Inhalt DVGW-Forschungsgericht W 202304 DVGW-Forschungsbericht W 202304 befasst sich mit der Untersuchung der PFAS-Elimination mittels kapillarer Nanofiltration. Hierfür werden zunächst die optimalen Betriebsparameter mit Hilfe eines Labor-Teststands ermittelt und anschließend im Rahmen von Untersuchungen mit halbtechnischen Anlagen er-probt. Es werden Aussagen zum Rückhalt von PFAS und ausgewählten Ionen, möglicher Betriebsweisen und Ausbeuten, resultierende Filtrat- und Konzentratbeschaffenheiten und das Erfordernis des Einsatzes von Antiscalant sowohl im Labor- als auch im Langzeitbetrieb erzielt. Für den Vergleich von kapillaren und flachen NF-Membranen werden entsprechende Labor-tests mit unterschiedlichen Membrantypen durchgeführt. Die Standorte für die halbtechnischen Untersuchungen wurden basierend auf der Rohwasser-beschaffenheit ausgewählt. Ziel ist es, aus dem Forschungsvorhaben gewonnene Erkennt-nisse auch auf andere Wasserversorger und Standorte übertragen zu können. Inhaltsverzeichnis Einleitung und Beschreibung des Vorhabens 1.1 Ausgangslage und Anlass 1.2 Fragestellung und Zielsetzung 1.3 Stand von Wissenschaft und Technik 2 Theoretische Grundlagen 2.1 Per- und Polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) 2.2 Membranverfahren 3 Modellstandorte 3.1 Standort 4 Laborversuche 4.1 Laborteststände 4.2 Getestete Membranen 4.3 Versuchsdurchführungen 4.4 Ergebnisse der Laborversuche 5 Halbtechnische Pilotversuche 6 Auswertung und Diskussion 6.1 Vergleich der Pilotierungen 6.2 Vergleich Laborversuche und halbtechnische Versuche 6.3 Energie- und Chemikalienbedarf 7 Fazit und Ausblick 8 Literaturverzeichnis 9 Abbildungsverzeichnis 10 Tabellenverzeichnis Anhang   DVGW-Forschungsbericht W 202304 kaufen Sie können den DVGW-Forschungsbericht W 202304 als PDF-Datei zum sofortigen Download kaufen.

Inhalte DVGW-Forschungsbericht W 202425 Vor dem Hintergrund der teilweisen Öffnung der TrinkwV wird im DVGW-Forschungsbericht W 202425 das Praxiswissen bestehender Anlagen aufgenommen. Zusätzlich wurden Temperatursimulationen durchgeführt, um mögliche Energiedefizite bei den Endverbrauchern infolge des Wärmeentzugs abzuschätzen. Darauf aufbauend wurden CO2-Emissionen bilanziert. Zur Aufnahme von Praxiserfahrungen wurden drei bestehende Wärmenutzungsanlagen deutscher Wasserversorger untersucht, die jeweils der Eigenbedarfsdeckung dienen. Das Trinkwasser wird aus einer Druckleitung entnommen und nach dem Wärmeentzug zurück gespeist. Die Anlagen basieren auf einem Bypass mit Plattenwärmetauscher, einem Niederdruck-Sicherheitskreislauf zur hydraulischen Entkopplung und einer elektrischen Wärmepumpe. Die Wärmeleistung dieser kleintechnischen Anlagen lag unter 100 kW. Die praktischen Erfahrungen zeigen, dass die Wärmenutzung aus Trinkwasser umsetzbar, aber mit entsprechendem technischem Aufwand verbunden ist. Im zweiten Projektteil wurden theoretische Betrachtungen zu großtechnischen Trinkwasser-Wärmepumpenanlagen durchgeführt. Grundlage war die Annahme, dass die Temperatur des gesamten Trinkwasserdurchflusses um bis zu 5 K abgesenkt wird. Diese Annahme trifft nach Einschätzung der Autoren in der Regel nicht auf die kleintechnischen Eigenbedarfsanlagen zu, erscheint jedoch im Kontext einer potenziellen Vermarktung der Wärme denkbar. Groß-technischen Anlagen sind derzeit nur innerhalb der engen Grenzen von § 13 Absatz 6 der aktuellen TrinkwV genehmigungsfähig. Derzeit werden in Deutschland keine derartigen Anlagen betrieben, weshalb auf theoretische Szenarien zurückgegriffen werden muss. Zunächst wurden Temperatursimulationen durch die RBS Wave GmbH durchgeführt, um die Auswirkungen einer Absenkung der Einspeisetemperatur auf die Wassertemperaturen im Ver-teilungsnetz zu quantifizieren. Es wurde gezeigt, dass eine Absenkung der Einspeisetemperatur zu einer Reduktion der Wassertemperaturen bei den Abnehmern führen kann. Besonders betroffen sind Abnehmer in relativer Nähe zur Einspeisung, was auf eine geringe Fließdauer zurückgeführt wird. Daraus resultiert ein höherer Energiebedarf bei den Endverbrauchern zur Nacherwärmung des Trinkwassers für die Warmwasseranwendungen. Die Temperatursimulationen für den Sommer zeigten zudem, dass ein Wärmeentzug an der Netzeinspeisung kaum Auswirkung auf periphere Netzbereiche hat, die bei sommerlichen Bodentemperaturen besonders häufig von erhöhten Netztemperaturen betroffen sind. Durch den Einsatz von Trinkwasser-Wärmepumpen besteht grundsätzlich ein Potenzial zur Einsparung von CO2-Emissionen gegenüber konventionellen Heiztechnologien. Das Einsparungspotenzial wird aufgrund des Nacherwärmens durch die Endverbraucher allerdings verringert. Bei Überlegungen zur Umsetzung einer großtechnischen Trinkwasserwärmepumpe, die einen geringen systemischen Trinkwasserwärmenutzungsgrad aufweisen kann und zudem ein potenzielles Risiko für die Wasserbeschaffenheit darstellt, sollten Alternativen geprüft werden. Inhaltsverzeichnis  Einleitung 2 Material und Methoden 2.1 Wärmenutzungsanlagen aus Trinkwasser 2.2 Modellierung der Temperaturabsenkung 2.3 Energie- und CO2-Bilanzierung 3 Ergebnisse 3.1 Wärmenutzungsanlagen aus Trinkwasser 3.1.1 Übersicht 3.1.2 Entnahmekreis/Bypass 3.1.3 Sicherheitskreislauf 3.1.4 Wärmepumpe 3.1.5 Heizkreis 3.1.6 Vergleich der Anlagen 3.1.7 Planung, Genehmigung und Betrieb 3.1.8 Herausforderungen 3.2 Modellierung der Temperaturabsenkung 3.2.1 Netz D 3.2.2 Netz E 3.3 Energie- und CO2-Bilanzierung für Netz D 3.3.1 Energiebilanzierung 3.3.2 CO2-Bilanzierung 4 Zusammenfassung 5 Schlussfolgerungen 6 Literaturverzeichnis 7 Formelverzeichnis 8 Abbildungsverzeichnis 9 Tabellenverzeichnis Anhang   DVGW-Forschungsbericht W 202425 kaufen Sie können den DVGW-Forschungsbericht W 202425 als PDF-Datei zum sofortigen Download kaufen.

