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Abwassertechnik

weitere Buchkapitel

6. Sedimente

Erosion und Sedimentation gehören als Abschnitte des geologischen Kreislaufs seinem exogenen Teil an. Da sie vergleichsweise kurzfristig und oberflächennah stattfinden, handelt es sich um die Prozesse, in die der Mensch am leichtesten eingreifen, die er damit auch nachhaltig beeinflussen kann, während die endogenen Prozesse von wenigen Ausnahmen abgesehen, vergleichsweise unwesentlich durch den Menschen beeinflusst werden können. Die umweltgeologische Betrachtung der Lithosphäre wird hier daher vor allem auf die Sedimente beschränkt, die den fließenden Übergangsbereich zwischen Lithosphäre und Pedosphäre darstellen.

Sylke Hilberg
5. Aufbereitungsverfahren in der Trinkwasserversorgung

Die Aufbereitungsverfahren von Rohwasser zu Trinkwasser werden in drei Gruppen eingeteilt: physikalische, chemische und biologische Verfahren. Häufig im Wasserwerk eingesetzte Verfahren sind beispielsweise Filtration, Entsäuerung, Enteisenung/ Entmanganung, Flockung, Enthärtung sowie Gasaustauschverfahren. In besonderen Aufbereitungsfällen kommen heutzutage aber auch immer mehr Membranverfahren beispielsweise zur Spurenstoffentfernung zur Anwendung.

Frank Hoffmann, Stefan Grube
11. Facility Management

Um die Ziele des Facility Managements bei Neubauprojekten zu erreichen ist es unabdingbar, dieses konzeptionell bereits in die Projektentwicklung und Planung der Immobilie einzubeziehen. Dabei sind die ggf. entstehenden Mehrkosten bei den Erstinvestitionen den Einsparungen bei den Nutzungskosten während der Betriebsphase der Immobilie gegenüberzustellen und gegeneinander abzuwägen. Das planungs- und baubegleitende Facility Management übernimmt die Funktion der Klammer zwischen Entwicklung, Realisierung und Nutzung. Es gewährleistet die spätere effiziente Nutzung der Immobilie, die gezielte Steuerung der „zweiten Miete“ und die flexible Nutzbarkeit und Flächenbereitstellung des Gebäudes, bei ausreichender Nutzerqualität und einem bedarfsgerechten Angebot von Dienstleistungen. Über das strategische Facility Management hinaus, wird in diesem Kapitel ausführlich auf das operative Facility Management eingegangen. Diese auch als Gebäudemanagement bezeichnete Leistung unterscheidet weiterhin zwischen infrastrukturellem, kaufmännischem und technischem Gebäudemanagement. Gebäudemanagement umfasst als Bestandteil des Facility Managements die Planung, Arbeitsvorbereitung und Organisation sämtlicher operativer Maßnahmen, die in der Bewirtschaftung von Gebäuden durchgeführt werden.

Norbert Preuß, Lars Bernhard Schöne, Edgar Schropp, Rainer Stiller
9. Angewandte Limnologie

Die Limnologie greift in ihren Anwendungsbereichen unmittelbar in lebenswichtige Belange der Zivilisation und des menschlichen Lebens ein. Zu ihren angewandten Zweigen gehören neben der Binnenfischerei der Schutz der Gewässer vor schädigenden Umwelteinflüssen, die Erschließung und Nutzbarmachung der Wasservorräte sowie die sachgerechte Behandlung und Reinigung der Abwässer. Aktuelle Bereiche der angewandten Gewässerökologie sind weiterhin die Gewässerversauerung, die Ökotoxikologie und die Gewässerregelung einschließlich der Renaturierung der Gewässer. In den Tropen und Subtropen kommt die Problematik der water-borne diseases (► Abschn. 9.6), der mit den Gewässern verknüpften Epidemiologie humanpathogener Parasiten (Schistosoma, Onchocerca etc.) hinzu.

Jürgen Schwoerbel, Heinz Brendelberger
Kapitel 8. Prozesstechnik zur Abwasserbehandlung

In Sammelabwässern werden üblicherweise eine Fülle von Stoffen gefunden, die selbst nach ständigem Verbessern der mechanischen und biologischen Reinigungsverfahren die Abwasserreinigung ohne nennenswerte Abreicherung verlassen. Hier sind unter anderem ionisch gelöste Schwermetalle wie Quecksilber, Cadmium, Blei und organische Halogenverbindungen wie Pflanzenschutzmittel und ihre Vorprodukte zu nennen. Mechanisch schwer abzutrennende und biologisch schwer abzubauende Abwasserinhaltsstoffe können mittels einer zusätzlichen Abwasserbehandlung über thermische Verfahren entfernt werden.

Gabi Förtsch, Heinz Meinholz
Kapitel 7. Abwasserbehandlungsprozesse

Die Chargenbehandlung ist eine der am häufigsten verwendeten Methoden zur Abwasserreinigung im Bereich der metallbe- und -verarbeitenden Industrie. Sie eignet sich zur Behandlung von fast allen dort anfallenden Abwässern. Mit kontinuierlichen Durchlaufanlagen können in vielen Fällen die rechtlichen Vorgaben nicht eingehalten werden und sie sind somit nicht genehmigungsfähig.

Gabi Förtsch, Heinz Meinholz
Kapitel 9. Biologische Verfahren zur Abwasserbehandlung

Mikroorganismen in Gewässern setzen abbaubare organische Substanzen als Nährstoffe unter Sauerstoffverbrauch in Kohlendioxid, Wasser und Zellmasse um. In dieser Selbstreinigung der Gewässer spielen Mikroorganismen wie Bakterien, Algen und Pilze die entscheidende Rolle. Für den natürlichen Abbau von organischen Substanzen bilden diese Organismen Lebensgemeinschaften (Biozönosen). Solche Lebensgemeinschaften sind für den Abbau der spezifischen Schmutzstoffe optimal geeignet und werden für die technische Reinigung von Abwässern gezielt eingesetzt.

Gabi Förtsch, Heinz Meinholz
19. Verkehrswesen
Prof. Dr.-Ing. Dieter Maurmaier
21. Siedlungswasserwirtschaft

Das Kapitel Siedlungswasserwirtschaft umfasst Grundsätze zur Wasserversorgung, Siedlungsentwässerung und Abwasserreinigung einschließlich der Klärschlammbehandlung. Es dient insbesondere als Nachschlagewerk für die Anwendungsbereiche Planung, Bau und Betrieb.Innerhalb der Wasserversorgung stehen die Anforderungen an die Wasserbeschaffenheit, technische Verfahren zur Wasseraufbereitung und Überschlagsrechnungen zur Wasserverteilung im Vordergrund.Das Unterkapitel Siedlungsentwässerung fokussiert die hydraulische Dimensionierung von Abwasserleitungen und die Bemessung relevanter Bauwerke unter Berücksichtigung des Parameters AFS63. Die bislang zur Siedlungsentwässerung zählenden Unterkapitel „Rohre in der Kanalisation“, „Schächte in der Kanalisation“ und „Bau der Kanalisation“ sind in der neuen Auflage dem Buchkapitel „Netzmanagement“ zugeordnet.Bedeutende Aspekte des Gewässerschutzes, Grundsätze zur Bemessung von Kläranlagen und Verfahren zur weitergehenden Abwasserreinigung einschließlich Klärschlammbehandlung sind dem Unterkapitel „Abwasserreinigung“ zu entnehmen. Neu hinzugekommen sind künftige Pflichten zur Phosphorrückgewinnung, die von der Ausbaugröße der Kläranlage abhängen.

Prof. Dr.-Ing. Andreas Strohmeier, Prof. Dr.-Ing. Silvio Beier
22. Netzmanagement

Gegenstand des Abschnittes „Netzmanagement“ sind Grundlagen der Planung, der statischen Berechnung offen wie geschlossen verlegter Leitungen, der Prüfung und der Inbetriebnahme von öffentlichen und nichtöffentlichen Rohrleitungsnetzen und Anschlussleitungen, Anschlüssen bzw. Grundstücksentwässerungsanlagen außerhalb von Gebäuden.Ebenfalls werden Verfahren und Einsatzbereiche der Instandsetzung bzw. der Schadensbehebung und Sanierung aufgeführt.Die Ausführungen fokussieren sich auf Wasserverteilungssysteme, Gasverteilsysteme, Fernwärmeversorgungssysteme und Entwässerungssysteme. Für andere Mediennetze gelten die Ausführungen entsprechend, wobei fachspezifische Normen (bspw. Produktnormen) sowie entsprechendes Planungs- und Genehmigungsrecht zu berücksichtigen sind.Nicht Gegenstand sind Planung, Bau und Betrieb maschinentechnischer oder elektrotechnischer Anlagen, wie Pumpen oder MSR-Technik. Ergänzende Informationen sind Kap. 14 Geotechnik und Kap. 21 Siedlungswasserwirtschaft zu entnehmen.

Prof. Dr.-Ing. Karsten Kerres
Kapitel 2. Hydrologische GrundlagenHydrologie Grundlagen

Die hydrologischen Größen sind wichtige Eingangsgrößen bei wasserbaulichen Planungen. Je nach Aufgabenstellung und Detaillierung sind die benötigten Eingangswerte jedoch unterschiedlich. Die Wasserhaushaltsgleichung beschreibt mit den Hauptparametern Niederschlag, Verdunstung und Abfluss den Wasserkreislauf und gibt u. a. einen Überblick über die Wasserverfügbarkeit. Die einzelnen Parameter der Wasserhaushaltsgleichung, insbesondere die Niederschläge, sind bedeutsame Eingangsgrößen für die Bestimmung des Wasserabflusses in den Fließgewässern. Die Hydrometrie beschäftigt sich mit der VermessungGewässerVermessung von Gewässern (Oberflächenwasser und unterirdisches Wasser).

Heinz Patt, Jürg Speerli, Peter Gonsowski
Kapitel 6. Wasserkraftnutzung

In diesem Kapitel werden die wasserbaulichen Aspekte der Wasserkraft beschrieben. Dazu zählen die Beschreibung der unterschiedlichen Anlagentypen, die Gestaltung der Wasserfassungen und der Zulaufkanäle, die Speicherung von Wasser, die Auslegung von Druckleitungen sowie die Arbeitsweise von Turbinen und Pumpen.

Heinz Patt, Jürg Speerli
54. Pumpen

Pumpen werden in verschiedenen Bauarten zur Förderung von Wasser, von Flüssigkeiten verschiedener Art wie z. B. Säuren, Laugen, Säfte, von Flüssigkeits-Gas- und Flüssigkeits-Feststoffgemische wie z.B. Slurry eingesetzt. Sie werden in Abhängigkeit der Hauptparameter Volumenstrom, Förderhöhe und Drehzahl als Hubkolbenpumpen, Membranpumpen, Drehkolbenpumpen, Ein- und Mehrspindelpumpen, Exzenterschneckenpumpen und Kreiselpumpen gebaut. Die Kreiselpumpen werden als Radial-, Diagonal- oder Axialpumpen und als Seitenkanalpumpen gebaut.

