Erkenntnisse diskutieren und Erfahrungen austauschen

Veröffentlichungen und Vorträge

Erfahrungsaustausch und Wissensweitergabe ist für unsere tägliche Arbeit sehr wichtig. Genauso wie wir von den Veröffentlichungen anderer profitieren, versuchen wir regelmäßig unsere Praxiserfahrung und wichtige Erkenntnisse zu teilen. Unsere wesentlichen Veröffentlichungen haben wir nachstehend zusammengestellt.

2018 – 2021
Dr. Arne Klawitter (aquadrat ingenieure)

Hilfreiche Softwaretools für die Zielnetzplanung und deren praktische Anwendung

Vortrag im Rahmen des DVGW Vertiefungskurses „Berechnung und Optimierung von Wasserverteilungsnetzen“

17./18. 04. 2018 in Walsrode
02./03. 04. 2019 in Bonn
10./11. 03. 2020 in Bonn
03./04.11.2021 als Webkonferenz

10/2021
Andrea Zenker (aquadrat ingenieure)

Digitale Unterstützung der Kläranlageorganisation mit Betriebsführungssystemen

2. Fortbildungsveranstaltung der DWA-Nachbarschaften Groß-Gerau (308) und Darmstadt-Dieburg (309), 28.10.2021, Kläranlage Groß-Gerau

Betriebsführungssysteme werden bereits seit vielen Jahren in unterschiedlichen Bereichen angewendet. Ihre Funktionalitäten sind mit den Fortschritten der IT mitgewachsen. Der Vortrag gibt einen Überblick über die Potentiale und Ziele, die Anwendungsbereiche und insbesondere Einblick in die Funktionalitäten, welche die Digitalisierung auf Abwasseranlagen unterstützen. Im Anschluss an den Vortrag erhielten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer eine Live-Einsicht in das Betriebsführungssystem der Stadtwerke Groß-Gerau.

06/2021
Schaum, C.; Krause, S.; Wick, N.; Oehlmann, J.; Schulte-Oehlmann, U.; Klein, K.; Stieß, I.; Raschweski, L.; Sunderer, G.; Birzle-Harder, B.; Wencki, K.; Lévai, P.; Mälzer, H.-J.; Schertzinger, G.; Pannekens, H.; Dopp, E.; Ternes, T.; Dierkes, G.; Schweyen, P.; Lauschke, T.; Günkel-Lange, T.; Schebek, L.; Sakaguchi-Söder, K.; Gottschling, M.; Staaks, C.; Fischer, D.; Fischer, F.; Labrenz, M.; Klaeger, F.; Ivar do Sul, J.

Lösungsstrategien zur Verminderung von Einträgen von urbanem Plastik in limnische Systeme - PLASTRAT - Synthesebericht

Mitteilungen – Institut für Wasserwesen, Nr. 134, Universität der Bundeswehr München, Institut für Wasserwesen, Neubiberg (2021), ISBN: 978-3-943207-52-1

Der Beitrag von aquadrat für den Synthesebericht beschreibt ein mögliches verfahrenstechnisches Konzept zum weitestgehenden Rückhalt von Partikeln, einschließlich Mikroplastik. An den Ablauf der Bestandsanlage (Ablauf Nachklärung) wird zur Vorfiltration eine Mikrosiebung angebunden und daran anschließend ein Pumpwerk zur Beschickung der Ultrafiltration. Die Ultrafiltration erfordert eine Vorbehandlung des Abwassers sowie eine Rückspülung und eine chemische Reinigung. Die Betrachtung dieses Konzeptes erfolgte beispielhaft für vier unterschiedliche Kläranlagengrößen mit eine Ausbaugröße von 50.000 EW, 100.000 EW, 500.000 EW und 1.000.000 EW.

08/2020
Jan Philipp Naumann, Oliver Strutz (aquadrat ingenieure), Julian Mosbach, Wilhelm Urban (TU Darmstadt)

Kurzzeitprognosen des Wasserbedarfs bei begrenzter Datenlage

Fachartikel / Verlag: Vulkan-Verlag / Publikationsformat: PDF / Themenbereich: Wasser & Abwasser

Genaue Kenntnisse über den Kurzzeitverlauf des Wasserbedarfs ermöglichen eine vorausschauende Anlagenbewirtschaftung und Anpassung der Betriebsstrategien an Extremsituationen. Im folgenden Artikel wird gezeigt, wie anhand standardmäßig verfügbarer Daten eines Wasserversorgers eine Prognose für den täglichen Wasserbedarf erstellt werden kann. Dazu wird ein künstliches neuronales Netz auf zwei strukturell unterschiedliche Versorgungszonen einer mittelgroßen Stadt in Hessen angewendet und unter Einbeziehung meteorologischer Informationen der Wasserbedarf für den Prognosehorizont eines Tages ermittelt. Die zusätzliche Berücksichtigung siedlungsspezifischer Eigenschaften führt zu einer signifikanten Verbesserung der Modellperformance. Die Bedarfsprognose erreicht so in der Validierung eine Varianzaufklärung von 78 % bzw. 82 % im meteorologisch und wasserwirtschaftlich außergewöhnlichen Jahr 2018. In Durchschnittsjahren wird mit einer weiteren Zunahme der Übereinstimmung gerechnet. Da in der Regel keine zusätzliche Datenerhebung notwendig ist, kann von einer breiten Anwendbarkeit ausgegangen werden.