Inhalte DVGW-Forschungsbericht W 202218 Der DVGW-Forschungsbericht W 202218 gibt einen umfassenden Einblick in das Thema „europäischer Gebietsschutz“ und leistet Hilfestellungen für die Behandlung der Gebietsschutzbelange in wasserrechtlichen Genehmigungsverfahren. Er ist auf die besonderen Verhältnisse in Grundwasserfördergebieten abgestimmt und richtet sich vor allem an Wasserversorger und externe Gutachter bei der Erstellung des Fachbeitrags zum Gebietsschutz, aber auch an die Fachbehörden bei der Durchführung der FFH-Verträglichkeitsprüfung. Inhaltsverzeichnis Einleitung Rechtliche und fachliche Grundlagen  FFH-Verträglichkeitsprüfung  Wirkungen von Grundwasserentnahmen  Wasserentnahmesensible Lebensräume und Arten  Praxishinweise zur FFH-Verträglichkeitsprüfung in einem Wasserrechtsverfahren  Schlussfolgerungen und Ausblick  Literaturverzeichnis  Gesetze, Verordnungen und EU-Richtlinien  Wortlaut des Artikel 6 der FFH-Richtlinie Abkürzungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Anhang DVGW-Forschungsbericht W 202218 kaufen Sie können den DVGW-Forschungsbericht W 202218 als PDF-Datei zum sofortigen Download kaufen.  

Inhalte DVGW-Forschungsbericht W 202305 Im Projekt „ResilJetzt!“, zusammengefasst im Forschungsbericht W 202305, wurden mögliche Maßnahmen zur Anpassung und Resilienzsteigerung in der Wasserversorgung in Form von Steckbriefen aufgezeigt. Dabei wurde auf Faktoren wie Aufwand, rechtlicher Rahmen, mögliche Herausforderungen und Nachhaltigkeit der Wirkung der jeweiligen Resilienzoption eingegangen. Zudem wurde eine Infrastrukturlandkarte Deutschlands erarbeitet, um exemplarisch auf regionaler Ebene mögliche Engpässe und Anpassungsstrategien analysieren zu können. Mit den erarbeiteten Ergebnissen zielt das Projekt darauf ab, Akteur*innen, wie z. B. Wasserversorgungsunternehmen, Verbände, Kommunen und Behörden zu sensibilisieren, in ihren Planungen zu unterstützen und Entscheidungshilfen für Resilienzoptionen anzubieten. Um die Ergebnisse möglichst praxisnah zu gestalten, wurden sechs Regionalworkshops, jeweils in Kooperation mit einem in der jeweiligen Region ansässigen Wasserversorgungsunternehmen, durchgeführt. Diese konnten die Workshops zum Austausch mit regionalem Akteur*innen in der Wasserwirtschaft zu vor Ort relevanten Themen nutzen. Für ResilJetzt! dienten diese Workshops dazu, sicherzustellen, dass alle wesentlichen Aspekte der erarbeiteten Ergebnisse für ein möglichst breites Spektrum an Wasserversorgungsunternehmen und deren unterschiedlichen Rahmenbedingungen bedacht wurden und die Ergebnisse auch in der Praxis anwendbar sind. In den Workshops wurden die Sicherung der Ressourcenverfügbarkeit, Fernwassernutzung oder Versorgungsverbünde, der regionale Aus-tausch von Akteur*innen der Wasserwirtschaft, Finanzierung von Investitionen, Sicherung und Steigerung personeller Kapazitäten, Anpassung rechtlicher Instrumente sowie die Bewusstseinssteigerung in der Bevölkerung für den Wert von Wasser und Daseinsvorsorge als besonders relevante Resilienzmaßnahmen eingestuft. Inhaltsverzeichnis Einleitung 1.1 Ausgangslage und Anlass 1.2 Fragestellung und Zielsetzung 2 Beschreibung der Arbeitspakete und Methodik 2.1 Darstellung der Wasserengpassregionen 2.2 Analyse der Länderwasserversorgungskonzepte zur Zukunft der Wasserversorgung 2.3 Regionalworkshops und Austausch 2.4 Resilienzoptionen 2.5 Infrastrukturlandkarte der Wasserversorgung Deutschlands 3 Ergebnisse 3.1 3.2 Regionalworkshops 3.3 Steckbriefe zu Resilienzoptionen 4 Schlussfolgerungen und Ausblick 5 Literaturverzeichnis 6 Abbildungsverzeichnis 7 Tabellenverzeichnis Anhang   DVGW-Forschungsbericht kaufen Sie können den DVGW-Forschungsbericht W 202305 als PDF-Datei zum sofortigen Download kaufen.