Prof. Dr.-Ing. Dominik Surek
Strukturwandel der Öffentlichkeit aus der Perspektive einer Theorie der Spätmoderne

Dieser Beitrag möchte die gesellschaftstheoretisch fundierte Diskussion des neuen Strukturwandels der Öffentlichkeit fortführen und dabei einen neuen Ansatz aufgreifen, der von dem Kultursoziologen Andreas Reckwitz unter dem Titel „Die Gesellschaft der Singularitäten – Zum Strukturwandel der Moderne“ vorgelegt wurde. Dazu wird dieser Theorieentwurf vorgestellt, diskutiert und auf seine Potenziale für eine Theorie von Öffentlichkeit unter Bedingungen eines neuerlichen Strukturwandels hin geprüft. Im Fokus steht die Frage, welche Einsichten durch die Unterscheidung der sozialen Logiken des Allgemeinen und Singulären (sowie die damit verbundene These ihrer Umstellung) gewonnen werden können – und wie sie sich mit derzeitigen Überlegungen in der Öffentlichkeitstheorie verbinden lassen. Darüber hinaus wird ein Vorschlag unterbreitet, wie der theoretischen Herausforderung begegnet werden kann, derzeitige Strukturveränderungen von Gesellschaft und Öffentlichkeit aus einer fachlichen Tradition heraus angemessen zu beobachten und zu beschreiben, die sich begrifflich und theoretisch in der industriellen Moderne entwickelt hat.

Christian Strippel
Kapitel 2. Aufbau und Gestaltung einer Anzeige für eine möglichst hohe Aufmerksamkeit

Die Formulierung und Gestaltung einer Online-Stellenanzeige sollte immer nach einem bestimmten Muster erfolgen und möglichst aussagekräftig dargestellt werden, um den Kandidaten nicht nur zum Öffnen der Anzeige, sondern im besten Fall final auch zum Absenden der Bewerbung zu bewegen. Hierzu zählen neben einer kurzen und prägnanten Unternehmensvorstellung auch ein aussagekräftiger Einleitungssatz, ein passender und ansprechender Stellentitel, eine kurze Darstellung des Tätigkeitsbereichs genauso wie das entsprechend gewünschte Anforderungsprofil sowie eine Aufzählung besonderer Benefits. Auch die Abschlussformel stellt einen wichtigen Faktor dar. Hat der Kandidat sich die Mühe gemacht, die Anzeige bis zum Ende zu lesen, bedeutet dies ein erstes Interesse. An dieser Stelle ist es wichtig, ihn final soweit abzuholen und anzusprechen, dass das endgültige Absenden der Bewerbung für ihn nur eine Formalie darstellt. Hierbei kann die Angabe eines Ansprechpartners für Rückfragen hilfreich sein.

Sonja Koopmann-Wischhoff
35. Konstruktionselemente von Apparaten und Rohrleitungen
Lothar Mörl, Horst Gelbe
28. Bioverfahrenstechnik

Mit der Expansion der Industriezweige Biotechnologie und Umwelttechnik bildete sich die Bioverfahrenstechnik (Biochemical Engineering) als eigenständige Ingenieurdisziplin aus. Um biologische und biochemische Stoffumwandlungsprozesse aus dem Labor in den industriellen Maßstab übertragen und technisch realisieren zu können, sind für den Bioverfahrenstechniker, zusätzlich zu seinem Wissen über das der klassischen Verfahrenstechnik hinaus, auch biologische und chemische Kenntnisse erforderlich. Die Bioverfahrenstechnik besitzt somit eine Brückenfunktion zwischen Biologie, Chemie und Technik.Die wesentlichen Aufgaben der Bioverfahrenstechnik im engeren Sinne sind demnach: 1. die quantitative Erfassung von biotechnologischen Prozessen, d. h. von stofflichen Umsetzungen durch Biokatalysatoren (Enzyme, Zellen), 2. der Entwurf geeigneter Bioreaktoren und Apparate und 3. die Anwendung von Laborergebnissen und theoretischen Konzepten in der technischen Praxis (Scale up). Die Bioverfahrenstechnik gewinnt besonders im Zusammenhang mit pharmazeutischen Produkten, Grundchemikalien aus nachwachsenden Rohstoffen, Nahrungsmitteln und Kosmetika sowie in biologischen Verfahren der Umwelttechnik zunehmend an Bedeutung.

Prof. Dr. rer. nat. Rainer Krull, Dietmar Hempel, Thomas Wucherpfennig
Abwassertechnik

Die Behandlung und Ableitung von Abwässern leistet einen wertvollen Beitrag zum Umweltschutz, insbesondere im Bereich der Verbesserung der Gewässergüte. Im vorliegenden Werk werden zunächst rechtliche Regelungen und Abwasserinhaltsstoffe skizziert. Schwerpunkt bildet die Zusammenstellung der Bemessungsgrundlagen verschiedener Verfahren zur Abwasserreinigung nach Regelwerken der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA). Hierzu gehören neben naturnahen Behandlungsverfahren, Teichkläranlagen, Festbett-, Rotationstauchkörper- und Tropfkörperverfahren auch mechanische Reinigungsverfahren wie Rechen, Absatzbecken und Sandfänge. Besonderes Augenmerk wird auf die Bemessung von einstufigen Belebungsanlagen nach Arbeitsblatt DWA-A 131 (2016) gelegt, das anhand eines Berechnungsbeispiels angewendet wird. Zur Siedlungsentwässerung werden verschiedene Entwässerungsfahren, bspw. Misch- und Trennkanalisation, erläutert sowie der jeweils maßgebende Abwasseranfall ermittelt. Für zur Kanalnetzberechnung erforderlichen Tabellen sind den übrigen Bemessungsgrundlagen beigefügt. Des Weiteren wird die zur Dimensionierung der Kanäle erforderliche Regendauer und -häufig betrachtet. Sonderbauwerke zur Misch- und Regenwasserbehandlung werden erläutert und deren wesentliche Bemessungsansätze dargelegt. Abschließend werden Strategien zum Erhalt von Entwässerungsanlagen dargelegt.

Markus Engelhart, Martin Wagner, Justus Behnisch, Tobias Blach, Maximilian Schwarz
Kapitel 8. Eigenanalytik für einen betrieblichen Wasserkreislauf

Qualitätssicherung ist ein wichtiger Aspekt, insbesondere im Bereich Prozesswasser, das den verfahrenstechnischen Anforderungen der Produktion genügen muss. In einem geschlossenen betrieblichen Wasserkreislauf befindet es sich im ständigen Wechsel vom Frischwasser zum Abwasser und vom aufbereiteten Abwasser wieder zum Frischwasser.

Rolf Stiefel
Kapitel 2. Auditierung der betrieblichen Wasserverhältnisse

Die systematische Aufnahme der Wasserverhältnisse in einem Betrieb beginnt mit der Auditierung der Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe; gelangen sie in Abwasser, sind sie Abwasserinhaltsstoffe. Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe sind Begriffe, die sowohl in der Ökonomie als Bilanzposten als auch im technischen Bereich Verwendung finden.

Rolf Stiefel
Kapitel 4. Abwasserrecyclingverfahren

Diese Einträge geben einen groben Rahmen, der sich durch betriebsspezifische Anforderung schnell erweitern kann. Die folgenden Abschnitte widmen sich wichtigen Abwasserbehandlungsverfahren, die einzeln oder oft auch in Kombination im industriellen Abwasserbereich zum Einsatz kommen.

Rolf Stiefel
Kapitel 10. Chemie organischer Stoffe im Bauwesen

Im Bauwesen spielen Kohlenstoffverbindungen sowohl als Hilfsstoffe (Lösungs- und Verdünnungsmittel, Füllstoffe, Zusatzmittel) als auch direkt als Baustoffe (Bitumenhaltige Bindemittel, Kunststoffe, Holz) eine wichtige Rolle. Für ein besseres Verständnis ihres chemischen Aufbaus, ihres Verhaltens und ihrer Eigenschaften sollen in diesem Kapitel zunächst einige grundlegende organische Stoffklassen besprochen werden.

Roland Benedix
Kapitel 2. Grundlagen der Trocknung

Kap. 2 befasst sich intensiv mit den thermodynamischen Grundlagen und deren Anwendung auf die Trocknung. Anschaulich wird dargestellt, wie die Wasserverdampfung von Trocknern berechnet werden kann und welchen Einfluss einzelne Parameter der Konvektions-, Vakuum- oder Mikrowellentrocknung auf die Trocknungszeit und den Durchsatz ausüben. Für Konvektionstrockner werden die unterschiedlichen Möglichkeiten der Luftführung und deren Darstellung im Mollier-h-x-Diagramm aufgezeigt. Fragen, wie die Gleichmäßigkeit der Trocknung definiert und welche Maßnahmen zur Verbesserung ergriffen werden können, werden beantwortet. Auf die konstruktive Gestaltung von Trocknerkomponenten wird eingegangen. Durch eine Vielzahl von Berechnungsbeispielen und Praxisbezügen wird dem Leser die Übertragung der Theorie in die industrielle Trocknungstechnik nahegebracht.

Albert Heindl
Kapitel 7. Elektrochemische Untersuchungsmethoden

Elektrochemische Verfahren können sehr erfolgreich als Untersuchungswerkzeuge eingesetzt werden. In zwei Experimenten wird die Messung der Leitfähigkeit eingesetzt, einmal zur Vefolgung des Verlaufs einer maßanalytischen konduktometrischen Titration, zum anderen zur Überwachung der Reaktionskinetik einer Reaktion der organischen Chemie. Ebenfalls in zwei Experimenten wird die Potentiometrie vorgestellt, zum einen in Form sog. Konzentrationszellen, zum anderen in einer potentiometrischen Titration, die ebenfalls zu den maßanalytischen Verfahren zählt. Da hier unterschiedliche Konzentrationen in Elektrolyten zu messbaren Elektrodenspannungen führen, erschien es sinnvoll, einen Abschnitt zum Thema Photometrie mit aufzunehmen, da diese die Qualität potentiometrischer Experimente sehr stark erhöhen kann. Das Kapitel schließt mit zwei elektrochemischen Methoden zur Analytik. Zum einen wird die Funktion einer Clark-Zelle zur Messung der Konzentration gelösten Sauerstoffs in Wasser, zum anderen ein Tagushi-Gassensor, am Beispiel der Konzentrationsmessung an Alkohol-Wasser-Gemischen durch Gasphasenmessung vorgestellt. Bei beiden Untersuchungsmethodiken werden angrenzende Gebiete der physikalischen Chemie gestreift.

Joachim Dohmann
Kapitel 16. Biologische Bodensanierung

ErstBodensanierung, biologische in den siebziger Jahren des letzten Jahrhunderts wurden die Gefahren erkannt, die von den als Altlasten bezeichneten Bodenverunreinigungen ausgehen. Unter Altlasten versteht man Ablagerungen und Altstandorte mit Stoffen, von denen Gefährdungen für die Umwelt, besonders für die menschliche Gesundheit ausgehen oder zu erwarten sind. Altablagerungen sind verlassene oder stillgelegte Ablagerungsplätze für Abfälle und Produktionsrückstände, zum Beispiel „wilde“ Müllkippen.

Walter Reineke, Michael Schlömann
11. Pumpen und Pumpensysteme in Industrie und Gewerbe

In den technischen Anlagen der Industrie spielen Pumpen und Pumpensysteme bei den verschiedensten Anwendungen eine bedeutende Rolle; daneben werden Pumpen beispielsweise auch in Anlagen der Wasserversorgung und in der Gebäudetechnik – dort insbesondere in Heizungsanlagen – eingesetzt. Dabei bestehen in diesen Bereichen zum Teil sehr erhebliche Potenziale zur Verbesserung der Energieeffizienz, zur Stromeinsparung und damit auch zur Kostensenkung. Viele Effizienzmaßnahmen in Pumpensystemen führen zu Amortisationszeiten von wenigen Jahren und können deshalb als wirtschaftlich sehr interessant gelten.

