Wasserverlustmonitoring 4.0 – softwaregestützte Leckerkennung
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2016)
Mit der Anpassung des Ansatzes von „Industrie 4.0“ auf die Methodik „Wasserverlustmonitoring 4.0“ sind die Zusammenführung aller vorhandenen Informationsquellen in einem Versorgungssystem sowie die permanente Auswertung und zeitnahe Verfügbarkeit der Bewertung gemeint. Anhand des Fallbeispiels der Stadtwerke Fellbach wird die Vernetzung der einzelnen Informationsquellen, wie die permanenten Zustandsdaten (Durchflussdaten) und die Daten zum Versorgungsnetz (hydraulisches Rechennetzmodell), aufgezeigt. Entsprechend der „4.0“-Methodik erfolgt die Integration der Information und die Anwendung von Cloud-Technologie zur zeitnahen Auswertung und Präsentation der Ergebnisse.

Erhebung und Bewertung der öffentlichen Wasserversorgung in Bayern – Versorgungssicherheit derzeit und künftig
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2016)
Eine jederzeit gesicherte Versorgung mit ausreichend und qualitativ hochwertigem Trinkwasser ist für Verbraucher eine Selbstverständlichkeit. Diesen hohen Standard gilt es auch künftig zu gewährleisten. Wenn auch die Wasserversorgung in Bayern grundsätzlich in der Verantwortung der Gemeinden liegt, zählt es weiterhin zu den wichtigsten Aufgaben der Wasserwirtschaftsverwaltung, diese bei der Gewährleistung oder Optimierung der Versorgungssicherheit zu unterstützen. Dies ist nicht zuletzt der dezentralen Struktur der öffentlichen Wasserversorgung in Bayern, mit wenigen großen, einigen mittleren, aber vielen sehr kleinen Wasserversorgungsunternehmen, geschuldet. Über eine der zahlreichen Aktivitäten der Wasserwirtschaftsverwaltung, die „Erhebung und Bewertung der öffentlichen Wasserversorgung in Bayern“, wird hier berichtet.

Einfluss von gelöstem organischem Kohlenstoff (DOC) auf die Aufbereitung von Talsperrenwässern
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2016)
Seit ca. 20 Jahren steigt die Konzentration des gelösten organischen Kohlenstoffes (DOC) in Gewässern Nordeuropas und Nordamerikas. In Deutschland sind insbesondere Trinkwassertalsperren in den Mittelgebirgen betroffen. Ziel des vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung Leipzig (UfZ) koordinierten BMBF-Verbundforschungsvorhabens „Belastung von Trinkwassertalsperren durch gelösten organischen Kohlenstoff: Prognose, Vorsorge, Handlungsempfehlungen (TALKO)“ war es, die Prozesse bei der Mobilisierung und beim Abbau des DOC in den Einzugsgebieten von Trinkwassertalsperren zu identifizieren und Empfehlungen für eine integrative Bewirtschaftung unter Einbeziehung des DOC zu erarbeiten. Im Rahmen des Vorhabens wurde durch das TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser das Teilprojekt „Einfluss des DOC auf die Aufbereitung von Talsperrenwässern“ bearbeitet. Ziel war es, methodische Grundlagen zu entwickeln, um die Leistungsgrenzen der Flockungs- und Flockenfiltration bei steigenden DOC-Konzentrationen zu ermitteln. Außerdem sollte aufgezeigt werden, welche Möglichkeiten die Ultrafiltration bei hohen DOC-Konzentrationen bietet.

Neuer Ansatz zum Risikomanagement für Talsperren-Einzugsgebiete – Teil 2
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2016)
Trinkwasser-Talsperren sind möglichen unmittelbaren Beeinträchtigungen der Wasserbeschaffenheit besonders ausgesetzt, da gefährdende Stoffe und Mikroorganismen oft rasch und weitgehend ungefiltert in den Talsperrenkörper gelangen können. Dem systematischen Umgang mit Risiken im Einzugsgebiet kommt daher eine wesentliche Rolle bei der Gewährleistung der Versorgungssicherheit zu. Im ersten Teil des Beitrags (erschienen in Ausgabe 5/2016 der „DVGW energie | wasser-praxis“) wurde ein neuer methodischer Ansatz zur standortbezogenen Risikoabschätzung für Einzugsgebiete von Trinkwassertalsperren unter Einsatz eines Geografischen Informationssystems vorgestellt. Der vorliegende Teil 2 berichtet über die Ergebnisse eines ersten Praxistests der Methodik.

Wasser für die Stadt am Meer: Küstennähe als Kostentreiber in Husum
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2016)
Durch Salzwasser gefährdetes Trinkwasser, sinkende Wasserabgabe, zum Teil überdimensionierte Brunnen und Netze: Mit diesen Herausforderungen sieht sich die Stadtwerke Husum Netz GmbH seit geraumer Zeit konfrontiert. Der Wasserversorger hat daher ein ganzheitliches Sanierungskonzept entwickelt, das er sukzessive umsetzt. Ziel der Maßnahmen ist es, die Trinkwasserinfrastruktur vor Ort an die aktuellen Gegebenheiten anzupassen. Zentrale Elemente bei der Umsetzung sind Verbraucherverhalten, Dimensionierung und die Erlösstruktur.