Inhalte DVGW-Forschungsbericht W 202402 DVGW-Forschungsbericht W 202402 zielt darauf ab, Wasserversorgungsunternehmen bei der strukturierten Auseinandersetzung mit Cloud-Technologien zu unterstützen. Dazu wurden branchenübergreifende Informationen und Anforderungen so aufbereitet, dass sie auf die spezifischen Rahmenbedingungen der Wasserwirtschaft übertrag-bar sind. Zentrales Ergebnis ist eine sog. Orientierungshilfe, die diesem Abschlussbericht als Anhang A beigefügt ist. Sie basiert auf drei wesentlichen Elementen: einem Kriterienkatalog, einer Kreuztabelle und einem Phasenmodell. Der Kriterienkatalog umfasst 21 sicherheitsrelevante Anforderungen, die aus der systematischen Analyse von zehn zentralen Dokumenten – unter anderem vom BSI und UP KRITIS – abgeleitet wurden. Die Kriterien sind in einem einheitlichen Steckbriefformat beschrieben. Die Kreuztabelle verknüpft diese Kriterien mit den zugrunde liegenden Dokumenten und ermöglicht eine gezielte Navigation: Sie zeigt sowohl, welche Dokumente für bestimmte Fragestellungen relevant sind, als auch, welche Kriterien in welchen Quellen behandelt werden. Ergänzend strukturiert ein Phasenmodell den Cloud-Einführungs- und Nutzungsprozess in vier Pha-sen – I. Voraussetzungen schaffen, II. Vorbereitung, III. Nutzung und IV. Ausstieg – und unterstützt somit eine systematische Planung und Umsetzung durch die Zuordnung der 21 Kriterien in diese vier Phasen. Die Orientierungshilfe formuliert keine eigenen oder zusätzlichen Anforderungen an die Wasserversorgung, sondern verweist gezielt auf bestehende, geltende Vorgaben. Sie macht deutlich, dass sich Betreiber von Wasserversorgungssystemen vor der Einführung cloudbasierter Lösungen intensiv mit den relevanten Anforderungen an Informations- und IT-Sicherheit auseinandersetzen müssen. Dabei sind geeignete Maßnahmen zu etablieren, um Informationssicherheitsprobleme vielfältigster Art zu beherrschen. Unmittelbar nach Abschluss dieses Vorhabens wurde von BSI ein überarbeiteter Entwurf des C5-Kriterienkatalogs zur Kommentierung vorgelegt. Sofern im Jahr 2026 eine neue Version des C5-Kriterienkatalogs gültig wird, ist diese Orientierungshilfe entsprechend inhaltlich und fachlich zu überprüfen und ggf. zu überarbeiten. Inhaltsverzeichnis Einleitung und Hintergrund 2 Projektstruktur und Vorgehensweise 2.1 Synopse der relevanten (branchenübergreifenden) Anforderungen zur Nutzung von Cloudtechnologien (AP1) 2.2 Adressatenorientierte Aufbereitung der Anforderungen zur Unterstützung von Entscheidungen (AP2) 2.3 Bereitstellung von Wissen und möglicher Instrumente (AP3) 3 Aggregation der relevanten (branchenübergreifenden) Anforderungen zur Nutzung von Cloudtechnologien (AP1) 3.1 Qualitäts- und Leistungsmerkmale der Wasserversorgung als Spezifika 3.2 Sprachverständnis zwischen der Wasserwirtschaft und der IT/OT 3.3 Definition und Aggregation von sicherheitsbezogenen Kriterien zur Cloudnutzung 3.4 Orientierungshilfe als Werkzeug (Anhang A) 3.5 Exkurs: Identifikation und KI-basierte Auswertung relevanter Dokumente und Leitfäden 4 Adressatenorientierte Aufbereitung der Anforderungen zur Unterstützung von Entscheidungen (AP2) 4.1 Technische und organisatorische Voraussetzungen 4.2 Business Impact von Cloudnutzungen 4.3 Use Case 1: Microsoft 365 in der Wasserwirtschaft – Digitalisierung zwischen Büro und Betrieb 4.4 Use Case 2: Nutzung eines cloudbasierten Prozessleitsystems (PLS) 4.5 Use Case 3: Mobile Instandhaltung und Energieoptimierung 4.6 Use Case 4: Cloudbasiertes Security Operation Center (z.B. Cybersec@ Wasser) 4.7 Use Case 5: Sensorik mit Cloudanbindung 5 Bereitstellung von Wissen und möglicher Instrumente (AP3) 5.1 Orientierungshilfe zur Cloudnutzung (Anhang A) 5.2 Vorüberlegungen zum Wissenstransfer-Konzept 5.3 Weitere Nutzungsmöglichkeiten der Projektergebnisse 6 Schlussfolgerungen und Ausblick 7 Literaturverzeichnis 8 Abbildungsverzeichnis Anhang A: Orientierungshilfe zur Cloudnutzung   DVGW-Forschungsbericht W 202402 kaufen Sie können den DVGW-Forschungsbericht W 202402 als PDF-Datei zum sofortigen Download kaufen

