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gwf Wasser/Abwasser IT-Branchenlösungen für die Wasserwirtschaft (Vorschau)

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5/2014<br />

Jahrgang 155<br />

DIV Deutscher Industrieverlag GmbH<br />

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

ISSN 0016-3651<br />

B 5399<br />

Im Fokus:<br />

<strong>IT</strong>-BRANCHENLÖSUNGEN FÜR DIE WASSERWIRTSCHAFT


Das führende Fachorgan<br />

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

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

Mit der technisch-wissenschaftlichen Fachzeitschrift<br />

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

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

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

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

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

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

WISSEN FÜR DIE<br />

ZUKUNFT<br />

Vorteilsanforderung per Fax: +49 Deutscher 931 Industrieverlag / 4170-494 GmbH | Arnulfstr. oder 124 abtrennen | 80636 München und im Fensterumschlag einsenden<br />

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(Deutschland) / € 210,50 (Ausland).<br />

Alle Preise sind Jahrespreise und verstehen sich inklusive Mehrwertsteuer. Nur wenn ich nicht bis 8 Wochen<br />

vor Bezugsjahresende kündige, verlängert sich der Bezug zu regulären Konditionen um ein Jahr.<br />

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Leserservice <strong>gwf</strong><br />

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97091 Würzburg<br />

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Branche / Wirtschaftszweig<br />

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Widerrufsrecht: Sie können Ihre Vertragserklärung innerhalb von zwei Wochen ohne Angabe von Gründen in Textform (z.B.<br />

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

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

9161, 97091 Würzburg.<br />

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PAGWFW2014<br />

Nutzung personenbezogener Daten: Für <strong>die</strong> Auftragsabwicklung und zur Pflege der laufenden Kommunikation werden personenbezogene Daten erfasst und gespeichert. Mit <strong>die</strong>ser Anforderung erkläre ich mich damit einverstanden,<br />

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

Diese Erklärung kann ich mit Wirkung <strong>für</strong> <strong>die</strong> Zukunft jederzeit widerrufen.


| STANDPUNKT |<br />

<strong>IT</strong>- Sicherheit <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Wasser</strong>wirtschaft<br />

Sehr geehrte Damen und Herren,<br />

<strong>die</strong> Bundesregierung hat jüngst auf der<br />

Cebit bekräftigt, dass sie noch im laufenden<br />

Jahr ein <strong>IT</strong>-Sicherheitsgesetz vorlegen<br />

will. Im Fokus des Gesetzes stehen ausdrücklich<br />

<strong>die</strong> Betreiber kritischer Infrastrukturen,<br />

also auch Bereiche der Daseinsvorsorge wie<br />

Energie, <strong>Wasser</strong> und <strong>Abwasser</strong>. Der BDEW<br />

unterstützt nachdrücklich <strong>die</strong>se <strong>IT</strong>-Sicherheitsinitiative<br />

der Bundesregierung.<br />

Die Bedeutung funktionierender <strong>IT</strong>-Sicherheitsmechanismen<br />

wird uns allen nur allzu<br />

bewusst, wenn wir über Fälle von Daten<strong>die</strong>bstahl<br />

lesen oder, wie unlängst durch eine<br />

Sicherheitslücke in einem Internetprotokoll,<br />

womöglich selbst indirekt zu Opfern von<br />

Hackern werden. Der technische Wettlauf von<br />

Angriff und Verteidigung der Sicherheit von<br />

<strong>IT</strong>-Systemen muss dringend durch eine rechtliche<br />

Regelung flankiert werden. Die bestehenden<br />

freiwilligen Regelungen, <strong>die</strong> etwa im<br />

Rahmen des Umsetzungsplanes KR<strong>IT</strong>IS<br />

gemeinsam von Industrie und Behörden in<br />

den vergangenen Jahren erarbeitet worden<br />

sind, bedürfen einer verbindlichen rechtlichen<br />

Grundlage.<br />

Die wesentlichen Ziele der gesetzlichen<br />

Regelung sind <strong>die</strong> verbindliche Einführung<br />

von Mindeststandards und Meldepflichten.<br />

Die Betreiber von kritischen Infrastrukturen<br />

sollen <strong>IT</strong>-Sicherheitsmaßnahmen nach dem<br />

Stand der Technik ergreifen und ihre Einhaltung<br />

sicherstellen. Der BDEW unterstützt zum<br />

Beispiel im Branchenarbeitskreis <strong>Wasser</strong>/<strong>Abwasser</strong><br />

des BMI gemeinsam mit DVGW, DWA<br />

und VKU <strong>die</strong> Entwicklung „brancheninterner“<br />

<strong>IT</strong>-Mindeststandards. Diese Mindeststandards<br />

werden <strong>die</strong> vorhandenen Sicherheitsregelungen<br />

in den Branchen ergänzen. Die geplante<br />

Meldepflicht gilt <strong>für</strong> <strong>IT</strong>-Sicherheitsvorfälle mit<br />

Auswirkungen auf <strong>die</strong> Versorgungssicherheit<br />

oder <strong>die</strong> öffentliche Sicherheit.<br />

Partner der Wirtschaft sowohl <strong>für</strong> <strong>die</strong> Anerkennung<br />

von brancheninternen Standards<br />

als auch <strong>für</strong> <strong>die</strong> Meldung von Angriffen auf<br />

<strong>die</strong> Integrität der <strong>IT</strong>-Systeme ist das Bundesamt<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Sicherheit in der Informationstechnik<br />

(BSI).<br />

Der BDEW begleitet <strong>die</strong> Entwicklung des<br />

<strong>IT</strong>-Sicherheitsgesetzes bereits seit den ersten<br />

Ansätzen. Wir sind überzeugt, dass wir auf einem<br />

guten Weg zu einer gesetzlichen Regelung<br />

von <strong>IT</strong>-Schutzmaßnahmen sind, <strong>die</strong> <strong>die</strong><br />

Widerstandsfähigkeit unserer Unternehmen<br />

gegen <strong>IT</strong>-Angriffe weiter stärken wird. Bei der<br />

fortschreitenden Erarbeitung des Gesetzes<br />

gilt es neben den fachlichen Aspekten auch<br />

darauf zu achten, dass der deutschen Neigung<br />

zu Übermaßregelungen und Doppelarbeit<br />

Einhalt geboten wird.<br />

Herzlichst Ihr<br />

Wulf Abke<br />

Vizepräsident des Bundesverbandes der<br />

Energie- und <strong>Wasser</strong>wirtschaft e. V., Berlin<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 569


| INHALT<br />

|<br />

Mit einem neuentwickelten Laborverfahren können Standzeiten<br />

und Reinigungsleistung <strong>für</strong> dezentrale Niederschlagswasserbehandlungsanlagen<br />

besonders in Bezug auf gelöste Schwermetalle<br />

ermittelt werden. Ab Seite 630<br />

In einem Forschungsprojekt mit Kooperationspartnern aus<br />

der Industrie wurden intelligente Strategien zur Steuerung<br />

von Pumpen mittels Drehzahlregelung entwickelt, mit denen<br />

der Energieverbrauch erheblich gesenkt werden kann.<br />

Ab Seite 640<br />

Fachberichte<br />

Netzwerk Wissen<br />

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

630 M. Huber u. a.<br />

Ein neues Laborverfahren zur<br />

Ermittlung von Standzeiten dezentraler<br />

Anlagen zur Behandlung von<br />

Verkehrsflächenabflüssen<br />

A Novel Laboratory-Scale Test Method to Determine<br />

the Service Time of Decentralized Plants<br />

Treating Street Surface Runoff<br />

640 A. Knubbe u. a.<br />

Energieeffizienter Betrieb von<br />

<strong>Abwasser</strong>fördersystemen<br />

Energy-Efficient Operation of Wastewater<br />

Pumping Systems<br />

648 S. Rödel u .a.<br />

Technologien <strong>für</strong> <strong>die</strong> Elimination<br />

anthropogener Spurenstoffe auf<br />

kommunalen Kläranlagen –<br />

Strategie <strong>für</strong> Bayern<br />

Technologies for the Elimination of Micropollutants<br />

in Municipal Wastewater Treatment Plants<br />

– Strategy for Bavaria<br />

Aktuelles aus Bildung und Wissenschaft,<br />

Forschung und Entwicklung<br />

607 Partner auf dem neuen Water Campus,<br />

Baton Rouge, Louisiana im Porträt<br />

Fokus<br />

<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong><br />

574 Umsetzung der <strong>Wasser</strong>rahmenrichtlinie<br />

(Grundwasser) in Südhessen unter Einsatz<br />

einer GIS-Fachapplikation<br />

578 App zum Brunnen! – Das mobile<br />

BrunnenNavi der Stadt Sindelfingen<br />

582 Schnelle Bestandsdatenerfassung<br />

und Kalkulation mit iTWO und STRATIS<br />

583 CARD/1: Partnerschaft mit aRES Datensysteme<br />

bringt neue <strong>Wasser</strong>wirtschaftsmodule<br />

<strong>für</strong> CARD/1<br />

584 BARTHAUER unterstützt das neue<br />

ISYBAU-Austauschformat XML-2013<br />

585 Schnellere Abrechnungsprozesse dank<br />

neuer Datenbanktechnologie<br />

Mai 2014<br />

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


| INHALT |<br />

© Dieter Schütz/pixelio.de<br />

Um <strong>für</strong> <strong>die</strong> großtechnische Umsetzung einer vierten Reinigungsstufe<br />

auf bayerischen Kläranlagen Empfehlungen geben<br />

zu können, wurden bestehende Technologien zur Elimination<br />

anthropogener Spurenstoffe auf kommunalen Kläranlagen<br />

bewertet. Ab Seite 648<br />

Im Fokus: <strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Wasser</strong>wirtschaft.<br />

Ab Seite 574<br />

586 Monitoring-System <strong>für</strong> den <strong>Abwasser</strong>bereich<br />

und <strong>die</strong> Hochwasserprävention<br />

589 Stationäre GSM-Systeme – eine effiziente<br />

Möglichkeit zur Zählerfernauslesung und<br />

Überwachung von Messstellen über GSM<br />

und Internet<br />

590 EasySCADA – eine effiziente Anlagenüberwachung<br />

mit GSM Fernwirkung<br />

591 <strong>IT</strong>-Sicherheit und Risikoanalysen<br />

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

592 Neue Technologie <strong>für</strong> <strong>die</strong> Online-Analyse<br />

593 Mobile Überwachung von <strong>Wasser</strong>ständen:<br />

einfach, schnell und genau<br />

Nachrichten<br />

Branche<br />

594 Gemeinsam <strong>für</strong> den Gewässerschutz –<br />

Kooperationsvereinbarung zwischen DWA<br />

und DGL unterzeichnet<br />

595 Nanopartikel und Medikamentenrückstände<br />

im <strong>Wasser</strong> – Wie gefährlich ist <strong>die</strong>se Kombination?<br />

596 Arzneimittel in der Umwelt sind<br />

eine globale Herausforderung<br />

598 Grundwasser schützen und nützen –<br />

6. Bochumer Grundwassertag an der<br />

Ruhr-Universität Bochum<br />

599 Zuverlässige Grundstücksentwässerung<br />

schützt Werte – RAL Gütezeichen <strong>für</strong><br />

sichere und umweltverträgliche Leistungen<br />

600 Kommunale Unternehmen wichtiger<br />

Partner bei der Koordination – VKU zur<br />

Verabschiedung der Richtlinie zum<br />

schnellen Breitbandausbau<br />

601 Energieeffizienz in der <strong>Wasser</strong>versorgung<br />

Leitziel der Branche in Deutschland<br />

602 Frisches <strong>Wasser</strong> aus 90 Metern Tiefe –<br />

Stadtwerke Schwabach errichten neuen<br />

Tiefbrunnen im Schwabachgrund<br />

603 Kläranlagen als Energiespeicher im<br />

Bergischen Land – Forschungsprojekt<br />

auf der Kläranlage Radevormwald<br />

604 Effizienter Betrieb von Kläranlagen – DBU gibt<br />

Startschuss <strong>für</strong> ein wegweisendes Projekt<br />

606 Multitalent: Bio-Kläranlage, Lebensraum<br />

und Baumaterial<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 571


| INHALT<br />

|<br />

Aktuelles zur <strong>Wasser</strong>branche.<br />

Ab Seite 594<br />

Netzwerk Wissen: Partner auf dem neuen Water Campus, Baton Rouge, Louisiana<br />

im Porträt. Ab Seite 607<br />

Veranstaltungen<br />

Recht und Regelwerk<br />

618 2. Ringvorlesung im HRW Stu<strong>die</strong>ngang<br />

Energie- und <strong>Wasser</strong>management<br />

619 Call for Papers – FILTECH 2015<br />

619 DVGW-Kurse zur Membrantechnik<br />

620 Mülheimer <strong>Wasser</strong>analytisches Seminar<br />

(MWAS 2014)<br />

620 IFAT Eurasia in Ankara, Türkei<br />

621 <strong>Wasser</strong> 2014 in Haltern am See –<br />

Auf der Suche nach Spurenstoffen<br />

und Krankheitserregern<br />

Leute<br />

622 VKU-Vorstand bestätigt Präsidenten<br />

und Präsidium im Amt<br />

623 Landesgruppenversammlung wählt<br />

neuen Vorstand der BDEW-Landesgruppe<br />

Norddeutschland<br />

623 Volker Erbe ist ständiger Vertreter<br />

des Vorstands des Wupperverbands<br />

624 Neue DWA-Merkblätter erschienen<br />

625 DWA: Aufruf zur Stellungnahme –<br />

Entwurf Merkblatt DWA-M 149-3<br />

626 DWA-Vorhabensbeschreibung<br />

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

627 DVGW: Zurückgezogene Regelwerke<br />

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

Praxis<br />

662 Sicher und einfach – Integrierte<br />

Automa tisierungslösung <strong>für</strong> Netzersatzund<br />

Mittelspannungsschaltungen hilft,<br />

<strong>Wasser</strong>versorgung zu sichern<br />

665 Entnahme von Spurenstoffen durch <strong>die</strong><br />

Verfahrenskombination Pulveraktivkohle<br />

und RoDisc® Scheibenfilter<br />

Produkte und Verfahren<br />

668 Sauerstoffproduktion inhouse:<br />

flexibel und effizient<br />

Mai 2014<br />

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


Anzeige PG 1_Layout 1 01.04.14 16:11 Seite 1<br />

| INHALT |<br />

Bericht aus der Praxis: Integrierte Automatisierungslösung <strong>für</strong> Netzersatzund<br />

Mittelspannungsschaltanlagen hilft, <strong>Wasser</strong>versorgung zu sichern.<br />

Ab Seite 662<br />

Information<br />

647, 660 Buchbesprechungen<br />

669 Impressum<br />

670 Termine<br />

Mit Edelstahl<br />

perfekt<br />

ausgerüstet...<br />

... und dauerhaft sicher<br />

<strong>gwf</strong> – <strong>Wasser</strong> | <strong>Abwasser</strong> im Juni 2014<br />

u.a. mit <strong>die</strong>sen Fachbeiträgen:<br />

• Der Niedergang historischer Quellwasserversorgungen<br />

– Dokumentationsversuch am Beispiel<br />

des Sinai Klosters in Karsiyaka (Vasilia)<br />

bei Girne (Kyrenia) in Nordzypern (TRNC)<br />

• Schwarz gefärbte Biofilme an Trinkwasserarmaturen<br />

– Charakterisierung, Ursachen und<br />

Abhilfemaßnahmen<br />

• Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts<br />

<strong>für</strong> Technologie (K<strong>IT</strong>) und TZW: DVGW-Technologiezentrum<br />

<strong>Wasser</strong>, Karlsruhe im Jahre 2013<br />

Schächte sind erforderlich, um in<br />

Bauwerke <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Wasser</strong>versorgung<br />

und <strong>Abwasser</strong>entsorgung einsteigen<br />

zu können.<br />

Wir liefern Bauteile aus Edelstahl,<br />

<strong>die</strong> Schächte dauerhaft sicher<br />

machen.<br />

info@huber.de<br />

www.huber.de<br />

WASTE WATER Solutions<br />

Erscheinungstermin: 17.06.2014<br />

Anzeigenschluss: 26.05.2014<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 573


| FOKUS<br />

|<br />

<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong><br />

Umsetzung der <strong>Wasser</strong>rahmenrichtlinie (Grundwasser)<br />

in Südhessen unter Einsatz einer GIS-Fachapplikation<br />

Jürgen Brendel, ZEBRIS GbR, München<br />

Arnd Allendorf, Dr. Meike Beier, Hessenwasser GmbH & Co. KG, Groß-Gerau<br />

Zur Verringerung des diffusen Stickstoffeintrages<br />

aus der Landwirtschaft<br />

im Rahmen der Umsetzung der<br />

EG-<strong>Wasser</strong>rahmenrichtlinie setzt das<br />

Land Hessen auf ein freiwilliges, grundwasserschutzorientiertes<br />

Beratungsangebot<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Landwirte. Der seit<br />

Anfang 2012 durch den <strong>Wasser</strong>verband<br />

Hessisches Ried betreute Maßnahmenraum<br />

„Hessisches Ried“ umfasst<br />

über 400 km² landwirtschaftliche<br />

Fläche. Zur Verwaltung der umfangreichen<br />

Betriebs- und Flächendaten und<br />

zur nachhaltigen Umsetzung der vielschichtigen<br />

Beratungsarbeit wird <strong>die</strong><br />

spezifische Flächenmanagement-GIS-<br />

Fachschale LandManager eingesetzt.<br />

Umsetzung der <strong>Wasser</strong>rahmenrichtlinie<br />

durch den <strong>Wasser</strong>verband<br />

Hessisches Ried<br />

Die mittlerweile in nationales Recht<br />

umgesetzte <strong>Wasser</strong>rahmenrichtlinie<br />

(WRRL) der Europäischen Union hat<br />

zum Ziel, europaweit den mengenmäßig<br />

und chemisch guten Zustand<br />

der Gewässer zu erreichen und zu<br />

erhalten. Zur Verringerung des diffusen<br />

Stickstoffeintrages aus der<br />

Landwirtschaft setzt das Land Hessen<br />

auf freiwillige Maßnahmen, insbesondere<br />

auf ein grundwasserschutzorientiertes<br />

Beratungsangebot<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Landwirte analog zu den<br />

etablierten Kooperationen in <strong>Wasser</strong>schutzgebieten.<br />

Dadurch sollen<br />

der Düngemitteleinsatz optimiert<br />

und so <strong>die</strong> Nitratauswaschung verringert<br />

werden.<br />

Eine intensive Beratung wird vor<br />

allem in als besonders gefährdet<br />

eingestuften hessischen Gebieten<br />

angeboten, <strong>die</strong> als sogenannte Maßnahmenräume<br />

abgegrenzt wurden.<br />

Für den Maßnahmenraum<br />

„Hessisches Ried“ (Bild 1) mit über<br />

Bild 1. Beratungsprioritätsstufen und Kooperationsräume im WRRL-Maßnahmenraum<br />

Hessisches Ried.<br />

400 km² landwirtschaftlicher Nutzfläche<br />

hat das Regierungspräsidium<br />

Darmstadt den <strong>Wasser</strong>verband<br />

Hessisches Ried (WHR) beauftragt.<br />

Die Beratung wird seit Anfang 2012<br />

in Betriebsführung <strong>für</strong> den WHR<br />

durch Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen<br />

der Hessenwasser GmbH &<br />

Co. KG umgesetzt. Das Gebiet weist<br />

eine große Nutzungsvielfalt auf<br />

und <strong>die</strong> Beratungsstrukturen mussten<br />

weitgehend neu aufgebaut<br />

werden.<br />

Daher wurde das Hessische Ried<br />

in fünf Kooperationsräume (KR) eingeteilt,<br />

in denen <strong>die</strong> Beratung sukzessive<br />

aufgenommen wird (Bild 1).<br />

In den KR Riedsande und Südliches<br />

Ried hat <strong>die</strong> Beratung im Frühjahr<br />

2012 begonnen, in den KR Nördliches<br />

Ried und Bergstraße im Frühjahr<br />

2014.<br />

WRRL-Beratung in<br />

drei Intensitätsstufen<br />

Die landwirtschaftlichen Betriebe in<br />

den Kooperationsräumen sind in<br />

drei Gruppen mit ansteigender<br />

Beratungsintensität unterteilt. Die<br />

Gruppe der Informations- und<br />

Beratungsbetriebe umfasst alle<br />

Landwirte des Gebietes; <strong>für</strong> alle<br />

Kooperationsräume wird mit etwa<br />

700 Betrieben gerechnet. Sie erhalten<br />

über Rundschreiben Informationen<br />

zur gewässerschutzorientierten<br />

Bewirtschaftung und werden zu<br />

Informationsveranstaltungen und<br />

Feldtagen eingeladen, bei denen<br />

spezielle Themen mit Bedeutung<br />

<strong>für</strong> den Grundwasserschutz vorgestellt<br />

und diskutiert werden.<br />

Die Dauerbeobachtungsbetriebe<br />

stellen Flächen zur Verfügung, auf<br />

denen im Frühjahr und Herbst<br />

Bodenproben genommen und <strong>die</strong><br />

Rest-N-Gehalte bzw. der mineralisierte<br />

Stickstoff Nmin in 0–30, 30–60<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong> | FOKUS |<br />

und 60–90 cm Tiefe analysiert werden.<br />

Im Frühjahr <strong>die</strong>nt <strong>die</strong>s zur Erstellung<br />

von schlagbezogenen Düngeempfehlungen<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Landwirte. Im<br />

Herbst wird damit zur Erfolgskontrolle<br />

festgestellt, wie groß <strong>die</strong> Nitratmenge<br />

ist, <strong>die</strong> über den Winter<br />

potenziell aus dem Boden in das<br />

Grundwasser ausgewaschen werden<br />

kann. Weiterhin können anhand <strong>die</strong>ser<br />

Bodenuntersuchungen unter Berücksichtigung<br />

von Düngermengen,<br />

Bodenbearbeitung und Ernteerträgen<br />

schlagbezogene Stickstoffbilanzen<br />

aufgestellt und <strong>die</strong> individuellen<br />

Optimierungsmöglichkeiten <strong>für</strong> das<br />

Dünge- und Bewirtschaftungsmanagement<br />

abgeleitet werden. Aktuell<br />

werden 275 Flächen beprobt; Zielsetzung<br />

nach Erreichen der letzten<br />

Umsetzungsstufe sind ca. 700 Dauerbeobachtungsflächen.<br />

Die Nmin-Gehalte werden anonymisiert<br />

und Formatvorgaben des<br />

Landes Hessen folgend an das Hessische<br />

Landesamt <strong>für</strong> Umwelt und<br />

Geologie (HLUG) gemeldet und fließen<br />

dort in <strong>die</strong> hessenweite Bewertung<br />

der WRRL-Umsetzung ein.<br />

Die Gruppe der Leitbetriebe<br />

schließlich wird intensiv individuell<br />

beraten, etwa zur Düngeplanung.<br />

Sie stellen außerdem Betriebsdaten<br />

<strong>für</strong> Stickstoffbilanzen<br />

Bild 2. Elemente der WRRL-Beratung im Hessischen Ried.<br />

zur Verfügung, mit denen <strong>die</strong> betriebsüblich<br />

gedüngten Stickstoffmengen<br />

und deren Veränderung<br />

durch <strong>die</strong> Beratung ermittelt werden<br />

können. Die Ergebnisse der<br />

Hoftorbilanzen werden wie <strong>die</strong><br />

Daten der Dauerbeobachtungsflächen<br />

anonymisiert dem HLUG <strong>für</strong><br />

hessenweite Auswertungen zur<br />

Verfügung gestellt. Für das gesamte<br />

Hessische Ried wird eine<br />

Anzahl von etwa 90 Leitbetrieben<br />

angestrebt.<br />

In Bild 2 sind relevante Elemente<br />

der WRRL-Beratung beispielhaft<br />

dargestellt.<br />

Bild 3. Fachschale LandManager: Kooperationsverwaltung mit detailliertem Flächen- und Zeitmanagement.<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 575


| FOKUS<br />

|<br />

<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong><br />

Einsatz der GIS-Applikation<br />

Landmanager<br />

Zur nachhaltigen und effizienten Umsetzung<br />

der Beratungsarbeit ist ein<br />

strukturiertes Management der umfangreichen<br />

Betriebs- und Flächendaten<br />

inklusive Historie erforderlich.<br />

Zu den Landwirten müssen Adressen,<br />

Betriebsdaten, Ergebnisse der Hoftorbilanzen<br />

und Informationen über erfolgte<br />

Kontakte verwaltet werden.<br />

Flächenspezifisch sind Bewirtschafter,<br />

jeweils angebaute Kulturen und erfolgte<br />

Bewirtschaftungsmaßnahmen,<br />

Status als Dauerbeobachtungs- oder<br />

Versuchsflächen sowie <strong>die</strong> Ergebnisse<br />

der Bodenproben zu erfassen und<br />

historisch zu speichern.<br />

Hier<strong>für</strong> kommt beim WHR <strong>die</strong><br />

spezifische Flächenmanagement-GIS-<br />

Fachschale LandManager zum Einsatz.<br />

Bild 4. Digitale InVeKoS-Daten (Hessen) als Grundlage <strong>für</strong> <strong>die</strong> Verwaltung und Darstellung von Nutzungen, Betrieben, Nmin-<br />

Beprobungen, Nährstoffbilanzen, Kontrollen.<br />

Bild 5. HLUG-Berichtsvorgaben und automatischer Export aus LandManager-Berichten.<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong> | FOKUS |<br />

LandManager ist eine Erweiterung<br />

<strong>für</strong> ArcGIS (ESRI) und ist speziell <strong>für</strong><br />

<strong>die</strong> Umsetzung eines nachhaltigen<br />

Kooperationsmanagements in <strong>Wasser</strong>schutz-<br />

und WRRL-Gebieten konzipiert<br />

worden. Es werden spezifische<br />

Formulare und Funktionen <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

Durchführung von Bodenprobennahmen,<br />

Nutzungs- und Bewirtschafterfortschreibungen,<br />

Ausgleichszahlungen,<br />

Kontrollen, Hoftor-, Feld-/Stallund<br />

Schlagbilanzen sowie Düngeempfehlungen<br />

bereitgestellt. Dabei<br />

wird ein detailliertes Flächenmanagement<br />

mit der Verbindung von wichtigen<br />

Flächenebenen (Flurstücke, Schlagdaten,<br />

Naturschutzdaten etc.) und<br />

gleichzeitig <strong>die</strong> zeitbezogene Haltung<br />

aller Geo- und Sachdaten aufgesetzt.<br />

Für den Aufbau des Gebietes in<br />

LandManager wurden im ersten<br />

Schritt <strong>für</strong> das gesamte Maßnahmengebiet<br />

digitale Flurkarten und <strong>die</strong><br />

ebenfalls in digitaler Form vorliegenden<br />

InVeKos-Schlagdaten eingelesen<br />

und untereinander in Beziehung<br />

gesetzt. Sowohl <strong>die</strong> Flurkarten als auch<br />

<strong>die</strong> InVeKos-Daten können in Land-<br />

Manager automatisch fortgeschrieben<br />

werden, sodass eine direkte Historie<br />

der Nutzungs- und Bewirtschafteränderungen<br />

<strong>für</strong> das gesamte Maßnahmengebiet<br />

aufgebaut werden<br />

kann. Für <strong>die</strong> spezifischen Dauerbeobachtungsflächen<br />

werden von<br />

den Beratern noch zusätzlich exakte<br />

Nutzungsaufnahmen mit Zwischenfruchtanbau,<br />

Bodenprobennahmen,<br />

Kontrollen, Kontakten mit den Landwirten<br />

und auch Nährstoffbilanzierungen<br />

auf Schlag- und Betriebsebene<br />

verwaltet.<br />

Um <strong>die</strong> Berichtspflichten an<br />

das HLUG direkt aus LandManager<br />

Nachhaltiges Gebietsmonitoring<br />

zur Zielerreichung<br />

Durch <strong>die</strong> manuellen und automatisierten<br />

Fortschreibungen aller<br />

Geo- und Sachdaten mit exakten<br />

Gültigkeitsintervallen können<br />

neben aktuellen Auswertungen<br />

auch Zeitreihen und Trends z. B.<br />

der Kulturfolgen, Boden-Nmin-<br />

Werte oder auch Nährstoffbilanzen<br />

über längere Zeiträume abgebildet<br />

werden. Dadurch können<br />

Brennpunkte lokalisiert und<br />

<strong>die</strong> Beratung der Landwirte räumlich<br />

differenziert durchgeführt<br />

werden. Somit wird über <strong>die</strong> Zeit<br />

eine exakte Grundlage <strong>für</strong> ein<br />

nachhaltiges Gebietsmonitoring<br />

Bild 6. Zeitreihen über Nährstoffbilanzen und Nmin-Beprobungen in Berichts-, Diagramm- und Kartenform.<br />

umsetzen zu können, wurden spezifische<br />

Anpassungen in LandManager<br />

vorgenommen, <strong>die</strong> <strong>die</strong> hessischen<br />

Vorgaben berücksichtigen.<br />

Somit können nun <strong>die</strong> WRRL-<br />

Berichtspflichten erfüllt und Bodenprobennahmen,<br />

Ackerschlagkarteien,<br />

Schlag- und Hoftorbilanzen,<br />

Nutzungsaufnahmen und<br />

Kommunikationstätigkeiten direkt<br />

in LandManager durchgeführt und<br />

dokumentiert werden.<br />

aufgebaut und eine nachvollziehbare<br />

Dokumentation und Bewertung<br />

der Maßnahmen ermöglicht,<br />

<strong>die</strong> zum Erreichen der geforderten<br />

Ziele aus der WRRL umgesetzt<br />

wurden.<br />

Kontakt:<br />

ZEBRIS Jürgen Brendel und Gernot Rücker GbR,<br />

Geoinformationssysteme und Consulting,<br />

Lipowskystraße 26,<br />

D-81373 München,<br />

Tel. (089) 1893789-30,<br />

Fax (089) 1893789-39,<br />

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

www.zebris.com<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 577


| FOKUS<br />

|<br />

<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong><br />

App zum Brunnen!<br />

Das mobile BrunnenNavi der Stadt Sindelfingen<br />

Dr. Holger Schäuble, Tübingen, TERRACS<br />

Bild 1. Tiefbrunnen Krähental mit Beschilderung.<br />

Eisenkappen und Beton<br />

Blechkappen, gusseiserne Abdeckungen,<br />

Betonfundamente oder kleine<br />

Pumpstationen – Schacht- und Tiefbrunnen<br />

haben viele Gesichter, mit<br />

denen sie sich dem Betrachter in und<br />

um Sindelfingen präsentieren (Bild 1).<br />

Auch im Zeitalter von Fernwasserleitungen<br />

bilden sie ein wichtiges Fundament<br />

der kommunalen <strong>Wasser</strong>versorgung.<br />

Und das nicht nur in<br />

Sindelfingen, wo knapp 20 % des<br />

Trinkwassers immer noch aus eigenen<br />

Bohrbrunnen gewonnen werden.<br />

Lokale Bohrbrunnen leisten nicht nur<br />

einen wichtigen Beitrag zur kommunalen<br />

Trinkwasserautonomie, sie<br />

sichern auch <strong>die</strong> Versorgung der Bevölkerung<br />

in Krisenzeiten, bei Naturkatastrophen,<br />

technischen Defekten<br />

oder Notfällen aller Art (terroristischen<br />

Anschlägen, Ausfall der Fernwasserversorgung,<br />

o. ä.).<br />

Aufgrund der mengenmäßigen<br />

Dominanz der Fernwasserversorgung<br />

sind <strong>die</strong> lokalen Bohrbrunnen<br />

in Sindelfingen etwas in den Hintergrund<br />

getreten. Von insgesamt acht<br />

sind nur noch drei dauerhaft in Betrieb.<br />

Die restlichen sind entweder<br />

komplett stillgelegt oder werden als<br />

Reservebrunnen nur noch wenige<br />

Male im Jahr betrieben. Ähnliches<br />

gilt <strong>für</strong> viele Quellen und Quellfassungen<br />

im Gemarkungsgebiet. Im<br />

Gegensatz zu früheren Zeiten werden<br />

<strong>die</strong>se nur noch vereinzelt <strong>für</strong> Bewässerungszwecke<br />

genutzt. So besteht<br />

<strong>die</strong> Gefahr, dass wichtige Informationen<br />

zu Trinkwasserbohrungen,<br />

Quellen und Quellfassungen im Notfall<br />

nicht mehr zur Verfügung stehen,<br />

sei es weil alte <strong>Wasser</strong>meister schon<br />

im Ruhestand sind oder Bohrprofile<br />

und Standortangaben nur noch als<br />

vergilbte Aufzeichnungen in vergessenen<br />

Archiven existieren.<br />

Um <strong>die</strong>sen Missstand zu beheben,<br />

haben Stadt und Stadtwerke Sindelfingen<br />

zusammen mit der Tübinger<br />

Firma TERRACS (www.terracs.com)<br />

eine Smartphone-App entwickelt,<br />

<strong>die</strong> alle Bohrbrunnen, Quellfassungen<br />

und Quellen im Sindelfinger<br />

Gebiet enthalten und archiviert<br />

sind. Neben grundlegenden Informationen<br />

sind auch Standortkoordinaten<br />

zu allen Brunnen und Quellen<br />

enthalten. Mit dem GPS des<br />

Smartphones können <strong>die</strong>se schnell<br />

und einfach gefunden werden,<br />

auch von weniger spezialisierten<br />

Mitarbeitern. So lassen sich im Notfall<br />

alle notwendigen Maßnahmen<br />

ohne Zeitverzug treffen.<br />

Neben rein internen Zwecken<br />

<strong>die</strong>nt das Sindelfinger Brunnen-<br />

Navi jedoch auch der Information<br />

der Öffentlichkeit. Zusammen mit<br />

einer zusätzlichen Beschilderung<br />

an jedem Bohrbrunnen (Bild 1)<br />

zeigt das BrunnenNavi, welcher<br />

Aufwand zur Gewinnung von<br />

Trinkwasser betrieben werden<br />

muss. Sauberes Trinkwasser<br />

kommt nicht einfach aus dem<br />

<strong>Wasser</strong>hahn, sondern muss aufwendig<br />

gefördert und aufbereitet<br />

werden.<br />

Das BrunnenNavi in Aktion<br />

Das Sindelfinger BrunnenNavi ist eine<br />

App <strong>für</strong> Smartphones, Tablets und<br />

Web-PCs. Es liegt in drei Versionen<br />

vor, als native App <strong>für</strong> Android (seit<br />

Februar 2014), als native App <strong>für</strong><br />

Apple iOS (iPhone, iPad, iPod-Touch;<br />

ab Mai 2014), sowie optional als<br />

Web-App <strong>für</strong> alle Browser mit HTML5-<br />

Unterstützung (seit März 2012). Aufbau<br />

und Be<strong>die</strong>nung sind bei allen<br />

Versionen weitgehend identisch.<br />

Das BrunnenNavi besteht aus vier<br />

verschiedenen Seiten, <strong>die</strong> über ein<br />

Menü aufgerufen werden können.<br />

Die Startseite vermittelt einen Überblick<br />

zu Inhalt und Be<strong>die</strong>nung<br />

(Bild 2, links), <strong>die</strong> Wissensseite liefert<br />

interessante Informationen zur Trinkwassergewinnung<br />

und zur Hydrologie<br />

von Sindelfingen (Bild 2, Mitte).<br />

Der Hauptteil des BrunnenNavi<br />

zeigt alle Brunnen- und Quellen in<br />

Sindelfingen (Bild 2, rechts). Über einen<br />

einfachen Fingerdruck können Informationen<br />

zu 17 verschiedenen Standorten<br />

abgerufen werden, d. h. Bohrbrunnen,<br />

betonierte Quellfassungen<br />

und einfache Quellaustritte in freiem<br />

Gelände. Bei den Bohrbrunnen sind<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong> | FOKUS |<br />

Bild 2. Das BrunnenNavi auf einem Smartphone. Startseite (links), Seite<br />

mit allgemeinen Infos (Mitte) sowie Auswahl von Brunnen und Quellen<br />

(rechts).<br />

Bild 3. Detaillierte Informationen im BrunnenNavi am Beispiel des<br />

Bohrbrunnens „Krähental“. Die Informationsseite kann von oben nach<br />

unten gescrollt werden (hier: von links nach rechts).<br />

auch grafisch aufbereitete Bohrprofile<br />

mit zusätzlichen Informationen enthalten,<br />

z. B. der Bohrtiefe und den<br />

Ausbaustufen, den Filterstrecken, der<br />

Geologie sowie den Grundwasserschwankungen<br />

im Untergrund (Bild 3).<br />

Die Bohrprofile wurden speziell aus<br />

den z. T. über 100 Jahre alten originalen<br />

Bohrbeschreibungen und<br />

-protokollen erstellt. Durch <strong>die</strong> einheitliche<br />

und vereinfachte Darstellung<br />

werden <strong>die</strong> Eigenschaften aller<br />

Trinkwasserbrunnen (Tiefbrunnen<br />

und Schachtbrunnen) auch dem Laien<br />

leicht verständlich. So bekommt der<br />

Bürger ein Gefühl <strong>für</strong> <strong>die</strong> speziellen<br />

Probleme der Trinkwassergewinnung<br />

an den einzelnen Standorten.<br />

Die Standorte der Brunnen und<br />

Quellen werden in einem separaten<br />

Kartenfenster dargestellt, aktive<br />

Brunnen, stillgelegte Brunnen und<br />

Quellen mit jeweils eigenen Icons<br />

(Bild 4). Über einen Schiebeschalter<br />

kann das GPS des Gerätes (Smartphone<br />

oder Tablet) aktiviert werden.<br />

Der aktuelle Standort wird dann auf<br />

der Karte angezeigt und jede Sekunde<br />

aktualisiert. So führt das Brunnen-<br />

Navi den wissensdurstigen Bürger<br />

schnell und einfach zum Ziel.<br />

Das Sindelfinger BrunnenNavi<br />

<strong>für</strong> iOS und Android ist eine native<br />

App, bei der sich alle Informationen<br />

und das gesamte Kartenmaterial<br />

auf dem jeweiligen Gerät befinden.<br />

Im Gegensatz zu anderen<br />

Gas, <strong>Wasser</strong>,<br />

Fernwärme, <strong>Abwasser</strong>,<br />

Dampf, Strom<br />

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

Grasstraße 11 • 45356 Essen<br />

Telefon (02 01) 8 61 48-60<br />

Telefax (02 01) 8 61 48-48<br />

www.aquadosil.de<br />

Vollständige Funktionalität unter<br />

WINDOWS, Projektverwaltung,<br />

Hintergrundbilder (DXF, BMP, TIF, etc.),<br />

Datenübernahme (ODBC, SQL), Online-<br />

Hilfe, umfangreiche GIS-/CAD-<br />

Schnittstellen, Online-Karten aus Internet.<br />

Stationäre und dynamische Simulation,<br />

Topologieprüfung (Teilnetze),<br />

Abnahmeverteilung aus der Jahresverbrauchsabrechnung,<br />

Mischung von<br />

Inhaltsstoffen, Verbrauchsprognose,<br />

Feuerlöschmengen, Fernwärme mit<br />

Schwachlast und Kondensation,<br />

Durchmesseroptimierung, Höheninterpolation,<br />

Speicherung von<br />

Rechenfällen<br />

I NGE N I E U R B Ü R O FIS C H E R — U H R I G<br />

WÜRTTEMBERGALLEE 27 14052 BERLIN<br />

TELEFON: 030 — 300 993 90 FAX: 030 — 30 82 42 12<br />

INTERNET: WWW.STAFU.DE<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 579


| FOKUS<br />

|<br />

<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong><br />

Bild 4. Das BrunnenNavi auf einem Tablet. Kartenoberfläche mit GPS-<br />

Navigation (Schiebeschalter rechts oben).<br />

angebracht, das neben standorttypischen<br />

Informationen auch einen<br />

sogenannten QR-Barcode enthält.<br />

Wenn ein Passant <strong>die</strong>sen mit einem<br />

QR-Barcode-Reader abfotografiert,<br />

startet eine Web-App, welche <strong>die</strong><br />

passende Seite zum entsprechenden<br />

Standort öffnet (Bild 5). Diese<br />

Web-App befindet sich auf der Homepage<br />

der Stadt Sindelfingen unter:<br />

www.sindelfingen.de/brunnennavi<br />

Die Montage von QR-Barcodeschildern<br />

wurde von den Stadtwerken<br />

Sindelfingen vorgenommen, um auch<br />

Personengruppen zu erreichen, <strong>die</strong><br />

kein Smartphone besitzen (= Infos auf<br />

dem Schild) oder Personengruppen,<br />

<strong>die</strong> bisher noch nichts vom Sindelfinger<br />

BrunnenNavi mitbekommen<br />

haben. Dadurch werden Menschen<br />

angesprochen, <strong>die</strong> sich mehr in der<br />

Natur und weniger im Internet bewegen...und<br />

auf <strong>die</strong>se Weise trotzdem<br />

wieder ins Internet gelangen.<br />

Links:<br />

Hauptseite des BrunnenNavi auf der Homepage<br />

der Stadt Sindelfingen:<br />

www.sindelfingen.de/brunnennavi<br />

BrunnenNavi, Android-App auf dem Google<br />

Play Store:<br />

https://play.google.com/store/apps/<br />

details?id=app.brunnennavi.sindelfingen<br />

Smartphone-Apps, <strong>die</strong> auf Google<br />

Maps oder ähnlichen Web<strong>die</strong>nsten<br />

aufsetzen, braucht das BrunnenNavi<br />

keinen Internetzugang<br />

und funktioniert daher immer und<br />

überall, auch wenn sich ein Karten<strong>die</strong>nst<br />

abschalten sollte oder<br />

aufgrund schlechter Empfangsbedingungen<br />

nicht verfügbar ist.<br />

Das Kartenmaterial stammt ausschließlich<br />

aus frei verwendbaren<br />

Quellen, u. a. OpenStreetMap, einzelnen<br />

Datensätzen des Bundesamtes<br />

<strong>für</strong> Kartografie und Geodäsie sowie<br />

den Höhenmodellen der NASA. Auf<br />

Bild 5. BrunnenNavi im Gelände.<br />

Informationen über Vor-Ort-Beschilderung<br />

mit QR-Barcodes.<br />

<strong>die</strong>se Weise wird etwaigen Problemen<br />

mit Copyright oder ausufernden<br />

Kosten aus dem Weg gegangen.<br />

QR-Barcodes und das<br />

BrunnenNavi<br />

Das BrunnenNavi ist als Download<br />

über den Google Play Store und<br />

den Apple App Store erhältlich (s.<br />

Links im Anhang). Man kann jedoch<br />

auch direkt im Gelände auf eine<br />

spezielle Version des BrunnenNavi<br />

zugreifen und zwar ohne vorherige<br />

Installation. An jedem Brunnen und<br />

an jeder Quelle ist ein kleines Schild<br />

BrunnenNavi, iOS-App auf dem Apple App<br />

Store (ab Mai 2014):<br />

Link wird auf der Hauptseite des Brunnen-<br />

Navi (s.o.) bekanntgegeben<br />

Kontakt:<br />

Dr. Holger Schäuble,<br />

TERRACS, Tübingen,<br />

E-Mail: schaeuble@terracs.com<br />

www.terracs.com<br />

Dipl.-Geol. Inge Neeb,<br />

Bauamt der Stadt Sindelfingen,<br />

E-Mail: inge.neeb@sindelfingen.de<br />

http://www.sindelfingen.de/servlet/PB/<br />

menu/1212907_l1/index.html<br />

Walter Kremp,<br />

Bauamt der Stadt Sindelfingen,<br />

E-Mail: walter.kremp@sindelfingen.de<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong> | FOKUS |<br />

Weltweiter<br />

Fernzugriff<br />

Fernwirken<br />

Alarmieren<br />

Fernwarten<br />

… sicher und zuverlässig<br />

Überwachen Sie Ihre dezentralen<br />

An lagen und kommunizieren Sie sicher<br />

mit ent fernt gelegenen Anlagenteilen<br />

oder mobilen Maschinen.<br />

• Modems und Router <strong>für</strong> den weltweiten<br />

und universellen Fern zugriff auf<br />

Steuerungen und Ethernet- Netzwerke<br />

• Security-Router <strong>für</strong> sichere<br />

VPN- Verbindungen mit IPsec-<br />

Verschlüsselung<br />

• SPS und Software zur Steuerung<br />

entfernter Anlagenteile und zum<br />

stetigen Anlagenüberblick<br />

Mehr Informationen unter<br />

Telefon (0 52 35) 3-1 20 00 oder<br />

phoenixcontact.de/<br />

fernkommunikation<br />

ION02-13.001.L1.2013 © PHOENIX CONTACT 2014<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 581


| FOKUS<br />

|<br />

<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong><br />

Schnelle Bestandsdatenerfassung und Kalkulation<br />

mit iTWO und STRATIS<br />

Intelligente Scanning-Lösung <strong>für</strong> Sanierungsmaßnahmen im Straßenbau von RIB<br />

In der Erhaltung des Straßenbestandes<br />

wünschen sich Kommunen<br />

durchweg nachhaltige Lösungen<br />

statt weiterer provisorischer Flickenteppiche.<br />

Die Programmoption<br />

Scan2Model <strong>für</strong> <strong>die</strong> RIB-Programme<br />

iTWO und STRATIS unterstützt in<br />

Bestandsdatenerfassung sowie Kalkulation<br />

und Kostenmanagement.<br />

Bauunternehmen können ihren<br />

Auftraggebern so in einer frühen<br />

Planungsphase aufzeigen, wieviel<br />

eine geplante Sanierungsmaßnahme<br />

am Ende tatsächlich kostet.<br />

Auch kosteneffizientere Alternativen<br />

sind mit dem <strong>IT</strong>-System von RIB<br />

schnell erstellt.<br />

Das Prinzip von Scan2Model: Eine<br />

schnelle Bestandsdatenerfassung ist<br />

heute mit unterschiedlichen Laserscanverfahren<br />

möglich. Je nach Genauigkeitsanspruch<br />

können beispielsweise<br />

terrestrische, kinematische oder<br />

Airborne-Verfahren eingesetzt werden.<br />

Die Schnelligkeit und Qualität<br />

hat einen Nachteil: Es entstehen riesige<br />

Datenvolumen, <strong>die</strong> <strong>für</strong> Folgeprozesse<br />

nicht immer sinnvoll sind.<br />

Die <strong>für</strong> den Straßenbau charakteristischen,<br />

fließenden Bruchkanten<br />

lassen sich mithilfe der <strong>IT</strong>-Lösung<br />

schnell und simpel auffinden. Das<br />

System erkennt Bruchkanten vollautomatisch<br />

in Scanwolken und berücksichtigt<br />

<strong>die</strong>se in den daraus entstehenden<br />

Digitalen Geländemodellen.<br />

Das Datenvolumen kann in der Lösung<br />

Scan2Model auf relevante Projektinformationen<br />

reduziert werden.<br />

Ferner sind Soll-/Ist-Vergleiche von<br />

Infrastrukturmodellen direkt in der<br />

Scanwolke möglich. Für <strong>die</strong> Kostenschätzung<br />

und -berechnung können<br />

schließlich sämtliche aufgenommenen<br />

Grundlagendaten gemeinsam mit<br />

den Inhalten der geplanten Sanierungsmaßnahme<br />

in <strong>die</strong> Kalkulation<br />

im iTWO-Kostenmanagement transferiert<br />

werden.<br />

© RIB Deutschland GmbH<br />

Die Regierung setzt Projekte zur<br />

Sanierung bestehender Straßen <strong>für</strong><br />

<strong>die</strong> nächsten Jahre klar vor Neubaumaßnahmen.<br />

So plant etwa Winfried<br />

Herrmann (Grüne), Verkehrsminister<br />

in Baden-Württemberg, <strong>für</strong><br />

2014 sowie <strong>die</strong> darauffolgenden Jahre<br />

Investitionen von rund 100 Mio. jährlich<br />

in den Straßenerhalt. Für Neuund<br />

Ausbaumaßnahmen sind in<br />

<strong>die</strong>sem Bundesland innerhalb der<br />

nächsten zehn Jahre nur rund 40 Mio.<br />

Euro pro Jahr vorgesehen. Die Kommunen<br />

fordern dabei eine nachhaltige<br />

Sanierung nach aktuellen Querschnittstypen,<br />

angepasst an <strong>die</strong> Verkehrssituation.<br />

Denn Landesstraßen<br />

in Baden-Württemberg, wie etwa <strong>die</strong><br />

Über <strong>die</strong> RIB-Gruppe<br />

L353 im Nordschwarzwald, <strong>die</strong> zu<br />

einem Großteil aus Schlaglochpisten<br />

und Flickenteppichen besteht, gibt<br />

es im Land zuhauf. Eine langfristige<br />

Lösung des Problems ist mit einer<br />

simplen Erneuerung des Belags nicht<br />

zu bewerkstelligen. Hier sind sich <strong>die</strong><br />

Interessenvertreter in den Kommunen<br />

nicht nur innerhalb Baden-Württembergs<br />

einig.<br />

Kontakt:<br />

RIB Deutschland GmbH,<br />

Andreas Dieterle,<br />

Vaihinger Straße 151,<br />

D-70567 Stuttgart,<br />

E-Mail: andreas.<strong>die</strong>terle@rib-software.com,<br />

www.rib-software.com<br />

Mit über 15 000 Kunden zählt <strong>die</strong> RIB-Gruppe mit Hauptsitz in Stuttgart<br />

zu den größten Softwareanbietern im Bereich technische ERP-<br />

Lösungen <strong>für</strong> das Bauwesen. Gegründet im Jahre 1961 hat RIB in<br />

Deutschland eine marktführende Position erzielt. Die weltweit größten<br />

Bauunternehmen, öffentliche Verwaltungen, Architektur- und<br />

Ingenieurgesellschaften sowie Großunternehmen im Bereich des Industrie-<br />

und Anlagenbaus rund um den Globus optimieren ihre Planungs-<br />

und Bauprozesse durch den Einsatz von RIB-Softwaresystemen.<br />

RIB ist in den Regionen EMEA, Nordamerika und APAC mit<br />

eigenen Niederlassungen vertreten.<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong> | FOKUS |<br />

CARD/1: Partnerschaft mit aRES Datensysteme<br />

Eine interessante Ankündigung<br />

seitens des CARD/1-Herstellers<br />

(der IB&T Unternehmensgruppe):<br />

Im September letzten Jahres wurde<br />

<strong>die</strong> Zusammenarbeit mit dem<br />

Spezialisten <strong>für</strong> <strong>Wasser</strong>wirtschafts-<br />

Lösungen aRES Datensysteme bekanntgegeben.<br />

Zwar ist CARD/1 bereits<br />

ein umfangreiches System <strong>für</strong><br />

den Ingenieurtiefbau mit zahlreichen<br />

Fachanwendungen, dennoch<br />

gibt es Anwender, <strong>die</strong> sich seit vielen<br />

Jahren praktikablere Lösungen<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Kanal- und Leitungsplanung<br />

wünschen. Die IB&T Gruppe kann<br />

<strong>die</strong>se Lücke zwischen anderen starken<br />

Themen, wie z. B. der Straßenplanung,<br />

jetzt schließen.<br />

So sind ab sofort <strong>die</strong> von aRES entwickelten<br />

– und von CADdy und GEOvision³<br />

bekannten – Tiefbaumodule<br />

unter dem traditionellen Dach von<br />

CARD/1 verfügbar. Unmittelbar nach<br />

Vereinbarung der Kooperation wurde<br />

fleißig an der Umsetzung gearbeitet,<br />

sodass nach sehr kurzer Zeit <strong>die</strong> Module<br />

jetzt angeboten werden können.<br />

Erste Anwender von CARD/1 haben<br />

bereits erfolgreich <strong>die</strong> bisherigen<br />

Module <strong>für</strong> <strong>die</strong> Kanalplanung<br />

abgelöst und sind auf <strong>die</strong> ganzheitlichen<br />

neuen Lösungen umgestiegen.<br />

Zielgruppe sind aber nicht nur<br />

CARD/1-Anwender, <strong>die</strong> bereits seit<br />

vielen Jahren mit der „alten“ Kanalplanung<br />

gearbeitet haben. Gerade<br />

Ingenieurbüros und Dienstleister<br />

<strong>für</strong> städtische oder kommunale Unternehmen<br />

können durch das neue<br />

Portfolio ihr eigenes Dienstleistungsangebot<br />

erweitern. So gibt<br />

es neben der klassischen Kanalplanung<br />

auch Fachanwendungen <strong>für</strong><br />

neue Themen wie:<br />

••<br />

<strong>die</strong> Planung von <strong>Wasser</strong>versorgungsnetzen,<br />

•<br />

<strong>die</strong> Bestandsdokumentation sowie<br />

• <strong>die</strong> Zustandsbewertung und<br />

Sanierung von <strong>Abwasser</strong>kanälen.<br />

Ein weiteres Ziel der Kooperation ist<br />

es, Unternehmen anzusprechen, deren<br />

Mitarbeiter vielleicht noch auf Arbeitsplätzen<br />

mit den alten aRES Tiefbaumodulen<br />

unter GEOvision³ arbeiten.<br />

Weil dort <strong>die</strong> Verfügbarkeit mit einem<br />

Softwarestand von März 2012 eingestellt<br />

wurde, können <strong>die</strong>se Arbeitsplätze<br />

jetzt mit dem kostengünstigeren<br />

CARD/1 ausgestattet werden.<br />

Kontakt: aRES Datensysteme,<br />

Willy-Brandt-Str. 44/2, D-06110 Halle (Saale),<br />

Tel. (0345) 1227779-0, Fax (0345) 1227779-9,<br />

E-Mail: peter.mueller, @aresdata.de,<br />

www.aresData.de, www.cseTools.de<br />

12. Forum<br />

Erfahrungsaustausch TV-V<br />

24. bis 25. Juni 2014, Gelsenkirchen<br />

Wissen ist unsere Energie.<br />

Treffen Sie Führungskräfte und Fachverantwortliche aus dem<br />

Personalbereich auf dem bewährten Forum.<br />

Jetzt anmelden: www.ew-online.de/tv-v<br />

• Entscheidungen und Schwerpunkte aus der Tarifrunde 2014<br />

• Neuer Tarifvertrag zur Bewältigung des demografischen Wandels im<br />

Nahverkehr: Inhalte und Umsetzung im Unternehmen<br />

• Psychische Belastung am Arbeitsplatz – Ursachen, Folgen und<br />

präventive Maßnahmen<br />

• „Kampf um <strong>die</strong> besten Köpfe“ – Nachwuchsgewinnung im<br />

Profi-Fußball am Beispiel von Schalke 04<br />

• Ausgewählte Urteile zum Arbeits- und Tarifrecht <strong>für</strong> Personaler und<br />

Betriebsräte<br />

• Aktuelles zur Zusatzversorgung<br />

EW Me<strong>die</strong>n und Kongresse<br />

Reinhardtstraße 32 | 10117 Berlin<br />

Kontakt:<br />

aurica.bloom@ew-online.de<br />

Besuchen Sie uns unter:<br />

www.ew-online.de<br />

Telefon 0 30 / 28 44 94-0<br />

Telefax 0 30 / 28 44 94-170<br />

Mai 2014<br />

info@ew-online.de | www.ew-online.de <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 583


| FOKUS<br />

|<br />

<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong><br />

BARTHAUER unterstützt das neue<br />

ISYBAU-Austauschformat XML-2013<br />

BARTHAUER setzt das neue ISYBAU-Austauschformat als erster Softwarehersteller in <strong>die</strong> Praxis um und<br />

erweitert PIETS und das Netzinformationssystem BaSYS um Unterstützung des neuen Formats. Mit PIETS<br />

