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Trinkwasser

Rastatter Trinkwasser 

Pilotanlage zur Eliminierung von PFC

(vom 31.10.2014)

Im Wasserwerk Niederbühl testet das Technologiezentrum Wasser (TZW) aus Karlsruhe im Auftrag der star.Energiewerke die Entfernung von perfluorierten Verbindungen (PFC) mit verschiedenen Aktivkohletypen. Zudem ist ein Forschungsvorhaben zur bestmöglichen Adsorption aktueller Spurenstoffe beantragt: Am Freitag (31. Oktober) stellten die star.Energiewerke als verantwortlicher Wasserversorger Rastatts der Presse vor, welche Maßnahmen sie bereits ergriffen haben, um auch künftig eine sichere Versorgung mit sauberem Trinkwasser zu gewährleisten.

Dazu zählen neben den genannten auch eine hydrogeologische Bewertung der Grundwassersituation und mögliche Verbundlösungen mit anderen Wasserwerken. Hintergrund dafür sind die aktuellen Belastungen des Grundwassers in der Region Rastatt mit PFC. Etliche Wasserwerke sind von der PFC-Fahne betroffen, so auch das Rastatter Reservewerk Niederbühl. Auch in der Qualitätskontrolle von Wasser gehen die star.Energiewerke neue Wege: Sie präsentierten eine weitere Pilotanlage, die in ihrem Wasserwerk Ottersdorf derzeit erprobt wird. Diese ermöglicht die permanente Online-Analyse von Wasser. Entwickelt worden ist der Online-Sensor von Unisensor Sensorsysteme GmbH und dem TZW. Daran beteiligt ist Professor Gunter Krieg. Er ist für seine innovativen, weltweit einmaligen Analyse- und Messsysteme erst am vergangenen Samstag mit dem Deutschen Umweltpreis 2014 ausgezeichnet worden.

Hans Jürgen Pütsch, Oberbürgermeister von Rastatt und Vorstandsvorsitzender der star.Energiewerke, lobte das konsequente und energische Vorgehen Olaf Kaspryks, Geschäftsführer der star.Energiewerke, für die Versorgung mit gesundem Trinkwasser. Besonders positiv hob er die bereits eingeleiteten Vorsorgemaßnahmen und die konstruktive Zusammenarbeit mit benachbarten Kommunen und Wasserwerken hervor, ebenso das Hinzuziehen namhafter Experten und Fachinstitutionen. Großen Wert legen die Stadt und die star.Energiewerke auf eine kontinuierliche Information der Bürgerinnen und Bürger – über die örtlichen Tageszeitungen, Bürgerinformationsveranstaltungen.

Vierteiliger Lösungsansatz

„Wir warten nicht ab und hoffen, dass das Unheil an unserem Hauptwasserwerk Ottersdorf vorüber zieht. Wir handeln“, sagte Olaf Kaspryk bei der Vorstellung von Maßnahmen und Partnern in der Netzleitwarte des Unternehmens. Das Thema sei zu ernst, um Risiken einzugehen. Experten teilen seine Einschätzung. Nach aktueller Datenlage sieht es so aus, als ob die PFC-Kontamination für die Trinkwasserversorgung von Rastatt und Umgebung zum Problem werden könnte, sofern nicht Vorsorge getroffen wird. „Wir haben nach heutigen Erkenntnissen etwa zwei Jahre Zeit“, erklärte Olaf Kaspryk weiter. Experten halten es für wahrscheinlich, dass bis dahin die PFC-Verunreinigung auch die Brunnen des Wasserwerks Ottersdorf erreicht haben könnte. Für Olaf Kaspryk basiert eine sichere Lösung des Problems deshalb auf vier Säulen:

  1. auf einer Vorfeldüberwachung in Kombination mit einer hydrogeologischen Modellierung der Grundwassersituation unabhängig von der erforderlichen Ursachenbeseitigung,
  2. einem großflächigen Versorgungskonzept, das die Ersatzbeschaffung von Trinkwasser im Bedarfsfall sicherstellt,
  3. einem Verfahren zur kontinuierlichen Qualitätskontrolle sowie
  4. auf modernen Aufbereitungstechniken zur Eliminierung von Schadstoffen und Abwehrmaßnahmen.