Martin Dehli
8. Technischer Hochwasserschutz

Ein wesentliches Element des Hochwasserschutzes ist der Technische Hochwasserschutz. Damit sind alle technischen und strategischen Maßnahmen gemeint, die Hochwasserschäden vermeiden oder zumindest minimieren. Dies sind u. a. Maßnahmen zur Reduzierung der Abflussspitzen und der daraus resultierenden hohen Wasserstände, die Planung und der Bau von Deichen, Hochwasserschutzwänden und anderen Schutzanlagen. Hierbei werden oberflächlich abfließendes Wasser (Oberflächenwasser), unterirdisches Wasser (u. a. Grundwasser) und das Wasser im Abwasserkanalnetz berücksichtigt.

Robert Jüpner, Kerstin Lesny, Heinz Patt, Gebhard Weiß
Kapitel 4. Beschreibung des Stoffverhaltens im Fermenter

Der anaerobe Stoffwechsel ist stark abhängig vom Stoffverhalten im Fermenter. Daher wird dieser sehr breiten Thematik das Kapitel 4 gewidmet. Die Bilanzierung von Input- und Output erfordert die Beschreibung und Bilanzierung der Prozessparameter. Daher wird hier detailliert wiederum anhand von Beispielen auf den Nährstoffhaushalt, die besondere Bedeutung von Ammonium und Schwefel, die Biogaszusammensetzung, Wasserverbrauch und Biomassewachstum eingegangen. Selbsterwärmungsvorgänge und Massen- sowie Wärmebilanzierung des Prozesses runden das Kapitel ab.

Gerhard Langhans, Frank Scholwin, Michael Nelles
Kapitel 1. Einführung und Hinweise zur Benutzung

Die gezielte Gewinnung von Biogas basiert auf einem biochemischen Prozess, der von einer Vielzahl von Mikroorganismen in verschiedenen Prozessstufen realisiert wird. Der Betrieb und die Optimierung einer Biogasanlage erfordern ein Grundwissen über die Wechselwirkungen zwischen Verfahrenstechnik, Prozessführung und verfahrenstechnischen Prozessparametern.In Kapitel 1 des Handbuches werden hilfreiche Hinweise zur Benutzung des Buches, aber auch zum Verständnis der Herkunft der dargestellten Zusammenhänge verschiedenster Prozessparameter vor dem Hintergrund der Anwendung in der Praxis gegeben. Es wird erläutert, unter welchen praxisrelevanten Bedingungen die in diesem Buch dargestellten Daten, Zahlen und Formeln entstanden sind. Besonderer Wert wird auf die Erläuterung der in der Biogastechnologie immer wieder sehr unterschiedlich verwendeten Einheiten und Synonyme gelegt – Anwender aus der Abfallwirtschaft oder Abwasserbehandlung verwenden Begriffe und Einheiten regelmäßig mit anderen Bezügen – dies wird gegenübergestellt.

Gerhard Langhans, Frank Scholwin, Michael Nelles
Kapitel 6. Wasserhaltung

Zur Entwässerung tiefer, in das Grundwasser eintauchender Baugruben und Baukörper ist es erforderlich, zur Ausführung von Tiefbau- und Rohbauarbeiten temporäre Maßnahmen der Wasserhaltung zu ergreifen. Dabei ist es unerheblich, ob Baugruben durch vertikale oder horizontale Abdichtungsmaßnahmen in Form von Verbauwänden, Dichtungssohlen oder durch Einbindung dichter Baugrubenwände in einen Nichtleiter vor anströmendem Grundwasser gesichert sind oder Baukörper ohne Baugrubensicherungsmaßnahmen in geböschten Baugruben ohne Schutz gegen anströmendes Grundwasser errichtet werden.

Siegfried Stelzig
Chapter 8. Gray Water Reuse in Urban Areas

The reduced quality and yield of surface and groundwater due to droughts and changing climatic conditions lead to an increase to reusing wastewater (WW) in the Czech Republic. Reusing WW can be implemented at the wastewater treatment plant or in the building. The concept of reused WW in buildings is based on the treatment of low polluted gray water (GW) by gray water treatment system (GWTS) which produces whitewater. GW represents WW from showers, basins, washing machines, kitchen sinks, and dishwashers. Whitewater does not meet such strict parameters as drinking water and can be used for toilet flushing, irrigation or for other use. The WW reuse with GW in urban areas is designed and implemented in the guidelines of a number of countries: UK, Germany, Australia, Canada, USA, and internationally by WHO. Use of treated GW and RW in the buildings in the Czech Republic has not yet been legislatively approved. The characteristic domestic WW as rainwater, gray water, and black water were described. The dark GW (from kitchen and laundry), light GW (from the bathroom), and non-separated GW were reported on their chemical, physical, and microbiological properties. The production of GW represents 70% of total domestic WW, and the toilet flushing represents 30% of the demand for water in the household building. The selected chemical–physical and microbiological indicators of whitewater were described. The groups of GW treatment processes were reported: simple, extensive, chemical, physical, biological and MBRs treatment. The MBRs represent a modern treatment of WW and also are associated with biological treatment and separation of solid and liquid substances. The MBR is directly installed in the biological activated process and replaces settlement tank. The buildings with a high level of GW production and with the high level of demand for whitewater represent the suitable solution for ecological and economical management of WW. GWTS has been provided data on MBRs technologies (microfiltration or ultrafiltration) that seem to be the acceptable solution in the building. In the CR, the system reuses GW only sporadically, but present droughts and changing climatic conditions represent a challenge in the disposal of WW reuse management.

Jakub Raček
Kapitel 5. Wasseraufbereitung

Wasser ist die flüssige Form der Verbindung H2O. Ein Raumteil Wasser besteht aus zwei Raumteilen Wasserstoff (H) und einem Raumteil Sauerstoff (O). 100 Massenteile des chemisch reinen Wassers setzen sich aus 11,09 Massenteilen Wasserstoff und 88,01 Massenteilen Sauerstoff zusammen. Wasser zeigt im Vergleich zu anderen Flüssigkeiten eine Reihe auffallender Eigenschaften, wie z. B. ein Dichtemaximum bei 4 °C, die unter anderem im Bau des Wassermoleküls begründet sind.

Burkhard Wricke
Kapitel 7. Wasserspeicherung

Für die Wasserspeicherung waren bis 1998 ausschließlich die vom Deutschen Verein des Gas- und Wasserfaches e. V. (DVGW) im damaligen Fachausschuss „Wasserbehälter“ entwickelten folgenden Arbeits- und Merkblätter ausschlaggebend.

Gerhard Merkl
Kapitel 8. Wasserverteilung

Hauptbestandteile des Systems zur Wasserverteilung sind die Rohrleitungen. Sie werden entsprechend ihrem Zweck wie folgt unterschieden.

Joachim Rautenberg
18. Treibmittelpumpen

In diesem Kapitel werden Funktionsweise und Betriebscharakteristiken von Flüssigkeitsstrahl-, Dampfstrahl- und Diffusionspumpen beschrieben. Allen Pumpen gemeinsam ist das Prinzip, dass das zu pumpende Gas von einem Treibmittelstrahl erfasst und in eine bestimmte Richtung getrieben wird. Sie unterscheiden sich durch die Art der Durchmischung: Während bei den Strahlpumpen die Durchmischung in einer Grenzschicht des Treibstrahls bei viskoser Strömung erfolgt, erfolgt die Durchmischung in einer Diffusionspumpe in molekularer Strömung durch Diffusion.

Karl Jousten, Klaus Galda
4. Pilotprojekte

Im Folgenden werden die Pilotprojekte des ReSerW-Projekts vorgestellt. Diese Pilotprojekte sollen die Fähigkeit der in den Querschnittsprojekten (siehe Abb. 4.1) erarbeiteten Methoden nachweisen und die Industrietauglichkeit der Lösungen sicherstellen. Aus diesem Grund fließen die Ergebnisse jedes einzelnen Querschnittsprojekts in die vier Pilotprojekte ein.

Mathias Wöhler, Alexandra Blum, Wilhelm Bringewatt, Sebastian Büttner, Michael Dellnitz, Manuel Gräler, Viktor Just, Franz Kummert, Henrik Mucha, Sebastian Peitz, Carsten Röcker, Jürgen Sielermann, Christian Tschirner, Jens Wittrowski
5. Morphologische Feststellungen zu Buhnenfeldern in Rhein und Elbe

Es treten dauerhaft verlandende und dauerhaft nichtverlandende Buhnenfelder V und Nauf. Sie sind Folge der unterschiedlichen Strömungseinmischung aus dem Fluß in die Buhnenfelder. Dies geschieht in gekrümmten Flußabschnitten hauptsächlich durch die Sekundärströmung in der Walzenströmung, in geraden Flußabschnitten hauptsächlich durch die horizontale und vertikale Einmischung entlang der Trennfläche an der Streichlinie. Dies ist an Beispielen im Rhein und Elbe aufgezeigt.

Bertram Botsch
K7. Konstruktionselemente von Apparaten und Rohrleitungen
Prof. Dr.-Ing. Lothar Mörl, Prof. Dr.-Ing. H. Gelbe
N6. Bioverfahrenstechnik

Mit der Expansion der Industriezweige Biotechnologie und Umwelttechnik bildete sich die Bioverfahrenstechnik (Biochemical Engineering) als eigenständige Ingenieurdisziplin aus. Um biologische und biochemische Stoffumwandlungsprozesse aus dem Labor in den industriellen Maßstab übertragen und technisch realisieren zu können, sind für den Bioverfahrenstechniker, zusätzlich zu seinem Wissen über das der klassischen Verfahrenstechnik hinaus, auch biologische und chemische Kenntnisse erforderlich. Die Bioverfahrenstechnik besitzt somit eine Brückenfunktion zwischen Biologie, Chemie und Technik.Die wesentlichen Aufgaben der Bioverfahrenstechnik im engeren Sinne sind demnach: 1. die quantitative Erfassung von biotechnologischen Prozessen, d. h. von stofflichen Umsetzungen durch Biokatalysatoren (Enzyme, Zellen), 2. der Entwurf geeigneter Bioreaktoren und Apparate und 3. die Anwendung von Laborergebnissen und theoretischen Konzepten in der technischen Praxis (Scale up). Die Bioverfahrenstechnik gewinnt besonders im Zusammenhang mit pharmazeutischen Produkten, Grundchemikalien aus nachwachsenden Rohstoffen, Nahrungsmitteln und Kosmetika sowie in biologischen Verfahren der Umwelttechnik zunehmend an Bedeutung.

Prof. Dr. rer. nat. Rainer Krull, Prof. Dr.-Ing. Dietmar C. Hempel, Dr.-Ing. Thomas Wucherpfennig
Berliner Wasserbetriebe
Wir gehen unseren Weg

Mit 4355 Beschäftigten sind die Berliner Wasserbetriebe einer der größten Arbeitgeber in der Stadt sowie einer der größten Auftraggeber in der Region. In unserer Verantwortung liegen die Wasserversorgung und die Abwasserentsorgung Berlins. Diesen Auftrag erledigen wir zuverlässig, engagiert und in hoher Qualität. Unser wichtigstes Kapital dabei: unsere Beschäftigten, darunter aktuell 31,3 % Frauen. Sie stellen zugleich rund 31 % aller Führungskräfte. 42 % unserer weiblichen Führungskräfte berichten direkt an den Vorstand.