Online bietet BARTHAUER eine kostenlose Testmöglichkeit <strong>für</strong> ISYBAU-Dateien, <strong>die</strong> ebenfalls bereits das<br />

neue ISYBAU-XML-2013 Austauschformat berücksichtigt.<br />

Bei dem neuen Austauschformat<br />

ISYBAU XML-2013 handelt es<br />

sich um eine konsequente Fortschreibung<br />

des ISYBAU-Formates<br />

XML-2006. Es wurden Anregungen<br />

aus der Praxis aufgenommen und<br />

fachliche Anforderungen umgesetzt.<br />

Dabei handelt es sich um Detailergänzungen,<br />

wie z. B. eine optimierte<br />

Struktur zum Austausch von<br />

Ergebnissen aus Dichtheitsprüfungen.<br />

Weiterhin besteht nun <strong>die</strong><br />

Möglichkeit, Informationen über Koordinatenbezugssysteme<br />

(CRS) auszutauschen.<br />

So können jetzt auch<br />

ISYBAU-Daten ohne weitere Transformierungen<br />

in vorhandene Datenbestände<br />

integriert werden.<br />

Die ISYBAU-Austauschformate ermöglichen<br />

einen standardisierten,<br />

DV-orientierten einheitlichen und<br />

konsistenten Austausch aller abwassertechnischen<br />

Daten, <strong>die</strong> z. B. zum Bau<br />

und zur Planung, aber auch zum Betrieb<br />

der Anlagen benötigt werden.<br />

Die ISYBAU-Austauschformate wurden<br />

ursprünglich <strong>für</strong> den Austausch<br />

von Daten in Liegenschaften des<br />

Bundes konzipiert. Der Begriff ISY-<br />

BAU leitet sich aus „Integriertes DV-<br />

System-Bauwesen“ ab.<br />

Das Handlungskonzept hat sich<br />

jedoch in der Praxis bewährt und ist<br />

daher in der Fachwelt inzwischen<br />

als Standard weit verbreitet. Aus<br />

<strong>die</strong>sem Grunde werden <strong>die</strong> ISYBAU-<br />

Formate konsequent weiterentwickelt,<br />

ergänzt und um zusätzliche<br />

Datenstrukturen erweitert.<br />

Bei der Fortschreibung wurden<br />

ausschließlich Ergänzungen in<br />

mehreren Datenbereichen vorgenommen,<br />

sodass Änderungen der<br />

Struktur oder der bestehenden Inhalte,<br />

sowie Streichungen nicht<br />

erfolgt sind. Diese Vorgehensweise<br />

stellt <strong>die</strong> Abwärtskompatibilität sicher.<br />

Die Barthauer Software GmbH<br />

ist seit mehr als 15 Jahren in <strong>die</strong><br />

Entwicklung des ISYBAU Datenaustauschformats<br />

eingebunden und<br />

hat das Format als erster Softwarehersteller<br />

in seine Produkte integriert.<br />

Als einziger Anbieter auf<br />

dem Markt unterstützt BARTHAUER<br />

seitdem <strong>die</strong> Bearbeitung und Verwaltung<br />

wirklich aller Versionen der<br />

ISYBAU-Formate, sogar gemischt innerhalb<br />

eines Projektes. Ab Version<br />

8.3 Servicepack 3 des Netzinfomationssystems<br />

BaSYS zählt auch ISY-<br />

BAU-XML-2013 dazu. Daten in <strong>die</strong>sem<br />

Format können davon unabhängig<br />

und alternativ mit PIETS,<br />

dem „Professionellen ISYBAU Editier<br />

und Transformations-Studio“ auf<br />

Schema-Konformität geprüft, editiert<br />

und mit angepassten ISYBAU-<br />

Schnittstellen in BaSYS importiert<br />

bzw. aus BASYS exportiert werden.<br />

Anwender, <strong>die</strong> ihre Daten schnell<br />

online testen möchten, können dazu<br />

das kostenlose Tool PIETS Online<br />

(www.barthauer.de/PIETS-Online.<br />

279.0.html) nutzen. Beim Export von<br />

ISYBAU-XML Daten aus BaSYS kann<br />

der Anwender <strong>die</strong> zu exportierende<br />

Formatversion über eine Option im<br />

Export-Assistenten auswählen. Damit<br />

wird insbesondere <strong>für</strong> Ingenieurbüros,<br />

<strong>die</strong> mit mehreren Auftraggebern zusammenarbeiten,<br />

<strong>die</strong> bei BARTHAUER<br />

übliche Multiplattform-Flexibilität in<br />

der Anwendung gewährleistet.<br />

Weitere Informationen:<br />

Die fortgeschriebene Fassung hat <strong>die</strong> Formatversion<br />

Februar 2013 (2013-02). Eine Beschreibung<br />

der Ergänzungen und Anpassungen wird<br />

vom Herausgeber auf der Homepage der Leitstelle<br />

des Bundes <strong>für</strong> <strong>Abwasser</strong>technik (OFD<br />

Niedersachsen) 1 bereitgestellt.<br />

Kontakt:<br />

Barthauer Software GmbH,<br />

Pillaustraße 1a, D-38126 Braunschweig,<br />

Tel. (0531) 23533-0, Fax (0531) 23533-99,<br />

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

1 www.ofd-hannover.de/AWT/AWTDocs/<br />

Aktuelles/Informationen/20130308-ISY-<br />

BAU-ATF-XML.ASP<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong> | FOKUS |<br />

Schnellere Abrechnungsprozesse dank neuer<br />

Datenbanktechnologie<br />

Die Schleupen AG setzt im Rahmen<br />

ihrer Roadmap <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

neue Softwaregeneration Schleupen.CS<br />

zukünftig durchgängig auf<br />

Microsoft SQL Server-Technologie.<br />

Die darauf aufbauenden Anwendungen<br />

kommunizieren mittels<br />

Webservices miteinander, was eine<br />

Prozessverteilung und Parallelisierung<br />

der Abläufe sowie eine einfache<br />

Integration von Drittanwendungen<br />

ermöglicht. Die Stadtwerke<br />

Herborn profitieren durch den Einsatz<br />

der neuen Datenbanktechnologie<br />

bereits von schnelleren Prozessen<br />

bei der Verbrauchsabrechnung<br />

und im Reporting. „Im Vergleich<br />

zum Vorgängersystem haben wir<br />

bei rechenintensiven Prozessen, wie<br />

z. B. der Abrechnung, zwischen fünfbis<br />

zehnfach schnellere Durchlaufzeiten“,<br />

so Markus Christ von den<br />

Stadtwerken Herborn. Das gilt auch<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Reports, mit denen der<br />

Shared Service kontinuierlich Statistiken<br />

aus den Systemen erstellt.<br />

Der <strong>IT</strong>-Bereich des kommunalen<br />

Versorgungsunternehmens, der als<br />

Schleupen Kompetenz-Center zusätzlich<br />

auch <strong>für</strong> <strong>die</strong> komplette <strong>IT</strong><br />

von elf Energieversorgern aus ganz<br />

Deutschland verantwortlich ist, verwaltet<br />

und bearbeitet insgesamt rund<br />

500 000 Verträge im unternehmenseigenen<br />

Rechenzentrum. „Da wir viele<br />

Softwaremodule der Schleupen AG<br />

Unternehmenssitz der Stadtwerke Herborn.<br />

im Einsatz haben, wollten wir frühzeitig<br />

Erfahrungen in Bezug auf <strong>die</strong><br />

Performance der neuen Lösung<br />

sammeln“, so Markus Christ, der als<br />

Leiter des Bereichs SharedService der<br />

Stadtwerke Herborn auch <strong>für</strong> das<br />

Kompetenz-Center verantwortlich ist.<br />

Deutlicher Performancegewinn<br />

In nur zwei Wochen wurden <strong>die</strong> notwendigen<br />

Server im Rechenzentrum<br />

installiert und <strong>die</strong> Stammdaten<br />

aus den Vorgängersystemen übernommen.<br />

Nach der Anpassung der<br />

Schnittstellen an <strong>die</strong> nachgeschalteten<br />

Systeme konnte das Projekt<br />

innerhalb von rund vier Wochen<br />

komplett abgeschlossen werden.<br />

Die <strong>IT</strong>-Experten im Herborner<br />

Rechenzentrum sind nicht nur<br />

von der erheblich verbesserten<br />

Performance begeistert. Sie profitieren<br />

auch intern vom deutlich<br />

geringeren Administrationsaufwand<br />

der neuen Datenbanktechnologie.<br />

Kontakt:<br />

Schleupen AG,<br />

Martina Nawrocki,<br />

Albert-Einstein-Straße 7,<br />

D-31515 Wunstorf,<br />

Tel. (05031) 9631-1410,<br />

Fax (05031) 9631-1993,<br />

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

www.schleupen.de<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 585


| FOKUS<br />

|<br />

<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong><br />

Monitoring-System <strong>für</strong> den <strong>Abwasser</strong>bereich und<br />

<strong>die</strong> Hochwasserprävention<br />

Alle relevanten Daten stets im Blick<br />

Timo Rebstock, Mitarbeiter im Industrie-Management Urban Infrastructure des Bereichs Control & Industry<br />

Solutions, Phoenix Contact Deutschland GmbH, Blomberg<br />

Als fortschrittlicher Energie- und Umwelt<strong>die</strong>nstleister suchte <strong>die</strong> badenova AG & Co. KG nach einer flexiblen<br />

und zukunftssicheren Lösung zur Hochwasser-Prävention. Inline Controller, I/O-Module sowie viele weitere<br />

Komponenten und Systeme von Phoenix Contact sorgen hier nun <strong>für</strong> ein zuverlässiges Management, das sich<br />

einfach be<strong>die</strong>nen sowie bedarfsgerecht an neue Anforderungen anpassen lässt.<br />

Ein moderner Energie- und <strong>Wasser</strong>versorger<br />

muss mehr leisten,<br />

als nur Strom, Erdgas, Wärme und<br />

<strong>Wasser</strong> zu liefern. Er fungiert vielmehr<br />

als Energie- und Umwelt<strong>die</strong>nstleister,<br />

innovativer Technologieanbieter<br />

sowie regionaler Partner<br />

und Berater. In <strong>die</strong>sem Umfeld<br />

zählt <strong>die</strong> badenova AG & Co. KG im<br />

Südwesten Deutschlands zu den<br />

leistungsstärksten Akteuren. Denn<br />

das Unternehmen hat bereits viele<br />

Projekte aus den Bereichen <strong>Wasser</strong>versorgung,<br />

Windkraft, Solarenergie,<br />

<strong>Wasser</strong>kraft und Biomasse erfolgreich<br />

geplant und umgesetzt.<br />

Um <strong>die</strong>s nach aktuellen Standards<br />

realisieren zu können, werden von<br />

den ausschließlich kommunalen<br />

Anteilseignern jedes Jahr 3 % des<br />

Unternehmensgewinns in den Innovationsfonds<br />

<strong>für</strong> Klima- und <strong>Wasser</strong>schutz<br />

investiert.<br />

Vielfältige Überwachungsund<br />

Protokollierungsmöglichkeiten<br />

In Zeiten sich häufender Naturkatastrophen<br />

kommt dem Hochwasserschutz<br />

und dem damit einhergehenden <strong>Abwasser</strong>-Management<br />

eine steigende<br />

Bedeutung zu. Deshalb entwickelt<br />

badenova derzeit im Auftrag der Stadt<br />

Freiburg ein zukunftweisendes Monitoring-System<br />

<strong>für</strong> den <strong>Abwasser</strong>bereich<br />

und lässt es durch Integratoren<br />

installieren. In <strong>die</strong>sem Zusammenhang<br />

werden vielfältige Überwachungs- und<br />

Protokollierungs-Möglichkeiten implementiert,<br />

<strong>die</strong> <strong>für</strong> unterschiedliche Aufgaben<br />

nutzbar sind. Wesentlicher<br />

Die Messstationen des <strong>Abwasser</strong>-Monitoring-Systems sind unter anderem<br />

in einem Wohngebiet installiert.<br />

Bestandteil der Lösung ist das zentrale<br />

Leitsystem, das im ersten Schritt <strong>die</strong><br />

Daten von rund 30 bis 40 Messstellen<br />

erfasst und normgerecht aufzeichnet<br />

(Bild 1).<br />

Die Messstellen leiten beispielsweise<br />

den <strong>Wasser</strong>stand des Regenüberlaufs<br />

sowie der Rückhaltebecken weiter. Außerdem<br />

kontrollieren sie <strong>die</strong> Inhaltstoffe<br />

des <strong>Abwasser</strong>s, um bei Unfällen<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong> | FOKUS |<br />

mit Gefahrenstoff-Transportern im Bereich<br />

der Autobahn oder unzulässiger<br />

Einleitung durch Gewerbetreibende<br />

oder Tankstellen sofort <strong>die</strong> zuständigen<br />

Techniker alarmieren zu können,<br />

sodass entsprechende Maßnahmen<br />

ergriffen werden. Ferner nehmen <strong>die</strong><br />

Messstellen <strong>die</strong> Windgeschwindigkeit<br />

und Niederschlagsmenge sowie zahlreiche<br />

weitere Werte auf und übertragen<br />

<strong>die</strong> Daten an das zentrale Leitsystem.<br />

Auf <strong>die</strong>se Weise ist der Betreiber<br />

jederzeit über den aktuellen Zustand<br />

und das Volumen des <strong>Abwasser</strong>s informiert.<br />

Die Informationen helfen bei<br />

der Steuerung und Verteilung des <strong>Abwasser</strong>flusses.<br />

Durch Gefahrenstoffe<br />

belastetes <strong>Abwasser</strong> kann also zeitnah<br />

in <strong>die</strong> da<strong>für</strong> vorgesehenen Bereiche<br />

abgeleitet werden. Hochwasser wird<br />

auf Becken mit freien Kapazitäten oder<br />

entsprechende Kläranlagen gestreut<br />

respektive in <strong>die</strong> benachbarten Flüsse<br />

transportiert, sofern das Fassungsvermögen<br />

der Regenüberlaufbecken ausgeschöpft<br />

ist.<br />

Flexible Erweiterbarkeit von<br />

Leittechnik und Messstellen<br />

Durch <strong>die</strong> umfangreiche Erfassung<br />

der verschiedenen Messwerte lassen<br />

sich gefahrbringende Situationen<br />

frühzeitig erkennen und passende<br />

Gegenmaßnahmen initiieren. Zu<br />

<strong>die</strong>sem Zweck setzen <strong>die</strong> badenova-<br />

Mitarbeiter zum Beispiel Niederschlagsmenge,<br />

Versickerung und<br />

Füllstände aller Gewerke in Relation<br />

zueinander und interpretieren das<br />

Ergebnis. Anhand der <strong>Wasser</strong>analyse<br />

erfolgt der Vorgang umweltgerecht<br />

und wird durch <strong>die</strong> jeweiligen Protokolle<br />

belegt. Das neue System<br />

bietet zudem den Vorteil, dass <strong>die</strong><br />

gewonnenen Erkenntnisse sowie<br />

<strong>die</strong> historischen Daten in <strong>die</strong> Planung<br />

neuer Anlagen einbezogen<br />

werden können, damit sich <strong>die</strong>se<br />

wirtschaftlicher gestalten und anlegen<br />

lassen.<br />

Offene Standards, aktuelle und<br />

zukunftssichere Technik sowie flexible<br />

Erweiterungsmöglichkeiten sind nur<br />

einige Anforderungen von badenova,<br />

denen das neue Leitsystem gerecht<br />

werden muss. Sie gelten gleichermaßen<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Messstellen wie <strong>für</strong> <strong>die</strong> Leittechnik.<br />

Daher werden sämtliche Daten<br />

mittels Web-Technologie visualisiert,<br />

weshalb sie rund um <strong>die</strong> Uhr an<br />

jedem Ort der Welt zur Verfügung stehen<br />

(Bild 2). Dies hat den Vorteil, dass<br />

der zuständige Mitarbeiter nicht mehr<br />

permanent in der Leitwarte anwesend<br />

sein muss. Er kann vielmehr <strong>die</strong> zahlreichen<br />

anderen Aufgaben erledigen,<br />

<strong>die</strong> seine Tätigkeit auch außerhalb der<br />

Leitwarte mit sich bringen. Um im Störungsfall<br />

schnell auf das Leitsystem<br />

zugreifen, den <strong>Abwasser</strong>-Bereich intelligent<br />

überwachen, dynamische<br />

Bereitschaftssysteme aufbauen sowie<br />

<strong>die</strong> aufgenommenen Werte über einen<br />

langen Zeitraum protokollieren<br />

und umfassend auswerten zu können,<br />

bedarf es einer flexiblen Architektur.<br />

Deshalb basiert das Leitsystem auf der<br />

bereits erwähnten Web- sowie weiteren<br />

innovativen Technologien. Das<br />

Frontend lässt sich somit ohne <strong>die</strong><br />

Installation von Plug-Ins auf jedem<br />

beliebigen Browser anzeigen. Die Grafik<br />

ist vektororientiert konzipiert, also<br />

selbst dann noch gut ablesbar, wenn<br />

sie auf einem kleinen Smartphone<br />

aufgerufen wird.<br />

Zuverlässige Kommunikation<br />

über bewährte Industriestandards<br />

Die erfassten Daten werden mittels<br />

SHDSL-Technik über <strong>die</strong> bestehenden<br />

Leitungen übertragen. Als Kommunikationsprotokoll<br />

verwendet<br />

Bild 1. In der Messstation werden Niederschlag, Windgeschwindigkeit,<br />

Temperatur und Sonneneinstrahlung<br />

aufgenommen und an <strong>die</strong> Leitwarte weitergeleitet.<br />

badenova ODP (Open Data Port). So<br />

ist sichergestellt, dass <strong>die</strong> Daten der<br />

Messstationen nicht verlorengehen.<br />

Denn sollte <strong>die</strong> Online-Verbindung<br />

unterbrochen sein, werden sie mit<br />

einem Zeitstempel versehen sowie<br />

im in <strong>die</strong> Kleinsteuerungen ILC 1xx<br />

integrierten Speicher gepuffert. Ein<br />

externes Speichermedium ist folglich<br />

nicht mehr erforderlich. Tritt ein<br />

Übertragungsfehler auf, erkennt der<br />

Mitarbeiter in der Leitzentrale <strong>die</strong>s<br />

sofort und kann eine gezielte Meldung<br />

an das Wartungspersonal absetzen.<br />

Alle Kommunikationsinformationen<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 587<br />

Bild 2. In der<br />

Leitstelle laufen<br />

sämtliche<br />

Daten zusammen;<br />

alle Stationen<br />

werden<br />

hier visualisiert,<br />

wobei<br />

mehrere Mitarbeiter<br />

zeitgleich<br />

von jedem Ort<br />

der Welt auf<br />

<strong>die</strong> Informationen<br />

zugreifen<br />

können.


| FOKUS<br />

|<br />

<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong><br />

Bild 3. Die Ethernet-Daten werden über bestehende<br />

Zweidraht-Leitungen übertragen.<br />

großen Wert auf eine offene Kommunikation<br />

und Struktur sowie <strong>die</strong> einfache<br />

Handhabung gelegt. Vor <strong>die</strong>sem<br />

Hintergrund werden zur Datenübertragung<br />

ausschließlich etablierte<br />

Industriestandards eingesetzt.<br />

Einfache Erfassung, Verarbeitung<br />

und Zwischenspeicherung<br />

der Messwerte<br />

Die Messstationen fungieren als Augen<br />

und Ohren des Systems. Aufgrund<br />

der vielen unterschiedlichen<br />

Funktionen ist auch hier ein hohes<br />

Maß an Flexibilität gefragt. Daher<br />

haben sich <strong>die</strong> badenova-Mitarbeiter<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Kleinsteuerungen ILC 1xx<br />

von Phoenix Contact entschieden,<br />

an <strong>die</strong> sich <strong>die</strong> benötigten Standard-<br />

und Funktionsklemmen des<br />

hochmodularen Inline-I/O-Systems<br />

bedarfsgerecht anreihen lassen. Mit<br />

<strong>die</strong>ser Kombination können <strong>die</strong> unterschiedlichen<br />

Messsysteme angekoppelt,<br />

deren Werte erfasst, bei<br />

Bedarf vorverarbeitet und zwischengespeichert<br />

sowie an das Leitsystem<br />

weitergeleitet werden (Bild 4).<br />

Als Beispiel seien <strong>die</strong> Wetterstationen<br />

genannt, wo sämtliche Daten<br />

über spezielle Schnittstellen und<br />

Protokolle ausgelesen und entsprechend<br />

aufbereitet werden. Im Bereich<br />

der Regenrückhaltebecken<br />

blenden <strong>die</strong> vielseitigen Kleinsteuerungen<br />

<strong>die</strong> Messungen und andere<br />

aufgenommenen Werte via TCP/IP<br />

direkt in das Bild der Überwachungskameras<br />

ein. Auf <strong>die</strong>se Weise<br />

hält <strong>die</strong> Augmented Reality Einzug<br />

in <strong>die</strong> Anlage. Ein in dem Umfeld<br />

nicht zu vernachlässigender Faktor<br />

sind <strong>die</strong> aufeinander abgestimmten<br />

Teile des Gesamtsystems, das neben<br />

der Steuerungstechnik auch Stromversorgungen,<br />

Verbindungstechnik<br />

und Überspannungsschutz von<br />

Phoenix Contact umfasst und so <strong>die</strong><br />

Messstationen komplettiert.<br />

Kontakt:<br />

PHOENIX CONTACT<br />

Deutschland GmbH<br />

Flachsmarktstr. 8,<br />

D-32825 Blomberg,<br />

Tel. (05235) 3-12000,<br />

Fax (05235) 3-129 99,<br />

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

www.phoenixcontact.com<br />

Erhebliche Reduzierung des Engineering-Aufwands<br />

Bild 4. Konzentratoren übernehmen zum Teil <strong>die</strong><br />

Vorverarbeitung der Daten.<br />

werden geloggt und lassen sich später<br />

detailliert analysieren (Bild 3).<br />

An <strong>die</strong> beschriebene Plattform<br />

sind bis zu 10 000 Stationen anschließbar,<br />

sodass sich insbesondere<br />

bei der Vergrößerung der Anlage<br />

oder Zusammenlegung verschiedener<br />

Bereiche eine erhebliche Kostenersparnis<br />

ergibt. badenova kann also<br />

im ersten Schritt wenige Messstellen<br />

anbinden und <strong>die</strong> Anzahl im Laufe<br />

der Zeit je nach Bedarf und Budget<br />

aufstocken. Bei der Planung der Plattform<br />

haben <strong>die</strong> Verantwortlichen<br />

Das Automatisierungssystem von Phoenix Contact <strong>für</strong> den <strong>Abwasser</strong>bereich<br />

ist so konzipiert, dass <strong>die</strong> Nutzung der gleichen Hardware eine<br />

durchgängige Prozess- und Fernwirktechnik ermöglicht. Aufgrund des<br />

flexibel angelegten Konzepts lassen sich <strong>die</strong> Daten sowohl über Ethernet<br />

als auch via Standleitung, Wählverbindung, SMS, GSM, GPRS, 3G<br />

oder Funk übertragen. Als Basis <strong>für</strong> <strong>die</strong> jeweilige Lösung fungieren<br />

leistungsstarke Inline-Steuerungen, <strong>die</strong> je nach Bedarf in verschiedenen<br />

Performance-Klassen erhältlich sind. Abgerundet wird das System<br />

durch <strong>die</strong> Komponenten des hochmodularen Inline-I/O-<br />

Baukastens, der zahlreiche Standard- und Funktionsklemmen umfasst.<br />

Je Steuerung sind so bis zu 8192 I/O-Punkte ankoppelbar.<br />

Sämtliche Steuerungen von Phoenix Contact werden mit der Engineering-Software<br />

PC Worx gemäß IEC 61131-3 programmiert. Als<br />

wichtiger Bestandteil des Tools erweisen sich <strong>die</strong> branchenspezifischen<br />

Funktionsbaustein-Bibliotheken, <strong>die</strong> den Engineering-Aufwand<br />

zur Erstellung der Prozess- und Fernwirk-Applikationen erheblich<br />

reduzieren. Die Vielzahl der unterstützten Protokolle wie<br />

Modbus TCP/RTU, Profinet, <strong>die</strong> Fernwirkstandards IEC 60870-5-101<br />

und -104 oder ODP sorgen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Offenheit des Systems.<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong> | FOKUS |<br />

Stationäre GSM-Systeme<br />

Stationäre GSM-Systeme sind eine effiziente Möglichkeit zur Zählerfernauslesung<br />

und Überwachung von Messstellen über GSM und Internet<br />

Thomas Buchholz, Marketingleiter und Produktmanager Systemtechnik, ZENNER International<br />

GmbH & Co. KG<br />

Die Fernauslesung von Messgeräten<br />

wie <strong>Wasser</strong>-, Wärme- oder<br />

Gaszählern kommt in kommunalen<br />

Unternehmen ebenso wie in der Industrie<br />

immer häufiger zum Einsatz.<br />

Am weitesten verbreitet sind drahtgebundene<br />

M-Bus-Anlagen oder<br />

Walk-by-Funksysteme. Allerdings<br />

gibt es auch Bereiche, in denen solche<br />

Systeme nicht zum Einsatz gebracht<br />

werden können.<br />

Ein Einsatzbereich bspw. ist <strong>die</strong><br />

Fernauslesung von Messstellen, <strong>die</strong><br />

in Anlagen installiert sind, in denen<br />

<strong>die</strong> Möglichkeit einer effizienten<br />

Auslesung per Walk-by-Funk oder<br />

M-Bus nicht gegeben ist – sei es aus<br />

wirtschaftlichen Gesichtspunkten<br />

oder aufgrund technischer Barrieren.<br />

In solchen Fällen bietet <strong>die</strong> Zählerfernauslesung<br />

über GSM (Global<br />

System for Mobile Communication)<br />

eine effiziente Alternative <strong>für</strong> unterschiedliche<br />

Einsatzbereiche. Lange<br />

Anfahrtswege, aufwendige Zutrittskontrollen<br />

oder erschwerter Zugang,<br />

bspw. zu Zählern, <strong>die</strong> in<br />

Schächten eingebaut sind, verursachen<br />

oft einen immensen zeitlichen<br />

und finanziellen Aufwand.<br />

Dieser Aufwand ist umso höher, je<br />

häufiger <strong>die</strong> Zähler ausgelesen werden<br />

müssen. Mit einer stationären<br />

GSM-Lösung gehört <strong>die</strong>s der Vergangenheit<br />

an, denn <strong>die</strong> Zählerdaten<br />

können einfach online im Büro<br />

am PC oder Tablet abgefragt werden.<br />

Die Investition in ein GSM-System<br />

amortisiert sich auf <strong>die</strong>se Weise in<br />

kürzester Zeit.<br />

Ein weiteres Anwendungsgebiet<br />

sind Messstellen von Großverbrauchern,<br />

<strong>die</strong> via GSM unkompliziert<br />

und in kurzen Intervallen ausgelesen<br />

werden können. Wichtige Zusatznutzen<br />

sind Leckage-Erkennung<br />

und Drucküberwachung. Bei ungewöhnlichen<br />

Betriebszuständen, wie<br />

z. B. einem Druckabfall, wird eine<br />

Alarmmeldung per SMS an eine frei<br />

wählbare Mobilfunknummer abgesetzt.<br />

Zur Fernauslesung per GSM werden<br />

ggf. mehrere Zähler mittels<br />

Kontaktgeber an einen GSM-Datenlogger<br />

angeschlossen. Der batteriebetriebene<br />

Datenlogger verfügt<br />

über ein integriertes GSM-Modem<br />

und speichert in regelmäßigen und<br />

frei konfigurierbaren Intervallen <strong>die</strong><br />

Zählerstände. Die Daten werden per<br />

SMS an einen Server übertragen.<br />

Höchste Datensicherheit ist dabei<br />

garantiert.<br />

Beispielsweise über ein geschütztes<br />

Internetportal können <strong>die</strong><br />

Verbrauchsdaten der Zähler abgefragt<br />

und ausgewertet werden.<br />

Zudem kann der Nutzer hier individuell<br />

erforderliche Konfigurationseinstellungen<br />

zu Alarmmeldungen<br />

vornehmen und Übersichten, Vergleiche<br />

oder Auswertungen von<br />

Verbrauchsprofilen einsehen.<br />

So stehen <strong>die</strong> Daten zu jedem<br />

gewünschten Zeitpunkt zur Verfügung.<br />

Über dasselbe Portal kann<br />

der GSM-Datenlogger individuell<br />

konfiguriert und bspw. Alarmmeldungen<br />

eingerichtet werden.<br />

GSM Datenlogger.<br />

© ZENNER<br />

Auch ZENNER hat mit GSM multilog<br />

eine stationäre GSM-Lösung im<br />

Portfolio, <strong>die</strong> einerseits <strong>die</strong> Anforderungen<br />

an ein effizientes Fernauslesesystem<br />

erfüllt und andererseits <strong>die</strong><br />

technischen und wirtschaftlichen<br />

Gesichtspunkte der Kunden in den<br />

Vordergrund stellt.<br />

Kontakt:<br />

ZENNER International GmbH & Co. KG,<br />

Postfach 10 33 39,<br />

D-66033 Saarbrücken,<br />

Tel. (0681) 99 676-30,<br />

Fax (0681) 99 676-3100,<br />

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

www.zenner.de<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 589


| FOKUS<br />

|<br />

<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong><br />

EasySCADA – effiziente Anlagenüberwachung mit<br />

GSM Fernwirkung<br />

Man kennt das sicher – oft bedarf es einer langwierigen Eingewöhnungszeit, wenn man<br />

sich mit einer neuen Software beschäftigen muss. Dies gilt auch <strong>für</strong> Programme, <strong>die</strong> <strong>die</strong><br />

Schaltung eines Systems und <strong>die</strong> Regelungen aller Installationen (SCADA) verwalten.<br />

Seminarbesuche oder Webinare sind nach wie vor Zeitfresser, aber unvermeidbar.<br />

Bisher waren das einige der Hauptgründe, lieber bei altbewährter Technik zu bleiben.<br />

Auf <strong>die</strong> verschiedenen Regelsysteme<br />

einer zentralen Anlage<br />

muss heutzutage schnell zugegriffen<br />

werden können, um dessen<br />

Stabilität zu gewährleisten. Dies<br />

ist von nun an mithilfe einer einfach<br />

anzuwendenden Nutzeroberfläche<br />

möglich, <strong>die</strong> <strong>die</strong> Systemwerte<br />

von einer vorab eingerichteten<br />

Datenbank abruft und über <strong>die</strong> <strong>die</strong><br />

einzelnen Systemelemente problemlos<br />

und schnell angesteuert<br />

werden können. Da<strong>für</strong> muss man<br />

lediglich ein Schaubild der Anlage<br />

erstellen, über das <strong>die</strong> „Transparent<br />

Layer“ mit ihren Datenbank-<br />

Anzeigeelementen gelegt wird.<br />

Letztendlich kann im Positionsgitter<br />

festgelegt werden, wo sich <strong>die</strong> interaktiven<br />

Steuerobjekte befinden<br />

und welche Daten in Echtzeit angezeigt<br />

werden sollen. Kurzer<br />

Hand ist eine übersichtliche Nutzeroberfläche<br />

erstellt, mit der man<br />

<strong>die</strong> verschiedenen Teile der Anlage<br />

in jeglicher Hinsicht verwalten<br />

kann. Grafiken und Tabellen können<br />

nach Belieben erstellt und<br />

neue Daten jederzeit problemlos<br />

exportiert werden; selbstverständlich<br />

gibt es auch <strong>die</strong> Möglichkeit,<br />

Nutzer zu administrieren<br />

oder sogar System-Alarmierungen<br />

zu veranlassen.<br />

Hardware<br />

••<br />

Multifunktional: Bis zu 96 digitale<br />

Sensor-Eingänge, 48 analoge Messwerte<br />

und 48 Schaltfunktionen<br />

••<br />

Baukastensystem: Modularer<br />

Aufbau des Datentransmitters<br />

als Front-End<br />

••<br />

Sicherheit: Keine Manipulation<br />

möglich, kritische Daten und Funktionen<br />

liegen hinter der Firewall<br />

Software<br />

••<br />

Transparent-Layer-Technologie: Bild<br />

von Anlagenschema speichern, Anzeige-Elemente<br />

positionieren, Fertig!<br />

••<br />

Datenübertragung: bei jeder Zustandsänderung<br />

und im festen<br />

Zeitraster an SQL- Datenbank<br />

••<br />

Statistik: umfangreiche Auswertung,<br />

Tabellen, Grafiken, Export<br />

als CSV- Datei.<br />

GO Wireless Connect.<br />

GO Wireless<br />

Control-Bildschirm.<br />

SCADA-Bildschirmansicht.<br />

Kontakt:<br />

wireless netcontrol GmbH,<br />

Berliner Straße 4a,<br />

D-16540 Hohen Neuendorf,<br />

Tel. (03303) 409692,<br />

Fax (03303) 409691,<br />

E-Mail: info@wireless-netcontrol.de,<br />

www.wireless-netcontrol.com<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong> | FOKUS |<br />

<strong>IT</strong>-Sicherheit und Risikoanalysen<br />

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

Betreiber von Anlagen zur <strong>Wasser</strong>versorgung<br />

müssen zunehmend<br />

potenzielle Risiken im Bereich der<br />

Informations- und Kommunikationstechnologie<br />

(IKT) wie externe<br />

Angriffe strukturiert erfassen und<br />

bewerten. TÜV SÜD präsentierte auf<br />

der Umwelttechnologie-Messe IFAT<br />

2014 ein umfassendes Leistungsspektrum<br />

im Bereich <strong>Wasser</strong> und <strong>IT</strong>.<br />

TÜV SÜD-Experten informierten zudem<br />

im Rahmen einer Podiumsdiskussion<br />

über „<strong>IT</strong>-Sicherheit und Risikoanalysen<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Wasser</strong>branche“.<br />

„Mit zunehmendem Einsatz von<br />

Informations- und Kommunikationstechnologie<br />

werden Betreiber von<br />

Anlagen zur <strong>Wasser</strong>versorgung vor<br />

neue Herausforderungen gestellt“,<br />

erklärte Dr. Kai Strübbe von<br />

TÜV SÜD, anlässlich der Podiumsdiskussion<br />

„<strong>IT</strong>-Sicherheit und Risikoanalysen<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Wasser</strong>branche“ auf<br />

der IFAT 2014. „Diese Herausforderungen<br />

lassen sich mit bewährten<br />

Mitteln der Sicherheitstechnik nicht<br />

mehr ausreichend abdecken.“ Der<br />

Gesetzgeber hat <strong>die</strong>se Entwicklung<br />

bereits erkannt und berücksichtigt<br />

IKT zunehmend in der Gesetzgebung<br />

zum Schutz von sogenannten<br />

kritischen Infrastrukturen. Die Podiumsdiskussion<br />

thematisierte aktuelle<br />

Gefahren bei der Prozessleittechnik<br />

und <strong>IT</strong>-Systemen sowie mögliche<br />

Gegenmaßnahmen. Im Vordergrund<br />

stand dabei der Bedarf kleiner und<br />

großer <strong>Wasser</strong>versorger wie standardisierte<br />

Mindestanforderungen zur<br />

<strong>IT</strong>-Sicherheit, der Test und <strong>die</strong> Zertifizierung<br />

von technischen Lösungen<br />

sowie <strong>die</strong> damit verbundenen<br />

Kosten. Weitere Schwerpunkte: Wie<br />

viel <strong>IT</strong>-Sicherheit ist notwendig und<br />

wo können sich KMU über <strong>die</strong>ses<br />

Thema informieren?<br />

Weitere Informationen:<br />

www.tuev-sued.de/home-de/fokus-themen/<br />

wasser-services<br />

© TÜV SÜD<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 591


| FOKUS<br />

|<br />

<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong><br />

Neue Technologie <strong>für</strong> <strong>die</strong> Online-Analyse<br />

Das Bürkert Segment Water präsentierte vom 7. bis 11. April 2014 auf der Hannover Messe eine Neuheit <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

Überwachung der Trinkwasseraufbereitung und unterstreicht damit seine Stärke als Anbieter <strong>für</strong> fluidische<br />

Systeme. Mit dem Online-Analyse-System Typ 8905 ergänzt das Unternehmen sein Angebot um ein kompaktes,<br />

modular erweiterbares Komplettsystem <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Wasser</strong>analytik.<br />

Das Online-Analyse-System Typ<br />

8905 wird im <strong>Wasser</strong>werk zur<br />

kontinuierlichen Überwachung und<br />

Speicherung der wichtigsten Messparameter<br />

im Rohwasser und im behandelten<br />

<strong>Wasser</strong> vor der Abgabe<br />

an das Versorgungsnetz eingesetzt.<br />

Bürkert richtet sich mit der innovativen<br />

Technologie an Anlagenbauer<br />

und Betreiber von <strong>Wasser</strong>werken.<br />

Bei Abweichungen oder Grenzwertüberschreitungen<br />

wird das Gerät<br />

entsprechend seiner Programmierung,<br />

z. B. durch Eingriffe im Aufbereitungsprozess<br />

oder Meldungen<br />

an den verantwortlichen <strong>Wasser</strong>meister,<br />

reagieren können. So unterstützt<br />

das Analyse-System den<br />

Trinkwasseraufbereiter bei seiner<br />

täglichen Arbeit und kann durch<br />

Optimierung der Regelungen <strong>für</strong><br />

einzelne Verfahrensschritte zu einer<br />

wirtschaftlichen und sicheren Trinkwasserproduktion<br />

beitragen.<br />

Kleiner, kompakter,<br />

wirtschaftlicher<br />

Bürkert setzt bei der neuen Technologie<br />

auf Miniaturisierung und Modularisierung.<br />

Erstere wurde durch<br />

MEMS-Technologie möglich. Mikro-<br />

Elektro-Mechanische-Systeme sind<br />

miniaturisierte Bauteile, <strong>die</strong> z. B.<br />

Logikelemente und mikromechanische<br />

Strukturen in einem Chip vereinen.<br />

Die Miniaturisierung geht<br />

dabei bis zu Nanostrukturen. Die<br />

Sensor-Chips sind in sogenannte<br />

Analyse-Cubes integriert. In der<br />

Grundversion sind fünf Messparameter<br />

als eigenständige Analyse-<br />

Cubes vorgesehen: pH-Wert, Redox-<br />

Potenzial (ORP), Leitfähigkeit, freies<br />

Chlor und Trübung. Jeder Cube findet<br />

in einem Gehäuse von 7 x 7 x 4 cm<br />

Platz. Die hot-swap-fähigen Module<br />

lassen sich während des Betriebs<br />

ein- und ausstecken. Wird ein neuer<br />

Sensor in einen freien Steckplatz<br />

der Fluidik-Backplane eingesteckt,<br />

meldet sich der Sensor beim System<br />

an und stellt allen anderen Modulen<br />

im System seine Funktionen zur Verfügung.<br />

Dabei hat er selbst seine<br />

Kalibrierdaten, <strong>die</strong> zur Be<strong>die</strong>nung<br />

notwendigen Menüs sowie <strong>die</strong> Konfiguration<br />

und spezifische Funktionen<br />

gespeichert. Im Feld wird das<br />

System, bzw. <strong>die</strong> einzelnen Module,<br />

über ein 7‘‘-Touchdisplay be<strong>die</strong>nt,<br />

das im oberen Teil des Gerätes<br />

angeordnet ist. Dort sind auch alle<br />

elektronischen Module zur Steuerung<br />

und Anbindung an <strong>die</strong> technischen<br />

Prozesse enthalten. Die Be<strong>die</strong>nung<br />

des Systems ist auch durch<br />

den Anschluss eines PC via USB-<br />

Kabel möglich, wodurch zusätzliche<br />

Funktionen zur Programmierung und<br />

Konfiguration zur Verfügung stehen.<br />

Einheitliche Plattform<br />

zur Prozessüberwachung<br />

Für das Online-Analyse-System Typ<br />

8905 wird Bürkert Analyse-Cubes<br />

<strong>für</strong> weitere Messparameter entwickeln<br />

und auch auf der elektronischen<br />

Steuerungsseite kann das System<br />

dank seines modularen Designs bei<br />

Bedarf mit weiteren Funktionen<br />

und Kommunikationsmöglichkeiten<br />

ergänzt werden. Alle Analyse-<br />

Cubes sind über eine fluidische<br />

Backplane parallel an den <strong>Wasser</strong>strom<br />

angeschlossen. Somit arbeiten<br />

<strong>die</strong> fluidischen Elemente unterbrechungsfrei<br />

weiter, wenn ein<br />

Analyse-Cube gewechselt wird.<br />

Sollen mehrere Wässer analysiert<br />

oder zusätzliche Messsensoren<br />

integriert werden, können mehrere<br />

Fluidic Backplanes kaska<strong>die</strong>rt und<br />

über ein einziges Touchdisplay<br />

gesteuert werden.<br />

Bürkert Typ 8905,<br />

Online-Analyse-System.<br />

Der Ansatz der Bürkert-Ingenieure,<br />

Fragestellungen unter einem neuem<br />

Blickwinkel zu betrachten, um eine<br />

inspirierende Antwort zu finden,<br />

hat zu einer völlig neuen Technologie<br />

geführt: Der Typ 8905 integriert<br />

fünf Analyse-Systeme, <strong>die</strong> bisher oft<br />

als separate Geräte verschiedener<br />

Hersteller installiert sind, in einer<br />

kompakten und erweiterungsfähigen<br />

Plattform, <strong>die</strong> kleiner ist als eine<br />

Kiste Mineralwasser.<br />

Kontakt:<br />

Bürkert Fluid Control Systems,<br />

Bürkert Werke GmbH,<br />

Christian-Bürkert-Straße 13–17,<br />

D-74653 Ingelfingen,<br />

Tel. (07940) 10-91-111,<br />

Fax (07940) 10-91-448,<br />

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

www.buerkert.de<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>IT</strong>-<strong>Branchenlösungen</strong> | FOKUS |<br />

Mobile Überwachung von<br />

<strong>Wasser</strong>ständen: einfach,<br />

schnell und genau<br />

<strong>Wasser</strong>stände, Abflüsse und Grundwasserspiegelstände<br />

werden oft noch vor Ort direkt abgelesen, in ein Notizbuch<br />

geschrieben, später im Büro in mehreren Arbeitsschritten<br />

vali<strong>die</strong>rt und in eine Datenbank eingetragen. Dieser<br />

manuelle Prozess ist aufwendig und fehleranfällig.<br />

Die Lösung <strong>für</strong> <strong>die</strong> mobile Pegelüberwachung bietet<br />

eine neue Smartphone-App: Mobile Water Tracker. Mit einem<br />

einzigen Klick fotografiert der Anwender <strong>die</strong> Messlatte<br />

und löst Ablesung, Auswertung und Ablage in der WISKI-<br />

Datenbank aus. So wird <strong>die</strong> Überwachung einfach, schnell,<br />

preisgünstig und sehr genau.<br />

Einfache Funktionsweise<br />

Der Mobile Water Tracker ist auch von Laien leicht be<strong>die</strong>nbar<br />

und unterstützt <strong>die</strong> Techniker vor Ort. App starten, Foto<br />

aufnehmen, versenden, auswerten und speichern – ein<br />

geschlossener Prozess ohne manuelle Eingriffe. Intelligente<br />

serverbasierte Software wertet das Foto aus, lokalisiert <strong>die</strong><br />

Pegellatte anhand der übermittelten GPS-Koordinaten<br />

(oder anhand eines auf der Pegellatte angebrachten QR-<br />

Codes) und berücksichtigt Kameraausrichtung und -neigung<br />

bei der Ermittlung des Pegels mit hoher Genauigkeit. Die<br />

Pegeldaten werden inklusive Zeitstempel und Messort an<br />

WISKI weitergegeben und stehen dort <strong>für</strong> <strong>die</strong> üblichen<br />

Auswertungen und Berechnungen zur Verfügung.<br />

Kommunen in der<br />

Verantwortung<br />

Fachtagung<br />

Kreislaufwirtschaft<br />

anlässlich des<br />

10-jährigen Bestehens<br />

des team orange<br />

2. und 3. Juli 2014<br />

Juliusspital Würzburg<br />

Namhafte Referenten veranschaulichen <strong>die</strong><br />

Verantwortung der Kommunen in den Bereichen<br />

Abfallwirtschaft, Daseinsvorsorge, Umwelt, Mensch<br />

und Mitarbeiter sowie Energie aus Abfall.<br />

Eine Veranstaltung in Kooperation mit<br />

mehr Informationen unter:<br />

www.forumz.de<br />

Anwendungsmöglichkeiten<br />

Durch <strong>die</strong> Integration des Mobile Water Trackers in WISKI<br />

lassen sich diverse manuelle Prozesse automatisieren, verbessern<br />

und beschleunigen, z. B.:<br />

• Ablesen von Pegelständen an beliebig vielen Pegellatten.<br />

• Hochwasser: Daten ausgefallener Messstationen werden<br />

durch ausgewertete Fotos ersetzt.<br />

• Crowd Sourcing: Bürger und Betroffene liefern Fotos zur<br />

Einschätzung der Lage vor Ort.<br />

• Schleusen, Talsperren, Wehre, Sonderbauwerke: Nach der<br />

Datenauswertung liefert<br />

<strong>die</strong> Software zeitnah Einstellungsempfehlungen,<br />

<strong>die</strong> der Techniker sofort<br />

umsetzen kann.<br />

Kontakt:<br />

KISTERS AG,<br />

Charlottenburger Allee 5,<br />

D-52068 Aachen,<br />

Tel. (0241) 9671-0,<br />

Fax (0241) 9671-555,<br />

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

www.kisters.de<br />

Mobiler Water Tracker: Pegellatte<br />

mit Handy. © KISTERS AG<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 593


| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Branche<br />

Gemeinsam <strong>für</strong> den Gewässerschutz<br />

Kooperationsvereinbarung zwischen DWA und DGL unterzeichnet<br />

Die Deutsche Vereinigung <strong>für</strong> <strong>Wasser</strong>wirtschaft, <strong>Abwasser</strong> und Abfall e. V. (DWA) und <strong>die</strong> deutsche Gesellschaft<br />

<strong>für</strong> Limnologie e. V. (DGL) arbeiten künftig enger zusammen. Eine entsprechende Kooperationsvereinbarung<br />

haben <strong>die</strong> Präsidenten der DWA, Bauass. Dip.-Ing. Otto Schaaf, und der DGL, Dr. Mario Sommerhäuser,<br />

am 2. April 2014 in Köln unterzeichnet.<br />

Kern der Vereinbarung ist <strong>die</strong> Zusammenarbeit<br />

der Vereine bei<br />

Fachveranstaltungen und Publikationen<br />

zum Thema Gewässer, wobei<br />

<strong>die</strong> Kooperation sich auf stehende<br />

Gewässer, Fließgewässer und Grundwasser<br />

bezieht. Hier sind gemeinsame<br />

Abstimmungsprozesse und<br />

gemeinsame Aktivitäten vorgesehen.<br />

Fachgremien beider Verbände<br />

können in Zukunft in Einzelfällen als<br />

gemeinsame Fachgremien geführt<br />

werden. Arbeitsergebnisse werden<br />

gemeinsam getragen und veröffentlicht.<br />

Weiter haben <strong>die</strong><br />

beiden Verbände abgesprochen,<br />

gegen seitig Vertreter in <strong>die</strong> Verbandsgremien<br />

zu entsenden. Die<br />

Vereinbarung gilt zunächst bis zum<br />

31. Dezember 2016.<br />

Die DWA setzt sich intensiv <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

Entwicklung einer sicheren und nachhaltigen<br />

<strong>Wasser</strong>wirtschaft ein. Als<br />

politisch und wirtschaftlich unabhängige<br />

Organisation arbeitet sie fachlich<br />

auf dem Gebiet <strong>Wasser</strong>wirtschaft,<br />

<strong>Abwasser</strong>, Abfall und Bodenschutz.<br />

In Europa ist <strong>die</strong> DWA <strong>die</strong> mitgliederstärkste<br />

Vereinigung auf <strong>die</strong>sem<br />

Gebiet und nimmt durch ihre fachliche<br />

Kompetenz bezüglich Normung,<br />

beruflicher Bildung und Information<br />

der Öffentlichkeit eine besondere<br />

Stellung ein. Die rund 14 000 Mitglieder<br />

repräsentieren <strong>die</strong> Fachleute<br />

und Führungskräfte aus Kommunen,<br />

Hochschulen, Ingenieurbüros, Behörden<br />

und Unternehmen.<br />

Der Schwerpunkt ihrer Tätigkeiten<br />

liegt auf der Erarbeitung und<br />

Aktualisierung eines einheitlichen<br />

technischen Regelwerkes sowie der<br />

Mitarbeit bei der Aufstellung fachspezifischer<br />

Normen auf nationaler<br />

und internationaler Ebene. Hierzu<br />

gehören nicht nur <strong>die</strong> technischwissenschaftlichen<br />

Themen, sondern<br />

auch <strong>die</strong> wirtschaftlichen und rechtlichen<br />

Belange des Umwelt- und<br />

Gewässerschutzes.<br />

Die DGL wurde 1984 als Fachgesellschaft<br />

gegründet, um Forschung<br />

und Praxis auf dem Gebiet der Limnologie<br />

unter einem Dach zu vereinen<br />

und eine Plattform <strong>für</strong> einen regen<br />

und fördernden Austausch zu bieten.<br />

Derzeit zählt sie etwa 1100 Mitglieder.<br />

Die DGL hat zum Ziel, <strong>die</strong><br />

Beachtung der ökologischen Zusammenhänge<br />

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

und Gewässerschutz durchzusetzen.<br />

Sie setzt sich <strong>für</strong> lebendige<br />

Gewässer ein. Dazu fördert und<br />

unterstützt <strong>die</strong> DGL <strong>die</strong> wissenschaftliche<br />

Erforschung der Binnengewässer,<br />

<strong>die</strong> Ausbildung der Stu<strong>die</strong>renden<br />

und des wissenschaftlichen<br />

Nachwuchses, <strong>die</strong> Weiterbildung<br />

der Limnologen in der Berufspraxis,<br />

den Erfahrungsaustausch unter den<br />

Limnologen sowie <strong>die</strong> Ver besserung<br />

des Schutzes der Gewässer als Bestandteil<br />

der menschlichen Umwelt<br />

und um ihrer selbst willen.<br />

© Rainer Sturm/pixelio.de<br />

Die DGL veranstaltet wissenschaftliche<br />

Jahrestagungen, ferner<br />

Seminare, Workshops und Tagungen<br />

zu besonderen Themen<br />

und Fortbildungsveranstaltungen.<br />

Schwerpunkte der Veranstaltungen<br />

liegen in den Bereichen Seen und<br />

Fließgewässer als Ökosysteme,<br />

anthropogene Gewässerbelastung,<br />

Ökotoxikologie, Management von<br />

Gewässern sowie deren Untersuchung,<br />

Bewertung, ökosystemorientierte<br />

Bewirtschaftung und<br />

Schutz. Ferner erarbeitet <strong>die</strong> DGL<br />

Empfehlungen bezüglich Inhalt<br />

und Umfang der Ausbildung und<br />

Weiterbildung von Limnologen.<br />

Die DGL kooperiert mit der<br />

Internationalen Vereinigung <strong>für</strong><br />

Theoretische und Angewandte<br />

Limnologie und mit Verbänden,<br />

Institutionen, Behörden und Gremien,<br />

<strong>die</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> Gewässer, ihre<br />

Entwicklung und ihren Schutz<br />

tätig sind.<br />

Weitere Informationen:<br />

www.dwa.de<br />

Mai 2014<br />

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


Branche | NACHRICHTEN |<br />

Nanopartikel und Medikamentenrückstände im<br />

<strong>Wasser</strong> – Wie gefährlich ist <strong>die</strong>se Kombination?<br />

Forscher der Universität des Saarlandes und des KIST Europe (Korea Institute of Science and Technology)<br />

untersuchen in einer Stu<strong>die</strong>, wie gefährlich <strong>die</strong> Kombination von Arzneimitteln, Kosmetika und Nanopartikeln<br />

in Gewässern <strong>für</strong> <strong>die</strong> Umwelt und den Menschen ist. Zudem möchten <strong>die</strong> Forscher mit Bioinformatikern Computermodelle<br />

erstellen, <strong>die</strong> voraussagen, wie giftig unterschiedliche Wirkstoffcocktails sind. Damit könnten<br />

Behörden oder Chemiekonzerne <strong>die</strong> Bevölkerung z. B. schneller vor möglichen Risiken warnen.<br />

Jeden Tag gelangen unzählige<br />

Reste von Arzneimitteln oder<br />

winzige Nanopartikel aus Duschgel<br />

und Zahnpasta in unser <strong>Abwasser</strong>.<br />

Die Kläranlagen sind nicht in der<br />

Lage, <strong>die</strong>se winzigen Substanzen<br />

herauszufiltern. Die Folge: Sie gelangen<br />

in Flüsse, Seen oder ins Meer<br />

– und letztlich über <strong>die</strong> Nahrungskette<br />

als Wirkstoffcocktail zum<br />

Menschen. Wie gefährlich <strong>die</strong>se<br />

Mischung <strong>für</strong> uns und <strong>die</strong> Umwelt<br />

ist, ist bislang unklar. Forscher des<br />

KIST Europe und der Saar-Uni untersuchen<br />

<strong>die</strong>s nun in einer Stu<strong>die</strong>. Ihre<br />

Arbeit hat dabei einen aktuellen<br />

Bezug: „Ab 2015 wird <strong>die</strong> Gesetzgebung<br />

<strong>für</strong> Chemikalien in der<br />

Europäischen Union neu geregelt“,<br />

erklärt Chang-Beom Park, Wissenschaftler<br />

am KIST Europe. „Ziel ist es,<br />

<strong>die</strong> Verschmutzung der Gewässer zu<br />

reduzieren beziehungsweise ganz<br />

zu verhindern.“<br />

Die Saarbrücker Wissenschaftler<br />

gehen in ihrer Arbeit der Frage<br />

nach, wie sich <strong>die</strong> Kombination<br />

unterschiedlicher Stoffe auf bestimmte<br />

<strong>Wasser</strong>organismen (Algen<br />

und kleine Krebstierchen) auswirkt.<br />

Im Fokus stehen dabei z. B. Nanopartikel<br />

wie Titan oder Rückstände<br />

von Medikamenten und Kosmetik.<br />

Seit Kurzem nutzen sie – als erste<br />

Forschergruppe im Saarland – <strong>für</strong><br />

ihre Stu<strong>die</strong> auch Zebrafische. Genauer<br />

gesagt: Sie interessieren sich<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Fischeier, an denen sie <strong>die</strong><br />