Wie das Grundwasser fließt

Seit Herbst 2013 beobachtet das TZW im Auftrag der star.Energiewerke die PFC-Belastung des Grundwassers im Einzugsgebiet der Brunnen des Wasserwerks Ottersdorf. Um das Ausmaß der Belastung erkennen und beurteilen zu können, werden ausgewählte Messstellen in regelmäßigen Abständen beprobt. Durch dieses umfassende Grundwassermonitoring ist die räumliche Ausdehnung der PFC-Belastung des Grundwassers im Wassereinzugsgebiet Ottersdorf inzwischen gut bekannt. Der Schwerpunkt der PFC-Belastung ist derzeit rund drei Kilometer von den Brunnen entfernt; er befindet sich am Rand des Wasserschutzgebiets. Die PFC-Fahne bewegt sich zusammen mit der Grundwasserströmung etwa in nordnordöstliche Richtung.
Die Intervalle der Probennahmen wurden verdichtet, die star.Energiewerke haben neue Messstellen gebaut. Durch diese beiden Maßnahmen werden künftig noch genauere Informationen über die Lage und die Ausbreitung der Grundwasserkontamination vorliegen. Zur Datenauswertung werden geografische Informationssysteme (GIS) eingesetzt. Grundwassermodelle fließen in die Auswertung mit ein. Die Strömungsrichtung des Grundwassers wird mit Hilfe sogenannter Höhengleichenpläne ermittelt. Parallel dazu laufen bei der Unteren Wasserbehörde Recherchen zur Ursache der PFC-Verunreinigung.

Redundanz durch Verbundlösung

Die star.Energiewerke erarbeiten derzeit gemeinsam mit Stadtwerken in der Umgebung und dem Technologiezentrum Wasser (TZW) aus Karlsruhe betriebswirtschaftlich tragfähige Verbundlösungen ihrer Wasserwerke. Eine Möglichkeit besteht in der Zusammenarbeit mit den Stadtwerken Gaggenau. Diese fördern in Bietigheim, Muggensturm und Kuppenheim Trinkwasser. Ihr Wasserwerk in Bietigheim kann bereits aus dem Wasserwerk Rheinwald der Stadtwerke Karlsruhe Wasser beziehen. Nach heutigem Planungsstand sollen die Wasserwerke in Muggensturm und Kuppenheim mit einer neu zu legenden Leitung ebenfalls verbunden werden. Diese würde am Wasserwerk Rauental der star.Energiewerke vorbeiführen, das dann ebenfalls an den Verbund angeschlossen werden könnte. Auf diese Weise stünde bei Ausfall einzelner Brunnen stets genügend Wasser für alle zur Verfügung. Die Wasserfassungen liegen räumlich zum Teil weit auseinander. Das verringert das Risiko, dass bei allen gleichzeitig Spurenstoffe im Grundwasser vorkommen. Die Kosten für dieses Projekt liegen nach ersten Berechnungen bei rund 2,6 Millionen Euro. Eine weitere Verbundmöglichkeit besteht im Bezug von Trinkwasser über Steinmauern. Die star.Energiewerke haben hierzu bereits erste Gespräche mit dem Wasserversorgungsverband der Albgau-Gruppe geführt. „Wir prüfen alle Möglichkeiten einer sicheren Trinkwasserversorgung und spielen sie technisch wie betriebswirtschaftlich durch“, informierte Olaf Kaspryk.

Tests mit Aktivkohlefiltern in Niederbühl

Olaf Kaspryk und seine Kollegen der benachbarten Wasserwerke halten es für notwendig, Vorsorge zu treffen, da PFC bereits an mehreren Stellen in der Region im Grundwasser nachgewiesen werden konnte. „Sollte es zu großräumigen PFC-Problemen kommen, müssen wir auch in der Lage sein, die Schadstoffe aus dem Trinkwasser zu entfernen“, betonte er.

PFC ist in vielen Produkten des täglichen Lebens enthalten, wie beispielsweise in fett- oder wasserabweisenden Oberflächen von Pfannen, Regenbekleidung und Teppichen sowie in manchen Löschschäumen. Etliche PFC-Verbindungen lassen sich bereits mit handelsüblichen Aktivkohlefiltern gut aus dem Wasser adsorbieren, jedoch nicht alle. Im Wasserwerk Niederbühl führt das TZW deshalb im Auftrag der star.Energiewerke seit August mit PFC-haltigem Wasser Versuche mit Kleinfiltern durch. Das TZW will im ersten Schritt herausfinden, mit welchen Stoffen sich welche PFC-Verbindungen physikalisch binden lassen. In der zweiten Stufe sollen dann die dafür am besten geeigneten Stoffe in halbtechnischen Versuchsanlagen eingesetzt werden und kontinuierlich mit PFC-haltigem Wasser beaufschlagt werden. Diese Versuchsreihe wird mehrere Monate dauern. Die gewonnenen Daten dienen dazu, die eingesetzten Aktivkohlen zu bewerten: hinsichtlich ihrer Eignung, einer möglichen großtechnischen Umsetzung und den damit verbundenen Kosten.