Zum Artikel auf der Internetseite des Verlages

11/2019
Dr. Arne Klawitter (aquadrat ingenieure)

Druckstoßberechnungen in STANET und Zustandsorientierte Rehabilitation von Wassernetzen

Vorträge auf dem STANET-Fachseminar „Netzberechnung“ am 21. November 2019 in Zürich

11/2019
Dr. Tobias Günkel-Lange, Dr. Peter Loock (aquadrat ingenieure)

Erkenntnisse aus Zulaufmessprogrammen mit CSB-Fraktionierung für die Dimensionierung von Belebungsanlagen nach dem DWA-Arbeitsblatt 131

32. Karlsruher Flockungstage, 26.+27. November 2019

Die Überarbeitung des DWA-Arbeitsblattes 131 im Jahr 2016 beinhaltet wesentliche Änderungen hinsichtlich der CSB-Fraktionierung und der messtechnischen Ermittlung des Stoßfaktors der Stickstofffracht. In den Jahren 2017 bis 2019 haben aquadrat ingenieure auf vier Kläranlagen mit Ausbaugrößen zwischen 30.000 und 85.000 EW zur Nachrechnung und Neubemessung der Belebungsanlage Zulaufmessprogramme veranlasst, um die Datengrundlage der Betriebstagebücher hinsichtlich der geforderten Neuerungen zu ergänzen.

Nach Abschluss des vierten Messprogramms im März 2019 wurden die Messprogramme miteinander sowie mit DWA-Standardwerten verglichen, um Erkenntnisse für vergleichbare zukünftige Fragestellungen zu erhalten. Grundlegend stellt sich diesbezüglich die Frage, ob Aufwand und Umfang eines solchen Zulaufmessprogramms den entsprechenden Mehrwert für die Bemessung und Nachrechnung der Belebungsanlage rechtfertigen. Diese Frage wird in dieser Veröffentlichung beantwortet.

Die Beiträge der 32. Karlsruher Flockungstage sind im Band 155 der Schriftenreihe SWW (Universität Karlsruhe / Bereich Siedlungswasserwirtschaft und Wassergütewirtschaft), ISBN 978-3-945049-08-2 veröffentlicht.

Zum Bericht online: isww.iwg.kit.edu/1932.php

09/2019
Dr. Tobias Günkel-Lange, Dr. Peter Loock (aquadrat ingenieure), Miriam Zenke (Bau & Service Oberursel)

Maßnahmen zur Optimierung der Phosphorelimination am Beispiel der Kläranlage Oberursel

20. Fachtagung Emmelshausen des DWA-Landesverbands HRPS, Phosphorelimination in kommunalen Kläranlagen, 26. September 2019

Zur Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie werden im hessischen Maßnahmenprogramm relativ hohe Anforderungen an die Phosphorelimination gestellt. Für die Kläranlage Oberursel wurden die Ablaufwerte mit Pges = 0,4 mg/l als Überwachungswert in der 2 h-Mischprobe und Pges = 0,2 mg/l in der 24 h-Mischprobe als arithmetischer Monatsmittelwert festgelegt. Diese hohen Anforderungen dienen dem Ziel, im Urselbach (Vorfluter der Kläranlage) niedrige ortho-Phosphat-Werte von 0,07 mg/l als Orientierungswert zu erreichen. Darüber hinaus werden im hessischen Maßnahmenprogramm aber auch niedrige Schwermetallkonzentrationen (Zink, Kupfer) gefordert, ohne allerdings für den Kläranlagenablauf konkrete Werte zu benennen. Dies war im Jahr 2015 Anlass für den Bau & Service Oberursel als Betreiber der Kläranlage den damaligen Bestand der Phosphorelimination überprüfen und optimieren zu lassen. Im Zuge einer Studie wurden im Jahr 2016 Maßnahmen zur Optimierung der P-Elimination festgelegt. Das Sanierungs- und Erweiterungskonzept sah zur sicheren Einhaltung der geforderten Ablaufwerte vor, in einem ersten Schritt die Simultanfällung zu optimieren sowie eine dauerhafte Bio-P-Zone einzurichten. In einem zweiten Schritt sollte eine Nachfällung in Kombination mit einer Flockungsfiltration eingerichtet werden. Die schrittweise Umsetzung soll mit dem Bau der Flockungsfiltration 2023 abgeschlossen werden.

06/2019
Dr. Marius Mohr (Fraunhofer IGB, Stuttgart), Dr. Tobias Günkel-Lange (aquadrat ingenieure), Michaela Fischer (ISOE, Frankfurt), Dr. Jörn Germer (Universität Hohenheim, Stuttgart), Dr. Martina Winker (ISOE, Frankfurt)

Water reuse in hydroponic systems: results from four European feasibility studies

12th IWA International Conference on Water Reclamation and Reuse, 16 June 2019, Berlin, 96-102

In the research project HypoWave, four feasibility sites in Germany, Belgium and Portugal have been evaluated or are under evaluation regarding the potential utilization of specifically treated sewage in hydroponic systems. The feasibility studies were carried out by an interdisciplinary team, local actors were involved. Overall, driving and limiting factors have been identified and a high interest in implementing the concept in three from four sites indicated the potential of this integrated solution.

Overall it can be stated that this innovation can be a promising alternative in the available set of solutions and a high interest in implementing it in three from four sites indicated a potential for this integrated solution.