Wirkstoffcocktails testen können.<br />

„Die Schale der Eier ist sehr transparent,<br />

sodass wir schnell sehen, wie<br />

bestimmte Stoffe <strong>die</strong> Entwicklung<br />

des Embryos beeinflussen“, sagt<br />

Park weiter. „Außerdem können wir<br />

anhand der Tiere auch Rückschlüsse<br />

auf Risiken <strong>für</strong> den Menschen ziehen.“<br />

Darüber hinaus vergleichen<br />

<strong>die</strong> Wissenschaftler <strong>die</strong> Reaktion der<br />

unterschiedlichen Organismen miteinander.<br />

„Für <strong>die</strong> Algen kann eine<br />

andere Substanz giftiger sein als <strong>für</strong><br />

den Zebrafisch“, sagt Sang Hun Kim,<br />

Leiter der Abteilung „Umwelt und<br />

Biologie“ am KIST Europe.<br />

In einem weiteren Schritt möchten<br />

<strong>die</strong> Forscher zusammen mit Saarbrücker<br />

Bioinformatikern ein Computermodell<br />

erstellen. Es soll voraussagen,<br />

wie giftig <strong>die</strong> Kombination<br />

verschiedener Substanzen <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

Umwelt und den Menschen ist. Behörden<br />

oder Chemiekonzerne könnten<br />

es nutzen, um z. B. <strong>die</strong> Bevölkerung<br />

schneller zu warnen, wenn mehrere<br />

Giftstoffe ins <strong>Wasser</strong> gelangt sind,<br />

oder um im Vorfeld das Zusammenspiel<br />

der Stoffe vorherzusagen.<br />

„Die Saar-Uni und das KIST Europe<br />

arbeiten schon auf vielen Gebieten<br />

eng zusammen“, so Prof. Andreas<br />

Manz, Forschungsdirektor des KIST<br />

und Honorarprofessor <strong>für</strong> Mikrosysteme<br />

<strong>für</strong> Lebenswissenschaften<br />

an der Saar-Uni. „Mit <strong>die</strong>ser Stu<strong>die</strong><br />

möchten wir <strong>die</strong> Kooperation künftig<br />

noch weiter ausbauen.“<br />

Das KIST Europe auf dem Saarbrücker<br />

Campus ist <strong>die</strong> einzige<br />

Die Saarbrücker Forscher untersuchen, wie gefährlich<br />

<strong>die</strong> Kombination von Nanopartikeln, Arzneimitteln<br />

und Kosmetik ist. Dazu nutzen sie unter<br />

anderem Fischeier (im Bild). © KIST<br />

Außenstelle des Korea Institute of<br />

Science and Technology. Die Wissenschaftler<br />

des Instituts untersuchen<br />

u. a. den Einfluss von Chemikalien<br />

und Nanomaterialien auf <strong>die</strong> Umwelt.<br />

Sie arbeiten hierzu auch eng<br />

mit Forschern der Saar-Uni und des<br />

Leibniz-Institut <strong>für</strong> Neue Materialien<br />

zusammen.<br />

Weitere Informationen:<br />

KIST Europe,<br />

Environment and Energy Center,<br />

Dr. Changbeom Park,<br />

Tel. (0681) 9382-365,<br />

E-Mail: cb.park@kist-europe.de<br />

Oliver Weiß<br />

Tel. (0681) 9382-511,<br />

E-Mail: o.weiss@kist-europe.de<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 595


| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Branche<br />

Arzneimittel in der Umwelt sind eine<br />

globale Herausforderung<br />

Hunderte Wirkstoffe und Abbauprodukte belasten Gewässer und Böden nahezu weltweit<br />

Welches Ausmaß <strong>die</strong> Umweltbelastung<br />

mit Arzneimitteln<br />

erreicht, zeigt ein Forschungsprojekt<br />

im Auftrag des Umweltbundesamtes:<br />

Spuren von mehr als 630 verschiedenen<br />

Arzneimittelwirkstoffen sowie<br />

deren Abbauprodukte lassen<br />

sich in vielen Teile der Erde nachweisen.<br />

Sie sind in Gewässern, Böden,<br />

Klärschlamm und Lebewesen<br />

zu finden. Sehr häufig kommen das<br />

Schmerzmittel und der Entzündungshemmer<br />

Diclofenac vor. Der<br />

verwendete Wirkstoff wurde bisher<br />

in Gewässern von insgesamt 50 verschiedenen<br />

Ländern gemessen. Das<br />

Umweltprogramm UNEP der Vereinten<br />

Nationen prüft jetzt, ob<br />

„Arz neimittel in der Umwelt“ ein<br />

neues wichtiges Handlungsfeld<br />

im internationalen Chemikalienprogramm<br />

SAICM werden soll. Um<br />

<strong>die</strong>s zu unterstützen, initiierten<br />

das Umweltbundesamt (UBA) und<br />

das Bundesumweltministerium am<br />

8. und 9. April 2014 einen internationalen<br />

Arzneimittel-Workshop<br />

in Genf. Thomas Holzmann, der<br />

amtierende Präsident des UBA: „Das<br />

Umweltbundesamt kann jetzt sicher<br />

belegen, dass Arzneimittelrückstände<br />

in der Umwelt weltweit<br />

ein relevantes Problem darstellen.<br />

Lösen können wir es nur global,<br />

indem wir <strong>die</strong> internationale Chemikaliensicherheit<br />

stärken. Zum<br />

Beispiel im Rahmen des internationalen<br />

Chemikalienprogramms<br />

SAICM. Mit unserem vierjährigen<br />

Forschungsprojekt, welches den<br />

internationalen Wissensstand zu<br />

Arzneimitteln in der Umwelt analysiert<br />

und transparent macht, leisten<br />

wir dazu einen Beitrag.“<br />

Hohe Konzentrationen von Arzneimittelrückständen<br />

werden nicht<br />

nur in Gewässern und Böden der<br />

Industriestaaten gemessen, sondern<br />

auch in vielen Entwicklungs-<br />

und Schwellenländern. Die ersten<br />

Ergebnisse der UBA-Stu<strong>die</strong> zeigen:<br />

bis heute wurden über 630<br />

verschiedene Arzneimittelwirkstoffe<br />

und deren Abbauprodukte weltweit<br />

in der Umwelt nachgewiesen. 17<br />

Wirkstoffe kamen in allen Regionen<br />

der Welt vor. Die meisten Daten liegen<br />

bisher zum Schmerzmittel und<br />

Entzündungshemmer Diclofenac<br />

vor. Der Wirkstoff wurde bisher in<br />

Gewässern von insgesamt 50 verschiedenen<br />

Ländern gemessen. In<br />

35 <strong>die</strong>ser Länder überstiegen Messwerte<br />

<strong>die</strong> Gewässerkonzentration<br />

von 0,1 Mikrogramm pro Liter – ein<br />

Wert, der nahe der im Laborversuch<br />

ermittelten Konzentration liegt, bei<br />

der erste Schädigungen an Fischen<br />

beobachtet wurden. Dieser Wert<br />

war auch in der Diskussion als europäische<br />

„Umweltqualitätsnorm <strong>für</strong><br />

Oberflächengewässer“. Die EU-Mitgliedsstaaten<br />

haben sich nunmehr<br />

darauf geeinigt, <strong>die</strong> Konzentration<br />

<strong>die</strong>ses Stoffes in europäischen Gewässern<br />

regelmäßig zu messen und<br />

mögliche Gegenmaßnahmen bei<br />

Überschreitung zu entwickeln. Neben<br />

dem „Blockbuster“ Diclofenac<br />

zählen zu den weltweit meist verbreiteten<br />

Wirkstoffen auch das<br />

Antiepileptikum Carbamazepin, das<br />

Schmerzmittel Ibuprofen, das Pillen-<br />

Hormon Ethinylestradiol sowie das<br />

Antibiotikum Sulfamethoxazol.<br />

In den letzten Jahren hat sich <strong>die</strong><br />

Datenlage zum Vorkommen von<br />

Arzneimitteln in der Umwelt <strong>für</strong><br />

Deutschland und <strong>die</strong> anderen Staaten<br />

der EU sowie <strong>für</strong> Nordamerika<br />

und China deutlich verbessert.<br />

Wenig war dagegen zur weltweiten<br />

Situation bekannt. Während <strong>für</strong><br />

<strong>die</strong> westeuropäischen Staaten zahlreiche<br />

Informationen und Veröffentlichungen<br />

vorliegen, sind es <strong>für</strong> Afrika,<br />

Lateinamerika und Osteuropa<br />

deutlich weniger. Im Besonderen<br />

gelangen Informationen zur Umweltbelastung<br />

in einigen Hauptproduktionsländern<br />

von Medikamenten<br />

wie In<strong>die</strong>n kaum an <strong>die</strong> Öffentlichkeit.<br />

Welche konkreten Maßnahmen<br />

den weltweiten Eintrag von Arzneimitteln<br />

in <strong>die</strong> Umwelt effektiv<br />

re duzieren können, diskutierten<br />

60 Expertinnen und Experten aus<br />

Wissenschaft, Nichtregierungsorganisationen,<br />

Politik und Wirtschaft<br />

auf einem internationalen Workshop<br />

in Genf. Das UBA-Forschungsprojekt<br />

soll dazu <strong>die</strong>nen, das Thema<br />

„Arzneimittel in der Umwelt“ im<br />

Umweltprogramm der Vereinten<br />

Nationen UNEP zu verankern, als<br />

Teil des „Strategischen Ansatz zum<br />

internationalen Chemikalienmanagement“<br />

SAICM. Wird <strong>die</strong>s angenommen,<br />

folgen konkrete, weltweite<br />

Maßnahmen.<br />

Weitere Informationen<br />

Arzneimittel in der Umwelt<br />

Humanarzneimittel gelangen hauptsächlich<br />

über das häusliche <strong>Abwasser</strong><br />

in <strong>die</strong> Umwelt. Sie werden nach<br />

der Einnahme vom Körper meist<br />

nicht vollständig abgebaut und<br />

wieder ausgeschieden. Kläranlagen<br />

können oft nicht alle Arzneimittelrückstände<br />

zurückhalten. Sind keine<br />

Kläranlagen vorhanden, gelangen<br />

<strong>die</strong> Wirkstoffe direkt ins Gewässer.<br />

Dort können sie Pflanzen und Tiere<br />

schädigen. Tierarzneimittel gelangen<br />

zum größten Teil über Gülle<br />

und Dung von behandelten Tieren<br />

in Böden und Gewässer. Über <strong>die</strong><br />

langfristige Wirkung <strong>die</strong>ser Substanzen<br />

auf <strong>die</strong> Ökosysteme liegen<br />

bisher wenige Informationen vor.<br />

Laborexperimente und Freilandversuche<br />

zeigen aber negative Effekte<br />

wie reduziertes Wachstum, Verhaltensänderungen<br />

oder verminderte<br />

Vermehrungsfähigkeit bei Lebewesen<br />

in der Umwelt.<br />

Mai 2014<br />

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


Branche | NACHRICHTEN |<br />

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

Als besonders umweltrelevant, weil schon in geringen<br />

Konzentrationen toxisch <strong>für</strong> <strong>die</strong> Umwelt und oft auch sehr<br />

langlebig, haben sich Hormone, Antiparasitika und bestimmte<br />

Schmerzmittel herausgestellt.<br />

„Strategischer Ansatz zum internationalen Chemikalienmanagement“<br />

SAICM<br />

SAICM ist ein internationales Programm <strong>für</strong> mehr<br />

Chemikalien sicherheit unter dem Dach der Vereinten Nationen.<br />

Sein Ziel ist es, bis zum Jahre 2020 negative Wirkungen<br />

von Chemikalien auf <strong>die</strong> menschliche Gesundheit und <strong>die</strong><br />

Umwelt auf das geringstmögliche Maß zu mindern.<br />

Forschungsprojekt<br />

Das Forschungsprojekt „Global Relevance of Pharmaceuticals<br />

in the Environment “ wird vom IWW Rheinisch-Westfälisches<br />

Institut <strong>für</strong> <strong>Wasser</strong> aus Mülheim an der Ruhr und adelphi<br />

consult GmbH Berlin im Auftrag des Umweltbundesamtes<br />

durchgeführt. Dabei wird der aktuelle Stand des Wissens zum<br />

weltweiten Vorkommen von Arzneimitteln in der Umwelt<br />

systematisch analysiert. Das IWW wertete über 1000 wissenschaftliche<br />

Publikationen und andere Quellen von mehr als<br />

70 verschiedenen Ländern aus. Darüber hinaus führte es Interviews<br />

mit Fachleuten aus verschiedenen Ländern durch.<br />

Eine erste Zusammenfassung <strong>die</strong>ser Daten ist nach Regionen<br />

unterteilt auf der Projekt website dargestellt. Das Forschungsprojekt<br />

startete in 2012 und läuft noch bis Mitte 2015.<br />

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

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

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

Wählen Sie einfach das Bezugsangebot, das Ihnen zusagt:<br />

als Heft, ePaper oder Heft + ePaper!<br />

Links:<br />

Detaillierte Informationen zum Workshop „Pharmeceuticals in the Environment<br />

as a new emerging issue under SAICM“ sowie <strong>die</strong> ersten Teilergebnisse<br />

des Forschungsprojektes „Global Relevance of Pharmaceuticals in the Environment“<br />

unter: http://www.pharmaceuticals-in-the-environment.org<br />

Zusammenstellung von Monitoringdaten zu Umweltkonzentrationen von<br />

Arzneimitteln in Deutschland und Europa:<br />

http://www.uba.de/uba-info-me<strong>die</strong>n/4188.html<br />

Informationen zu SAICM: http://www.saicm.org/<br />

Hintergrundpapier „Arzneimittel in der Umwelt - vermeiden, reduzieren,<br />

überwachen“: http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/<br />

arzneimittel-in-der-umwelt-vermeiden-reduzieren<br />

© Klicker/pixelio.de<br />

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

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 597


| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Branche<br />

Grundwasser schützen und nützen<br />

6. Bochumer Grundwassertag an der Ruhr-Universität Bochum<br />

Tief unterm Westen ist einiges los: Im Ruhrgebiet könnte es Pumpspeicherwerke unter Tage geben und <strong>die</strong> Bauarbeiten<br />

des Emscherkanals könnten gefährliche Sulfatbelastungen verursachen. Unter anderem über <strong>die</strong>se<br />

Themen diskutierten Experten auf dem 6. Bochumer Grundwassertag an der Ruhr-Universität. Anlässlich des<br />

Weltwassertags organisiert ein Team des RUB-Lehrstuhls <strong>für</strong> Angewandte Geologie alle zwei Jahre das Treffen.<br />

Die Hydrogeologen informierten außerdem über das deutsche Nord-Süd-Gefälle von Uran im Grundwasser<br />

und neue Messmethoden von Schadstoffbelastungen.<br />

Neue Schadstoffe:<br />

Uran im Grundwasser<br />

Ein Grenzwert <strong>für</strong> <strong>die</strong> Konzentration<br />

von Uran im Trinkwasser<br />

wurde erstmals 2011 festgelegt. In<br />

einigen Regionen Deutschlands,<br />

vor allem im Süden des Landes,<br />

überschreiten <strong>die</strong> Urangehalte<br />

teilweise <strong>die</strong>sen Grenzwert von<br />

10 µg/L. Das entspricht zehn Teilen<br />

Uran auf eine Milliarde Teile <strong>Wasser</strong>.<br />

Dr. Andre Banning untersucht<br />

<strong>die</strong> Herkunft des Urans sowie <strong>die</strong><br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Lösung verantwortlichen<br />

Prozesse. Bei Stu<strong>die</strong>n in Franken<br />

und im südlichen Bayern konnte<br />

er natürliche Uran-Quellen ausmachen.<br />

Die großräumige Uran-<br />

Verteilung in Deutschland ist im<br />

Zusammenhang mit seiner geo logischen<br />

Entwicklungsgeschichte<br />

zu sehen.<br />

Neues Konzept: Pumpspeicherwerke<br />

unter Tage<br />

Der Bergbau im Ruhrgebiet und<br />

regenerative Energien – das muss<br />

kein Gegensatz sein. RUB-Geologen<br />

um Prof. Dr. Stefan Wohnlich<br />

prüfen, zusammen mit der Uni<br />

Essen-Duisburg, ein Konzept, das<br />

vorsieht, ehemalige Schächte,<br />

Flöze und Stollen als Pumpspeicherwerke<br />

im offenen System zu<br />

nutzen. Die Idee: Fällt überschüssige<br />

alternative Energie an, pumpt<br />

man mit ihr <strong>Wasser</strong> aus den Stollen.<br />

Bei Energiebedarf lässt man<br />

das <strong>Wasser</strong> über Turbinen zurücklaufen<br />

und gewinnt <strong>die</strong> Energie so<br />

zurück. Um abzuschätzen, ob <strong>die</strong>ses<br />

Konzept realisierbar ist, entwickeln<br />

<strong>die</strong> Forscher derzeit ein neues Messprogramm.<br />

Damit testen sie <strong>die</strong><br />

<strong>Wasser</strong>räume unter Tage im Hinblick<br />

auf Füllmenge, Strömungen,<br />

chemische Zusammensetzung und<br />

Temperaturverteilung.<br />

Neue Messmethode:<br />

Schadstoffe im Grundwasser<br />

besser vorhersagen<br />

Um <strong>die</strong> Transportwege von Schadstoffen<br />

im Untergrund besser<br />

vorherzusagen, arbeitet Jun.-Prof.<br />

Andreas Englert mit seinem Team<br />

vom Lehrstuhl <strong>für</strong> Angewandte<br />

Geologie am experimentellen<br />

Hochskalieren. Dabei untersuchen<br />

sie zunächst Fließprozesse in<br />

kleinen Gesteinseinheiten und<br />

vergrößern <strong>die</strong>se Einheiten dann<br />

allmählich. Im Gegensatz zu herkömmlichen<br />

Verfahren können sie<br />

mit <strong>die</strong>ser Methode <strong>die</strong> Transporteigenschaften<br />

des Untergrundes<br />

genauer bestimmen. Das ist besonders<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Vorhersage von<br />

Grundwasserströmen und dem<br />

Transport im Grundwasser von<br />

Interesse. Durch <strong>die</strong> Ergebnisse<br />

des neu entwickelten Verfahrens<br />

können Computersimulationen mit<br />

genaueren Daten versorgt werden.<br />

© Ruhruniversität Bochum<br />

Neue Problematik: gefährliche<br />

Sulfatbelastungen bei<br />

Bau des Emscherkanals<br />

Beim Bau des <strong>Abwasser</strong>kanals der Emscher,<br />

dem Emscherkanal, werden riesige<br />

Erdmassen ausgehoben. Dieser<br />

Emschermergel verursacht im Grundwasser<br />

eine große Menge des Schadstoffes<br />

Sulfat. Das natürlich vorkommende<br />

Mineral Pyrit im Emschermergel<br />

reagiert bei Luft kontakt zu<br />

Sulfat und Säure. Nach umfangreichen<br />

Untersuchungen konnten Prof.<br />

Dr. Frank Wisotzky und sein Team<br />

feststellen, dass <strong>die</strong> Säure durch<br />

natürliche Prozesse neutralisiert wird.<br />

Nähere Informationen zu den<br />

Forschungsthemen der vier RUB-<br />

Hydrogeologen unter: http://aktuell.ruhr-uni-bochum.de/pm2014/<br />

pm00040.html.de<br />

Weitere Informationen:<br />

Prof. Dr. Frank Wisotzky,<br />

Lehrstuhl Angewandte Geologie/Hydrogeologie,<br />

Fakultät <strong>für</strong> Geowissenschaften der<br />

Ruhr-Universität Bochum,<br />

Universitätsstraße 150, D-44801 Bochum,<br />

Tel. 02349 32-23967,<br />

E-Mail: frank.wisotzky@rub.de<br />

Mai 2014<br />

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


Branche | NACHRICHTEN |<br />

Zuverlässige Grundstücksentwässerung<br />

schützt Werte<br />

RAL Gütezeichen <strong>für</strong> sichere und umweltverträgliche Leistungen<br />

Undichte <strong>Abwasser</strong>systeme können Boden und Grundwasser verunreinigen und im schlimmsten Fall <strong>die</strong><br />

Trinkwassergewinnung gefährden. Normative Grundlagen und das <strong>Wasser</strong>haushaltsgesetz verpflichten aus<br />

<strong>die</strong>sem Grund Hauseigentümer dazu, in einem bestimmten Zeitraum <strong>die</strong> Dichtigkeit ihrer Grundstücksentwässerungsanlagen<br />

überprüfen zu lassen. Bei <strong>die</strong>ser Überprüfung ist vor allem Zuverlässigkeit und Sachkunde<br />

gefragt. Hauseigentümer, <strong>die</strong> sich bei der Suche nach einem Dienstleister am RAL Gütezeichen Grundstücksentwässerung<br />

orientieren, können sicher sein, dass <strong>die</strong> Arbeiten von kompetentem Personal und mit hochwertiger<br />

Technik ausgeführt werden. Der Geltungsbereich der RAL Gütesicherung wurde jetzt auf <strong>die</strong> Generalinspektion<br />

von Abscheideanlagen und <strong>die</strong> Sanierung von <strong>Abwasser</strong>behandlungsanlagen erweitert.<br />

Fachfirmen, <strong>die</strong> berechtigt sind,<br />

<strong>für</strong> ihre Leistungen das RAL<br />

Gütezeichen Grundstücksentwässerung<br />

zu benutzen, haben sich verpflichtet,<br />

<strong>die</strong> Umweltverträglichkeit<br />

von Grundstücksentwässerungsanlagen<br />

zu verbessern und damit<br />

Verunreinigungen von Grundwasser,<br />

Gewässer und Boden entgegenzuwirken.<br />

Sie wollen damit einen Beitrag<br />

zum Umweltschutz leisten und zugleich<br />

Hauseigentümern dabei helfen,<br />

den Vermögenswert ihrer Immobilie<br />

zu erhalten und zu schützen. Voraussetzung<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Verleihung des<br />

RAL Gütezeichens ist <strong>die</strong> Einhaltung<br />

strenger Güte- und Prüfbestimmungen.<br />

Sie gelten insbesondere <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

Erfahrung und Zuverlässigkeit des<br />

Personals, <strong>die</strong> Ausstattung der<br />

Betriebseinrichtungen und den<br />

technischen Stand der Geräte aber<br />

auch <strong>für</strong> eine stetig neutral durchgeführte<br />

Kontrolle der Leistungen<br />

auf der Baustelle.<br />

Informationen zur RAL Gütesicherung<br />

Für <strong>die</strong> Anerkennung und Vergabe von RAL Gütezeichen ist seit 1925<br />

RAL Deutsches Institut <strong>für</strong> Gütesicherung und Kennzeichnung im Produkt-<br />

und Dienstleistungsbereich zuständig. Die zuverlässige Einhaltung<br />

des hohen Qualitätsanspruchs wird durch ein dichtes Netz stetiger<br />

Eigen- und Fremdüberwachung gesichert, dem sich <strong>die</strong> Hersteller und<br />

Anbieter freiwillig unterwerfen. Als objektive und interessensneutrale<br />

Kennzeichnung werden RAL Gütezeichen den wachsenden Ansprüchen<br />

der Verbraucher gerecht und stehen <strong>für</strong> deren Schutz. Zurzeit gibt es<br />

über 130 Gütegemeinschaften mit über 160 RAL Gütezeichen.<br />

Höchste Qualität vom Neubau<br />

bis zur Sanierung<br />

Das RAL Gütezeichen Grundstücksentwässerung<br />

wird <strong>für</strong> <strong>die</strong> Herstellung,<br />

den baulichen Unterhalt,<br />

<strong>die</strong> Sanierung und <strong>die</strong> Prüfung von<br />

Grundstücksentwässerungsanlagen<br />

verliehen. Es umfasst Kleinkläranlagen<br />

ebenso wie <strong>Abwasser</strong>sammelgruben,<br />

<strong>Abwasser</strong>leitungen<br />

und -kanäle, Fettabscheideanlagen,<br />

Leichtflüssigkeitsabscheideanlagen<br />

und nunmehr auch Abscheideanlagen<br />

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

Betriebe, <strong>die</strong> das RAL Gütezeichen<br />

benutzen, stellen sicher,<br />

dass Schmutz und Regenwasser<br />

in <strong>die</strong>sen Bereichen zuverlässig<br />

entsorgt werden.<br />

Weitere Informationen:<br />

Gütegemeinschaft<br />

Grundstücksentwässerung e. V.,<br />

Dirk Bellinghausen,<br />

Theodor-Heuss-Allee 17, D-53773 Hennef,<br />

Tel. (02242) 872-0, Fax (02242) 872-135,<br />

E-Mail: bellinghausen@gs-ge.de, www.gs-ge.de<br />

Fachfirmen, <strong>die</strong> Leistungen mit dem RAL Gütezeichen<br />

Grundstücksentwässerung anbieten, schützen Hauseigentümer<br />

zuverlässig vor Schäden durch Verunreinigungen<br />

von Boden und Grundwasser. © kid_a, fotolia.com<br />

RAL Gütezeichen<br />

Grundstücksentwässerung.<br />

© RAL<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 599


| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Branche<br />

Kommunale Unternehmen wichtiger Partner<br />

bei der Koordination<br />

VKU zur Verabschiedung der Richtlinie zum schnellen Breitbandausbau<br />

Das Europäische Parlament hat<br />

eine Richtlinie über Maßnahmen<br />

zur Kostenreduzierung beim Ausbau<br />

von Hochgeschwindigkeitsnetzen<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> elektronische Kommunikation<br />

verabschiedet. Dazu Hans-<br />

Joachim Reck, Hauptgeschäftsführer<br />

des Verbandes kommunaler Unternehmen<br />

(VKU): „Wir begrüßen, dass<br />

<strong>die</strong> Gesetzgeber Trinkwasserleitungen<br />

vom Anwendungsbereich ausgeschlossen<br />

haben. Eine unmittelbare<br />

Mitnutzung von Trinkwasserleitungen<br />

ist ein potenzielles Risiko<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Sicherheit und Integrität der<br />

Netze, da sie hier<strong>für</strong> nicht ausgelegt<br />

sind.“ Eine verpflichtende Mitnutzung<br />

hätte im Widerspruch zur<br />

europäischen Trinkwasserrichtlinie<br />

gestanden, <strong>die</strong> bestimmte Mindestanforderungen<br />

an <strong>die</strong> Qualität der<br />

Stoffe und Materialien stellt, <strong>die</strong> in<br />

Kontakt mit <strong>Wasser</strong> <strong>für</strong> den menschlichen<br />

Gebrauch treten.<br />

Reck: „Erfreulich ist auch, dass<br />

EU-Parlament und Ministerrat unserer<br />

Forderung nachgekommen ist, <strong>die</strong><br />

ursprünglich als Verordnung vorgesehenen<br />

Regelungen in das Rechtsinstrument<br />

einer Richtlinie zu ändern.<br />

Damit bleibt den Mitgliedsstaaten<br />

genügend Handlungsspielraum in<br />

der Umsetzung, zumal der Breitbandausbau<br />

in der EU höchst unterschiedlich<br />

weit vorangeschritten ist.<br />

Die Breitbandversorgung wird im<br />

Koalitionsvertrag der Bundesregierung<br />

als kommunikative Daseinsvorsorge<br />

bezeichnet und ist daher ein<br />

© VKU/regentaucher.com<br />

natürliches Betätigungsfeld kommunaler<br />

Unternehmen. Derzeit engagieren<br />

sich rund 150 von 1 400 VKU-<br />

Mitgliedern beim Breitbandausbau<br />

in der Fläche. Bis 2011 investierten<br />

<strong>die</strong>se Unternehmen bereits in 10 000<br />

km Glasfasernetz, Tendenz steigend:<br />

Hintergrund<br />

Die EU hat sich ambitionierte Ziele <strong>für</strong> den Breitbandausbau gesetzt. Ziel ist es, bis 2020 mindestens<br />

30 MBit/s <strong>für</strong> alle Internetnutzer und 100 MBit/s <strong>für</strong> 50 % der Internetnutzer zur Verfügung zu stellen. Die<br />

europäischen Zielsetzungen sind Teil der sogenannten Digitalen Agenda der Europäischen Kommission<br />

und damit Bestandteil der Europa-2020-Strategie. Bei der Erreichung <strong>die</strong>ser Ziele misst <strong>die</strong> EU der lokalen<br />

und regionalen Ebene – und hier gerade den öffentlichen Einrichtungen – eine besondere Bedeutung bei.<br />

Die Europäische Kommission hatte im März 2013 einen Verordnungsvorschlag „über Maßnahmen zur<br />

Reduzierung der Kosten des Ausbaus von Hochgeschwindigkeitsnetzen <strong>für</strong> <strong>die</strong> elektronische Kommunikation“<br />

vorgelegt. Damit sollen <strong>die</strong> Betreiber netzgebundener Infrastruktur eine Mitnutzung ihrer Netze<br />

zum Zwecke des Breitbandausbaus zulassen und eine verstärkte Zusammenarbeit bei der Planung und<br />

Durchführung von Bauarbeiten praktizieren.<br />

Mai 2014<br />

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


Branche | NACHRICHTEN |<br />

Bis zum Jahr 2015 könnte das Netz<br />

insgesamt auf knapp 35 000 km<br />

erweitert werden, was eine Breitbandversorgung<br />

<strong>für</strong> 1 Mio. Haushalte<br />

bedeutet.“<br />

Ein Großteil des Breitbandausbaus<br />

kommunaler Unternehmen erfolgt<br />

dabei als besonders zukunftssichere<br />

und leistungsfähige Glasfaseranbindung<br />

bis in <strong>die</strong> Gebäude,<br />

sogenannte FTTH/B-Infrastrukturen.<br />

„Gerade im ländlichen Raum ist ein<br />

Ausbau der Breitbandversorgung in<br />

einem absehbaren Zeitraum ohne<br />

kommunalen Ver- und Entsorgungsunternehmen<br />

nicht darstellbar“, sagt<br />

Reck. Die Nutzung der kommunalen<br />

Infrastruktur ist gerade im ländlichen<br />

Raum interessant, da sich hier<strong>für</strong> in<br />

aller Regel kommunale Unternehmen<br />

verantwortlich zeichnen, <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>die</strong><br />

Steigerung der Standortattraktivität<br />

oberste Priorität genießt. Während<br />

Kabelkanäle direkt genutzt werden<br />

können, besteht <strong>die</strong> Möglichkeit, bei<br />

Neuverlegungen oder Revisionsbauten<br />

bei der Strom-, Gas- oder Trinkwasserversorgung<br />

entsprechende<br />

Leerrohre bzw. Breitbandnetze mitzuverlegen.<br />

„Dabei muss aber <strong>die</strong><br />

Einschätzung und Koordinierung, ob<br />

andere Versorgungsinfrastrukturen<br />

einen Beitrag zum Breitbandausbau<br />

liefern können, vor Ort in den Kommunen<br />

stattfinden“, fordert Reck.<br />

„Eine verpflichtende Mitverlegung,<br />

wie sie ursprünglich von der EU-<br />

Kommission vorgesehen war, ist<br />

hier nicht zielführend.“<br />

Für <strong>die</strong> Umsetzung in Deutschland<br />

ist nun eine enge Einbindung<br />

der Kommunen und ihrer Unternehmen<br />

angezeigt, so Reck. „Die Diskussionen<br />

innerhalb der Netzallianz von<br />

Minister Dobrindt sowie im Deutschen<br />

Bundestag müssen in engem<br />

Schulterschluss mit dem VKU und<br />

seinen Unternehmen erfolgen, um<br />

eine sinnvolle Vorgehensweise und<br />

damit einen umfassenden Breitbandausbau<br />

zu gewährleisten.“<br />

Weitere Informationen:<br />

www.vku.de<br />

Energieeffizienz in der <strong>Wasser</strong>versorgung Leitziel<br />

der Branche in Deutschland<br />

Hauptgeschäftsführer Dr. Walter<br />

Thielen, DVGW, Bonn, erklärte<br />

anlässlich des <strong>Wasser</strong>tages am<br />

22. März 2014: „Die Erwartungen<br />

an <strong>die</strong> <strong>Wasser</strong>branche sind hoch:<br />

Einsparpoten ziale im Energieverbrauch,<br />

eine möglichst energieeffiziente<br />

Bereitstellung des Trinkwassers<br />

sowie nennenswerte Beiträge<br />

zur CO 2 - Verminderung. Der<br />

Verein steht dabei <strong>für</strong> einen<br />

verantwortungs vollen Umgang mit<br />

den Wechselwirkungen zwischen<br />

<strong>Wasser</strong> und Energie. Als Innovationsmotor<br />

der praxisbezogenen<br />

<strong>Wasser</strong>forschung in Deutschland<br />

unterstützen wir ausdrücklich das<br />

Ziel der Vereinten Nationen, auch<br />

<strong>für</strong> künftige Gene rationen eine<br />

sichere, verlässliche sowie gleichermaßen<br />

energie effiziente und energiesparsame<br />

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

garantieren.“<br />

Der Weltwassertag stand in <strong>die</strong>sem<br />

Jahr unter dem Motto „<strong>Wasser</strong><br />

und Energie“. Damit wollen <strong>die</strong><br />

Vereinten Nationen auf <strong>die</strong> vielfältigen<br />

Zusammenhänge und Wechselwirkungen<br />

zwischen beiden Ressourcen<br />

aufmerksam machen und<br />

<strong>für</strong> deren Berücksichtigung in<br />

wasser- und energiepolitischen<br />

Strategien werben. In der <strong>Wasser</strong>versorgung<br />

spielt Energie in allen<br />

Prozessen eine zentrale Rolle: Von<br />

der Gewinnung des Roh wassers<br />

über <strong>die</strong> Aufbereitung zu Trinkwasser<br />

bis hin zu Speicherung,<br />

Transport und Verteilung an Haushalte,<br />

Gewerbe und Industrie.<br />

Obwohl <strong>die</strong> öffentliche <strong>Wasser</strong>versorgung<br />

lediglich einen Bruchteil<br />

des gesamten Primärenergiebedarfs<br />

in Deutschland benötigt,<br />

strebt <strong>die</strong> Branche stets nach<br />

weiteren Effizienzsteigerungen, mit<br />

denen ein Beitrag zur Energieeinsparung<br />

geleistet werden kann.<br />

Um Potenziale zur Verbesserung<br />

der Energieeffizienz und Energieeinsparung<br />

der Anlagen und Prozesse<br />

im Versorgungssystem zu<br />

identifizieren, hat der DVGW zuletzt<br />

praxisbezogene Handlungsempfehlungen<br />

herausgegeben. In weiteren<br />

Forschungsprojekten und Modellvorhaben<br />

werden innovative Technologien<br />

entwickelt und erprobt.<br />

Dies betrifft insbesondere den<br />

Einsatz energieeffizienter Pumpentechnologien<br />

ebenso wie den optimierten<br />

Anlagenbetrieb entlang<br />

der gesamten Prozesskette. Die in<br />

den Fachgremien des DVGW erstellten<br />

und aktuell überarbeiteten<br />

Technischen Regeln runden <strong>die</strong><br />

Leitlinien zur Energieeffizienz und<br />

Energieeinsparung in der <strong>Wasser</strong>versorgung<br />

ab.<br />

Weitere Informationen:<br />

www.dvgw.de<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 601


| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Branche<br />

Frisches <strong>Wasser</strong> aus 90 Metern Tiefe<br />

Stadtwerke Schwabach errichten neuen Tiefbrunnen im Schwabachgrund<br />

Im kommenden Jahr sind es 300<br />

Jahre, <strong>die</strong> Schwabach auf eine systematische<br />

Versorgung mit frischem<br />

Trinkwasser zurückblicken kann.<br />

Initiator war Karl Wilhelm Friedrich<br />

von Brandenburg-Ansbach, der damals<br />

regierende Markgraf. Er ließ<br />

<strong>die</strong> Friedrichsquelle nahe Oberreichenbach<br />

einfassen, um sein<br />

Schloss zu versorgen. Gleichzeitig<br />

baute er eine 4 km lange Holzrohrleitung,<br />

um das <strong>Wasser</strong> nach Schwabach<br />

zum Marktplatz zu führen. Hier<br />

ließ er den Schönen Brunnen errichten.<br />

Heute ist es <strong>für</strong> <strong>die</strong> meisten von<br />

uns selbstverständlich, dass bestes<br />

Trinkwasser zu jeder Zeit aus dem<br />

Hahn fließt, sobald wir ihn öffnen.<br />

Wie hoch der Aufwand ist, den <strong>die</strong><br />

Stadtwerke Schwabach da<strong>für</strong> betreiben,<br />

ist dagegen weniger bekannt.<br />

Baumaßnahmen laufen an<br />

Um <strong>die</strong> Versorgung in Schwabach zu<br />

sichern, investieren <strong>die</strong> Stadtwerke<br />

kontinuierlich in <strong>die</strong> Qualität der Anlagen<br />

und Netze. In <strong>die</strong>sem Jahr sind<br />

mehr als 2,3 Mio. eingeplant. Neben<br />

umfangreichen Sanierungen an<br />

Brunnenanlagen wird aktuell im<br />

Schwabachgrund unterhalb der<br />

Talstraße ein neuer Tiefbrunnen<br />

gebaut. Allein da<strong>für</strong> belaufen sich<br />

<strong>die</strong> Kosten auf rund 400 000 €. Bislang<br />

wird das Grundwasser in <strong>die</strong>ser<br />

Gegend aus drei Brunnen gefördert<br />

und anschließend als Trinkwasser ins<br />

Versorgungsnetz eingespeist. Brunnen<br />

1a wurde im Januar rund erneuert,<br />

Brunnen 2 kommt 2015 an <strong>die</strong><br />

Reihe – Brunnen 7, ein nur 25 Meter<br />

tiefer Flachbrunnen, wird dagegen<br />

nicht saniert, sondern zurückgebaut.<br />

Als Ersatz wird in direkter Nachbarschaft<br />

ein neuer, 90 m tiefer Brunnen<br />

gebohrt. Wenn der neue Brunnen<br />

mit der Nummer 14 fertig ist, wird in<br />

<strong>die</strong>sem Bereich das Grundwasser<br />

einheitlich aus der gleichen, tiefen<br />

Bodenschicht gefördert.<br />

Innovative Technik<br />

Stadtwerke-Geschäftsführer Winfried<br />

Klinger dankte bei dem symbolischen<br />

Spatenstich allen beteiligten<br />

Mitarbeitern und Genehmigungsbehörden.<br />

„Die Versorgung der<br />

Schwabacher mit bestem Trinkwasser<br />

ist ein elementarer Bestandteil<br />

unserer Daseins<strong>für</strong>sorge. Wir fördern<br />

rund 2 Mio. m 3 <strong>Wasser</strong> – alles<br />

aus eigenen Anlagen. Insgesamt<br />

sind das 13 Tiefbrunnen und drei<br />

Quellen. Mit dem neuen Brunnen<br />

14 ist <strong>die</strong> Versorgungssicherheit<br />

auch langfristig sichergestellt.“<br />

Was den Brunnen auszeichnen<br />

wird, ist <strong>die</strong> innovative Glaskugel-<br />

Technik: Statt der bislang üblichen<br />

Kiesaufschüttung werden aus Quarz<br />

hergestellte Murmeln den Raum<br />

zwischen Brunnenrohr und -wand<br />

auffüllen und das Grundwasser<br />

filtern. „Wir gehen davon aus, dass<br />

der neue Brunnen in etwa drei bis<br />

vier Monaten fertig ist und ans Netz<br />

gehen kann“, sagt Klaus Krauß,<br />

Betriebsleiter Netz Gas, <strong>Wasser</strong> bei<br />

den Stadtwerken Schwabach.<br />

Strenge Qualitätskontrollen<br />

Bevor das <strong>Wasser</strong> aus dem neuen<br />

Tiefbrunnen aus den Schwabacher<br />

Hähnen fließt, muss es eine Qualitätskontrolle<br />

durchlaufen. Nur,<br />

wenn das <strong>Wasser</strong> aus dem neuen<br />

Brunnen den strengen Richtlinien<br />

der Trinkwasserverordnung entspricht,<br />

wird der Brunnen an das<br />

Versorgungsnetz der Stadtwerke<br />

Schwabach GmbH angeschlossen.<br />

Weitere Informationen:<br />

www.stadtwerke-schwabach.de<br />

Brunnen 7 wird zurück gebaut. Das Gebäude über<br />

dem Flachbrunnen wurde bereits aufgesägt – jetzt<br />

kann der 25 m tiefe Brunnen abgedichtet werden.<br />

Symbolischer Spatenstich im Schwabachgrund: Stadtwerke-Geschäftsführer<br />

Winfried Klinger (5.v.l.) und Betriebsleiter Klaus Krauß (2.v.l.)<br />

wünschten Frank Herrmann (3.v.r.) und „Joe“ Petkovic (l.) von der Ochs<br />

Bohrgesellschaft mbH eine unfallfreie Bauzeit. Mit am Spaten v.l.: Udo<br />

Kleeberger (<strong>Wasser</strong>wirtschaftsamt), Dr. Fritz Oberparleiter (Gesundheitsamt<br />

Roth-Schwabach), Diplom-Geologe Dr. Werner Reiländer, Stadtrechtsrat<br />

Knut Engelbrecht und Markus Bau meister (Leiter Umweltschutzamt).<br />

© Alle Abbildungen: Stadtwerke Schwabach GmbH<br />

Mai 2014<br />

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


Branche | NACHRICHTEN |<br />

Klärwerk<br />

Radevormwald.<br />

© Wupperverband<br />

Kläranlagen als Energiespeicher im Bergischen Land<br />

Forschungsprojekt auf der Kläranlage Radevormwald<br />

Das<br />

Verbundforschungsprojekt<br />

„<strong>Abwasser</strong>reinigungsanlagen<br />

als Regelbaustein in intelligenten<br />

Verteilnetzen mit erneuerbarer<br />

Energieerzeugung“, kurz ARRIVEE,<br />

widmet sich in den kommenden<br />

drei Jahren dem hochaktuellen Thema<br />

der effizienten Nutzung erneuerbarer<br />

Energien. Am Beispiel der<br />

Kläranlage Radevormwald wollen<br />

<strong>die</strong> Stadtwerke Radevormwald, der<br />

Wupperverband und <strong>die</strong> Bergische<br />

Universität Wuppertal Kläranlagen<br />

mit Schlammfaulung in ein optimiertes<br />

Regelenergie- und Speicherkonzept<br />

integrieren. Zusätzlich werden<br />

weitere innovative Verfahren wie<br />

Elektrolyse oder Druckspeicherung<br />

zur Speicherung überschüssiger<br />

Energien erprobt. Das interdisziplinär<br />

ausgerichtete Vorhaben wird<br />

vom Bundesforschungsministerium<br />

mit 2,5 Mio. € gefördert.<br />

Speicherung von Energie als<br />

Herausforderung<br />

Das Projekt soll insgesamt dazu<br />

beitragen, dass Kommunen <strong>die</strong> <strong>Abwasser</strong>entsorgung<br />

energieeffizient<br />

anbieten können und gleichzeitig<br />

einen wichtigen Beitrag zum Gelingen<br />

der Energiewende mit der Umstellung<br />

auf erneuerbare Energien<br />

leisten. „Für das zu erarbeitende<br />

Konzept wird ein erhebliches Marktpotenzial<br />

zur Anwendung auf Kläranlagen<br />

gesehen, das in einer nachfolgenden<br />

Projektphase auch zu<br />

einer kommerziellen Vermarktung<br />

geführt werden kann“, sagen Dr.<br />

Volker Erbe und Dipl.-Ing. Dirk Salomon<br />

vom Wupperverband.<br />

Die Betrachtungen zu den Auswirkungen<br />

der optimierten Regelenergie-<br />

und Speicherkonzepte auf<br />

<strong>die</strong> vorgelagerten Verteilungsnetze<br />

unter Berücksichtigung der Anforderungen<br />

der Energiewende liegen<br />

dabei in den Händen von<br />

Prof. Dr.-Ing. Markus Zdrallek und<br />

Dipl.-Ing. Hans-Henning Thies vom<br />

Lehr- und Forschungsgebiet Elektrische<br />

Energieversorgungstechnik der<br />

Bergischen Universität Wuppertal.<br />

Prof. Zdrallek: „Die fehlenden Speicher<br />

sind – neben dem Netzausbau<br />

– das zweite, große technische<br />

Problem, welches wir im Rahmen<br />

der Energiewende „knacken“ müssen,<br />

wenn wir wirklich zu einer erst<br />

mehrheitlich und später vollständig<br />

regenerativen Energieversorgung<br />

kommen wollen. Das in Kläranlagen<br />

kontinuierlich entstehende Faulgas<br />

stellt hier eine hervorragende, indirekte<br />

Speichermöglichkeit <strong>für</strong> regenerativen<br />

Strom dar. Diese soll im<br />

Rahmen des Forschungsprojekts<br />

nun erstmals genutzt werden.“<br />

Weitere Projektpartner neben<br />

den Stadtwerken Radevormwald,<br />

dem Wupperverband und der<br />

Bergischen Universität sind <strong>die</strong><br />

Technische Universität Kaiserslautern<br />

als Verbundkoordinator,<br />

<strong>die</strong> Wupperverbandsgesellschaft <strong>für</strong><br />

integrale <strong>Wasser</strong>wirtschaft (WiW)<br />

mbH, das Leibniz-Institut <strong>für</strong> Regionalentwicklung<br />

und Strukturplanung<br />

(Erkner), <strong>die</strong> <strong>IT</strong>B gGmbH – Transferstelle<br />

Bingen sowie <strong>die</strong> iGas GmbH<br />

(Solingen).<br />

Weitere Informationen:<br />

www.wupperverband.de<br />

www.fluggs.de<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 603


| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Branche<br />

Effizienter Betrieb von Kläranlagen<br />

Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) gibt den Startschuss <strong>für</strong> ein wegweisendes Projekt. Da<strong>für</strong> ent wickelt<br />

das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) ausgeklügelte Messsonden. Neben dem HZDR und der TU<br />

Dortmund beteiligen sich auch drei Industriepartner an dem Projekt. Ziel ist, <strong>die</strong> Mikroben der biologischen Reinigungsstufen<br />

effizienter mit Sauerstoff zu versorgen. Das beschleunigt den Reinigungs vorgang und spart Energie.<br />

Wie Spielzeug-U-Boote treiben <strong>die</strong><br />

Sensoren des Helmholtz-Zentrums<br />

Dresden-Rossendorf (HZDR)<br />

durch <strong>die</strong> trübe Brühe. Alle zwanzig<br />

Sekunden messen sie den Umgebungsdruck,<br />

<strong>die</strong> Temperatur und<br />

über einen Beschleunigungssensor,<br />

mit welcher Stärke und in welche<br />

Richtung sie von der Strömung im<br />

Becken des Klärwerks hin- und hergerissen<br />

werden. Aus den Daten<br />

können <strong>die</strong> Wissenschaftler schließen,<br />

wie gut das <strong>Abwasser</strong> vermischt<br />

ist und <strong>die</strong> darin enthaltenen<br />

Bakterien mit Sauerstoff versorgt<br />

werden. In einem von der DBU<br />

geförderten Pilotprojekt soll <strong>die</strong>ses<br />

pfiffige Messverfahren nun erstmals<br />

an bestehenden Kläranlagen eingesetzt<br />

werden.<br />

In sogenannten Belebtschlammbecken<br />

verdauen Mikroben <strong>die</strong><br />

Mit der ultraschnellen Röntgentomographie können im<br />

HZDR Strömungsgemische aus <strong>Wasser</strong> und Gas mit hoher<br />

Auflösung bildlich dargestellt werden. © Rainer Weisflog<br />

organischen Abfälle unserer Abwässer.<br />

Da<strong>für</strong> benötigen sie Sauerstoff.<br />

Deswegen pressen <strong>die</strong> Klärwerksbetreiber<br />

Luft von unten in den<br />

Schlamm und verquirlen das Ganze.<br />

Das braucht viel Energie. Auch aus<br />

<strong>die</strong>sem Grund zählt <strong>die</strong> kommunale<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung zu einem der<br />

größten Energiefresser in den Kommunen.<br />

Weltweit werden ungefähr<br />

8 % des jährlichen Strombedarfs<br />

<strong>für</strong> Transport und Behandlung von<br />

<strong>Wasser</strong> und <strong>Abwasser</strong> benötigt,<br />

schätzt beispielsweise <strong>die</strong> UN. Wegen<br />

des wachsenden Kostendrucks<br />

sind <strong>die</strong> Gemeinden daher bemüht,<br />

hier deutlich besser zu werden.<br />

Doch wie genau sich <strong>die</strong> Luftblasen<br />

im <strong>Abwasser</strong> bewegen und verteilen,<br />

ist nicht bekannt; oft sind<br />

einige Zonen exzellent versorgt,<br />

während andere noch unter<br />

Sauerstoff mangel leiden. Dort<br />

können <strong>die</strong> Mikroben nicht richtig<br />

arbeiten. Um auf der sicheren Seite<br />

zu sein, rühren und begasen <strong>die</strong><br />

Betreiber daher lieber eher zu viel<br />

als zu wenig. Das frisst unnötig viel<br />

Energie und verursacht entsprechend<br />

hohe Kosten.<br />

Eine Arbeitsgruppe des Helmholtz-Zentrums<br />

Dresden-Rossendorf<br />

hat nun so etwas wie kleine<br />

„U-Boote“ entwickelt. Die sehen<br />

etwa so aus wie <strong>die</strong> Plastikbehälter<br />

aus den Schokoladen-Überraschungseiern<br />

– nur etwas größer und in<br />

weiß. „Unser soeben promovierter<br />

Doktorand Sebastian Reinecke hat<br />

sie zunächst <strong>für</strong> Bioreaktoren entworfen“,<br />

sagt Uwe Hampel, AREVA-<br />

Stiftungsprofessor <strong>für</strong> Bild gebende<br />

Messverfahren der Energie- und<br />

Verfahrenstechnik an der Technischen<br />

Universität Dresden sowie<br />

Abteilungsleiter im HZDR-Institut<br />

<strong>für</strong> Fluiddynamik.<br />

Die batteriebetriebenen Sensoren<br />

sind wasserdicht und werden<br />

dem <strong>Abwasser</strong> beigemengt. Da <strong>die</strong><br />

Wissenschaftler sie genau so schwer<br />

machen wie das <strong>Abwasser</strong>, das sie<br />

verdrängen, schweben sie darin<br />

umher und folgen der Strömung.<br />

Nach einiger Zeit fischen <strong>die</strong> Wissenschaftler<br />

sie aus dem Becken<br />

und lesen <strong>die</strong> Daten aus. Mit ihnen<br />

können sie auf <strong>die</strong> Dynamik der<br />

Strömung zurückschließen und <strong>die</strong><br />

Erkenntnisse in genauere Simulationsrechnungen<br />

einfließen lassen,<br />

<strong>die</strong> den Klärwerksbetreibern dann<br />

sagen, wie stark sie rühren sollen.<br />

Für <strong>die</strong> Computersimulationen, im<br />

Fachjargon heißt der Code „Computational<br />

Fluid Dynamics“, ist <strong>die</strong> Arbeitsgruppe<br />

von Prof. Peter Ehrhard<br />

an der TU Dortmund zuständig.<br />

„Im nächsten Schritt wollen wir <strong>die</strong><br />

Sensoren so ausrüsten, dass wir sie<br />

auch von außen orten und auslesen<br />

können“, sagt Hampel. Die<br />

pfiffige Idee begeistert nicht nur<br />

<strong>Abwasser</strong> experten. Die Helm holtz-<br />

Ingenieure erhielten auf der<br />

Energiefachmesse „enertec“ <strong>für</strong><br />

ihren autonomen Sensor <strong>für</strong> Biogasanlagen<br />

bereits einen Innovationspreis.<br />

Das Rätsel der Luftblasen<br />

Es klingt erstaunlich. Aber bis heute<br />

weiß tatsächlich niemand, wie genau<br />

sich eine Luftblase in einer<br />

Flüssigkeit bewegt – erst recht nicht,<br />

wenn sie sich im <strong>Wasser</strong> verformt,<br />

sich in der Flüssigkeit auflöst oder<br />

mit anderen Blasen vereinigt. „Mithilfe<br />

unseres selbst entwickelten<br />

Röntgentomographen wollen wir<br />

auch das genau im Labor untersuchen“,<br />

erklärt Hampel. Mit einer<br />

Geschwindigkeit von bis zu 10 000<br />

Bildern pro Sekunde ermöglicht<br />

Mai 2014<br />

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


Branche | NACHRICHTEN |<br />

der Tomograph tiefe Ein- und Rundumblicke<br />

– selbst in trübste Brühen<br />

und in 3-D.<br />

Ein Ziel des Projektes ist, <strong>die</strong><br />

vom <strong>Abwasser</strong> aufgenommene<br />

Sauerstoffmenge von derzeit rund<br />

12 % pro Meter, den <strong>die</strong> Blasen<br />

aufsteigen, auf deutlich über 20 %<br />

zu steigern. Zudem wollen <strong>die</strong><br />

Forscher von HZDR und TU Dortmund<br />

prüfen, ob <strong>die</strong> Klärwerksbetreiber<br />

ganz auf Rührwerke<br />

verzichten können. Für <strong>die</strong> Durchmischung<br />

sorgt dann allein <strong>die</strong> in<br />

das Becken gepresste Luft sowie<br />

eine angepasste Geometrie des<br />

Beckens, in dem sich bspw. zusätzlich<br />

angebrachte Bleche befinden<br />

können. „Die Ideen sind nicht neu“,<br />

erklärt Hampel, „aber bislang<br />

konnte noch keiner vorher simulieren,<br />

ob und was <strong>die</strong> vorgeschlagenen<br />

Neuerungen bringen.“<br />

Darüber hinaus kommen in<br />

<strong>die</strong>sem Projekt auch neuartige<br />

Kanülenbegaser der Firma IWEB<br />

zum Einsatz. Mit <strong>die</strong>sen kann in<br />

Kombination mit moderner Messtechnik<br />

und Computersimulation<br />

ein bis heute nicht erreichter<br />

bedarfsgenauer Eintrag von Sauerstoff<br />

erzielt werden.<br />

Das Konsortium besteht neben<br />

dem Helmholtz-Zentrum Dresden-<br />

Rossendorf (HZDR) aus dem Institut<br />

<strong>für</strong> <strong>Wasser</strong> & Energie Bochum<br />

GmbH (IWEB), der TU Dortmund,<br />

der Süd-Oberlausitzer <strong>Wasser</strong>versorgungs-<br />

und <strong>Abwasser</strong>entsorgungsgesellschaft<br />

mbH (SOWAG)<br />

sowie der Ruhrverband AG.<br />

Die Konsortialpartner haben <strong>für</strong><br />

das Projekt knapp 370 000 Euro<br />

beantragt, davon entfallen rund<br />

160 000 Euro auf das HZDR. Die<br />

Laufzeit ist auf drei Jahre angelegt.<br />

Nun liegt <strong>die</strong> Bewilligung<br />

<strong>für</strong> das erste Jahr in Höhe von<br />

knapp 140 000 Euro (davon HZDR<br />

55 600 Euro) vor.<br />

Kontakt :<br />

Prof. Uwe Hampel,<br />

Institut <strong>für</strong> Fluiddynamik am HZDR und AREVA-<br />

Stiftungsprofessur <strong>für</strong> Bildgebende Messverfahren<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Energie- und Verfahrenstechnik<br />

an der TU Dresden, Tel. +49 351 260-2772,<br />

E-Mail: u.hampel@hzdr.de, www.hzdr.de<br />

Was ein wenig an <strong>die</strong> Plastikbehälter aus den<br />

Schokoladen-Überraschungs eiern erinnert, sind autonome<br />

Sensoren, <strong>die</strong> komplizierte Strömungen in sogenannten<br />

Belebtschlammbecken vermessen können. Mit<br />

ihnen wird es möglich, energieintensive Prozesse der<br />

<strong>Abwasser</strong>reinigung effizienter zu gestalten. © HZDR<br />

S1 / 2013<br />

Volume 154<br />

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2/2014<br />

Jahrgang 155<br />

Established in 1858, »<strong>gwf</strong> – <strong>Wasser</strong> | <strong>Abwasser</strong>« is regarded<br />

