Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Anla\u00df: Zur Trinkwasserversorgung kleiner Gemeinden in den ostdeutschen Mittelgebirgen wird vielfach Quellwasser ohne Wasseraufbereitung genutzt. Durch saure Niederschl\u00e4ge und geogen bedingt treten Grenzwert\u00fcberschreitungen beim pH-Wert sowie bei Eisen und Mangan auf. Zur Beseitigung der Qualit\u00e4tsprobleme erfolgte der Bau traditioneller Wasserwerke mit E-Anschlu\u00df oder von \u00dcberleitungen.
\nNachteile: hoher Investitionsaufwand, hohe spezifische Kosten f\u00fcr die Trinkwasserbereitstellung,
\nEingriffe in die Umwelt durch Trassenfreimachung. Zielsetzung: Entwicklung einer preisg\u00fcnstigen Kleinanlage f\u00fcr die Enteisenung mit interner Elektroenergiegewinnung zur Automatisierung der Filterr\u00fccksp\u00fclung.Vorteile: Minimierung der Kosten f\u00fcr die Trinkwasserbereitstellung, Vermeidung von Eingriffen in die Umwelt, Weiternutzung vorhandener Dargebote.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenTechnische Problemstellung:<\/p>\n
– Gew\u00e4hrleistung der Enteisenung (Oxydation und Filtration) ohne Einsatz von Elektroenergie
\n– Bereitstellung von Elektroenergie f\u00fcr die Automatisierung der Filterr\u00fccksp\u00fclung durch Gewinnung aus alternativen Energiequellen Vorort<\/p>\n
Technisches Konzept:<\/p>\n
– Oxydation durch Einsatz von Technischem Sauerstoff und eines speziellen dynamischen
\n Sauerstoffzumischers mit bedarfsgerechter Regelung ohne Elektroenergieverbrauch, au\u00dfer f\u00fcr die
\n Sauerstoffeintragsregelung<\/p>\n
– Druckfiltration mit Wasserstarkstromsp\u00fclung unter Ausnutzung der hydromechanischen Energie des
\n Wassers bei Mengenbegrenzung f\u00fcr Filtration und Sp\u00fclbetrieb
\n– Gewinnung von elektrischer Energie aus der hydromechanischen Energie des Rohwassers mittels Rohrturbine und Generator
\n– Automatisierung der Filterr\u00fccksp\u00fclung, gesteuert durch SPS<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Durch die Versuche wurde nachgewiesen, da\u00df mit dem projektierten Anlagensystem eine energieautarke, vollautomatische Trinkwasseraufbereitung zur Enteisenung und Entmanganung entsprechend der technischen Zielstellung gew\u00e4hrleistet werden kann. Die erreichten energetischen Ergebnisse schr\u00e4nken jedoch eine praktische Anwendung der L\u00f6sung erheblich ein. Durch Messungen wurde ermittelt, da\u00df zur Erzeugung der f\u00fcr einen automatischen Anlagenbetrieb erforderlichen Elektroenergie die Turbine mit einer Wassermenge von mehr als 20m\u00b3\/h beaufschlagt wer-den mu\u00df. Solche Wassermengen sind bei den Quellwasserdargeboten meist nicht verf\u00fcgbar bzw. durch fehlende langj\u00e4hrige Messungen nicht gesichert nachweisbar. Trotz Verzicht auf energieintensive Technologien, sparsamen Einsatz von Stellgliedern, Verwendung energiearmer Antriebe und umfangreichen Recherchen zu geeigneten Energieerzeugungsanlagen konnten keine g\u00fcnstigeren energetischen Anlagenparameter erreicht werden. Eine Verbesserung dieser Parameter erfordert kosten- und zeitaufwendige technische Untersuchungen zur Optimierung der Turbinenkonstruktion und \u00c4nderung des Automatisierungssystems unter Einbeziehung weiterer Kooperationspartner, wobei nicht gesichert ist, ob durch diese Arbeiten die energetische Aufgabenstellung voll gel\u00f6st werden kann.
\nAusgehend von den Versuchsergebnissen, war die geplante Entwicklung eines Kleinwasserwerkes mit interner Energiegewinnung nicht mehr vertretbar. In Abstimmung mit der DBU wurde deshalb die Erzeugnisentwicklung unter Nutzung von Projektergebnissen zu Quellwasseraufbereitungsanlagen auf ein preisg\u00fcnstiges Kleinwasserwerk im Erdeinbau f\u00fcr Standorte mit Elektroenergieanschlu\u00df ausgerichtet. Im Rahmen des Projektes wurden folgende Arbeiten durchgef\u00fchrt:
\n Erstellung der Erzeugniskonzeption, Konstruktion von Grundvarianten des Kleinwasserwerkes,
\n Erarbeitung von technischen Unterlagen.
\nDas Kleinwasserwerk wird in kompakter Bauweise als Ein- oder Zweifilteranlage in Stahl verzinkt oder Edelstahl mit zus\u00e4tzlichem Korrosionsschutz ausgef\u00fchrt. In einer Maschinenkammer sind alle f\u00fcr den Betrieb des Wasserwerkes erforderlichen Aggregate, Armaturen und Rohrleitungen unter-gebracht. Die Schalt- und Steueranlage befindet sich in einem Freiluftschrank, von welchem aus die Bet\u00e4tigung der Armaturen und Aggregate erfolgt. Die automatisierten Kleinwasserwerke sind mit einer SPS ausgestattet. Zur Herstellung der Erzeugnisreife sind noch folgende Arbeiten durchzuf\u00fchren:
\n Erarbeitung der Fertigungsunterlagen, technische Vorbereitung, Betreuung und Auswertung eines Erst-Anwendungsobjektes, Optimierung und Komplettierung von Grundvarianten.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Markteinf\u00fchrung nach Herstellung der Erzeugnisreife, beginnend ab 1998<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Mit den Entwicklungsarbeiten zu Quellwasseraufbereitungsanlagen sind die technischen und technologischen Voraussetzungen geschaffen worden, um ab dem Jahre 1998 die Markteinf\u00fchrung von Anschlu\u00dffertigen Kleinwasserwerken im Erdeinbau zur Aufbereitung von Grund- und Quellw\u00e4ssern betreiben zu k\u00f6nnen, als preisg\u00fcnstige und umweltfreundliche Alternative zu traditionellen Bauweisen und \u00dcberleitungen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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