Trinkwasser

Referenten: Matthias Feulner, Daniel Krüger, Jan Müller, Elena Stoycheva, Sibel Yilmaz
 

5. Systembereich - Aufbereitung

Systembereich Aufbereitung


Inhaltsverzeichnis

1.   Systemübersicht - Trinkwasser
2.   Systembereich - Gewinnung
3.   Systembereich - Schutz
4.   Systembereich - Ausgleich
5.   Systembereich - Aufbereitung
6.   Systembereich - Verteilung
7.   Fazit
8.   Quellen
Abb. 24
Systembereich Aufbereitung

Quelle: eigene Darstellung

5.1 Grundwasseraufbereitung am Beispiel WW-Friedrichshagen

Die Tiefbrunnen des Wasserwerks Friedrichshagen bestehen aus 170 Vertikalbrunnen (ohne photographische Darstellung).
Diese sind 30 bis 40 m tief und werden mit Unterwassermotorpumpen betrieben.
Die Leistungen der Pumpen erreichen 40 bis 200 cbm pro Stunde. Maximal können sie eine Leistung 220 000 cbm am Tag erzielen.
In den Belüftungsanlagen wird das geförderte Rohwasser über ganz feine Düsen versprüht, da es selbst keinen freien Sauerstoff enthält. Somit kann das Wasser den Sauerstoff in der Luft aufnehmen. Die Belüftungsanlagen setzen sich aus zwei Belüftungsbauwerken mit Wehrüberfall und zwei Filterhallen mit zusammen 36 offenen Schnellfiltern zusammen. Das ergibt insgesamt einen Filterfläche von 2 304 qm. Die maximale Filtergeschwindigkeit liegt bei 6,5 m pro Stunde.
Schemaskizze Tiefbrunnen

Abb. 25
Schemaskizze Tiefbrunnen

Quelle: eigene Darstellung
Belüftungsanlagen Wasserwerk Belüftungsanlagen Wasserwerk
Abb. 26

Belüftungsanlagen Wasserwerk Friedrichshagen

Quelle: eigene Darstellung


Wasserwerk Friedrichshagen

Schemaskizze Belüftungsanlage

Abb. 27
Schemaskizze Belüftungsanlage

Quelle: eigene Darstellung

Wasserwerk Friedrichshagen Wasserwerk Friedrichshagen
Abb. 28
Verteilung im Wasserwerk Friedrichshagen

Quelle: eigene Darstellung

In den Reaktionsbecken werden die aus der Reaktion entstandenen Eisenflocken herausgefiltert. Dies geschieht dadurch das sie sich auf dem Grund des Reaktionsbeckens absetzen. Durch eine geringe Fließgeschwindigkeit (15- 60 Minuten um das Becken zu durchqueren) wird die dafür nötige Ruhe erreicht. Mit der Zufuhr von Sauerstoff findet eine Zersetzung der Eisen- und Manganbindungen statt.
Durch die Schnellfilteranlage werden hier die restlichen Eisenflocken dem Wasser entzogen. Dabei werden sie durch eine 2 m dicke Kiesschicht zurückgehalten. Ist diese Kiesschicht verschlammt (zugesetzt mit Eisenflocken, wird sie mit Luft und Wasser wieder saubergespült.

Schemaskizze Schnellfilteranlage

Abb. 29
Schemaskizze Schnellfilteranlage

Quelle: eigene Darstellung

Schnellfilteranlage

Schemaskizze Reinwasserbehälter
Abb. 31
Schemaskizze Reinwasserbehälter
Quelle: eigene Darstellung




Abb. 30
Schnellfilteranlage

Quelle: eigene Darstellung

Jetzt ist aus dem Rohwasser Reinwasser geworden. Dieses wird nun hier, im Reinwasserbehälter gesammelt, der Reinwasserbehälter dient als Speicher und Ausgleichsbecken. Das ist nötig, da der Trinkwasserbedarf nach Tageszeit, Wochenbedarf und Jahreszeit schwankt.

Im Maschinenhaus wird nun das Wasser je nach Bedarf durch Pumpen (17 Elektro- und 3 Dieselkreiselpumpen) zum Verbraucher und in die Zwischenpumpwerke transportiert.
Durch die Dieselmotoren ist die Trinkwasserversorgung auch in Zeiten eines Stromausfalls gesichert. Der Versorgungsdruck liegt zwischen 4,5 und 6 bar und die Förderleistung der Pumpen zwischen 500 und 5000 cbm pro Stunde.

Schemaskizze Zwischenpumpwerk

Abb. 33
Schemaskizze Zwischenpumpwerk

Quelle: eigene Darstellung





Abb. 34
Zwischenpumpwerke

Quelle: eigene Darstellung

Zwischenpumpwerke

Nun liegt das saubere Trinkwasser beim Verbraucher direkt im Haus an und wird über den bestehenden Druck (4,5 bis 6 bar) in die Haushalte gepumpt. Bei größeren baulichen Analgen kann es nötig sein, daß im Hausanschlußraum noch zusätzlich eine Pumpe installiert werden muß um auch die höher gelegenen Bereiche des Miethauses versorgen zu können.