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technology and science – including water production,<br />

water supply, pollution control, water purification and<br />

sewage engineering.<br />

It‘s more than just content: The journal is a publication<br />

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scientific papers and contributions reviewed by experts, offers<br />

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Mai 2014<br />

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| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Branche<br />

Multitalent: Bio-Kläranlage, Lebensraum<br />

und Baumaterial<br />

Rohrkolben mit DBU-Förderung <strong>für</strong> nachhaltige Landwirtschaft und ökologisches<br />

Bauen entdeckt<br />

Die Erfolgsgeschichte der Sumpfpflanze<br />

Rohrkolben begann vor<br />

18 Jahren mit ihrem Anbau in Niedermooren.<br />

Gefördert von der Deutschen<br />

Bundesstiftung Umwelt (DBU) offenbarte<br />

ein Modellprojekt <strong>die</strong> Ökovorteile<br />

der Pflanze: Da <strong>für</strong> ihren Anbau<br />

hohe <strong>Wasser</strong>stände nötig sind, können<br />

sich <strong>die</strong> seit Jahrhunderten <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

Landwirtschaft trockengelegten Niedermoore<br />

wieder erholen. Außerdem<br />

reinigt sie das <strong>Wasser</strong> und speichert<br />

große Mengen Kohlendioxid. Dabei<br />

wurde <strong>die</strong> Pflanze eigentlich <strong>für</strong> das<br />

Herstellen von Baumaterial aus nachwachsenden<br />

Rohstoffen angebaut.<br />

Auch <strong>die</strong>s ist nun in einem an den<br />

Rohrkolbenanbau anknüpfenden DBU-<br />

Projekt gelungen. Das Büro <strong>für</strong> Denkmalpflege<br />

und Baustoffentwicklung<br />

aus Postmünster entwickelte aus<br />

der <strong>Wasser</strong>pflanze ein zugleich dämmendes<br />

und tragendes Baumaterial,<br />

das sich besonders <strong>für</strong> <strong>die</strong> Sanierung<br />

historischer Fachwerkhäuser sehr<br />

gut eignet. „Wenn sich aus einem<br />

Naturschutzprojekt Perspektiven <strong>für</strong><br />

weitere Entwicklungen etwa im ökologischen<br />

Bauen ergeben, ist das<br />

der Idealfall einer erfolgreichen Förderung“,<br />

sagte DBU-Generalsekretär<br />

Dr. Heinrich Bottermann.<br />

Diese Fachwerkfassade aus dem späten 17. Jahrhundert<br />

konnte mit den schlanken, aber massiven Baustoffplatten<br />

aus Rohrkolben beim energetischen Sanieren<br />

erhalten bleiben. © Uwe Kabelitz<br />

Die Rohrkolben funktionierten wie<br />

eine natürliche Kläranlage, erläuterte<br />

DBU-Referent Dr. Reinhard Stock. Sie<br />

kämen sehr gut mit teils aus der<br />

Landwirtschaft stammendem nährstoffbelastetem<br />

<strong>Wasser</strong> zurecht und<br />

reinigten es. „Zudem binden <strong>die</strong><br />

Pflanzen Kohlendioxid, <strong>die</strong> vernässten<br />

Anbauflächen verhindern <strong>die</strong> Freisetzung<br />

von Treibhausgasen und<br />

sind gleichzeitig Lebensraum <strong>für</strong><br />

daran angepasste Tier- und Pflanzenarten“,<br />

so Stock. Aufbauend auf dem<br />

1996 begonnenen DBU-Projekt von<br />

Werner Theuerkorn vom Büro <strong>für</strong><br />

Denkmalpflege und Baustoffentwicklung<br />

sowie der Technischen<br />

Universität München zur schonenden<br />

Wiedervernässung von Mooren<br />

im bayerischen Donaumoos liege<br />

nun das Endergebnis vor: Baustoffplatten<br />

aus Rohrkolben <strong>für</strong> das<br />

Ausfüllen von Fachwerkgefügen. Besonders<br />

<strong>die</strong> energiearme Produktion<br />

des Baustoffs und <strong>die</strong> Tatsache, dass<br />

das Produkt wieder in den Stoffkreislauf<br />

zurückgeführt werden könne,<br />

sprechen <strong>für</strong> <strong>die</strong> neuartigen Platten.<br />

„Wir haben zusammen mit dem<br />

Fraunhofer Institut <strong>für</strong> Bauphysik aus<br />

den Blättern von Rohrkolben ein massives<br />

Dämmmaterial hergestellt, das<br />

auch bei schlanker Bauweise <strong>die</strong> Vorgaben<br />

der Energieeinsparver ordnung<br />

von 2009 erfüllen und den Anforderungen<br />

beim energetischen Sanieren<br />

von Altbauten gerecht werden kann“,<br />

so Projektleiter Theuerkorn. Bei der<br />

Dämmung im Gefach mit zusätzlicher<br />

Innendämmung konnte trotz einer<br />

relativ geringen Wandstärke von<br />

20 Zentimetern mit einem Wärmedurchgangskoeffi<br />

zienten (U-Wert)<br />

von 0,35 (Watt pro Quadratmeter und<br />

Kelvin) ein Dämmstandard wie bei einem<br />

durchschnittlichen Wandaufbau<br />

mit konventionellen Dämmstoffen<br />

erreicht werden. Theuerkorn: „Wenn<br />

man <strong>die</strong> Fachwerk-Fassade erhalten<br />

oder freilegen möchte, kann man nur<br />

nach innen dämmen und verliert so<br />

wertvollen Platz. Durch den schlanken<br />

Baustoff aus Rohrkolben hat man<br />

<strong>die</strong>ses Problem in deutlich geringerem<br />

Umfang.“<br />

Außerdem überzeuge <strong>die</strong> Verträglichkeit<br />

mit den historischen<br />

Materialien Holz, Flechtwerk und<br />

Lehm. Dadurch könne möglichst viel<br />

der originalen Bausubstanz erhalten<br />

werden. Die biologisch abbaubaren<br />

Rohrkolben-Platten leiteten auch<br />

sehr gut <strong>die</strong> Feuchtigkeit ab und<br />

seien durch <strong>die</strong> enthaltenen Gerbstoffe<br />

schimmelresistent, was chemische<br />

Zusätze überflüssig mache. Mit<br />

knapp 75 000 Euro förderte <strong>die</strong> DBU<br />

das Erproben des neuen Baustoffs<br />

an einem denkmalgeschützten Haus<br />

in Nürnberg, das im Kern aus dem<br />

15. Jahrhundert stammt und dessen<br />

Fachwerkfassade im späten 17. Jahrhundert<br />

erbaut wurde.<br />

Gleichwohl stelle sich zurzeit<br />

noch das „Henne-Ei-Problem“, so<br />

Theuerkorn: Eine erfolgreiche Vermarktung<br />

funktioniere nur, wenn <strong>die</strong><br />

Landwirtschaft <strong>die</strong> Rohrkolben anbaue.<br />

Doch da<strong>für</strong> brauche sie eine<br />

Kauf-Garantie von Produzenten und<br />

Handel. Gefragt sei der schlanke,<br />

ökologische und denkmalgerechte<br />

Baustoff allemal: „Die Firma Typha<br />

Technik und Naturbaustoffe konnte<br />

einen Naturbaustoff entwickeln, der<br />

eine denkmalgerechte und nachhaltige<br />

Gebäudesanierung ermöglicht.<br />

Damit wurde <strong>die</strong> Vereinbarkeit von<br />

Denkmalschutz und energetischer<br />

Nachrüstung nachgewiesen“, betonte<br />

Dr. Paul Bellendorf, DBU-Referent<br />

<strong>für</strong> Umwelt und Kulturgüter.<br />

Weitere Informationen:<br />

http://www.dbu.de/123artikel35144_335.html<br />

Mai 2014<br />

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


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

NETZWERK WISSEN<br />

Aktuelles aus Bildung und Wissenschaft,<br />

Forschung und Entwicklung<br />

© Mark Bienvenu Photography<br />

Partner auf dem neuen Water Campus, Baton Rouge,<br />

Louisiana im Porträt<br />

• Forschungscampus schreibt Schutz vor Hurrikans und Überflutungen<br />

auf <strong>die</strong> Agenda<br />

BRAC-Chef Adam Knapp im Interview: <strong>Wasser</strong>forschung auf dem <strong>Wasser</strong><br />

• Die Coastal Protection and Restoration Authority (CPRA) entwickelt einen<br />

50-jährigen Masterplan zum Küstenschutz<br />

Water Institute of the Gulf: <strong>Wasser</strong>experten starten durch<br />

• Louisiana State University (LSU) betreibt ein riesiges physikalisches Modell<br />

vom Mississippi<br />

© Alle Abbildungen <strong>die</strong>ser Heftstrecke, soweit nicht anders angegeben: The Water Institute; CPRA; LED;<br />

City of Baton Rouge, Parish of East Baton Rouge; BRAF; Commercial Properties Realty Trust; The Water Campus;<br />

BRAC; LSU


| NETZWERK WISSEN |<br />

Porträt<br />

Die Flutwelle,<br />

<strong>die</strong> Hurrikan<br />

Katrina folgte,<br />

setzte über<br />

80 Prozent<br />

der Stadt New<br />

Orleans unter<br />

<strong>Wasser</strong>. In der<br />

Bildmitte der<br />

vom Sturm<br />

beschädigte<br />

Superdome.<br />

© U. S. Navy<br />

Schutz vor Hurrikans und Überflutungen<br />

auf der Agenda<br />

In Louisianas Hauptstadt Baton Rouge soll ein weltweit operierender Forschungscampus<br />

<strong>für</strong> Küsten- und Hochwasserschutz entstehen<br />

Nicht zuletzt <strong>die</strong> fatalen Folgen der Hurrikane Katrina und Rita sowie der Explosion der Bohrinsel Deepwater<br />

Horizon im Golf von Mexiko haben Verantwortliche im US-Bundesstaat Louisiana wachgerüttelt. Sie planen<br />

einen riesigen Forschungscampus im Zentrum der Hauptstadt Baton Rouge. Auf dem gut 12 Hektar großen<br />

Gelände sollen Politik, Forschung und ortsansässige Unternehmen zusammenkommen. Auf der Agenda stehen:<br />

Küstenerhalt und Hochwasserschutz.<br />

Als Hurrikan Katrina im August<br />

2005 über New Orleans donnerte,<br />

hatte <strong>die</strong> Stadt im Mississippi-<br />

Delta im US-Bundesstaat Louisiana<br />

keine Chance. Weite Teile der Metropole<br />

am Golf von Mexiko liegen<br />

unterhalb des Meeresspiegels. Wegen<br />

<strong>die</strong>ser geografischen Besonderheit<br />

führten zwei Brüche im Deichsystem<br />

dazu, dass bis zu 80 Prozent<br />

des Stadtgebietes bis zu 7,60 Meter<br />

tief unter <strong>Wasser</strong> standen.<br />

Verheerende Schäden richtete<br />

der schwere Tropensturm auch im<br />

übrigen Louisiana an. An seiner südöstlichen<br />

Küste wurden zahlreiche<br />

Städte im St. Bernard Parish durch<br />

<strong>die</strong> Sturmflut komplett überflutet.<br />

Neben der Flutwelle sorgten heftige<br />

Regenfälle da<strong>für</strong>, dass der Pontchartrain-See<br />

über <strong>die</strong> Ufer trat und New<br />

Orleans an seinem Südufer und <strong>die</strong><br />

kleineren Gemeinden von Slidell<br />

bis Mandeville an seinem Nordufer<br />

unter <strong>Wasser</strong> setzte.<br />

Die Folge der Sturmflut waren<br />

erhebliche Erosionen an der Küste<br />

des Bundesstaates, in einigen Fällen<br />

verursachte Katrina eine komplette<br />

Verwüstung mit tiefgreifenden Auswirkungen<br />

auf <strong>die</strong> Umwelt. So wurde<br />

z. B. das Naturschutzgebiet Breton<br />

National Wildlife Refuge zur Hälfte<br />

fortgespült. Die aus Sandbänken<br />

bestehende Inselkette im Golf von<br />

Mexiko, <strong>die</strong> dem Festland im<br />

Süd osten vorgelagert ist, bietet<br />

zahlreichen Wildtieren und Strandflora<br />

einen Lebensraum. Katrina<br />

zerstörte große Strand- und Marschabschnitte<br />

sowie Teile der Vegetation,<br />

<strong>die</strong> <strong>für</strong> den Nestbau und <strong>die</strong><br />

Brut der hier lebenden See- und<br />

Watvögeln und der durchziehenden<br />

Zug- und <strong>Wasser</strong>vögel wichtig sind.<br />

Laut US Geological Survey hat<br />

Louisiana seit dem Jahr 1932 beinahe<br />

5000 km² Land verloren – mit Folgen<br />

nicht nur <strong>für</strong> Natur und Ökosysteme,<br />

sondern auch <strong>für</strong> Gemeinden und<br />

Städte, <strong>die</strong> anfälliger <strong>für</strong> Über flutungen<br />

werden. In wirtschaftlicher<br />

Hinsicht bedroht das gestiegene<br />

Überflutungsrisiko wichtige Infrastrukturen<br />

des Landes (Öl- und<br />

Gasindustrien am Unterlauf des<br />

Mississippi, <strong>Wasser</strong>straßen, Brücken,<br />

Mai 2014<br />

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


Porträt<br />

|<br />

NETZWERK WISSEN<br />

|<br />

Straßen, Häuser etc.) und Versorgungssysteme<br />

(Trinkwasser, Strom,<br />

Fischerei, Schiffverkehr etc.).<br />

„Der Verlust von Gemeinden und<br />

Industrien im südlichen Louisiana<br />

sowie Fischen und Meeresfrüchten<br />

wegen Hurrikanen, Überschwemmungen<br />

und Erosionen ist heutzutage<br />

<strong>die</strong> größte Bedrohung unseres<br />

Staates“, kommentiert Garret Graves.<br />

Der Vorsitzende der staatlichen<br />

Behörde Coastal Protection and<br />

Restoration Authority of Louisiana<br />

(CPRA) (s. Seite 612) führt weiter aus:<br />

„Einige Modellberechnungen sehen<br />

<strong>die</strong> Küstenlinie unseres Staates im<br />

Jahr 2100 direkt südlich von Baton<br />

Rouge.“ Derzeit liegt Baton Rouge<br />

über 100 Kilometer im Landesinneren.<br />

Allerdings schließen sich schon etwa<br />

30 Kilometer südlich der Stadt <strong>die</strong> ausgedehnten<br />

Sumpf- und Marschlandschaften<br />

des Mississippi-Deltas an.<br />

Nachdem neben den Übeschwemmungen<br />

im Jahr 2010 auch noch <strong>die</strong><br />

Explorations-Ölbohrplattform Deepwater<br />

Horizon explo<strong>die</strong>rte und eine<br />

Ölpest im Golf von Mexiko – unter anderem<br />

mit erheblichen Auswirkungen<br />

auf <strong>die</strong> Küste Loui sianas – verursachte,<br />

sahen Politiker und lokale Initiativen<br />

wie <strong>die</strong> Baton Rouge Area Foundation<br />

(BRAF; s. Info-Kasten) akuten Handlungsbedarf.<br />

Im Jahr 2011 wurde<br />

deshalb das Water Institute of the<br />

Gulf, ein unabhängiges Forschungsinstitut,<br />

gegründet (s. Seite 614).<br />

Unter Federführung der BRAF soll<br />

<strong>die</strong>sem nun auf dem Water Campus<br />

ein angemessener Standort direkt<br />

südlich der Mississippi-Brücke im<br />

Zentrum von Baton Rouge errichtet<br />

werden, an dem nationale und internationale<br />

Forscher- und Ingenieurteams<br />

zusammenkommen können. „Der<br />

Water Campus stellt einen international<br />

anspruchsvollen Magneten dar, der<br />

Fachkräfte und entscheidende Ressourcen<br />

in <strong>die</strong>se Gegend ziehen wird“,<br />

hofft BRAF-Präsident John Davies.<br />

Mit dem Bau des 20-Millionen<br />

US-Dollar teuren Gebäudekomplexes<br />

<strong>für</strong> das Water Institute soll in der<br />

zweiten Jahreshälfte begonnen werden.<br />

Neben Forschungseinrichtungen<br />

und Tagungsräumen sollen hier z. B.<br />

Ausstellungen verwirklicht werden,<br />

<strong>die</strong> interessierte Bürger über <strong>die</strong><br />

Entwicklung und Veränderung an<br />

den Küsten sowie deren Schutz<br />

in formieren. Außerdem werden auf<br />

dem Campus Büroräume <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

165 Mitarbeiter der CPRA-Behörde<br />

ge schaffen, deren Baukosten mit<br />

etwa 9 Millionen US-Dollar veranschlagt<br />

werden. Die dritte Ansiedlung<br />

in der Anfangsphase auf dem<br />

Campus ist ein Zentrum <strong>für</strong> ein Flussmodell,<br />

das aktuell von der CPRA<br />

und der Louisiana State Universität<br />

(LSU) konstruiert wird (s. Seite 616).<br />

Der Gouverneur des Staates Louisiana<br />

Bobby Jindal, der das Projekt<br />

Water Campus als Exzellenzinitiative<br />

maßgeblich voranbrachte, betont:<br />

„Dieser neue Campus bedeutet gute<br />

Nachrichten <strong>für</strong> unseren Staat und<br />

auch <strong>für</strong> Küstenanrainer in der ganzen<br />

Welt, denn sie müssen sich den drängenden<br />

Problemen des Küstenerhalts<br />

stellen.“ Der Campus werde dabei<br />

helfen, Expertise und Ressourcen<br />

aus der öffentlichen Hand und des<br />

privaten Sektors an einem Ort<br />

zusammen zuführen. So könnten innovative<br />

Lösungen im Küstenschutz<br />

entwickelt werden, <strong>die</strong> auf der<br />

beschlossenen „coastal investment<br />

foundation“ aufbauten. Der Staat<br />

Louisiana hat seit 2008 seine Investitionen<br />

in Küstenschutz und -wiederherstellung<br />

signifikant erhöht.<br />

Das Atchafalaya Basin, ein riesiges Sumpf- und Süßwasserfeuchtgebiet<br />

zwischen den Städten Baton<br />

Rouge and Lafayette im Süden Louisianas bietet<br />

zahlreichen Tieren und Pflanzen einen Lebensraum.<br />

© Louisiana Department of Culture, Recreation and Tourism<br />

Baton Rouge Area Foundation (BRAF)<br />

Die BRAF ist eine gemeinnützige Stiftung, <strong>die</strong> über ein Vermögen von 608 Millionen US-Dollar verfügt. Dieses wird von bis zu<br />

17 gewählten Vorstandsmitgliedern verwaltet. Die Stiftung initiiert und fördert zahlreiche Projekte in den Bereichen Stadtentwicklung,<br />

Bildung, Forschung, Kultur, Transportwesen und Infrastruktur. Ihre jüngste Initiative ist das Water Institute of<br />

the Gulf. Derzeitiger Präsident und CEO der Stiftung ist John G. Davies. Dieses Jahr feiert <strong>die</strong> BRAF ihr 50-jähriges Bestehen.<br />

Weitere Informationen: www.braf.org<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 609


| NETZWERK WISSEN |<br />

Porträt<br />

Der Water Campus in der Planung (Luftbild links; Blick von Osten rechts): Nähern sich Besucher Baton<br />

Rouges über <strong>die</strong> Mississippi River Bridge (oben links), werden sie das wiederaufgebaute Hafengebäude des<br />

alten City Docks sehen, in dem zukünftig das Water Institute resi<strong>die</strong>rt (darunter links).<br />

<strong>Wasser</strong>forschung auf dem <strong>Wasser</strong><br />

BRAC-Chef Adam Knapp sieht den Water Campus als Chance, <strong>die</strong> besten Wissenschaftler<br />

und Industrie-Unternehmen in Sachen <strong>Wasser</strong>- und Küstenforschung zusammenzubringen<br />

Mit staatlichen Fördermitteln und Zuwendungen von der lokalen Industrie entsteht in Baton Rouge im<br />

US-Bundesstaat Louisiana ein Milliardenprojekt: der sogenannte Water Campus. Die lokale Industrie- und<br />

Handelskammer, <strong>die</strong> Baton Rouge Area Chamber (BRAC), ist maßgeblich an dessen Realisation beteiligt.<br />

BRAC-Vorsitzender Adam Knapp erklärt im Interview mit <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong>|<strong>Abwasser</strong> akuten Handlungsbedarf<br />

zum Schutz von Louisianas Küste und verweist auf wichtige Kooperationen im In- und Ausland.<br />

Das River Modeling<br />

Center der<br />

LSU auf dem<br />

Water Campus<br />

(großes Bild)<br />

wird nach dem<br />

Vorbild der<br />

Forschungseinrichtungen<br />

des niederländischen<br />

Deltares-<br />

Instituts (kleines<br />

Bild) gebaut.<br />

<strong>gwf</strong>: In Baton Rouge im US-Bundesstaat<br />

Louisiana nimmt derzeit mit<br />

dem Water Campus ein gewaltiges<br />

<strong>Wasser</strong>projekt Gestalt an. Warum ein<br />

solches Großprojekt?<br />

Knapp: 2005 hat <strong>die</strong> Welt unsere<br />

drängendste Herausforderung gesehen:<br />

Der Orkan Katrina hat Leben<br />

und Eigentum zerstört. Der Sturm<br />

war nicht nur aufgrund des Deichbruchs<br />

[in New Orleans, Anm. d. Red.]<br />

schlimm, sondern auch wegen<br />

unserer zunehmend gefährdeten<br />

Küste. Der Water Campus und das<br />

Water Institute of the Gulf haben<br />

ihre Wurzeln also in unserer<br />

jüngsten Geschichte und in dem<br />

Wunsch, Louisianas Küstenland<br />

zu retten.<br />

<strong>gwf</strong>: Welche Maßnahmen ergreift der<br />

Staat dazu?<br />

Knapp: Louisiana hat einen<br />

50- jährigen Masterplan <strong>für</strong> Küstenschutz<br />

erstellt und investiert da<strong>für</strong><br />

50 Milliarden US-Dollar. Der Water<br />

Campus ist ein Teil <strong>die</strong>ses Masterplans.<br />

Momentan ist er eine große Baumaßnahme,<br />

aber – einmal fertig gestellt –<br />

wird er der Standort <strong>für</strong> das Water Institute<br />

und andere Regierungsinstitutionen<br />

sein. So hat er das Potenzial,<br />

<strong>die</strong> beste Wissenschaft, Forschung und<br />

Industrie in Sachen <strong>Wasser</strong>- und Küstenforschung<br />

zusammenzubringen.<br />

<strong>gwf</strong>: Welchen Herausforderungen auf<br />

dem Weg dahin müssen Sie sich stellen?<br />

Gibt es da spezielle Schwierigkeiten, <strong>die</strong><br />

überwunden werden müssen?<br />

Knapp: Natürlich. Unser Staat und<br />

unsere Bürger müssen <strong>die</strong> Probleme<br />

von Umweltgefahren und<br />

Küstenschutz verstehen. Verständnis<br />

erzeugt politische Dringlichkeit.<br />

Schon heute hat sich in der Bevölkerung<br />

ein Umweltbewusstsein<br />

Mai 2014<br />

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


Porträt<br />

|<br />

NETZWERK WISSEN<br />

|<br />

entwickelt und das nehmen sich<br />

unsere Staatsvertreter zu Herzen.<br />

<strong>gwf</strong>: Wie ist momentan der Status<br />

Quo auf dem Campus?<br />

Knapp: Der Campus wird zurzeit geplant.<br />

Innerhalb der nächsten zwei<br />

Monate wird mit den Bau begonnen.<br />

<strong>gwf</strong>: Und wie sehen <strong>die</strong> nächsten<br />

Schritte <strong>für</strong> <strong>die</strong> nähere Zukunft aus?<br />

Knapp: Als erstes wird das schönste<br />

und wichtigste Gebäude, das schon<br />

vor neunzig Jahren auf dem Mississippi<br />

gestanden hat, auf dem alten baufälligen<br />

„City Dock“ wiederhergestellt.<br />

Hier wird das Water Institute einziehen.<br />

Wenn Besucher durch Baton Rouge<br />

über <strong>die</strong> Mississippi Brücke fahren [auf<br />

einer US-Autobahn zwischen California<br />

und Florida, Anm. d. Red.], werden<br />

sie eine schöne, neue Forschungseinrichtung<br />

sehen. <strong>Wasser</strong>forschung<br />

auf dem <strong>Wasser</strong> sozusagen. Zeitgleich<br />

baut <strong>die</strong> Staatsuniversität Louisiana<br />

ein physikalisches Flussmodell auf<br />

dem Water Campus.<br />

<strong>gwf</strong>: Dieses und das geplante River<br />

Modeling Center entstehen nach dem<br />

Vorbild von Deltares, einem unabhängigen,<br />

niederländischen Forschungsinstitut.<br />

Gibt es Kontakte zu weiteren<br />

weltweiten Forschungseinrichtungen?<br />

Knapp: Seit Orkan Katrina haben<br />

Ingenieure und Wissenschaftler aus<br />

vielen Ländern, aber besonders aus<br />

den Niederlanden mit Louisianas<br />

Küstenschutzamt und anderen Einrichtungen<br />

zusammengearbeitet.<br />

Gemeinsam wurden Ideen und<br />

Forschungsergebnisse geschaffen,<br />

<strong>die</strong> nun in Louisiana und am Water<br />

Campus weiterentwickelt und umgesetzt<br />

werden können.<br />

<strong>gwf</strong>: Existiert konkret ein Netzwerk,<br />

auf das zurückgegriffen werden kann?<br />

Knapp: Die BRAC ist eine Handelskammer<br />

und unser Ziel ist es, Ingenieure<br />

und Wissenschaftler einzuspannen.<br />

Wir arbeiten mit Deltares<br />

in den Niederlanden und suchen<br />

weitere Partner. Das Water Institute<br />

selbst unterhält Partnerschaften mit<br />

anderen Forschungseinrichtungen.<br />

<strong>gwf</strong>: Die Projektverantwortlichen planen,<br />

Wissenschaftler und Stu<strong>die</strong>rende<br />

aus aller Welt auf den Campus zu holen.<br />

Wie sollen ausländische Forscher <strong>für</strong><br />

den Standort begeistert werden?<br />

Knapp: Auf dem Water Campus<br />

werden Wissenschaftler und Studenten<br />

an sehr spezifischen, aber<br />

dennoch globalen Problemen<br />

arbeiten, besonders im Gebiet des<br />

Küstenschutzes. Die Möglichkeiten,<br />

<strong>die</strong> dazu gerade das physikalische<br />

Flussmodell der LSU bietet, wird<br />

ausländische Forscher anziehen.<br />

<strong>gwf</strong>: Der Water Campus ist angedacht<br />

als Langzeitprojekt im Rahmen<br />

eines 50-jährigen Masterplans zum<br />

Küstenschutz. Wie sehen <strong>die</strong> langfristigen<br />

Ziele aus?<br />

Knapp: Das langfristige Ziel ist einfach:<br />

Wir müssen unser Küstenland<br />

retten. Die Situation bei uns stellt sich<br />

ähnlich dar wie in den Niederlanden:<br />

Wenn wir nicht handeln, werden wir<br />

unser Land verlieren. Dort aber erzeugen<br />

wir unseren Lebensunterhalt beispielsweise<br />

durch Fischerei und Ölindustrie.<br />

Vieles, worauf unser Staat angewiesen<br />

ist – Kultur, Nahrung und<br />

Arbeitsplätze –, kommt aus Südlouisiana.<br />

Im Laufe der Zeit werden wir auf<br />

dem Water Campus Wissenschaft der<br />

Spitzenklasse etablieren.<br />

Zur Person<br />

<strong>gwf</strong>: Zum Abschluss <strong>die</strong> Frage: Wann,<br />

schätzen Sie, kann <strong>die</strong> praktische<br />

Forschungsarbeit auf dem Campus<br />

aufgenommen werden?<br />

Knapp: Das Water Institute of the<br />

Gulf existiert ja schon. Es befindet<br />

sich zurzeit in einem Übergangsgebäude<br />

und hat bereits mit der<br />

praktischen Forschungsarbeit begonnen.<br />

In zwei bis drei Jahren wird<br />

das Water Institute seine neuen<br />

Räumlichkeiten auf dem Water<br />

Campus beziehen können.<br />

<strong>gwf</strong>: Herr Knapp, vielen Dank <strong>für</strong> das<br />

Gespräch.<br />

Seit April 2008 führt Adam Knapp <strong>die</strong> Geschäfte<br />

der Baton Rouge Area Chamber (BRAC), einer<br />

lokalen Industrie- und Handelskammer in der<br />

Hauptstadt Louisianas. Der Präsident und CEO<br />

blickt auf lang jährige Tätigkeiten im Bereich wirtschaftliche<br />

Entwicklung innerhalb der Regierung<br />

von Louisiana zurück. Als stellvertretender Direktor<br />

der Louisiana Recovery Authority war er zum Beispiel maßgeblich<br />

am Aufbau einer Einheit beteiligt, <strong>die</strong> sich mit den Auswirkungen<br />

der Hurrikane Katrina und Rita beschäftigt.<br />

Für <strong>die</strong> Arbeit auf dem Water Campus sucht <strong>die</strong> BRAC langfristig<br />

Ingenieurbüros, <strong>die</strong> sich auf Küstenschutz spezialisiert haben, sich auf<br />

dem Water Campus ansiedeln und mit den bisherigen Partnern auf<br />

dem Campus zusammenarbeiten möchten. Dabei kann sich Knapp,<br />

der selbst unter anderem an der Julius-Maximilians-Universität in<br />

Würzburg stu<strong>die</strong>rt hat, auch vorstellen, <strong>die</strong> Kontakte zu deutschen<br />

Forschungseinrichtungen und Universitäten auszubauen.<br />

Wegen Hurrikane<br />

Katrina brach in<br />

New Orleans der<br />

Deich des Kanals<br />

an der 17 th Street<br />

(unten links).<br />

Dieser Deichbruch<br />

war da<strong>für</strong><br />

verantwortlich,<br />

dass ein Großteil<br />

der Stadt komplett<br />

unter<br />

<strong>Wasser</strong> stand.<br />

© AP Photo/U.S. Coast<br />

Guard, Petty Officer<br />

2nd Class Kyle Niemi<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 611


| NETZWERK WISSEN |<br />

Porträt<br />

Ein Masterplan zum Küstenschutz<br />

Der Staat Louisiana investiert geschätzte 50 Milliarden Dollar über <strong>die</strong> nächsten<br />

50 Jahre; <strong>die</strong> CPRA entwickelt Maßnahmen und überwacht deren Ausführung<br />

Louisiana verliert Land. So dramatisch, dass der Vorgang als „coastal crisis“ bezeichnet wird. Deshalb hat <strong>die</strong><br />

Regierung des US-Bundesstaats ein Großprojekt zum Schutz seiner Küste und Feuchtgebiete gestartet:<br />

den „Louisiana‘s Masterplan for a Sustainable Coast“ mit einer geschätzten Investitionssumme von über<br />

50 Milliarden US-Dollar über <strong>die</strong> nächsten 50 Jahre. Die Ausarbeitung, Realisation und Verwaltung liegt in den<br />

Händen der Coastal Protection and Restoration Authority (CPRA). Die 165 Mitarbeiter der staatlichen Behörde<br />

resi<strong>die</strong>ren zukünftig auf dem neuen Water Campus in Baton Rouge.<br />

Seit den 1930er-Jahren hat Louisiana<br />

laut US Geological Survey<br />

fast 5000 km² Land verloren. Hochrechnungen<br />

zufolge könnte in den<br />

nächsten 50 Jahren beinahe noch<br />

einmal so viel Land der Erosion,<br />

Hurrikanen und Flutwellen zum<br />

Opfer fallen. Die Küste des 20. Jahrhunderts<br />

kann nicht wiederhergestellt<br />

werden. Darüber sind sich <strong>die</strong><br />

Verantwortlichen im Staat Louisiana<br />

einig. Deshalb suchen sie nach<br />

Maßnahmen, eine neue Küstenund<br />

Deltalandschaft zu formen.<br />

Der Masterplan, den <strong>die</strong> CPRA<br />

ausarbeitet, ist ein Generationenprojekt<br />

mit dem finalen Ziel, <strong>die</strong><br />

Kosten zur Beseitigung von<br />

Schäden durch Naturkatastrophen<br />

Coastal Protection and Restoration Authority – CPRA<br />

und menschliche Eingriffe in bestehende<br />

Ökosysteme klein zu<br />

halten. Schritte, <strong>die</strong> auf dem Weg<br />

dorthin unternommen werden,<br />

sind:<br />

••<br />

Verbesserung des Hochwasserschutzes<br />

<strong>für</strong> alle Küstenkommunen<br />

des Staates – wenigstens<br />

durch nicht strukturelle Maßnahmen,<br />

••<br />

Bau von Deichen speziell in<br />

den Kommunen an der südlichen<br />

und südöstlichen Küste<br />

Louisianas (Abbeville, New Iberia,<br />

Morgan City, Houma, Golden<br />

Meadow und Lafitte), <strong>die</strong> das<br />

Risiko einer Überflutung signifikant<br />

vermindern oder ganz<br />

ausschalten,<br />

Um <strong>die</strong> Wiederaufbaumaßnahmen nach den Hurrikanen Katrina und Rita im Sommer und<br />

Frühherbst 2005 zu bündeln, rief der Staat Louisiana mit dem Act 8 <strong>die</strong> CPRA im Dezember<br />

2005 ins Leben. Die neue Behörde erhielt <strong>die</strong> Aufgabe, einen umfassenden Masterplan zum<br />

Schutz der Küste zu entwickeln und dessen Umsetzung zu überwachen. Dieser umfasst sowohl<br />

den Schutz vor Hurrikanen als auch Schutz, Erhalt, Wiederaufbau und Verbesserung<br />

der küstennahen Feuchtgebiete, Barrieren entlang der Küstenlinie oder an vorgelagerten<br />

Riffen. Laut Act 8 soll der Masterplan alle fünf Jahre überarbeitet und angeglichen werden.<br />

Außerdem muss <strong>die</strong> Behörde einen jährlichen Finanzreport vorlegen.<br />

Das 165-köpfige Team der CPRA besteht aus Verwaltungspersonal, Wissenschaftlern,<br />

Ingenieuren und Büroangestellten. Die Behörde greift auf Fachwissen von Bürgern und<br />

Kommunen, Bildungs- und Forschungseinrichtungen zurück. Sie steht in engem<br />

Kontakt mit der US-Regierung, mit der Regierung des Staates Louisiana und mit kommunalen<br />

Politikern. Mehrere Fokusgruppen innerhalb der CPRA repräsentieren <strong>die</strong><br />

lokal ansässige Industrie wie Häfen und Schifffahrt, Fischerei sowie Öl und Gas. Viele<br />

gemeinnützige Organisationen und Bürgerinitiativen unterstützen <strong>die</strong> Anliegen der<br />

CPRA z. B. durch Informationsveranstaltungen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Öffentlichkeit. Nicht zuletzt ist<br />

<strong>die</strong> CPRA eingebunden in ein professionelles Netzwerk, das das Tagesgeschäft (planen,<br />

entwickeln, umsetzen eines solchen Großprojektes) unterstützt.<br />

Weitere Informationen: http://coastal.la.gov/<br />

••<br />

Aufbau der Marschgebiete<br />

durch Aufbringen von Sedimenten;<br />

mit einer anvisierten Summe<br />

von 20 Milliarden US-Dollar<br />

größte Investition, <strong>die</strong> jemals in<br />

den USA <strong>für</strong> das Ausbaggern von<br />

Sedimenten aufgewendet wurde;<br />

da derzeit <strong>die</strong> zur Verfügung<br />

stehenden natürlichen Sedimentressourcen<br />

nicht ausreichen,<br />

um den Bedarf <strong>für</strong> <strong>die</strong> Aufbauarbeiten<br />

zu decken, wird<br />

auch <strong>die</strong> Möglichkeit überdacht,<br />

Se dimentressourcen außerhalb<br />

des Systems zu erschließen;<br />

mögliche Quellen könnten <strong>die</strong><br />

Flüsse Mississippi und Atchafalaya,<br />

der Calcasieu Kanal oder<br />

Offshore-Vorkommen im Golf<br />

von Mexiko sein,<br />

••<br />

Unterstützung küstennaher Industrien<br />

und deren Infrastruktur<br />

durch Ausbau von Maßnahmen<br />

zum Schutz vor Überschwemmungen<br />

und Landbildungs- und<br />

Erhaltungsmaßnahmen,<br />

••<br />

Unterstützung kommerzieller und<br />

Freizeitfischerei durch nachhaltig<br />

geschützte Umwelt.<br />

Laut Gesetz des Staates Louisiana<br />

muss <strong>die</strong> CPRA alle fünf Jahre einen<br />

Masterplan erstellen und der Regierung<br />

vorlegen. Für den Masterplan<br />

2012 – dem zweiten seit Einsetzen<br />

der Behörde im Jahr 2005 – wertete<br />

<strong>die</strong> CPRA fast 400 existierende<br />

Projekte entlang der gesamten<br />

Küste des Staates unter der Fragestellung<br />

aus, ob <strong>die</strong>se das Überflutungsrisiko<br />

reduzieren sowie der<br />

Landgewinnung <strong>die</strong>nen.<br />

Mai 2014<br />

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


Porträt<br />

|<br />

NETZWERK WISSEN<br />

|<br />

Die Liste beinhaltet Projekte mit<br />

folgenden Zielen:<br />

1. Wiederherstellung und Aufbau:<br />

In <strong>die</strong>se Kategorie fallen u. a. Projekte<br />

zur Uferstabilisierung von<br />

Flüssen und Kanälen; zum Schutz<br />

von der Küste vorgelagerten Inseln<br />

und von Landspitzen auf dem<br />

Festland durch Aufschüttung von<br />

Dünen, Stränden und Marschen;<br />

zur Neulandgewinnung in offenen<br />

<strong>Wasser</strong>flächen durch Aufbringung<br />

von Sedimenten, <strong>die</strong> meistens<br />

durch Pipelines vor Ort gebracht<br />

werden<br />

2. Ausführung struktureller Maßnahmen:<br />

Errichtung von Erd- und<br />

Betondeichen (Ringdeiche mit darin<br />

liegenden geschützten Poldern,<br />

Deichlinien), Schleusentoren und<br />

Pumpen, um <strong>die</strong> Polder bei Überlauf<br />

der Deiche trocken zu legen<br />

3. Ausführung nicht struktureller<br />

Maßnahmen: Anheben einzelner<br />

Wohnhäuser (gilt <strong>für</strong> erwartete<br />

Pegelstände von 1 bis 5,5 Meter);<br />

einzelne Wohnhäuser und kommerzielle<br />

Gebäude überflutungssicher<br />

machen (gilt <strong>für</strong> Pegelstände<br />

unter 1 Meter)<br />

Aus <strong>die</strong>sen 400 Projekten hat der Staat<br />

Louisiana schließlich 109 Projekte ausgewählt,<br />

<strong>die</strong> innerhalb der nächsten<br />

Jahrzehnte ausgeführt werden sollen.<br />

In den Masterplan 2012 fanden außerdem<br />

Empfehlungen <strong>für</strong> zukünftige Investitionen<br />

Aufnahme, damit <strong>die</strong> Küste<br />

und ihre Bewohner nachhaltig vor<br />

Überflutungen geschützt werden.<br />

Klar ist dabei aber, dass selbst nach<br />

Ausführung aller strukturellen und<br />

nicht strukturellen Schutzmaßnahmen<br />

sowie Wiederherstellung von Küstenhabitaten<br />

immer ein Restrisiko <strong>für</strong><br />

Überflutungen bedingt durch Tropenstürme,<br />

<strong>die</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> Küstenregionen<br />

Louisianas charakteristisch sind und<br />

bleiben, bestehen wird. Aber mit dem<br />

Masterplan wird man es schaffen, so<br />

hoffen <strong>die</strong> Verantwortlichen, <strong>die</strong> finanziellen<br />

Schäden <strong>für</strong> <strong>die</strong> Bevölkerung<br />

und Umweltschäden einzugrenzen.<br />

Weitere Informationen:<br />

www.coastalmasterplan.la.gov<br />

Projekte an der Küste Louisianas, <strong>die</strong> der 50-jährige Masterplan vorsieht. © CPRA<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 613


| NETZWERK WISSEN |<br />

Porträt<br />

<strong>Wasser</strong>experten starten durch<br />

Das Water Institute of the Gulf will Louisianas Küsten schützen –<br />

mit unabhängiger Forschung und Entwicklung innovativer Technologien<br />

Die Zeit drängt. Während Flutwellen und Regenfälle Louisianas Küste stetig anknabbern, machen sich <strong>die</strong><br />

Mitarbeiter des Water Institute of the Gulf bereit, den Naturgewalten <strong>die</strong> Stirn zu bieten. Seit 2012 unterstützen<br />

sie mit ihrer angewandten Forschung rund um Gezeiten, Flusssysteme, Hochwasser- und Küstenschutz aktiv<br />

und beratend Behörden, Kommunen und <strong>die</strong> US-Regierung. Das Water Institute ist ein Partner auf dem neu<br />

entstehenden Water Campus in Louisianas Hauptstadt Baton Rouge.<br />

Standesgemäß:<br />

Die neuen<br />

Räumlichkeiten<br />

des Water<br />

Institutes befinden<br />

sich<br />

direkt auf dem<br />

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

Mississippi<br />

(unten links)<br />

im wiederhergestellten<br />

alten<br />

City Dock in<br />

Baton Rouge.<br />

Das Water Institute of the Gulf<br />

wurde Ende 2011 als gemeinnütziges,<br />

unabhängiges Forschungsinstitut<br />

von öffentlichen, privaten und<br />

universitären Stellen gegründet. Kurz<br />

darauf, 2012, nahm es seine operative<br />

Arbeit auf. Aktuell beschäftigt das<br />

Institut etwa 30 Wissenschaftler und<br />

Angestellte, <strong>die</strong> sich ganz der Erforschung<br />

der Umweltsysteme Küste,<br />

Fluss und Flussmündung sowie dem<br />

Erhalt von <strong>Wasser</strong>ressourcen widmen.<br />

Da sich das Institut noch im Aufbau<br />

befindet, wächst das Team kontinuierlich<br />

weiter und strebt neben<br />

seinen originären Aufgaben in der Erforschung<br />

der US-Küste am Golf von<br />

Mexiko auch eine weltweite Ausdehnung<br />

seiner Forschungsarbeiten<br />

zu Küsten- und Flussdeltaregionen an.<br />

Das Institut sieht seine wesentliche<br />

Aufgabe in der Entwicklung innovativer<br />

Forschung und Technik in den<br />

Bereichen „Nachhaltige Gestaltung<br />

von Küsten und Mündungsgebieten“,<br />

„Unterstützung von Küstenanrainerstaaten“<br />

und „Nachhaltiges <strong>Wasser</strong>ressourcen<br />

Management“. Die Wissenschaftler<br />

geben dabei Antworten<br />

auf <strong>die</strong> Fragestellungen:<br />

1. Wie beeinflussen menschliche<br />

Eingriffe <strong>die</strong> Umwelt in Küstenund<br />

Flussmündungsregionen?<br />

2. Welche Veränderungen verursachen<br />

natürliche Prozesse<br />

wie z. B. Gezeiten, Stürme oder<br />

Bodenabsenkungen?<br />

3. Welche Auswirkungen hat der<br />

Klimawandel auf Ökosysteme<br />

und <strong>die</strong> Umwelt?<br />

4. Was leisten physikalische Modelle<br />

von Flüssen und Mündungsgebieten?<br />

5. Wie wirkt sich der Sedimenttransport<br />

in Flüssen auf Küstenerhaltungsmaßnahmen<br />

aus?<br />

Derzeit bearbeiten <strong>die</strong> Wissenschaftler<br />

am Institut über 30 Forschungs-,<br />

Entwicklungs- und Beratungsprojekte,<br />

von denen sich <strong>die</strong><br />

meisten mit dem Flusslauf des Mississippi,<br />

seinem Sedimenttransport<br />

und Retentionsbecken auf der einen<br />

Seite und auf der anderen Seite<br />

mit der Küste Louisianas, Schutz-<br />

und Aufbaumaßnahmen befassen.<br />

Wesentlich ist auch <strong>die</strong> beratende<br />

Funktion des Instituts <strong>für</strong> den Staat<br />

Louisiana und <strong>für</strong> <strong>die</strong> mit der Ausführung<br />

eines Masterplans zum Küstenschutz<br />

und -wiederaufbau betraute<br />

Behörde Coastal Protection and<br />

Restoration Authority of Louisiana<br />

(CPRA) (s. Seite 612). Exemplarisch<br />

werden drei aktuelle Projekte, <strong>die</strong><br />

<strong>die</strong> Arbeit des Water Instituts<br />

charakterisieren, kurz skizziert.<br />

Sediment Availability and<br />

Management<br />

Das Projekt läuft seit Januar 2013<br />

über <strong>die</strong> Dauer von zwei Jahren. Der<br />

Wiederaufbau der Feucht- und<br />

Marschgebiete an Louisianas Küste<br />

hängt maßgeblich von der Verfügbarkeit<br />

von Sedimenten und deren<br />

effektivem Einsatz ab. Auch um <strong>die</strong><br />

als Wellenbrecher <strong>die</strong>nenden, der<br />

Küste vorgelagerten Inseln wiederaufzubauen,<br />

können Sedimente<br />

verwendet werden. Das Team um<br />

Projektleiter Mead Allison erkundet<br />

Sedimentvorkommen (vom Mississippi<br />

mitgeführte Sedimente, Sedimente<br />

aus Buchten und Prielen sowie<br />

Offshore-Sand) und erforscht<br />

deren <strong>für</strong> Wirtschaft und Umwelt<br />

unbedenklichen Einsatz im Küstenschutz<br />

und -erhalt.<br />

Die Forschung im Projekt „Sediment<br />

Availability and Management“<br />

zielt darauf ab, <strong>die</strong> Einschätzung von<br />

Sedimentvorkommen zu verbessern<br />

und Vorhersagen darüber zu treffen,<br />

wie Sedimente sich in Flussläufen, in<br />

Buchten und Feuchtgebieten des<br />

Festlandes sowie in den der Küste<br />

vorgelagerten Sandbänken verlagern.<br />

Mai 2014<br />

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


Porträt<br />

|<br />

NETZWERK WISSEN<br />

|<br />

Vegetation and Climate<br />

Change<br />

Weil das Mississippi-Delta mit seinen<br />

ausgedehnten Feuchtgebieten den<br />

größten Teil von Louisianas Küstenregion<br />

bestimmt und <strong>die</strong>se entsprechend<br />

niedrig liegt, wird sie<br />

vom Klimawandel besonders hart<br />

getroffen. Ein zweijähriges Projekt<br />

am Water Institute trägt aktuelle<br />

Forschungsergebnisse zu den<br />

Auswirkungen des Klimawandels<br />

(Anstieg des Meeresspiegels, Erderwärmung,<br />

Veränderungen bei<br />

Niederschlägen) auf <strong>die</strong> Küstenvegetation<br />

zusammen. Projektleiterin<br />

Denise Reed und ihr Team<br />

untersuchen spezifische Fragestellungen<br />

anhand von Datenanalysen,<br />

Feld- und Laborexperimenten sowie<br />

vorläufigen Modellierungen.<br />

als Chance, sich auch international<br />

zu etablieren. „Der Campus wird als<br />

Zentrum <strong>für</strong> Innovationen und fachliche<br />

Zusammenarbeit <strong>die</strong>nen“, ist<br />

Charles Groat überzeugt. Der Präsident<br />

und CEO des Water Institute<br />

prognostiziert: „Hier werden Experten<br />

verschiedenster Fachrichtungen<br />

zusammenkommen, um Lösungen<br />

zu entwickeln <strong>für</strong> Herausforderungen,<br />

<strong>die</strong> Küsten, Flüsse und der bewusste<br />

Umgang mit <strong>Wasser</strong>ressourcen<br />

an uns stellen. Hier in Louisiana,<br />

entlang der gesamten Golfküste<br />

und darüber hinaus.“<br />

Weitere Informationen:<br />

www.thewaterinstitute.org<br />

Stellenanzeige<br />

Charles Groat: „Der Campus wird<br />

als Zentrum <strong>für</strong> Innovationen und<br />

fachliche Zusammenarbeit <strong>die</strong>nen.“<br />

MS River Hydrodynamic and<br />

Delta Management Study<br />

Die „Mississippi River Hydrodynamic<br />

and Delta Management Study“<br />

(MRHDM) ist ein großangelegtes<br />

Projekt der US-Regierung und des<br />

Staates Louisiana mit dem Ziel, aktuelles<br />

Wissen über den Mississippi<br />

und seine Retentionsbecken zu<br />

generieren sowie Möglichkeiten zu<br />

finden, wie und in welchen Bereichen<br />

Flusswasser und -sedimente<br />

effektiv eingesetzt werden können.<br />

Das Projekt wird getragen vom U. S.<br />

Army Corps of Engineers (USACE),<br />

einer staatlichen Organisation im<br />

(militärischen) Bauwesen, und dem<br />

Staat Louisiana.<br />

Das Water Institute unterstützt<br />

das Projekt mit Fachwissen und hat<br />

<strong>die</strong> technische Führung übernommen.<br />

Das Team um Projektleiter Ehab<br />

Meselhe entwickelt Flussmodelle<br />

und Maße, <strong>die</strong> den Planungsprozess<br />

unterstützen.<br />

Das Institut auf dem Water<br />

Campus<br />

Das Water Institute of the Gulf ist<br />

einer von bisher drei Partnern auf<br />

dem neu entstehenden Water Campus<br />

in Louisianas Hauptstadt Baton<br />

Rouge. Die Mitarbeiter des Instituts<br />

sehen <strong>die</strong>ses „Leuchtturm-Projekt“<br />

In der Fakultät <strong>für</strong> Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften an<br />

der Universität der Bundeswehr München ist zum 1. Januar 2015 oder<br />

früher folgende Professur zu besetzen:<br />

W3-Universitätsprofessur <strong>für</strong><br />

Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik<br />

Die Siedlungswasserwirtschaft mit den Bereichen <strong>Abwasser</strong>entsorgung<br />

und -behandlung sowie <strong>Wasser</strong>versorgung steht neben der Entwicklung<br />

neuer Technologien auch bei der Sanierung und Optimierung der bestehenden<br />

Infrastrukturen vor großen Herausforderungen. Die Abfalltechnik<br />

ist besonders durch den Paradigmenwechsel von der Nachsorgung hin<br />

zu geschlossenen Stoff- und Energiekreisläufen geprägt.<br />

Gesucht wird eine exzellente Wissenschaftlerin/ein exzellenter Wissenschaftler,<br />

welche/-r <strong>die</strong> genannten Fachgebiete von der Systemmodellierung<br />

bis zur experimentellen Praxis in der Lehre vertreten kann und<br />

in der Forschung auf mindestens einem Gebiet besonders ausgewiesen<br />

ist. Eine Habilitation oder habilitationsadäquate Leistungen werden<br />

vorausgesetzt. Eine besondere Qualität in der Lehre unter Einbindung<br />

innovativer Methoden wird ebenfalls erwartet.<br />

Eine enge Zusammenarbeit innerhalb des Instituts <strong>für</strong> <strong>Wasser</strong>wesen<br />

und mit den benachbarten Fachgebieten des Bauingenieurwesens<br />

sowie <strong>die</strong> Bereitschaft zur Mitarbeit in den Selbstverwaltungsgremien<br />

der Universität sind ebenso Voraussetzungen wie Erfahrungen<br />

in der Einwerbung von Drittmitteln und hohes <strong>die</strong>sbezügliches Engagement.<br />

Der Professur sind ein hervorragend ausgestattetes Labor<br />

mit analytischer Ausrichtung sowie ein Technikum mit verschiedenen<br />

Trinkwasseraufbereitungsanlagen angegliedert.<br />

Die Universität der Bundeswehr München bietet <strong>für</strong> Offizieranwärter/<br />

-innen und Offiziere ein wissenschaftliches Studium an, das im Trimestersystem<br />

zu Bachelor- und Masterabschlüssen führt. Das Studium wird<br />

durch fächerübergreifende, berufsqualifizierende Anteile des integralen<br />

Begleitstudiums studium plus ergänzt.<br />

Die Einstellungsvoraussetzungen und <strong>die</strong> <strong>die</strong>nstrechtliche Stellung<br />

von Professorinnen und Professoren richten sich nach dem Bundesbeamtengesetz.<br />

In das Beamtenverhältnis kann berufen werden, wer<br />

am Tag der Ernennung das 50. Lebensjahr noch nicht vollendet hat.<br />

Die Universität strebt eine Erhöhung des Anteils von Professorinnen<br />

an und fordert deshalb ausdrücklich Wissenschaftlerinnen zur<br />

Bewerbung auf.<br />

Schwerbehinderte Bewerber und Bewerberinnen werden bei gleicher<br />

Qualifikation bevorzugt berücksichtigt.<br />

Bitte richten Sie <strong>die</strong> üblichen Bewerbungsunterlagen bis zum 04. Juli 2014<br />

als vertrauliche Personalsache an den Dekan der Fakultät Bauingenieurwesen<br />

und Umweltwissenschaften der Universität der Bundeswehr<br />

München, 85577 Neubiberg.<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 615


| NETZWERK WISSEN |<br />

Porträt<br />

Das Mississippi-<br />

Delta aus dem<br />

Weltall: Gut zu<br />

er kennen sind<br />

<strong>die</strong> fünf Hauptmündungs<br />

arme<br />

des Flusses,<br />

<strong>die</strong> dem<br />

„Vogelfuß-<br />

Delta“ seinen<br />

Namen geben.<br />

© NASA’s Earth<br />

Observatory<br />

Der Mississippi im Modell<br />

Auf dem neuen Water Campus entsteht das River Modeling Center von LSU und CPRA<br />

Seit dem ersten Quartal 2014 bauen <strong>die</strong> Louisiana State University (LSU) und <strong>die</strong> Coastal Protection and<br />

Restoration Authority (CPRA) das River Modeling Center auf dem neuen Water Campus in Baton Rouge in<br />

