

Volumen m³/m 0,439 

Σ Masse Rohr (lt. Hersteller) M kg/m 256,83 

Gewichtskraft Rohr nach unten kN/m 2,52 

Bohrspülung, Dichte r kg/m³ 1.275 

Gewichtskraft Spülung kN/m³ 12,51 

Auftrieb im Bentonit nach oben kN/m 5,496 

resultierende Kraft g a -Rohr nach oben kN/m 2,98 

Vollwasserfüllung Di = 0,7 m kg/m 384,85 

Ballastierung kN/m 3,78 

resultierende Kraft g a -Rohr nach unten kN/m 0,80 

0,80 kN/m 

496 m 

Ermittlung des Faktors „f“ 

Orientierungswerte 

Radien f R = am Min. 9,0 0,6 sonst 0,9 

Winkelsumme f W = < 30°; 0,6 – 0,9; >15° 0,7 

Hindernisse im Bohrverlauf f H = vorh. 0,6 – 0,9 sonst 0,7 

Baugrund-Reibung f B = schwierig 0,9 0,6 gut 0,7 

Bohrlochaufweitung (Rechenwert) f B = am Min. 0,9 0,6 sonst 0,8 

Spül.-Schubsp. t; bei Ø >500 mm f s = hoch 0,9- 0,6 niedrig 0,9 

F = 311 kN Mittelwert 0,78 

wurde eine Vollwasserfüllung während 

des Rohreinzuges gewählt 

(Tabelle 2). 

Für die erforderliche Zugkraft 

wurde abgeschätzt (s. Tabelle 3). 

Bei einem Sicherheitsbeiwert 

von S i = 1,5 ergibt sich eine zu 

erwartende Zugkraft von 467 kN. 

Um diese Zugkräfte zu erreichen, 

müssen jedoch ideale Bedingungen 

vorhanden sein. Das bedeutet, dass 

das Bohrloch frei von zusätzlichen 

Richtungsänderungen sein muss. 

Das gelöste Bohrklein muss vollständig 

aus dem Bohrloch ausgetragen 

sein. Und die Kaliberhaltigkeit 

des Bohrlochs muss durchgängig 

vorhanden sein. Zur Prüfung der 

Beziehbarkeit des Bohrlochdurchmessers 

wurde ein Kaliber mit 

einem Durchmesser der Rohrmuffe 

und der Rohrlänge vor dem 

Rohreinzug durch das Bohrloch 

gezogen (Bild 3). 

Die abgeschätzten erforderlichen 

Zugkräfte wurden beim Einziehen 

nicht erreicht. Eine genaue 

Messung war aufgrund eines Defektes 

am Messgerät nicht möglich. 

Anforderung an die Spülung 

An die Spülung mussten besondere 

Anforderungen hinsichtlich 

des Einsatzes im Trinkwassereinzugsgebietes 

Schutzzone I, II und 

IIIA gestellt werden. Außerdem 

mussten die Spülung und die beigesetzten 

Additive den Abtrag der 

Formation und Bohrlochreinigung, 

die Bohrlochstabilisierung, die 

Schmierung und Kühlung sowie 

den Schutz vor Korrosion sichern. 

Vor der Freigabe waren umfangreiche 

Untersuchungen erforderlich. 

Die Dichte r der mit Bohrklein 

beladenen Bentonit-Spülung 

betrug 1,275 [kg/dm³]. 

Dimensionierung 

der Bohrmaschine 

Um die Bohrmaschinengröße festzulegen, 

mussten verschiedene Kriterien 

beachtet werden. Die erforderliche 

Zugkraft musste gesichert 

sein sowie das erforderliche Drehmoment 

zum Drehen eines Räu- 

November 2011 


Praxis 

INFO 

Auftraggeber: 

Berliner Wasserbetriebe 

Planungszeitraum: 

Mai 2009 bis Oktober 2010 

Informationen zum Projekt: 

berlin@hyderconsulting.com 

oder 

www.hyderconsulting.de 

mers von 1100 mm Durchmesser 

und einer Länge von 500 Metern. 

Die Bohrmaschine musste ein drahtgebundenes 

Ortungssystem aufnehmen 

können, wozu das Bohrgestänge 

über einen Durchmesser von 

über 85 mm verfügen muss. Letztlich 

war eine Pumpleistung der Spülungspumpe 

zum Austragen des 

gelösten Bohrkleins mit einer Leistung 

von über 800 Litern pro Minute 

erforderlich. Ausgewählt wurde 

eine Bohrmaschine mit 100 kN Zugkraft 

(Bild 4). 

Trassierung 

Für die Trassierung von Gussrohrleitungen 

sind der Radius der Bohrgradiente 

und die Bohrlänge die 

bestimmenden Parameter. In der 

Trassierung waren sowohl vertikale 

als auch horizontale Richtungsänderungen 

an der Grenze der zulässigen 

Biegeradien vorhanden. Die 

vorhandenen Zwangspunkte und 

das Wassereinzugsgebiet boten 

wenig Spielraum für die Planung 

der Bohrgradiente. Zwangspunkte 

für die Planung der Bohrgradiente 

waren die vorhandenen Grunddienstbarkeiten, 

die Bebauung 

unmittelbar neben der Trasse auf 

einer Länge von 70 Metern sowie 

diverse Fremdanlagen in einer 

Länge von 210 m, 5 m über geplanter 

Leitung, darunter eine Rohwasserleitung, 

vier Stromkabel, eine 

Gasleitung DN 100, eine TW-Leitung 

Grauguss DN 100 sowie Telekom- 

Kabel. Es musste also eine Ortung 

unter den zahlreichen Fremdanlagen 

mit sehr großen ferromagnetischen 

Massen und elektromagnetischen 

Feldern vorgenommen 

werden. Hierfür wurde ein Ortungssystem 

auf der Basie elektromagnetischer 

Messung eingesetzt, 

das „DIGITRAK ECLIPSE Steuerungs-System 

SST“, mit erstaunlich 

guten Messergebnissen, was durch 

die Nachmessung mit einem Kreiselkompass 

in dem verlegten Rohr 

bestätigt wurde. 

Bauablauf 

Der Bauablauf wurde durch die Witterungsbedingungen 

stark beeinflusst. 

Das Bauvorhaben wurde im 

November 2010 begonnen und 

musste im Dezember wegen zu 

niedrigen Temperaturen (unter 

–10 °C) abgebrochen werden. Eine 

besondere Herausforderung be - 

stand in der Spülungsrückführung 

von der Zielseite zu der Recyclinganlage 

auf der Startseite. Die oberirdisch 

verlegte Leitung fror trotz 

Einhausung mit Heizung und Mehrschichtbetrieb 

immer wieder ein. 