Inhalte DIN ISO 24516-1/A1 Entwurf DIN ISO 24516-1/A1 Entwurf legt Leitlinien für technische Aspekte, Werkzeuge und bewährte Verfahrensweisen für das Management von Anlagen bezogen auf Elemente des Rohrnetzes von Trinkwasserverteilungsnetzen fest, um eine Wertschöpfung aus vorhandenen Anlagen zu generieren. Dieser internationale Norm-Entwurf gilt nicht für das Management von Anlagen der Trinkwasserpumpstationen und -speicherung im Rohrnetz, die auch technische Teile des Trinkwasserverteilungsnetzes sind und ebenfalls das Management von Anlagen des Rohrnetzes beeinflussen. Der Entwurf ist auf alle Arten und Größen von Organisationen und/oder Trinkwasserversorger anwendbar, die Trinkwasseranlagen betreiben.   DIN ISO 24516-1/A1 kaufen DIN ISO 24516-1/A1 als PDF-Datei zum sofortigen Download oder als gedruckte Ausgabe kaufen.

Inhalt DVGW-Forschungsbericht W 202321 Die enorme Menge an chemischen Substanzen in Produktion und Anwendung führt dazu, dass sich ein nicht unerheblicher Teil in nahezu überall in unserer Umwelt nachweisen lässt.  Internationalen und nationale Behörden können bisher nur einen kleinen Anteil der in die Umwelt, insbesondere in Gewässer, gelangten Stoffe auf Basis von chronischen Versuchsdaten toxikologisch bewerten.  Werden Stoffe, für die es keine Grenz- oder Trinkwasserleitwerte gibt, in sehr geringen Konzentrationen sowie zeitlich und örtlich beschränkt im Trinkwasser gefunden werden, ist eine zeitnahe toxikologische Bewertung erforderlich. Dazu werden Bewertungskonzepte gebraucht, mit denen auch bei unzureichender oder sogar fehlender toxikologischer Datenlage eine Aussage im Rahmen der Vorsorge getroffen werden kann, ob ggf. eine Schädigung der Gesundheit besteht. Für diese Bewertung hat das Umweltbundesamt im Jahr 2003 daher das Konzept der „Gesundheitlichen Orientierungswerte“ (GOW) entwickelt und im Laufe der Zeit dem Stand der Wissenschaft angepasst und einen hohen Grad der Akzeptanz bei allen Stakeholdern erreicht. Im Forschungsprojekt GOW-Opti wurde deutlich, dass die im Trinkwasserbereich angewendeten Regelungswertkonzepte gut in der Praxis angekommen sind, umgesetzt werden und damit einen sehr hohen Verbraucherschutz sicherstellen.  Durch eine Befragung von Gesundheitsämtern und Wasserversorgern sowie im Dialog mit weiteren Stakeholdern konnten dennoch Optimierungspotentiale für das Konzept der Gesundheitlichen Orientierungswerte (GOW) herausgearbeitet werden. Diese betreffen die Bereiche einheitliche Wissensbasis, Kommunikation, Harmonisierung, Verfügbarkeit und Zugang zu relevanten Daten sowie proaktives Monitoring. Mit Bezug zu den identifizierten Optimierungspotentialen wurden Handlungsempfehlungen erarbeitet, die nach ihrer Umsetzung in der Breite der beteiligten Stakeholder zu verbessertem Wissen und damit besserem Verständnis von Regelungswertkonzepten sowie zu einer effizienteren und einheitlicheren Umsetzung in der Praxis und im Vollzug führen. Dazu zählen ein verbessertes Angebot an gut zugänglichen Schulungen, frühzeitigere Informationsveranstaltungen nach Anpassungen und einheitliche, leicht konsumierbare Weiterbildungsformate in denen die bestehenden Konzepte, die verwendeten Begrifflichkeiten sowie aktuelle Entwicklungen in der Bewertung und im Vollzug anschaulich, fokussiert auf kleine Themengruppen und zielgruppenspezifisch vermittelt werden.  Im GOW-Konzept sollte ein mehrstufiges Verfahren eingeführt werden, welches darauf abzielt, die Betroffenheit bezüglich des Vorkommens von bisher unbekannten Substanzen in der Wasserversorgung, einheitlich, schematisiert und repräsentativ zu ermitteln. Eine solche strukturierte Vorgehensweise bildet die Grundlage für eine sichere Entscheidung, ob durch das Umweltbundesamt (UBA) ein GOW veröffentlicht werden sollte und damit die entsprechende Substanz im Trinkwasser bei gegebenem Risiko zu analysieren ist. Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 2 Zielsetzung 3 Rahmenbedingungen und Einordnung 4 Arbeitsprogramm und Methodik 5 Projektergebnisse 6 Schlussfolgerungen und Ausblick 7 Literaturverzeichnis 8 Abkürzungsverzeichnis 9 Abbildungsverzeichnis 10 Tabellenverzeichnis  DVGW-Forschungsbericht W 202321 kaufen Sie können den Forschungsbericht W 202321 als PDF-Datei zum sofortigen Download kaufen.