Louisiana.<br />

Im River Modeling Center entsteht<br />

ein physikalisches Modell vom<br />

Unterlauf des Mississippi in kleinem<br />

Maßstab. Mit <strong>die</strong>sem Modell werden<br />

Wissenschaftler der LSU Stu<strong>die</strong>n<br />

durchführen können, <strong>die</strong> alle Facetten<br />

von Boden und <strong>Wasser</strong>verhalten<br />

erfassen. „Die Louisiana State<br />

University freut sich darauf, ihre<br />

umfassende Expertise im Bereich<br />

Küstenforschung in das Mississippi-<br />

Flussmodell einzubringen“, kommentiert<br />

LSU-Kanzler F. King<br />

Alexander. Die Forschung deckt<br />

einerseits <strong>die</strong> Morphologie von<br />

Flüssen, Seen und Küsten ab. Andererseits<br />

können anhand des<br />

Modells <strong>die</strong> Auswirkungen von<br />

Flutwellen und Strömungen auf<br />

Bodensedimente und Oberflächen<br />

untersucht werden.<br />

Das Modell erfasst den Fluss<br />

vom rund 50 Kilometer südlich von<br />

Baton Rouge gelegenen Donaldsonville<br />

bis zur Mündung in den<br />

Golf von Mexiko. Damit bildet es<br />

über 300 Kilometer vom insgesamt<br />

3 700 Kilometer langen Flusslauf ab.<br />

Mit synthetischem Sand wird der<br />

Sedimenttransport im Flussbett des<br />

Mississippi simuliert.<br />

Sedimenttransport im<br />

Mississippi<br />

Der größte nordamerikanische Fluss<br />

bringt normalerweise mehr Sediment<br />

in den Golf von Mexiko, als<br />

Wellen, Gezeiten und Strömungen<br />

wegtransportieren können. Die<br />

Menge an angelieferter Flussfracht<br />

im Mississippi-Delta beträgt täglich<br />

1 bis 1,5 Millionen Tonnen an Sediment.<br />

So hat sich im Laufe der Zeit<br />

aufgrund des geringen Gezeitenhubs<br />

des Golfs von Mexiko ein<br />

fingerförmiges Delta mit fünf<br />

Hauptarmen ausgebildet.<br />

Dieses sogenannte „Vogelfuß“-<br />

Delta und seine ausgedehnten<br />

Feuchtgebiete schrumpfen trotz<br />

der regelmäßigen Anlandung von<br />

Sedimenten. Zum einen trägt dazu<br />

der Mensch bei. Im Delta wurden<br />

im letzten Jahrhundert zahlreiche<br />

wasserbauliche Maßnahmen durchgeführt,<br />

um <strong>die</strong> Schifffahrt zu den<br />

Raffinerie-Standorten in Louisiana<br />

Mai 2014<br />

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


Porträt<br />

|<br />

NETZWERK WISSEN<br />

|<br />

zu erleichtern. Dazu zählen Begradigungen<br />

des Flusslaufs, <strong>die</strong> Errichtung<br />

von Deichen zum Hochwasserschutz,<br />

Vertiefungen der Fahrrinne<br />

durch das Abtragen von Sandbänken<br />

sowie <strong>die</strong> Anbindung des<br />

Flusses an das Kanalnetz des Intracoastal<br />

Waterway, einer <strong>Wasser</strong>straße,<br />

<strong>die</strong> den Golf von Mexiko und<br />

den Atlantik verbindet.<br />

Zum anderen scheint der Fluss<br />

seinen Weg innerhalb von etwa<br />

1000 Jahren hin und her zu<br />

ver legen. Derzeit schickt er seine<br />

Se dimente zunehmend in einen Arm,<br />

den er vor 3800 Jahren verlassen<br />

hat. Zudem lässt der Anstieg des<br />

Meeresspiegels <strong>die</strong> Marschen im<br />

Mississippi-Delta schwinden.<br />

Center auf 4600 m² Fläche<br />

Das River Modeling Center auf dem<br />

Water Campus in Baton Rouge wird<br />

nach dem Vorbild des unabhängigen<br />

Forschungsinstituts Deltares in<br />

den Niederlanden angelegt (s. Kasten).<br />

Nach Abschluss der Konstruktionsarbeiten<br />

wird es eine Fläche von<br />

über 4600 m² in Anspruch nehmen.<br />

Damit ist es laut Angaben der<br />

Betreiber eines der größten dynamischen<br />

Flussmodelle weltweit.<br />

Geplantes Gebäude des River Modeling Center auf dem Water Campus.<br />

Die Campus-Planer hoffen, dass<br />

das ausgedehnte Modell in- und<br />

ausländische Forscher und Wissenschaftler<br />

anzieht, <strong>die</strong> auf dem<br />

Water Campus ähnliche, ihre<br />

Heimatregionen betreffende hydrologische<br />

Fragestellungen bearbeiten.<br />

Dabei soll <strong>die</strong> LSU helfen.<br />

Die Universität ist eine von<br />

33 Forschungs- und Bildungseinrichtungen<br />

im nationalen „Sea<br />

Grant Program“ zur Bewahrung<br />

der Küsten, der Großen Seen und<br />

anderer maritimer Gebiete. LSU-<br />

Kanzler Alexander: „Unsere Aufgabe<br />

wird es sein, Wissenschaftler,<br />

Bürger und Politiker<br />

zusammenzubringen, um <strong>die</strong><br />

nachhaltige Entwicklung unserer<br />

<strong>Wasser</strong>wege positiv zu beeinflussen.“<br />

Ausstellung <strong>für</strong> Studenten und Besucher im River<br />

Modeling Center.<br />

Modell vom Unterlauf des Mississippi bildet über<br />

300 Flusskilometer ab.<br />

Deltares<br />

Deltares ist ein unabhängiges Institut <strong>für</strong> angewandte<br />

Forschung im Bereich <strong>Wasser</strong> (Küsten<br />

und Meere; Flüsse, Seen und Grundwasser),<br />

Boden und Oberfläche sowie Infrastruktur mit<br />

Stammsitz in den Niederlanden in Delft und<br />

Utrecht. Deltares beschäftigt weltweit 800 Angestellte.<br />

Partner in der Arbeit des Instituts sind<br />

Regierungen, Unternehmen, andere Forschungseinrichtungen<br />

und Universitäten im In- und<br />

Ausland. Im Juni 2013 haben das Water Institute<br />

of the Gulf und Deltares USA, Inc. eine Vereinbarung unterzeichnet, sich gegenseitig bei Forschungsarbeiten zu<br />

<strong>Wasser</strong>-Management-Projekten, Küstenmodellierung und Simulation und internationalen Projekten zu unterstützen.<br />

Für <strong>die</strong> Arbeit an den Schwerpunkten Deltas, Küstenregionen und Flusseinzugsgebieten hält Deltares verschiedene<br />

experimentelle Einrichtungen vor, u. a. das Alpha Loop und das Delta-Gerinne. Mit dem 150 m langen und<br />

7 m hohen Alpha Loop können Durchflüsse einzelner und mehrerer Phasen gemessen werden. Es können flüssige<br />

und gasförmige Me<strong>die</strong>n und in kleinen Mengen mit einer entsprechenden Pumpe auch Sedimente eingebracht<br />

werden. Druck-, Durchfluss- und Temperaturmessgeräte werden entsprechend der Fragestellung des<br />

Projektes integriert. Das Delta-Gerinne ist einzigartig wegen seiner Ausmaße. Es beträgt 240 m in der Länge, 5 m<br />

in der Breite und 7 m in der Tiefe (bei Bedarf kann <strong>die</strong> Tiefe abschnittsweise auf 9,5 m ausgeweitet werden).<br />

Weitere Informationen: www.deltares.nl/en/<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 617


| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Veranstaltungen<br />

2. Ringvorlesung im HRW Stu<strong>die</strong>ngang<br />

Energie- und <strong>Wasser</strong>management<br />

Jeden Dienstag und Donnerstag bieten <strong>die</strong> Hochschule Ruhr West (HRW) und der Stu<strong>die</strong>ngang Energie- und<br />

<strong>Wasser</strong>management zum Sommersemester 2014, jetzt zum zweiten Mal, eine Ringvorlesung an. Experten aus der<br />

Energie- und <strong>Wasser</strong>wirtschaft geben in 25 Fachvorträgen ihr Wissen zum Besten und ergänzen das Studium<br />

durch anwendungsbezogene Themen und Beispiele aus der Praxis. Die Vorlesungen stehen jedoch nicht nur<br />

den HRW-Stu<strong>die</strong>renden offen. Eingeladen sind auch Interessierte etwa aus umliegenden Stadtwerken, <strong>Wasser</strong>verbänden<br />

oder Behörden.<br />

Das Studium an der HRW und der<br />

Stu<strong>die</strong>ngang Energie- und <strong>Wasser</strong>management<br />

„zeichnen sich durch<br />

einen hohen Anwendungsbezug und<br />

eine gesunde Mischung aus Theorie<br />

und Praxis aus“, erläutert Prof. Dr.<br />

Mark Oelmann, Stu<strong>die</strong>ngangsleiter<br />

und Professor mit Lehrgebiet <strong>Wasser</strong>und<br />

Energieökonomik an der HRW.<br />

„Mit unserer Ringvorlesung, <strong>die</strong> wir<br />

in <strong>die</strong>sem Semester zum zweiten Mal<br />

anbieten, ermöglichen wir es Stu<strong>die</strong>renden,<br />

einen tieferen Einblick in verschiedene<br />

Fachthemen zu erhalten.<br />

Die betriebswirtschaftlichen Grundlagenthemen<br />

werden auf <strong>die</strong> Energieund<br />

<strong>Wasser</strong>praxis heruntergebrochen.<br />

So verstehen <strong>die</strong> Stu<strong>die</strong>renden zum<br />

einen, weswegen sie zuvor etwas<br />

haben lernen müssen und welche<br />

Fragestellungen in der Praxis tatsächlich<br />

relevant sind. Zum anderen stellen<br />

sie fest, <strong>für</strong> welches Berufsbild ihr<br />

Herz schlägt. Mit der Entscheidung<br />

<strong>für</strong> entsprechende Wahlmodule, ein<br />

entsprechendes Blockpraktikum sowie<br />

Bachelorarbeitsthema feilen sie an<br />

ihrem persönlichen Profil. Darüber<br />

hinaus möchten wir bei Unternehmen<br />

und Stu<strong>die</strong>ninteressierten <strong>für</strong><br />

unseren schwerpunktmäßig betriebswirtschaftlichen<br />

Stu<strong>die</strong>ngang werben<br />

und auch <strong>für</strong> <strong>die</strong> duale Variante, <strong>die</strong> aktuell<br />

startet“, so Prof. Oelmann weiter.<br />

Die jetzt beginnende Vortragsreihe<br />

behandelt eine große Bandbreite verschiedener,<br />

praxisrelevanter Themen.<br />

Neben verschiedensten energiewirtschaftlichen<br />

Vorträgen findet auch<br />

Über <strong>die</strong> Hochschule Ruhr West<br />

<strong>die</strong> <strong>Wasser</strong>wirtschaft ausreichend<br />

Berücksichtigung. Renommierteste<br />

Praktiker diskutieren neben den<br />

(sich wandelnden) Bedingungen der<br />

Eigennutzung von Strom und dem<br />

Anbieten von Regelenergie durch<br />

<strong>Wasser</strong>ver- und <strong>Abwasser</strong>entsorger<br />

ebenfalls aktuelle Kartellverfahren<br />

oder das Abfassen neuer <strong>Wasser</strong>konzessionsverträge.<br />

Auch das Ge-<br />

Die Hochschule Ruhr West (HRW) ist eine staatliche Hochschule mit<br />

Standorten in den Ruhrgebietsstädten Mülheim an der Ruhr und Bottrop.<br />

Die Schwerpunkte liegen in den Bereichen Informatik, Ingenieurwissenschaften,<br />

Mathematik, Naturwissenschaften und Wirtschaft. Im Stu<strong>die</strong>nangebot<br />

sind derzeit <strong>die</strong> Bachelorstu<strong>die</strong>ngänge Angewandte Informatik,<br />

Bauingenieurwesen, Elektrotechnik, Maschinenbau, BWL-Industrielles<br />

Dienstleistungsmanagement, BWL-Internationales Handelsmanagement<br />

& Logistik, Energie- und <strong>Wasser</strong>management, Energieinformatik, Internationale<br />

Wirtschaft-Emerging Markets, Mechatronik, Mensch-Technik-<br />

Interaktion, Wirtschaftsingenieurwesen-Energiesysteme, Wirtschaftsingenieurwesen-Maschinenbau<br />

sowie Wirtschaftsinformatik. Die HRW bietet<br />

<strong>die</strong> meisten ihrer Bachelorstu<strong>die</strong>ngänge auch als duale Variante an.<br />

Außerdem im Stu<strong>die</strong>nangebot: <strong>die</strong> Masterstu<strong>die</strong>ngänge Modellierung<br />

technischer Systeme und Betriebswirtschaftslehre.<br />

Mai 2014<br />

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


Veranstaltungen | NACHRICHTEN |<br />

nerationenprojekt Emscher-Umbau<br />

oder <strong>die</strong> Frage der strategischen<br />

Steuerung eines <strong>Wasser</strong>versorgers<br />

finden Berücksichtigung. In internationaler<br />

Perspektive wird sich mit dem<br />

Aufbau der Basissanitärversorgung<br />

am Beispiel Kenia sowie der vielfältigen<br />

Wahrnehmung von <strong>Wasser</strong><br />

in sehr unterschiedlichen Kulturen<br />

auseinandergesetzt.<br />

Alle Daten und Vortragsthemen<br />

sowie der genaue Veranstaltungsort<br />

der Ringvorlesung sind auch auf der<br />

Website der Hochschule Ruhr West<br />

zu finden unter: www.hochschuleruhr-west.de/ewm-ringvorlesung<br />

Über den Stu<strong>die</strong>ngang Energie- und <strong>Wasser</strong>management<br />

Ähnlich wie <strong>die</strong> Energiewirtschaft steht auch <strong>die</strong> Trinkwasser- und<br />

<strong>Abwasser</strong>branche zunehmend unter dem Druck, preisgünstiger und<br />

kundenorientierter zu werden, aber weiterhin nachhaltig zu agieren.<br />

Daher sind Ökonomen mit Durchblick in allen Bereichen gefragt wie<br />

nie zuvor. Gleichzeitig bedarf es hoher Rüstkosten, um „klassische“<br />

Kaufleute <strong>für</strong> eine Tätigkeit in der Energie- und <strong>Wasser</strong>wirtschaft fit<br />

zu machen, sodass nicht selten mehrere Monate bis zu ihrem vollen<br />

Einsatz im Unternehmen verstreichen können. An <strong>die</strong>ser Stelle<br />

schafft der zum Wintersemester 2011/12 an der HRW in Mülheim<br />

gestartete, interdisziplinäre Bachelorstu<strong>die</strong>ngang „Energie- und<br />

<strong>Wasser</strong>management“ Abhilfe. Ab dem Wintersemester 2014/15<br />

wird er zudem als dualer, ausbildungsintegrierender Stu<strong>die</strong>ngang<br />

angeboten.<br />

Call for Papers – FILTECH 2015<br />

Vom 24. bis 26. Februar 2015 wird<br />

Köln anlässlich der FILTECH 2015<br />

zum Treffpunkt der weltweiten Filtrations-<br />

und Separationsindustrie.<br />

Mit 350 erwarteten Ausstellern wird<br />

sich <strong>die</strong> weltweit größte Filtrationsmesse<br />

am neuen Standort KölnMesse<br />

präsentieren. Der parallele Kongress<br />

wird mit rund 200 Vorträgen aus aller<br />

Welt einen repräsentativen und<br />

detaillierten Querschnitt über aktuelle<br />

Forschungsergebnisse, weltweite<br />

Entwicklungen und neue Problemlösungen<br />

bieten. Besondere Highlights<br />

sind ein Plenar- und sechs<br />

Übersichtsvorträge, in denen international<br />

anerkannte Experten den<br />

aktuellen Stand des Wissens und<br />

der Technik <strong>für</strong> wichtige Teilaspekte<br />

der Trenntechnik ausführlich<br />

und zusammenfassend darstellen.<br />

Die Kongresssprache ist Englisch.<br />

Abstracts können bis zum 4. Juli<br />

2014 eingereicht werden.<br />

Informationen zur Vortragseinreichung<br />

und Standbuchung:<br />

www.filtech.de<br />

DVGW-Kurse zur Membrantechnik<br />

Weltweit gewinnen Membranfiltrationsverfahren<br />

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

rasant an Bedeutung.<br />

In Deutschland kommen Ultra- und<br />

Mikrofiltrationsanlagen inzwischen<br />

bei rund 100 öffentlichen <strong>Wasser</strong>versorgern<br />

zur Trinkwasseraufbereitung<br />

zum Einsatz, Nanofiltrations- und<br />

Umkehrosmoseanlagen bei etwa 50.<br />

Die praktischen Erfahrungen nehmen<br />

damit stetig zu. Hinsichtlich<br />

Planung, Betrieb und Überwachung<br />

der entsprechenden Anlagen besteht<br />

jedoch erheblicher Informationsbedarf.<br />

Die DVGW-Kurse zur<br />

Membrantechnik sind als Schulungsmaßnahmen<br />

gedacht und speziell<br />

auf <strong>die</strong> Bedürfnisse der Praktiker zugeschnitten.<br />

In <strong>die</strong>sen Kursen sollen<br />

in kompakter Form Fachkenntnisse<br />

zur Membrantechnik vermittelt werden,<br />

<strong>die</strong> unmittelbar <strong>für</strong> <strong>die</strong> Praxis in<br />

Versorgungsunternehmen, Planungsbüros<br />

sowie Genehmigungs- und<br />

Überwachungsbehörden nutzbar<br />

sind. Gegenstand des DVGW-Kurses<br />

„Membrantechnik I“ sind <strong>die</strong> Ultraund<br />

Mikrofiltration, <strong>die</strong> vornehmlich<br />

zur Partikelentfernung genutzt werden.<br />

Der DVGW Kurs „Membrantechnik<br />

II“ behandelt <strong>die</strong> Nanofiltrationsund<br />

Niederdruckumkehrosmose, <strong>die</strong><br />

in Deutschland vorrangig zur Enthärtung,<br />

aber auch zur Sulfat- und<br />

Spurenstoffentfernung eingesetzt<br />

wird.<br />

Anmeldung:<br />

Kurs „Membrantechnik I“ Ultra- und Mikrofiltration<br />

zur Trinkwasseraufbereitung <strong>für</strong><br />

Praktiker am 3./4. Juni in Karlsruhe<br />

Kurs „Membrantechnik II“ Nanofiltration und<br />

Umkehrosmose zur Trinkwasseraufbereitung<br />

am 16./17. September in Karlsruhe<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 619


| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Veranstaltungen<br />

Mülheimer <strong>Wasser</strong>analytisches Seminar<br />

(MWAS 2014)<br />

Am 10. und 11. September 2014<br />

veranstaltet das IWW das erste<br />

Mülheimer <strong>Wasser</strong>analytische Seminar<br />

(MWAS 2014). Die neue Veranstaltung<br />

richtet sich an Fachleute und Praktiker<br />

aus der <strong>Wasser</strong>analytik, <strong>die</strong> in der Forschung<br />

und Routine tätig sind. Wichtige<br />

Themen des Seminars betreffen<br />

aktuelle Fragestellungen der Chromatografie,<br />

Prozesse der Identifizierung<br />

und Quantifizierung sowie moderne<br />

Varianten der Probenvorbereitung. Es<br />

werden innovative Entwicklungen<br />

und Trends neben Aktuellem aus der<br />

Normung wasseranalytischer Verfahren<br />

vorgestellt.<br />

Das MWAS 2014 wird von einer<br />

großen Fachausstellung namhafter<br />

Firmen begleitet, <strong>die</strong> ihre neuesten<br />

Entwicklungen analytischer Geräte,<br />

Applikationen und Ausrüstungen<br />

vorstellen werden. Aktuell haben<br />

bereits 20 Firmen Ausstellungsstände<br />

gebucht.<br />

Weitere Informationen:<br />

Frau Bonorden,<br />

E-Mail: s.bonorden@iww-online.de,<br />

Frau Servatius,<br />

E-Mail: h.servatius@iww-online.de,<br />

Moritzstraße 26,<br />

D-45476 Mülheim an der Ruhr,<br />

Tel. (0208) 40303-101 oder -102,<br />

Fax (0208) 40303-82,<br />

www.iww-online.de<br />

www.wassertermine.de<br />

IFAT Eurasia<br />

Vom 16. bis 18. April 2015, Ankara, Türkei<br />

Die erste Ausgabe der IFAT Eurasia findet auf dem Gelände des Congresium International Convention & Exhibition<br />

Centre (CICEC) in Ankara statt. Durchgeführt wird <strong>die</strong> Veranstaltung von der neuen türkischen Tochtergesellschaft<br />

der Messe München, MMI Eurasia.<br />

Gerhard Gerritzen, stellvertretender<br />

Geschäftsführer der Messe<br />

München, erklärt: „Wir haben uns wegen<br />

der zentralen Lage und der Verzahnung<br />

mit der Politik bewusst <strong>für</strong><br />

Ankara als Standort der IFAT Eurasia<br />

entschieden. Umweltmärkte sind allgemein<br />

stark an <strong>die</strong> jeweilige Regierung<br />

gekoppelt. Als Hauptstadt und<br />

politisches Zentrum der Türkei liegen<br />

in Ankara vor allem <strong>die</strong> Steuerung<br />

und Implementierung von modernen<br />

Umweltthemen – und aus neuen Gesetzesentwürfen<br />

resultiert anschließend<br />

der technologische Bedarf.“<br />

Neben der Regierung haben in<br />

Ankara auch zahlreiche Verbände,<br />

Bildungseinrichtungen und Nichtregierungsorganisationen<br />

ihren Sitz.<br />

Die IFAT Eurasia ist <strong>die</strong> jüngste<br />

IFAT-Tochter und eine neue Umwelttechnologiemesse<br />

<strong>für</strong> den eurasischen<br />

Markt. Gerritzen erläutert: „Die<br />

Türkei hat eine ausgezeichnete<br />

geografische Lage und bildet das<br />

wirtschaftliche Einzugsgebiet in einem<br />

bisher wenig erschlossenen<br />

Markt. Ankara ist infrastrukturell hervorragend<br />

angebunden und macht<br />

<strong>die</strong> Messe <strong>für</strong> verschiedenen Industrien<br />

aus dem gesamten türkischen,<br />

aber auch vorderasiatischen Raum<br />

leicht zugänglich.“<br />

Weitere Informationen:<br />

www.ifat-eurasia.com<br />

Mai 2014<br />

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


Veranstaltungen | NACHRICHTEN |<br />

<strong>Wasser</strong> 2014 in Haltern am See<br />

Auf der Suche nach Spurenstoffen und Krankheitserregern<br />

Am 26. Mai 2014 beginnt in Haltern am See <strong>die</strong> 80. Jahrestagung der <strong>Wasser</strong>chemischen Gesellschaft, einer Fachgruppe<br />

in der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh). Wie man Stoffe nachweist, <strong>die</strong> nur in geringsten Spuren im<br />

<strong>Wasser</strong> vorhanden sind, oder von welcher Art <strong>die</strong> Nanopartikel sind, <strong>die</strong> man im <strong>Wasser</strong> findet, sind ebenso Diskussionsthemen<br />

wie Fragen aus der Mikrobiologie, beispielsweise zu Biofilmen oder Legio nellen. Im Fokus der<br />

<strong>Wasser</strong>versorger steht erneut <strong>die</strong> Trinkwasserqualität, aber auch Schutz und Nutzung von <strong>Wasser</strong>ressourcen sowie<br />

<strong>die</strong> Aufbereitung von <strong>Abwasser</strong> sind <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Wasser</strong>wirtschaft und <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Wasser</strong> wissenschaftler von Interesse.<br />

Die dreitägige Veranstaltung<br />

„<strong>Wasser</strong> 2014“ wird vom Vorsitzenden<br />

der <strong>Wasser</strong>chemischen<br />

Gesellschaft, Professor Dr. Torsten C.<br />

Schmidt, Universität Duisburg-Essen,<br />

eröffnet. Nach Ansprachen aus<br />

Wissenschaft, Behörden und Politik<br />

wird Dr.-Ing. Claudia Niewersch, Aachen,<br />

<strong>für</strong> ihre Arbeit über Phosphor-<br />

Rückgewinnung aus Klärschlamm<br />

mit dem Willy-Hager-Preis ausgezeichnet.<br />

Der Promotionspreis geht<br />

an Elisabeth Neubauer, Wien, <strong>für</strong><br />

ihre Arbeit über den Einfluss kolloidaler,<br />

natürlicher Nanopartikel auf<br />

<strong>die</strong> Speziation von Spurenelementen<br />

in Fließgewässern und im Boden.<br />

Eine Vielzahl an organischen Spurenstoffen<br />

ist in den letzten Jahren im<br />

<strong>Wasser</strong>kreislauf untersucht worden,<br />

beispielsweise Pestizide, Pharmazeutika<br />

und andere Industriechemikalien.<br />

Ziel solcher Untersuchungen ist es vor<br />

allem, <strong>die</strong> Versorgung mit qualitativ<br />

hochwertigem Trinkwasser sicherzustellen.<br />

In Deutschland wird Trinkwasser<br />

häufig über Uferfiltration und<br />

künstliche Grundwasseranreicherung,<br />

<strong>die</strong> der Stabilisierung der Rohwassermengen<br />

in den Einzugsgebieten<br />

<strong>die</strong>nt, gewonnen. Hierbei werden<br />

viele Spurenstoffe eliminiert oder in<br />

ihrer Konzentration reduziert. Einige<br />

Stoffe aber werden bei der Untergrundpassage<br />

nicht oder nur unzureichend<br />

entfernt, weswegen hochwertiges<br />

Trinkwasser aus Uferfiltrat<br />

eine ausreichend gute Qualität der<br />

Oberflächengewässer voraussetzt.<br />

Dies ist nicht immer gewährleistet,<br />

weil zuvor in Kläranlagen nicht alle<br />

gelösten organischen <strong>Wasser</strong>inhaltsstoffe<br />

abgebaut und so entfernt<br />

werden konnten. Weitere Stoffe gelangen<br />

aus diffusen Quellen wie<br />

Land- und Forstwirtschaft oder Abfluss<br />

von Verkehrsflächen in <strong>die</strong> Gewässer.<br />

Beim biolo gischen Abbau in<br />

den Kläranlagen aber auch während<br />

der Untergrundpassage entstehen<br />

zudem neue Substanzen, <strong>die</strong> von<br />

<strong>Wasser</strong>chemikern auch analytisch zu<br />

bestimmen sind, um sie als bedenklich<br />

oder unbedenklich einstufen zu<br />

können. Die Frage ist aber, welche<br />

Substanzen gebildet werden. Man<br />

kann <strong>die</strong>ses nur vermuten, und<br />

zwar aufgrund der ursprünglich<br />

eingetragenen Substanzen und der<br />

physikalischen und chemischen<br />

Beschaffenheit ihrer Umgebung.<br />

Die Berliner <strong>Wasser</strong>betriebe haben<br />

hierzu im vergangenen Jahr interessante<br />

Messkampagnen gestartet. Sie<br />

werden auf der Tagung „<strong>Wasser</strong> 2014“<br />

von Patricia van Baar in einem Vortrag<br />

vorgestellt. Untersucht wurde Grundwasser,<br />

das aus einer Reihe linear<br />

angeordneter Messstellen zwischen<br />

dem Tegeler See und dem Trinkwasserbrunnen<br />

gewonnen wurde. Die<br />

<strong>Wasser</strong>inhaltsstoffe in den einzelnen<br />

Proben wurden mit Hilfe der Flüssigkeitschromatographie<br />

voneinander<br />

getrennt, mit hochauflösender Massenspektrometrie<br />

registriert und mit<br />

Spektren von rund 2000 umweltrelevanten<br />

Stoffen abgeglichen, <strong>die</strong> in den<br />

Grundwasserproben evtl. vorhanden<br />

sein konnten. 260 „Treffer“ konnten<br />

ermittelt werden. Da einige auf Falschmessungen<br />

basierten, reduzierte sich<br />

<strong>die</strong> Zahl auf 94. Immerhin waren darunter<br />

27 „Suspects“, also Substanzen,<br />

<strong>die</strong> man vermutet hatte und <strong>die</strong> zum<br />

ersten Mal im Untersuchungsgebiet<br />

eindeutig nachgewiesen wurden.<br />

Indem der Verlauf der Spurenstoffkonzentrationen<br />

innerhalb der Transekte,<br />

also der linear angeordneten<br />

Messstellen, betrachtet wurde, konnte<br />

das Verhalten einiger Substanzen<br />

unter den jeweils vorliegenden physikalisch-chemischen<br />

Bedingungen<br />

beobachtet werden. Zu <strong>die</strong>sen Substanzen<br />

zählten Sartane, das sind<br />

Arzneimittel zur Behandlung von<br />

Bluthochdruck, Phenazon und phenazonähnliche<br />

Substanzen, <strong>die</strong> als<br />

Schmerzmittel eingesetzt werden,<br />

und Primidon, ein krampflösender<br />

Arzneistoff. Die Untersuchungen<br />

wurden im Rahmen des BMBF-geförderten<br />

Verbundprojekts „Askuris“,<br />

Anthropogene Spurenstoffe und<br />

Krankheitserreger im urbanen<br />

<strong>Wasser</strong>kreislauf, durchgeführt.<br />

Krankheitserreger im <strong>Wasser</strong> sind<br />

auf der „<strong>Wasser</strong> 2014“ ebenfalls ein<br />

zentrales Thema. So können sich<br />

pathogene Mikroorganismen in den<br />

Biofilmen befinden, <strong>die</strong> sich in Trinkwassersystemen<br />

bilden. Wie so etwas<br />

verhindert werden kann, sollen Modellversuche<br />

zeigen. Auch krankheitserregende<br />

Mikroorganismen, <strong>die</strong> aus dem<br />

Darm ausgeschieden werden, bereiten<br />

vielfach Sorge, so dass <strong>die</strong> Fäkalkeim-<br />

Belastungen in Oberflächengewässern,<br />

vor allem wenn <strong>die</strong>se als Trinkwasserreservoir<br />

oder Badegewässer genutzt<br />

werden, weiter durch verbesserte<br />

Untersuchungsmethoden verfolgt<br />

werden müssen. Besonders befasst ist<br />

man aber mit dem Vorkommen, der<br />

Bedeutung und Bekämpfung von<br />

Legionellen, <strong>die</strong> als gefährliche Krankheitserreger<br />

im Trinkwasser, <strong>Abwasser</strong><br />

oder in Rückkühlwerken auftreten<br />

können und sich im Temperaturbereich<br />

zwischen 25 und 50 Grad<br />

Celsius besonders stark vermehren.<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 621


| NACHRICHTEN<br />

|<br />

Leute<br />

VKU-Vorstand bestätigt Präsidenten und<br />

Präsidium im Amt<br />

VKU-Präsident<br />

Ivo Gönner.<br />

© Stadt Ulm<br />

In der Vorstandssitzung des Verbandes<br />

kommunaler Unternehmen<br />

(VKU) am 9. April 2014 wurden<br />

VKU-Präsident Ivo Gönner<br />

und <strong>die</strong> Mitglieder des bestehenden<br />

VKU-Präsidiums in ihrer<br />

Funktion bestätigt. VKU-Hauptgeschäftsführer<br />

Hans-Joachim Reck:<br />

„Ich freue mich, dass der VKU-Vorstand<br />

dem VKU-Präsidenten Ivo<br />

Gönner und dem bestehenden<br />

Präsidium <strong>für</strong> weitere vier Jahre<br />

sein Vertrauen ausgesprochen hat.<br />

Wir werden unseren politischen<br />

Einfluss weiter ausbauen und uns<br />

auch in Zukunft als Spitzenverband<br />

der kommunalen Wirtschaft<br />

erfolgreich <strong>für</strong> <strong>die</strong> Interessen unserer<br />

über 1400 Mitgliedsunternehmen<br />

einsetzen.“<br />

Das ehrenamtliche Präsidium<br />

besteht damit aus folgenden Mitgliedern:<br />

••<br />

Ivo Gönner, VKU-Präsident<br />

(Oberbürgermeister der Stadt<br />

Ulm)<br />

••<br />

Michael Beckereit, VKU-Vizepräsident<br />

(HAMBURG WASSER/<br />

HAMBURG ENERGIE)<br />

••<br />

Andreas Feicht, VKU-Vizepräsident<br />

(WSW Energie & <strong>Wasser</strong> AG<br />

Wuppertal)<br />

••<br />

Patrick Hasenkamp, VKU-Vizepräsident<br />

(AWM Abfallwirtschaftsbetriebe<br />

Münster)<br />

••<br />

Matthias Berz (SWU Stadtwerke<br />

Ulm/Neu-Ulm GmbH)<br />

••<br />

Josef Hasler (N-ERGIE AG<br />

Nürnberg)<br />

••<br />

Manfred Hülsmann (Stadtwerke<br />

Osnabrück AG)<br />

••<br />

Raimund Otto (Stadtwerke<br />

Leipzig GmbH)<br />

••<br />

Helmut Preuße (Stadtwerke<br />

Schwedt GmbH)<br />

••<br />

Hans-Joachim Reck, VKU-Hauptgeschäftsführer<br />

••<br />

Bernd Wilmert (Stadtwerke<br />

Bochum GmbH)<br />

Zudem wurden vier weitere Mitglieder<br />

in das Präsidium aufgenommen:<br />

Verband kommunaler Unternehmen (VKU)<br />

••<br />

Dr. Florian Bieberbach (Stadtwerke<br />

München GmbH)<br />

••<br />

Helmut Schmidt (Abfallwirt-<br />

•<br />

AG)<br />

•<br />

schaftsbetrieb München AWM)<br />

• Ralf Schodlok (ESWE Versorgungs<br />

• Karsten Specht (Oldenburg-Ostfriesischer<br />

<strong>Wasser</strong>verband OOWV)<br />

Der VKU verstärkt mit der Erweiterung<br />

des Präsidiums auf 15 Mitglieder<br />

<strong>die</strong> Sparten <strong>Wasser</strong>/<strong>Abwasser</strong><br />

sowie <strong>die</strong> Abfallwirtschaft und<br />

Stadtreinigung.<br />

In der Vorstandssitzung wurden<br />

sieben neue Mitglieder in den VKU<br />

aufgenommen: Stadtwerke Metzingen,<br />

SchwarzwaldWASSER Brühl,<br />

<strong>Wasser</strong>versorgung Mittlere Vils Aham,<br />

gKu VE München-Ost, <strong>Wasser</strong>verund<br />

<strong>Abwasser</strong>entsorgungs-Zweckverband<br />

Region Ludwigs felde, Stadtwerke<br />

Mörfelden- Walldorf, HSE <strong>Abwasser</strong>reinigung<br />

Darmstadt.<br />

Weitere Informationen:<br />

Verband kommunaler Unternehmen e. V.,<br />

Invalidenstraße 91, D-10115 Berlin,<br />

www.vku.de<br />

Der Verband vertritt über 1 400 kommunalwirtschaftliche Unternehmen<br />

in den Bereichen Energie, <strong>Wasser</strong>/<strong>Abwasser</strong> und Abfallwirtschaft.<br />

Mit über 250 000 Beschäftigten wurden 2011 Umsatzerlöse<br />

von rund 107 Milliarden Euro erwirtschaftet und fast 10 Milliarden<br />

Euro investiert. Die VKU-Mitgliedsunternehmen haben im Endkundensegment<br />

einen Marktanteil von 45,9 % in der Strom-, 62,2 % in<br />

der Erdgas-, 80,4 % in der Trinkwasser-, 63,1 % in der Wärmeversorgung<br />

und 24,4 % in der <strong>Abwasser</strong>entsorgung.<br />

Mai 2014<br />

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


Leute | NACHRICHTEN |<br />

Landesgruppenversammlung wählt neuen Vorstand<br />

der BDEW-Landesgruppe Norddeutschland<br />

Im Rahmen der Landesgruppenversammlung der BDEW-Landesgruppe Norddeutschland wurde am 8. April 2014<br />

in Hamburg der neue Landesgruppenvorstand gewählt.<br />

Als Vorsitzender des Gesamtvorstandes<br />

und des Fachvorstandes<br />

<strong>Wasser</strong> wurde Renke Droste,<br />

Harzwasserwerke GmbH, <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

kommenden zwei Jahre im Amt<br />

bestätigt. R. Droste dankte den<br />

Mitgliedern <strong>für</strong> das Mandat. Die<br />

Komplexität und Dynamik in der<br />

Energie- und <strong>Wasser</strong>politik verlangten<br />

auf Bundes- wie insbesondere<br />

auch auf Landesebene nach intensivem<br />

Austausch zwischen den<br />

Unternehmen wie auch zwischen<br />

Branche und weiteren Anspruchsgruppen.<br />

Hier<strong>für</strong> wolle er sich als<br />

Vorsitzender weiterhin engagieren,<br />

um <strong>die</strong> wichtige Plattformfunktion<br />

der Landesgruppe in Norddeutschland<br />

weiterzuentwickeln. Als Stellvertreter<br />

unterstützen ihn dabei <strong>die</strong><br />

beiden Vorsitzenden der Fachvorstände<br />

Energie und KMU.<br />

Auf Ebene des Fachvorstandes<br />

Energie der Landesgruppe wird<br />

auch zukünftig Wolfgang Birkenbusch,<br />

EVI Energieversorgung<br />

Hildesheim GmbH & Co. KG, den<br />

Vorsitz übernehmen.<br />

Weiterhin wurde Christian Meyer-<br />

Hammerström, Osterholzer Stadtwerke<br />

GmbH & Co. KG als Vorsitzender<br />

des Fachvorstandes KMU bestätigt.<br />

Mitglieder der BDEW-Landesgruppe Norddeutschland.<br />

© BDEW<br />

Volker Erbe ist ständiger Vertreter des Vorstands<br />

des Wupperverbands<br />

Der Verbandsrat des Wupperverbandes<br />

stimmte der Ernennung<br />

von Dr. Volker Erbe zum neuen<br />

ständigen Vertreter des Vorstandes<br />

zu. Dieses Amt bekleidete zuvor<br />

Georg Wulf, der seit dem 1. Februar<br />

2014 Vorstand des Wupperverbandes<br />

ist.<br />

Der ständige Vertreter wird<br />

vom Vorstand des Wupperverbandes<br />

bestimmt und vom Verbandsrat<br />

bestätigt.<br />

Dr.-Ing. Volker Erbe, Jahrgang<br />

1971, stu<strong>die</strong>rte Maschinenbau an<br />

der Rheinisch-Westfälischen Technischen<br />

Hochschule Aachen und<br />

promovierte 2004 an der Bauhaus<br />

Universität in Weimar.<br />

Seit 1997 ist er beim Wupperverband<br />

im Bereich <strong>Abwasser</strong> beschäftigt.<br />

In 2009 wurde er zum<br />

Bereichsleiter <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Abwasser</strong>reinigung<br />

und Klärschlammentsorgung<br />

ernannt. Seit Februar 2014<br />

leitet er den gesamten Geschäftsbereich<br />

Technik des Wupperverbandes.<br />

Dr. Volker Erbe ist verheiratet<br />

und hat zwei Kinder.<br />

Ihre Hotlines <strong>für</strong> <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> | <strong>Abwasser</strong><br />

Redaktion<br />

Mediaberatung<br />

Dipl.-Ing. Christine Ziegler, München<br />

Inge Spoerel, München<br />

Telefon +49 89 2035366-33 Telefon +49 89 2035366-22<br />

Telefax +49 89 2035366-99 Telefax +49 89 2035366-99<br />

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Abonnement/Einzelheftbestellungen<br />

Anzeigenverwaltung<br />

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

Brigitte Krawczyk, München<br />

Postfach 9161, 97091 Würzburg Telefon +49 89 2035366-12<br />

Telefon +49 931 4170-1615 Telefax +49 89 2035366-99<br />

Telefax +49 931 4170-494<br />

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e-mail: leserservice@di-verlag.de<br />

Wenn Sie spezielle Fragen haben, helfen wir Ihnen gerne.<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 623


| RECHT UND REGELWERK<br />

|<br />

Neue DWA-Merkblätter erschienen<br />

Merkblatt DWA-M 190: Anforderungen an <strong>die</strong> Qualifikation von Unternehmen<br />

<strong>für</strong> Herstellung, baulichen Unterhalt, Sanierung und Prüfung von Grundstücksentwässerungsanlagen<br />

Die Deutsche Vereinigung <strong>für</strong><br />

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

Abfall e. V. (DWA) hat ein neues Merkblatt<br />

vorgelegt, das einheitliche Anforderungen<br />

an <strong>die</strong> Qualifikation von<br />

Unternehmen beschreibt, <strong>die</strong> mit der<br />

Herstellung, dem baulichen Unterhalt,<br />

der Prüfung und der Sanierung<br />

von Grundstücksentwässerungsanlagen<br />

befasst sind.<br />

Ein differenzierter Anforderungskatalog<br />

zur Feststellung der Qualifikation<br />

von hier tätigen Unternehmen<br />

existiert derzeit nicht. In<br />

den Satzungen deutscher Städte<br />

und Gemeinden finden sich zumeist<br />

nur allgemein gehaltene qualitätsorientierte<br />

Anmerkungen zu Herstellung,<br />

Erweiterung und Unterhalt<br />

von Anschlusskanälen und Grundstücksentwässerungsanlagen<br />

mit der<br />

Folge, dass viele Anlagen saniert<br />

werden müssen. Eine mangelhafte<br />

Ausführung durch fachlich nicht<br />

geeignete Unternehmen oder nicht<br />

qualifiziertes Personal sowie eine<br />

fehlende Überwachung der Arbeiten<br />

sind hier<strong>für</strong> zumeist ursächlich.<br />

Durch undichte Anschlusskanäle<br />

und Grundleitungen tritt jedoch<br />

insbesondere bei Rückstau <strong>Abwasser</strong><br />

aus und kann den Boden oder<br />

das Grundwasser verunreinigen.<br />

Durch Infiltration von Grundwasser<br />

sowie durch Fehlanschlüsse gelangen<br />

zudem erhebliche Fremdwassermengen<br />

in <strong>die</strong> <strong>Abwasser</strong>anlage.<br />

DWA-M 190 behandelt u. a. <strong>die</strong><br />

Ausführungsbereiche der Grundstücksentwässerungsanlagen<br />

und <strong>die</strong><br />

Prinzipien der Eigenüberwachung.<br />

Der Nachweis der geforderten Qualifikation<br />

ist nicht Gegenstand des<br />

Merkblatts.<br />

Das Merkblatt soll öffentliche wie<br />

private Bauherren – hier vor allem<br />

Architekten – da<strong>für</strong> sensibilisieren, bei<br />

der Beauftragung von Arbeiten an<br />

Grundstücksentwässerungsanlagen<br />

nur fachlich qualifizierte Unternehmen<br />

auszuwählen. Den Kommunen<br />

werden darüber hinaus Empfehlungen<br />

zur Einführung und zum Vollzug<br />

einer Fachunternehmerpflicht auf<br />

Satzungsbasis gegeben.<br />

Information:<br />

April 2014, 29 Seiten,<br />

ISBN 978-3-944328-57-7,<br />

Ladenpreis: 38 Euro,<br />

fördernde DWA-Mitglieder: 30,40 Euro.<br />

Merkblatt DWA-M 279: Schmutzwasser von unbewirtschafteten Rastanlagen<br />

Mit dem Merkblatt DWA-M 279<br />

hat <strong>die</strong> Deutsche Vereinigung<br />

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

Abfall e. V. (DWA) eine neue Publikation<br />

herausgegeben, <strong>die</strong> sich mit<br />

der Entsorgung von Schmutzwasser<br />

aus WC-Gebäuden von unbewirtschafteten<br />

Rastanlagen, sogenannten<br />

PWC-Anlagen, an Bundesfernstraßen<br />

(Autobahnen und Bundesstraßen)<br />

befasst. Das Merkblatt erläutert<br />

Belastungsgrundlagen sowie Bemessung<br />

und Konstruktion der<br />

<strong>Abwasser</strong>entsorgungssysteme und<br />

gibt Hinweise zu Planung und Betrieb<br />

der <strong>Abwasser</strong>entsorgungssysteme.<br />

Abwässer von unbewirtschafteten<br />

Rastanlagen unterscheiden sich<br />

deutlich von denen bewirtschafteter<br />

Anlagen. Die Besucher halten sich<br />

hier i. d. R. nur kurz auf und nutzen<br />

<strong>die</strong> Toiletten meist nur zum Urinieren.<br />

Auch ist der Grauwasseranteil<br />

geringer.<br />

Das Merkblatt kann <strong>für</strong> <strong>die</strong> Neuplanung,<br />

<strong>die</strong> Sanierung oder den<br />

Umbau von <strong>Abwasser</strong>anlagen angewendet<br />

werden. Die auf Grundlage<br />

<strong>die</strong>ses Merkblatts zu ermittelnden<br />

Abflüsse und Frachten gelten sowohl<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Mitbehandlung der<br />

Schmutzwässer in kommunalen<br />

Kläranlagen als auch <strong>für</strong> <strong>die</strong> Bemessung<br />

dezentraler Speicher- und<br />

Behandlungsanlagen am Ort der<br />

PWC-Anlage. Neue technische Entwicklungen<br />

aus dem DWA-Themenband<br />

„Neuartige Sanitärsysteme“<br />

wurden mit der Teilstromseparation<br />

ebenfalls berücksichtigt, auch wenn<br />

es hiermit an unbewirtschafteten<br />

Rastanlagen noch keine Erfahrungen<br />

gibt.<br />

Das Merkblatt gilt nicht <strong>für</strong> separate<br />

WC-Gebäude auf bewirtschafteten<br />

Rastanlagen, da dort in der<br />

Regel eine gemeinsame Behandlung<br />

oder Ableitung aller Schmutzwässer<br />

vorgenommen wird.<br />

Damit Planer ihre individuellen<br />

Lösungen einem Variantenvergleich<br />

unterziehen können, ist dem Merkblatt<br />

eine Tabellenkalkulation auf<br />

Basis der KVR-Leitlinien beigefügt, <strong>die</strong><br />

zum kostenfreien Download in einem<br />

geschlossenen Benutzerbereich („DWAdirekt“)<br />

auf der DWA-Homepage zur<br />

Verfügung steht.<br />

Information:<br />

April 2014, 22 Seiten,<br />

ISBN 978-3-944328-55-3,<br />

Ladenpreis: 32 Euro,<br />

fördernde DWA-Mitglieder: 25,60 Euro.<br />

Mai 2014<br />

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


| RECHT UND REGELWERK |<br />

Merkblatt DWA-M 388: Mechanisch-Biologische (Rest)-Abfallbehandlung<br />

In Deutschland werden rund 50 Anlagen<br />

zur mechanisch-biologischen<br />

(Rest)Abfallbehandlung (MBA) betrieben,<br />

<strong>die</strong> ca. 5,6 Mio. t Siedlungsabfälle<br />

behandeln. Die Deutsche<br />

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

<strong>Abwasser</strong> und Abfall e. V. (DWA) hat<br />

nun ein neues Merkblatt vorgelegt,<br />

das <strong>die</strong> Potenziale <strong>für</strong> technische<br />

und organisatorische Optimierungen<br />

von MBAs identifizieren und Planern<br />

wie Betreibern entsprechende Empfehlungen<br />

geben soll. Neben den<br />

technischen Grundlagen der verschiedenen<br />

Verfahrensvarianten werden<br />

<strong>die</strong> Energie- und Stoffströme<br />

detailliert beleuchtet und <strong>die</strong><br />

rechtlichen Rahmenbedingungen<br />

dargestellt. Ziel ist es, <strong>die</strong> Abfälle<br />

so aufzubereiten, dass eine möglichst<br />

große Fraktion stofflich oder<br />

energetisch verwertet werden<br />

kann. Das verbleibende Material<br />

wird biologisch stabilisiert, sodass<br />

es auf Deponien abgelagert werden<br />

kann.<br />

Aufgrund der in Deutschland bestehenden<br />

Behandlungskapazitäten<br />

<strong>für</strong> Hausmüll ist davon auszugehen,<br />

dass in Zukunft keine nennenswerten<br />

neuen MBA-Kapazitäten geschaffen<br />

werden. Der Neubau von<br />

Anlagen in Deutschland steht daher<br />

nicht im Fokus des Merkblattes.<br />

DWA-M 388 richtet sich an MBA-<br />

Anlagenbetreiber und – insbesondere<br />

im Zusammenhang mit Erweiterungen<br />

oder Umrüstungen von Anlagen<br />

– an Planer und Anlagenbauer sowie<br />

an <strong>die</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> Genehmigung und<br />

Überwachung zuständigen Fachbehörden.<br />

Information:<br />

April 2014, 47 Seiten,<br />

ISBN 978-3-944328-52-2,<br />

Ladenpreis: 53 Euro,<br />

fördernde DWA-Mitglieder: 42,40 Euro.<br />

Herausgeber und Vertrieb:<br />

DWA Deutsche Vereinigung <strong>für</strong> <strong>Wasser</strong>wirtschaft,<br />

<strong>Abwasser</strong> und Abfall e. V.,<br />

Theodor-Heuss-Allee 17, D-53773 Hennef,<br />

Tel. (02242) 872-333,<br />

Fax (02242) 872-100,<br />

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

DWA-Shop: www.dwa.de/shop<br />

Aufruf zur Stellungnahme<br />

Entwurf Merkblatt DWA-M 149-3: Zustandserfassung und -beurteilung von Entwässerungssystemen<br />

außerhalb von Gebäuden – Teil 3: Zustandsklassifizierung und -bewertung<br />

Die Deutsche Vereinigung <strong>für</strong><br />

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

Abfall e. V. (DWA) hat den Entwurf<br />

eines Merkblatts vorgelegt, das <strong>die</strong><br />

gleichnamige Publikation von 2007<br />

ersetzt. Die Neufassung wurde notwendig,<br />

da sich durch <strong>die</strong> Überarbeitung<br />

der europäischen Normung –<br />

insbesondere DIN EN 13508-2:2011<br />

in Verbindung mit Merkblatt DWA-<br />

M 149-2:2013 – <strong>die</strong> Grundlagen <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

Zustandsbeurteilung verändert haben.<br />

Das Anwendungsbeispiel in Anhang A<br />

wurde fortgeschrieben.<br />

DWA-M 149-3 gewährleistet auf<br />

der Grundlage des Ko<strong>die</strong>rsystems<br />

einen abgestimmten Arbeitsablauf<br />

zur Zustandserfassung und -beurteilung.<br />

Es berücksichtigt weiterhin eine<br />

sinnvolle Einordnung der Teilaufgabe<br />

„Zustandsbeurteilung“ in den Gesamtarbeitsablauf<br />

zur Sanierung von<br />

Entwässerungssystemen, wie er in<br />

DIN EN 752 beschrieben ist.<br />

Das Merkblatt ist aufgegliedert<br />

in einen allgemeinen Teil und ein<br />

Anwendungsbeispiel im Anhang.<br />

Der allgemeine Teil stellt grundsätzliche<br />

Anforderungen an <strong>die</strong> Zustandsklassifizierung<br />

und -bewertung, <strong>die</strong><br />

unabhängig vom Beurteilungsmodell<br />

im Sinne einer Vergleichbarkeit<br />

eingehalten werden sollten. Im Anhang<br />

wird ein mögliches Verfahren<br />

zur Umsetzung der Anforderungen<br />

aufgezeigt. Andere Beurteilungsmodelle<br />

können, soweit <strong>die</strong>se <strong>die</strong><br />

grundsätzlichen Anforderungen erfüllen,<br />

ebenfalls angewandt werden.<br />

Das Merkblatt richtet sich an alle<br />

im Bereich der Zustandserfassung<br />

und -beurteilung von Entwässerungssystemen<br />

planenden, betreibenden<br />

sowie Aufsicht führenden Institutionen<br />

und Firmen.<br />

Frist zur Stellungnahme:<br />

Hinweise und Anregungen zu <strong>die</strong>ser Thematik<br />

nimmt <strong>die</strong> DWA-Bundesgeschäftsstelle<br />

entgegen. Das Merkblatt DWA-M 149-3<br />

wird bis zum 15. Juli 2014 öffentlich zur<br />

Diskussion gestellt.<br />

Stellungnahmen bitte schriftlich,<br />

möglichst in digitaler Form, an:<br />

DWA-Bundesgeschäftsstelle,<br />

Dipl.-Ing. Christian Berger,<br />

Theodor-Heuss-Allee 17, D-53773 Hennef,<br />

Tel. (02242) 872 126, E-Mail: berger@dwa.de<br />

Digitale Vorlage <strong>für</strong> Stellungnahmen<br />

befindet sich unter:<br />

http://de.dwa.de/themen.html<br />

Information:<br />

April 2014, 69 Seiten,<br />

ISBN 978-3-944328-62-1,<br />

Ladenpreis: 66 Euro,<br />

fördernde DWA-Mitglieder: 52,80 Euro<br />

Herausgeber und Vertrieb:<br />

DWA Deutsche Vereinigung <strong>für</strong> <strong>Wasser</strong>wirtschaft,<br />

<strong>Abwasser</strong> und Abfall e. V.,<br />

Theodor-Heuss-Allee 17,<br />

D-53773 Hennef,<br />

Tel. (02242) 872-333,<br />

Fax (02242) 872-100,<br />

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

DWA-Shop: www.dwa.de/shop<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 625


| RECHT UND REGELWERK<br />

|<br />

Vorhabensbeschreibung<br />

Merkblatt DWA-M 179: Empfehlungen <strong>für</strong> Planung und Betrieb<br />

von dezentralen Anlagen zur Niederschlagswasserbehandlung<br />

Die Deutsche Vereinigung <strong>für</strong><br />

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

Abfall e. V. (DWA) wird ein neues<br />

Merkblatt „Empfehlungen <strong>für</strong> Planung<br />

und Betrieb von dezentralen<br />

Anlagen zur Niederschlagswasserbehandlung“<br />

(DWA-M 179) erarbeiten,<br />

das Aussagen zu Betrieb und Betriebsaufwand<br />

sowie zur Einordnung<br />

der Anlagen in <strong>die</strong> Systematik der<br />

Regenwasserbehandlung enthält.<br />

Dezentrale Anlagen zur Behandlung<br />

von Regenabflüssen im Trennsystem<br />

werden seit einigen Jahren<br />

in großer Produktvielfalt entwickelt<br />

und angeboten. Sie werden insbesondere<br />

dort, wo Niederschlagsabflüsse<br />

sehr hohe stoffliche Belastungen<br />

aufweisen (z. B. Metalldächer)<br />

oder bei beengten Platzverhältnissen<br />

eingesetzt. Die Anlagen vereinen<br />

häufig unterschiedliche verfahrenstechnische<br />

Grundprinzipien, wie<br />

Sedimentation, Filtration, Ionenaustausch<br />

und Adsorption.<br />

Aus den Besonderheiten dezentraler<br />

Behandlungsanlagen resultieren<br />

hohe Unsicherheiten bei Planern,<br />

Aufsichtsbehörden und Betreibern.<br />

Es besteht <strong>die</strong> Gefahr einer im<br />

Einzelfall schwer kalkulierbaren Gewässerbelastung.<br />

Mit dem neuen Merkblatt möchte<br />

<strong>die</strong> DWA einen Regelungsrahmen<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong>ses sich sehr dynamisch<br />

entwickelnde Arbeitsfeld schaffen.<br />

Schwerpunktmäßig wird sich <strong>die</strong><br />

Publikation auf Einleitungen in<br />

Oberflächengewässer konzentrieren.<br />

Adressat des Merkblatts werden <strong>die</strong><br />

Anlagenbetreiber sein. Das Merkblatt<br />

soll bis Mitte 2016 fertiggestellt<br />

sein.<br />

Hinweise und Anregungen<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Bearbeitung:<br />

DWA-Bundesgeschäftsstelle,<br />

Dipl.-Ing. Christian Berger,<br />

Theodor-Heuss-Allee 17, D-53773 Hennef,<br />

Tel. (02242) 872-126, Fax (02242) 872-184,<br />

E-Mail: berger@dwa.de, www.dwa.de<br />

Regelwerk Gas/<strong>Wasser</strong><br />

GW 350 P Entwurf: Schweißverbindungen an Rohrleitungen aus Stahl in der Gas- und<br />

<strong>Wasser</strong>versorgung – Herstellung, Prüfung und Bewertung, 4/2014<br />