Bis zu diesem Zeitpunkt war die 

Aufweitung des Bohrloches auf 

einen Durchmesser von 1100 mm ø 

abgeschlossen. Die nun folgende 

Unterbrechung barg die Gefahr, 

dass das Bohrloch bei längerer 

Standzeit zusammenfällt, das Bohrgestänge 

fest wird und Setzungen 

entstehen können. Die Arbeiten 

wurden im Februar 2011 wieder 

aufgenommen – das Bohrloch 

stand, es war kein Schaden eingetreten. 

Dazu war es notwendig, die 

entsprechenden Maßnahmen zum 

Arbeiten bei Dauerfrost zu treffen. 

So wurde zum Beispiel die gesamte 

Bohrmaschine mit einem Zelt eingehaust. 

Erschwerend war auch das 

Hochwasser der Havel, was bis zur 

Zielgrube reichte (Bild 5). 

Fazit 

Durch das von Hyder Consulting 

entwickelte Konzept und hierin 

umgesetzte Verfahren, wurden die 

Eingriffe in Natur und Landschaft 

trotz der schwierigen Randbedingungen 

in der Umgebung auf ein 

Bild 4. Verankerte Bohrmaschine. 

Bild 5. Trasse zum Vorstrecken bei Hochwasser. 

Minimum reduziert und die Bauzeit 

deutlich verringert. Zudem konnte 

die Baumaßnahme in diesem sensiblen 

Umweltbereich erfolgreich 

abgeschlossen werden, obgleich 

die extreme Witterung für eine zeitweise 

Unterbrechung und immer 

neue Probleme sorgte. 

Autoren: 

Dipl.-Ing. (FH) André Beutler, 

Hyder Consulting GmbH Deutschland 

Dipl.-Ing. Gerhard Herrmann 

Barbara Olfe-Kräutlein, 

Hyder Consulting GmbH Deutschland 

Kontakt: 

Hyder Consulting GmbH Deutschland, 

Grunewaldstraße 61–62, D-10825 Berlin, 

Tel. (030) 670521-0, Fax (030) 670521-11, 

E-Mail: berlin(at)hyderconsulting.com, 

www.hyderconsulting.de 

November 2011 


Praxis 

Duktile Guss-Rohrsysteme: Nachhaltig überlegen 

Bild 1. 

Gussrohre 

benötigen 

keine 

Sandbettung. 

Vor etwa 150 Jahren wurde in 

Europa die städtische Versorgungsinfrastruktur 

für Gas und 

Trinkwasser beinahe ausschließlich 

mit Gussrohren aufgebaut. Ein 

wesentlicher Teil der heutigen Versorgungsnetze 

stammt noch aus 

jener Zeit. In den Jahren hat sich das 

Gussrohr-System entscheidend weiterentwickelt: 

Die Herstellverfahren 

haben sich den gestiegenen Anforderungen 

an Maßhaltigkeit, Wanddickenverminderung, 

Wirtschaftlichkeit 

angepasst. Die Verbindungstechnik 

wurde sicherer und einfacher. 

Der Siegeszug des Gussrohrs vom 

damaligen Graugussrohr bis hin 

zum modernen, duktilen Gussrohr 

spiegelt Industriegeschichte wider 

und zeigt eindrücklich die Qualitäten 

und die vielen unübersehbaren 

Vorteile des duktilen Gusseisens, 

das wie kein anderer Rohrwerkstoff 

den belegbaren Beweis seiner Langlebigkeit 

angetreten hat. 

Im Laufe der Jahre sind neben 

dem duktilen Gusswerkstoff eine 

Reihe anderer Werkstoffe für Rohre 

entwickelt worden, die Trink- und 

Abwasser transportieren, die aber 

bei näherer Betrachtung keine 

wesentlichen Vorteile gegenüber 

dem Traditionswerkstoff vorweisen 

können. Im Gegenteil, in puncto 

Zuverlässigkeit, Langlebigkeit, 

Schadensanfälligkeit und Nachhaltigkeit 

gibt es derzeit keinen Rohrwerkstoff, 

der eine höhere Leistungsfähigkeit 

besitzt als duktiles 

Gusseisen. Dies gilt für Rohre für 

Trinkwasser als Leitungsmedium, 

dessen höchste Qualität und Reinheit 

gewährleistet sein muss, ebenso 

wie für Abwasser, das sicher zu 

den Klär- und Reinigungsanlagen 

zu transportieren ist. Es gilt gleichermaßen 

für Formstücke und 

Armaturen aus duktilem Gusseisen, 

die durch ihre Zuverlässigkeit den 

Leitungsbau unterstützen und 

nachhaltig sicher machen. 

Klare Kostenvorteile 

Gerade in jüngster Vergangenheit 

wird seitens einiger Konkurrenzwerkstoffe 

das Argument eines 

preislichen Vorteils ins Feld geführt. 

Ein vermeintlicher Vorteil, der Kommunen 

und Versorgungsunternehmen 

in Zeiten knapper Budgets 

zu kurzfristigen Entscheidungen 

bewegt. Bei näherem Hinsehen 

erweist sich das Preisargument 

jedoch als Trugschluss, weil oftmals 

mittel- bis langfristige Effekte übersehen 

werden und dadurch die Verantwortung 

für kommende Generationen 

außer Acht gerät. 

Wie beispielsweise Untersuchungen 

zum Kostenvergleich zwischen 

Kunststoffrohren und Rohren aus 

duktilem Gusseisen über einen 

Nutzungszeitraum von 15 Jahren 

gezeigt haben, überwiegen spätestens 

ab der Nennweite DN 200 die 

Vorteile von duktilen Gussrohren 

ganz deutlich und heben sich bei 

größeren Nennweiten immer weiter 

ab. Bei DN 400 kann sich beim 

Einsatz von duktilen Gussrohren 

gegenüber Rohren aus Kunststoffen 

innerhalb dieses Zeitraums ein Kostenvorteil 

von mehr als 20 % errechnen 

[1]. Dieser wird unter anderem 

durch eine höhere Einbauleistung 

erreicht. Gussrohrleitungen mit 

ihrer einfach zu handhabenden Verbindungstechnik 

können schnell 

und witterungsunabhängig eingebaut 

werden. PE-Rohre dagegen, 

deren Verbindungen geschweißt 

werden müssen, generieren einen 

deutlich höheren Aufwand u. a. für 

das dafür notwendige, zertifizierte 

November 2011 


Praxis 

Fachpersonal. Zudem sind wegen 

der Schweißarbeiten trockene Wetterverhältnisse 

notwendig, was bei 

ungünstigen Bedingungen zu Mehraufwendungen 

bei den Schweißarbeiten 

führt und damit die Einbauleistung 

herabsetzt. 

Das robuste Guss-Rohrsystem 

benötigt keine Sandbettung (Bild 1). 