Inhalte DVGW-Forschungsbericht W 202203 In der vorliegenden Studie, Forschungsbericht W 202203, wurden in mehreren Projektgruppen Fragestellungen im Zusammenhang mit dem Einsatz von Online-Analysensystemen zur betrieblichen Überwachung der Trinkwasseraufbereitung bearbeitet.  Eine Gruppe erfasste im Rahmen einer Literaturrecherche sowohl den wissenschaftlichen und praxisbezogenen Kenntnisstand zu Online-Analysenverfahren als auch deren mögliche Entwicklungen. Dabei fanden auch KI gestützten Auswertungen von online-Messdaten mit dem Ziel, sie zur automatischen Prozesssteuerung einzusetzen, Berücksichtigung. Als Treiber für neue Entwicklungen wurden zum einen neue Typen oder alternative Konzepte von/für Sensoren ermittelt. Zum anderen wird die zunehmende Digitalisierung künftig einen großen Einfluss auf das Datenmanagement haben.  Die zweite Arbeitsgruppe, die Wasserversorger zur Analyse des Ist-Zustands in Wasser-werken befragte, konnte dank persönlicher Kontakte z. T. sehr detaillierte Antworten zur Online-Messtechnik in über 40 Trinkwasseraufbereitungsanlagen in Deutschland und dem benachbarten Ausland erzielen. Neben den fast in allen Werken verwendeten Standard-Online-Parametern, wie z. B. pH-Wert und elektrische Leitfähigkeit, kommen bei der komplexeren Oberflächenwasseraufbereitung für die analytische Überwachung der Wasserbeschaffenheit häufig zusätzliche Online-Messgeräte z. B. die Partikelmessung mittels Laserabschattung oder die Fluoreszenz- bzw. SAK254-Messung zum Einsatz. Entwicklungs- bedarf wird hinsichtlich betriebsstabiler, wartungsarmer Sensortechnik sowie insbesondere bei der Online-Erfassung mikrobiologischer Parameter gesehen.  Letzteres, d. h. die Online-Erfassung mikrobiologischer Parameter, wurde von der dritten Arbeitsgruppe eingehend untersucht. Dabei kamen drei Geräte mit den Online fähigen mikrobiellen Parametern Adenosintriphosphat, Enzymaktivität und Zellzahl zum Einsatz. Alle drei Messverfahren bzw. Geräte erwiesen sich als tauglich für den praktischen Einsatz. Sie arbeiten betriebsstabil, haben ausreichend hohe Empfindlichkeiten und können in Ergänzung zu den periodisch durchzuführenden Kulturverfahren eingesetzt werden, um Veränderungen der mikrobiologischen Wasserbeschaffenheit schnell zu erkennen.  Ein weiterer Schwerpunkt des TrinkControl-Projektes war die automatische Steuerung der Flockungsfiltration bei der Aufbereitung von Oberflächenwasser beeinflussten Rohwässern. Die vierte Gruppe wertete hierzu zunächst langjährige Erfahrungen mit derartigen Steuerungs-prozessen in mehreren Wasserwerken aus. Auf dieser Basis wurde eine Mess- und Dosier-technik entwickelt, in einem Quellwasserwerk mit stark schwankender Rohwasser-beschaffenheit eingebaut und über mehrere Monate getestet bzw. optimiert. Das Ergebnis ist eine allgemein anwendbare Empfehlung zur Vorgehensweise bei der Implementierung einer automatischen Steuerung der Flockungsmittelzugabe. Dies beinhaltet auch die Parameter für eine initiale Dosierfunktion basierend auf den Messwerten Trübung und SAK254 zur weiteren fallspezifischen Optimierung.  Aus den von der Arbeitsgruppe 5 beschriebenen Erfahrungen zu KI-basierter Prozesssteuerung kann zusammenfassend abgeleitet werden, dass eine erfolgreiche Anwendung von KI-basierten Modellen zur Optimierung von Trinkwasseraufbereitungsprozessen möglich ist und sinnvoll eingesetzt werden kann.   Inhaltsverzeichnis Einleitung Aufgabenstellung Ergebnisse Literaturrecherche zu Online-Analysenverfahren in der Trinkwasseraufbereitung Befragung von Wasserversorgern zum Ist-Zustand in Wasserwerken Praxistest von innovativen Analysensystemen Automatische Steuerung der Flockungsfiltration Einsatz neuronaler Algorithmen/KI für die Prozesssteuerung Schlussfolgerungen und Ausblick Literatur Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Anhang   DVGW-Forschungsbericht W 202203 kaufen Sie können den DVGW-Forschungsbericht W 202203 als PDF-Datei zum sofortigen Download kaufen.

Inhalte DVGW-Forschungsbericht W 202220 Im Rahmen des vorliegenden DVGW-Forschungsberichts W 202220 wurde eine Recherche zu den am Markt verfügbaren Inspektionssystemen mit Bezug auf die im DVGW-Merkblatt W 492 „Zerstörungsfreie Inspektionsmethoden Trinkwasserleitungen – Anforderungen und Ziele“ dargestellten Inspektionstechnologien erfolgreich durchgeführt. Darüber hinaus wurde mit Hilfe einer Online-Umfrage und gezielten Interviews mit interessierten Wasserversorgungsunternehmen der aktuelle Stand der Unternehmen in Bezug auf Inspektionstechnik abgefragt. Ziel ist, die Bedeutung innovativer Technologien für die Instandhaltung und Überwachung der Infrastruktur hervorzuheben. Der Bericht W 202220 bietet einen Überblick über existierende Systeme und ihre Praxiserfahrungen, sowie Strategien zur effizienten Planung und Nutzung von Ressourcen. Inhaltsverzeichnis Einleitung Screening der verfügbaren Inspektionstechnologien (AP1) Analyse der Wasserversorgungsbranche in Deutschland (AP2) Inspektionsplanung und Hygienemaßnahmen (AP3) Projektanbahnung und Pilotprojekte (AP4) Schlussfolgerungen und Ausblick Literatur Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Anhang Wichtige normative Verweisungen DVGW-Merkblatt W 492 DVGW-Forschungsbericht kaufen Sie können den DVGW-Forschungsbericht W 202220 als PDF-Datei zum sofortigen Download kaufen.

