Steigende Nitratkonzentrationen im Grundwasser stellen Wasserversorgungsunternehmen vor die Herausforderung, den in der Trinkwasserverordnung genannten Nitrat-Grenzwert einzuhalten. Sofern wünschenswerte, vorbeugende Maßnahmen im Einzugsgebiet nicht fruchten, sind Wasserwerke gefordert, anderweitige Lösungen umzusetzen. Das Beispiel von Groß-Umstadt in Hessen zeigt, wie die Umkehrosmose als maßgeschneiderte und betriebsstabile Alternative für die Entfernung von Nitrat in Wasserwerken eingesetzt werden kann.
von Björn Mattheß (Stadt Groß-Umstadt) & Dr. Uwe Müller (TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser)
Das Stichwort „kommunale Wärmeplanung“ führt heutzutage schon bei seiner bloßen Erwähnung vielerorts zu Diskussionen. Die Menschen fragen sich, womit sie langfristig ihre Häuser warm bekommen, Unternehmen werfen einen Blick in ihre Dokumentationen auf der Suche nach möglichen wärmetechnischen Schnittstellen und die lokalen Verwaltungen in Rathäusern und Gemeinden erhalten eine eher unwillkommene Verantwortung bei der Umsetzung eines für sie unklaren Prozesses. Durch die nicht besonders gut gelungene Entwicklung von Gebäudeenergiegesetz und Wärmeplanungsgesetz ist die Unsicherheit noch zusätzlich gewachsen. Dennoch bereiten sich heute viele Unternehmen, Start-ups und Bürgervertreter auf die Umsetzung der anstehenden, herausfordernden Aufgaben vor.
von Thomas Wencker (ASUE im DVGW e. V.)
Der Klimawandel mit seinen Auswirkungen und Anpassungserfordernissen betrifft auch die Wasserwerke in Deutschland. Hier bestimmten bisher die technische Versorgungssicherheit und die Trinkwasserqualität die Prozesse – mit massiv steigenden Stromkosten, dem zunehmenden Anteil erneuerbarer Energien und dem CO2-Fokus kommen neue Herausforderungen hinzu. Für stromintensive Betriebe, wozu Wasserwerke definitiv gehören, sind dies signifikante Entwicklungen – ein „weiter so wie bisher“ ist in diesem Zusammenhang nicht zukunftssicher. Gleichzeitig besitzen Wasserwerke mithilfe neuer Technologien schlummernde Potenziale und Weiterentwicklungschancen für einen ökologisch, technisch wie auch wirtschaftlich zukunftsfesten Betrieb. Am Beispiel der Wasserwerke Westfalen GmbH, die als Baustein ihres Zukunftsbildes 2030 ein smartes Energiemanagement im Werk Echthausen eingeführt hat, soll dies nachfolgend dargestellt werden.
von Bernd Heinz (Wasserwerke Westfalen GmbH) & Friedrich Reh (GELSENWASSER AG)
Um den ökonomischen Herausforderungen in der Wasserversorgung zu begegnen, haben die Autoren dieses Beitrags vor elf Jahren ein Systempreismodell entwickelt. Nicht zuletzt der Klimawandel wirft inzwischen jedoch neue Fragen und Probleme für Versorger auf. Neue Preismodellkomponenten und Kommunikationsinstrumente sollen diese Anforderungen aufgreifen und Kunden mit Anreizen zu einem ressourcen- und systemdienlichen Verhalten animieren. Das Systempreismodell bleibt als „Allgemeiner Tarif“ das Grundgerüst und wird durch neue Komponenten ergänzt, die spezifisch auf die unterschiedlichen Kundengruppen ausgerichtet sind. Preisliche Anreize und adäquate Kommunikationsinstrumente sorgen für mehr Transparenz, Planungssicherheit und die Möglichkeit einer effizienteren Zuteilung. So können Versorger sowohl Wasserentnahme als auch Auslastung besser steuern und bei Bedarf optimieren.
von Christoph Czichy (MOcons GmbH & Co. KG), Siegfried Gendries (LEBENSRAUMWASSER Consulting) & Prof. Dr. Mark Oelmann (Hochschule Ruhr West/MOcons GmbH & Co. KG)
Für einen beschleunigten Wasserstoffhochlauf in Deutschland sind die heimische Produktion des Energieträgers und die Bereitstellung von großen H2-Mengen essenziell. In Anlehnung an den Vortrag „Heimische H2-Erzeugung im Kraftwerksmaßstab“ auf der diesjährigen gat hat die Redaktion mit dem Referenten Dr. Geert Tjarks, Leiter Geschäftsfeldentwicklung Wasserstoff bei der EWE Gasspeicher GmbH, über die Potenziale und Herausforderungen bei der Skalierung heimischer Wasserstoff-Erzeugung gesprochen.