Je nach Art des Außenschutzes 

kann der Grabenaushub sogar mit 

Korngrößen bis 100 mm zum Einbau 

wieder verwendet werden [2]. 

Bei den Kunststoffrohren ist diese 

Frage noch immer umstritten: Während 

laut Anhang G des DVGW- 

Arbeitsblattes W 400-2 für PE-Rohre 

> DN 200 die Korngröße auf 40 mm 

(Rundkorn) begrenzt wird, werden 

laut [3] „Kunststoffrohre entsprechend 

dem aktuellen Regelwerk 

zum Schutz vor mechanischen 

Beschädigungen in einem Sandbett 

verlegt. Ohne dieses Sandbett würden 

die Rohre durch äußere Belastungen 

oder Druckänderungen 

zum Teil sehr stark beansprucht“ [3]. 

Das Rohrumhüllungsmaterial muss 

hier also so beschaffen sein, dass 

das druckbeaufschlagte Medienrohr 

vor äußeren Beschädigungen 

geschützt ist. So entstehen zusätzliche 

Material- und Transportkosten, 

die bei Gussrohren entfallen. 

Gussrohrleitungen kommen bei 

normalen Einbaubedingungen und 

mit schubgesicherten Verbindungen 

ohne Betonwiderlager aus – ein 

weiterer Kostenvorteil, der sich auf 

die Wirtschaftlichkeit der Rohrleitung 

auswirkt (Bild 2). 

Langfristig, wie die oben ge - 

nannten Untersuchungen und auch 

die Schadensstatistik des DVGW 

ausweisen, haben Gussrohre zudem 

erheblich niedrigere Fehler- und 

Schadensquoten. Die DVGW-Schadensstatistik 

Wasser [4] (Erhebungsjahr 

1997 bis 2004, Bundesrepublik 

Deutschland gesamt) gibt eine 

Schadensrate (Anzahl Schäden pro 

100 km) von 4 bei duktilen Gussrohren 

im Jahr 2004 an. Bei PE-HD liegt 

die Rate um 50 % höher, nämlich bei 

6. Der Anteil Beschädigungen durch 

Fremdeinwirkung liegt bei Gussrohren 

lediglich bei etwa 5 %, während 

er bei PE-HD bei ungefähren 18 % 

liegt. 

Deutlicher können die Vorteile 

von Gussrohrleitungen kaum be - 

schrieben werden. 

Die Entscheidung für duktile 

Gussrohr-Systeme liefert daher ein 

nachhaltiges Investitionsergebnis, 

da auch Kosten für Wartung und 

Reparaturen langfristig eingespart 

werden. 

Hinzu kommen „nicht rechenbare“ 

Vorteile in ökologischer und 

hygienischer Hinsicht, die das Gussrohr 

auch in den kleinsten Nennweiten 

zur überlegenen Investitionsalternative 

werden lassen. 

Sicherheit im Untergrund – 

Verantwortung für die 

Umwelt 

Der Grundstoff für duktiles Gusseisen 

ist recycelter, vorsortierter 

Stahlschrott. Anders als bei Rohren 

aus Kunststoffen müssen dafür 

praktisch keine originären oder fossilen 

Rohstoffe eingesetzt werden, 

sodass die Inanspruchnahme natürlicher 

Ressourcen und CO 2 -Emissionen 

gesenkt werden. Duktile Gussrohre 

leisten einen positiven Beitrag 

zur Ökobilanz. 

Von Wichtigkeit bei der ökologischen 

und hygienischen Betrachtung 

ist die Diffusionsdichtigkeit 

des duktilen Gusseisens. Dies ist für 

den Trinkwasserschutz und für 

Abwasserleitungen ein unschlagbares 

Argument. PE-Rohre sind z. B. 

bei der Diffusion gegenüber Chlorkohlenwasserstoffen 

etwa 1000- 

mal durchlässiger als duktiles Gusseisen 

[5]. 

Bild 2. Gussrohr mit Zementmörtel-Umhüllung 

und längskraftschlüssiger Verbindung 

Duktile Gussrohre geben darüber 

hinaus durch ihre Auskleidungen 

(Polyurethan nach EN 15655 [6] 

sowie Mörtel auf Basis Hochofenzement 

für die Trinkwasserversorgung 

[7] bzw. Tonerdezement [8] für die 

Abwasserentsorgung) eine Garantie 

für hygienisch-ökologische Betriebsweise. 

Lange Lebensdauer – 

vermiedene Aufwendungen 

in der Zukunft 

Wie kein anderer Rohrwerkstoff 

kann duktiles Gusseisen seine Langlebigkeit 

und damit seine über 

Generationen andauernde Sicherheit 

praktisch beweisen. Die technische 

Nutzungsdauer für duktile 

Gussrohre beträgt bis zu 140 Jahre. 

Legt man duktile Gussrohre mit 

ihren hochwertigen Umhüllungen 

"" 

Zementmörtel-Umhüllung 

(ZM-U) nach EN 15542 [9] und 

"" 

Polyurethan (PUR) nach 

EN 15189 [10] 

zugrunde, wird diese Lebensdauer 

besonders eindrücklich unterstrichen. 

So wurden in einer systematischen 

Untersuchung die äußeren 

Oberflächen von Rohren nach bis zu 

32 Jahren Betriebsdauer untersucht 

und Proben des jeweils anstehenden 

Bodens und des verwendeten 

Umhüllungsmaterials zur Untersuchung 

nach DIN 50929, Teil 3, entnommen. 

Bei allen Ausgrabungen 

zeigte sich, dass die mit Zementmörtel 

umhüllten Rohre nach 25 bis 

32 Jahren Nutzungsdauer dem Neuzustand 

entsprachen und keinerlei 

Korrosionsschäden aufwiesen [11]. 

Ähnliche Untersuchungen zum 

praktischen Nachweis der Langzeit- 

 

November 2011 


Praxis 

beständigkeit der PUR-Umhüllung 

laufen in der Schweiz. Seit über 

20 Jahren werden in Zürich zwei 

Versuchsstrecken betrieben. Sie stehen 

kontinuierlich unter Überwachung 

durch die Schweizerische 

Bild 3. Montage einer Muffenverbindung DN 125 in 

einem Berstlining-Projekt. 

Zugkraft [kN] 

500 

400 

300 

200 

100 

0 

zulässige Zugkräfte (GW 323) 

PE-Xa 

SDR 11 

PE 100 

SDR 11 

Werkstoff 

St 37 

GGG 

400 

300 

200 

150 

100 Nennweite 

Bild 4. Zulässige Zugkräfte von Rohrleitungen bei 

den grabenlosen Einbau- und Erneuerungsverfahren. 

Bild 5. Formstücke und Armaturen aus duktilem 

Gusseisen. 