Der Klimawandel und andere dynamische Veränderungen, wie der demografische Wandel, stellen die öffentliche Wasserversorgung in Deutschland vor Herausforderungen. Das im Rahmen des DVGW-Zukunftsprogramms Wasser durchgeführte Forschungsprojekt, DVGW-Forschungsbericht W 202124 + W 202307, „WatDE-MAND“ trägt durch bundesweite, regionalisierte Prognosen von Wasserbedarfen in den Sektoren Haushalte & Kleingewerbe, Industrie und Landwirtschaft zu einem bundesweiten Überblick von Regionen bei, die zukünftig vermehrt Wasserengpasssituationen erfahren könnten. Dafür wurden in einem Top-Down-Ansatz multi-sektorale Wasserbedarfsprognosen für die Zeitscheiben 2021-2050, 2036-2065 und 2069-2098 auf Ebene der Landkreise und kreisfreien Städte erstellt und mit Szenarien zur Grundwasserneubildung verschnitten, um potenzielle zukünftige Wasserengpassregionen abzuleiten. Der Fokus auf die Grundwasserneu-bildung ist gerechtfertigt, da in der bundesweiten Betrachtung die Trinkwassergewinnung aus Grundwasser gegenüber anderen Wasserarten deutlich überwiegt.  

Das Projekt Forschungsbericht W 202310 hatte die Ziele, die Transparenz der Historie und Berechnung des Infrastructure Leakage Index (ILI) zu erhöhen, sowie die Grundannahmen des ILI mit typischen Werten deutscher Versorger abzugleichen. Des Weiteren soll die Sensitivität der einzelnen Eingangsgrößen / Einflussfaktoren geprüft und Hilfestellung bei der Berechnung der verschiedenen Eingangsgrößen sowie Handlungsempfehlungen zur Einordnung und Handhabung des ILI in Deutschland gegeben werden. Der ILI wurde als komponentenbasierte Kennzahl in Bezug auf verschiedene Infrastrukturkomponenten und Wasserverlustarten vorgestellt. Die ILI-Gleichung wurde hergeleitet und alle relevanten Grundannahmen erläutert. Hierzu zählen auch Annahmen zu Schadensraten, Leckraten und Laufzeiten, welche im Rahmen einer empirischen Studie der 1990er Jahre zur UARL-Gleichung geführt haben. Der Abgleich der angenommenen Schadensraten des ILI mit Daten deutscher Wasserversorger deutet darauf hin, dass die „Unvermeidbarkeit“ von Wasserverlusten hier geringer ist. Eine abschließende Beurteilung ist jedoch aufgrund fehlender Daten zu Leckrate und Laufzeit nicht möglich. Allgemein sollte der UARL-Wert vielmehr als Referenzwert, anstatt zur Beschreibung der unvermeidbaren Verluste gesehen werden. Eine Sensitivitätsanalyse der Eingangsgrößen des ILI zeigt, dass der mittlere Betriebsdruck am sensitivsten ist, gefolgt von der Anzahl der Anschlussleitungen. Daher wurden verschiedene An-sätze zur Bestimmung dieser Parameter aufgezeigt, die sich in der Ausgangsdatenbasis und Ergebnispräzision unterscheiden. Ein Datensatz von 49 deutschen Wasserversorgern bestätigt, dass ILI-Werte <1 häufig vor-kommen. Im Abgleich mit anderen Wasserverlustkennzahlen ergibt sich zudem kein einheitliches Bild, was auf deren unterschiedliche Bildung und Einstufung zurückzuführen ist und zu Interpretationsproblemen führt. Insbesondere bei geringer spezifischer Netzeinspeisung kann es zu geringen ILI-Werten im Bereich niedriger Verluste trotz hoher spezifischer und prozentualer Verluste kommen. Es ergibt sich die Notwendigkeit der gemeinsamen Einordnung und Interpretation der Kennzahlen im Verhältnis zueinander. Dabei ist zu beachten, dass sowohl Handlungsoptionen einer Adaption der ILI- bzw. UARL-Gleichung als auch der Einstufung des ILI einen Einfluss auf die nationale bzw. internationale Vergleichbarkeit der ILI-Werte hat. Für verschiedene Handlungsoptionen wurden die Vor- und Nachteile andiskutiert, wobei allgemein Adaptionen der Einstufung vorzuziehen sind. Abgesehen von der Einordnung ist der ILI konzeptionell nach wie vor, als eine geeignete Kennzahl anzusehen, da viele Einflussgrößen für Wasserverluste in die Bildung mit einfließen. Unsicherheiten in der Datenerhebung finden sich analog bei anderen Kennzahlen wieder, welche dieselben Eingangsgrößen heranziehen. Weiterer Forschungsbedarf und Anpassungsbedarf im DVGW-Regelwerk besteht hinsichtlich der gemeinsamen Einordnung und Interpretation der Wasserverlustkennzahlen sowie der Klassifizierung von Kontextinformationen zur besseren Interpretation von Kennzahlen, der Verbesserung der Datenbasis und der Untersuchung der Unsicherheiten von Wasserbilanzen.

DVGW-Merkblatt W 1006 gilt für die Bilanzierung von direkten und indirekten Treibhausgasemissionen in der Wasserversorgung. Insgesamt sind die Erfassung und das Management der Klimawirkung von Unternehmen nicht einheitlich geregelt. Für viele kleine und mittelständische Unternehmen der Wasserversorgung wird eine solche aktive Auseinandersetzung mit dem Thema weiterhin auf Freiwilligkeit beruhen. Eine externe Prüfung durch eine unabhängige Stelle ist derzeit ebenfalls noch keine Pflicht, sie erhöht allerdings die Glaubwürdigkeit von THG-Bilanzen. DVGW-Merkblatt W 1006 dient als Grundlage für die einheitliche Berechnung und Bilanzierung von Treibhausgasemissionen in der Wasserversorgung. Es werden Methoden und Maßnahmen benannt. Dem Anwender werden konkrete Berechnungsbeispiele gegeben. W 1006 enthält eine Zusammenstellung der erforderlichen Wissensgrundlagen zur Entwicklung einer branchenspezifisch einheitlichen Vorgehensweise zur vollständigen, kennzahlenbasierten Ermittlung der Emissionen in der Wasserversorgung.