Link / results www.hypowave.de

06/2019
Dr. Tobias Günkel-Lange, Janna Parniske (aquadrat ingenieure), Björn Ebert, Dr. Engelbert Schramm (ISOE)

Weitergehend aufbereitetes kommunales Abwasser als alternative Wasserressource im Hessischen Ried

Vor dem Hintergrund der Erweiterung bestehender Kläranlagen um eine weitergehende Reinigungsstufe kann sich im Hessischen Ried ein Potenzial für die Wasserwiederverwendung in der Landwirtschaft ergeben. Das bestehende hohe Reinigungsniveau der Kläranlagen wird durch eine vierte Reinigungsstufe zur Spurenstoffelimination weiter verbessert. In Kombination mit einer Desinfektion zur Nachbehandlung des Wassers kann ein qualitativ hochwertiges Produkt erzeugt werden, das bedarfsgerecht zu Bewässerungszwecken und zur Bewirtschaftung der Vorfluter eingesetzt werden könnte. Damit würde dem Anspruch einer nachhaltigen und Ressourcenschonenden Grundwasserbewirtschaftung im Hessischen Ried Rechnung getragen. Zudem bietet die Wasserwiederverwendung eine gewisse Versorgungssicherheit insbesondere während der zunehmend trockenen und niederschlagsarmen Sommermonate.

Diese Broschüre entstand im Zuge des Vorhabens „HypoWave: Einsatz hydroponischer Systeme zur ressourceneffizienten landwirtschaftlichen Wasserwiederverwendung“ und wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung in der Fördermaßnahme WavE unter dem Förderkennzeichen 02WAV1402 gefördert.

Weitere Informationen unter www.hypowave.de

10/2017
Oliver Strutz (aquadrat ingenieure) und Prof. Dr. Christian Hähnlein (Frankfurt University of Applied Sciences)

Trinkwasser-Transportleitung im Taunus: Besondere Bedingungen, besondere Lösungen

gwf – Wasser | Abwasser 10 / 2017

Ein Netzbetreiber im Taunus erweitert die Kapazität der Förderanlagen zur Rohwassergewinnung. Im Rahmen von Versuchsbohrun­gen wurden dazu zwei neue Brunnen rund fünf Kilometer östlich vom Betriebsgelände abgeteuft. Die Brunnen sollen zur Förderung von Rohwasser über zwei parallel verlaufende Transportleitungen zum Betriebsgelände dienen. Dabei müssen im Verlauf der Lei­tungstrasse ausgeprägte Hoch- und Tiefpunkte überwunden werden. Besonders hohe Anforderungen an die Rohwasser­qualität führen dazu, dass be- und entlüftende Armaturen (inklusive Streckenschieber, Zwischenbehälter usw.) in der Transportlei­tung nicht erwünscht sind.

09/2017
Andrea Zenker (aquadrat ingenieure)

Instrumente zur rechtsicheren Betriebsführung für Unternehmen in der Siedlungswasserwirtschaft

9. Seminar Wasserversorgung der Bundeswehr-Universität in München, 14. September 2017

Der Anspruch an Umfang und Qualität der im Betrieb zu leistenden Aufgaben steigt ständig. Dies kommt u.a. durch die stetige Erweiterung und Veränderung der technischen Anlagen und Netze und bedingt die Anwendung von hoch technologisierter Ausrüstung. Damit wird dem Betreiber und dem Betriebspersonal ein hohes Maß an Fachwissen und Flexibilität abverlangt.  Gleichzeitig steigen Informationsbedarf und Kostendruck.

Seitens des Gesetzgebers gibt es in den letzten Jahren zudem eine Verschärfung der Nachweis- und Dokumentationspflicht der betrieblichen Vorgänge. Betriebs- und Organsiationshandbücher sowie Betriebsführungssysteme stellen Instrumente dar, um den wachsenden Anforderungen gerecht zu werden. Wie diese Instrumente effizient genutzt werden können, darum ging es in dem Vortrag.

07/2017
Julian Mosbach (aquadrat ingenieure), Alexander Sonnenburg, Wilhelm Urban (TU Darmstadt)

Zustandsorientierte Netzrehabilitationsstrategien für Trinkwassernetze

gwf – Wasser | Abwasser 07-08/2017

Die derzeitig auf dem Markt befindlichen Rehabilitationstools setzen oftmals eine umfassende Datenverfügbarkeit voraus, welcher viele Wasserversorger (derzeit) noch nicht nachkommen können. Im vorliegenden Artikel wird deshalb eine zustandsorientierte Re­habilitationsstrategie aus technischer Sicht für ein Trinkwassernetz bei limitierter Datenlage hergeleitet. Dazu wird das Rohrnetzberechnungsprogramm STANET® sowie das Reha-Tool„Asset 403″ vom Ingenieurbüro Fischer-Uhrig, Berlin, genutzt. Auf Basis der der­zeitigen Schadensrate und dem mittleren Alter einer Anlagengruppe wird mithilfe von progressiven Steigerungsraten nach Empfeh­lungswerten des DVGW der zukünftige Schadensratenverlauf prognostiziert, eine technische Nutzungsdauer pro Anlagengruppe abgeleitet und die Rehabilitationsrate bestimmt. Anschließend wird das Vorgehen für eine risikoorientierte Netzbewertung veran­schaulicht und eine Prioritätenreihenfolge der einzelnen Rehabilitationsmaßnahmen definiert. Die beschriebene Methodik lässt sich flexibel an die vorhandene Datenlage anpassen und liefert somit einen Lösungsansatz zur Netzrehabilitation, mit welcher jeder Wasserversorger in den nächsten Jahrzenten zunehmend konfrontiert wird. Im Ergebnis wird deutlich, dass die Methodik zur Ablei­tung der technischen Nutzungsdauer plausible Ergebnisse im Hinblick auf die Richtwerte der Fachliteratur liefert und eine DVGW­-konforme Lösung des Rehabilitationsproblems vieler Wasserversorger auch ohne Schadensstatistik auf Grundlage von Erfahrungs­werten möglich ist.