Dana Buchholz
Beitrag der Raumplanung beim Hochwasserrisikomanagement

Der Auftrag der Raumplanung, unterschiedliche Erfordernisse und Wünsche an Flächennutzungen in Städten und im Freiraum untereinander zu koordinieren, schließt explizit auch die Berücksichtigung von Anforderungen der Hochwasservorsorge sowie von Risiken in der Planung mit ein. Dafür stehen umfangreiche Instrumente zur Risikoverminderung zur Verfügung. Gute Beispiele belegen, dass die Raumplanung wirkungsvolle Beiträge zum Hochwasserrisikomanagement leisten kann.

Peter Heiland
Kapitel 3. Entwicklung eines Konzepts organisationaler Kundenkompetenz

Kapitel 3 beinhaltet die Ergebnisse der qualitativen Untersuchung. Nach Darlegung der Forschungsmethodik (Kapitel 3.1) wird zunächst das Portfolio wertrelevanter Kundenbeiträge beschrieben (Kapitel 3.2), ehe darauf aufbauend das Konzept der organisationalen Kundenkompetenz abgeleitet wird (Kapitel 3.3). Implikationen, die aus dem Kundenkompetenz-Konzept für das Anbieterunternehmen erwachsen, werden als flankierende Erkenntnisse aus der Exploration in Kapitel 3.4 dargestellt. Kapitel 3.5 ordnet die Ergebnisse schließlich in die wissenschaftliche Diskussion ein.

Florian Kopshoff
1. Grundlagen der Umweltschutztechnik
Prof. Dr. Ulrich Förstner, Prof. Dr. Stephan Köster
6. Abwasser
Prof. Dr. Ulrich Förstner, Prof. Dr. Stephan Köster
6. Erfassung und Analyse des IST-Zustandes bei Feinrechen auf kommunalen Kläranlagen

Die folgenden Aussagen zur Charakterisierung des IST-Zustandes von Feinrechen auf kommunalen Kläranlagen basieren auf einer internationalen Datenerhebung zu Kläranlagen aller Ausbaugrößen und Größenklassen. Insgesamt flossen Daten zu 250 Kläranlagen in diese Studie ein [19], die sowohl persönlich als auch per Fragebogen erhoben wurden.

Thomas Uckschies
2. Abriss der Geschichte der Abwasserreinigung

Zur Verdeutlichung der Zusammenhänge und der Erfordernis einer Abwasserreinigung ist es notwendig, auf die grundlegende Funktion des Wasserkreislaufes, schematisch dargestellt in Abb. 2.1, hinzuweisen.

Thomas Uckschies
10. Planungsvorgaben für Feinrechenanlagen

Bei fast allen Überlegungen zur Auswahl und Auslegung einer Feinrechenanlage gilt es, die bestmögliche Mischung aus verlässlicher Rechengutelimination, hoher Betriebssicherheit, niedrigen Investitionskosten und günstigen Betriebskosten zu finden. Die gemeinsame Schnittmenge dieser Eigenschaften stellt den Bereich mit den geeigneten Feinrechenanlagen dar, siehe auch Abb. 10.1.

Thomas Uckschies
11. Mikrobielle Prozesse

Mikrobielle Prozesse spielen seit langer Zeit in vielen Bereichen des täglichen Lebens eine wesentliche Rolle. Sowohl im Bereich der Lebensmittelherstellung als auch in der Umwelttechnik werden biologische Prozesse traditionell genutzt. Seit Mitte des 20. Jahrhunderts haben mikrobielle Verfahren eine Schlüsselstellung bei der Herstellung von pharmazeutischen Produkten erlangt.

Christoph Syldatk, Rudolf Hausmann, Horst Chmiel
18. Verkehrswesen
Prof. Dr.-Ing. Dieter Maurmaier
20. Siedlungswasserwirtschaft
Prof. Dr.-Ing. Andreas Strohmeier
3. Messung des Wasserstands

Der Wasserstand h ist nach DIN 4049-3 (1994) der lotrechte Abstand eines Punktes des Wasserspiegels über oder unter einem Bezugshorizont, z. B. durch einen Pegelnullpunkt PNP festgelegt (s. Abb. 3.1). Der Wasserstand wird üblicherweise in Meter oder Zentimeter angegeben. Die Kenntnis der Wasserstände eines Gewässers wird u. a. benötigt, umden Durchfluss Q mittels W-Q-Beziehung zu ermitteln (s. Abschn. 5.4),die hydrologischen Verhältnisse eines Einzugsgebietes, insbesondere den Wasserkreislauf und seine wasserwirtschaftlichen Nutzungen bzw. Nutzungsmöglichkeiten, beurteilen zu können,die Nutzung von Gewässern für den Schriftverkehr zu ermöglichen und zu sichern,Melde- und Warndienste, z. B. für Hochwasser, aufzubauen und zu betreiben,den Wasserstand von Gewässern in Hochwasser- und Niedrigwasserzeit zu regulieren,morphologische Veränderungen z. B. des Gewässerbetts, zu erfassen und zu beurteilen,den aktuellen Füllungsstand von Speichersystemen (z. B. Talsperren) als Grundlage für ihre Bewirtschaftung zu erfassen und zu nutzen.

Gerd Morgenschweis
5. Kontinuierliche Erfassung des Durchflusses

Nachdem in Kap. 4 das Spektrum der mobilen Durchflussmesstechnik detailliert behandelt wurde, soll in diesem Kapitel die gesamte Bandbreite der kontinuierlich den Durchfluss erfassenden Systeme vorgestellt werden. Sie liefern Durchflusswerte in hoher zeitlicher Auflösung, wie sie für die Steuerung von Wasserwirtschaftssystemen sowohl aus wassermengenwirtschaftlicher als auch aus ökologisch-gewässergütewirtschaftlicher Sicht zwingende Voraussetzung sind.Tab. 5.14 gibt einen Überblick über die Fülle der möglichen kontinuierlichen Durchflussmessverfahren, die im einzelnen ausführlich vorgestellt werden.Eine ganz aktuelle und äußerst innovative Entwicklungslinie verbirgt sich hinter dem Sammelbegriff „Messung der Oberflächengeschwindigkeit“ (Nr. 8 in Tab. 5.14). Hierbei wird die oberflächennahe Fließgeschwindigkeit entweder durch hochauflösende Aufnahme und Analyse der Oberflächenrauheit eines Gewässers mit Hilfe von Radarsensoren (Nr. 8a in Tab. 5.14) oder mit kamerabasierten optischen Verfahren (Nr. 8b in Tab. 5.14) abgeleitet. Die Verfahren setzen eine Mindestoberflächenrauheit voraus. Dies bedeutet, dass sie nicht universell einsetzbar sind. Dennoch sind sie als Ergänzung zu einem der übrigen installierten Systeme, auf jeden Fall bei Hochwasser, sehr nützlich. Die bisherigen Erfahrungen im Mittel- und Niedrigwasserbereich sind so vielversprechend, dass diesen relativ preiswerten Messsystemen durchaus eine gute Zukunftsperspektive zugetraut werden kann.

Gerd Morgenschweis
10. Lösungen aus der Natur für die Automatisierungstechnik und Industrie

Bionik ist wie folgt definiert: Bionik verbindet in interdisziplinärer Zusammenarbeit Biologie und Technik mit dem Ziel, durch Abstraktion, Übertragung und Anwendung von Erkenntnissen, die an biologischen Vorbildern gewonnen werden, technische Fragestellungen zu lösen. Biologische Vorbilder im Sinne dieser Definition sind biologische Prozesse, Materialien, Strukturen, Funktionen, Organismen und Erfolgsprinzipien sowie der Prozess der Evolution.

Maria Steinmetz, Heiner Dintera
Zu Kapitel 10. Lösungen aus der Natur für die Automatisierungstechnik und Industrie

Der interdisziplinäre Ansatz der Bionik (Biologie und Technik) stellt eines der attraktivsten und spannendsten Themen der modernen Wissenschaft und Technik dar. Die Frage, was man von der Natur lernen kann, um effiziente und intelligente Lösungen für technische Probleme zu finden, ist für alle interessant und einsichtig. Jeder weiß auch ohne Spezialkenntnisse über Strömungseigenschaften von Wasser und Luft, dass ein Schiff die Form eines Fisches und ein Flugzeug die Form eines Vogels hat. Wie vielfältig jedoch in dieser Richtung momentan weiter gearbeitet wird, das ist faszinierend und neu. Die moderne Bionik als Prototyp für ein interdisziplinäres Fach ist besonders nahe an der Praxis und spielt vor allem für innovative Technologien eine zentrale Rolle.Deshalb fokussiert das Kapitel 10 auf die enge Verbindung von Theorie und Praxis, von technischen Herausforderungen und Lösungen. Exemplarisch und anschaulich wird dies am Beispiel eines konkreten Unternehmens, der Firma Festo gezeigt. Die schönen Bilder, die uns das Unternehmen freundlicherweise zur Verfügung gestellt hat, sprechen für sich; die Links bieten viele Ansatzpunkte für gezielte Rechercheaufgaben, die einerseits das Thema vertiefen und andererseits für die Veranschaulichung von innovativer, bionisch inspirierter Technologie sehr geeignet sind.Die Bearbeitung des Kapitels erfordert daher einen Zugang zum Internet.

Dr. Maria Steinmetz, Dr. Heiner Dintera
CSR in Start-ups: Entwicklung nachhaltiger Geschäftsmodelle und neuer Formen der Zusammenarbeit

Start-ups werden den CSR-Diskurs in diesem Jahrzehnt nachhaltig prägen, unabhängig davon, ob diese gezielt nachhaltige Technologien auf den Markt bringen, rein gewinnorientiert sind oder die Skalierung gemeinnütziger Innovationen anstreben. Durch die Entwicklung innovativer Geschäftsmodelle und neuer Formen der Zusammenarbeit können sie einen signifikanten Beitrag zur Erreichung globaler Nachhaltigkeitsziele leisten. Gleichzeitig ergeben sich durch die Entwicklung und das Wachstum von Start-ups aber auch neue Herausforderungen für unternehmerische Verantwortung. Der Beitrag verweist auf aktuelle Handlungsansätze im Bereich Soziales und Institutionelles Unternehmertum, thematisiert jedoch insbesondere die Spannungsfelder, auf denen ‚nachhaltige‘ Start-ups aufgebaut werden müssen. Dadurch sollen Forschung und Praxis angeregt werden, sich näher mit diesem aktuellen Thema zu beschäftigen.

Katharina Pötz
Chapter 7. Besonderer Teil

Kapitel 1 regelt den Zweck und den Anwendungsbereich der Verordnung sowie Begriffsbestimmungen.

