Modernisierung im Wasserwerk/Rohre Per Rohr in die Zukunft: Wie Sie Wasseraufbereitungsanlagen fit machen

Autor / Redakteur: Adrian Schwyzer* / Dominik Stephan

Intelligente Modernisierung für mehr Produktivität auf gleicher Fläche – Wasseraufbereitungsanlagen in Deutschland, Österreich und der Schweiz genügen technisch den höchsten Standards der Welt, auch wenn sie bereits einige Jahrzehnte in Betrieb sind. Technische Verbesserungen bei Materialien und Komponenten können bei anstehenden Modernisierungen dazu beitragen, die Kapazität um bis zu 50 Prozent zu steigern, ohne dass eine Flächenausweitung nötig wäre.

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Great Scott! Neuentwicklungen im Bereich der Ventile haben beispielsweise bei Membranventilen dazu geführt, dass sich der Durchfluss bei gleicher Größe teilweise verdoppelt hat. Viele ältere Anlagen arbeiten vor allem noch mit Schiebern.
Great Scott! Neuentwicklungen im Bereich der Ventile haben beispielsweise bei Membranventilen dazu geführt, dass sich der Durchfluss bei gleicher Größe teilweise verdoppelt hat. Viele ältere Anlagen arbeiten vor allem noch mit Schiebern.
(Bild: © billboardfilm - stock.adobe.com, Theodor Stalder/GF Piping Systems)

Jede Besichtigung bestätigt es: Wasseraufbereitungsanlagen, wie sie vor 30 bis 40 Jahren in Deutschland, Österreich oder der Schweiz errichtet wurden, befinden sich meist in einem sehr guten Zustand. Sie wurden sinnvoll geplant, professionell umgesetzt und über die gesamte Nutzungszeit angemessen gewartet. Anlagenplaner finden damit eine völlig andere Situation vor als in Weltregionen, die den hohen Standard Mitteleuropas noch nicht erreicht haben. Trotzdem bieten Modernisierungen (Retrofits) auch bei uns enorme Chancen – manchmal ermöglichen sie Kapazitäts- und Effizienzsteigerung von bis zu 50 Prozent.

In den wenigsten Fällen handelt es sich dabei um komplette Neubauten. Wegen der guten Ausgangslage sind viele kleinere Optimierungen meist sinnvoller. Zudem ist ein kompletter Stillstand über Monate oder Jahre oft gar nicht möglich, kurze Einsätze unter Nutzung von Vormontagen bei reduziertem Betrieb üblicher.

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Urbanisierung und Sensorik im Fokus

Zwei Themen stehen dabei im Vordergrund: Zum einen sind die Stadtbevölkerungen in den letzten 40 Jahren stark gewachsen. Berlin hat heute rund 519 000 Einwohner mehr als 1976, Hamburg etwa hat 162 000 und Zürich 33 000 Einwohner gewonnen.

In Wien stieg die Einwohnerzahl um rund 253 000. Bei konstanter Fläche erhöht sich damit der Effizienzbedarf. Zum anderen sind die Anforderungen ständig gestiegen, zuletzt durch eine weitere Ausbaustufe zur Beseitigung von Mikroverunreinigungen. Hier gelten Ozon und Aktivkohle als Mittel der Wahl, wobei letzteres weitaus unproblematischer für Kunststoff-Rohre ist.

Ein erster Schritt ist die Messung der Durchflüsse im Gesamtsystem und nicht nur an produktionsrelevanten Stellen. Moderne Ultraschall-Durchflussmesser liefern präzise Ergebnisse und können auf die Rohrleitungen aufgespannt oder -geklemmt werden, ohne dass Bohrungen nötig wären. Ältere Anlagen nutzen häufig Stahlleitungen mit Nachteilen wie Korrosion, hohem Gewicht und Anforderungen an Statik und Personal beim Austausch, raueren Innenoberflächen mit erhöhten Ablagerungen.

Neue Materialien für Rohre und Co.

Auch kann es sich lohnen, ältere Kunststoffteile auszutauschen, da die Materialien inzwischen weiter verbessert wurden. So nehmen Pumpstationen aus hoch dichtem Polyethylen (HDPE) wirksam Vibrationen auf und dämpfen hydraulische Schläge, was die Lebensdauer erhöht.

Bei unterirdisch verlegten Rohrleitungen aus Kunststoff, vor allem Polyethylen, sind wegen der Elastizität des Materials für Richtungsänderungen keine Schubblöcke aus Beton mehr nötig, der Graben muss nicht speziell nivelliert werden. Das System kann vorab zusammen geschweißt und frei verlegt werden. Bei den hohen Stundensätzen für Installationen addiert sich das zu einem beträchtlichen Einsparpotenzial.

Ein großes Thema sind auch die verfeinerten Klärverfahren, die moderne Rohrleitungssysteme mit den nötigen chemischen Resistenzen erfordern. Das gilt für den Einsatz von Flockungsmitteln wie Eisen- oder Aluminiumchlorid und die Einstellung des pH-Wertes (etwa mit Salzsäure und Natronlauge) sowie für die Desinfektion mit Chlor oder anderen stark oxidativen Stoffen.

Ein weiterer Trend ist die Rückgewinnung des Phosphors im Wasser, das vor allem durch die Landwirtschaft eingebracht wurde. Auch für diese Prozesse werden aggressive Stoffe wie Schwefelsäure eingesetzt. Für öffentliche und zunehmend auch private Betreiber ist zudem die Ökobilanz des Materials ein Faktor, Kunststoff hat dabei langfristig die günstigere CO2-Bilanz.

Der Sensor im Rohr sorgt für Durchfluss

Neue Membranventile haben dazu geführt, dass sich der Durchfluss bei gleicher Größe teilweise verdoppelt hat. Ältere Anlagen arbeiten häufig mit Schiebern. Hier kann es sinnvoll sein zu prüfen, ob für verschiedene Funktionen aus heutiger Sicht andere Ventiltypen besser geeignet wären. Bei den Sensoren bietet sich eine Umstellung auf einfaches oder geführtes Radar an, das Pegelstände bei schaumigen oder unruhigen Oberflächen präzise misst. Wo möglich sollten Sensoren im Rohr gewählt werden.

Diese Variante lässt sich ohne Adapter sauberer und schneller installieren. Langfristig ist auch das Leckage-Risiko niedriger. Diese Optimierungen übersteigen oft den Stand an Personal und Erfahrung bei den Betreibern. Externe Kompetenz ist daher gefragt. Sie umfasst den gesamten Bereich von Berechnung und Planung, z.B. mit neuen oder zusätzlichen Rohrleitungen und verbesserten Vorfiltern, bis zur Installation und Inbetriebnahme. Ein Ansprechpartner für das gesamte Maßnahmenpaket ist hilfreich, auch wenn nicht selten die Planer von einst dazu geholt werden.

* * Der Autor ist Global Market Segment Manager für Water Treatment bei GF Piping Systems, Albershausen.

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