Gesellschaft für Korrosionsschutz 

SGK. Dabei werden die Schutzpotenziale 

und die Erdübergangswiderstände 

der mit PUR umhüllten 

Rohre in verschiedenen Böden 

gemessen. Diese Felduntersuchungen 

zeigen in allen untersuchten 

Bettungen ein konstant gutes Verhalten 

der mit Polyurethan umhüllten 

duktilen Gussrohre [12]. 

Alle Untersuchungen erlauben 

den Schluss, dass diese hochwertig 

umhüllten Guss-Rohrsysteme eine 

technische Nutzungsdauer von 100 

bis 140 Jahren mit Sicherheit erreichen 

werden. 

Ein Blick in die vorindustrielle 

Zeit fördert ein weiteres beachtliches 

Ergebnis zu Tage: Im Jahre 

1783 veranlasste Clemens Wenzeslaus, 

Erzbischof und Kurfürst von 

Trier, den Bau einer Wasserleitung 

zur Versorgung der öffentlichen 

Brunnen für die Stadt Koblenz. Die 

so genannte Metternicher Wasserleitung 

bestand aus gusseisernen 

Muffenrohren in Baulängen von 

1,5 Metern mit einem Durchmesser 

von 80 Millimetern. Als diese Leitung 

nach mehr als 150 Jahren 1934 

freigelegt wurde, stellte sich heraus, 

dass das Rohrmaterial nach der langen 

Betriebszeit noch in bestem 

Zustand war. Der damalige Oberbürgermeister 

bestätigte dies in 

einem offiziellen Schreiben an den 

„Deutschen Gußrohr-Verband“ 

(heute: die europäische Fachgemeinschaft 

Guss-Rohrsysteme EADIPS®, 

www.eadips.org) [13]. 

PE-Rohren wird eine Nutzungsdauer 

von rund 60 Jahren unterstellt. 

Das ist weniger als die Hälfte der 

beweisbaren Lebensdauer von duktilen 

Gussrohren. Reinvestitions- und 

Sanierungsbudgets können beim 

Einsatz von Gussrohren demnach 

deutlich geringer angesetzt werden. 

Grabenlose Einbautechniken 

und Leitungen mit hoher 

Beanspruchung 

Grabenlose Einbautechniken haben 

europaweit mittlerweile eine große 

Bedeutung erlangt. Zur Vermeidung 

von Baulärm und Verkehrsbehinderungen 

in innerstädtischen 

Bereichen und bei der Unterquerung 

von Hindernissen wie Straßen 

oder Flüssen sind grabenlose 

Bauweisen bei der Erneuerung von 

Druckrohrleitungen nicht mehr 

wegzudenken. Sie sind kostengünstig 

und umweltschonend. Ihre Entwicklung 

ist untrennbar mit dem 

duktilen Gussrohr und dessen Verbindungen 

und Außenschutzarten 

verbunden. Aufgrund ihrer hohen 

mechanischen Belastbarkeit sind 

duktile Gussrohre mit längskraftschlüssigen 

Verbindungen beim 

grabenlosen Einbau (Bild 3) jedem 

anderen Werkstoff deutlich überlegen, 

was sich auch in der zulässigen 

Zugkraft zeigt (Bild 4). 

Diese Überlegenheit zeigt sich 

auch bei anderen Hochleistungsanwendungen. 

Da die Druckstabilität bei Kunststoffrohren 

limitiert ist, können sie 

beispielsweise für Turbinenleitungen, 

die hohen Drücken standhalten 

müssen und meist in topografisch 

schwierigem Gelände eingebaut 

werden, nur sehr bedingt oder 

gar nicht eingesetzt werden. 

Duktile Gussrohre dagegen sind 

aufgrund ihrer Werkstoffeigenschaften 

und der zur Verfügung stehenden 

Außenschutzvarianten selbst in 

felsigem Gelände problemlos einbaubar 

und für Betriebsdrücke von 

bis zu über 100 bar geeignet. Diese 

Vorteile werden nicht nur bei Leitungen 

für Beschneiungsanlagen, 

die sich meist im alpinen Gelände 

befinden, und bei Feuerlöschleitungen, 

die ein feuerfestes Rohrmaterial 

voraussetzen, deutlich, sondern 

gelten im Grundsatz für die Sicherheitsreserven 

jeder Druckleitung 

aus duktilem Gusseisen in der kommunalen 

Wasserwirtschaft. 

Fazit 

Duktiles Gusseisen ist ein in allen 

Anwendungen der Rohrleitungstechnik 

und der Wasserwirtschaft 

einsetzbarer Werkstoff und kann 

aufgrund seiner überlegenen technischen 

Eigenschaften, der Kosten 

sparenden Beschichtungs- und Ver- 

November 2011 


Praxis 

bindungstechnik sowie des zur Verfügung stehenden 

kompletten Formstück- und Armaturensortiments in 

allen Bereichen langfristige Sicherheit garantieren 

(Bild 5). 

Der Traditionswerkstoff Guss ist moderner denn je, 

weil er den Anforderungen der Zukunft auf Ressourcenschonung 

und auf langfristige Kostenvorteile und damit 

echter Nachhaltigkeit entspricht. 

Literatur 

[1] Wegener, Th. und Böge, M.: Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen 

an Rohrleitungen. GUSSROHR-TECHNIK 41 (2007), S. 45. 

[2] DVGW Arbeitsblatt W 400-2: Technische Regeln Wasserverteilungsanlagen 

(TRWV); Teil 2: Bau und Prüfung 2004-09 . 

[3] DVGW Technologie Report Nr. 4/ 2008: Kunststoffmaterialien 

in der Gas- und Wasserversorgung. 

[4] Niehues, B.: DVGW-Schadensstatistik Wasser. Ergebnisse aus 

den Jahren 1997 bis 2004. energie wasser-praxis 10 (2006), 

S.18–23. 

[5] Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft, Umwelt und 

Forsten des Landes Baden-Württemberg (Hrsg.): Umgang 

mit leichtflüchtigen chlorierten und aromatischen Kohlenwasserstoffen 

– Leitfaden. H. 15, Stand Dezember 1984, 

Nachdruck Dezember 1986. 

[6] EN 15655: Rohre, Formstücke und Zubehörteile aus duktilem 

Gusseisen – Polyurethan-Auskleidung von Rohren und 

Formstücken – Anforderungen und Prüfverfahren – 2009. 

[7] EN 545: Rohre, Formstücke, Zubehörteile aus duktilem Gusseisen 

und ihre Verbindungen für Wasserleitungen – Anforderungen 

und Prüfverfahren – 2010. 

[8] EN 598: Rohre, Formstücke, Zubehörteile aus duktilem Gusseisen 

und ihre Verbindungen für die Abwasser-Entsorgung 

– Anforderungen und Prüfverfahren – 2009. 