Hans-Werner Nordhues
13. Grundlagen der Mehrphasenströmung

In vielen technologischen Bereichen fallen Gas-Feststoffgemische (z. B. bei der Rauch- und Abgasreinigung, bei der Staub- oder Späneabsaugung) oder Flüssigkeits-Gasgemische (z. B. beim Lackieren, im Sprühstrahl, bei der Kraftstoffzerstäubung im Motorzylinder) oder in der Verfahrenstechnik und bei der Zuckerrübenreinigung Flüssigkeits- Gasgemische oder Flüssigkeits-Feststoffgemische an, die transportiert oder auch separiert werden müssen.Feinkörnige Güter wie z. B. Getreide, Mehl, Zucker, Sand, Kies oder Zement werden als Feststoffkomponenten pneumatisch transportiert. Ebenso werden fein verteilte Flüssigkeitstropfen im Luftstrom gefördert. Beim Rohrleitungstransport unterscheidet man den hydraulischen Transport mit Flüssigkeit als Transportmittel und den pneumatischen Transport mit Luft als Transportmittel vorwiegend für den Nahtransport. In Tab. 13.1 ist eine Klassifizierung der Mehrphasenströmungen vorgenommen worden und Tab. 13.2 zeigt die Güter die in Rohrleitungen hydraulisch oder pneumatisch bei unterschiedlichen Entfernungen transportiert werden.

Dominik Surek, Silke Stempin
25. Allgemeine und konstruktive Grundlagen
Herbert Wittel, Dieter Jannasch, Joachim Voßiek, Christian Spura
Kapitel 6. Wann ist eine bewusste Auseinandersetzung mit der Unternehmenskultur besonders wichtig?

In Kap. 6 wird eine Reihe interner und aktuell externer Gründe besprochen, warum und wann eine bewusste Auseinandersetzung mit Unternehmenskultur notwendig wird. Zu den internen Gründen gehören schnelles Wachstum, Stagnation, ein Führungswechsel wie auch strategische Allianzen, Firmenzusammenschlüsse sowie eine Internationalisierung. Von den externen Gründen werden der gesellschaftliche Wertewandel, die digitale Transformation sowie politische Unsicherheiten behandelt. All diese Situationen erfordern eine bewusste Auseinandersetzung mit der vorhandenen Unternehmenskultur.

Sonja Sackmann
R. Umwelttechnik
Prof. Dr. rer. nat. Ekbert Hering, Prof. Dr. rer. nat. Dr. h. c. Rolf Martin, Prof. Dr. rer. nat. Martin Stohrer
Predictive Modelling of Multicomponent Reactive Transport in Mining-affected Acidic Groundwater Environments

Groundwater contamination from acidic mine tailings effluents is a serious problem in many countries that have an active mining industry. In Canada, of particular concern are large tailings impoundments at active or abandoned metal mine sites. At such sites, sulfide oxidation releases acidic effluents which can dissolve toxic heavy metals from the tailings. This can result in groundwater as well as surface water contamination. Remedial measures can be uncertain and costly; as estimated by Feasby et al. (1991), the cost of remediating existing mine sites in Canada may exceed 3 billion dollars. It is therefore important to quantify the natural buffering capacity of aquifer minerals, which tends to neutralize acids and immobilize certain dissolved metals. These reactions can be utilized in remediation programs to prevent harmful environmental effects.

Emil O. Frind, Murray D. Wunderly, Jeffrey G. Bain, Florian Werner, David W. Blowes, John W. Molson
15. Deponietechnik

Als umfassendes Regelwerk besteht die „Verordnung über Deponien und Langzeitlager“. Sie gilt für das• Anlegen, Betreiben, Stilllegen und die Nachsorge von Deponien,• Behandeln von Abfällen zum Zwecke des Ablagerns auf Deponien und zu deren Verwenden als Deponieersatzbaustoff,• Ablagern von Abfällen auf Deponien,• Einsetzen von Abfällen als Deponieersatzbaustoff oder zum Herstellen von Deponieersatzbaustoffen,• Anlegen, Betreiben, Stilllegen und die Nachsorge von Langzeitlagern,• Lagern von Abfällen in Langzeitlagern.

Prof. Dr. Wolfgang Dachroth
18. Schriftenverzeichnis

Die Anwendung der in den verschiedenen Teilen des Buches besprochenen geotechnischen Verfahren müssen die Vorgaben amtlicher Werke beachten. Hierzu gehören die Rechtsvorschriften der Europäischen Union, die Gesetze des Bundes und der Länder, Verordnungen, Richtlinien, Vorschriften, amtliche Erlasse und Bekanntmachungen sowie Gerichtsentscheidungen einschließlich der amtlich verfassten Leitsätze. Durch solche amtliche Werke sind auch die Anforderungen an Untersuchungen, Bewertungen, Maßnahmen sowie Grenzwerte geregelt. Für unterschiedliche Arbeitsbereiche bestehen Richtlinien und Vorschriften.

Prof. Dr. Wolfgang Dachroth
Chapter 7. Organische Stoffe im Bauwesen

Im Bauwesen spielen Kohlenstoffverbindungen sowohl als Hilfsstoffe (Lösungs- und Verdünnungsmittel, Füllstoffe, Zusatzmittel) als auch direkt als Baustoffe (Bitumenhaltige Bindemittel, Kunststoffe, Holz) eine wichtige Rolle. Für ein besseres Verständnis ihres chemischen Aufbaus, ihres Verhaltens und ihrer Eigenschaften sollen in diesem Kapitel zunächst einige wichtige grundlegende organische Stoffklassen besprochen werden.

Roland Benedix
Energiewende in der Abwasserbehandlung
Chancen und Herausforderungen

Die Energiewende in der kommunalen Abwasserbehandlung in Bezug auf die Elektroenergie ist technisch derzeit nur für sehr große Kläranlagen oder Kläranlagenverbünde im Zusammengehen mit thermischer Klärschlammverwertung möglich. Abwasser ist jedoch aufgrund seiner organischen Bestandteile ein Energieträger für chemisch gebundene Energie. Eine mit Abwasser betriebene bio-elektrochemische Brennstoffzelle wird vorgestellt, die neue Möglichkeiten für die energetische Nutzung von Abwasser aufzeigt.

Prof. Dr.-Ing. Michael Sievers, Dipl.-Ing. Hinnerk Bormann
Masterplan Abwasser 2025 des Erftverbands

Die Sicherung der großen Werte der Einrichtungen der Abwasserwirtschaft und deren Anpassung an die sich ändernden Randbedingungen erfordern ein geordnetes Vorgehen. Ein Masterplan ist hierfür ein wirksames Instrument.

Dipl. Ing. Dipl. Wirt. Ing. Heinrich Schäfer, Christoph Brepols, Heinrich Dahmen, Norbert Engelhardt
8. Weitere Nichteisenmetalle

Neben Aluminium und Kupfer werden weitere Nichteisenmetalle in der Technik verwendet. Zu den wichtigsten zählen leichte Werkstoffe wie Magnesium und Titan. Der erste Teil des Kapitels ist den Magnesiumwerkstoffen gewidmet. Zunächst werden die Eigenschaften und die Gewinnung des reinen Magnesiums beschrieben. Folgend werden wichtige Typen und Eigenschaften von Magnesiumwerkstoffen vorgestellt. Dabei wird das Bezeichnungssystem erläutert. Einsatzgebiete von Magnesium und Anwendungen seiner Legierungen werden aufgezeigt. Zum Abschluss werden die Produktion und Kosten sowie das Recycling von Magnesiumwerkstoffen kurz angesprochen. Der zweite Teil des Kapitels ist den Titanwerkstoffen gewidmet. Nach den Informationen zu den Eigenschaften und der Gewinnung des reinen Titans werden seine Legierungen beschrieben. Folgend werden Anwendungsbeispiele von Titanwerkstoffen aufgezeigt. In einem Abschnitt wird der Einsatz von Titan als Implantatwerkstoff diskutiert. Abschließend werden Produktion und Kosten von Titanwerkstoffen besprochen. Im dritten Teil des Kapitels werden Nickelwerkstoffe behandelt. Zuerst werden Eigenschaften des reinen Nickels beschrieben. Danach folgen Nickellegierungen und ihre Anwendung sowie ihre Produktion und Recycling.

Professorin Dr.-Ing. Bozena Arnold
Wie können biologische Hauptsätze formuliert werden? [E. Biological Principles—How can These be Formulated?]

In seinem Handeln und Verhalten zeigt der Mensch rationale und emotionale Eigenschaften. Beide sind für seine Überlebensstrategie notwendig. Sie ergänzen sich in ihrer Gegensätzlichkeit. d. h. Polarität, zum Ganzen. Wissenschaften allerdings beruhen auf Rationalität. Ohne sie gäbe es keine allgemein gültigen Erkenntnisse über die Natur und Menschen. Die thermodynamischen Hauptsätze gelten auch für das biologische System. Aber ein biologisches System ist in seiner Struktur und seinen Abläufen so hochkomplex, dass die thermodynamischen Hauptsätze wesentliche Eigenschaften des Lebens nicht vollständig abdecken.

Vollrath Hopp
10. Deponie

Deponien sind Einrichtungen, die über einen Ablagerungsbereich verfügen, in dem Abfälle auf unbegrente Zeit abgelagert werden.Tatsächlich gibt es in der Praxis keine einheitliche Deponietechnik. Vielmehr unterlag die Deponietechnik einem intensiven Wandel über die Zeit. Aber auch von Land zu Land sind die Unterschiede beträchtlich. Ein gewisser Standard setzte sich erst mit dem Erlass der „Europäischen Deponierechtlinie“ im Jahre 1999 durch. Dieser wurde in Deutschland nicht nur übernommen sondern insbesondere durch die Aufnahme von Zuordnungswerten – Beschaffenheitsanforderungen, die von den Abfällen als Voraussetzung zur Deponierung einzuhalten sind – verschärft. Damit ist die Ablagerung von Abfällen mit organischen Bestandteilen weitgehend ausgeschlossen.Das Verhalten von Deponien ist damit sehr unterschiedlich. Während ältere Deponien, die überwiegend als Verdichtungsdeponien betrieben wurden, eine Sickerwasserbildung mit deutlich organischer Belastung haben sowie eine Deponiegasbildung habenwird sich dies zukünftig ändern. Eine Deponiegasfassung und -entsorgung bzw. Sickerwasserreinigung wird nicht mehr bzw. nur noch stark modifiziert zur Anwendung kommen. Gleichwohl sind von allen Deponien immer noch umweltgefähdende Emissionen zu erwarten. Daher sind Barrienen erforderlich, die u. a. als Basis – und Oberflächenabdichtungssysteme einzurichten sind.Alle Einrichtungen sind entsprechend zu planen, qualitätsgesichert zu bauen und zu unterhalten. Der Betrieb der Deponie, also die Annahme und Verarbeitung der Abfälle sowie die Überwachung und Nachsorge der Deponie muss nach bestimmten Vorgaben erfolgen. Gleichwohl kann es in einigen Fällen Sinn machen, bestehende Deponien wieder zurückzubauen.Umweltgerechte Deponien zu realisieren und zu betreiben, umfasst somit eine Vielzahl von Aufgabenstellungen, die Kenntnisse über das Deponieverhalten, die Technik der Barrieren, die Dimensionierung, den Bau und Betrieb von Einrichtungen sowie die Nachsorge und die Überwachung erfordern.