05/2017
Dr. Peter Loock, Dr. Astrid Bischoff (aquadrat ingenieure)

Simulationsgestützter Vergleich verfahrenstechnischer Varianten der Simultanfällung zur Phosphorelimination auf Kläranlagen

Poster und Manuskript zur DWA-Tagung „Mess- und Regelungstechnik in abwassertechnischen Anlagen (MSR)“ am 30./31. Mai 2017 in Wiesbaden-Niedernhausen

aquadrat ingenieure nutzen zur Klärung verfahrenstechnischer Fragestellungen regelmäßig die Möglichkeiten der dynamischen Simulation. Es wurde die Frage untersucht, wie sich die Wahl der Fällmittel-Dosierstelle auf die benötigte Fällmittelmenge auswirkt und welche Wechselwirkungen dabei mit der Stickstoffelimination und dem Bio-P-Verfahren bestehen. Als Beispiele wurden eine Anlage mit intermittierender Denitrifikation in volldurchmischten Umlaufbecken und eine Anlage mit vorgeschalteter Denitrifikation simuliert.

Vor dem Hintergrund der aktuellen Verschärfung der P-Anforderungen durch die EU-Wasserrahmenrichtlinie wird die Frage nach den Nebenwirkungen der P-Fällung zunehmend praxisrelevant. Vor allem Anlagen mit geringen Ausbaureserven müssen durch die notwendige Erhöhung der Fällmitteldosierung mit Einschränkungen bei der Stickstoffelimination rechnen. Ungünstige Dosierstellen können zudem den Nutzen des Bio-P-Verfahrens in Frage stellen. Die geringsten Nebenwirkungen bei gleichzeitig minimiertem Fällmittelverbrauch werden erreicht, wenn das Fällmittel in den Zulauf zur Nachklärung dosiert wird.

05/2017
Andrea Zenker (aquadrat ingenieure)

Regelwerke rund um Betriebsführungssysteme – ein Blick über den Tellerrand

IKT-Seminar / EDV-Systeme für einen modernen Kanalbetrieb – anschaffen, einsetzen, profitieren / 30.05.2017 / Gelsenkirchen

Betriebsführungssysteme sind schon seit vielen Jahren in unterschiedlichen Bereichen in der Anwendung. Ihre Funktionalitäten sind mit den Fortschritten in der IT mitgewachsen. BFS sind bisher vor allen Dingen in der Energiewirtschaft (Kraftwerke, Stromnetze, Windparks), Große Industrieanlagen, Bahn, Gasnetze etc., aber auch in der See- und Hafenwirtschaft, Chemische Industrie, Magnetschwebetechnolgie, holzverarbeitende Betriebe, Logistik etc. verbreitet.

In den letzten Jahren werden Betriebsführungssysteme aber auch in der Siedlungswasserwirtschaft bei großen und mittelgroßen Anlagen oder auch als Zusammenschluss von kleinen Netzen und Anlagen eingesetzt. Der Vortrag gibt einen Überblick über die Regelwerke rund um Betriebsführungssysteme.

03/2017
Andrea Zenker (aquadrat ingenieure)

Aufbau und Funktionen von Betriebsführungssysteme

DWA-Tagung Kanalbetriebstage / 22.03.2017 / Nürnberg

Der Vortrag von Andrea Zenker gibt sowohl eine Übersicht als auch einen Detaillierten Einblick in den Aufbau und die Funktion von Betriebsführungssystemen. Im Mittelpunkt steht der organisatorische Aufbau des Kanalbetriebs und das DWA-Arbeitsblatt 147 (Betriebsaufwand für kommunale Entwässerungssysteme – Betriebsaufgaben und Häufigkeiten) sowie das DWA-Merkblatt M 175-1 (Betriebsführungssysteme – Teil 1: Entwässerungssysteme).

2011 – 2016
Dr. Arne Klawitter (aquadrat ingenieure)

Möglichkeiten von aktueller Rohrnetzberechnungssoftware bei Fragestellungen der Netzoptimierung

Vortrag im Rahmen des DVGW Vertiefungskurses „Berechnung und Optimierung von Wasserverteilungsnetzen“

08./09. 11. 2011 in Hannover
06./07. 11. 2012 in München
13./14. 11. 2013 in Bremerhaven
21./22. 04. 2015 in Essen
16./ 17.11. 2016 in Mannheim

10/2016
Dr. Tobias Günkel-Lange, Dr. Peter Loock (aquadrat ingenieure)

Optimierung der P-Elimination und Errichtung einer Flockungsfiltration auf der Kläranlage Oberursel

Informationsveranstaltung des HMUKLV zur Umsetzung des WRRL-Maßnahmenprogramms 2015 – 2021; Weitergehende Phosphorelimination an Hessischen Kläranlagen, 18. Mai 2016 / Regierungspräsidium Darmstadt

Zur Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie werden im hessischen Maßnahmenprogramm hohe Anforderungen an die Phosphorelimination gestellt. Für die Kläranlage Oberursel wurden die Ablaufwerte mit Pges = 0,4 mg/l als Überwachungswert in der 2 h-Mischprobe und Pges = 0,2 mg/l in der 24 h-Mischprobe als arithmetischer Monatsmittelwert festgelegt. Diese hohen Anforderungen dienen dem Ziel, im Urselbach (Vorfluter der Kläranlage) niedrige ortho-Phosphat-Werte von 0,07 mg/l als Orientierungswert zu erreichen. Darüber hinaus werden im hessischen Maßnahmenprogramm aber auch niedrige Schwermetallkonzentrationen (Zink, Kupfer) gefordert, ohne allerdings für den Kläranlagenablauf konkrete Werte zu benennen. Dies war im Jahr 2015 Anlass für den Bau & Service Oberursel als Betreiber der Kläranlage den damaligen Bestand der Phosphorelimination überprüfen und optimieren zu lassen. Der Vortrag stellt die im Zuge einer Studie festgelegten Maßnahmen zur Optimierung der P-Elimination vor. Das Sanierungs- und Erweiterungskonzept sah zur sicheren Einhaltung der geforderten Ablaufwerte vor, in einem ersten Schritt die Simultanfällung zu optimieren sowie eine dauerhafte Bio-P-Zone einzurichten. In einem zweiten Schritt sollte eine Nachfällung mit einer Flockungsfiltration eingerichtet werden. Bei den Überlegungen zur Flockungsfiltration wurden auch Aktivkohle- und Ozon-Verfahren mitbetrachtet.