[9] EN 15542: Rohre, Formstücke und Zubehör aus duktilem 

Gusseisen – Zementmörtelumhüllung von Rohren – Anforderungen 


[10] EN 15189: Rohre, Formstücke und Zubehör aus duktilem 

Gusseisen – Polyurethanumhüllung von Rohren – Anforderungen 


[11] Rink, W.: Untersuchungen an Rohren aus duktilem Gusseisen 

mit Zementmörtel-Umhüllung nach drei Jahrzehnten 

Betriebszeit. FGR®/EADIPS® GUSS-ROHRSYSTEME 45 (2011), 

S. 29. 

[12] SGK (Schweizerische Gesellschaft für Korrosionsschutz), 

unveröffentlichter Bericht 07’044-2, ecopur-Rohre in der 

Grossmannstraße, Messergebnisse bis 2007, Zürich 27.07.07. 

[13] Gußeiserne Druckrohre – Entwicklung · Herstellung · Verwendung. 

Herausgeber: Fachgemeinschaft Gußeiserne 

Rohre, Köln, 1954. 

Autor: 

Dipl.-Kfm. Ulrich Päßler, 

Vorsitzender des Vorstandes der 

Fachgemeinschaft Guss-Rohrsysteme (FGR®)/ 

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industrielle Anwendungen. Sie ist 

für den Einsatz im Trinkwasser 

geeignet und ist WRAS und ACS 

zugelassen. Die in Nennweiten bis 

DN 1800 lieferbaren Rückschlagarmaturen 

werden typischerweise 

hinter einer Pumpe installiert, um 

Schäden durch Rückströme zu verhindern. 

Ihr Anwendungsbereich 

erstreckt sich dabei von Standard- 

Einsatzfällen bis hin zu Hochrisiko- 

Aufgabenstellungen an Leitungen 

mit mehreren Pumpen. 

Rückschlagarmaturen zählen zu 

den wichtigsten Schutzkomponenten 

für mechanische Apparate und 

werden in vielen Systemen zur 

Rückflussverhinderung eingesetzt. 

Spezifikationsfehler können dabei 

zu schwerwiegenden Schäden am 

Leitungssystem führen. Eine falsche 

Auslegung der Armatur birgt das 

Risiko kostspieliger Schäden an 

Pumpen, Rohrleitungen, Halterungen 

und anderen Anlagenkomponenten 

durch plötzlichen Druckanstieg 

und Druckstoß. Die unter der 

Marke SAPAG vertriebene Clasar- 

Armatur von Tyco Valves & Controls 

wurde speziell entwickelt, um das 

Risiko derartiger Schäden zu minimieren. 

René van der Gaag, Produktmanager 

Special Service Valves bei Tyco 

Flow Control, kommentiert die Einführung 

wie folgt: „Mit ihrer in - 

telligenten Konstruktion und Tech - 

no logie stellen die Clasar-Armaturen 

unsere neueste Innovation im 

Bereich der Rückschlagarmaturen 

dar. Insbesondere für Anwendungen 

im Versorgungssektor und in der 

Prozessindustrie bieten sie eine 

Reihe klarer Vorteile. Viele Problempunkte 

herkömmlicher Rückschlagklappen 

sind hier durch die spezielle 

Bauart von vornherein ausgeschlossen. 

Unsere Kunden profitieren 

dadurch mit besserem Leistungsverhalten, 

höheren Standzeiten und 

niedrigeren Betriebskosten.“ 


www.tycoflowcontrol.com 

November 2011 


Heute schon Know-how geshoppt?


Bürkert entwickelt neue Serie von Magnetventilen 

für Flüssigkeiten und Gase 

Der Fluidtechnikspezialist Bürkert 

erweitert sein Magnetventilprogramm 

mit der neuen Serie 6200 

und setzt damit neue Maßstäbe in 

der Aktorik. Die ersten beiden Ventile 

der Serie, die Typen 6213EV und 

6281EV, sind jetzt lieferbar. 

Die Ventile des Typs 6213EV werden im Standardprogramm 

aus Messing und Edelstahl angeboten 

und öffnen ohne Differenzdruck. 

Die Ventile des Typs 6281EV werden im Standardprogramm 

aus Messing und Edelstahl angeboten 

und lassen sich zudem auch in explosionsgefährdeten 

Bereichen einsetzen. 

Die Magnetventile der neuen 

Produktserie 6200 von Bürkert eignen 

sich für ein breites Spektrum 

von Standardanwendungen mit 

flüssigen und gasförmigen Medien. 

Typische Einsatzbereiche sind Wasser- 

und Druckluft- oder Vakuumanlagen 

wie beispielsweise Waschstraßen, 

die Trinkwasseraufbereitung, 

die Schwimmbadtechnik 

oder Heiz- und Kühlaggregate. Bei 

geeigneter Werkstoffwahl stehen 

auch Lösungen für aggressive 

Medien zur Verfügung. Die Serie 

6200 ist modular aufgebaut und 

bietet maximale Flexibilität mit 

maßgeschneiderten Lösungen für 

eine Vielzahl von Anwendungen. 

Das übersichtlich und einheitlich 

strukturierte Produktprogramm er - 

möglicht Anwendern die schnelle 

und sichere Auswahl des richtigen 

Ventils. 

Dank minimierter Einbaulängen 

und extrem kompaktem Design lassen 

sich die neuen Magnetventile 

auch unter beengten Einbauverhältnissen 

vielseitig einsetzen. Das 

spezielle Bürkert-Ventildesign ga - 

rantiert auch bei kleinen Prozessanschlüssen 

einen maximalen Durchflusswert 

bei geringem Druckverlust. 

Ausführungen in Messing 

oder Edelstahl 

Die Ventile der Typen 6213EV und 

6281EV werden im Standardprogramm 

aus Messing und Edelstahl 

angeboten. Insbesondere für 

Anwendungen mit erhöhten Anforderungen 

an die chemische Beständigkeit 

stellt Edelstahl häufig die 

einzige Lösung dar. Das Ventil 

6281EV lässt sich zudem auch in 

explosionsgefährdeten Bereichen 

einsetzen. 

Verlängerte Intervalle beim 

Service sparen Kosten 

Die modifizierte Membranform mit 

seiner speziellen Membranabstützung 

ist Basis für eine erhöhte 

A usfallsicherheit. Die Membran 

schmiegt sich auch bei schnellen 

Schaltvorgängen immer vollständig 

an die Abstützung an und wird 

somit weniger gestresst. Dadurch 

erhöht sich die Lebensdauer der 

Membran. Das bedeutet verlängerte 

Serviceintervalle und geringere 

Wartungs- und Betriebskosten. 