Ziel des Projekts Forschungsbericht W 202301 war die Ermittlung des Verwertungspotentials von Inneninspektionsdaten im Trinkwasserbereich. Dazu wurde eine Recherche zu vorhandenen Systemen zur Inspektions-auswertung durchgeführt. Außerdem wurde eine online-Umfrage durchgeführt, sowie vertiefende Interviews mit WVU die sich im Rahmen der Umfrage dazu bereit erklärt haben. Außer-dem wurde ein exemplarisches Auswertungsverfahren für Videoverfahren implementiert. Der Fokus der Recherche lag auf der Ermittlung von sowohl kommerziell erhältlichen Produkten als auch F&E-Anwendungen, die für die Auswertung von Videodaten von Kanalbefahrungen im Abwasserbereich genutzt werden. Es gibt kommerzielle Produkte, die jedoch alle Cloudlösungen darstellen und somit einen Upload der Inspektionsdaten auf die Cloud des jeweiligen Anbieters erfordern. Allen Anwendungen ist gemeinsam, dass sie in der Lage sind, Schäden nicht nur zu erkennen, sondern auch zu klassifizieren. Eine Übertragung eines solchen Klassifikationsverfahrens auf den Trinkwasserbereich ist technisch möglich, erfordert jedoch ein Finetuning eines Deep Learning Klassifikators mit trink-wasserspezifischen Videodaten. Wichtige Voraussetzungen dafür ist die Erstellung eines standardisierten Bewertungskatalogs sowie von Regeln zur Annotation von Videodaten. Die Komplexität ist im Trinkwasser größer als im Abwasserbereich, da Leitungen leer, teilgefüllt oder vollständig mit Wasser gefüllt sein können. Es werden mehr Materialklassen im Trinkwasser als im Abwasser verwendet und wasserchemische Prozesse führen zu einer noch höheren, materialspezifischen, Varianz (durch Inkrustationen, Ablagerungen, Biofilm). Erschwerend kommen Spiegelungen und Reflexionen in teil- und vollgefüllten Leitungen hinzu. Es wurde eine online-Umfrage bei 500 WVU durchgeführt, mit einer Rücklaufquote von ca. 18 % (79 WVU). Die Mehrheit der teilnehmenden WVU waren mittlere Unternehmen (ca. 50 %) sowie jeweils 25 % kleine und große Unternehmen. Die Auswertung der Umfrage erfolgte differenziert nach Unternehmensgröße. Die Unternehmen sind primär an leckortenden Verfahren und Schallverfahren interessiert, gefolgt von Kameraverfahren. Insgesamt wurden Interviews mit 25 WVU geführt. In den Interviews wurden die Themenkomplexe aus der online-Umfrage durch detaillierte Fragen vertieft. Im Rahmen des Projekts wurden Daten aus einer Befahrung einer 24 km langen Leitung mit Hilfe eines Autoencoders exemplarisch ausgewertet. Autoencoder lernen ein Basismodell der Eingangsdaten und ermöglichen eine Anomaliedetektion. Dabei sind keine vorklassifizierten Trainingsdaten notwendig. Der qualitative Vergleich mit einer Anomaliedetektion durch menschliche Beobachter zeigte eine gute Übereinstimmung: Das System tendiert dazu ähnliche visuelle Auffälligkeiten zu erkennen, wie die menschlichen Beobachter. Die online Umfrage und die Interviews deuten darauf hin, dass optische Inneninspektion ein Nischenbereich bei der allgemeinen Inspektion bleiben wird. Akustische Überwachung des Netzes ist hingegen in typsicher Anwendungsfall für WVU. Akustische Spektren lassen sich ähnlich wie Bilder auswerten und Autoencoder würden sich als Auswertungsverfahren anbieten.

Zur routinemäßigen Überwachung des Trinkwassers auf hygienische Verunreinigungen wird in Deutschland seit mehr als 100 Jahren das Indikatorprinzip angewendet. Dabei wird die potenzielle Anwesenheit von fäkalen Krankheitserregern über den Nachweis von fäkalen Indikatororganismen detektiert. Aufgrund der Entwicklung der mikrobiologischen Analytik in den letzten Jahren und der Anforderungen der EU-Trinkwasserrichtlinie, stellt sich die Frage, welche Änderungen sich für die mikrobiologische Trinkwasserüberwachung unter dem risikobasierten Ansatz ergeben könnte. Im Rahmen dieser Studie Forschungsbericht W 202215 wurden die verschiedenen methodischen Bewertungsansätze zusammengestellt, verglichen und hinsichtlich ihrer Anwendungsmöglichkeiten für die Trinkwasserversorgung in Deutschland beurteilt. Daraus sollten Aussagen zur zukünftigen Entwicklung der Bewertungssysteme mikrobiologischer Parameter abgeleitet werden. Um diese Ziele zu erreichen, wurde zur zentralen Erfassung der Kenntnisse und Meinungen eine Umfrage bei deutschen WVU durchgeführt. Darüber hinaus wurden ein online-Workshop mit der KWR (gesetzliche Regelung in den Niederlanden) und ein Präsenzworkshop im TZW Karlsruhe durchgeführt, um eine Diskussion auf breiter Basis zu ermöglichen. Neben WVU und DVGW-Gremien wurden auch Behördenvertreter eingeladen. Es zeigte sich, dass sowohl die Kommunikation des Risikos als auch eine Regelung zur Durch-führung einer QMRA sehr komplexe Themen sind, die nicht einfach gelöst werden können. Es wurde übereinstimmend festgestellt, dass beide Verfahren sehr unterschiedliche Zielsetzungen haben. Dementsprechend können sie sich nicht gegenseitig ersetzen. Die Anwendung des Fäkalindikatorprinzips in der routinemäßigen mikrobiologischen Trinkwasserüberwachung und die Durchführung einer QMRA sind sich ergänzende Verfahren.