Im Zuge der Überarbeitung der<br />

Basisnorm DIN EN 12732 „Gasinfrastruktur<br />

– Schweißen von Rohrleitungen<br />

aus Stahl – Funktionale<br />

Anforderungen“ wurde auch das<br />

DVGW-Arbeitsblatt GW 350 einer<br />

grundlegenden Durchsicht unterzogen.<br />

Die daraus resultierenden Änderungen<br />

beinhalten neben einer<br />

redaktionellen Überarbeitung auch<br />

<strong>die</strong> Anpassung der Referenznormen<br />

sowie <strong>die</strong> Integration der Qualitätsanforderungsstufe<br />

A in B. Auf Grundlage<br />

der DIN EN 12732 wurde der<br />

Prüfumfang <strong>für</strong> Rundnähte an Leitungen<br />

der Qualitätsanforderungsstufe<br />

D (MOP > 16 bar) auf 100 %<br />

erhöht. Im Sinne einer besseren<br />

Anwendbarkeit wurde letztendlich<br />

<strong>die</strong> Struktur des Arbeitsblattes umfassend<br />

überarbeitet.<br />

Die Fertigstellung des Entwurfes<br />

und <strong>die</strong> Freigabe zur Veröffentlichung<br />

als Gelbdruck durch das TK<br />

„Werkstoffe und Schweißtechnik“<br />

erfolgte im März 2014.<br />

Die Einspruchsfrist zum Entwurf<br />

des DVGW-Arbeitsblattes GW 350<br />

endet im Juli 2014.<br />

Preis: € 39,37 <strong>für</strong> Mitglieder;<br />

€ 30,29 <strong>für</strong> Nichtmitglieder.<br />

GW 335-B4, Kunststoff-Rohrleitungssysteme in der Gas- und <strong>Wasser</strong>verteilung – Teil 4:<br />

Metallene Formstücke mit mechanischen oder Steckmuffenverbindungen <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Wasser</strong>verteilung<br />

– Anforderungen und Prüfungen, 4/2014<br />

Die Prüfgrundlage GW 335-B4<br />

gilt <strong>für</strong> metallene Formstücke<br />

mit mechanischen oder Steckmuffenverbindungen<br />

(auch Werkstoffübergangsverbinder)<br />

<strong>für</strong> Polyethylenrohre<br />

(SDR 11, SDR 17)<br />

gemäß DVGW GW 335-A2 (A),<br />

GW 335-A3 (A) und DVGW VP 640<br />

sowie PVC-Rohre gemäß DVGW<br />

GW 335-A1 (A) und DVGW VP 654<br />

(PVC-O) <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Wasser</strong>verteilung<br />

nach DVGW W 400-1 (A) bis 16 bar<br />

und bis Außendurchmesser<br />

d ≤ 160 mm.<br />

Diese Prüfgrundlage wurde vom<br />

Projektkreis „Metallische Werkstoffe<br />

in <strong>Wasser</strong>versorgungssystemen“ im<br />

Technischen Komitee „Bauteile <strong>Wasser</strong>versorgungssysteme“<br />

erarbeitet.<br />

Sie kann als Grundlage <strong>für</strong> <strong>die</strong> Zertifizierung<br />

von metallenen Verbin-<br />

Mai 2014<br />

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


| RECHT UND REGELWERK |<br />

dern <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Wasser</strong>verteilung herangezogen<br />

werden.<br />

GW 335-B4 basiert auf den Anforderungen<br />

und Prüfungen von DIN<br />

EN 12842, wobei bei der Erarbeitung<br />

darauf geachtet wurde, dass <strong>die</strong> Anforderungen<br />

der DIN 8076 und ISO<br />

14236 nicht unterschritten wurden.<br />

Diese Prüfgrundlage ersetzt teilweise<br />

(wasserseitig) <strong>die</strong> DVGW-Prüfgrundlage<br />

VP 600.<br />

Preis:<br />

€ 17,61 <strong>für</strong> Mitglieder;<br />

€ 23,49 <strong>für</strong> Nichtmitglieder.<br />

Bezugsquelle:<br />

wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft<br />

Gas und <strong>Wasser</strong> mbH,<br />

Josef-Wirmer-Straße 3,<br />

D-53123 Bonn,<br />

Tel. (0228) 9191 - 40,<br />

Fax (0228) 9191 - 499,<br />

www.wvgw.de<br />

Recht und Regelwerk<br />

Zurückgezogene Regelwerke<br />

Folgende Regelwerke wurden zurückgezogen:<br />

VP 600 P<br />

W 402 A<br />

Anhänge E und F<br />

Gas/<strong>Wasser</strong>-<br />

Information Nr. 8<br />

Werkstoffverbinder aus Metall <strong>für</strong> Rohre aus Polyethylen<br />

(PE 80, PE 100) sowie aus vernetzten Polyethylen (PE-Xa) <strong>für</strong><br />

Gas- und Trinkwasserleitungen; Anforderungen und Prüfungen<br />

Netz- und Schadenstatistik- Erfassung und Auswertung von<br />

Daten zur Instandhaltung von <strong>Wasser</strong>rohrnetzen<br />

07/2001 Wird teilweise<br />

(wasserseitig) ersetzt<br />

durch GW 335-B4<br />

09/2010 Beiblatt als Ersatz<br />

in Vorbereitung<br />

Gas & <strong>Wasser</strong> digital 08/1995 ersatzlos<br />

Regelwerk <strong>Wasser</strong><br />

W 236 A Entwurf: Kombinationen aus Armaturen und Apparaten in der Trinkwasser-<br />

Installation; Anforderungen und Prüfungen, 4/2014<br />

Dieses Arbeitsblatt wurde vom<br />

Projektkreis „Nanofiltration“ im<br />

Technischen Komitee „<strong>Wasser</strong>aufbereitungsverfahren“<br />

erarbeitet. Die<br />

Nanofiltration und Niederdruckumkehrosmose,<br />

<strong>die</strong> in der zentralen<br />

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

vornehmlich zur Enthärtung eingesetzt<br />

werden, finden aufgrund der<br />

vielfachen Erfahrungen, <strong>die</strong> zu den<br />

Verfahren inzwischen vorliegen, Eingang<br />

in das technische Regelwerk.<br />

Das Arbeitsblatt gilt <strong>für</strong> Planung, Bau<br />

und Betrieb von Membrananlagen,<br />

<strong>die</strong> in der zentralen Trinkwasseraufbereitung<br />

im Voll- oder Teilstrom<br />

zum Zweck der Enthärtung, Entsalzung<br />

und Entfernung organischer<br />

Stoffe betrieben werden. Es definiert<br />

<strong>die</strong> im Zusammenhang mit den beschriebenen<br />

Membranverfahren verwendeten<br />

Begriffe, gibt Hinweise zu<br />

Planung und Bau und definiert Anforderungen<br />

an <strong>die</strong> verwendeten<br />

Aufbereitungsstoffe sowie <strong>die</strong> Werkstoffe<br />

und Materialien der Anlagen.<br />

Darüber hinaus gibt es Hinweise<br />

zum Betrieb und der Inbetriebnahme,<br />

sowie zur Spülung, Reinigung<br />

und Konservierung der Membranen.<br />

Anlagentechnische Details, <strong>die</strong><br />

auf den Verfahrensschritt Membranfiltration<br />

keinen Einfluss haben, sind<br />

nicht Gegenstand <strong>die</strong>ses Arbeitsblattes.<br />

Einsprüche an <strong>die</strong> Hauptgeschäftsführung<br />

in Bonn. Die Einspruchsfrist<br />

endet am 31. Juli 2014.<br />

Preis:<br />

€ 39,37 <strong>für</strong> Mitglieder;<br />

€ 30,29 <strong>für</strong> Nichtmitglieder.<br />

W 585 P Entwurf: Dichtungen <strong>für</strong> Flanschverbindungen in Rohrleitungen aus duktilem<br />

Gusseisen oder Stahl in der <strong>Wasser</strong>versorgung; Anforderungen und Prüfungen, 4/2014<br />

Die technische Prüfgrundlage<br />

beschreibt Anforderungen und<br />

Prüfungen <strong>für</strong> Kombinationen aus<br />

Armaturen und Apparaten, <strong>die</strong><br />

gemäß der Normenreihe DIN EN 806<br />

und der DIN 1988-200 in Trinkwasser-Installationen<br />

in Gebäuden<br />

eingesetzt werden können. Die<br />

können z. B. Kombinationen aus<br />

Rückflussverhinderer, Filter und<br />

Druckminderer oder auch Filter und<br />

Leckagedetektor sein. Es gelten<br />

▶▶<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 627


| RECHT UND REGELWERK<br />

|<br />

grundsätzlich <strong>die</strong> Anforderungen<br />

bestehender europäischer oder<br />

nationaler Produktnormen und<br />

DVGW-Prüfgrundlagen <strong>für</strong> <strong>die</strong> einzelnen<br />

Komponenten sowie Anforderungen<br />

an <strong>die</strong> gesamte Kombination.<br />

Die technische Prüfgrundlage wurde<br />

von den DVGW-Projektkreisen<br />

„Armaturen“ und „Anlagen zur<br />

Behandlung von Trinkwasser“ im<br />

Technischen Komitee „Armaturen<br />

und Apparate“ erarbeitet.<br />

Der Entwurf kann bis 31. Juli 2014<br />

kommentiert werden. Einsprüche<br />

innerhalb <strong>die</strong>ser Frist an quartier@<br />

dvgw.de<br />

Preis:<br />

€ 17,61 <strong>für</strong> Mitglieder;<br />

€ 23,49 <strong>für</strong> Nichtmitglieder.<br />

W 384 P: Dichtungen <strong>für</strong> Muffenverbindungen in Rohrleitungen aus duktilem<br />

Gusseisen oder Stahl in der <strong>Wasser</strong>versorgung; Anforderungen und Prüfungen, 4/2014<br />

W 385 P: Dichtungen <strong>für</strong> Flanschverbindungen in Rohrleitungen aus duktilem<br />

Gusseisen oder Stahl in der <strong>Wasser</strong>versorgung; Anforderungen und Prüfungen, 4/2014<br />

Die DVGW-Prüfgrundlagen W 384<br />

und W 385 gelten <strong>für</strong> Dichtungen<br />

von Muffen- bzw. Flanschverbindungen<br />

in Rohrleitungen der Trinkwasserversorgung<br />

aus duktilem<br />

Gusseisen oder Stahl.<br />

Sie legen Anforderungen an <strong>die</strong><br />

jeweiligen Dichtungen und entsprechende<br />

Prüfungen fest. In W 384<br />

werden zudem Anforderungen und<br />

Prüfungen bezüglich der Haltesegmente,<br />

<strong>die</strong> in Dichtungen <strong>für</strong><br />

längskraftschlüssige Verbindungen<br />

enthalten sind, definiert.<br />

Weiterhin enthalten <strong>die</strong> neuen<br />

Prüfgrundlagen Angaben zur Gütesicherung<br />

zwecks langfristiger Sicherstellung<br />

der Konformität der<br />

hergestellten Produkte mit den Anforderungen<br />

<strong>die</strong>ser Prüfgrundlagen.<br />

In <strong>die</strong>ser Weise zertifizierte Bauteile<br />

sind konform mit den ins nationale<br />

DIN-Normenwerk eingeführten<br />

europäischen Normen DIN EN<br />

681-1, DIN EN 545, DIN EN 10224,<br />

DIN EN 10311, DIN EN 1092-1 oder<br />

DIN EN 1092-2 sowie mit den Anforderungen<br />

des DVGW-Regelwerkes<br />

und den nationalen gesetzlichen<br />

Bestimmungen. Sie weisen somit<br />

<strong>die</strong> erforderliche Sicherheit, Gebrauchstauglichkeit,<br />

Qualität, Hygiene<br />

und Umweltverträglichkeit<br />

auf, wie sie <strong>für</strong> den Einsatz in der<br />

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

werden.<br />

W 384 und W 385 werden zukünftig<br />

<strong>die</strong> DVGW-Prüfgrundlagen<br />

VP 546:2007-05 und VP 547:2002-03<br />

ersetzen. Sie wurden vom Projektkreis<br />

„Metallische Werkstoffe in <strong>Wasser</strong>versorgungssystemen“<br />

im Technischen<br />

Komitee „Bauteile <strong>Wasser</strong>versorgungssysteme“<br />

erarbeitet.<br />

Preis W 384 P:<br />

€ 22,71 <strong>für</strong> Mitglieder;<br />

€ 30,29 <strong>für</strong> Nichtmitglieder.<br />

Preis W 385 P:<br />

€ 17,61 <strong>für</strong> Mitglieder;<br />

€ 23,49 <strong>für</strong> Nichtmitglieder.<br />

Bezugsquelle:<br />

wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft<br />

Gas und <strong>Wasser</strong> mbH,<br />

Josef-Wirmer-Straße 3, D-53123 Bonn,<br />

Tel. (0228) 9191-40, Fax (0228) 9191- 499,<br />

www.wvgw.de<br />

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NETZWERK WISSEN<br />

Universitäten und Hochschulen stellen sich vor:<br />

Stu<strong>die</strong>ngänge und Stu<strong>die</strong>norte rund ums <strong>Wasser</strong>fach<br />

im Porträt – in der technisch-wissenschaftlichen<br />

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

Kontakt zur Redaktion:<br />

E-Mail: ziegler@ di-verlag.de<br />

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Mai 2014<br />

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


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Die <strong>Wasser</strong>versorgung im<br />

antiken Rom<br />

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Sextus Iulius Frontinus, Leiter der antiken römischen<br />

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

Sextus Iulius Frontinus wurde im Jahre 97 n. Chr. durch Kaiser Nerva zum Leiter der<br />

<strong>Wasser</strong>versorgung der Stadt Rom (curator aquarum) berufen. Aus <strong>die</strong>sem Anlass verfasste er<br />

eine Schrift, <strong>die</strong> unter dem Titel „De aquaeductu urbis Romae – Die <strong>Wasser</strong>versorgung der Stadt<br />

Rom“ überliefert worden ist. Frontin gibt darin einen Überblick über den Stand des Wissens<br />

bezüglich Management, Technik und Organisation der öffentlichen <strong>Wasser</strong>versorgung. Er<br />

begegnet uns als moderner Manager einer großstädtischen <strong>Wasser</strong>versorgung; seine Schrift<br />

kann als erstes Lehrbuch des Faches gelten. Die zweisprachige Ausgabe basiert auf einer<br />

sorgfältigen Überprüfung des lateinischen Textes sowie einer neuen Übersetzung ins Deutsche.<br />

Dreizehn begleitende Aufsätze, verfasst von international renommierten Vertretern der Alten<br />

Geschichte, Altphilologie und Literaturgeschichte, Archäologie und Ingenieurwissenschaften<br />

behandeln <strong>die</strong> Editionsgeschichte des Werkes, <strong>die</strong> Gestalt Frontins in ihrer politischen und<br />

sozialen Umwelt, <strong>die</strong> Organisation und Administration der <strong>Wasser</strong>versorgung, diskutieren<br />

Messtechnik und hydraulische Kenntnisse, Rohrnormung und bautechnische Fragen, und<br />

gehen ein auf <strong>die</strong> öffentlichen Bäder, Brunnenanlagen, Toiletten und <strong>Abwasser</strong>leitungen zur<br />

Zeit Frontins. Abbildungen, Karten und Tabellen ergänzen das Buch.<br />

Hrsg.: Frontinus Gesellschaft e.V.<br />

4. völlig neu bearbeitete Auflage 2013<br />

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ISBN: 978-3-8356-7107-2<br />

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4. Auflage 2013 – ISBN: 978-3-8356-7107-2 <strong>für</strong> € 89,80 (zzgl. Versand)<br />

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Widerrufsrecht: Sie können Ihre Vertragserklärung innerhalb von zwei Wochen ohne Angabe von Gründen in Textform (z.B.<br />

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

Zur Wahrung der Widerrufsfrist genügt <strong>die</strong> rechtzeitige Absendung des Widerrufs oder der Sache an <strong>die</strong> Vulkan-Verlag GmbH,<br />

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

Diese Erklärung kann ich mit Wirkung <strong>für</strong> <strong>die</strong> Zukunft jederzeit widerrufen.


| FACHBERICHTE<br />

|<br />

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

Ein neues Laborverfahren zur Ermittlung<br />

von Standzeiten dezentraler Anlagen<br />

zur Behandlung von Verkehrsflächenabflüssen<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung, Verkehrsflächenabfluss, Niederschlagswasserbehandlungsanlage,<br />

dezentral, Standzeit, Schwermetalle, Substrat<br />

Maximilian Huber, Antje Welker, Martina Dierschke, Jörg E. Drewes und Brigitte Helmreich<br />

Im Rahmen eines vom Bayerischen Landesamt <strong>für</strong><br />

Umwelt (LfU) beauftragten Forschungsvorhabens<br />

wurde ein auf Grundlage der Prüfverfahren des<br />

Deutschen Instituts <strong>für</strong> Bautechnik (DIBt) <strong>für</strong> dezentrale<br />

Niederschlagswasserbehandlungsanlagen<br />

basierendes Laborverfahren entwickelt, um realistische<br />

Standzeiten und Reinigungsleistungen sowie<br />

deren zeitliche Veränderungen in Bezug auf<br />

gelöste Schwermetalle zu ermitteln. Die Evaluierung<br />

<strong>die</strong>ses neuen Verfahrens erfolgte anhand von<br />

Laboruntersuchungen an kommerziellen Behandlungssystemen<br />

<strong>für</strong> Verkehrsflächenabflüsse, <strong>die</strong> bereits<br />

durch das DIBt zugelassen wurden, und das<br />

Ergebnis wird anhand eines Rinnensystems erläutert.<br />

Anhand <strong>die</strong>ses Verfahrens können realistische<br />

Standzeiten mit einer einheitlichen Methodik ermittelt<br />

werden, wodurch Behörden, Planern und<br />

Betreibern ein objektiverer Vergleich der Anlagen<br />

ermöglicht wird.<br />

A Novel Laboratory-Scale Test Method to Determine<br />

the Service Time of Decentralized Plants Treating<br />

Street Surface Runoff<br />

In a project initiated by the Bavarian Environment<br />

Agency (Bayerisches Landesamt <strong>für</strong> Umwelt, LfU) a<br />

laboratory-scale test method was developed to determine<br />

the service time and efficiencies to remove dissolved<br />

heavy metals in decentralized water treatment<br />

systems based on standard procedures proposed by<br />

the Deutsches Institut <strong>für</strong> Bautechnik (DIBt). This<br />

method was evaluated in the laboratory using<br />

commercial treatment systems, which have already<br />

national approvals by the DIBt for treating street<br />

surface runoff, and the results are presented for one<br />

channel system. The novel method developed during<br />

this study enables a standardised and more accurate<br />

estimation of service intervals of decentralized<br />

treatment systems and therefore provides regulatory<br />

authorities, designers and operators with a more<br />

objective basis for performance assessment.<br />

1. Einleitung<br />

In den letzten Jahren wurden zahlreiche dezentrale<br />

Behandlungsanlagen <strong>für</strong> Verkehrsflächenabflüsse entwickelt,<br />

welche eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung<br />

nach einer Prüfung durch das Deutsche Institut<br />

<strong>für</strong> Bautechnik (DIBt) erhalten können. Das Kernstück<br />

der DIBt-Zulassungsgrundsätze <strong>für</strong> Filteranlagen ist <strong>die</strong><br />

Wirksamkeitsprüfung [1]. Dabei werden <strong>die</strong> Rückhaltevermögen<br />

<strong>für</strong> Abfiltrierbare Stoffe (AFS) sowie <strong>für</strong> Mineralölkohlenwasserstoffe<br />

(MKW) an der jeweiligen Originalanlage<br />

geprüft. Der Rückhalt von Schwermetallen und<br />

<strong>die</strong> mögliche Remobilisierung der Schwermetalle durch<br />

das Auftausalz Natriumchlorid (NaCl) werden an einem<br />

verkleinerten, repräsentativen Filtermodell durchgeführt,<br />

um so wenig wie möglich schwermetallhaltiges <strong>Abwasser</strong><br />

zu produzieren. In den Zulassungsgrundsätzen werden<br />

<strong>die</strong> Prüfanordnung, <strong>die</strong> Zusammensetzung des Beschickungswassers,<br />

<strong>die</strong> Höhe und Dauer der Regenspenden<br />

sowie <strong>die</strong> Art der Probenahme, der Analytik und der<br />

Ergebnisauswertung ausführlich beschrieben. Jedoch<br />

ist bei <strong>die</strong>sem Prüfverfahren keine detaillierte Methodik<br />

zur Ermittlung einer realistischen Standzeit der Anlagen<br />

vorgesehen. Derzeit werden <strong>die</strong>se von den Herstellern<br />

mittels unterschiedlicher Verfahren (z. B. Bestimmung<br />

der Kationenaustauschkapazität oder der Adsorptionskapazität<br />

bzw. Säulenversuche) ermittelten und im Zulassungsverfahren<br />

vorgeschlagenen Standzeiten der Substrate<br />

vom DIBt, ggf. nach einer Korrektur, übernommen.<br />

Daher hat das Bayerische Landesamt <strong>für</strong> Umwelt<br />

(LfU) ein Projekt in Auftrag gegeben, welches von der<br />

Technischen Universität München in Kooperation mit<br />

der FH Frankfurt am Main bearbeitet wurde. Das Ziel<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

<strong>die</strong>ses Vorhabens war, <strong>die</strong> Reinigungsleistungen und<br />

realistische Standzeiten sowie deren zeitliche Veränderungen<br />

<strong>für</strong> dezentrale Niederschlagswasserbehandlungsanlagen<br />

<strong>für</strong> Verkehrsflächenabflüsse durch eine reproduzierbare<br />

Testmethode zu ermitteln.<br />

Grundsätzlich können bei der Bestimmung der<br />

Standzeit zwei Effekte zum Tragen kommen, welche bei<br />

der Entwicklung einer Methodik <strong>für</strong> <strong>die</strong> Standzeitermittlung<br />

bei Verkehrsflächenabflüssen untersucht werden<br />

müssen:<br />

a) Die Standzeit ist limitiert durch das hydraulische Betriebsversagen<br />

der Anlagen. Häufig wird hierbei eine<br />

Kolmation beobachtet, welche meist durch erhöhte<br />

Feststoffbelastung in Kombination mit kolmationsfördernden<br />

Randbedingungen der Örtlichkeit (z. B.<br />

mineralische Streustoffe, Baustaub oder organische<br />

Belastung aus Pollenflug, Blüten sowie Laub) ausgelöst<br />

wird.<br />

b) Die Standzeit ist limitiert durch das stoffliche Betriebsversagen<br />

der Anlagen bzw. eine signifikante Reduktion<br />

der stofflichen Rückhalteleistung. Hierbei ist<br />

im Regelfall <strong>die</strong> Rückhaltekapazität des Filtersubstrats<br />

hinsichtlich der Schwermetalle erreicht.<br />

Da eine Kolmation (Fall a) wesentlich und nicht vorhersehbar<br />

durch <strong>die</strong> Randbedingungen am Einbauort der<br />

Anlagen bestimmt wird (z. B. kurzzeitige und massive<br />

Fahrbahnverschmutzungen durch Baustellenverkehr),<br />

kann <strong>die</strong> Kolmation nur in umfassenden und vergleichenden<br />

Feldversuchen an verschiedenen Standorten<br />

festgestellt werden. Sollte es in der Realität zu einer<br />

Kolmation an einem vom DIBt zugelassenen System<br />

kommen, wird dem Betreiber der Handlungsbedarf<br />

sichtbar aufgezeigt. Da <strong>die</strong>se Anlagen keinen Notüberlauf<br />

besitzen dürfen, erfolgt ein Rückstau des Niederschlagswassers<br />

im Falle einer Kolmation auf <strong>die</strong> Straße,<br />

wodurch Handlungszwang besteht.<br />

Beim Überschreiten der Standzeit des Filtersubstrats<br />

(Fall b) hingegen (z. B. Filterdurchbruch oder reduzierte<br />

Fällwirkung) können unzulässig hohe Schadstoffkonzentrationen,<br />

z. B. Schwermetalle, unbemerkt in den<br />

Ablauf der Anlage und somit in das Boden-Grundwasser-<br />

System gelangen. Dieser Effekt lässt sich unter Laborbedingungen<br />

nachstellen und wurde im Rahmen <strong>die</strong>ses<br />

Vorhabens untersucht.<br />

Die am häufigsten bei <strong>die</strong>sen Behandlungsanlagen<br />

auftretenden Wirkungsweisen der Filtersubstrate in<br />

Bezug auf den Schadstoffrückhalt werden nachfolgend<br />

beschrieben, wobei <strong>die</strong> ersten beiden Mechanismen<br />

abhängig vom pH-Wert sind:<br />

1. Sorption: Der wichtigste Prozess zur Entfernung von<br />

gelösten Stoffen ist <strong>die</strong> Adsorption an festen Oberflächen<br />

(Bsp. Aktivkohle). Dabei unterscheidet man<br />

zwischen Physisorption und Chemisorption. Bei der<br />

Physisorption werden <strong>die</strong> Stoffe aufgrund von<br />

schwachen Van-der-Waals-Kräften an der Materialoberfläche<br />

zurückgehalten. Dahingegen resultiert <strong>die</strong><br />

Chemisorption aus elektrostatischen und kovalenten<br />

Wechselwirkungen. Das Prinzip <strong>die</strong>ser Bindung besteht<br />

in der Ausbildung sehr stabiler Einheiten der oberflächennahen,<br />

funktionellen Gruppen (z. B. Carboxyl-,<br />

Hydroxy- bzw. Phenolgruppen) des Filtersubstrats mit<br />

zahlreichen Stoffen im Niederschlagswasser. Ein Beispiel<br />

ist der Ionenaustauschprozess, <strong>für</strong> den auf den<br />

Ionenaustauschermaterialoberflächen (Bsp. Zeolith)<br />

geladene Ionen wie Natriumionen (Na + ) oder Calciumionen<br />

(Ca 2+ ) durch elektrostatische Kräfte an entgegengesetzt<br />

geladenen Oberflächenladungen gebunden<br />

sein müssen. Die so gebundenen Ionen sind<br />

leicht durch andere Ionen gleicher Ladung austauschbar.<br />

Beispielsweise werden <strong>die</strong> auf den Oberflächen<br />

befindlichen Na + und Ca 2+ während des<br />

Anlagenbetriebs durch Schwermetallkationen wie<br />

Zn 2+ (Zinkionen) oder Cu 2+ (Kupferionen) unter Berücksichtigung<br />

äquivalenter Ladungen unspezifisch<br />

ausgetauscht.<br />

2. Fällung: Durch eine Erhöhung des pH-Wertes kann<br />

es bei gelösten Schwermetallionen zu einer Ausfällung<br />

als entsprechende Hydroxid- oder Carbonatverbindung<br />

kommen; <strong>die</strong> Schwermetallionen werden<br />

somit in eine wasserunlösliche Form überführt (Bsp.<br />

Carbonatgestein).<br />

3. Filtration: Dabei handelt es sich um ein mechanischphysikalisches<br />

Verfahren, bei dem partikuläre Schadstoffe<br />

zurückgehalten werden, indem sie entweder<br />

größer als der Porenraum des Filtersubstrats oder<br />

kleiner als <strong>die</strong>ser sind und durch Partikelträgheit,<br />

Adhäsion oder Sperreffekte zurückgehalten werden.<br />

Im Folgenden wird das in <strong>die</strong>sem Vorhaben entwickelte<br />

Verfahren zur Bestimmung der Standzeiten und Reinigungsleistungen<br />

in Bezug auf gelöste Schwermetalle<br />

dargestellt und anhand der Untersuchung eines Substrats<br />

aus einer bereits durch das DIBt zugelassenen<br />

Anlage erläutert. Die Ergebnisse <strong>die</strong>ser standardisierten<br />

Testmethode können zukünftig Behörden, Planern und<br />

Betreibern einen objektiven Vergleich der auf dem<br />

Markt verfügbaren Anlagen ermöglichen, da derzeit z. B.<br />

der amtliche Sachverständige bei der wasserwirtschaftlichen<br />

Beurteilung <strong>die</strong>ser technischen Behandlungsanlagen<br />

im Hinblick auf Reinigungsleistungen und Standzeiten<br />

zumeist auf Herstellerangaben angewiesen ist.<br />

2. Auswahl der Untersuchungsparameter<br />

Als Vorgaben zur Bewertung der Leistungen von dezentralen<br />

Behandlungsanlagen werden derzeit <strong>die</strong> Prüfwerte<br />

der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung<br />

(BBodSchV) vom 12.07.1999 <strong>für</strong> den Wirkungspfad<br />

Boden-Grundwasser zugrunde gelegt [2]. Demnach sind<br />

im Ablauf der Behandlungsanlage bspw. Konzentrationen<br />

von 50 µg/L Kupfer (Cu) und 500 µg/L Zink (Zn) zu erreichen<br />

bzw. zu unterschreiten. Mit der Mantelverordnung<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 631


| FACHBERICHTE<br />

|<br />

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

Tabelle 1. Prüfwerte der BBodSchV <strong>für</strong> den Wirkungspfad<br />

Boden-Grundwasser und <strong>die</strong> Prüfwerte Grundwasser<br />

des Entwurfs der Mantel-V vom 31.10.2012 <strong>für</strong><br />

ausgewählte anorganische Parameter [2, 3].<br />

Einheit BBodSchV Mantel-V<br />

Pb µg/L 25 7<br />

Cd µg/L 5 0,25<br />

Cr µg/L 50 7<br />

Cu µg/L 50 14<br />

Ni µg/L 50 20<br />

Zn µg/L 500 58<br />

Cl mg/L - 250<br />

Tabelle 2. Schwerpunktwerte sowie oberer und unterer Wertebereich <strong>für</strong><br />

ausgewählte Stoffe in Verkehrsflächenabflusskonzentrationen.<br />

Einheit Schwerpunktwert Wertebereich<br />

Pb µg/L 160 10–300<br />

Cd µg/L 3,0 0,2–6<br />

Cr µg/L 10 1–25<br />

Cu µg/L 85 30–280<br />

Ni µg/L 20 2–60<br />

Zn µg/L 450 200–620<br />

Cl mg/L 7 500*<br />

* Spitzenwert<br />

(Mantel-V, derzeit Entwurf vom 31.10.2012) [3] sollen unter<br />

anderem <strong>die</strong> Verordnung zum Schutz des Grundwassers<br />

vom 09.11.2010 und <strong>die</strong> derzeit gültige BBodSchV geändert<br />

werden. Tabelle 1 stellt ausgewählte Prüfwerte der<br />

BBodSchV und des Entwurfs der Mantel-V gegenüber.<br />

Eine Verschärfung der Prüfwerte durch <strong>die</strong> Einführung<br />

der Mantel-V ist derzeit möglich. Dies würde sich direkt<br />

auf zukünftige Anforderungen an alle Behandlungstechniken<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> anschließende Versickerung aus wirken.<br />

Bei der Auswahl der Stoffe <strong>für</strong> eine Standzeituntersuchung<br />

von Behandlungsanlagen von Straßenabflüssen ist<br />

neben der Aufkommensrelevanz <strong>die</strong> praktische Untersuchbarkeit<br />

der einzelnen Stoffe wichtig. Zunächst wurde<br />

anhand einer Literaturstu<strong>die</strong> geklärt, welche Stoffparameter<br />

in Verkehrsflächenabflüssen aufkommensrelevant<br />

und somit in signifikanten Mengen im Straßenabfluss<br />

vorhanden sind. Anschließend haben versuchspraktische<br />

Erwägungen (z. B. toxische Effekte einzelner Stoffe) <strong>die</strong><br />

Untersuchung der aufkommens- und wirkungsrelevanten<br />

Stoffparameter eingeschränkt.<br />

Die wesentlichen Ergebnisse der Literaturstu<strong>die</strong> zur<br />

Festlegung des Beschickungswassers <strong>für</strong> <strong>die</strong> Untersuchungen<br />

zum Standzeitverhalten sind im Folgenden<br />

dargestellt.<br />

Ausgewählte Verkehrsflächenabflusskonzentrationsbereiche<br />

sind in Tabelle 2 dargestellt.<br />

2.1 Schwermetalle<br />

Die in vielen Behandlungsanlagen eingesetzten Filtersubstrate<br />

<strong>die</strong>nen vornehmlich dem Rückhalt gelöster<br />

Stoffe. Für <strong>die</strong>se Untersuchung sind daher nur in gelöster<br />

Form vorliegende Schwermetalle relevant, da davon<br />

ausgegangen wird, dass partikuläre Anteile in der jeweiligen<br />

mechanischen Behandlungsstufe der Anlagen<br />

(z. B. Hydrozyklon oder Sedimentationseinheit) aus dem<br />

Niederschlagswasser entfernt werden und somit <strong>die</strong><br />

Entfernung der ungelösten Anteile beispielsweise mit<br />

einer Prüfung auf den Feststoffrückhalt nachgewiesen<br />

werden kann. In <strong>die</strong>sem Zusammenhang wurden häufig<br />

vorkommende Schwermetalle auf ihre Relevanz (Aufkommen,<br />

Schadwirkung und gelöster Anteil) überprüft.<br />

Chrom (Cr) gilt neben Blei (Pb) als eines der immobilsten<br />

Schwermetalle und liegt in der Regel überwiegend<br />

partikulär gebunden vor [4, 5]. Außerdem kommt Chrom<br />

in Verkehrsflächenabflüssen nur in niedrigen Konzentrationen<br />

vor. So wurden beispielsweise in einer LfU-Stu<strong>die</strong><br />

in Augsburg im Mittel 6 µg/L Cr [6] und in einer Schweizer<br />

Untersuchung in Burgdorf ca. 10 µg/L Cr [7] gemessen.<br />

Für Nickel (Ni) wurden ebenfalls nur geringe Konzentrationen<br />

in Verkehrsflächenabflüssen nachgewiesen.<br />

Beispielsweise wurden in einer LfU-Stu<strong>die</strong> im Mittel<br />

5 µg/L Ni [6], bei Untersuchungen in Bayreuth ca.<br />

9,9 µg/L Ni und etwa 36 µg/L Ni [8] sowie von der TU<br />

München in München im Mittel 35 µg/L Ni [9] gemessen.<br />

Die Aufkommensrelevanz von Chrom und Nickel ist<br />

somit gering.<br />

Blei liegt in Verkehrsflächenabflüssen fast vollständig<br />

partikulär vor und dessen Konzentrationen nehmen<br />

seit Jahren kontinuierlich in den betrachteten Verkehrsabflüssen<br />

ab [6, 10, 11, 12]. Aufgrund der Umstellung<br />

auf bleifreies Benzin und des Ersatzes der Bleigewichte<br />

an Autofelgen wird Blei immer weniger aufkommensrelevant.<br />

Blei gilt zudem im Boden als immobilstes<br />

Schwermetall [4, 13].<br />

Die Untersuchung des Rückhalts von Cadmium (Cd)<br />

ist aufgrund der guten Stofflöslichkeit, der Wirkungsrelevanz<br />

und der möglichen Wechselwirkung mit anderen<br />

Kationen erstrebenswert, kann aber in Laborversuchen<br />

aufgrund seiner Toxizität und der Entsorgungsproblematik<br />

nicht mit vertretbarem Aufwand abgebildet<br />

werden. Zudem liegen <strong>die</strong> Cadmiumkonzentrationen in<br />

Verkehrsflächenabflüssen in neueren Stu<strong>die</strong>n bei unter<br />

1 µg/L [6, 11, 14].<br />

Als Bestandteile des Beschickungswassers <strong>für</strong> <strong>die</strong>se<br />

Versuche zur Standzeituntersuchung werden somit <strong>die</strong><br />

beiden aufkommensrelevanten Schwermetalle Kupfer<br />

und Zink verwendet. Die in der durchgeführten Literaturstu<strong>die</strong><br />

bestimmten Schwerpunktkonzentrationen<br />

(Gesamtgehalt, Tabelle 2), welche <strong>die</strong> partikulären und<br />

gelösten Stoffanteile beinhalten, betragen ca. 85 µg/L Cu<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

und etwa 450 µg/L Zn. Die gelösten Anteile liegen jeweils<br />

deutlich darunter. Für <strong>die</strong>se beiden Stoffe ist zudem im<br />

Entwurf der Mantel-V im Vergleich zur BBodSchV eine<br />

deutliche Verschärfung der Prüf- bzw. Grenzwerte angesetzt<br />

(siehe Tabelle 1), <strong>die</strong> möglicherweise bei zukünftigen<br />

Versuchen berücksichtigt werden muss.<br />

2.2 Eisen, Natrium und Calcium<br />

Weitere aufkommensrelevante Kationen im Straßenabfluss<br />

sind Eisen, Natrium (Na) und Calcium (Ca). Dabei<br />

liegt frisch korro<strong>die</strong>rtes Eisen partikulär vor und kann<br />

somit durch Sedimentation entfernt werden [6, 15]. Da<br />

einige der vom DIBt zugelassenen und auf dem Markt<br />

erhältlichen Substrate eisenhaltig sind und das Eisen bei<br />

<strong>die</strong>sen Anlagen <strong>für</strong> <strong>die</strong> stoffliche Rückhalteleistung<br />

entscheidend ist, würde <strong>die</strong> Berücksichtigung von Eisen<br />

bei <strong>die</strong>sen Untersuchungen zu ungleichen Versuchsbedingungen<br />

führen, weshalb aus versuchspraktischen<br />

Erwägungen darauf verzichtet wurde.<br />

Die Einflüsse von Natrium und Calcium auf das<br />

Standzeitverhalten werden durch <strong>die</strong> Berücksichtigung<br />

von chloridischen Auftausalzen (Straßenwinter<strong>die</strong>nst)<br />

untersucht, wodurch auch der in Tabelle 2 aufgeführte<br />

Spitzenwert von Chlorid (Cl) berücksichtigt wird. NaCl<br />

ist das in Deutschland am häufigsten verwendete Auftausalz<br />

[16]. Außerdem wird in <strong>die</strong>sem Vorhaben zusätzlich<br />

das zweiwertige Calcium neben dem einwertigen<br />

Natrium abgebildet. Die Berücksichtigung von Calcium<br />

bildet nicht nur einen möglichen Anteil im auf den Straßen<br />

ausgebrachten Feuchtsalz (Calciumchlorid (CaCl 2 )) ab,<br />

sondern auch den Abrieb der Fahrbahnoberfläche,<br />

welcher zusammen mit den örtlichen Gegebenheiten<br />

den Calciumeintrag in situ darstellt.<br />

3. Darstellung des neu entwickelten<br />

Laborverfahrens<br />

3.1 Versuchsaufbau<br />

Bei den Standzeitversuchen werden <strong>die</strong> zu untersuchenden<br />

Rinnensysteme mit Originalbreite und einer Baulänge<br />

von 0,50 m bzw. 1,00 m im Versuchsmodell verwendet. Die<br />

Einfüllhöhen, <strong>die</strong> Substratmengen sowie <strong>die</strong> Einbringverfahren<br />

entsprechen den Angaben der Einbauanleitungen<br />

der Hersteller. Die Rinnen selbst werden mithilfe einer Beregnungsanlage<br />

über 625 Edelstahlkanülen (Durchmesser<br />

0,90 mm) beschickt, <strong>die</strong> an einer quadratischen, geschlossenen<br />

Acrylwanne mit einer Kantenlänge von 1 m oberhalb<br />

der Hersteller systeme befestigt sind. In der Wanne befindet<br />

sich ein unter Druck stehendes <strong>Wasser</strong>reservoir, welches<br />

mittels einer Pumpe über den Vorlagebehälter gespeist<br />

wird. Die Beregnungsintensität wird über den Durchfluss<br />

der Pumpe sowie den <strong>Wasser</strong>druck im <strong>Wasser</strong>reservoir<br />

gesteuert, über das Schwebekörper-Durchflussmessgerät<br />

bestimmt und über <strong>die</strong> Waage kontrolliert (Bild 1).<br />

Bei <strong>die</strong>sem Versuchsaufbau werden <strong>die</strong> Rinnen sowohl<br />

direkt von oben als auch über Edelstahlbleche seitlich mit<br />

dem Beschickungswasser beaufschlagt (Bild 2).<br />

Bild 1. Versuchsaufbau <strong>für</strong> Rinnensysteme – Fließbild.<br />

Bild 2. Versuchsaufbau <strong>für</strong> Rinnensysteme – Ansicht der Beregnungsanlage,<br />

der beiden Edelstahlbleche sowie in der Mitte unten <strong>die</strong> beiden<br />

hintereinander angeordneten Rinnenkörper (Doppelbestimmung).<br />

Das bei <strong>die</strong>sen Versuchen verwendete Beschickungswasser<br />

besteht aus deionisiertem <strong>Wasser</strong>, welches<br />

künstlich mit den aufkommensrelevanten Schwermetallen<br />

Zink und Kupfer angereichert wird. Die beiden<br />

Schwermetalle werden in Kombination als gut lösliche<br />

Nitrat-Salze zugegeben, damit <strong>die</strong> Wechselwirkungen<br />

zwischen beiden Schwermetallen und den jeweiligen<br />

Substraten zeitgleich untersucht werden können, wobei<br />

<strong>die</strong> in den Chemikalien enthaltenen Anionen keinen<br />

Einfluss auf <strong>die</strong> Funktionsweise der Substrate haben. Die<br />

elektrische Leitfähigkeit (LF) des deionisierten <strong>Wasser</strong>s<br />

ohne Zusätze beträgt ca. 1 µS/cm. Der pH-Wert der Lösung<br />

wird mit Salpetersäure auf pH 4,8 bis pH 5,1 eingestellt,<br />

damit <strong>die</strong> beiden Schwermetalle vollständig gelöst<br />

vorliegen. Es wird kein Puffer hinzugegeben, damit sich<br />

der pH-Wert des <strong>Wasser</strong>s in der Anlage entsprechend den<br />

darin vorherrschenden Bedingungen zügig ver ändern<br />

kann. Somit können <strong>die</strong> substratspezifischen Wirkungsmechanismen<br />

zum Rückhalt von Kupfer und Zink, zu denen<br />

<strong>die</strong> Adsorption, der Ionenaustausch sowie <strong>die</strong> Fällung<br />

mit Filtration gehören, realitätsnah abgebildet werden.<br />

Die auf den Anschluss befestigter Verkehrsflächen<br />

bezogenen, gelösten Jahresfrachten von 135 mg/m² Zn<br />

und 15,5 mg/m² Cu werden entsprechend der Modell-<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 633


| FACHBERICHTE<br />

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

Bild 3. Versuchsdurchführung<br />

–<br />

Darstellung<br />

der einzelnen<br />

Teile.<br />

dimensionierung als gelöste Gesamtfrachten auf <strong>die</strong> zu<br />

untersuchenden Anlagen aufgebracht und beruhen auf<br />

folgenden Annahmen: Für <strong>die</strong> Berechnung der gelösten<br />

Frachten <strong>für</strong> Zink und Kupfer wurden <strong>die</strong> im DIBt-Verfahren<br />

verwendeten Schwerpunktkonzentrationen herangezogen,<br />

welche aus einer umfangreichen Literaturstu<strong>die</strong><br />

festgelegt wurden und mit den eigenen Literaturrecherchen<br />

(siehe Tabelle 2) sehr gut überein stimmen<br />

[18]. Die <strong>für</strong> <strong>die</strong> Versuche verwendeten gelösten Anteile<br />

der Schwerpunktkonzentrationen liegen bei ca. 200 μg/L Zn<br />

und bei etwa 23 μg/L Cu. Diese spiegeln somit <strong>die</strong> Konzentrationen<br />

typischer Verkehrsflächenabflüsse wider,<br />

lassen jedoch keine Unterscheidung nach durchschnittlicher<br />

täglicher Verkehrsstärke (DTV), Nutzung der Fläche<br />

sowie weiteren Faktoren zu. Die Abflussannahme beruht<br />

auf Auswertungen der Niederschlagsstation Mühldorf<br />

am Inn in Bayern durch das LfU [19]. An <strong>die</strong>ser Station<br />

betrug <strong>die</strong> langjährige mittlere Niederschlagshöhe<br />

888 mm und der Jahresabflussbeiwert lag bei 0,76. Das<br />

Ergebnis wird in Zulassungsverfahren <strong>für</strong> Niederschlagswasserbehandlungsanlagen<br />

als Worst-Case-Szenario<br />

fachlich anerkannt.<br />

Für <strong>die</strong> Berechnung der gelösten Gesamtfrachten<br />

werden <strong>die</strong> maximale Anschlussfläche und <strong>die</strong> vom Hersteller<br />

angegebene Standzeit der Anlage verwendet. Außerdem<br />

erfolgt <strong>die</strong> Skalierung der Gesamtfrachten auf das<br />

im Modell anteilig verwendete Substratvolumen linear.<br />

3.2 Versuchsdurchführung<br />

Das entwickelte Verfahren gliedert sich in drei Teile, welche<br />

in Bild 3 dargestellt sind und in <strong>die</strong>sem Kapitel erläutert<br />

werden.<br />

Im Teil 1 der Versuchsdurchführung wird eine Vorbelastung<br />

mit einer Fracht von (n-1) Jahren aufgebracht,<br />

wobei n <strong>für</strong> <strong>die</strong> vom Hersteller angegebene Standzeit<br />

der Anlage in Jahren steht. Abhängig von den aufzubringenden<br />

Zink- und Kupferfrachten werden <strong>für</strong> <strong>die</strong>sen<br />

Versuchsteil <strong>Wasser</strong>mengen zwischen 35 L und<br />

120 L verwendet, wodurch sich <strong>für</strong> jedes Versuchsmodell<br />

spezifische Schwermetallkonzentrationen im<br />

Vorlagebehälter ergeben. Bei den auf <strong>die</strong>se Weise gewählten<br />

<strong>Wasser</strong>mengen liegen <strong>die</strong> Konzentrationen bei<br />

allen Vorbelastungsversuchen in vergleichbarer Größenordnung<br />

vor. Aus jeder Vorlage wird eine Probe entnommen<br />

und analysiert, um <strong>die</strong> Soll-Konzentrationen<br />

zu überprüfen. Die Durchführung von Teil 1 erfolgt <strong>für</strong><br />

alle Systeme gleich. Dabei werden (n-1) Jahre als Vorbelastung<br />

mit einer Regenspende von 10 L/(s·ha) aufgebracht.<br />

Der Ablauf wird bei allen Versuchen komplett<br />

in einem entsprechend großen Behälter aufgefangen.<br />

Nach einem Durchgang der Vorlage werden <strong>die</strong> darin<br />

enthaltenen Ablaufmischkonzentrationen an Zink und<br />

Kupfer mit einem photometrischen Küvetten-Schnelltest<br />

bestimmt, dessen Genauigkeit und Bestimmungsgrenzen<br />

in <strong>die</strong>sem Fall ausreichend sind. Gegebenenfalls<br />

wird der Ablauf weitere Male unter gleichen Bedingungen<br />

durch das Versuchsmodell gepumpt, bis<br />

mindestens 90 % von jeder der beiden Schwermetallfrachten<br />

in der Anlage zurückgehalten wurden. Abschließend<br />

werden zwei Ablaufmischproben entnommen<br />

und mittels AAS analysiert.<br />

Beim Teil 2 werden <strong>die</strong> Schwermetallfrachten des n-ten<br />

Jahres aufgebracht, welche somit <strong>die</strong> Frachten eines<br />

Jahres darstellen. Die Durchführung erfolgt analog zu<br />

den Wirksamkeitsprüfungen im DIBt-Verfahren unter<br />

Verwendung des mit (n-1) Jahren vorbelasteten Modells.<br />

Die berechnete n-te Jahresfracht wird in drei gleich große<br />

Frachtportionen aufgeteilt, <strong>die</strong> in jeweils einer Teilregenspende<br />

auf das Versuchsmodell aufgebracht werden. Die<br />

drei Teilregenspenden betragen 2,5 L/(s·ha), 6,0 L/(s·ha)<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

und 25 L/(s·ha) mit den entsprechenden Dauern von<br />

480 min, 200 min und 48 min. Somit ergibt sich bei jeder<br />

Teilregenspende eines Modells im Zulauf das gleiche<br />

<strong>Wasser</strong>volumen. Die im Zulaufwasser gleichzeitig vorhandenen<br />

Schwermetallkonzentrationen sind gegenüber<br />

der Realität erhöht und betragen unabhängig von<br />

der zu untersuchenden Anlage immer 6250 µg/L Zn<br />

und 718 µg/L Cu [1]. Daher wird in Anlehnung an das<br />

DIBt-Prüfverfahren ein definierter Stoffrückhalt, welcher<br />

70 % <strong>für</strong> Zink und 80 % <strong>für</strong> Kupfer beträgt [1], gefordert,<br />

der in Abhängigkeit von den derzeit gültigen gesetzlichen<br />

Anforderungen berechnet wurde. Vor jedem<br />

Versuchsbeginn wird eine Zulaufprobe entnommen<br />

und analysiert, um <strong>die</strong> Soll-Konzentrationen zu überprüfen.<br />

Im Ablauf erfolgen pro Teilregenspende vier<br />

Probenahmen mit je zwei Probeflaschen nach jeweils<br />

einem Viertel der Versuchsdauer, in denen jeweils<br />

<strong>die</strong> beiden Schwermetalle Zink und Kupfer bestimmt<br />

werden.<br />

Nach dem Aufbringen der drei Teilregenspenden<br />

wird der Versuchsaufbau mit Trinkwasser gespült, um<br />

das mit Schwermetallen belastete Beschickungswasser<br />

aus dem Versuchsmodell vollständig zu entfernen. Die<br />

Menge an verwendetem Trinkwasser entspricht der einer<br />

Teilregenspende aus Teil 2. Es werden ebenfalls eine<br />

Zulaufprobe zur Analyse der Trinkwasserzusammensetzung<br />

sowie nach jeweils der Hälfte der Spüldauer je zwei<br />

Proben im Ablauf zur Bestimmung der Schwermetallkonzentrationen<br />

entnommen.<br />

Frühestens 16 Stunden nach der Spülung beginnt<br />

Teil 3 der Untersuchung, welcher sich mit dem Rückhalt<br />

der Schwermetalle unter Salzeinfluss befasst. Es wird<br />

das gleiche, belastete Modell verwendet, welches auch<br />

bei den Versuchsteilen 1 und 2 verwendet wurde. Bei<br />

<strong>die</strong>sem Versuch wird eine Auftausalzmischung mit<br />

Zulaufkonzentrationen von 10 g NaCl/L [20] und 2,5 g<br />

CaCl 2 /L verwendet. Das <strong>Wasser</strong>volumen entspricht immer<br />

der in Teil 2 pro Teilregenspende verwendeten <strong>Wasser</strong>menge<br />

und <strong>die</strong> Chloridzulaufkonzentration liegt bei<br />

7660 mg/L. Als Regenspende wird in Teil 3 abweichend<br />

vom DIBt 6,0 L/(s·ha) bei einer Dauer von 200 Minuten<br />

verwendet, da in der Realität im Winter niedrigere Regenspenden<br />

deutlich häufiger auftreten als im Sommer.<br />

Eine Messung der Chlorid-, Zink- und Kupferkonzentrationen<br />

in der Auftausalzlösung wird durchgeführt, um<br />

zum einen <strong>die</strong> richtige Dosierung der Auftausalze und<br />

zum anderen eventuelle Verunreinigungen der verwendeten<br />

Salze mit Schwermetallen feststellen zu können.<br />

Im Ablauf werden vier Proben mit je drei Probeflaschen<br />

nach jeweils einem Viertel der Versuchsdauer genommen.<br />

Jeweils eine Probe wird auf Chlorid untersucht<br />

und <strong>die</strong> anderen Proben werden auf Zink und Kupfer<br />

analysiert. Analog zum DIBt-Verfahren beträgt bei<br />

<strong>die</strong>sem Versuchsteil <strong>die</strong> zulässige Zink-Ablaufkonzentration<br />

(500 + Messwert Auftausalzlösung) µg/L und <strong>die</strong><br />

zulässige Kupfer-Ablaufkonzentration (50 + Messwert<br />

Auftausalzlösung) µg/L. Anhand <strong>die</strong>ses Versuchs ist eine<br />

Aussage über eine mögliche Schwermetallremobilisierung<br />

im Filtersubstrat möglich. Diese potenziell<br />

mögliche Rücklösung von zuvor zurückgehaltenen<br />

Schwermetallionen durch Auftausalze in der Behandlungsanlage<br />

wird durch erhöhte Ablaufkonzentrationen<br />

im vorgeschlagenen Verfahren detektiert. Somit wird<br />

durch den Versuchsteil 3 sichergestellt, dass <strong>die</strong> geforderten<br />

Ablaufkonzentrationen auch am Ende der untersuchten<br />

Standzeit während der simulierten Winter<strong>die</strong>nstsaison<br />

eingehalten werden. Die einzuhaltenden<br />

Schwermetallablaufkonzentrationen orientieren sich an<br />

den Werten der BBodSchV und müssen eventuell bei<br />

einer Umsetzung der Mantel-V angepasst werden.<br />

Gleiches gilt <strong>für</strong> einen möglichen Chlorid-Prüfwert in<br />

der Mantel-V.<br />

3.3 Materialien und Analysenmethoden<br />

Die <strong>für</strong> <strong>die</strong> Schwermetalle verwendeten Chemikalien<br />

waren Zinknitrat-Hexahydrat reinst (AppliChem GmbH)<br />

und Kupfer(II)-nitrat-Trihydrat reinst (AppliChem GmbH).<br />

Für <strong>die</strong> pH-Wert-Einstellung wurde Salpetersäure 65 %<br />

zur Analyse (Merck KGaA) verwendet.<br />

Bei den Untersuchungen zum Einfluss von Auftausalz<br />

auf eine mögliche Rücklösung der Schwermetalle<br />

wurde Trinkwasser vom Forschungsgelände der TU<br />

München in Garching als Beschickungswasser mit einer<br />

LF von ca. 580 µS/cm verwendet, dem gleichzeitig <strong>die</strong><br />

Salze NaCl und CaCl 2 zugegeben wurden. Als NaCl<br />

wurde ein handelsübliches Auftausalz (esco Steinsalz,<br />

25-kg-PE-Sack) nach TL-Streu verwendet [21], welches<br />

laut Hersteller eine Löslichkeit von fast 100 % sowie<br />

einen hohen NaCl-Gehalt von rund 99 % aufweist. Als<br />

CaCl 2 reinst wurde eine getrocknete und gepulverte<br />

Chemikalie (AppliChem GmbH) verwendet.<br />

Zur Probenahme wurden 250 mL PE-LD-Flaschen<br />

(VWR Collection) verwendet. Bei jeder entnommenen<br />

<strong>Wasser</strong>probe wurden neben den Zink- und Kupfer-<br />

Konzentrationen mittels Atomabsorptionsspektrometrie<br />

(AAS) nach DIN 38406-E8 bzw. DIN 38406-E7<br />

auch der pH-Wert nach EN ISO 10523:2012, <strong>die</strong> LF<br />

nach DIN EN 27888-C8 sowie <strong>die</strong> Temperatur nach<br />

DIN 38404-C4 bestimmt [22]. Bei den Ablaufmischproben<br />

aus Teil 1 wurden zur Bestimmung photometrische<br />

Küvetten-Schnelltests der Firma HACH LANGE<br />

GmbH verwendet (LCK 329 <strong>für</strong> Cu und LCK 360<br />

<strong>für</strong> Zn). Bei den Versuchen mit Auftausalz wurde<br />

Cl mittels Ionenchromatographie nach EN ISO<br />

10304-1:2009-D19 analysiert [22]. Alle Proben wurden<br />

mit Salpetersäure 65 % zur Analyse (Merck KGaA)<br />

konserviert. Bei zusätzlichen Analysen wurden Na, Ca<br />

und Magnesium mittels AAS nach DIN 38406-E14 (Na)<br />

bzw. DIN 38406-E3-1 (Ca und Magnesium) bestimmt.<br />

Der Königswasseraufschluss bei der schichtweisen<br />

Beprobung zur Ermittlung der Zn- und Cu-Konzentrationen<br />

erfolgte nach DIN 38414-S7.<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 635