Daten und Fakten 

2/2-Wege Magnetventile 

6213EV und 6281EV 

"" 

Besonders kompaktes Design 

"" 

Modulare Bauweise 

"" 

Für Flüssigkeiten und 

gasförmige Medien 

"" 

Ohne Druckdifferenz schaltend 

"" 

Gekoppeltes Membransystem 

"" 

Hoher Durchfluss (K v -Wert) 

Kontakt: 

Bürkert Fluid Control Systems, 

Bürkert Werke GmbH, 

Christian-Bürkert-Straße 13-17, 

D-74653 Ingelfingen, 

Tel. (07940) 10-91 111, 

Fax (07940) 10-91 448, 

E-Mail: info@buerkert.de, 

www.buerkert.de 

November 2011 


Impressum 

Information 

Das Gas- und Wasserfach 

gwf – Wasser | Abwasser 

Die technisch-wissenschaftliche Zeitschrift für 

Wassergewinnung und Wasserversorgung, Gewässerschutz, 

Wasserreinigung und Abwassertechnik. 

Organschaften: 

Zeitschrift des DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e. V., 

Technisch-wissenschaftlicher Verein, 

des Bundesverbandes der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. (BDEW), 

der Bundesvereinigung der Firmen im Gas- und Wasserfach e. V. 

(figawa), 

der DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und 

Abfall e. V. 

der Österreichischen Vereinigung für das Gas- und Wasserfach 

(ÖVGW), 

des Fachverbandes der Gas- und Wärme versorgungsunternehmen, 

Österreich, 

der Arbeitsgemeinschaft Wasserwerke Bodensee-Rhein (AWBR), 

der Arbeitsgemeinschaft Rhein-Wasserwerke e. V. (ARW), 

der Arbeitsgemeinschaft der Wasserwerke an der Ruhr (AWWR), 

der Arbeitsgemeinschaft Trinkwassertalsperren e. V. (ATT) 

Herausgeber: 

Dr.-Ing. Rolf Albus, Gaswärme Institut e.V., Essen 

Prof. Dr.-Ing. Harro Bode, Ruhrverband, Essen 

Dipl.-Ing. Heiko Fastje, EWE Netz GmbH, Oldenburg 

Prof. Dr. Fritz Frimmel, Engler-Bunte-Institut, Universität (TH) Karlsruhe 

Prof. Dr. -Ing. Frieder Haakh, Zweckverband Landeswasserversorgung, 

Stuttgart (federführend Wasser|Abwasser) 

Prof. Dr. Winfried Hoch, EnBW Regional AG, Stuttgart 

Prof. Dr. Dipl.-Ing. Klaus Homann (federführend Gas|Erdgas), 

Thyssengas GmbH, Dortmund 

Dipl.-Ing. Jost Körte, RMG Messtechnik GmbH, Butzbach 

Prof. Dr. Matthias Krause, Stadtwerke Halle, Halle 

Dipl.-Ing. Klaus Küsel, Heinrich Scheven Anlagen- und Leitungsbau 

GmbH, Erkrath 

Prof. Dr.-Ing. Hans Mehlhorn, Zweckverband Bodensee-Wasserversorgung, 

Stuttgart 

Prof. Dr.-Ing. Rainer Reimert, EBI, Karlsruhe 

Dr. Karl Roth, Stadtwerke Karlsruhe GmbH, Karlsruhe 

Dipl.-Ing. Hans Sailer, Wiener Wasserwerke, Wien 

Dipl.-Ing. Otto Schaaf, Stadtentwässerungsbetriebe Köln, AöR 

BauAss. Prof. Dr.-Ing. Lothar Scheuer, Aggerverband, Gummersbach 

Dr.-Ing. Walter Thielen, DVGW e. V., Bonn 

Dr. Anke Tuschek, BDEW e. V., Berlin 

Martin Weyand, BDEW e. V., Berlin 

Redaktion: 

Hauptschriftleitung (verantwortlich): 

Dipl.-Ing. Christine Ziegler, Oldenbourg Industrieverlag GmbH, 

Rosenheimer Straße 145, D-81671 München, 

Tel. (0 89) 4 50 51-3 18, Fax (0 89) 4 50 51-3 23, 

e-mail: ziegler@oiv.de 

Redaktionsbüro im Verlag: 

Sieglinde Balzereit, Tel. (0 89) 4 50 51-2 22, 

Fax (0 89) 4 50 51-3 23, e-mail: balzereit@oiv.de 

Redaktionsbeirat: 

Dr. rer. nat. Dipl.-Phys. Jan-Ulrich Arnold, Technische Unternehmens - 

beratungs GmbH, Bergisch Gladbach 

Prof Dr. med. Konrad Botzenhart, Hygiene Institut der Uni Tübingen, 

Tübingen 

Prof. Dr.-Ing. Frank Wolfgang Günthert, Universität der Bundeswehr 

München, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und 

Abfall technik, Neubiberg 

Dr. rer. nat. Klaus Hagen, Krüger WABAG GmbH, Bayreuth 

Prof. Dr.-Ing. Werner Hegemann, Andechs 

Dipl.-Volksw. Andreas Hein, IWW GmbH, Mülheim/Ruhr 

Dr. Bernd Heinzmann, Berliner Wasserbetriebe, Berlin 

Prof. Dr.-Ing. Norbert Jardin, Ruhrverband, Essen 

Prof. Dr.-Ing. Martin Jekel, TU Berlin, Berlin 

Dr. Josef Klinger, DVGW-Technologiezentrum Wasser (TZW), Karlsruhe 

Dipl.-Ing. Reinhold Krumnack, DVGW, Bonn 

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Merkel, Wiesbaden 

Dipl.-Ing. Rudolf Meyer, Gelsenwasser AG, Gelsenkirchen 

Dipl.-Ing. Karl Morschhäuser, FIGAWA, Köln 

Dipl.-Ing. Wilhelm Rubbert, Bieske und Partner GmbH, Lohmar 

Dr. Matthias Schmitt, RheinEnergie AG, Köln 

Prof. Dr.-Ing. Friedhelm Sieker, Institut für Wasserwirtschaft, 

Universität Hannover 

RA Jörg Schwede, Kanzlei Doering, Hannover 

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Uhl, Techn. Universität Dresden, Dresden 

Prof. Dr.-Ing. Knut Wichmann, DVGW-Forschungsstelle TUHH, 

Hamburg 

Verlag: 

Oldenbourg Industrieverlag GmbH, Rosenheimer Straße 145, 

D-81671 München, Tel. (089) 450 51-0, Fax (089) 450 51-207, 

Internet: http://www.oldenbourg-industrieverlag.de 

Geschäftsführer: 

Carsten Augsburger, Jürgen Franke, Hans-Joachim Jauch 

Anzeigenabteilung: 

Verantwortlich für den Anzeigenteil: 

Helga Pelzer, Vulkan-Verlag GmbH, Essen, 

Tel. (0201) 82002-35 e-mail: h.pelzer@vulkan-verlag.de 

Mediaberatung: 

Inge Matos Feliz, im Verlag, 

Tel. (089) 45051-228, Fax (089) 45051-207, 

e-mail: matos.feliz@oiv.de 

Anzeigenverwaltung: 

Brigitte Krawzcyk, im Verlag, 

Tel. (089) 450 51-226, Fax (089) 450 51-300, 

e-mail: krawczyk@oiv.de 

Zur Zeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 61. 