02/2016
Dr. Arne Klawitter (aquadrat ingenieure)

Erste Erfahrungen im Umgang mit dem Hessischen Immissions-Leitfaden-Werkzeug-Paket zu ökologisch kritischen Gewässerbelastungen durch Abwassereinleitungen

Vortrag auf dem Darmstädter Wasserbau- und wasserwirtschaftlichen Kolloquium (DAWAKO) am 18. Februar 2016 an der TU Darmstadt

12/2015
Ciemens Bernd Funke (Gelsenwasser AG), Nadine Graefner (Thüga Aktiengesellschaft), Oliver Hug (confideon Unternehmensberatung GmbH), Arne Klawitter (aquadrat ingenieure), Rainer Kühne (Rechtsanwälte SWKH, Gesellschaft bürgerlichen Rechts (GbR)) & Tobias Laßner (confideon Unternehmensberatung GmbH)

Löschwasserkosten wirtschaftlich vertretbar und rechtlich zulässig ermitteln

Veröffentlicht in energie | wasser-praxis – DVGW Jahresrevue 12 / 2015

Ergänzend zum Trinkwasser stellen viele deutsche Wasserversorger Löschwasser für den Brandfall bereit- eine Zusatzleistung, die bei den betroffenen Unternehmen zu einem erhöhten Aufwand führt. Im Rahmen dieses Beitrags werden die rechtlichen und kalkulatorischen Aspekte sowie die erforderlichen Eingabegrößen für die Kalkulation des Kostenträgers Löschwasser dargestellt.

12/2015
Arne Klawitter (aquadrat ingenieure), Bernd Heyen (Gelsenwasser AG), Andrea Loeffl (Thüga AG) und Oliver Hug (confideon Unternehmensberatung GmbH)

Löschwasser aus Trinkwassernetzen – wie können die Mehrkosten im Rohrnetz ermittelt werden?

Veröffentlicht in gwf – Wasser | Abwasser 12 / 2015

Das Vorhalten von Löschwasser ist, mit der Ausnahme von Rheinland-Pfalz, eine eigenständige pflichtige Selbstverwaltungsaufgabe der Kommunen zur Gefahrenabwehr, welche aber oft auf die Wasserversorgungsunternehmen übertragen wird. Aufgrund dieser Situation kommt es immer wieder zur Frage nach den löschwasserbedingten Mehrkosten und deren Quantifizierung. Vorliegender Artikel beschreibt ein geeignetes Verfahren zur Ermittlung der Kosten der Löschwasserbereitstellung, welches auf der Grundlage von 30 Versorgungsnetzen mit unterschiedlichen Größen und strukturellen Merkmalen erprobt wurde. Die Bewertung der Ergebnisse zeigt, dass netzstruktureile Randbedingungen und Unternehmerische Festlegungen zur Versorgungssicherheit einen maßgeblichen Einfluss auf die löschwasserbedingten Mehrkosten haben.

11/2015
Dr. Tobias Günkel-Lange (aquadrat ingenieure) und Martin Wagner (TU Darmstadt)

Lastfallabhängige α-Werte zur Bemessung der Sauerstoffzufuhr feinblasiger Belüftungssysteme beim Belebungsverfahren

Veröffentlicht in Korrespondenz Abwasser Abfall, 2015, (62); Nr. 11

Um ein Belüftungssystem betriebssicher, energieeffizient und somit wirtschaftlich betreiben zu können, bedarf es einer präzisen Bemessung, angepasst an die im kommunalen Bereich typischen Zulaufschwankungen. Hierfür ist die erforderliche Sauerstoffzufuhr (SOTR) entsprechend dem Merkblatt DWA-M 229-1 und ergänzend zum Arbeitsblatt DWA-A 131 für den maximalen, den mittleren und den minimalen Lastfall zu ermitteln. Maßgebender Parameter bei der Bemessung der erforderlichen Sauerstoffzufuhr ist neben dem Sauerstoffverbrauch der Mikroorganismen der Grenzflächenfaktor α.

Der α-Wert ist von vielen Faktoren abhängig und kann näherungsweise in Abhängigkeit von den abwassertechnischen Parametern Schlammbelastung, Schlammalter und TS-Konzentration beschrieben werden. Über den neu eingeführten Parameter der spezifischen Schlammbelastung begründet sich die Abhängigkeit des α-Wertes vom Tagesgang. Daran angelehnt und analog zum lastfallabhängigen Sauerstoffverbrauch wird empfohlen, den α-Wert bei der Bemessung in Abhängigkeit von den maßgebenden Bemessungslastfällen anzusetzen: für den maximalen Lastfall der minimale α-Wert (αmin), für den mittleren und den minimalen Lastfall die entsprechend höheren α-Werte (αmittel und αmax). Für die unterschiedlichen Reinigungsziele Kohlenstoffelimination, Stickstoffelimination und simultane aerobe Stabilisierung sowie für die unterschiedlichen Bemessungslastfälle werden Bemessungs-α-Werte als Richtwerte vorgeschlagen.