Gerhard Rettenberger
Kapitel 2. Strömungstechnische Grundlagen

Allgemeine Beschreibung der Wirkungsweise der Kreiselpumpe und der grundlegenden physikalischen Zusammenhänge. Im Gegensatz zur Verdrängerpumpe, in welcher der Druck unmittelbar durch Volumenänderung erzeugt wird, wird in der radialen Kreiselpumpe nur ein Teil des Druckes unmittelbar (durch Fliehkräfte und Verzögerung im Laufrad) erzeugt, während der Rest als Geschwindigkeitsenergie das Laufrad verlässt und im nachgeschalteten Leitapparat durch Verzögerung in Druck umgewandelt wird.Bei der Behandlung der Strömungsvorgänge in der Pumpe wird von der eindimensionalen Stromfadentheorie ausgegangen, d. h. es wird zunächst eine ideale, reibungsfreie und schaufelkongruente – daher zeitlich konstante homogene Strömung – angenommen, welche die theoretische Förderhöhe H th ¥ liefert. Die Abweichung der realen Strömung von der idealen wird erläutert und in einer neuen Minderleistungsformel vorgestellt, mit der bisherige Unsicherheiten vermieden werden.Daneben wird die Entstehung der Drosselkurven erklärt und die Bedeutung der einzelnen Verluste und der Einfluss ihres Zusammenwirkens auf das Förderverhalten dargelegt.Ferner werden die Radseitenraumströmung und ihr Druckverlauf unter dem Einfluss verschieden gerichteter Spaltverluste beschrieben und entsprechende Berechnungsformeln hergeleitet.

Wolfgang Wesche
Kapitel 3. Grundlagen für die Berechnung und Konstruktion der hydrodynamischen Komponenten

Es gibt keine starren Regeln zur Auslegung der hydrodynamischen Komponenten. Die verschiedenen Einflussgrößen sind in weiten Grenzen frei wählbar, hängen jedoch voneinander ab. Das Kapitel enthält praktische Anleitungen zur Berechnung der hydrodynamischen Komponenten und Erläuterungen der Vorgehensweise zu ihrer Konstruktion. Ferner wird die Bedeutung der spezifischen Drehzahl als Kennzahl der Radform erörtert. Die Berechnung der verschiedenen Verluste und des erreichbaren Wirkungsgrads in Abhängigkeit von der spezifischen Drehzahl wird behandelt; Parameter zur Berechnung von Laufrad, Leitrad, Eintritts- und Spiralgehäuse werden angegeben. Berechnung der Axial- und Radialkräfte. Bedeutung des Eintrittsquerschnitts von Laufrad und Leitapparat bezüglich der hydrodynamischen Verluste und damit der hydrodynamischen Eigenschaften der Pumpe. Erläuterungen zur Konstruktion von Schaufelplänen für Lauf- und Leitrad sowie des Laufradeintrittsquerschnitts bei beliebig räumlich gekrümmten Schaufeln. Kriterium zur Dimensionierung des Laufradeintrittsquerschnitts. Vorgehensweise bei der Konstruktion von Spiralgehäusen.

Wolfgang Wesche
4. Abwasserrecyclingverfahren

Die Wahl eines oder die Kombination mehrerer Abwasserrecyclingverfahren ist von folgenden Parametern abhängig:• Abwassermenge,• Abwasserinhaltsstoffe nach Art und Konzentration,• Abwasseranfallart (kontinuierlich, stoßweise etc.),• gewünschte Prozesswasserqualität,• Wirtschaftlichkeit (Investitionskosten, Betriebskosten),• Flexibilität (Änderung der Abwassercharakteristik),• Bedienerfreundlichkeit der Anlage(n),• Platzbedarf.

Rolf Stiefel
1. Die Wasserwende in der Prozesswassernutzung

Wasser ist von Natur aus ein Kreislaufmittel, was Abb. 1.1 sehr anschaulich verdeutlicht. Die Sonne ist der Motor für diesen Wasserkreislauf, dem alle Gebiete auf der Erde unterworfen sind. Wassermangel und Wasserbelastungen sind allerdings zu existenziellen Problemen in vielen Teilen unseres Globus geworden. Unter anderem hat die intensive Nutzung von Wasser durch Industrie und Landwirtschaft weltweit zu Verwerfungen in diesem natürlichen Ablauf geführt. Gesucht sind nachhaltige Lösungen für Natur und Industrie!

Rolf Stiefel
2. Prozesswassermanagement

Die Aufgabe des Prozesswassermanagements bei einer Kreislaufführung besteht in der Organisation und Handhabung einer sicheren und effektiven Nutzung der innerbetrieblichen Prozesswässer (s. Abb. 2.1). Hierzu zählen primär:• Beschaffung und Bereitstellung des Prozesswassers,• innerbetriebliche Nutzung der Prozesswässer,• Prozesswassereinsparung,• Prozesswassermehrfachnutzung,• Kontrolle der Abwasserinhaltsstoffe (Eigenanalytik),• Sammlung der Produktionsabwässer,• Aufbereitung der Abwässer (Abwasserrecycling),• Ersatz der Wasserverluste (durch Verdunstung etc.), z. B. mit Niederschlagswasser.

Rolf Stiefel
10. Das Konzept Prozesswasserautarkie als Zukunftsinvestition

Technische Entwicklungen sind oft von unterschiedlichen Parametern abhängig, die sich gegenseitig bestärken oder schwächen können. Eine Möglichkeit, sie vorausschauend zu bewerten, bietet der Ansatz über Szenarien, um mögliche Entwicklungen zu veranschaulichen. Entwicklungen, die die Einführung der Kreislaufwirtschaft von Prozesswässern einschließlich der Wertstoff- und Energierückgewinnung aus Abwässern sowie der Regenwassernutzung als Quelle für Frischwasser in der gewerblichen Wirtschaft miteinschließen.

Rolf Stiefel
8. Eigenanalytik des betrieblichen Wasserkreislaufes (EABW)

Qualitätssicherung ist ein wichtiger Aspekt, insbesondere beim Prozesswasser, das sich im ständigen Wechsel befindet vom Frischwasser zum Abwasser und vom aufbereiteten Abwasser wieder zum Frischwasser. Das Konzept der Prozesswasserautarkie mit dem Kreislaufmedium Wasser unter Einbeziehung von Regenwasser zur Ergänzung von Wasserverlusten sowie einer möglichen Wertstoff- und Energierückgewinnung aus dem Abwasser der einzelnen Kreislaufphasen erfordert daher eine analytische Qualitätskontrolle.

Rolf Stiefel
68. Pumpen

Pumpen werden in verschiedenen Bauarten zur Förderung von Wasser, von Flüssigkeiten verschiedener Art wie z. B. Säuren, Laugen, Säfte, von Flüssigkeits-Gas- und Flüssigkeits-Feststoffgemische wie z. B. Slurry eingesetzt. Sie werden in Abhängigkeit der Hauptparameter Volumenstrom $$\dot{V}$$, Förderhöhe H und Drehzahl entsprechend Abb. 68.1 als Hubkolbenpumpen, Membranpumpen, Drehkolbenpumpen, Ein- und Mehrspindelpumpen, Exzenterschneckenpumpen und Kreiselpumpen gebaut. Die Kreiselpumpen werden als Radial-, Diagonal- oder Axialpumpen und als Seitenkanalpumpen (Abb. 68.26) gebaut.In allen Pumpen wird eine mechanische Arbeit $$\smash{\dot{E}}=\dot{m}\,Y=\rho\,\dot{V}\,Y=\dot{V}\,\Updelta p=g\,\rho\,\dot{V}\,H$$ an das Fluid als hydraulische Energie $$\dot{V}\,\Updelta p$$ übertragen. Diese übertragene hydraulische Energie bzw. die Hauptparameter sind von der Pumpenbauart abhängig. In Abb. 68.2 ist das Kennfeld der Pumpenbauarten in Abhängigkeit des Volumenstroms $$\dot{V}$$, und der Förderhöhe bzw. der Druckerhöhung p D angegeben. Dabei entspricht die Förderhöhe von 10 m für Wasser mit der Dichte von $$\rho=10^{3}\,\mathrm{kg/m}^{3}$$ einem Druck von $$p_{0}=g\,\rho\,H=98{,}1\,\mathrm{kPa}$$.

Prof. Dr.-Ing. Dominik Surek
11. Heizen mit Mikrowellen

Es wird eine Übersicht über die Einsatzmöglichkeiten von Mikrowellenöfen, die Theorie der Energieübertragung und die physikalischen Vorgänge bei der Wärmeübertragung durch Mikrowellen gegeben. Um Unfälle zu vermeiden sind auch Sicherheitsaspekte erwähnt.

aprentas
Kommentar: Vorbemerkungen

Seit 1950 galt die Gebührenordnung für Architekten (GOA) im Wesentlichen unverändert als Höchstpreisverordnung. Mit Inkrafttreten der ersten HOAI 1977 am 01.01.1977 wurde sie aufgehoben und abgelöst. Für Architektenleistungen bei raumbildenden Ausbauten und Freianlagen, städtebaulichen und landschaftsplanerischen Leistungen sowie Ingenieurleistungen für Tragwerksplanung wurde mit der HOAI erstmals ein Honorarrecht auf gesetzlicher Grundlage geschaffen.

Rudolf Jochem, Wolfgang Kaufhold
14. Gesetzliche Einheiten, Zahlenwerte, DVGW-Regelwerk, DIN-Normen u.ä.

Gesetz über Einheiten im Messwesen (MessEinhG), Neufassung vom 22.02.1985 zuletzt geändert durch Art.114 Verordnung vom 25.11.2003 (s. Abschn. 14.8.2)

Dipl.-Ing. Joachim Rautenberg
2. Wasserabgabe — Wasserverbrauch — Wasserbedarf

Bei der Herkunft des für die öffentliche Wasserversorgung (WV) gewonnenen Wassers sind in den europäischen Ländern auffallende Unterschiede festzustellen (Abb. 2-1).

Dipl.-Ing Erwin Preininger
4. Wasseraufbereitung

Neue Erkenntnisse in der Wasserchemie haben auch zu neuen Bezeichnungen, Maßeinheiten usw. geführt. Um aber auch Praktikern das Verständnis zu ermöglichen, die mit dieser neuen Terminologie nicht durchgängig vertraut sind, wurden alte und neue Begriffe häufig parallel verwendet. Bei der Wiedergabe älterer Analysenwerte wurde in Übereinstimmung mit der Situation in der Praxis auf eine Umstellung zumeist verzichtet.

Prof. Dr.-Ing. Reinhard Weigelt
6. Wasserspeicherung

Fast bei jeder WV-Anlage ist ein Bauteil erforderlich, das zur Speicherung von Wasser dient. Hierfür werden im Durchschnitt ca. 5–10 % der Gesamtkosten investiert, je nachdem, ob es eine große oder kleine WV-Anlage ist. Die Speicherung hat folgende Aufgaben einzeln oder z.T. gemeinsam zu erfüllen: 1.)Ausgleich der Verbrauchs Schwankungen und Abdeckung von Verbrauchsspitzen2.)Ausgleich zwischen Vor- und Hauptförderung3.)Einhalten der erforderlichen festgelegten Druckbereiche4.)Überbrücken von Betriebsstörungen5.)Bereithalten von Löschwasser6.)Druckzoneneinteilung7.)Verwendung als Misch-, Filter- und Absetzbecken8.)Ausgleich der Abflüsse eines oberirdischen Gewässers in einer Trinkwassertalsperre

Dr.-Ing. Gerhard Merkl
7. Wasserverteilung

Hauptbestandteile des Systems zur Wasserverteilung sind die Rohrleitungen. Sie werden entsprechend ihrem Zweck wie folgt unterschieden: — Zubringerleitungen verbinden Wassergewinnungsanlagen, Aufbereitungsanlagen, Wasserbehälter und/oder Versorgungsgebiete ohne direkte Verbindungen zum Verbraucher.— Fernleitungen sind Zubringerleitungen über große Entfernungen, die in der Regel Gemeindegrenzen überschreiten.— Hauptleitungen haben eine Hauptverteilungsfunktion innerhalb von großen Versorgungsgebieten (Großstädten) und in der Regel keine direkte Verbindung zum Verbraucher.— Versorgungsleitungen verteilen das Wasser im Versorgungsgebiet, von ihnen zweigen die Anschlussleitungen zu den Verbrauchern ab.— Anschlussleitungen beginnen an der Abzweigstelle von der Versorgungsleitung und enden mit der Hauptabsperreinrichtung des Verbrauchers (in der Regel im Anschlussraum des Gebäudes).