Der erste Schritt wird im November abgeschlossen sein: das Forschungsprojekt zur Vorauswahl geeigneter Stoffe. Es findet im Rahmen des aktuellen europäischen Verbundprojektes TAPES statt. TAPES steht für Transnational Action Plan on Emerging Substances. Ziel des Forschungsprojekts ist es, optimale Strategien zum Entfernen von aktuellen Spurenstoffen bei der Trinkwasseraufbereitung und der Abwasserreinigung zu erarbeiten. Dr. Sebastian Hesse vom TZW betonte, dass zu Aufbereitungstechniken ein dringender Forschungsbedarf bestünde: „Die heute zur Verfügung stehenden Techniken zur Entfernung der in Rastatt vorliegenden Grundwasserkontamination mit PFC sind entweder sehr aufwändig und nicht umfänglich befriedigend oder aus betriebswirtschaftlichen Gründen nicht einsetzbar“, sagte er. Diese Aufgabe ist so dringlich, dass das TZW beim Deutschen Verein des Gas- und Wasserfachs e.V. (DVGW) ein Forschungsprojekt „Zur weitergehenden Erfassung von PFC-Quellen im Einzugsgebiet von Wasserwerken und Entfernung von kurzkettigen, persistenten PFC“ beantragt hat, an dem sich die star.Energiewerke beteiligen. Die Antragsteller rechnen damit, dass das Forschungsvorhaben bewilligt wird und das TZW bald loslegen kann.

Wasserqualität permanent online kontrollieren

Im Wasserwerk Ottersdorf wird eine weitere Innovation getestet: ein Online-Sensorsystem zur Überwachung der Wasserbeschaffenheit hinsichtlich organischer Verbindungen. Entwickelt worden ist das Verfahren von Unisensor Sensorsysteme AG (Unisensor) in Karlsruhe und dem TZW. Professor Gunther Krieg von Unisensor und Dr. Oliver Happel vom TZW stellten System und Pilotanlage vor: Die Anlage wird über eine Mess- und Regeltechnik automatisch betrieben und kann bis zu vier Analysen pro Stunde durchführen, die online ausgewertet werden. Nachweisen kann das Sensorsystem viele organische Verbindungen im Wasser. Dazu zählen beispielsweise Rückstände von Pflanzenschutz- und Desinfektionsmitteln. Die Detektion der Rückstände erfolgt über Molekülabsorption, wobei störende Matrixbestandteile des Wassers über einen Probenvorbereitungsschritt abgetrennt werden. Das System kommt fast ohne Verbrauchsmaterialien aus; es ist über längere Zeiträume wartungsfrei. „Die Online-Sensorik setzt einen neuen Meilenstein in der Qualitätskontrolle“, führte Professor Krieg aus. Organische Spurenstoffe im Wasser zu analysieren erfordere mit den bisherigen Verfahren einen hohen personellen, instrumentellen und zeitlichen Aufwand. „Deshalb werden diese Parameter üblicherweise nur in längeren Zeitintervallen untersucht“, erklärte er und fügte an: „Kurzfristige Einträge von Chemikalien durch Unfälle und Taten von Kriminellen können bislang also unentdeckt bleiben.“ Das neue Sensorsystem macht damit Schluss. Mit seiner Hilfe ist eine kontinuierliche Überwachung der Trinkwasserqualität möglich. Es deckt auch Schadstoffwellen auf, die nur wenige Stunden auftreten. „Der Wasserversorger kann so sofort handeln; das erhöht die Sicherheit der Verbraucher, stets gesundes Wasser am Hahn zu erhalten, noch einmal deutlich.“ Er wies aber gleichzeitig darauf hin, dass das Trinkwasser in Deutschland bereits heute das am besten kontrollierte Lebensmittel sei und die Trinkwasserqualität in Deutschland im Vergleich mit vielen anderen Ländern der Welt überdurchschnittlich gut sei. Professor Krieg zählt zu den ganz großen Umweltpionieren Deutschlands. Am vergangenen Samstag (25. Oktober) ist der Analyse- und Recyclingexperte mit dem Deutschen Umweltpreis 2014 der Bundesstiftung Umwelt Osnabrück ausgezeichnet worden. Gunther Krieg arbeitet daran, die weltweite Verschwendung wertvoller Ressourcen einzudämmen.

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