02/2014
Dr. Arne Klawitter (aquadrat ingenieure)

Löschwasserbereitstellung und Bestimmung des Löschwasseranteils

Vortrag im Rahmen der Vertiefer-Vorlesung „Neues aus der Umwelttechnik und Infrastrukturplanung“ am 3. Februar 2014 an der TU Darmstadt

11/2013
Markus Berner, Dr. Arne Klawitter (aquadrat ingenieure)

Anforderungen an die Aufstellung und Fortschreibung eines "doppischen" Anlagenvermögens für Haupt- und Anschlusskanäle

Veröffentlicht in Korrespondenz Abwasser, Abfall, 2013 (60), Nr. 11

Durch die Einführung der doppelten Buchführung in Konten (Doppik) im Rahmen des Neuen Kommunalen Finanzmanagement (NFK) müssen Kanalnetzbetreiber vorhandene Anlagenbuchhaltungen systematischer und feingliedriger aufbauen. Ist dies bei den Hauptkanälen und Sonderbauwerken vergleichsweise einfach, stellt die doppische Erfassung von Kläranlagen sowie von Anschlusskanälen eine besondere Herausforderung dar. Dies liegt nicht nur am größeren Objektumfang, sondern insbesondere am ungleich schwieriger zu erfassenden und abzubildenden Bestand. Die Herstellung eines Ausgangsdatenbestandes ist meist nur mit hohem Aufwand und entsprechenden Ungenauigkeiten möglich. Der vorliegende Artikel stellt die verschiedenen Möglichkeiten bei der Ersterfassung dar und zeigt Möglichkeiten auf, wie die Datenbestände dauerhaft gepflegt werden können. Der Umgang hierbei ist nicht auf die reine Anlagenbuchhaltung beschränkt, sondern fordert bereits bei der Ausschreibung und Abrechnung entsprechende Umsicht.

09/2013
Dr. Arne Klawitter (aquadrat ingenieure)

Rohrnetzberechnung – Ermittlung von Löschwasseranteilen

Vortrag auf dem Infotag Löschwasser der thüga AG am 17.09.2013 in Würzburg

11/2012
Dr. Arne Klawitter (aquadrat ingenieure)

Vorgehen bei der Bewertung und Fortschreibung von abwassertechnischen Anlagen - Grundlagen und Vorgehensweise & Erstbewertung und Fortschreibung von Anschlusskanälen im öffentlichen Bereich

Vorträge im Rahmen des DWA-Seminars „Wertermittlung von Kanal und Kläranlage“ am 12.11.2012 in Wiesbaden-Naurod.

04/2012
Dr. Arne Klawitter (aquadrat ingenieure)

Stellungnahme zur Anwendung von Lastprofilen für die hydraulische Rohrnetzberechnung

Veröffentlicht in gwf – Gas|Erdgas, Ausgabe April 2012

Die Güte einer hydraulischen Gasrohrnetzberechnung ist im Wesentlichen bestimmt von der Qualität der zugrundeliegenden Netzstammdaten sowie der Genauigkeit der Lastannahmen im Bemessungslastfall. Hinsichtlich der Lastannahmen sind im Wesentlichen die Höhe der Gesamtlast sowie die Verteilung der Lastabnahmen innerhalb des Versorgungsnetzes mit möglichst hoher Präzision abzubilden. Während die Höhe der Gesamtlast für gewöhnlich auf Basis von Messwerten zumindest annähernd verifiziert werden kann, kann die Verteilung der Lastabnahmen (für einen Großteil der Gesamtlast) nur auf Basis von statistisch-empirischen Verfahren abgeschätzt werden. Zwei dieser Verfahren sollen im Folgenden kurz vorgestellt und verglichen werden, und Schwächen und Stärken, sowie Anwendungsbereiche für die modelltechnische Anwendung in einem Rohrnetzberechnungsprogramm herausgestellt werden.

02/2012
Dr. Christian Hähnlein (aquadrat ingenieure)

Einsparung von Pumpenenergiekosten in der Wasserversorgung durch Berücksichtigung des Netzbetriebes

Veröffentlicht in gwf Wasser|Abwasser, Ausgabe Februar 2012

Der nachhaltige Umgang bei der Nutzung von Energie wird derzeit bei Ver- und Entsorgungsunternehmen diskutiert, und es werden nach sorgfältiger Vorbereitung und Planung entsprechende Maßnahmen ergriffen. Grundsätzliche Randbedingungen wie z. B. das sich seit Jahren verändernde Verbrauchsverhalten, die Energiewende, aber auch verschärfte Anforderungen an die Wirtschaftlichkeit, Betriebssicherheit und die Netzoptimierung stellen auch die Wasserversorgungsunternehmen (WVU) vor neue Herausforderungen. Hierzu zählen vor allem Kostensenkungen und nachhaltiger Umgang mit Energie. Zusätzlich führen Verschärfungen der Klimaschutzziele dazu, die Energieeffizienz in der Wassergewinnung, -aufbereitung und -verteilung zu überprüfen und ggf. zu erhöhen. Der Energieverbrauch der Pumpen stellt, abhängig von den topographischen Randbedingungen, den Hauptanteil am Energieverbrauch eines WVU dar. Dieser Artikel soll daher einen Überblick geben, welche Möglichkeiten zur Überprüfung und Verbesserung der Energieeffizienz beim Betrieb von Pumpen vorhanden sind.