Bezugsbedingungen: 

„gwf – Wasser|Abwasser“ erscheint monatlich 

(Doppelausgabe Juli/August). Mit regelmäßiger Verlegerbeilage 

„R+S – Recht und Steuern im Gas- und Wasserfach“ (jeden 2. Monat). 

Jahres-Inhaltsverzeichnis im Dezemberheft. 

Jahresabonnementpreis: 

Inland: € 360,– (€ 330,– + € 30,– Versandspesen) 

Ausland: € 365,– (€ 330,– + € 35,– Versandspesen) 

Einzelheft: € 37,– + Versandspesen 

ePaper als PDF € 330,–, Einzelausgabe: € 37,– 

Heft und ePaper € 429,– 

(Versand Deutschland: € 30,–, Versand Ausland: € 35,–) 

Die Preise enthalten bei Lieferung in EU-Staaten die Mehrwertsteuer, 

für das übrige Ausland sind sie Nettopreise. 

Studentenpreis: 50 % Ermäßigung gegen Nachweis. 

Bestellungen über jede Buchhandlung oder direkt an den Verlag. 

Abonnements-Kündigung 8 Wochen zum Ende des Kalenderjahres. 

Abonnement/Einzelheftbestellungen: 

Leserservice gwf – Wasser|Abwasser 

Postfach 91 61 

D-97091 Würzburg 

Tel. +49 (0) 931 / 4170-1615, Fax +49 (0) 931 / 4170-492 

e-mail: leserservice@oldenbourg.de 

Die Zeitschrift und alle in ihr enthaltenen Beiträge und Abbildungen 

sind urheberrechtlich geschützt. Mit Ausnahme der gesetzlich zugelassenen 

Fälle ist eine Verwertung ohne Einwilligung des Verlages 

strafbar. Mit Namen gezeichnete Beiträge entsprechen nicht unbedingt 

der Meinung der Redaktion. 

Druck: Druckerei Chmielorz GmbH 

Ostring 13, 65205 Wiesbaden-Nordenstadt 

© 1858 Oldenbourg Industrieverlag GmbH, München 

Printed in Germany 

November 2011 


INFormation Termine 

"" 

Schlammfaulung statt aerober Stabilisierung – Trend der Zukunft? 

22.11.2011, Kaiserslautern 

TU Kaiserslautern, Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft & Universität Luxemburg, Paul-Ehrlich-Straße, 

67663 Kaiserslautern, Dipl.-Ing. Oliver Gretzschel, Tel. (0631) 205-3831, E-Mail: oliver.gretzschel@bauing.uni-kl.de, 

www.siwawi.arubi.uni-kl.de 

"" 

Wasserentgelte – So kalkulieren Sie richtig 

22.11.2011, Düsseldorf 

EW Medien und Kongresse GmbH, Josef-Wirmer-Straße 1, 53123 Bonn, Tel. (0228) 2598-100, Fax (0228) 2598-120, 

E-Mail: info@ew-online.de, www.ew-online.de 

"" 

Preiskalkulationstool Wasser (PkW) 

23.11.2011, Düsseldorf 



"" 

Praxisfragen zur Umsetzung des neuen EnWG 

23.–24.11.2011, Leipzig 



"" 

AGE-Seminar – Technik der Trinkwasserversorgung für Kaufleute 

28.–29.11.2011, Köln 



"" 

Streitpunkt Wasserzähler 

08.12.2011, Erfurt 



2012 

"" 

42. Internationales Wasserbau-Symposium und Wasserwirtschaft (IWW) der RWTH Aachen – 

Hochwasser, eine Daueraufgabe 

12.–13.01.2012, Aachen 

Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, Mies-van-der-Rohe-Straße 1, 52056 Aachen, 

Dipl.-Hydrol. Sabine Jenning, Tel. (0241) 80 25923, E-Mail: jenning@iww.rwth-aachen.de, 

www.iww.rwth-aachen.de 

"" 

Gebäude- und Grundstücksentwässerung – Gesicherte Qualität durch RAL-Gütezeichen 

16.–17.01.2012, Fulda 

Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V., Theodor-Heuss-Allee 17, 53773 Hennef, 

Sarah Heimann, Tel. (02242) 872-192, E-Mail: heimann@dwa.de 

"" 

E-world energy & water 

07.–09.02.2012, Essen 

www.e-world-2012.com 

"" 

Weibliche Führungskräfte in der Energie- und Wasserwirtschaft 

07.–08.02.2012, Leipzig 



" " 26. Oldenburger Rohrleitungsforum – Rohrleitungen – in neuen Energieversorgungskonzepten 

09.–10.02.2012, Oldenburg 

Institut für Rohrleitungsbau Oldenburg e.V., Ofener Straße 18, 26121 Oldenburg, Tel. (0441) 36 10 39-0, 

Fax (0441) 36 10 39-10, E-Mail: info@iro-online.de, www.iro-online.de 

November 2011 


Einkaufsberater 

www.gwf-wasser.de/einkaufsberater 

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Eintrag Ihres Unternehmens 

Inge Matos Feliz 

Telefon: 0 89/4 50 51-228 

Telefax: 0 89/4 50 51-207 

E-Mail: matos.feliz@oiv.de 



Die technisch-wissenschaftliche 

Fachzeitschrift für Wasserversorgung 

und Abwasserbehandlung

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Brunnenservice 

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Kommunikationstechnik 

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Rohrhalterungen und 

Stützen 

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Rohrleitungs- und Kanalbau 

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Wasser- und Abwasseraufbereitung 

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Schmutz-/Regenwasserableitung 

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Darmstadt l Freiburg l Homberg l Mainz 

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• Beratung 

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info@scheffel-planung.de 

www.scheffel-planung.de 

Wasser Abfall Energie Infrastruktur 

UNGER ingenieure l Julius-Reiber-Str. 19 l 64293 Darmstadt 

www.unger-ingenieure.de 

DVGW-zertifizierte Unternehmen 

Zertifizierung_gwf_20101110_.qxd 10.11.2010 08:33 Seite 1 

Die STREICHER Gruppe steht für Innovation und Qualität. Mit knapp 3.000 Mitarbeitern werden 

anspruchsvolle Projekte auf regionaler, nationaler und internationaler Ebene durchgeführt. 