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|<br />

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

4. Ergebnisse und Diskussion<br />

4.1 Laborverfahren<br />

Die Durchführbarkeit des in <strong>die</strong>sem Vorhaben entwickelten<br />

Verfahrens wird im Folgenden beispielhaft anhand<br />

der Untersuchung eines kommerziellen Rinnensystems,<br />

welches bereits durch das DIBt zur Behandlung<br />

von Verkehrsflächenabflüssen zugelassen ist und eine<br />

Standzeit von zehn Jahren hat, aufgezeigt.<br />

Die Schwermetallvorbelastung, welche im Teil 1<br />

neun Jahren entspricht und auf zwei Rinnenelemente<br />

desselben Herstellers mit einer Baulänge von je 0,50 m<br />

aufgebracht wurde, wurde in je 60 L deionisiertem<br />

<strong>Wasser</strong> gelöst. Somit ergaben sich Zulaufkonzentrationen<br />

von 114 000 mg/L Zn und 12 900 mg/L Cu. Die Vorbelastung<br />

konnte während der Untersuchung auf das<br />

Rinnensubstrat beim ersten Durchgang durch das System<br />

mit einer Vorbelastungsregenspende von 10 L/(s·ha)<br />

aufgebracht werden. Aus den gemessenen Ablaufmischkonzentrationen<br />

(849 mg/L Zn und 80 mg/L Cu)<br />

ergaben sich im Mittel ein Zinkrückhalt von 99,3 % und<br />

ein Kupferrückhalt von 99,4 %, welche beide deutlich<br />

über den jeweils geforderten 90 % an Zink- und Kupferrückhaltewerten<br />

lagen.<br />

Beim Teil 2 des Verfahrens wurden pro Teilregenspende<br />

86,4 L <strong>Wasser</strong> benötigt. Die maximal gemessene<br />

Zinkkonzentration im Ablauf betrug 75,1 µg/L und<br />

<strong>die</strong> maximal gemessene Kupferkonzentration lag bei<br />

7,5 µg/L. Somit lagen alle Ablaufkonzentrationen unterhalb<br />

der Prüfwerte der BBodSchV <strong>für</strong> den Wirkungspfad<br />

Boden-Grundwasser und <strong>die</strong> geforderten Rückhalte von<br />

mindestens 70 % Zink und 80 % Kupfer wurden erreicht.<br />

Bei allen drei Regenspenden ergaben sich Kupferrückhaltewerte<br />

von jeweils 99,2 %. Bei Zink betrug der<br />

Rückhalt 99,5 % bei der mittleren Regenspende mit<br />

6,0 L/(s·ha) und 99,4 % bei den anderen beiden Regenspenden.<br />

Beim Teil 3 lagen <strong>die</strong> Kupferkonzentration in der Auftausalzlösung<br />

bei 16,9 µg/L und <strong>die</strong> Zinkkonzentration<br />

bei 702 µg/L. Alle gemessenen Ablaufkonzentrationen<br />

waren bei beiden Rinnen unterhalb der Prüfwerte der<br />

BBodSchV <strong>für</strong> den Wirkungspfad Boden-Grundwasser,<br />

wobei <strong>die</strong> Kupferwerte sogar durchwegs unterhalb der<br />

Bestimmungsgrenze von 5 µg/L lagen. Die höchste<br />

gemessene Zinkablaufkonzentration betrug 36,2 µg/L.<br />

Die nach <strong>die</strong>sem Laborverfahren im Ablauf zulässigen<br />

Konzentrationen, getrennt nach BBodSchV und<br />

Tabelle 3. Zulässige Ablaufkonzentrationen <strong>für</strong> das dargestellte Rinnensystem<br />

auf Grundlage der Prüfwerte zur Beurteilung des Wirkungspfads Boden-Grundwasser<br />

gemäß BBodSchV (zul. AK B ) und Mantel-V (zul. AK M ) [2, 3].<br />

Einheit<br />

Auftausalzlösung<br />

Prüfwert<br />

BBodSchV<br />

zul.<br />

AK B<br />

Prüfwert<br />

Mantel-V<br />

zul. AK M<br />

Cu µg/L 16,9 50 66,9 14 30,9<br />

Zn µg/L 702 500 1 200 58 760<br />

Mantel-V, sind in Tabelle 3 aufgeführt. Daraus ergibt<br />

sich, dass <strong>die</strong> an <strong>die</strong> Anlage gestellten Anforderungskriterien<br />

selbst bei einer möglichen Verschärfung durch<br />

<strong>die</strong> Mantel-V (zulässige Kupferkonzentration 30,9 µg/L<br />

und zulässige Zinkkonzentration 760 µg/L) eingehalten<br />

wurden. Die während <strong>die</strong>ses Versuchsteils gemessenen<br />

Chloridablaufkonzentrationen betrugen 6840 mg/L im<br />

Mittel und lagen damit nur geringfügig unterhalb der<br />

Zulaufkonzentration von 8290 mg/L, welche etwa den<br />

in der Realität gemessenen Spitzenwerten in Verkehrsflächenabflüssen<br />

entspricht.<br />

Aus <strong>die</strong>sen Ergebnissen folgt, dass eine Einführung<br />

eines Prüf- oder Grenzwertes <strong>für</strong> Chlorid zu Problemen<br />

führen würde. So sieht der Entwurf der Mantel-V [3]<br />

einen Prüfwert von 250 mg/L Cl vor (siehe Tabelle 1).<br />

Alle derzeit vom DIBt zugelassenen Behandlungsanlagen<br />

sowie Oberboden können Chlorid aus chemisch-physikalischen<br />

Gründen nicht zurückhalten und würden somit<br />

den nach Mantel-V geforderten Wert während der<br />

Streusalzphase im Winter nicht einhalten können. Dieses<br />

gilt in gleichem Maße <strong>für</strong> Flächenversickerungsanlagen<br />

und Mulden- bzw. Mulden-Rigolen-Systeme nach<br />

DWA-A 138 [23]. Dies würde auch bereits eingebaute<br />

Systeme <strong>für</strong> <strong>die</strong> anschließende Versickerung betreffen.<br />

Hier ergibt sich weiterer Forschungsbedarf. So muss<br />

z. B. geklärt werden, wie sich <strong>die</strong> zeitlich begrenzte<br />

Chloridspitzenkonzentration auf den Boden-Grundwasserkörper<br />

auswirkt und ob <strong>die</strong> Betrachtung einer<br />

mittleren Jahreskonzentration in <strong>die</strong>sem speziellen Fall<br />

legitim ist. Eine Einschränkung der Auftausalzausbringung<br />

hat in jedem Fall weitreichende Folgen <strong>für</strong><br />

<strong>die</strong> Verkehrssicherheit, insbesondere auf Autobahnen.<br />

Somit kann <strong>die</strong>se Thematik an <strong>die</strong>ser Stelle nicht abschließend<br />

beurteilt werden.<br />

Mit dem in <strong>die</strong>sem Vorhaben entwickelten Verfahren<br />

war es möglich, im Labor Aussagen zur Standzeit und zu<br />

Veränderungen im Rückhalt der beiden Leitparameter<br />

Zink und Kupfer zu treffen. So konnte an dem als Beispiel<br />

dargestellten Rinnensystem <strong>die</strong> Herstellerangabe<br />

zur Standzeit bestätigt werden. Im zweiten Versuchsteil<br />

konnte keine Verschlechterung der Ablaufwerte im Verlauf<br />

der drei Regenspenden festgestellt werden, sodass<br />

von einem Puffer bei der Standzeit zum Schwermetallrückhalt<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong>se Anlage ausgegangen werden kann.<br />

Außerdem wurden während der Untersuchung bei<br />

<strong>die</strong>sem Rinnensystem keine Schwermetalle durch Na +<br />

und Ca 2+ remobilisiert. Somit kann durch <strong>die</strong>ses Vorgehen<br />

eine weitreichendere Aussage zu einer möglichen<br />

Schwermetallremobilisierung getroffen werden, als <strong>die</strong>s<br />

mit der derzeitigen Salzprüfung der DIBt-Zulassungsgrundsätze<br />

möglich ist.<br />

4.2 Vergleich der Substratschwermetallgehalte im<br />

Labor mit Feldmessungen<br />

Das in der dargestellten Untersuchung verwendete<br />

Substrat hatte vor Versuchsbeginn einen Zinkgehalt von<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

51 mg/kgTR und einen Kupfergehalt von 23 mg/kgTR<br />

(TR: Trockenrückstand). Nach der Versuchsdurchführung<br />

im Labor wurden <strong>die</strong> obersten 10 cm des verwendeten<br />

Filtersubstrats beprobt und bezüglich des Zink- und<br />

Kupfergehaltes analysiert. Die bestimmten Schwermetallgehalte<br />

lagen nach dem Aufbringen von zehn<br />

Jahresfrachten im Mittel bei 468 mg/kgTR <strong>für</strong> Zink und<br />

bei 70 mg/kgTR <strong>für</strong> Kupfer. Ein Vergleich der im Labor<br />

ermittelten Ergebnisse mit regelmäßigen Feldbeprobungen<br />

einer seit neun Jahren im Betrieb befindlichen<br />

Rinne desselben Herstellers zeigt, dass <strong>die</strong> beiden Stoffe<br />

Zink und Kupfer auch am untersuchten Standort<br />

aufgrund ihrer Aufkommensrelevanz im Vergleich zu<br />

anderen Schwermetallen den größten Anteil der zurückgehaltenen<br />

Mengen ausmachen (siehe Bild 4).<br />

Dadurch wird <strong>die</strong> Auswahl, nur <strong>die</strong> beiden aufkommensrelevanten<br />

Stoffe Zink und Kupfer im Labor zu<br />

betrachten, nochmals bestätigt.<br />

Bei der Feldmessung lagen <strong>die</strong> Ausgangsgehalte<br />

bei 23 mg/kgTR Zn und 11 mg/kgTR Cu, welche geogen<br />

als Bestandteile der Mineralien im Substrat enthalten<br />

waren und nicht eluiert werden konnten. Sie<br />

lagen damit unterhalb der Werte der Laborrinne vor<br />

Versuchsbeginn. Ein Vergleich der Anreicherungen aus<br />

neun Jahren in situ gemessener Schwermetallgehalte<br />

(186 mg/kgTR Zn und 39 mg/kgTR Cu) mit denen im<br />

Labor ergibt in der Tendenz eine gute Übereinstimmung.<br />

Es zeigte sich, dass <strong>die</strong> getroffenen Annahmen<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Schwermetallkonzentrationen zur Versuchsdurchführung<br />

im Vergleich zu den tatsächlichen Belastungen<br />

einer Rinne in situ höher waren. Damit wird<br />

sichergestellt, dass an anderen Einbauorten mit<br />

hö heren Belastungen <strong>die</strong> sich daraus ergebenden höheren<br />

Frachten in der gleichen Zeit zurückgehalten<br />

werden können. Somit erscheint <strong>die</strong>se Methode <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

Standzeitbestimmung anhand der durchgeführten<br />

Evaluierung des Laborverfahrens an einer Feldbeprobung<br />

geeignet zu sein.<br />

5. Fazit<br />

Die Ermittlung von Standzeiten dezentraler Behandlungsanlagen<br />

ist nach wie vor ein schwieriges und teilweise<br />

offenes Thema. Dies liegt vor allem daran, dass<br />

sehr viele Einflussfaktoren das Auftreten eines Versagensfalls<br />

an sich und dessen Ausmaß stark beeinflussen.<br />

In vielen Fällen wird <strong>die</strong> Kolmation als limitierender<br />

Prozess <strong>für</strong> <strong>die</strong> Standzeit identifiziert. Gerade <strong>für</strong> <strong>die</strong>sen<br />

Prozess ist keine Labormethode verfügbar und auch<br />

kaum zu entwickeln.<br />

Zur Ableitung einer Methodik zur standardisierten<br />

Standzeitermittlung bei Niederschlagswasserbehandlungsanlagen<br />

<strong>für</strong> Verkehrsflächenabflüsse ist es unabdingbar,<br />

verfügbare Betriebsdaten auszuwerten.<br />

Weiterhin sind Betriebsbegehungen inklusive Messungen<br />

der hydraulischen Kennwerte wünschenswert.<br />

Hieraus könnte eine Verknüpfung der hydraulischen<br />

Bild 4. Zeitlicher Verlauf der Schwermetallgehalte eines in situ beprobten<br />

Rinnensubstrats [5].<br />

Leistungsfähigkeit mit der Charakteristik der Anlagen<br />

und der jeweiligen Örtlichkeit vollzogen werden. Damit<br />

ließen sich Belastungsklassen definieren und <strong>die</strong><br />

Vorhersage von Kolmationseffekten verbessern.<br />

Insgesamt ist festzuhalten, dass realistische Standzeiten<br />

mit Bezug auf den gelösten Schwermetallrückhalt<br />

<strong>für</strong> Rinnensysteme nach dem beschriebenen<br />

Verfahren, welches in drei Teile gegliedert ist und <strong>die</strong> <strong>die</strong><br />

Standzeit limitierenden Schwermetalle Zink und Kupfer<br />

berücksichtigt, erfolgreich bestimmt werden können.<br />

Auch <strong>für</strong> Schachtsysteme konnten mit dem beschriebenen<br />

Verfahren wertvolle Erkenntnisse zum<br />

Standzeitverhalten gewonnen werden. Da sich bei den<br />

Standzeitversuchen der Schachtsysteme durch den<br />

spezifischen Modellaufbau Unterschiede ergeben, erscheinen<br />

hierzu weitere Untersuchungen wünschenswert.<br />

Dazu gehören ein Vergleich verschiedener Modellfaktoren<br />

bei der Abbildung der Schachtfiltereinheiten<br />

als Säulenmodelle sowie eine Beurteilung der Bedeutung<br />

von Ruhephasen sowohl während als auch<br />

zwischen den einzelnen Versuchsteilen, da innerhalb<br />

der Untersuchung Niederschläge ohne <strong>die</strong> in der Realität<br />

vorhandenen Trockenzeiten aufgebracht werden.<br />

Diese haben bei den Schachtsystemen aufgrund der<br />

Funktionsweise der Substrate und des größeren Verhältnisses<br />

aus befestigter Verkehrsanschlussfläche zu<br />

Filteroberfläche eine höhere Bedeutung als bei den<br />

Rinnensystemen.<br />

Danksagung<br />

Die Ergebnisse <strong>die</strong>ser Arbeit sind Teil des Forschungsvorhabens<br />

„Untersuchung von Anlagen zur Behandlung des Niederschlagswassers<br />

von Verkehrsflächen - 76e133“, welches vom LfU beauftragt<br />

wurde. Die Beregnungsanlage wurde vom TÜV Rheinland<br />

LGA Products GmbH, Würzburg, als Leihgabe zur Verfügung<br />

gestellt.<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 637


| FACHBERICHTE<br />

|<br />

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

Literatur<br />

[1] Deutsches Institut <strong>für</strong> Bautechnik: Zulassungsgrundsätze <strong>für</strong><br />

Niederschlagswasserbehandlungsanlagen. Teil 1: Anlagen<br />

zum Anschluss von Kfz-Verkehrsflächen bis 2000 m² und Behandlung<br />

des <strong>Abwasser</strong>s zur anschließenden Ver sickerung<br />

in Boden und Grundwasser. Deutsches Institut <strong>für</strong> Bautechnik,<br />

Berlin, Februar 2011.<br />

[2] BBodSchV: Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung<br />

vom 12. Juli 1999. BGBI. Nr. 36, 1999, S. 1554.<br />

[3] Mantel-V: Verordnung zur Festlegung von Anforderungen<br />

<strong>für</strong> das Einbringen oder das Einleiten von Stoffen in das<br />

Grundwasser, an den Einbau von Ersatzstoffen und <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

Verwendung von Boden und bodenähnlichem Material.<br />

Bundesministerium <strong>für</strong> Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit.<br />

Entwurf 31.10.2012.<br />

[4] <strong>Abwasser</strong>technische Vereinigung: Schwermetalle in der<br />

aquatischen und terrestrischen Umwelt. ATV-Arbeitsbericht.<br />

GFA Verlag, Hennef, 1999.<br />

[5] Schriefer, T.: Projekt Berliner Stadtreinigung, Recyclinghof<br />

„Spindlersfeld“. Niederschlagswasserbehandlung in vorgefertigten<br />

Sickermulden mit Substrat. Bericht vom 29.05.2009.<br />

[6] Bayerisches Landesamt <strong>für</strong> Umwelt: Versickerung von<br />

Niederschlagswasser von befestigten Flächen. Abschlussbericht,<br />

Bayerisches Landesamt <strong>für</strong> Umwelt, Augsburg, 2007,<br />

ISBN: 978-3-940009-85-2.<br />

[7] EAWAG: Untersuchung der Versickerung von Straßenwasser<br />

über Straßenrandstreifen an einer bestehenden Strasse.<br />

Dübendorf, Schlussbericht, 2006.<br />

[8] Herrmann, R., Daub, J. und Striebel, T.: Charakterisierung und<br />

Analyse der Verschmutzung des Niederschlagsabflusses.<br />

Bericht: Niederschlagsbedingte Schmutzbelastung der<br />

Gewässer aus städtischen befestigten Flächen. Phase I, Teilprojekt<br />

1. Eigenverlag des Instituts <strong>für</strong> Siedlungswasserwirtschaft,<br />

Universität Karlsruhe, 1992.<br />

[9] Helmreich, B.: Stoffliche Betrachtungen der dezentralen<br />

Niederschlagswasserbehandlung. Berichte aus der Siedlungswasserwirtschaft,<br />

TU München, Band 199, 2010, ISSN<br />

0942–914X.<br />

[10] Mangani, G., Berloni, A., Bellucci, F., Tatano, F. and Maione, M.:<br />

Evaluation of the pollutant content in road runoff first flush<br />

waters. Wat. Air Soil Poll. 160 (1–4), 2005, p. 213–228.<br />

[11] Helmreich, B., Hilliges, R., Schriewer, A. and Horn, H.: Runoff<br />

pollutants of a highly trafficked urban road – Correlation<br />

analysis and seasonal influences. Chemosphere, 80 (9), 2010,<br />

p. 991–997.<br />

[12] Kayhanian, M., Fruchtman, B.D., Gulliver, J.S., Montanaro, C.<br />

Ranieri, E. and Wuertz, S.: Review of highway runoff characteristics:<br />

Comparative analysis and universal implications. Wat.<br />

Res. 46 (20), 2012, p. 6609–6624.<br />

[13] Scheffer, F. und Schachtschabel, P.: Lehrbuch der Bodenökologie,<br />

Spektrum Akademischer Verlag GmbH. Heidelberg, Berlin.<br />

15. Auflage, 2002, ISBN 3-8274-1324-9.<br />

[14] Bayerisches Landesamt <strong>für</strong> <strong>Wasser</strong>wirtschaft: Zwischenbericht<br />

Entwicklungsvorhaben: Versickerung des Niederschlagswassers<br />

von befestigten Verkehrsflächen. Bericht<br />

über <strong>die</strong> Betriebsjahre Oktober 1996 bis Oktober 1998,<br />

Bayerisches Landesamt <strong>für</strong> <strong>Wasser</strong>wirtschaft, München, 1999.<br />

[15] BIOPLAN: Bodenkundliche Untersuchungen im Rahmen<br />

des LfU-Entwicklungsvorhabens „Versickerung des Niederschlagswassers<br />

von befestigten Flächen“, 2007.<br />

[16] Bayerisches Landesamt <strong>für</strong> Umwelt: UmweltWissen – Praxis.<br />

Streusalz und Splitt im differenzierten Winter<strong>die</strong>nst, 2013.<br />

[17] Dauber, L., Novak, B., Zobrist, J. und Zürcher, F.: Schmutzstoffe<br />

im Regenwasserkanal einer Autobahn. Stuttgarter Berichte<br />

zur Siedlungswasserwirtschaft, Band 64, S. 41–57 „Beeinflussung<br />

der Gewässergüte durch Regenabflüsse von Straßen“,<br />

Oldenbourg Verlag, München, 1979.<br />

[18] Welker, A.: Schadstoffströme im urbanen <strong>Wasser</strong>kreislauf –<br />

Aufkommen und Verteilung, insbesondere in den <strong>Abwasser</strong>entsorgungssystemen.<br />

Habilitationsschrift. Schriftenreihe<br />

der TU Kaiserslautern, FG Siedlungswasserwirtschaft, Band<br />

20. Aktualisierter Anhangband, 2005/2013.<br />

[19] Bayerisches Landesamt <strong>für</strong> Umwelt: Prüfkriterien zur Beurteilung<br />

von Anlagen zum Rückhalt von Metallionen aus<br />

Niederschlagsabflüssen von Metalldächern – Festlegung<br />

von Regenspenden und Prüfdauern. Augsburg, 06.05.2008.<br />

[20] Bundesanstalt <strong>für</strong> Straßenwesen: Risiko-Abschätzung <strong>für</strong><br />

den Einsatz von Tausalzen. Folgen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Umweltme<strong>die</strong>n<br />

unter Berücksichtigung neuester Tendenzen. Berichte der<br />

Bundesanstalt <strong>für</strong> Straßenwesen, Verkehrstechnik Heft V 21,<br />

Bergisch Gladbach, 1995.<br />

[21] Forschungsgesellschaft <strong>für</strong> Straßen- und Verkehrswesen:<br />

TL-Streu – Technische Lieferbedingungen <strong>für</strong> Streustoffe des<br />

Straßenwinter<strong>die</strong>nstes, 2003.<br />

[22] DEV: Deutsche Einheitsverfahren zur <strong>Wasser</strong>-, <strong>Abwasser</strong>und<br />

Schlammuntersuchung, <strong>Wasser</strong>chemische Gesellschaft,<br />

Fachgruppe in der Gesellschaft Deutscher Chemiker. Wiley<br />

VCH, Weinheim, 2013, ISBN 13: 978-3-527-19010-2.<br />

[23] DWA-A 138: Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur<br />

Versickerung von Niederschlagswasser. DWA Deutsche<br />

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

Hennef, 2005, ISBN: 3-937758-66-6.<br />

Autoren<br />

Eingereicht: 23.01.2014<br />

Korrektur: 14.04.2014<br />

Im Peer-Review-Verfahren begutachtet<br />

Maximilian Huber, M.Sc.<br />

Wissenschaftlicher Mitarbeiter<br />

Prof. Dr.-Ing. Jörg E. Drewes<br />

PD Dr. rer. nat. habil. Brigitte Helmreich<br />

(Korrespondenzautorin) |<br />

E-Mail: b.helmreich@tum.de |<br />

Technische Universität München |<br />

Lehrstuhl <strong>für</strong> Siedlungswasserwirtschaft |<br />

Am Coulombwall 8 |<br />

D-85748 Garching<br />

Prof. Dr.-Ing. habil. Antje Welker<br />

Dipl.-Ing. Martina Dierschke<br />

FH Frankfurt |<br />

Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft und Hydromechanik |<br />

Nibelungenplatz 1 |<br />

D-60318 Frankfurt am Main<br />

Mai 2014<br />

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


Standardwerk zur Errichtung und<br />

Sanierung von Quellfassungen<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

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Das neue, umfangreiche Fachbuch beschäftigt sich mit Quellen zur Trinkwasser<br />

gewinnung und klammert <strong>die</strong> Mineralwasser-, Thermalwasserund<br />

Heilwasserquellen bewusst aus, da hier andere Bewertungsmaßstäbe<br />

und Nutzungskonzepte gelten. Mit <strong>die</strong>ser Neuerscheinung über den<br />

Bau und Betrieb von Quellfassungen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Trinkwasserversorgung wird<br />

<strong>die</strong> Reihe der Standardwerke zur <strong>Wasser</strong>gewinnung im Deutschen Industrieverlag<br />

fortgeführt. Das Buch wendet sich gleichermaßen an Betreiber<br />

wie Planer und Genehmigungsbehörden, <strong>die</strong> mit der <strong>Wasser</strong>versorgung<br />

beschäftigt sind.<br />

Christoph Treskatis, Horst Tauchmann<br />

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Nutzung personenbezogener Daten: Für <strong>die</strong> Auftragsabwicklung und zur Pflege der laufenden Kommunikation werden personenbezogene Daten erfasst und gespeichert. Mit <strong>die</strong>ser Anforderung Mai erkläre 2014ich mich damit einverstanden, dass ich<br />

vom DIV Deutscher Industrieverlag oder vom Vulkan-Verlag per Post, per Telefon, per Telefax, per E-Mail, nicht über interessante, fachspezifische Me<strong>die</strong>n und Informationsangebote <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> informiert und 639 beworben werde.<br />

Diese Erklärung kann ich mit Wirkung <strong>für</strong> <strong>die</strong> Zukunft jederzeit widerrufen.


| FACHBERICHTE<br />

|<br />

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

Energieeffizienter Betrieb<br />

von <strong>Abwasser</strong>fördersystemen<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung, Energieeffizienz, <strong>Abwasser</strong>pumpen, Drehzahlregelung, Steuerung, Praxistest<br />

Anita Knubbe, Alexander Fricke, Hartmut Eckstädt, Klaus Neymeyr, Martin Schwarz und Jens Tränckner<br />

Die Drehzahlregelung von Pumpen ermöglicht eine<br />

Anpassung der Förderströme an aktuelle Gegebenheiten.<br />

Im Vergleich zur Steuerung der Pumpe ohne<br />

Drehzahlregelung in Abhängigkeit vom <strong>Wasser</strong>stand<br />

in der Pumpenvorlage kann eine beachtliche Energieeinsparung<br />

erreicht werden. In einem Forschungsprojekt<br />

mit Kooperationspartnern aus der Industrie<br />

wurden intelligente Strategien zur Steuerung von<br />

Pumpen mittels Drehzahlregelung entwickelt, durch<br />

<strong>die</strong> der Energieverbrauch erheblich gesenkt werden<br />

konnte. An einem Referenzabwasserpumpwerk auf<br />

der Halbinsel Fischland-Darß-Zingst wurden theoretische<br />

Energieeinsparungen von über 20 % berechnet.<br />

Diese Einsparungen und <strong>die</strong> Auswirkungen der<br />

veränderten Betriebsweise auf das <strong>Abwasser</strong>fördersystem<br />

werden derzeit in einem Praxistest überprüft.<br />

Energy-Efficient Operation<br />

of Wastewater Pumping Systems<br />

Speed control of pumps can be used to adapt flow<br />

rates to varying operational conditions. In comparison<br />

to conventional two-level controllers depending<br />

on the water level in the pump sump considerable<br />

energy savings can be achieved. In a research project<br />

in cooperation with industrial partners, intelligent<br />

strategies for the operation of pumps by using speed<br />

control have been developed, leading a significant<br />

reduction of energy demand. In a reference sewage<br />

pumping station on the peninsular Fischland-Darß-<br />

Zingst theoretical energy savings of over 20 % were<br />

calculated. These savings and the impact of changes<br />

in operation of the wastewater conveyance system<br />

are currently being demonstrated in a practical test.<br />

1. Ausgangslage<br />

Die Europäische Union hat umfangreiche Gesetze erlassen,<br />

<strong>die</strong> eine Senkung des Energieverbrauches und<br />

damit eine Reduzierung des Ausstoßes des klimaschädlichen<br />

Treibhausgases CO 2 forcieren. Die Europäische<br />

Kommission veröffentlichte am 13.11.2008 eine<br />

Mitteilung zur Energieeffizienz und der Erreichung eines<br />

20 %-Ziels. Das Ziel besteht darin, den Primärenergieverbrauch<br />

um 20 % zu verringern, ohne dabei Wirtschaftstätigkeiten<br />

einzuschränken. Dies ist mithilfe der<br />

Verbesserung der Energieeffizienz zu bewältigen [1].<br />

Der gemeinsame Rahmen <strong>für</strong> Maßnahmen zur Förderung<br />

der Energieeffizienz in der Union und damit zur<br />

Erreichung des 20 %-Ziels wurde mit der Richtlinie<br />

2012/27/EG vom 25.10.2012 festgelegt [2]. Eine im<br />

Jahr 2009 in Kraft getretene Ökodesign-Richtlinie<br />

(2009/125/EG ersetzt 2005/32/EG) zielt speziell auf <strong>die</strong><br />

Energieeffizienz und allgemeine Umweltverträglichkeit<br />

von Elektrogeräten ab. Dabei umfasst <strong>die</strong> Richtlinie<br />

den gesamten Lebenszyklus eines Elektrogerätes<br />

[3]. Speziell bei <strong>Abwasser</strong>pumpen macht der Energieverbrauch<br />

den dominierenden Teil der Lebenszykluskosten<br />

aus [4]. Dieser kann durch eine intelligente<br />

Steuerung mittels Drehzahlregelung deutlich gesenkt<br />

werden.<br />

Häufig werden <strong>Abwasser</strong>pumpen in herkömmlicher<br />

Zweipunktsteuerung betrieben. Dabei wird <strong>die</strong> Pumpe<br />

bei einem definierten Maximalwasserstand im Pumpensumpf<br />

in Betrieb genommen und fördert so lange, bis<br />

der definierte Minimalwasserstand erreicht ist. Diese<br />

Betriebsweise ist zwar mit einem hohen Pumpenwirkungsgrad,<br />

jedoch auch mit hohen Reibungsverlusten<br />

und somit einem hohen Energieverbrauch verbunden.<br />

Wird eine Pumpe jedoch mittels Frequenzumrichter<br />

gesteuert, ergeben sich diverse Vorteile. Durch eine Verminderung<br />

der Drehzahl bzw. der Förderströme wird<br />

<strong>die</strong> Anzahl der Schaltvorgänge reduziert. Zudem wird<br />

<strong>die</strong> Pumpe sanfter gestartet und gestoppt, sodass <strong>die</strong><br />

Komponenten der Pumpe geschont werden.<br />

Neben <strong>die</strong>sen positiven Effekten kann eine erhebliche<br />

Energieeinsparung durch eine Reduzierung der Förderströme<br />

erzielt werden. Aufgrund der Affinitätsgesetze<br />

Q 1<br />

= n 1<br />

H 1<br />

!<br />

= n $<br />

1<br />

# &<br />

Q 2<br />

n 2<br />

H 2 " %<br />

n 2<br />

2<br />

P 1<br />

!<br />

= n $<br />

1<br />

# &<br />

P 2 " %<br />

kann <strong>die</strong> Leistungsaufnahme bei einer Verminderung der<br />

Drehzahl bzw. des Förderstroms um 30 % theoretisch bereits<br />

um ca. 65 % gesenkt werden. In der Praxis ist jedoch zu<br />

berücksichtigen, dass sich der Gesamtwirkungsgrad mit<br />

n 2<br />

3<br />

(1)<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

abnehmender Drehzahl reduziert, sodass <strong>die</strong> tatsächliche<br />

Einsparung geringer ausfällt (Bild 1). Zudem verlängert<br />

sich bei einem verminderten Förderstrom <strong>die</strong> Pumpenlaufzeit.<br />

Nicht berücksichtigt ist hier der Anteil der geodätischen<br />

Förderhöhe, welche unabhängig vom Durchfluss ist<br />

und entsprechend das reale Einsparpotenzial reduziert.<br />

Weiterhin senkt <strong>die</strong> Drehzahlreduzierung <strong>die</strong> Fließgeschwindigkeit,<br />

was ggf. Ablagerungen in der Druckleitung<br />

verursachen kann.<br />

Bisher wurden drehzahlgeregelte Pumpen vor allem in<br />

großen Hauptpumpwerken mit guter bis sehr guter Messausrüstung<br />

genutzt. Ein großes energetisches Einsparpotenzial<br />

besteht aber auch darin, <strong>die</strong> wesentlich zahlreicheren<br />

kleineren Pumpwerke, welche meist nur über eine<br />

Füllstandsmessung verfügen, umzurüsten. Bisher fehlen<br />

auch intelligente Steuerstrategien, welche energetische<br />

und betriebliche Belange ausgewogen berücksichtigen.<br />

Auf dem Markt existieren bereits Systeme, <strong>die</strong> eine<br />

drehzahlgeregelte Steuerung von <strong>Abwasser</strong>pumpen<br />

realisieren können [5, 6]. Aktuelle Zuflüsse zur Pumpstation<br />

und Pegelstände in der Pumpenvorlage zur<br />

Steuerung der Drehzahl werden jedoch nicht berücksichtigt,<br />

sodass eine energieeffiziente Steuerung nur<br />

eingeschränkt möglich ist.<br />

2. Ziel<br />

In einem gemeinsamen Projekt des Pumpenherstellers<br />

WILO SE, des <strong>Abwasser</strong>zweckverbandes Darß und der<br />

Universität Rostock, gefördert von der Deutschen Bundesstiftung<br />

Umwelt (DBU), werden deshalb in der Praxis<br />

häufig vorkommende Szenarien von <strong>Abwasser</strong>transportsystemen<br />

untersucht und Strategien zur energieoptimalen<br />

Förderung von <strong>Abwasser</strong> mittels drehzahlregelbarer<br />

Pumpen bestimmt.<br />

Ziel des Projektes ist es, eine Steuerung <strong>für</strong> drehzahlregelbare<br />

<strong>Abwasser</strong>pumpen zu entwickeln, <strong>die</strong> sowohl<br />

deren Energieverbrauch senkt, als auch <strong>die</strong> Betriebssicherheit<br />

des Fördersystems gewährleistet. Dabei werden<br />

verschiedene Varianten von <strong>Abwasser</strong>fördersystemen<br />

untersucht und <strong>die</strong> Strategien darauf angepasst.<br />

Für <strong>die</strong> Entwicklung von Steuerstrategien wurden<br />

folgende Anforderungen definiert:<br />

• Die Strategien müssen <strong>für</strong> den Betreiber nachvollziehbar<br />

und einfach handhabbar sein.<br />

• Da in der Praxis häufig nur einfache Messgrößen zur<br />

Verfügung stehen, muss <strong>die</strong> Steuerung auf <strong>die</strong> Bedingungen<br />

vor Ort anpassbar sein.<br />

• Durch <strong>die</strong> Steuerung darf <strong>die</strong> Betriebssicherheit des<br />

Systems nicht beeinträchtigt werden. Hierzu zählen z. B.<br />

das Verhalten bei hohen hydraulischen Belastungen<br />

oder bei fehlender oder falscher Messgröße, <strong>die</strong><br />

Gewährleistung des Feststofftransports und der<br />

Entlüftung.<br />

Zum Test der Strategien wurde das Druckentwässerungssystem<br />

auf der Halbinsel Fischland-Darß-Zingst<br />

Bild 1. Änderung der Leistungsaufnahmekennlinie bei Verminderung<br />

der Drehzahl.<br />

Bild 2. Verlauf der Druckrohrleitung Prerow.<br />

gewählt, welches <strong>die</strong> Gemeinden Born, Wieck und Prerow<br />

einschließt. Das anfallende Schmutzwasser der drei<br />

Orte wird über <strong>die</strong> Kläranlage in Wieck gereinigt. Das<br />

<strong>Abwasser</strong>, das in Prerow (Prerow Ost/West) und auf dem<br />

Campingplatz in Prerow (Prerow Nord) anfällt, wird über<br />

das Hauptpumpwerk (HPW) Prerow über eine ca. 2,5 km<br />

lange Druckrohrleitung (DN 400) in <strong>die</strong> Kläranlage Wieck<br />

gefördert (Bild 2).<br />

Der Einfluss von Tourismus ist in <strong>die</strong>ser Region sehr<br />

hoch. Im Sommer wird das <strong>Abwasser</strong> von ca. 16 000 und<br />

im Winter von ca. 2 800 Personen über <strong>die</strong> Pumpstation<br />

entsorgt. Schneidräder an den Tauchmotorpumpen einleitender<br />

Hauspumpstationen sorgen da<strong>für</strong>, dass keine<br />

groben Verunreinigungen in das Pumpwerk gelangen.<br />

3. Entwurf der Pumpenstrategie<br />

Die <strong>Abwasser</strong>pumpstation Prerow ist ein Fallbeispiel<br />

mit einem in der Praxis häufig vorkommenden Szenario.<br />

Dieses Szenario wurde zunächst untersucht und<br />

eine optimale Förderstrategie bestimmt. In dem Szenario<br />

wird einem Pumpensumpf eines <strong>Abwasser</strong>pumpwerks<br />

im Trennsystem ständig Schmutzwasser<br />

zugeführt, während eine drehzahlregelbare Pumpe<br />

das <strong>Abwasser</strong> über eine Druckleitung zu einem entfernt<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 641


| FACHBERICHTE<br />

|<br />

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

liegenden Druckunterbrecherschacht fördern kann.<br />

Zur Bestimmung des Energieeinsparpotenzials wird<br />

angenommen, dass der Tageszufluss <strong>für</strong> jeden Zeitpunkt<br />

im Voraus bekannt ist, sodass auf <strong>die</strong>ser Basis<br />

eine energetisch optimale Förderstrategie bestimmt<br />

werden kann. Bei einer Zerlegung des Tages in m Intervalle<br />

der Länge Δt und dem Leistungsaufnahme-<br />

Q<br />

kennfeld<br />

1<br />

= n H<br />

1P(Q,n) 1<br />

ergibt =( n 1<br />

) sich 2 P<br />

ein 1<br />

=( zu n 1<br />

minimierender ) 3<br />

Gesamtenergieverbrauch<br />

Q 2<br />

n 2<br />

H 2<br />

n 2<br />

P<br />

von<br />

2<br />

n 2<br />

m<br />

∑<br />

i=1<br />

( )<br />

Δt P Q i<br />

,n i<br />

3<br />

Das Leistungskennfeld ! n $ ! n P kann durch Interpolation gegebener<br />

Leistungsmesswerte<br />

# & P 0<br />

0<br />

" n <strong>für</strong> verschiedene Förderströme<br />

und Drehzahlen η FU<br />

P( Q ,n)= 0 % n Q $<br />

# &<br />

" %<br />

η M<br />

η K<br />

f η ( n)<br />

berechnet werden. Liegen solche<br />

Messdaten nicht vor, kann das Kennfeld unter Berücksichtigung<br />

der Affinitätsgesetze aus der Leistungskennlinie<br />

f P ( η<br />

n 0 (Q) )= <strong>für</strong> n c<br />

! $<br />

# <strong>die</strong> Nenndrehzahl n 0 ermittelt werden. Da<br />

<strong>die</strong> Affinitätsgesetze n &<br />

" % 0 einen abnehmenden Wirkungsgrad<br />

bei reduzierter Drehzahl nicht berücksichtigen, ist<br />

Q<br />

eine<br />

1<br />

entsprechende Anpassung durch eine Funktion<br />

f<br />

ƒ η (n) ( = n<br />

η<br />

n<br />

notwendig. )=c ln n<br />

H<br />

1<br />

!<br />

1<br />

$ =( n 1<br />

) 2 P 1<br />

=( n 1<br />

) 3<br />

Q 2<br />

n 2 #<br />

n H& 2<br />

+1n " Mit 2<br />

P<br />

% den Wirkungsgraden<br />

2<br />

n 2<br />

<strong>für</strong> den Frequenzumrichter<br />

0<br />

η FU , den Motor η M und <strong>die</strong> Kupplung η K<br />

m<br />

ergibt<br />

∑Δt sich P( Q!<br />

<strong>die</strong> Gleichung<br />

2<br />

<strong>für</strong> das Leistungskennfeld<br />

i !<br />

,n<br />

dann f η ( wie n)=−c<br />

folgt:<br />

n i ) $<br />

# & − 2n $<br />

i=1<br />

+1<br />

#<br />

""<br />

n 0 % n & +1<br />

0 %<br />

! n $ ! n<br />

# & P 0 # 0<br />

P(Q,n) n<br />

P( Q ,n)= Q<br />

" 0 % " n Q $<br />

&<br />

%<br />

η FU<br />

η M<br />

η K<br />

f η<br />

n<br />

c<br />

3<br />

( )<br />

In [7] f ( η<br />

nwerden )= ! n $<br />

# zur Wirkungsgradanpassung <strong>die</strong> beiden<br />

Funktionen " n &<br />

% 0<br />

(2)<br />

(3)<br />

∑<br />

∑<br />

( )<br />

Q<br />

Δt P Q i<br />

,n i<br />

i=1 m 1<br />

= n H<br />

1<br />

1<br />

=( n 1<br />

Q 2 Δt nP 2 Q i<br />

,n i<br />

H 2<br />

n 2<br />

i=1<br />

( )<br />

3<br />

) 2 P 1<br />

P 2<br />

=( n 1<br />

n 2<br />

! n $ ! n<br />

# & P 0<br />

0<br />

"<br />

P( Q ,n)= 0 %<br />

Q $<br />

m<br />

# &<br />

∑Δt P( Q 3<br />

! i<br />

,n " %<br />

n i $ )<br />

! n<br />

# η FU<br />

& η M<br />

P 0<br />

0 η K<br />

f η ( n)<br />

" n<br />

P( Q ,n)= 0 % n Q $<br />

i=1<br />

# &<br />

" %<br />

η FU<br />

η3<br />

! M<br />

η K<br />

f η ( n)<br />

f ( η<br />

n )= !<br />

#<br />

n n $<br />

c ! n<br />

# $ & P 0<br />

0 " & n<br />

P( Q ,n)= 0 % n Q $<br />

# &<br />

" %<br />

(4)<br />

" % 0<br />

f ( η<br />

n )= n c<br />

! η$<br />

#<br />

und<br />

n & FU<br />

η M<br />

η K<br />

f η ( n)<br />

" % 0<br />

η<br />

)=c ln !<br />

#<br />

n $<br />

"<br />

& +1<br />

f ( η<br />

n )= n c<br />

! $<br />

# % 0<br />

f ( η<br />

n )=c ln n !<br />

&<br />

"<br />

#<br />

% n $<br />

0<br />

n & +1<br />

(5)<br />

" %<br />

!<br />

0<br />

2<br />

η<br />

)=−c<br />

− 2n $<br />

+1<br />

vorgeschlagen. f ( !<br />

"<br />

0 Bei nden &<br />

0 % im +1<br />

η<br />

n )=c ln ! n $<br />

# 2<br />

!<br />

$<br />

Projekt untersuchten Pumpen<br />

f η war ( n)=−c<br />

jedoch #<br />

n & +1<br />

n <strong>die</strong> & − 2n $<br />

" % 0<br />

Funktion +1<br />

#<br />

""<br />

0 % n & +1<br />

0 %<br />

P(Q,n)<br />

Q<br />

! 2<br />

! n $<br />

f η ( n)=−c<br />

# & − 2n $<br />

+1<br />

(6)<br />

P(Q,n) # n<br />

Q"<br />

" 0 % n & +1<br />

0 %<br />

eine<br />

P(Q,n)<br />

bessere Wahl. In allen drei Fällen sollte der Parameter<br />

c nicht Q negativ sein, um eine Minderung des<br />

Gesamtwirkungsgrades bei reduzierter Drehzahl zu<br />

gewährleisten.<br />

In den Nebenbedingungen der Optimierungsaufgabe<br />

finden Restriktionen bezüglich des Pegels in der<br />

Pumpenvorlage (Minimal- und Maximalpegel), der<br />

Drehzahl (Mindest- und Maximaldrehzahl zur Vermeidung<br />

einer Schädigung der Pumpe und des Motors),<br />

der Förderströme (Herstellerangaben bezüglich Mindest-<br />

und Maximalförderstrom) und der Fließgeschwindigkeit<br />

in der Druckrohrleitung Anwendung. Darüber<br />

hinaus muss berücksichtigt werden, dass nur solche<br />

Förderströme realisiert werden, <strong>die</strong> im Schnittpunkt von<br />

Pumpen- und Anlagenkennlinie liegen.<br />

Die Lösung eines solchen Optimierungsproblems<br />

kann z. B. mit den Methoden der dynamischen Optimierung<br />

oder der gemischt-ganzzahligen nichtlinearen<br />

Optimierung erfolgen [8, 9].<br />

) 3<br />

f η<br />

( n )=c ln ! n $<br />

#<br />

" n & +1<br />

% 0<br />

f η<br />

! 2<br />

! n $<br />

( n)=−c<br />

# & − 2n $<br />

+1<br />

#<br />

""<br />

n 0 % n & +1<br />

0 %<br />

P(Q,n)<br />

Q<br />

Bild 3. Zweipunktsteuerung.<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

Bild 4. Optimale Steuerstrategie.<br />

In Bild 4 ist <strong>die</strong> optimale Steuerstrategie <strong>für</strong> eine Tagesganglinie<br />

des Zulaufes zum HPW Prerow abgebildet<br />

und verdeutlicht den Unterschied zur herkömmlichen<br />

Zweipunktsteuerung (Bild 3).<br />

Während im Fallbeispiel <strong>die</strong> Pumpe ohne Drehzahlregelung<br />

207 Mal ein- und ausgeschaltet wurde, waren<br />

durch den intelligenten Einsatz eines Frequenzumrichters<br />

nur 91 Schaltvorgänge notwendig. Die optimale<br />

Steuerung garantiert dabei eine Mindestfließgeschwindigkeit<br />

von 0,5 m/s [10] und eine minimale Pumpenstillstandszeit<br />

von zwei Minuten. Zur Vermeidung von zu<br />

langen Aufenthaltszeiten des <strong>Abwasser</strong>s in der Pumpenvorlage<br />

wurde <strong>die</strong>se regelmäßig entleert. Während ohne<br />

<strong>die</strong> Verwendung eines Frequenzumrichters mit einem<br />

Energieverbrauch von 285,64 kWh zu rechnen ist, kann<br />

durch den optimalen Einsatz der Drehzahlregelung eine<br />

Einsparung von 19,6 % (Verbrauch: 229,58 kWh) erzielt<br />

werden. Steigt der Anteil kleiner Zulaufwerte, so vergrößert<br />

sich <strong>die</strong> Einsparung auf über 20 %.<br />

Ein weiterer Vorteil der verminderten Förderströme<br />

liegt in der Vergleichmäßigung des Abflusses. Dieser<br />

Effekt kann durch eine integrale Steuerung mehrerer<br />

Pumpstationen verstärkt werden, ggf. unter Einbeziehung<br />

des KA-Betriebs.<br />

In Abhängigkeit von der Anlagenkennlinie kann <strong>die</strong><br />

Energieeinsparung noch deutlich höher ausfallen. Beispielhaft<br />

ist <strong>die</strong>s <strong>für</strong> folgende Annahmen in Bild 5 dargestellt:<br />

gleicher Arbeitspunkt,<br />

••<br />

geodätische Förderhöhe 5 m statt 10 m,<br />

••<br />

durch eine größere Leitungslänge und <strong>die</strong> damit<br />

verbundenen erhöhten Reibungsverluste ist <strong>die</strong><br />

Kennlinie des Rohres 2 steiler als <strong>die</strong> des Rohres 1.<br />

Bei <strong>die</strong>sem Szenario würde <strong>die</strong> Energieeinsparung bereits<br />

41,7 % betragen.<br />

In der Praxis ist jedoch das zukünftige <strong>Abwasser</strong>aufkommen<br />

nicht bekannt und kann nur abgeschätzt werden.<br />

Eine Berechnung der optimalen Steuerstrategie <strong>für</strong><br />

einen größeren zukünftigen Zeitraum ist deshalb nicht<br />

möglich. Gegenstand <strong>die</strong>ses Projektes ist deshalb <strong>die</strong><br />

Entwicklung einfacher Algorithmen zur energieoptimalen<br />

Drehzahlregelung. Die neuen Lösungsansätze, welche<br />

mit wenig installierter Messtechnik auskommen,<br />

werden dabei mit der mathematisch berechneten optimalen<br />

Steuerung verglichen.<br />

Bild 5. Alternative Rohrkennlinie.<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 643


| FACHBERICHTE<br />

|<br />

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

Q 1 1<br />

nn 2 2<br />

n 1<br />

= n 1<br />

Q 2 2<br />

mm<br />

∑<br />

i=1 i=1<br />

H 1 1<br />

(( ))<br />

Δt ΔtP P Q i<br />

,n i<br />

,n i i<br />

=( n 1<br />

) 2 P 1<br />

=( n 1<br />

=( n 1<br />

) 2 P 1<br />

=( n 1<br />

H 2 2<br />

P 2<br />

P 2<br />

nn 2 2<br />

3<br />

!!<br />

nn$<br />

$ !!<br />

nn # & P 0 # 0<br />

" n<br />

P( 0 % " n $<br />

# & P 0<br />

0 &<br />

" n %<br />

P( Q ,n)= 0 % n Q $<br />

# &<br />

" %<br />

FU<br />

η FU M<br />

η M K<br />

ηf Kη<br />

f η n( n)<br />

( n )= n c<br />

( ! $<br />

n )= !<br />

#<br />

n $<br />

#<br />

" nn &&<br />

" %%<br />

0 0<br />

f η<br />

f η<br />

( )<br />

Bild 6. Leistungsaufnahme f ( η<br />

n<br />

je ln !<br />

Fördermenge.<br />

n $<br />

f ( η<br />

n )=c ln !<br />

#<br />

n $<br />

#<br />

" nn && +1 +1<br />

" %%<br />

0 0<br />

) 3 ) 3<br />

nn 2 2<br />

Eine weitere<br />

!<br />

! 2 2<br />

! n $ relevante Kenngröße zur Bewertung<br />

f<br />

von<br />

η ( n<br />

n $<br />

& − 2n $<br />

f +1<br />

Steuerungsverfahren #<br />

"<br />

n 0 % n & +1<br />

η ( n)=−c<br />

# & − 2n $<br />

+1<br />

#"<br />

n 0 % n & +1<br />

"<br />

0 0 %%<br />

ist der spezifische Energieverbrauch<br />

P(Q,n)<br />

Q<br />

c<br />

3<br />

also <strong>die</strong> Leistungsaufnahme je gefördertem Kubikmeter<br />

<strong>Abwasser</strong>. Wird zusätzlich <strong>die</strong> Anlagenkennlinie berücksichtigt,<br />

ergibt sich ein Kennfeld P ~ (Q,h)/Q<br />

(Bild 6), wobei h<br />

der Pegel in der Pumpenvorlage ist. Die Minimalstelle der<br />

Funktion <strong>für</strong> einen festen <strong>Wasser</strong>stand stellt gerade den<br />

durch <strong>die</strong> Regelung anzustrebenden Förderstrom dar. Aus<br />

energetischen Gründen sollte ein Unterschreiten <strong>die</strong>ses<br />

(7)<br />

Förderstroms vermieden werden, auch wenn <strong>die</strong> technischen<br />

Möglichkeiten <strong>die</strong>s zulassen würden.<br />

Solange das <strong>Abwasser</strong>aufkommen mit dem ermittelten<br />

Förderstrom bewältigt werden kann, sollte <strong>die</strong> Pumpe<br />

im Ein/Aus-Betrieb entsprechend der zugehörigen<br />

Drehzahl betrieben werden. Steigt der Pegel trotz Betriebs<br />

der Pumpe hingegen weiter oder ist ein Anstieg zu<br />

erwarten, so ist <strong>die</strong> Drehzahl gerade so zu erhöhen, dass<br />

dem entgegengewirkt wird und der Pegel nahe des<br />

maximal möglichen <strong>Wasser</strong>standes gehalten wird. Dies<br />

ermöglicht eine zusätzliche Energieeinsparung, da so<br />

<strong>die</strong> geodätische Förderhöhe reduziert wird. Auch während<br />

der Phase, in der der optimale Förderstrom den<br />

Zufluss übersteigt, kann der <strong>Wasser</strong>stand am Maximum<br />

gehalten werden, indem <strong>die</strong> Pumpe nach einer vorgegebenen<br />

Mindestlaufzeit oder zur Gewährleistung einer<br />

Mindeststillstandszeit abgeschaltet wird und nicht erst<br />

bei Erreichen des Minimalpegels. Dies erhöht jedoch <strong>die</strong><br />

Anzahl der Schaltvorgänge. Zudem kann ein dauerhaft<br />

hoher Pegel eine erhöhte Geruchsbelästigung sowie<br />

Korrosion und Ablagerungen im Pumpensumpf zur Folge<br />

haben. Aus <strong>die</strong>sem Grund sollte der Pumpensumpf<br />

in regelmäßigen Abständen (z. B. drei Stunden) entleert<br />

werden (z. B. bei Nenndrehzahl).<br />

Für den Fall, dass nicht nur auf eine Minimierung des<br />

Energieverbrauchs, sondern auch der Energiekosten<br />

Wert gelegt wird und während eines Tages verschiedene<br />

Stromtarife vorliegen, können <strong>die</strong> Entleerungsphasen<br />

gerade dann durchgeführt werden, wenn der Strompreis<br />

gering ist. Falls eine Entleerung des Pumpensumpfes zu<br />

einer exakten Uhrzeit gewünscht wird (z. B. zum Ende<br />

einer Niedertarifperiode), ist jedoch eine möglichst gute<br />

Zuflussprognose erforderlich.<br />

Bild 7. Regelbasierte Steuerstrategie.<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

In Bild 7 ist eine solche Steuerstrategie abgebildet, welche<br />

nahezu ohne eine Zuflussprognose auskommt. Die Prognose<br />

wurde lediglich zur termingerechten Entleerung der<br />

Pumpenvorlage verwendet. Trotz Abweichungen der realen<br />

Zuflüsse von der Prognose von bis zu 20 % konnten <strong>die</strong> vorgegebenen<br />