Im Projekt Neobiota, Forschungsbericht W 202216, wurde der aktuelle Kenntnisstand zu gebietsfremden Arten in Gewässern in Deutschland zusammengetragen und in dem vorliegenden Bericht zusammengefasst. In Gesprächen mit Fachexperten und Wasserversorgern zeigte sich, dass derzeit vor allem Oberflächengewässer durch gebietsfremde Arten betroffen sind. Hier haben sich insbesondere Muscheln als besonders problematisch herausgestellt. So kommt es seit der Besiedlung des Bodensees durch die Quagga-Muschel zu großen Problemen bei den Wasserwerken am See, da diese Muscheln die Rohwasserleitungen und die nachfolgenden Aufbereitungsanlagen be-siedeln. Die Beseitigung der Muscheln ist mit aufwändigen Maßnahmen und zusätzlichen Kosten in Millionenhöhe verbunden. Auch Neophyten-Bewuchs kann zu Problemen für die Wasserversorgung führen, ebenso wie Massenvermehrungen von potentiell toxinbildenden Algen oder Cyanobakterien, die klimawandelbedingt zukünftig häufiger auftreten könnten.

In den letzten Jahren haben klimatische Extremereignisse in Deutschland deutlich an Intensität und Frequenz zugenommen. Langanhaltende Dürreperioden haben ebenso wie dramatische Hochwasserereignisse zu massiven Beeinträchtigungen des öffentlichen Lebens geführt. Die extremen Wettersituationen hatten auch weitreichende Auswirkungen auf die Trinkwasserversorgung. Neben den offensichtlichen Folgen für die Menge des verfügbaren Wassers können sich klimatische Veränderungen auch auf die Wasserqualität auswirken. Im Projekt KLIWAQ wurden die möglichen Auswirkungen des Klimawandels auf die physikalische, chemische und mikrobiologische Beschaffenheit des Roh- und Trinkwassers in Deutschland untersucht. Durch eine Umfrage, an der ca. 180 Wasserversorgungsunternehmen (WVU) teilgenommen haben, und die durch einen Workshop ergänzt wurde, zeigte sich, dass die Auswirkungen des Klimawandels aktuell in Deutschland vor allem WVU, die Wasser aus Flüssen, Seen oder Tal-sperren zu Trinkwasser aufbereiten, aber auch Uferfiltratwasserwerke betreffen. Bei WVU, die Grundwasser als Rohwasser nutzen, sind die Folgen derzeit noch nicht in vergleichbarer Weise sichtbar. Die Unterschiede lassen sich durch die unterschiedlichen Reaktionszeiträume und die Art der Beeinflussung der Wasserressourcen erklären. Im Oberflächengewässer zeigen sich Auswirkungen am schnellsten, während insbesondere im Porengrundwasser die längsten Reaktionszeiträume und eine eher indirekte Beeinflussung vorliegen. Langfristig sind aber auch für die WVU, die Grundwasser nutzen, Auswirkungen zu erwarten. Unabhängig von der Art des Rohwassers wurden Temperaturveränderungen mit Abstand am häufigsten als bereits heute auftretender Effekt genannt. Weitere mögliche Veränderungen der Wasserbeschaffenheit als Folge des Klimawandels, die bereits heute vereinzelt auftreten, betreffen ein geändertes Spektrum an organischen Spurenstoffen und erhöhte Gehalte an Nährstoffen und anorganischen Inhaltsstoffen wie Eisen oder Mangan. Auch bei den biologischen und mikrobiologischen Parametern ist mit einer Veränderung des Spektrums, aber auch mit einem vermehrten Auftreten von Krankheitserregern zu rechnen. In Bezug auf zukünftige Entwicklungen wurde in der Befragung deutlich, dass ungefähr die Hälfte der WVU in der Zukunft verstärkte Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserqualität erwartet. Die unterschiedlich starken Auswirkungen abhängig von der Rohwasserart sind bei den Zukunftserwartungen nicht mehr von großer Bedeutung. Gleichzeitig ist bemerkenswert, dass etwa die Hälfte der WVU keine zunehmenden Auswirkungen in der Zukunft erwartet, obwohl der Klimawandel und seine Folgen seit Jahren stark diskutiert werden. Die Ergebnisse des Projekts zeigen auch, dass die zur Verfügung stehende Aufbereitungstechnik i. d. R. ausreichend zu sein scheint, um die derzeitigen und in Zukunft zu erwartenden Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserbeschaffenheit zu beherrschen. Ist eine zusätzliche Aufbereitung notwendig, sind jedoch auch immer die steigenden Kosten für die Bereitstellung von qualitativ hochwertigem Trinkwasser zu beachten. Akuter Handlungsbedarf für die WVU in Deutschland lässt sich – mit Ausnahme weniger Einzelfälle, beispielsweise einige Talsperrenwasserwerke, die Probleme durch massive Waldschäden im Einzugsgebiet haben – aus den Ergebnissen der vorliegenden Studie nicht ableiten. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserbeschaffenheit in Deutschland in ihrer Bedeutung wesentlich geringer sind als die Probleme, die mit einer eingeschränkten Verfügbarkeit von Wasser verbunden sind.