Schemaskizze Wasser beim Verbraucher

Abb. 35
Schemaskizze Wasser beim Verbraucher

Quelle: eigene Darstellung
5.1.2 Entwicklung der Fördermengen des WW-Friedrichhagen

Die Menge an gefördertem Wasser in den Wasserwerken Friedrichshagen ist die ganze Zeit allmählich gestiegen. Allein 1945 und 1970 kam es zu großen Einbrüchen.
Dies geschah 1945 mit Ende des Krieges in einer achttägigen Stilllegung der Wasserwerke durch die Besatzungsmächte. Die Weltwirtschaftskrise schlug sich 1970 auch auf die Fördermenge an Wasser nieder. Doch dem sonst recht kontinuierlichen Anstieg der Förderung liegt auch die permanent wachsende Länge der Rohrleitungen zu Grunde. Das spricht für eine jederzeit ausreichende Nachfrage. Auch in den Zeiten des Krieges ist Länge des Rohrleitungsnetzes nicht zurück gegangen, da die Rohre ja unterirdisch ca. 1m tief liegen und mit der Weltwirtschaftskrise nicht einfach wieder ausgegraben und eingeschmolzen werden konnten.

Abb. 37
Wasserfördermengen

Quelle: Berliner Wasserbetriebe
Wasserfördermengen


5.2 Tagesförderungsmenge für gesamt Berlin im Vergleich

Tagesfördermenge
Abb. 38
Tagesfördermenge

Quelle: eigene Darstellung


5.3 Wasserwerkschema mit Systemschnittstellen

Innerhalb der Systemgrenze treten des Öfteren Schnittstellen zu anderen Systemen auf, wie Energie, Abfall, Abwasser, Verkehr, Logistik. Diese sind an den verschiedenen Stellen unterschiedlich stark ausgeprägt.

Das Energiesystem
greift bei der Aufbereitung des Wassers im Wasserwerk ein. An den entsprechenden Stellen, wie das Hochpumpen des Grundwassers, die Belüftungsanlage, sowie die Luftzufuhr der Schnellfilteranlage zur Kiesreinigung wird Strom benötigt.
Den größten Verbrauch hat das Maschinenhaus, welches das Wasser in das Rohrnetz pumpt. Hier findet man für den Notfall eines Stromausfalls auch Dieselmotoren vor.
Ein zusätzlicher Stromverbrauch findet auch bei der Zufuhr von Luft in das Oberflächenbecken statt.

Das Abfallsystem
greift ins Wassersystem nur an einer Stelle wesentlich ein, der Schnellfilteranlage.
Hier wird der Kies ca. alle 20 Jahre ausgewechselt. Somit ist diese Schnittstelle zwar auf längere Zeit gesehen sehr wichtig, beeinträchtigt jedoch nicht den täglichen Ablauf.

Das Abwasser - bzw. Nutzwassersystem
ist von sehr großer Bedeutung, da es die Rückführung des Wassers in den natürlichen Wasserkreislauf sicherstellt. Dies geschieht an zwei Stellen. Zuerst wird das Wasser, welches zur Kiesreinigung genutzt wird als Prozesswasser den Oberflächenbecken zugeführt, wo es mit Luft angereichert wird. Diesen Prozess nennt man Flockung. Anschließend fließt es zurück ins Oberflächenwasser. Zudem wird das gereinigte Prozesswasser zur Grundwasseranreicherung dem Sickerwasser zugeführt. Das durch die Reinigung entstandene Schlammwasser wird ins Kanalsystem geleitet und dient hier zum Teil zur Geruchsneutralisierung.

Abb. 39
Wasserwerkschema mit Systemschnittstellen

Quelle: eigene Darstellung

Wasserwerkschema mit Systemschnittstellen
Das Verkehrssystem
wird hauptsächlich in der Versorgungs- und Konsumentenebene zur Wartung des Rohrnetzes genutzt. Auch die Logistik tritt an dieser Stelle ein.

Labore
Ein weiterer wesentlicher Bestandteil des Systems sind die Labore, die regelmäßig an unterschiedlichen Stellen Proben nehmen und das Trinkwassersystem kontrollieren. Die Schnittstellen ermöglichen erst das Funktionieren des Systems und sind somit eine Art Katalysator.
 


5.4 Wasserwerk in Zahlen

Wasserwerk in Zahlen

Abb. 40
Wasserwerk in Zahlen

Quelle: Berliner Wasserbetriebe

Wasserförderung

Abb. 41
Wasserförderung
Quelle: Berliner Wasserbetriebe


Zeit-Mengen-Diagramm

Abb. 42
Zeit-Mengen-Diagramm

Quelle: Berliner Wasserbetriebe


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