Minimierung sedimentbürtiger Gütebeeinträchtigungen durch modellgestützten Rohrnetzbetrieb< zurück

Die häufigste Ursache für Qualitätsbeschwerden bei der Trinkwasserverteilung ist eine Trübung des Wassers, die in den meisten Fällen durch eine Mobilisierung vorhandener Ablagerungen in den Leitungen verursacht wird. Als Reaktion werden i.d.R. Spülungen durchgeführt, die häufig jedoch nicht nachhaltig sind. Bislang war für die Praxis weder ein Untersuchungsansatz noch ein Werkzeug vorhanden, mit dem die Anreicherung von Ablagerungen in Trinkwasserleitungen bestimmt und an die Ablagerungsbildung angepassten Spülpläne entwickelt werden konnten. Ziel des Forschungsvorhabens „Minimierung sedimentbürtiger Gütebeeinträchtigung durch modellgestützten Rohrnetzbetrieb“ war es daher, die Prozesse der Bildung von Ablagerungen in Trinkwasserverteilungssystemen aufzuklären und hierauf aufbauend ein Werkzeug für eine optimierte Netzpflege, d.h. die Festlegung von Spülintervallen in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Ablagerungsbildung und dem Risiko der Mobilisierung von Ablagerungen, zu entwickeln.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden Untersuchungen an klein- und halbtechnischen Versuchsanlagen sowie in verschiedenen Trinkwassernetzen durchgeführt. Folgende wesentliche Ergebnisse wurden erreicht:

• Um die Ablagerungsbildung in einem Versorgungsbereich zu ermitteln, ist folgende Vorgehensweise erforderlich:

• a) Spülung des Netzbereiches mit klarer Wasserfront nach einem vorher entwickelten systematischen Spülplan,
• b) Kontinuierliche Trübungsmessungen an repräsentativen Punkten im Netz,
• c) Wiederholung der systematischen Spülung nach einem zuvor festgelegten Intervall (z.B. 1 Jahr) mit Erfassung der Ablagerungssituation und der Zusammensetzung der Ablagerungen.

• Die Quelle der Ablagerungen (Wasserwerk oder Korrosion) kann anhand der Zusammensetzung der ausgespülten Ablagerungen ermittelt werden,
• Die Korrosionsgeschwindigkeit und somit auch die Bildung von Ablagerungen durch die Korrosion wird von der vorliegenden Wassertemperatur beeinflusst,
• Die in Leitungen anreicherbare Menge an leicht mobilisierbaren Ablagerungen wird von der Fließgeschwindigkeit vorgegeben.

Auf Basis der Erkenntnisse wurde ein Prozessmodell entwickelt, dieses mathematisch formuliert und anschließend in das Berechnungsprogramm OptFlush umgesetzt. Mit diesem Programm kann auf Basis der Ergebnisse der Netzuntersuchungen sowie hydraulischer Daten der zeitliche Verlauf der Ablagerungsbildung simuliert und unter Berücksichtigung des Mobilisierungsrisiko das Betriebsintervall der Leitungen bis zur Spülung berechnet werden. In der Praxis ist das Programm für folgende Fragestellungen anwendbar:

• Berechung optimierter Betriebsintervalle von Trinkwasserleitungen und hieraus Entwicklung optimierter, d.h. an die Bildungsgeschwindigkeit von Ablagerungen angepasster Spülpläne
• Festlegung von Maßnahmen bei, Netzumstellungen, die zu hydraulischen Veränderungen im Netz führen,
• Beurteilung von Rehabilitationsmaßnahmen, die zu einer Veränderung der Ablagerungsbildung (Beseitigung Korrosion) führen.