Dipl.-Ing. Joachim Rautenberg
5. Aufbereitungsverfahren in der Trinkwasserversorgung

Je nach Gewinnungsanlage ist das Rohwasser mehr oder weniger stark belastet mit Inhaltsstoffen, die nach der TrinkwV nicht im Trinkwasser vorhanden sein dürfen und für die Grenz- oder Richtwerte festgelegt sind (s. Kapitel 4).

1. Recht im Allgemeinen

Der Ingenieur ist, auch wenn es ihm in der Schärfe nicht immer bewusst sein mag, umgeben von rechtlichen Regelungen. Dies gilt nicht nur für seinen Arbeitsvertrag, mit dem er etwa in einem Ingenieurbüro angestellt ist, und für die Verträge, die er zur Ausübung seiner Berufstätigkeiten schließt, angefangen beim Kauf von Zeichenbrett und Büromaterial, über den Erwerb eines Computers, das Leasing eines PKW bis hin zum Bezug von Strom und Wasser. Auch alle Pläne, Konstruktionen, Maschinen, Schaltungen, Verfahren und Prozesse sind geleitet von rechtlichen Normen. Und wenn er im Zuge seiner Berufsausübung Schäden bei Dritten verursacht, so verpflichtet ihn das Recht ggf. dazu, Schadenersatz zu leisten.

Walter Frenz, Hans-Jürgen Müggenborg
Chapter 1. Einleitung

In vielen Industriezweigen wie z. B. der chemischen und biochemischen Verfahrenstechnik, Polymertechnik oder Abwassertechnik ist das Rühren eine bedeutende Grundoperation. Die zu rührenden Produkte reichen von hochviskosen Polymerschmelzen über Belebtschlämme bis hin zu Fermentersuspensionen. Durch die besonderen rheologischen Eigenschaften solcher Medien werden hohe Anforderungen an das Rührsystem gestellt.

Michael Ehrentraut
Lange Zeit war Ruhe… Verheißungen und Risiken sektorübergreifender Infrastrukturgestaltung

Die deutsche Energie- und Wasserwirtschaft hat in den vergangenen 70 Jahren den kontinuierlichen Auf- und Ausbau der Netze und Anlagen gemeistert und eine hohe Versorgungssicherheit als Grundlage für wirtschaftlichen Erfolg und Wohlstand garantiert. Und so war lange Zeit Ruhe im deutschen Infrastruktursektor. Doch globale Herausforderungen, wie Klimawandel, Ernährungssicherheit und die Endlichkeit der fossilen Rohstoffquellen und ebenso die demographische Entwicklung, rütteln an den traditionell innovationsträgen städtischen Infrastruktursystemen der Ver- und Entsorgung. Pioniere bringen zunehmend Bewegung in die Märkte und erfreuen sich dabei neuer Möglichkeiten im Zuge der Liberalisierung von Dienstleistungen von allgemeinem Interesse.

Dipl. Komm.-wirtin Helke Wendt-Schwarzburg, Dipl. Pol. Axel Dierich, Dr. Susanne Schön
Zu Kapitel 10. Lösungen aus der Natur für die Automatisierungstechnik und Industrie
Maria Steinmetz, Heiner Dintera
4. Industrie 4.0 –Use Cases aus Forschung und Unternehmenspraxis

Für die Produktionsplanung in der Automobilindustrie steigt die Bedeutung von Integrationen in vorhandene Strukturen gegenüber Werk-Neubauten auf der grünen Wiese. Zusätzlich gilt es, neue Produkte parallel zum laufenden Betrieb der etablierten Serien anlaufen zu lassen. Die Basis für eine präzise Integrationsplanung muss ein aktuelles Abbild der vorhandenen Produktionsstruktur sein.Bisher stehen aktuelle Modelle bestehender Automobilfabriken nur in Einzelfällen zur Verfügung, die Datenakquise vor Beginn der Planung nimmt viel Zeit in Anspruch und gestaltet sich fehleranfällig.

Matthias Schindler, Stefan Magerstedt, Dr. Jan Regtmeier, Timothy Kaufmann, Lennart Sören Bochmann, Lars Gehrke, Nils Gehrke, Christoph Mertens, Oliver Seiss, Andreas Hermann, Lina Longhitano, Dr. Thomas Paulus, Dr. Maximilian Hauske, David Hajizadeh, Christoph Kreibich, Stefan Meinzer, Stefanie Augustine, Dr. Jennifer Sarah Geffers
11. Facility Management

Um die Ziele des Facility Managements bei Neubauprojekten zu erreichen ist es unabdingbar, dieses konzeptionell bereits in die Projektentwicklung und Planung der Immobilie einzubeziehen. Dabei sind die ggf. entstehenden Mehrkosten bei den Erstinvestitionen den Einsparungen bei den Nutzungskosten während der Betriebsphase der Immobilie gegenüberzustellen und gegeneinander abzuwägen. Das planungs- und baubegleitende Facility Management übernimmt die Funktion der Klammer zwischen Entwicklung, Realisierung und Nutzung. Es gewährleistet die spätere effiziente Nutzung der Immobilie, die gezielte Steuerung der „zweiten Miete“ und die flexible Nutzbarkeit und Flächenbereitstellung des Gebäudes, bei ausreichender Nutzerqualität und einem bedarfsgerechten Angebot von Dienstleistungen. Über das strategische Facility Management hinaus, wird in diesem Kapitel ausführlich auf das operative Facility Management eingegangen. Diese auch als Gebäudemanagement bezeichnete Leistung unterscheidet weiterhin zwischen infrastrukturellem, kaufmännischem und technischem Gebäudemanagement. Gebäudemanagement umfasst als Bestandteil des Facility Managements die Planung, Arbeitsvorbereitung und Organisation sämtlicher operativer Maßnahmen, die in der Bewirtschaftung von Gebäuden durchgeführt werden.

Prof. Dr.-Ing. Norbert Preuß, Dr.-Ing. Lars Bernhard Schöne
Berufliche Umweltbildung

Bis in die 1980er Jahre wurde Umwelterziehung als Übersetzung des englischen Begriffs „environmental education“ für umweltbezogene Bildungsanstrengungen verwendet und erst 1986 durch die Einführung des Begriffs „Umweltbildung“ auf einem Symposium des Bundesministeriums für Bildung und Wissenschaft abgelöst. Auch wenn es seit Anfang der 1990er Jahre Bestrebungen gibt, von einer „Bildung für eine nachhaltige Entwicklung“ zu sprechen, hat sich der Begriff „Umweltbildung“ etabliert.

Karin Rebmann
De. Die Top Ten der vernachlässigten Themen 1997–2005 (Kurzfassungen)

Ecuador hat es geschafft, Uganda und Peru auch. Nur Deutschland war nicht dabei, als die UN-Konvention gegen Korruption am 14. Dezember 2005 in Kraft trat. Sie verbietet Politikern jegliche Annahme von Präsenten und Annehmlichkeiten und macht eine schärfere strafrechtliche Verfolgung möglich. Vorteilsnahme wird bei deutschen Bundestagsabgeordneten bislang nur dann strafrechtlich verfolgt, wenn der Verkauf einer Stimme bei einer Abstimmung nachgewiesen werden kann. Nach Ansicht von Korruptionsbekämpfern könnte mit einer Umsetzung der Konvention der zentrale Schwachpunkt in den deutschen Anti-Korruptions-Bestimmungen beseitigt werden.

9. Die Coil-Coating-Industrie und ihre Fachverbände

Wie bei vielen anderen Produkten auch, ist der Absatz von bandbeschichtetem Blech den Schwankungen unterworfen, die durch die wirtschaftliche Situation hervorgerufen werden. Jedoch wächst der Weltmarkt für bandbeschichtetes Blech [

1

] seit Jahren langsam, aber stetig. Der leichte Rückgang, der im Jahr 2005 in Europa und Amerika auf Grund der allgemeinen angespannten wirtschaftlichen Situation, vor allem im Baubereich, zu verzeichnen war, wurde durch die steigende Nachfrage in Asien, insbesondere in China, ausgeglichen.

7. Anhang
10. Chemie organischer Stoffe im Bauwesen

Im

Bauwesen

spielen Kohlenstoffverbindungen sowohl als Hilfsstoffe (Lösungs- und Verdünnungsmittel, Füllstoffe, Zusatzmittel) als auch direkt als Baustoffe (Bitumenhaltige Bindemittel, Kunststoffe, Holz) eine wichtige Rolle. Für ein besseres Verständnis ihres chemischen Aufbaus, ihres Verhaltens und ihrer Eigenschaften sollen in diesem Kapitel einige grundlegende organische Stoff klassen besprochen werden.

4. Evaluierungskonzept zur Beurteilung der ökonomischen Nachhaltigkeit

Im Grundsatz kann von der Annahme ausgegangen werden, daß Entscheidungsträger in einem Unternehmen das Ziel verfolgen, einen positiven Beitrag zum Unternehmenswert bzw. allgemein zur Fortführung des Unternehmens zu leisten. Dieses Ziel kann durch die Auswahl bzw. Förderung (ökonomisch) nachhaltiger Entwicklungsprojekte unterstützt werden. Das zu entwickelnde Bewertungsmodell hat zur Aufgabe, Hilfestellung bei der Auswahl konkreter Prozeßschrittalternativen in

allen

Phasen des Entwicklungsprozesses zu leisten. Mit Hilfe des Evaluationsverfahrens kann auch bereits in frühen Stadien der Entwicklung der Entscheidungsprozeß im Rahmen des sogenannten Entwicklungstrichters unterstützt werden. In einem Entwicklungstrichter werden in einem strukturierten Prozeß aus verschiedenen Alternativen die zu verwirklichenden Projekte bzw. Realisierungsalternativen bei der Projektbearbeitung herausgefiltert (vgl. Abbildung 4-1). Die tatsächliche Selektion erfolgt sowohl nach der technischen, d. h. chemisch/biologischen Machbarkeit, als auch nach der ökonomischen und zunehmend auch der ökologischen Sinnhaftigkeit.

14. Grundlagen der Mehrphasenströmung

In vielen technologischen Bereichen fallen Gas-Feststoffgemische (z.B. bei der Rauch- und Abgasreinigung, bei der Staub- oder Späneabsaugung) oder Flüssigkeits- Gasgemische (z.B. beim Lackieren, im Sprühstrahl, bei der Kraftstoffzerstäubung im Motorzylinder) oder in der Verfahrenstechnik und bei der Zuckerrübenreinigung Flüssigkeits- Gasgemische oder Flüssig-keits-Feststoffgemische an, die transportiert oder auch separiert werden müssen.