Entleerungsintervalle nahezu exakt eingehalten<br />

werden. Der Energieverbrauch der ermittelten Strategie<br />

liegt mit 229,92 kWh nur marginal über dem Verbrauch der<br />

bestmöglichen Strategie. Für den Fall, dass eine Entleerung<br />

der Pumpenvorlage bei Nenndrehzahl erwünscht wird, um<br />

temporär höhere Fließgeschwindigkeiten zu erzielen,<br />

würde der Energieverbrauch um nur 0,7 % ansteigen.<br />

4. Umsetzung der Pumpenstrategie<br />

im HPW Prerow<br />

Um <strong>die</strong> entwickelte Steuerstrategie zu testen und das<br />

Energieeinsparpotenzial bei Erhalt der Betriebssicherheit<br />

in der Praxis nachzuweisen, wurde das HPW Prerow<br />

auf der Halbinsel Fischland-Darß-Zingst umgerüstet.<br />

Aufgrund der Tatsache, dass <strong>die</strong> in Prerow installierten<br />

Pumpen nicht <strong>für</strong> eine Drehzahlregelung geeignet<br />

sind, wurde neben einem Frequenzumrichter mit Sinusfilter,<br />

einem Energiemessgerät und einem PC zusätzlich<br />

eine drehzahlregelbare <strong>Abwasser</strong>pumpe vom Typ<br />

Wilo-EMU FA 15.66 installiert.<br />

Im HPW Prerow werden bereits folgende Messgrößen<br />

kontinuierlich erfasst:<br />

• <strong>Wasser</strong>stand in der Pumpenvorlage<br />

• Durchfluss in der Druckrohrleitung (MID)<br />

• Druck in der Druckrohrleitung<br />

In Bild 8 sind <strong>die</strong> Mess- und Steuerungselemente im<br />

HPW Prerow schematisch dargestellt.<br />

Für einen Zeitraum von einem Jahr werden <strong>die</strong>se<br />

Daten gespeichert, sodass zu Beginn des Projektes ein<br />

Datensatz von Mai 2011 bis Mai 2012 <strong>für</strong> Auswertungen<br />

und Simulationen zur Verfügung stand.<br />

Mithilfe der Daten aus den Fördermengen- und Pegelmessungen<br />

konnte der Zulauf zum HPW Prerow berechnet<br />

Tabelle 1. Vergleich der jährlichen Energieverbräuche der<br />

Pumpe Wilo-EMU FA 15.66 bei unterschiedlicher Steuerung.<br />

Wilo-EMU FA 15.66<br />

Herkömmliche<br />

Zweipunktregelung<br />

22 673 kWh/a<br />

Energieeffiziente Steuerung<br />

mit Drehzahlregelung<br />

18 009 kWh/a<br />

Jährliche Energieeinsparung 20,4 %<br />

werden. Mit <strong>die</strong>sen historischen Zulaufdaten wurde eine Simulation<br />

der zu erwartenden Energieverbräuche unter Verwendung<br />

einer intelligenten Drehzahlregelung und der herkömmlichen<br />

Zweipunktsteuerung durchgeführt. Die Simulation<br />

erbrachte <strong>die</strong> in Tabelle 1 dargestellten Ergebnisse.<br />

Für <strong>die</strong> Simulation des Betriebs mit Drehzahlregelung<br />

wurde ein Wirkungsgrad <strong>für</strong> den Frequenzumrichter und<br />

den Sinusfilter von 0,93 angenommen. Es ergab sich ein<br />

Energieeinsparpotenzial bei Drehzahlregelung gegenüber<br />

der herkömmlichen Zweipunktregelung von über 20 %.<br />

Gegenwärtig wird im HPW Prerow <strong>die</strong> Zweipunktsteuerung<br />

bei energetisch optimaler Drehzahl (70 % der Nenndrehzahl)<br />

getestet. Da bei einem Betrieb der Pumpe bei einer<br />

entsprechenden Drehzahl lediglich eine Fließgeschwindigkeit<br />

von etwa 0,4 m/s erreicht wird, wird <strong>die</strong> Pumpe in<br />

regelmäßigen Abständen bei Nenndrehzahl (Fließgeschwindigkeit:<br />

0,9 m/s) betrieben. Zur Überwachung der<br />

Auswirkungen der veränderten Betriebsweise auf das System<br />

werden <strong>die</strong> Druckdaten ständig ausgewertet und <strong>die</strong><br />

Anlagenkennlinie nach jedem Pumpzyklus berechnet.<br />

Die Energieeinsparung der Zweipunktsteuerung bei variabler<br />

Drehzahl gegenüber der Zweipunktsteuerung bei<br />

Nenndrehzahl beträgt etwa 20 % und bestätigt damit <strong>die</strong> Ergebnisse<br />

der Simulation. Dabei verhalten sich sowohl <strong>die</strong><br />

Druckdaten als auch <strong>die</strong> Anlagenkennlinie über <strong>die</strong> Zeit stabiler<br />

als bei herkömmlichem Betrieb ohne Frequenzumformer.<br />

In den folgenden Monaten wird weiterhin der Feststofftransport<br />

untersucht und Regeln <strong>für</strong> den Umgang mit<br />

Niederschlagswasser bei Starkregenereignissen entworfen.<br />

Bild 8. Schema der Mess- und Steuerungselemente im HPW Prerow.<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 645


| FACHBERICHTE<br />

|<br />

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

5. Fazit und Ausblick<br />

Es konnte gezeigt werden, dass das Energieeinsparpotenzial<br />

bei Einsatz einer Drehzahlregelung in der <strong>Abwasser</strong>technik<br />

bereits durch einfache Regeln nahezu vollständig ausgeschöpft<br />

werden kann. Die Regeln wurden hier noch <strong>für</strong> ein<br />

vergleichsweise einfaches System einer Einzelpumpe umgesetzt.<br />

Grundsätzlich können <strong>die</strong> Regeln zwar auch bei einer<br />

Steuerung mehrerer vernetzter Pumpen angewendet<br />

werden. Hier ist jedoch zusätzlich eine geschickte Abstimmung<br />

der Pumpen untereinander erforderlich, um das vorhandene<br />

Einsparpotenzial nutzen zu können. Um <strong>die</strong>ses<br />

größtmöglich ausschöpfen zu können, kann in <strong>die</strong>sem Fall<br />

auf Basis einer Zuflussprognose <strong>für</strong> einen zukünftigen Zeitraum<br />

ein Optimierungsproblem formuliert und gelöst werden.<br />

Unzulänglichkeiten in der gewählten Prognose sind<br />

durch spätere geeignete Anpassungen der Steuerstrategie<br />

an <strong>die</strong> tatsächlichen Gegebenheiten auszugleichen.<br />

Um <strong>die</strong> Praxistauglichkeit der entwickelten Steuerstrategie<br />

auf Regelbasis nachzuweisen, wurde bereits<br />

das Hauptpumpwerk Prerow auf der Halbinsel Fischland-Darß-Zingst<br />

umgerüstet. Erste Tests verlaufen bisher<br />

sehr vielversprechend und zeigen unter Verwendung<br />

einer Zweipunktsteuerung bei verminderter<br />

Drehzahl keine negativen Auswirkungen auf <strong>die</strong> Betriebssicherheit.<br />

Bei reduziertem Förderstrom und<br />

Energieverbrauch wurde derzeit weder eine Verstopfung<br />

des Pumpenlaufrades noch eine vermehrte Bildung<br />

von Ablagerungen in der Druckrohrleitung festgestellt.<br />

Detailliertere Untersuchungen werden derzeit<br />

durchgeführt.<br />

Da es sich in Prerow um ein sehr einfaches Szenario<br />

des <strong>Abwasser</strong>transportes handelt, werden weitere Szenarien<br />

(z. B. Reihenschaltung von Pumpen mit Druckunterbrechung<br />

oder Parallelbetrieb von mindestens zwei <strong>Abwasser</strong>pumpen)<br />

untersucht. Weiterhin wird geprüft, ob<br />

eine integrierte Steuerung von Pumpwerk und Kläranlage<br />

im Falle des HPW Prerow und der KA Wieck sinnvoll ist.<br />

Projektförderung<br />

Das gemeinsame Projekt des Pumpenherstellers<br />

WILO SE, des <strong>Abwasser</strong>zweckverbandes<br />

Darß und der Universität Rostock<br />

wurde gefördert von der Deutschen<br />

Bundesstiftung Umwelt (DBU).<br />

Literatur<br />

[1] KOM(2008) 772: Mitteilung der Kommission: Energieeffizienz:<br />

Erreichung des 20 %-Ziels, Brüssel, 2008.<br />

[2] Richtlinie 2012/27/EU des Europäischen Parlaments und des<br />

Rates vom 25. Oktober 2012 zur Energieeffizienz, zur Änderung<br />

der Richtlinien 2009/125/EG und 2010/30/EU und zur<br />

Aufhebung der Richtlinien 2004/8/EG und 2006/32/EG,<br />

Amtsblatt der Europäischen Union, 2012.<br />

[3] Richtlinie 2009/125/EG des Europäischen Parlaments und<br />

des Rates vom 21. Oktober 2009 zur Schaffung eines Rahmens<br />

zur Festlegung von Anforderungen an <strong>die</strong> umweltgerechte<br />

Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte,<br />

Amtsblatt der Europäischen Union, 2009.<br />

[4] WILO SE: Lebenszykluskosten und Energiesparpotentiale im<br />

Anlagenmanagement, Informationsbroschüre, Dortmund,<br />

URL: http://www.wilointec.com/cps/rde/xbcr/intec-en/LCC_<br />

Broschuere_DE.pdf, Stand: 11.09.2013<br />

[5] <strong>IT</strong>T: Flygt PumpSmart, PS200 – Das maßgeschneiderte Konzept<br />

zum Antrieb von Pumpen, URL: http://www.flygt.de/2396098.<br />

pdf, Stand: 12.02.2013<br />

[6] KSB: PumpDrive – Betriebsanleitung, URL: https://shop.ksb.<br />

com/ims_docs/7C/7CA39A4FF5F19B5FE10000000AD506<br />

2A.pdf, Stand: 15.02.2013<br />

[7] Muszyński, P.: Impeller pumps: relating η and n. World<br />

Pumps, 2010.<br />

[8] Zimmermann, H.-J.: Operations Research. Vieweg, Wiesbaden,<br />

2005.<br />

[9] Sager, S.: Numerical methods for mixed-integer optimal control<br />

problems. Der Andere Verlag, Tönning, Lübeck, Marburg,<br />

2005.<br />

[10] ATV-DVWK-A 134: Planung und Bau von <strong>Abwasser</strong>pumpanlagen,<br />

2000.<br />

Autoren<br />

Eingereicht: 18.12.2013<br />

Korrektur: 09.04.2014<br />

Im Peer-Review-Verfahren begutachtet<br />

M.Sc. Anita Knubbe<br />

Korrespondenzautorin |<br />

E-Mail: anita.knubbe@uni-rostock.de |<br />

Prof. Dr.-Ing. habil. Hartmut Eckstädt |<br />

Prof. Dr.-Ing. habil. Jens Tränckner |<br />

Universität Rostock |<br />

Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät |<br />

Professur <strong>für</strong> Hydromechanik und Siedlungswasserwirtschaft<br />

und Professur <strong>für</strong> <strong>Wasser</strong>wirtschaft |<br />

Satower Straße 48 |<br />

D-18059 Rostock<br />

Dipl.-Math. oec. Alexander Fricke<br />

E-Mail: alexander.fricke@uni-rostock.de |<br />

Prof. Dr. rer. nat. habil. Klaus Neymeyr<br />

Universität Rostock |<br />

Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät |<br />

Institut <strong>für</strong> Mathematik |<br />

Professur <strong>für</strong> Numerische Mathematik |<br />

Ulmenstraße 69, Haus 3 |<br />

D-18057 Rostock<br />

Dr.-Ing. Martin Schwarz<br />

WILO SE |<br />

Group Research and Technology Center |<br />

Nortkirchenstraße 100 |<br />

D-44267 Dortmund<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

Buchbesprechung<br />

Quellfassungsanlagen<br />

zur Trinkwasserversorgung<br />

Technische und naturwissenschaftliche Grundlagen<br />

<strong>für</strong> den Bau und Betrieb von Quellfassungen <strong>für</strong><br />

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

Von Christoph Treskatis und Horst Tauchmann. München:<br />

DIV Deutscher Industrieverlag GmbH. 1. Auflage<br />

2014. 689 S., Gebunden, mit interaktivem eBook<br />

(Online­Lesezugriff im MediaCenter), Preis: € 189,00,<br />

ISBN: 978­3­835­67127­0, Bestellnummer: 66008366.<br />

Die Nutzung von Quellwasser <strong>für</strong> <strong>die</strong> Trinkwasserversorgung<br />

erlebt insbesondere in den deutschen<br />

Mittelgebirgen, im Alpenvorland und in den Nördlichen<br />

Kalkalpen seit einigen Jahren einen deutlichen<br />

Aufschwung. Wurden in der Vergangenheit viele<br />

Quellfassungen zugunsten von Bohrbrunnen stillgelegt,<br />

werden heute <strong>die</strong> erschließungstechnischen<br />

Vorteile von Quellwasser unter bestimmten geologischen<br />

Bedingungen und nach modernen Gesichtspunkten<br />

wiederentdeckt. Eine sehr interessante<br />

und lohnenswerte Alternative <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Wasser</strong>versorgung<br />

vieler Gemeinden. Mit dem Thema der Sanierung<br />

alter Quellfassungen sowie der Planung, dem<br />

Bau und dem Betrieb moderner Anlagen gemäß<br />

aktueller technischer und wissenschaftlicher<br />

Erkenntnisse beschäftigt sich das von Christoph<br />

Treskatis und Horst Tauchmann vorgelegte Fachbuch.<br />

In den ersten fünf Kapiteln des Buches („Allgemeines,<br />

Begriffe, Gesetze und Normen“, „Quellen<br />

als Lebensraum“, „Charakterisierung von Quellen“,<br />

„Erkundung von Quellwasservorkommen“, „Einflussfaktoren<br />

auf <strong>die</strong> Quellwasserbeschaffenheit“)<br />

werden sehr ausführlich <strong>die</strong> hydrogeologischen<br />

Grundlagen der Entstehung von Quellen sowie der<br />

Erkundungs­ und Erschließungsmöglichkeiten dargelegt.<br />

In den folgenden Kapiteln „Bau von Quellfassungen“,<br />

Betrieb von Quellfassungen“, und<br />

„Praktische Durchführung einer Quellsanierung“<br />

legen <strong>die</strong> sehr praxiserfahrenen Autoren den<br />

Schwerpunkt auf eine detaillierte Darlegung der in<br />

<strong>die</strong>sem Zusammenhang erforderlichen konkreten<br />

technischen Maßnahmen. Abgerundet wird das<br />

Fachbuch durch drei Kapitel, <strong>die</strong> sich den Themen<br />

„Rückbau und Renaturierung von Quellfassungen“,<br />

„Abgrenzung und Überwachung von Quellschutzgebieten“<br />

und „Thermische Nutzung von Quellwasser“<br />

widmen. Im Anhang finden sich <strong>für</strong> <strong>die</strong> Praxis wertvolle<br />

Hinweise und Anleitungen, wie Beispiele von<br />

Inspektionsprotokollen und <strong>die</strong> Dokumentation<br />

einer Quellsanierung.<br />

Das sehr umfangreiche (673 S.) und praxisorientierte<br />

Fachbuch richtet sich insbesondere an Naturwissenschaftler,<br />

Ingenieure und Techniker in den<br />

mit dem Bau von Quellfassungsanlagen befassten<br />

Ingenieurbüros und an <strong>die</strong> Mitarbeiter der zuständigen<br />

Behörden. Darüber hinaus stellt <strong>die</strong>ses Buch<br />

eine wertvolle Bereicherung <strong>für</strong> Studium und berufliche<br />

Ausbildung in der Hydrogeologie, dem <strong>Wasser</strong>bau<br />

und anderer relevanter Fachgebiete dar. Den<br />

beiden Autoren C. Treskatis und H. Tauchmann ist es<br />

gelungen, ein sehr beachtenswertes Standardwerk<br />

<strong>für</strong> den Bau und Betrieb von Quellfassungsanlagen<br />

vorzulegen.<br />

Prof. Dr. M. Schneider, Freie Universität Berlin<br />

Bestell-Hotline<br />

DIV Deutscher Industrieverlag GmbH,<br />

München,<br />

Tel. (0201) 82002-11<br />

Fax (0201) 82002-34<br />

E-Mail: bestellung@vulkan-verlag.de<br />

www.di-verlag.de<br />

Parallelheft <strong>gwf</strong>-Gas | Erdgas<br />

Power-to-Gas / Smart Energy<br />

In der Ausgabe 05/2014 lesen Sie u. a. folgende Beiträge:<br />

Kurt/Götze/Schönrock<br />

Müller-Syring/Henel<br />

Loßner<br />

Das e-gas-Projekt am Biogasanlagenstandort in Werlte<br />

Auswirkungen von <strong>Wasser</strong>stoff im Erdgas in Gasverteilnetzen und bei<br />

Endverbrauchern<br />

Smartes Energiemanagement <strong>für</strong> <strong>die</strong> Wärmebewirtschaftung<br />

von Gebäuden<br />

Lubenau/Schreck/Frieß Messung des Kohlenwasserstoff-Kondensationspunktes –<br />

Praxiserfahrungen und Laboruntersuchung<br />

Mischner/Sorowsky/Huhn Temperaturregelung in Gasvorwärmanlagen – Teil 2<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 647


| FACHBERICHTE<br />

|<br />

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

Technologien <strong>für</strong> <strong>die</strong> Elimination<br />

anthropogener Spurenstoffe auf<br />

kommunalen Kläranlagen – Strategie<br />

<strong>für</strong> Bayern<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung, vierte Reinigungsstufe, anthropogene Spurenstoffe, bayerische<br />

Kläranlagen, Ozonung, Pulveraktivkohle, granulierte Aktivkohle, biologische Nachbehandlung,<br />

Pilotanlage<br />

Sascha Rödel, F. Wolfgang Günthert und Stefan Bleisteiner<br />

Um <strong>für</strong> <strong>die</strong> großtechnische Umsetzung einer vierten<br />

Reinigungsstufe auf bayerischen Kläranlagen<br />

Empfehlungen geben zu können, wurden bestehende<br />

Technologien zur Elimination anthropogener<br />

Spurenstoffe auf kommunalen Kläranlagen bewertet.<br />

Ausgehend von den derzeit verfügbaren<br />

Technologien wurden 13 bereits in Betrieb befindliche<br />

Anlagen untersucht (Baden-Württemberg<br />

und Nordrhein-Westfalen) und <strong>die</strong> auslegungs-<br />

und betriebsrelevanten Parameter dokumentiert.<br />

Ziel <strong>die</strong>ses Projektes war <strong>die</strong><br />

Gegenüberstellung der verschiedenen Technologien<br />

hinsichtlich ihrer Reinigungsleistung, Wirtschaftlichkeit<br />

und Einsatz fähigkeit unter Berücksichtigung<br />

der Randbedingungen in Bayern. Für<br />

eine großtechnische Um setzung auf bayerische<br />

Kläranlagen werden im Allgemeinen bei bestehendem<br />

Handlungsbedarf <strong>die</strong> Adsorptions- und<br />

Oxidationsverfahren empfohlen. Hierbei ist zu<br />

berücksichtigen, dass in Bayern bei den Kläranlagen<br />

der Größenklasse 4 und 5 nur in Ausnahmefällen<br />

Sandfilter vorhanden sind. Für <strong>die</strong> vorgesehene<br />

Umsetzung einer bayerischen Pilotanlage<br />

bietet sich <strong>die</strong> Variante Ozonung mit<br />

nachgeschalteter biologischer Stufe oder mit<br />

nachgeschalteter Filtration durch granulierte Aktivkohle<br />

(GAK) an. Die Auswahl des an einem<br />

bestimmten Kläranlagenstandort geeigneten Verfahrens<br />

ist immer im Einzelfall zu prüfen und<br />

hängt auch von den vorhandenen nutzbaren Verfahrensstufen<br />

ab. Nach dem derzeitigen Kenntnisstand<br />

wird <strong>die</strong> Notwendigkeit einer generellen<br />

Nachrüstung von Kläranlagen in Bayern mit einer<br />

weiteren Reinigungsstufe wie Ozonung oder<br />

Aktivkohle nicht gesehen. Es ist jedoch nicht<br />

ausgeschlossen, dass in begründeten Einzelfällen<br />

eine Nachrüstung erforderlich werden kann.<br />

Technologies for the Elimination of Micropollutants<br />

in Municipal Wastewater Treatment Plants – Strategy<br />

for Bavaria<br />

In order to give recommendations for a large-scale implementation<br />

of a fourth purification stage at Bavarian<br />

WWTPs, existing technologies for the elimination of<br />

anthropogenic micropollutants in municipal wastewater<br />

treatment plants were evaluated on behalf of the<br />

Bavarian Environment Agency (LfU). Based on the<br />

currently available technologies, 13 WWTPs with an<br />

active fourth treatment step were investigated<br />

(Baden-Württemberg and North Rhine-Westphalia)<br />

and parameters relevant for dimensioning and operation<br />

were documented. Subsequently the different<br />

technologies were compared in terms of purification<br />

capacity, efficiency and usability, evaluating the suitability<br />

as solution for WWTP considering boundary<br />

conditions in Bavaria. For a large-scale implementation<br />

on Bavarian WWTPs, adsorption and oxidation<br />

processes are recommended. It should be noted, that<br />

only in exceptional cases Bavarian WWTPs of size<br />

classi fication 4 and 5 have a sand filter stage as a final<br />

cleaning process. Considering that, an ozonization<br />

step combined with downstream granulated acti vated<br />

carbon filter or a downstream biological treatment<br />

step seem to be the most practicable alter native for the<br />

implementation of a Bavarian pilot plant. Finally, the<br />

selection of a suitable purification process in consideration<br />

of the local conditions of a WWTP should always<br />

be examined in each in dividual case. The decision<br />

making essentially depends on the existing usable process<br />

steps. On the basis of the current state of knowledge,<br />

the back fitting of wastewater treatment plants<br />

(WWTP) with an advanced treatment step/fourth treatment<br />

step such as ozonization or activated carbon is<br />

not mandatory. Nevertheless a back fitting can be<br />

necessary in well founded particular cases.<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

1. Veranlassung und Zielsetzung<br />

Für <strong>die</strong> meisten im <strong>Wasser</strong>kreislauf nachgewiesenen<br />

anthropogenen Spurenstoffe, vor allem Arzneimittelrückstände,<br />

können Kläranlagenabläufe als ein be deutender<br />

Eintragsweg in <strong>die</strong> aquatische Umwelt identifiziert werden<br />

[1–4]. Bislang ist jedoch <strong>die</strong> Daten lage zur Bewertung von<br />

anthropogenen Spurenstoffen und ihren Abbauprodukten<br />

im <strong>Wasser</strong>kreislauf noch unvollständig [5].<br />

Auf europäischer und nationaler Ebene gibt es<br />

mittlerweile Bestrebungen, Umweltqualitätsnormen in Gewässern<br />

auch <strong>für</strong> Arzneimittel rechtlich zu verankern [6]. Bei<br />

Überschreitung <strong>die</strong>ser Qualitätsziele im Gewässer kann <strong>die</strong>s<br />

zukünftig Maßnahmen zur Reduzierung notwendig machen.<br />

So fordert <strong>die</strong> EU-Kommission mit Erweiterung der<br />

<strong>Wasser</strong>rahmenrichtlinie vom 2. Juli 2013 <strong>die</strong> Einführung einer<br />

Überwachungsliste. Das neue Gesetz verweist auf das<br />

Risiko, dass <strong>die</strong> drei weit ver breiteten Arzneistoffe (<strong>die</strong> Hormonpräparate<br />

17alpha-Ethinylestradiol und 17beta-Estradiol<br />

sowie das Schmerzmittel Diclofenac) darstellen [7].<br />

Bayern verfolgt daher eine schrittweise Vorgehensweise<br />

hinsichtlich des Umgangs mit anthropogenen<br />

Spurenstoffen und der Frage der Notwendigkeit einer<br />

vierten Reinigungsstufe. Die Wahl der Maßnahmen zur<br />

Reduktion von Mikroverunreinigungen ist abhängig<br />

von zu berücksichtigenden Eintragspfaden in <strong>die</strong><br />

Gewässer. Eine vierte Reinigungsstufe („End-of-Pipe-<br />

Maßnahme“) kann als einer der Nachklärung nachgeschalteten<br />

Verfahrensstufe (im Anschluss an <strong>die</strong> konventionelle<br />

<strong>Abwasser</strong>reinigung) <strong>für</strong> eine weitergehende<br />

Reduzierung von Spurenstoffen im <strong>Abwasser</strong> <strong>die</strong>nen.<br />

Bestandteil der bayerischen Strategie im Umgang<br />

mit anthropogenen Spurenstoffen war das Projekt<br />

„Mikroverunreinigungen in oberirdischen Gewässern: Ermittlung<br />

des Handlungsbedarfs bei kommunalen Kläranlagen“<br />

[8]. Hierzu wurde ein georeferenziertes Modell <strong>für</strong> das gesamte<br />

bayerische Fließgewässernetz so aufbereitet, dass<br />

es <strong>die</strong> räumliche Konzentrationsverteilung <strong>für</strong> ausgewählte<br />

anthropogene Spurenstoffe in allen Gewässerabschnitten<br />

<strong>für</strong> den mittleren Abfluss und bei Bedarf <strong>für</strong> den Niedrigwasserabfluss<br />

simulieren und darstellen kann [8]. Auf <strong>die</strong>se<br />

Weise lassen sich mögliche Belastungsschwerpunkte, bei<br />

denen ggf. Handlungs bedarf bestehen könnte, prognostizieren<br />

und notwendige Messprogramme zur Überprüfung<br />

effizient durchführen [8]. Als wichtiges Ergebnis der<br />

Modellierung lässt sich festhalten, dass in Fließgewässerabschnitten<br />

mit hohem <strong>Abwasser</strong>anteil <strong>für</strong> bestimmte Arzneimittel<br />

umweltrelevante Konzentrationen im Gewässer<br />

prognostiziert werden. Eine generelle Notwendigkeit, Kläranlagen<br />

ab einer bestimmten Ausbaugröße landesweit<br />

mit einer vierten Reinigungsstufe nachzurüsten ergibt sich<br />

aufgrund der bisherigen Ergebnisse aber nicht. Es ist jedoch<br />

nicht ausgeschlossen, dass in begründeten Einzelfällen<br />

eine Nachrüstung erforderlich werden kann [9].<br />

Aufbauend auf den Ergebnissen der Modellierung<br />

wurde 2012 ein Messprogramm zur Überprüfung der im<br />

Modell prognostizierten Belastungsschwerpunkte durch<br />

das Bayerische Landesamt <strong>für</strong> Umwelt (LfU) und den<br />

<strong>Wasser</strong>wirtschaftsämtern durchgeführt [10]. Ergänzend<br />

hierzu wurden bestehende Kenntnisse zur vierten<br />

Rei nigungsstufe zusammengetragen. Das Projekt<br />

„Be wertung vorhandener Technologien <strong>für</strong> <strong>die</strong> Elimination<br />

anthropogener Spurenstoffe auf kommunalen Kläranlagen“<br />

wurde vom Bayerischen Landesamt <strong>für</strong> Umwelt beauftragt<br />

und durch das Bayerische Staatsministerium<br />

<strong>für</strong> Umwelt und Gesundheit (StMUG) finanziert.<br />

Derzeit existiert keine kommunale bayerische Kläranlage<br />

mit einer vierten Reinigungsstufe. Daher sind <strong>die</strong> betrieblichen<br />

Erfahrungen mit einer vierten Reinigungsstufe<br />

in Bayern, <strong>die</strong> Kenntnisse zum Eliminations verhalten und<br />

den Auswirkungen auf das Gewässer kaum vorhanden.<br />

Ziel der Stu<strong>die</strong> war, <strong>für</strong> Bayern eine umsetzbare Lösung einer<br />

vierten Reinigungsstufe zu erarbeiten. Hierzu wurden<br />

verschiedene Technologien, <strong>die</strong> sich derzeit in Deutschland<br />

und in der Schweiz im Einsatz befinden, hinsichtlich<br />

Reinigungsleistung, Wirtschaftlichkeit und Einsatzfähigkeit<br />

verglichen und daraus eine Vorgehensweise (Erarbeitung<br />

einer Vorzugslösung) <strong>für</strong> Bayern abgeleitet. Dabei wurden<br />

<strong>die</strong> speziellen Randbedingungen in Bayern berücksichtigt.<br />

2. Methoden<br />

Im Hinblick auf <strong>die</strong> Zielsetzung des Vorhabens wurden in<br />

einer umfangreichen Literaturrecherche überwiegend <strong>die</strong><br />

verschiedenen nachgeschalteten Filtrationsverfahren<br />

(Nanofiltration (NF), Umkehrosmose (UO)), Adsorptionsverfahren<br />

(Pulveraktivkohle (PAK) und Filtration über<br />

granulierte Aktivkohle (GAK)) und Oxidationsverfahren<br />

(Ozon) näher betrachtet. Grundlage <strong>für</strong> <strong>die</strong> Zusammenstellung<br />

der bereits gewonnenen Erfahrungen und<br />

Erkenntnisse zu den genannten Reinigungstechnologien<br />

sind veröffentlichte Forschungsberichte, Machbarkeitsstu<strong>die</strong>n<br />

und Projektsteckbriefe. An <strong>die</strong>ser Stelle wird<br />

u. a. auf folgende Literaturstellen ver wiesen (Auszug der<br />

untersuchten Literaturstellen): [11–25].<br />

Aktuelle Forschungsvorhaben, Erläuterungsberichte<br />

zu geplanten vierten Reinigungsstufen und<br />

Betriebs erfahrungen aus der Schweiz sowie der<br />

Bundesländer Baden-Württemberg und Nordrhein-<br />

Westfalen wurden systematisiert und überschaubar<br />

zusammengefasst. Eine Zusammenstellung der Literaturerhebungen<br />

ist im Abschlussbericht unter:<br />

http://www.unibw.de/ifw/swa/Forschungsvorhaben<br />

zu finden. Zusätzlich können unter nachfolgendem<br />

Link, Steckbriefe zu nationalen und internationalen<br />

Projekten und Forschungsvorhaben zum Thema Elimination<br />

von Mikroschadstoffen in Gewässern downgeloaded<br />

werden: http://www.masterplan-wasser.nrw.de<br />

Um gesicherte Kenntnisse über den Betrieb von<br />

Technologien zur Reduzierung von Mikroverunreinigung<br />

zu erlangen, wurden Kläranlagen mit einer vierten<br />

Reinigungsstufe in Baden-Württemberg und Nord-<br />

Rhein-Westfalen untersucht und <strong>die</strong> wichtigsten Daten<br />

vor Ort erhoben. Im Zeitraum von August bis Oktober<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 649


| FACHBERICHTE<br />

|<br />

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

2012 wurden 13 Kläranlagen analysiert. Eine Übersicht<br />

der untersuchten Kläranlagen ist in Tabelle 1 zu finden.<br />

Zum damaligen Zeitpunkt (2012) war eine vor-Ort-<br />

Erhebung von Schweizer Kläranlagen mit einer vierten<br />

Reinigungsstufe nicht möglich, da <strong>die</strong> Ozonungsversuche<br />

auf den Kläranlagen Regensdorf und Lausanne<br />

zu dem Zeitpunkt schon abgeschlossen waren.<br />

Zur besseren Übersicht wurden im Rahmen der Datenerhebung<br />

bzw. Bestandsanalyse u. a. folgende Daten zu<br />

den einzelnen Kläranlagen dokumentiert und in einem<br />

Datenblatt zusammengefasst:<br />

••<br />

Veranlassung <strong>für</strong> <strong>die</strong> Umsetzung einer vierten<br />

Reinigungsstufe,<br />

Angeschlossene EW, Indirekteinleiter,<br />

Planer, Anlagenbauer, wissenschaftliche Begleitung,<br />

Zuflussmenge Trockenwetter und Regenwetter,<br />

••<br />

Auslegung und Ausführung der konventionellen<br />

Verfahrensstufen der Kläranlage,<br />

Tabelle 1. Kläranlagenstandorte mit einer vierten Reinigungsstufe in Deutschland (Stand Oktober 2012).<br />

Kläranlage EW Status Verfahren<br />

Mannheim 725 000 Betrieb, Teilstrombehandlung PAK<br />

Böblingen-Sindelfingen 250 000 Betrieb PAK<br />

Kressbronn 30 000 Betrieb PAK<br />

Stockach 48 000 Betrieb PAK<br />

Lautlingen 36 000 Betrieb PAK (Entfärbung)<br />

Albstadt-Ebingen 150 000 Betrieb PAK (Entfärbung)<br />

Hechingen 57 200 Betrieb PAK (Entfärbung)<br />

Bad Sassendorf 13 000 Betrieb Ozon<br />

Obere Lutter 380 000 Betrieb (nicht alle Filterzellen) GAK<br />

Hünxe 8 800 Betrieb MBR<br />

Buchenhofen 600 000 Betrieb (nicht alle Filterzellen) Filtration mit PAK<br />

Schwerte 50 000 Betrieb Ozon + PAK<br />

Düren 310 000 Betrieb (nicht alle Filterzellen) GAK<br />

Duisburg 30 000 Betrieb Ozon<br />

Neu-Ulm 445 000 im Bau PAK<br />

Ravensburg 170 000 im Bau PAK<br />

Neuss-Ost 280 000 Vorplanung/Machbarkeit PAK/GAK<br />

Gütersloh 150 600 Vorplanung/Machbarkeit GAK<br />

Bad Oeynhausen 80 000 Vorplanung/Machbarkeit PAK, GAK, Ozon<br />

Lage 125 000 Vorplanung/Machbarkeit PAK/GAK<br />

Lahr 100 000 Planung evtl. Tuchfiltration<br />

Karlsruhe 875 000 Planung<br />

Stuttgart 1 200 000 Planung<br />

Dülmen 55 000 Planung PAK<br />

Ruhleben Pilotanlage (Versuche abgeschlossen) Ozon und H 2 O 2<br />

Waldbröl 800 Pilotanlage (Versuche abgeschlossen) MBR, NF, UO, O 3 , PAK<br />

Erklärung<br />

PAK<br />

GAK<br />

NF<br />

UO<br />

MBR<br />

O 3<br />

Pulveraktivkohle<br />

granulierte Aktivkohle<br />

Nanofiltration<br />

Umkehrosmose<br />

Membranbelebungsreaktor<br />

Ozon<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

••<br />

Chemisch-physikalische Parameter (Zulauf und<br />

Ablauf) bzw. <strong>Abwasser</strong>eigenschaften,<br />

••<br />

Prozesskette und Verfahrenstechnik der vierten<br />

Reinigungsstufe,<br />

•<br />

Betriebsmittel (Art der Aktivkohle),<br />

•<br />

• Betriebsweise, Steuerung- und Regelungsstrategie,<br />

• Bemessungsparameter der vierte Reinigungsstufe<br />

(Zufluss, PAK-Dosierung, Ozondosis, Kontaktzeiten,<br />

Filtergeschwindigkeit),<br />

••<br />

Eliminationsraten <strong>für</strong> bestimmte Spurenstoffe,<br />

••<br />

Kosten (Investitionskosten, Betriebskosten),<br />

Personalaufwand,<br />

•<br />

• Beobachtungen und Besonderheiten während des<br />

Betriebes.<br />

Die Datenblätter und <strong>die</strong> detaillierten Informationen zu<br />

den untersuchten Kläranlagen können aufgrund des<br />

Datenschutzes nicht veröffentlicht werden.<br />

Abschließend erfolgten <strong>die</strong> Auswertung der gesammelten<br />

Informationen sowie <strong>die</strong> Entwicklung von<br />

Empfehlungen <strong>für</strong> eine Umsetzung auf bayerischen<br />

Kläranlagen. Für eine umfassende Bewertung wurden<br />

<strong>die</strong> Erkenntnisse und Ergebnisse aus den Forschungsprojekten<br />

(labortechnisch, halbtechnisch und großtechnisch),<br />

den Konzept- und Machbarkeitsstu<strong>die</strong>n sowie<br />

den Anlagenbesichtigungen und Betriebserfahrungen<br />

hinsichtlich folgender Kriterien zusammengefasst:<br />

••<br />

Wirtschaftlichkeit (Kostenbetrachtungen,<br />

Energieverbräuche),<br />

••<br />

Eliminationsleistung (gegenüber ausgewählten<br />

Leitsubstanzen),<br />

••<br />

Betriebsstabilität (Einflussgrößen auf <strong>die</strong><br />

Verfahrenstechnik und den Eliminationsprozess),<br />

••<br />

Anwendbarkeit (Handhabung, betrieblicher<br />

Aufwand, Sicherheitsvorkehrungen).<br />

Bei der Betrachtung und Beurteilung der Verfahren<br />

wurden unterschiedliche Einflussgrößen, wie:<br />

••<br />

<strong>Abwasser</strong>menge, hydraulische Verhältnisse und<br />

Kläranlagengröße,<br />

Rohwassercharakteristik,<br />

••<br />

Charakteristik des Einzugsgebietes,<br />

••<br />

Bauliche und infrastrukturelle Kapazitäten<br />

(Freiflächen, Becken) sowie Verfahrenstechnik,<br />

Design und Betriebsweise der Kläranlage,<br />

••<br />

Methode der Wirtschaftlichkeitsberechnung<br />

(Kostenvergleich, Amortisation, Kapitalwertmethode),<br />

••<br />

Übertragbarkeit/Vergleichbarkeit der ermittelten<br />

Energieverbrauchswerte und Kostenangaben,<br />

berücksichtigt.<br />

Weiterhin wurde im Verlauf des Projektes ein allgemeines<br />

Bewertungsschema <strong>für</strong> <strong>die</strong> Verfahrensauswahl<br />

erstellt. Dieses kann insbesondere dann angewendet<br />

werden, wenn ein begründeter Handlungsbedarf hinsichtlich<br />

des Gewässerschutzes besteht und eine vierte<br />

Reinigungsstufe als „End-of-Pipe-Maßnahme“ näher<br />

betrachtet werden soll.<br />

Um bei einer Implementierung einer vierten<br />

Reinigungsstufe auf einer kommunalen Kläranlage,<br />

Aussagen und Empfehlungen <strong>für</strong> das am besten geeignete<br />

Verfahren zur Spurenstoffelimination machen zu<br />

können, muss im Vorfeld eine ganzheitliche Bestandsanalyse<br />

der Kläranlage im Zuge einer Einzelfallbetrachtung<br />

unter Berücksichtigung der anlagen- und ortsspezifischen<br />

Randbedingungen durchgeführt werden.<br />

Diese Informationen und Grundlagen bilden neben der<br />

zu definierenden Ziel- und Aufgabenstellung <strong>die</strong> Voraussetzung<br />

<strong>für</strong> eine genauere Variantenuntersuchung.<br />

So sind im Vorfeld u. a. folgende Fragen zu klären:<br />

Welche Reinigungsleistung muss erfüllt werden?<br />

Welche Substanzen sind zu eliminieren?<br />

••<br />

Ist <strong>die</strong> <strong>Abwasser</strong>abgabefreiheit ein Ziel?<br />

••<br />

Welche Kapazitäten und freie Peripherien bzw.<br />

Anlagenkomponenten können <strong>für</strong> eine zusätzliche<br />

Reinigungsstufe genutzt werden?<br />

Die Auswahl des an einem bestimmten Kläranlagenstandort<br />

geeigneten Verfahrens hängt im Wesentlichen<br />

von den vorhandenen nutzbaren Verfahrensstufen ab.<br />

Die Anlagengröße, <strong>die</strong> Kläranlageninfrastruktur und <strong>die</strong><br />

Peripherie (Leitungen, Pumpwerke, Becken etc.) sind<br />

dabei besonders zu berücksichtigen. Für bereits erprobte<br />

Verfahren (PAK) kann auf eine halbtechnische Pilotierung<br />

verzichtet werden, dennoch sind Vorversuche im<br />

Labor (Adsorptionsversuche <strong>für</strong> <strong>die</strong> Wahl der Aktivkohle)<br />

empfehlenswert. Für eine großtechnische Umsetzung<br />

einer vierten Reinigungsstufe können <strong>die</strong> Ergebnisse<br />

von Variantenuntersuchungen als entscheidende Grundlage<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Festlegung der Ausführungsprojekte herangezogen<br />

werden. Im Rahmen der Entscheidungsfindung<br />

kann <strong>die</strong> in Tabelle 2 dargestellte Bewertungsmatrix<br />

angewendet werden. Nach Abschluss des Scorings wird<br />

das Verfahren mit der höchsten Punktzahl empfohlen.<br />

Folgende Punktewertung wird vorgeschlagen:<br />

Punktewertung<br />

−−<br />

1 = schlecht<br />

−−<br />

2 = ausreichend<br />

−−<br />

3 = befriedigend<br />

−−<br />

4 = gut<br />

−−<br />

5 = sehr gut<br />

Darüber hinaus können <strong>die</strong> einzelnen Bewertungskriterien<br />

entsprechend der Zielsetzung mit einem<br />

Wichtungsfaktor versehen werden.<br />

3. Ergebnisse der Stu<strong>die</strong><br />

Beim biologischen Abbau werden <strong>die</strong> Substanzen durch<br />

Mikroorganismen biochemisch umgesetzt. Da <strong>die</strong> meisten<br />

Mikroverunreinigungen in sehr geringen Konzentrationen<br />

vorliegen, ist es unwahrscheinlich, dass sie gezielt<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 651


| FACHBERICHTE<br />

|<br />

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

Tabelle 2. Bewertungsalgorithmus – vierte Reinigungsstufe.<br />

Bewertungsalgorithmus – vierte Reinigungsstufe<br />

Bestandsanalyse, Ermittlung und Festlegung der standortspezifischen Rahmenbedingungen<br />

A)<br />

B)<br />

C)<br />

D)<br />

• Hydraulische Verhältnisse (Zufluss, Einleiter, Trenn- oder Mischsystem)<br />

• Kläranlagenstandort<br />

• Charakterisierung des Einzugsgebietes (Vorfluter, Eintragspfade, zeitliche + räumliche Konzentrationsverteilung von Spurenstoffen)<br />

• Kläranlageninfrastruktur (Verfahrensstufen, Performance, Design, Verfahrenstechnik, vorhandene Kapazitäten)<br />

• Entwicklung von Gewerbe und Industrie<br />

• Demografische Entwicklung im Einzugsgebiet<br />

• Klimatische Rahmenbedingungen (z. B. Niederschlagsverhältnisse)<br />

Vorplanung – Abschätzung des Handlungsbedarfes<br />

• Wahl der Verfahren zur Elimination von Spurenstoffen<br />

• Ermittlung der Stoffflüsse und Festlegung der Betriebsparameter (z. B. Zufluss, Dosierung, Kontaktzeiten)<br />

• Dimensionierung - Bemessung der Verfahrensstufen<br />

Ermittlung der Kosten – Wirtschaftlichkeitsbetrachtung<br />

Prüfung der erforderlichen Aufwendungen (bautechnische Maßnahmen) und Berechnung der Investitions- sowie Betriebskosten als Jahreskosten,<br />

einwohnerspezifische Jahreskosten bzw. mengenspezifische Jahreskosten sowie Festlegung der Nutzungsdauer der Systemkomponenten.<br />

Prüfung der Bewertungskriterien und Ermittlung der Zahlenwerte <strong>für</strong> <strong>die</strong> jeweiligen in Frage kommenden (Anwendungsfall)<br />

Verfahrensvarianten<br />

1. Bewertungskriterium Ökonomie<br />

Investitionskosten<br />

Jahreskosten<br />

Betriebskosten (Strom, Personal, Wartung und Instandhaltung, Entsorgung)<br />

Nutzungsdauer der Systemkomponenten<br />

Kostenveränderungen - Kosteneffizienz (<strong>Abwasser</strong>abgabefreiheit)<br />

Energiebilanzänderung - Steigerung der Energieeffizienz<br />

2. Bewertungskriterium Aufwand – Technik - Betrieb<br />

Bautechnischer Aufwand (Neubau oder Nutzung von vorhandenen Kapazitäten)<br />

Auslastungsgrad der vierten Reinigungsstufe<br />

Personeller Einsatz - Inbetriebnahme - Betriebsüberwachung<br />

Wartung, Reparaturen und Instandhaltung<br />

Monitoring und Überwachung<br />

Aufwand <strong>für</strong> Steuerung - Regelung - Messung<br />

Betriebssicherheit, Redundanzen<br />

3. Bewertungskriterium Ökologie<br />

Reinigungsleistung Mikroverunreinigungen<br />

Desinfektion<br />

Reststoffanfall - Entsorgung<br />

Auswirkung auf <strong>die</strong> Luft - Emissionen<br />

Auswirkung auf <strong>die</strong> Gewässer - Transformationsprodukte<br />

Auswirkung auf den Boden - Schadstoffeintrag<br />

Auswirkung auf Flora u. Fauna - Toxikologie<br />

Auswirkung Landschaft (Veränderung Landschaft)<br />

Belastungsdauer - Impact (kontinuierlich, diskontinuierlich, temporär)<br />

4. Bewertungskriterium Ressourcenverbrauch<br />

Energiebedarf <strong>für</strong> <strong>die</strong> vierte Reinigungsstufe<br />

Erforderliche Grundfläche und Baumaterial <strong>für</strong> <strong>die</strong> technischen Anlagen<br />

Roh- und Trinkwasserbedarf <strong>für</strong> <strong>die</strong> technischen Anlagen<br />

Betriebsmittelbedarf <strong>für</strong> <strong>die</strong> vierte Reinigungsstufe (z. B. FM/FHM)<br />

Ressourcenverbrauch <strong>für</strong> Betriebsmittelherstellung (z. B. PAK, GAK oder Sauerstoff)<br />

5. Bewertungskriterium soziale Aspekte<br />

Be<strong>die</strong>nungskomfort<br />

Eigenverantwortung<br />

Systemumstellung<br />

Planungssicherheit, Referenzen<br />

Technischer Entwicklungsstand/Forschungsbedarf – Stand des Wissens<br />

Punkte<br />

Punkte<br />

Punkte<br />

Punkte<br />

Punkte<br />

Punkte gesamt<br />

Punkte gesamt<br />

Punkte gesamt<br />

Punkte gesamt<br />

Punkte gesamt<br />

Mai 2014<br />

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


<strong>Abwasser</strong>behandlung | FACHBERICHTE |<br />

ab gebaut und somit als Substrat genutzt werden [11].<br />

Durch ein hohes Schlammalter kann <strong>die</strong> Adsorptionskapazität<br />

des Schlammes erhöht werden. Somit ist <strong>die</strong><br />

Sorption an Schlamm <strong>für</strong> lipophile Arznei- und Haushalts-/Pflegemittel<br />

und solche mit positiv geladenen<br />

funktionellen Gruppen ein wichtiger Eliminationsschritt<br />

aus dem <strong>Abwasser</strong>. Eine kaska<strong>die</strong>rte Bauweise und <strong>die</strong><br />

Minimierung der Rückführung/Kreislaufführung können<br />

den Abbau von Mikroverunreinigung begünstigen [26].<br />

Allgemein kann festgehalten werden, dass in der Kläranlage<br />

<strong>für</strong> viele Stoffe ein Teilabbau stattfindet, <strong>die</strong> Stoffe<br />

i. d. R. aber nicht vollständig mineralisiert, sondern lediglich<br />

transformiert werden [11]. Angaben in der Literatur<br />

und Messungen auf Kläranlagen zeigen, dass <strong>für</strong> eine<br />

weitergehende Verminderung bzw. ge zielte Reduktion<br />

von Mikroverunreinigungen das konventionelle Belebungsverfahren<br />

nicht ausreichend ist [11], [12], [18], [27].<br />

Auch <strong>die</strong> Mikrofiltration, wie sie z. B. beim Membranbelebungsverfahren<br />

eingesetzt wird, weist ein unzureichendes<br />

Rückhaltevermögen <strong>für</strong> Spurenstoffe auf.<br />

Die untersuchten Verfahren (Nanofiltration, Umkehrosmose,<br />

Pulveraktivkohle, granulierte Aktivkohle, Ozonung)<br />

können Mikroverunreinigungen in erheblichem Umfang aus<br />

dem kommunalen <strong>Abwasser</strong> entfernen. Die nachgeschaltenen<br />

Filtrationsverfahren, wie Nanofiltration und Umkehrosmose,<br />

scheiden aufgrund der derzeitigen Unwirtschaftlich-<br />

Tabelle 3. Vergleich der verschiedenen Kostenangaben aus Literatur und Praxis <strong>für</strong> Adsorptionsverfahren (Stand Januar 2013).<br />

Kläranlage<br />

- Betrieb<br />

- Bau<br />

- großtechnische Versuche<br />

Bemerkung<br />

Spezifische Kosten<br />

Kressbronn-Langenargen 30 000 EW (PAK-Anlage) 0,08 Euro/m 3 5,50 Euro/E*a<br />

Stockacher Aach 48 000 EW (PAK-Anlage) 0,07 Euro/m 3 5,90 Euro/E*a<br />

Mannheim<br />

Teilstrombehandlung, 145 000 EW<br />

(PAK-Anlage)<br />

0,051 Euro/m³ 2,13 Euro/E*a<br />

Böblingen Sindelfingen 250 000 EW (PAK-Anlage) 0,046 Euro/m 3 2,00 Euro/E*a<br />

Neu-Ulm<br />

Buchenhofen<br />

Düren Merken<br />

Obere Lutter<br />

440 000 EW (PAK-Anlage)<br />

700 000 EW<br />

(PAK-Anlage), Teilstrombehandlung<br />

310 000 EW<br />

(GAK-Anlage, verschiedene Bettvolumina)<br />

380 000 EW<br />

(GAK-Anlage, Bettvolumina 9000)<br />

0,013 Euro/m 3 (Betriebskosten<br />

ohne <strong>Abwasser</strong>abgabe)<br />

5,00 Euro/E*a<br />

0,037 Euro/m 3 Betriebskosten<br />

<strong>für</strong> PAK-Dosierung zur Flockungsfiltration<br />

0,015 Euro/m 3 – 0,093 Euro/m 3<br />

0,06 Euro/m 3<br />

Machbarkeitsstu<strong>die</strong>n, Planung Bemerkung Spezifische Kosten<br />

Kläranlage Neuss-Ost [20]<br />

PAK-Anlage mit Filter<br />

(verschiedene Varianten)<br />

0,047 Euro/m 3 – 0,086 Euro/m 3<br />

Kläranlage Gütersloh-Putzhagen GAK-Anlage (verschiedene Varianten) 0,06 Euro/m³ – 0,20 Euro/m³<br />

Kläranlage Bad Oeynhausen<br />

PAK und GAK-Anlage<br />

(verschiedene Verfahren)<br />

0,046 Euro/m³ – 0,064 Euro/m³<br />

Kläranlage Lage GAK-Anlage (125 000 EW) 0,09 Euro/m 3<br />

Kläranlage Dülmen GAK-Anlage (55 000 EW) 0,06 Euro/m 3<br />

Literatur und Stu<strong>die</strong>n Bemerkung Spezifische Kosten<br />

Metzger (u. a. in [22])<br />

Pinnekamp (u. a. in [24])<br />

Bemessungsbeispiele <strong>für</strong> Kläranlagen<br />

> 50 000 bis 100 000 EW<br />

PAK-Anlage, Kostenbetrachtung<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> normierte Modellkläranlage<br />

(verschiedene Varianten)<br />

0,05 Euro/m 3 – 0,075 Euro/m 3 5 – 7 Euro/E*a<br />

0,12 Euro/m 3 – 0,18 Euro/m 3<br />

Fahlenkamp (u. a. in [18]) 0,08 Euro/m 3 – 0,09 Euro/m 3<br />

Hunziker [21]<br />

PAK-Anlage, unterschiedliche Anlagengrößen<br />

und verschiedene Varianten<br />

0,1 Euro/m 3 – 0,47 Euro/m 3<br />

Mai 2014<br />

<strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong> 653


| FACHBERICHTE<br />

|<br />

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

Tabelle 4. Kostenangaben <strong>für</strong> Ozonung (Stand, Januar 2013).<br />

Kläranlage<br />

- Betrieb<br />

- Bau<br />

- Pilotversuche (großtechnisch)<br />

Regensdorf (CH)<br />

Berlin-Ruhleben [12]<br />

Lausanne (CH)<br />

Wien (KomOzon)<br />

Duisburg<br />

Bemerkung<br />

großtechnische Umsetzung,<br />

Q max = 900 m 3 /h, Q Mittel = 450 m 3 /h<br />

halbtechnische Pilotanlage am Klärwerk<br />

Berlin-Ruhleben (2 m 3 /h)<br />

mittlerer Durchfluss<br />

von 60 L/s und 500 L/(E*d)<br />

in Abhängigkeit von der Ozondosis,<br />

dem einwohnerspezifischen TOC-Wert<br />

und dem DOC im Ablauf<br />

bezogen auf <strong>die</strong> Jahres-Schmutzwassermenge<br />

von 1 200 000 m³/a<br />

Spezifische Kosten<br />

0,06 Euro/m 3 bis 0,07 Euro/m 3 Jahreskosten<br />

+ 0,02 Euro/m 3 operationelle Kosten<br />

0,013 Euro/m 3 bis 0,028 Euro/m 3<br />

0,19 Euro/m 3 , 0,12 Euro/m 3<br />

ohne Sandfilter<br />

34 Euro/(E*a)<br />

0,046 Euro/m 3 – 0,12 Euro/m 3 0,32 Euro/E*a –<br />

0,86 Euro/E*a<br />

0,12 Euro/m 3 (zusätzlich fallen Energiekosten<br />

(Sauerstoffherstellung) von 0,01 bis 0,02 Euro/m 3 an)<br />

Machbarkeitsstu<strong>die</strong>n, Planung Bemerkung Spezifische Kosten<br />

Bad Oeynhausen 80 000 EW 0,0435 Euro/m³<br />

Literatur und Stu<strong>die</strong>n Bemerkung Spezifische Kosten<br />

Abegglen (u. a. in [4, 11])<br />

Beier [14]<br />

Fahlenkamp [18]<br />

unterschiedliche Ausbaugrößen und dosierte<br />

Ozonmenge, mit und ohne Sandfilter<br />

verschiedene Ausbaugrößen<br />

(mit und ohne Sandfilter)<br />

Auslegungsgröße zwischen<br />

85 000 – 385 000 m 3 /d<br />

täglicher mittlerer Trockenwetterabfluss<br />

0,04 – 0,163 Euro/m 3<br />

0,02 – 0,2 Euro/m 3<br />

0,02 – 0,065 Euro/m³<br />

Pinnekamp [24] Modellkläranlage mit 100 000 EW 0,05 Euro/m³<br />

keit und Entsorgungsproblematik (anfallende Konzentrate)<br />

<strong>für</strong> eine großtechnische Anwendung jedoch aus.<br />

Für eine großtechnische Umsetzung werden <strong>die</strong><br />

Adsorptions- und Oxidationsverfahren empfohlen. Je nach<br />

Randbedingungen können das PAK-Verfahren, <strong>die</strong> GAK-<br />

Filtration oder <strong>die</strong> Ozonung eingesetzt werden. Darüber<br />

hinaus sind Verfahrenskombinationen ebenfalls möglich.<br />

Die in der ausgewerteten Literatur (u. a. in [11] bis<br />

[25, 28]) angegebenen spezifischen Kosten schwanken<br />

aufgrund unterschiedlicher, nicht immer nachvollziehbarer<br />

Berechnungsannahmen stark. Grundsätzlich<br />

lässt sich festhalten, dass PAK, GAK und Ozonung<br />

bezüglich der spezifischen Jahreskosten vergleichbar sind.<br />

Die spezifischen Behandlungskosten können bei PAK-<br />

Verfahren mit 0,01 – 0,47 Euro/m³ angegeben werden.<br />

Die Kostenangaben <strong>für</strong> Adsorptionsverfahren mit GAK<br />

variieren zwischen 0,015 – 0,32 Euro/m 3 . Für <strong>die</strong> Ozonung<br />

liegen <strong>die</strong> spezifischen Kosten im Mittel zwischen<br />

0,01 und 0,3 Euro/m 3 . Kostenunterschiede ergeben sich<br />

insbesondere in Abhängigkeit von der Anlagengröße<br />

bzw. der zu behandelnden <strong>Wasser</strong>menge sowie von<br />

bereits vorhandenen, nutzbaren Verfahrensstufen. Ein<br />

Vergleich der verschiedenen Kostenangaben aus<br />

Literatur und Praxis <strong>für</strong> Adsorptionsverfahren sowie<br />

Kostenangaben <strong>für</strong> <strong>die</strong> Ozonung sind in Bild 1 und<br />

Bild 2 bzw. in Tabelle 3 und Tabelle 4 dargestellt.<br />

Für alle Verfahren ist ein erheblicher zusätzlicher<br />

Energiebedarf erforderlich. PAK-Verfahren sowie <strong>die</strong> GAK-<br />

Filtration benötigen wenig Energie auf der Klär anlage und<br />

haben im Vergleich zur Ozonung weniger Betriebs- und<br />

Überwachungsaufwand. Bei einer ganzheitlichen Betrachtung<br />