Die Energiekrise, ausgelöst durch den russischen Angriffskrieg und den damit verbundenen Rückgang russischer Gaslieferungen, hat das energiewirtschaftliche Dreieck in Deutschland und Europa aus dem Gleichgewicht gebracht. Zumindest die Versorgungssicherheit in der Gaswirtschaft konnte durch die Ersatzbeschaffung von Erdgas bei alternativen Lieferanten über Pipelines und in Form von LNG, bei gleichzeitiger Ausnutzung von Einsparpotenzialen, zunächst wiederhergestellt werden. Deutschland steht nun vor der Herausforderung, das Gleichgewicht aus Versorgungssicherheit, Nachhaltigkeit und Bezahlbarkeit unter Einhaltung der herausfordernden Klimaziele in eine neue Resilienz zu führen. Die notwendige Transformation der Gasinfrastruktur zur Wiederherstellung der Versorgungssicherheit und der Wandel der Gaswirtschaft zur Wasserstoffwirtschaft in Bezug auf Import, Transport und in der Anwendung sind wichtige Teile der oft zitierten Zeitenwende.
von Björn Munko (DVGW e. V.)
Gestiegene Anforderungen und eine immer bessere Sensortechnik ermöglichen eine zunehmend bessere Überwachung von Prozessen der Wasserversorgung, wobei eine wachsende Zahl an Daten und Informationen anfällt. Für die zielgerichtete Umsetzung von Optimierungsstrategien müssen diese Daten ganzheitlich aufbereitet und ausgewertet werden. Viele Wasserversorger hatten jedoch noch nicht genug Zeit, alle erforderlichen Kompetenzen zur fortgeschrittenen Datenanalyse aufzubauen, und einzelnen fällt es schwer, den Nutzen von Projekten in diesem Bereich zu quantifizieren. Um solche Unternehmen zu unterstützen, untersuchte ein E.ON-gefördertes Forschungsprojekt, wie sich Ansätze für Big-Data-Auswertungen auf die Wasserversorgung übertragen lassen. Dabei wurde der Status quo der Dateninfrastruktur von repräsentativen Versorgern erfasst und darauf aufbauend mögliche Anwendungsfelder für Datenanalysen eruiert.
von Kristina Wencki, Dr. Christine Kübeck, Marcel Juschak (alle: IWW Zentrum Wasser), Detlef Schumacher, Roland Schindler, Katharina Greven (alle: NEW NiederrheinWasser GmbH), Martin Paraknewitz, Michael Fech, Dr. Axel Bergmann (alle: RWW Rheinisch-Westfälische Wasserwerksgesellschaft mbH) & Harald Tarnowski (Wasserversorgung Zürich)
Grundwasser wird in Deutschland für eine Reihe von Nutzungen entnommen. Die öffentliche Wasserversorgung als Teil der Daseinsvorsorge stützt sich zu einem großen Teil auf die Entnahmen aus dem Grundwasser. Ebenfalls auf die Nutzung von Grundwasser angewiesen ist die Produktion von landwirtschaftlichen Gütern, die in Deutschland eine erhebliche wirtschaftliche und strukturelle Bedeutung hat. Vermehrte Trockenjahre oder die Ausweitung des Anbaus von wasserintensiven Kulturen könnten eine steigende Nachfrage nach mehr Wasser zur Bewässerung nach sich ziehen. Dies könnte in Gebieten, in denen Landwirtschaft und Wasserwirtschaft eine gemeinsame Ressource bewirtschaften, bei einer gleichzeitigen Steigerung der Trinkwasserabgabe oder einer Verminderung des Dargebots (geringere Grundwasserneubildung) zu Konflikten führen. Im Projekt „Vertikal“ wurden vor diesem Hintergrund konkrete Ansatzpunkte und Verfahren zum Management von Nutzungskonflikten um eine begrenzte (Grundwasser-)Ressource zwischen der öffentlichen Wasserversorgung und der landwirtschaftlichen Bewässerung auf der Ebene eines einzelnen Einzugsgebiets zusammengetragen. Die zentralen Erkenntnisse aus dem Projekt werden in diesem Beitrag zusammengefasst.
von Thomas Riedel, Ursula Karges (beide: IWW Zentrum Wasser), Thomas Ball & Sebastian Sturm (beide: TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser)
Eignet sich das Abfallprodukt „Filtermaterial“ aus den Enteisenungs- und Entmanganungsfiltern von Trinkwasseraufbereitungsanlagen für eine höherwertige Weiternutzung als Gasreinigungsmasse zur Entschwefelung an Biogasanlagen? Das war die Kernfrage beim DBU-Forschungsprojekt „HiPur“, das 2020 erfolgreich abgeschlossen wurde. Aufgrund der vielversprechenden Ergebnisse wurden im Folgeprojekt „Fabio“ im Rahmen umfangreicher Feldtests und Technikumsversuche vertiefende Erkenntnisse für die praktische Anwendung gewonnen. Die Projektleitung lag bei der DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH. Projektpartner waren das TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser und das Wasserversorgungsunternehmen Hamburger Wasserwerke GmbH. Um die Prozesse an den Filterkörnern bei der Entschwefelung besser zu verstehen, wurden Aufnahmen mittels Rasterelektronenmikroskop und Elementaranalysen am Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) durchgeführt.
von Pia Lipp (TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser), Matthias Schwotzer (Karlsruhe Institute of Technology), Robert Manig & Christoph Birkner (beide: DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH)
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