Talsperre Zapotillo in Mexiko – eine 130 m hohe Staumauer aus Walzbeton auf stark verformbarem Fels
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2016)
Am Río Verde, in der Nähe von Guadalajara, Mexiko, wird zurzeit die etwa 130 m hohe Staumauer El Zapotillo aus Walzbeton gebaut. Die im Grundriss leicht gekrümmte Schwergewichtsmauer steht auf stark verformbaren Tuffen, die in horizontaler Wechsellagerung mit Ignimbriten an der Sperrenstelle anstehen. Unterhalb der Talsohle befinden sich zwei stärker durchlässige Ignimbrit-Schichten, in denen das Grundwasser artesisch ansteht. Der Entwurf der Mauer musste diesen schwierigen Randbedingungen Rechnung tragen. Für den Standsicherheitsnachweis stellte insbesondere die hohe Verformbarkeit der Tuffschichten eine große Herausforderung dar. Das Injektions- und Dränagekonzept wurde maßgeblich durch die beiden artesischen Aquifere geprägt und erschwert. Der Nachweis der Standsicherheit wurde mit Hilfe von 3-D-FE-Berechnungen mit Programmsystemen von WBI geführt. Bau, Einstau und Betrieb der Mauer werden mit einem extensiven Monitoring-Programm und im Sinne der in der Geotechnik üblichen Beobachtungsmethode fachtechnisch begleitet.

Sicherheit und Unterhalt als Hauptelemente fĂĽr nachhaltige Stauanlagen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2016)
Sicherheit ist die Basis aller Bauwerke. Eine nachhaltige Stauanlage muss vor allem sicher sein, eine lange Lebensdauer aufweisen und Alterungsprozesse müssen verzögert werden. Faktoren, wie Umwelt, Verlandung des Stauraums etc., sind ebenfalls wichtig, aber von zweitrangiger Bedeutung. Heute basiert die Talsperrensicherheit auf folgenden Elementen: strukturelle Sicherheit; Sicherheitsüberwachung; Betriebssicherheit und Unterhalt sowie Notfallplanung. Für die strukturelle Langzeitsicherheit sind heute Hochwasser und Erdbeben die maßgebenden Einwirkungen.

Erdbebensicherheit von Stauanlagen – Umgang mit neuen Erkenntnissen zur Erdbebengefährdung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2016)
DIN 19 700 regelt den Nachweis der Erdbebensicherheit von Stauanlagen in Deutschland. Darin ist das zu berücksichtigende Niveau der seismischen Gefährdung festgelegt. Aber – im Vergleich zum Hochbau – fehlen genaue Beschleunigungswerte mit dem Hinweis auf das Erfordernis der Anfertigung standortspezifischer seismologischer Gutachten. Aktuelle Weiterentwicklungen im Bereich der Methodik der seismischen Gefährdungsanalyse können zu einer Änderung der Bewertung der seismischen Gefährdung führen. Damit ist beim Erdbebennachweis bestehender Anlagen umzugehen.

Normen, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit – Ingenieurmäßige Beurteilung im Talsperrenbau
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2016)
Normen allein können nicht die ingenieurmäßige Beurteilung im Talsperrenbau ersetzen. Auch Rechenprogramme liefern nur Ergebnisse, die von der Qualität der Eingabedaten und des Programmes abhängen. Weiterhin steht das angestrebte Sicherheitsniveau in unmittelbarem Zusammenhang mit wirtschaftlichen Anforderungen und Möglichkeiten. In diesem Spannungsfeld liegt die ingenieurmäßige Beurteilung von Planung, Bauausführung und Überwachung von Talsperren. In dem Beitrag werden Beispiele aufgezeigt, bei denen dieses „Engineering Judgment“ (nach Ralf B. Peck) fehlte. Engineering Judgment bedarf der Kenntnis von Theorie, Berechnung, Konstruktion und vor allem auch der praktischen Erfahrung. Schon in den 80er-Jahren des letzten Jahrhunderts hat der weltweit geschätzte Praktiker und Professor für Geotechnik Peck die Frage gestellt: „Where has all the Judgment gone?“ Engineering Judgment bedingt Theorie und Praxis: Das Wappen des weltweit berühmten Massachusetts Institute of Technology (MIT) beinhaltet die Intelligenz des Geistes und der Hände („mens et manus“) – der Ingenieur sollte beides vereinen.

Unterwasserabgabe nicht aus dem Grundablass – Motive und Folgen alternativer Ausleittiefen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2016)
In der Regel wird der Unterlauf von Talsperren in Deutschland aus dem Grundablass gespeist. Es gibt jedoch Anlässe, die Speisung des Unterlaufes nicht über den Grundablass zu realisieren, sondern dafür Wasser aus höheren Bereichen des Wasserkörpers zu entnehmen. In diesem Beitrag werden Motive, Modellierungsergebnisse sowie zu erwartende Folgen vorgestellt und diskutiert. Die vorgestellten Beispiele zeigen, dass die Errichtung epilimnischer Abgabemöglichkeiten eine Einzelfallentscheidung unter Abwägung der zu ermittelnden Kosten-Nutzen-Faktoren ist.

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