10/2011
Dr. Arne Klawitter (aquadrat ingenieure)

Zielnetzplanung von Wassernetzen

Vortrag auf der STANET-Fachtagung Wasser am 04./05. Oktober 2011 in Nürnberg

01/2011
Dr. Arne Klawitter und Oliver Strutz (aquadrat ingenieure)

Systematik für die Optimalnetzplanung in Verteilungsnetzen der Wasserversorgung - Ein Erfahrungsbericht

Veröffentlicht in gwf Wasser|Abwasser, Ausgabe Januar 2011

Die Diskussion über eine bestmögliche Netzstruktur im Rahmen der Instandhaltungs- und Rehabilitationsstrategie und die damit einhergehenden Potentiale für eine Kostenminimierung wird seit mehreren Jahren geführt. Dabei werden oftmals Erdgas- und Wasserversorgungsnetze gemeinsam erwähnt, da für diese Netze gleichermaßen eine intelligente Leitungsführung sowie die Wahl eines passenden Leitungsdurchmessers ausschlaggebend sind. Nur so können Netzlänge und Netzvolumen bei Erfüllen der Versorgungsaufgabe und somit auch die Kosten für Netzrehabilitation und -betrieb minimiert werden.

Den Wasserversorgungsnetzen kommt bei der Optimalnetzplanung aus Sicht der Autoren eine besondere Rolle zu, da bei der Netzoptimierung unterschiedliche Lastfälle zu berücksichtigen sind. Diese Betrachtung unterschiedlicher Lastfälle wird in manchen Veröffentlichungen erwähnt, eine weiterführende Diskussion sowie Hinweise zur technischen Umsetzung bleiben in der Regel jedoch aus. An dieser Stelle soll ein Beitrag zur Optimalnetzplanung von Verteilungsnetzen geleistet werden. Der Begriff des (realistischen) Optimalnetzes versteht sich dabei als trassen- und durchmesseroptimiertes Netz auf Basis des vorhandenen Bestandsnetzes.

12/2010
Prof. Dr.-Ing. G. Riegler, Dr.-Ing. P. Loock (aquadrat ingenieure) und Jörg Roth (Bucher Unipektin AG)

Neuer Weg der effizienten Klärschlammentwässerung

Veröffentlicht in UmweltMagazin, Ausgabe Dezember 2010

Klärschlammanfall ist die unvermeidliche Konsequenz der Abwasserreinigung. Nach der Voreindickung und Stabilisierung des Klärschlamms fallen etwa 2 Liter je Einwohnerwert und Tag an Flüssigschlamm an. Zur Minimierung des Entsorgungsaufwandes ist dieses Volumen drastisch zu reduzieren.
Hierzu wird die Entwässerung betrieben, die das flüssige Medium so weit möglich vom Wasser befreit. Ziel ist ein entwässerter von der Konsistenz her stichfester Schlamm.
Die dynamisch arbeitende Kolbenpresse der Fa. Bucher scheint für diese Aufgabe besonders gut geeignet, denn es können durch den sukzessiven Entwässerungsvorgang offensichtlich höhere Endfeststoffgehalte erreicht werden als dies mit konventionellen Maschinen bisher möglich war.

08/2010
Prof. Dr.-Ing. Günther Riegler und Dr.-Ing. Peter Loock (aquadrat ingenieure)

Die Bedeutung der Wasserabtrennung bei der Klärschlammbehandlung

Veröffentlicht in VBI-Zeitschrift „Beratende Ingenieure“, Ausgabe Juli-August 2010 und Kommunalwirtschaft, Ausgabe September 2010

Der Anfall von Klärschlamm ist eine unabdingbare Konsequenz der Abwasserreinigung. Er fällt zunächst bei der mechanischen Abwasserreinigung aus den absetzbaren Feststoffanteilen des Abwassers an (als Primärschlamm). In der biologischen Abwasserreinigung fällt Klärschlamm (als Sekundärschlamm) aus dem Zuwachs der Biomasse an. Werden chemische Abwasserreinigungsmaßnahmen ergriffen, so kommen zusätzlich die Fällungsprodukte hinzu (als Tertiärschlamm). In Deutschland entstehen jährlich etwa 2 Mio. t Klärschlamm (als Trockenrückstand TR). Das Volumen des aus den Reinigungsprozessen entnommenen noch unbehandelten Klärschlamms beträgt etwa 7 Liter je Einwohnerwert und Tag. Nach der Schlammbehandlung verbleiben davon noch etwa 0,2 Liter stabilisierter und entwässerter Klärschlamm.

08/2010
Prof. Dr.-Ing. Günther Riegler und Dr.-Ing. Peter Loock (aquadrat ingenieure)

Kanalisationsentlastungsschwerpunkt Nord in Griesheim/Hessen

Veröffentlicht in VBI-Zeitschrift „Beratende Ingenieure“, Ausgabe Juli/August 2010

Die Stadt Griesheim liegt im Ballungsraum Rhein-Main, unmittelbar westlich an die Stadt Darmstadt angrenzend, keine 30 km südlich des Rhein-Main-Flughafens in Frankfurt und somit in einer Region mit einer dynamischen Entwicklung. Die baulichen Aktivitäten der Stadt mit knapp 30.000 Einwohnern finden derzeit hauptsächlich am nördlichen Rand des Stadtgebietes statt, in dem sich in den letzen Jahren nicht zuletzt wegen der hervorragenden Infrastruktur ein großes Misch- und Gewerbegebiet entwickelt hat.Nach dem Ausbau der Kläranlage mit einer Kapazität von 50.000 Einwohnerwerten in den Jahren 2002 bis 2005 wurde 2005 bis 2007 ebenfalls von aquadrat ingenieure die nachfolgend beschriebene Regenentlastungsanlage ausführungsreif geplant und ausgeschrieben. In der Bauphase wurden die örtliche Bauüberwachung, die Bauoberleitung sowie die Objektbetreuung übernommen.