Die Zertifizierungen der STREICHER Gruppe umfassen: 

DIN EN ISO 9001 GW 11 G 468-1 WHG § 19 I 

DIN EN ISO 14001 GW 301: G1: st, ge, pe G 493-1 AD 2000 HPO 

SCC** W1: st, ge, gfk, pe, az, ku G 493-2 DIN EN ISO 3834-2 

OHSAS 18001 GN2: B W 120 DIN 18800-7 Klasse E 

FW 601: FW 1: st, ku 

MAX STREICHER GmbH & Co. KG aA, Rohrleitungs- und Anlagenbau 

Schwaigerbreite 17 Tel.: +49(0)991 330-231 rlb@streicher.de 

94469 Deggendorf Fax: +49(0)991 330-266 www.streicher.de 

Das derzeit gültige Verzeichnis der Rohrleitungs-Bauunternehmen 

mit DVGW-Zertifikat kann im Internet unter 

www.dvgw.de in der Rubrik „Zertifizierung/Verzeichnisse“ 

heruntergeladen werden.

Inserentenverzeichnis 

Firma 

Seite 

3S Consult GmbH, Garbsen 1025 

Aquadosil Wasseraufbereitung GmbH, Essen 1034 

ecwatech 2012, Moskau, Rußland 1031 

Endress + Hauser Messtechnik GmbH & Co. KG, Weil am Rhein 

Einhefter 

EW Medien und Kongresse GmbH, Bonn 1051 

E-WORLD 2012, Essen 1023 

Ing. Büro Fischer-Uhrig, Berlin 1051 

FLEXIM Flexible Industriemesstechnik GmbH, Berlin 1005 

GfG-Gesellschaft für Gerätebau mbH, Dortmund 1021 

Grundfos GmbH, Erkrath 1007 

Horlemann Gesellschaft für Elektroanlagen mbH,Uedem 1015 

Hans Huber AG, Berching 1009 

Hydrometer GmbH, Ansbach 1003 

IFA Ingenieuergesellschaft für Automation mbH,Heddesheim 1027 

KELLER AG für Druckmesstechnik, Winterthur, Schweiz 

2. Umschlagseite 

Krohne Messtechnik GmbH, Duisburg 993 

KRYSCHI Wasserhygiene, Kaarst 998 

Mitsubishi Electric Europe B.V., Ratingen 1011 

Thüga Aktiengesellschaft, München 

4. Umschlagseite 

VEGA Grieshaber KG, Schiltach 

Titelseite 

Fritz Wiedemann & Sohn GmbH, Wiesbaden 1029 

Einkaufsberater / Fachmarkt 1111–1116 



3-Monats-Vorschau 2011/2012 

Ausgabe Dezember 2011 Januar 2012 Februar 2012 

Erscheinungstermin: 

Anzeigenschluss: 

15.12.2011 

24.11.2011 

23.01.2011 

16.12.2011 

17.02.2012 

23.01.2012 

Themenschwerpunkt 

Abwasserbehandlung 


• Hochbelastete Abwässer 

• Mechanische Reinigung 

• Biologische Stufe, Belebtschlammverfahren, 

Nitrifikation, Denitrifikation 

• Chemische Verfahren 

• Membrantechnik 

• Klärschlammbehandlung 

Vorbericht zum IRO „26. Oldenburger 

Rohrleitungsforum: Rohrleitungen in 

neuen Energieversorgungskonzepten“ 

• Energie aus Abwasser 

• Trinkwasserspeichersysteme 

• Bau und Sanierung unterirdischer 

Infrastruktur 

• Strategien gegen Infiltration von 

Fremdwasser 

• Korrosionsschutz 

• Digitale Videoinspektion, Kanal-TV 

• Geoinformationssystems (GIS) in der 

Siedlungswasserwirtschaft 

Energie aus Wasser und Abwasser 

Nachhaltig Wärme und Strom 

erzeugen, energieeffizient einsetzen 

• Wärme aus dem Kanal 

• Abwärmekataster 

• Co-Vergärung und Biogaserzeugung 

• Klärschlammbehandlung 

• Stromproduzent Kläranlage 

• Klärgas für Brennstoffzellen 

• Rohstoffe aus Abwasser 

• Geothermie 

• Stromerzeugung im Wasserwerk 

Fachmessen/ 

Fachtagungen/ 

Veranstaltung 

(mit erhöhter Auflage 

und zusätzlicher 

Verbreitung) 

POLLUTEC Intern. Fachmesse für Wasser, 

Lyon (Frankreich) – 30.11.–03.12.2010 

19. Tagung Rohrleitungsbau – 

Berlin, 24.01.–25.01.2012 

Symposium Wasserversorgung 2012 – 

Wien (A), 25.01.–26.01.2012 

E-world energy & water – 

Intern. Fachmesse und Kongress – 

Essen, 07.02.–09.02.2012 

26. Oldenburger Rohrleitungsforum – 

Oldenburg, 09.02.–10.02.2012 

12. Göttinger Abwassertage – 

Göttingen, 28.02.–29.02.2012 

GeoTHERM – expo & congress – 

Offenburg, 01.03.–02.03.2012 

AQUA Ukraine – Intern. Wasser Forum – 

Donezk (UA), März 2012 

SHK – Essen, 07.03.–10.03.2012 

45. Essener Tagung für Wasser- und 

Abwasserwirtschaft – Aachen, 14.03.– 

16.03.2012 

Änderungen vorbehalten

HEUTE MORGEN 

Erfurt: Die Stadtwerke Erfurt Gruppe, Teil der Thüga-Gruppe, 

versorgt die 201.000 Einwohner der Stadt mit Erdgas, Strom, Wasser und Wärme. 

Flexibel sein oder flexibel bleiben 

ist für manche Energieversorger die große Frage. 

Für andere das große Plus. 

Ein kommunaler Lebensraum trägt nicht nur Sorge für ein erfolgreiches 

Miteinander im Heute: Sich zukunftsfähig aufzustellen 

ist eine von vielen Fragen, die z. B. in Erfurt neu beantwortet 

wurden: Durch die Zusammenarbeit im starken Stadtwerke-Netz 

der Thüga-Gruppe schöpfen kommunale Unternehmen wie die 

Stadtwerke Erfurt Gruppe Kraft, um die Energie- und Wasserversorgung 

nachhaltig zu sichern. Selbstständig, marktgerecht und 

zukunftsorientiert – das große Plus für bereits 450 Städte mit über 

8 Mio. Menschen. Mehr über Ihre Möglichkeiten unter thuega.de

gwf Wasser/Abwasser Energieeffizienz rechnet sich! (Vorschau)

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