01/2010
Christian Hähnlein und Oliver Strutz (aquadrat ingenieure)

Kalibrierung hydraulischer Modellnetze in der Wasserversorgung

Veröffentlicht in gwf Wasser|Abwasser, Ausgabe 1/2010

Die hydraulische Simulation von Wasserverteilnetzen ist heute Stand der Technik. Diese Aufgabe wird heute mit Hilfe von Computerprogrammen gelöst, die ein Modellnetz zur hydraulischen Simulation verwenden. Die Erfahrung aus zahlreichen Projekten zeigt, dass trotz sorgfältigster Netzpflege der digitale Datenbestand (z.B. GIS-Daten) oft erheblich vom realen Netz abweicht. Ursache hierfür sind z.b. unbekannte (teil)geschlossene Schieber, Inkrustationen und fehlerhafte Leitungsverbindungen, nicht dokumentierte Zonentrennungen und abweichende Leitungsdurchmesser. Deshalb sollte jedes Modellnetz vor der Anwendung mit Hilfe eines Messprogramms kalibriert werden, um die tatsächlichen Verhältnisse treffend abbilden zu können. Es muss zwischen Verteil- und Transportnetzen unterschieden werden. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die Durchführung eines Messprogramms und die Vorgehensweise bei der Kalibrierung in Verteilnetzen. In Transportnetzen muss eine andere, hier nicht beschriebene Vorgehensweise gewählt werden.

01/2009
Dr. Arne Klawitter (aquadrat ingenieure)

Anforderungen an ein GIS-basiertes EDV-Werkzeug zur Unterstützung der Verfahrensabwicklung bei der Inspektion und Sanierung von Zuleitungskanälen

Vortrag auf der 6. GIS-Tagung am 21./22. Januar 2009 in Kassel

07/2007
Dr. Arne Klawitter (aquadrat ingenieure)

Hydraulische Kanalnetzsimulation mit STANET

Vortrag im Rahmen der Vorlesung „Berechnung von Ver- und Entsorgungsnetzen“ an der TFH Berlin

2003
Markus Berner, Prof. Dr. Günther Riegler (aquadrat ingenieure)

Integrierte Systemberechnung von Wasserversorgungsnetzen auf der Basis von Netzinformationssystemen (NIS)

Veröffentlicht in ENERGIE WASSER PRAXIS, Ausgabe 6, 2003

Es wird beschrieben, welche Möglichkeiten zur integrierten Berechnung des gesamten Wasserversorgungssystems auf der Basis des jeweils aktuellen Anlagen- und Betriebszustand bestehen. Es werden außerdem Hinweise gegeben, wie Daten aus Messprogrammen, Prozessleit- und kaufmännischen Systemen die Berechnungsergebnisse und deren Nutzung verbessern. Die Netzinformationssysteme (NIS) nehmen hierbei die zentrale Rolle der Datenvorhaltung ein und sind deshalb auf dem aktuellen Stand zu halten.

2003
Oliver Strutz, Prof. Dr. Günther Riegler (aquadrat ingenieure), A. Schwarz (Wasserwerk Zweckverband Seebachgebiet, Osthofen)

Aufbau und Anwendung eines Netzinformationssystems in der Wasserversorgung

Veröffentlicht in Umwelt-Report, Ausgabe 03/2003

Das Wasserwerk Zweckverband Seebachgebiet (WZS) versorgt als regionales Wasserversorgungsunternehmen im ländlichen Raum Rheinhessens ca. 51.000 Kunden mit jährlich knapp 3 Mio. Kubikmeter Trinkwasser. Die gesamte Netzlänge des Einspartenunternehmens beläuft sich auf rd. 630 km.

Um die Versorgung der Kunden mit Trinkwasser in ausreichender Quantität und guter Qualität zu preiswerten Konditionen sicherzustellen sind zahlreiche Einzelaufgaben zu bewältigen. Zur Erfüllung dieser Aufgaben muss das Unternehmen auf unterschiedliche Informationsquellen zurückgreifen.

Mit den vorhanden, historisch gewachsenen Datenbeständen können zunehmende Ansprüche an die Qualität von Planungsleistungen, die Effizienz des Betriebes und die Transparenz gegenüber Kunden und Aufsichtsgremien nicht mehr ausreichend erfüllt werden. Das Ziel einer zeitgemäßen, wirtschaftlichen Bewältigung dieser Anforderungen veranlasste das WZS im Oktober 2000 mit der Einführung eines Netzinformationssystems (NIS) zu beginnen.

2001
Markus Berner, Oliver Strutz und Günther Riegler (aquadrat ingenieure)

Erfahrungen bei der Einführung von Kanalinformationssystemen

Veröffentlicht in Umwelt Report Rheinhessen-Pfalz, Jahrgang 2, 2001

Vor über 10 Jahren begannen die Kommunen und Netzbetreiber, für ihre Kanal- und Leitungsnetze digitale Informationssysteme aufzubauen. Diese Entwicklung wurde unter anderem durch die Forderungen der Eigenkontrollverordnung (EKVO) beschleunigt. Die anfängliche Begeisterung ist vielerorts rasch der Ernüchterung gewichen. Viel Lehrgeld wurde bisher bezahlt. Der nachfolgende Artikel beleuchtet den steinigen Weg zur erfolgreichen Systemeinführung und zeigt, wie diese Aufgabe erfolgreich umgesetzt werden kann.