24. Tabellenbuch
De. „Kärcher reinigt die Welt“ — Kultursponsoring als medienwirksame Unternehmens- und Produktpräsentation

Auf die Frage hin, wer im Jahr 2006 die Fußballweltmeisterschaft in Deutschland unterstützt, fallen sicherlich jedem einige bekannte Marken ein. Darunter sind vielleicht auch Coca-Cola und die Deutsche Bahn (siehe Michaelis/Rettig 2006 und Klein-Bölting/ Grunberg/Handel-Jung 2006 in diesem Buch). Laut FIFA gibt es 15 Hauptsponsoren und einige nationale Förderer, und kaum jemand wird sie alle ungestützt nennen können. Dies bestätigt auch eine Untersuchung des Marketing Centrums Münster zur ungestützten Erinnerung tatsächlicher WM-Sponsoren (vgl. Woisetschläger/ Vogel 2005). Hinzu kommen zahlreiche Firmen, die Ambush-Marketing betreiben, d. h. außerhalb des offiziellen Sponsorings mit dem Begriff „WM 2006“ werben. Bei der WM 2002 in Korea und Japan waren es allein 280 Marken, die dieses Trittbrett nutzten (vgl. Schröder 2004). Ob bei einer derart hohen Anzahl von beteiligten Marken noch eine angemessene Sponsoringeffizienz erreicht werden kann, ist fraglich.

Frank Schad, Johannes Berentzen
13T. Planen einer Wasserentsorgung

Unter den Begriffen Wasserentsorgung, Stadtentwässerung oder Kanalisation versteht man die Ableitung des in Siedlungen und Städten anfallenden Wassers, welches in Schmutz- und Niederschlagswasser eingeteilt wird. Trinkwasser wird durch menschlichen Ge- und Verbrauch verschmutzt → Schmutzwasser (SW). Abfließendes Regenwasser (RW) nimmt auf seinem Weg Schmutzstoffe auf. SW und RW werden beide als Abwasser bezeichnet. SW ist in geschlossenen Rohrleitungen abzuleiten und vor Einleitung in das Gewässer in einer Kläranlage zu reinigen.

4.. Landwirtschaft und Umwelt

Der eine oder andere Leser wird sich fragen, warum die Herausgeber dieses Bandes die beiden Politikfelder Landwirtschaft und Umwelt unter einer gemeinsamen überschrift zusammengeführt haben. Die Antwort ist einfach. In der nordrhein-westfühischen Landesregierung liegen die beiden Politikbereiche in der Zuständigkeit eines Ministeriums. Das „Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen“ (MUNLV) ist, wie der Name des Ministeriums schon verdeutlicht, sowohl für die Fragen der Umweltpolitik (wie Boden- und Gewässerschutz, Wasser- und Abfallwirtschaft, Immissionsschutz) als auch für die Fragen der Landwirtschaft (bspw. Agrarordnung, Veterinärwesen, Forsten, Naturschutz etc.) verantwortlich. Dazu kommen noch die Zuständigkeiten im Verbraucherschutz, die teilweise mit den Aufgaben im Bereich der Landwirtschaft in Zusammenhang stehen, teilweise aber auch deutlich darüber hinausgehen. Gerade der Verbraucherschutz hat in den letzten Jahren, nach einer Reihe von Skandalen (wie bspw. der „Rinderwahnsinn“ BSE), an Stellenwert deutlich zugelegt.

Helmut Voelzkow
1. Grundlagen der Umweltschutztechnik

Umweltschutztechnik verbindet die Herstellung und Verwendung von Nutzgegenständen mit dem Schutz natürlicher Ressourcen – das sind sowohl die materiellen Komponenten wie Wasser, Luft und Boden als auch ideelle Werte wie bspw. das Wohnumfeld. Ziel und Aufgabe in Forschung und Praxis sind die Vermeidung von unerwünschten Nebenwirkungen für die Umwelt bei Ingenieurlösungen.

Kapitel 1. Recht im Allgemeinen

Der Ingenieur ist, auch wenn es ihm in der Schärfe nicht immer bewusst sein mag, umgeben von rechtlichen Regelungen. Dies gilt nicht nur für seinen Arbeitsvertrag, mit dem er etwa in einem Ingenieurbüro angestellt ist, und für die Verträge, die er zur Ausübung seiner Berufstätigkeit schließt, angefangen vom Kauf von Zeichenbrett und Büromaterial über den Erwerb eines Computers, dem Leasing eines PKW bis hin zum Bezug von Strom und Wasser. Auch alle Pläne, Konstruktionen, Maschinen, Schaltungen, Verfahren und Prozesse sind geleitet von rechtlichen Normen. Und wenn er im Zuge seiner Berufsausübung Schäden bei Dritten verursacht, so verpflichtet ihn das Recht gegebenenfalls dazu, Schadenersatz zu leisten.

5. Gebäudemanagement

Die nach wie vor angespannte wirtschaftliche Lage im globalen Wettbewerb von Unternehmen und anhaltend knappe Kassen in öffentlichen und privaten Organisationen macht ein optimales Gebäudemanagement als Teil des Facility Management und des alle Bereiche umfassenden CREM (Corporate Real Estate Management) verstärkt zum Gegenstand von Fragen zur Wirtschaftlichkeit und zum Umweltschutz. Daneben stehen Werterhalt, hohe Verfügbarkeit und flexible Nutzungsfähigkeit bei der Verwaltung und Bewirtschaftung von Gebäuden im Fokus der Betrachtung. Die Immobilie in Wirtschaft und Verwaltung wird zum

Produktionsfaktor

und damit verbinden sich alle Fragen der Rationalisierung durch Qualitätsverbesserung, Ablaufoptimierung, Kostensenkung etc.. In unterschiedlichen Erhebungen hat sich gezeigt, dass die Betriebskosten einer Immobilie nach etwa 7 Jahren über die Anschaffungskosten steigen. Die Richtigkeit dieser Erhebungsergebnisse hängt indes davon ab, was unter dem Begriff „Betriebskosten“ verstanden wird: Wenn Kapitalkosten mit eingerechnet werden, so kann das Ergebnis anders aussehen. Unabhängig davon: Gebäudemanagement lohnt sich in jedem Falle, denn in einzelnen Kostenarten der Gebäudebewirtschaftung, wie etwa bei der Heizenergie, sind durchaus Einsparpotentiale von über 30 % erreichbar. Der Rationalisierungseffekt im Gebäudemanagement liegt vor allem in der besseren Ausnutzung vorhandener Ressourcen.

P. Zahn
16. Technik der Siedlungsentwässerung

Die Technik der Siedlungsentwässerung ist über viele Jahrzehnte entwickelt worden, sodass heute ein grosses Spektrum von technischen Elementen zur Verfügung steht, deren Zusammenspiel nur aus einem Verständnis für die Aufgabe und die Auswirkungen des ganzen Systems optimiert werden kann. Bis ca. 1990 war das Ziel der Entwässerung, das Abwasser möglichst schnell aus den Siedlungen abzuleiten — das führte zu gravierenden Nachteilen in den Gewässern (schnelles Ansteigen von Hochwasser, grosse Mischwassermengen, die entlastet werden müssen). Als typische Symptombekämpfung wurden daher die Regenüberlaufbecken entwickelt, deren Realisierung immer noch im Gange ist. Der moderne Trend, Massnahmen an der Quelle zu fördern, hat in der Siedlungsentwässerung zur vermehrten Anwendung der Versickerung von Regenwasser geführt. Damit können sowohl die Gewässer entlastet als auch die Grundwasserneubildung gefördert werden.

5. Wasserbedarf, Abwasseranfall

Der Bedarf von Wasser in Siedlungen (v.a. der Trinkwasserverbrauch) und die Menge des Abwassers, welche aus den Siedlungen abgeleitet werden muss, stehen miteinander in Beziehung. Regen, Drainage und der Verlust von Wasser führen aber zu Unterschieden in den beiden Wassermengen. Beide Grössen sind wichtige Unterlagen für die Planung, die Projektierung und den Betrieb der Anlagen in der Siedlungswasserwirtschaft. Von Bedeutung sind Tagesmittelwerte, Extremwerte, saisonale Variationen, Wochengang, Tagesgang und Momentanwerte.

1. Einleitung

Die Siedlungswasserwirtschaft ist eine technische Disziplin, die sowohl für die persönliche und die Siedlungs-Hygiene als auch den Komfort und die Sicherheit des urbanen Menschen von zentraler Bedeutung ist: Sie liefert und entsorgt Wasser verschiedenster Art (Trinkwasser, Regenwasser, Sickerwasser, Schmelzwasser, verunreinigtes Abwasser, etc.), sie entsorgt die dabei anfallenden Schmutzstoffe und bewirtschaftet die natürlichen Wasserressourcen (Quellen, Grundwasser, Gewässer) im Umfeld von Siedlungen.

R. Umwelttechnik

Die Umwelttechnik ist die Anwendung technischer Lösungen zur Vermeidung der Bildung von Schadstoffen (

Primärmaßnahmen

) und zur Abreinigung gebildeter Schadstoffe (

Sekundärmaßnahmen

). Emissionen entstehen durch nicht geschlossene Stoffströme; das Ziel umwelttechnischer Anwendungen ist deshalb die Bildung von

Stoffkreisläufen

.

N. Grundlagen der Verfahrenstechnik
M. Bohnet, D. C. Hempel, A. Mersmann, J. Schwedes, A. Seidel-Morgenstern
9. Anaerobic Degradation of Animal By-Products
Roland Kirchmayr, Christoph Resch, Martin Mayer, Stephan Prechtl, Martin Faulstich, Rudolf Braun, Johann Wimmer
4. Die Lebenszyklusphasen im Überblick: Aufgaben des Facility Managements in der Nutzungsphase
8. Technisches Gebäudemanagement
7. Anhang
2. Die deutsche Wasserwirtschaft: Strukturen und rechtliche Grundlagen
Chapter 4. Wetlands and Sustainable Drainage

While Chapter 2 focused on wetland systems for pollution control, this chapter concentrates on the combination of wetlands with sustainable drainage and flood control technology and planning. Particularly large retention basins, detention tanks, and alternative concepts for sustainable drainage are assessed. Section 4.1 introduces a rapid assessment methodology for the survey of water bodies including large wetland systems such as sustainable flood retention basins (SFRB). This novel and timely SFRB concept is funded and promoted by the European Union. Moreover, Section 4.2 provides a classification example for different Scottish SFRB, highlighting the dominance of current and former potable water supply reservoirs. Section 4.3 summarizes a new sustainable (urban) drainage system (SUDS);

i.e.

, a combined wetland and detention system. This SUDS technique could be combined with SFRB. Finally, Section 4.4 introduces the novel concept of integrating trees into SUDS design. The section shows that trees have the potential to reduce runoff volumes via retention, evapotranspiration, and interception, highlighting missed opportunities in traditional drainage design.

Miklas Scholz
15. Hydraulische Maschinen zur Energieerzeugung
5. Wasserfassung
7. Sandfang
6. Zielstrukturierung

Selbst wenn wir alle Anforderungen für eine Produktentwicklung geklärt haben, ist es meist nicht möglich, darauf aufbauend unmittelbar eine effiziente Lösungssuche durchzuführen. Da wir aufgrund der begrenzten Ressourcen nicht alle Aspekte in gleichem Maße berücksichtigen können, müssen wir uns auf ausgewählte Schwerpunkte konzentrieren. Dazu können wir das Problem auf der Basis der geleisteten Vorarbeiten auf abstrakterem Niveau strukturieren. Weitere Schwerpunkte ergeben sich aus der Verknüpfung von Kundenanforderungen mit den Produktmerkmalen. Besonders berücksichtigen sollten wir Schwachstellen von Vorgängerprodukten, soweit auf diese zurückgegriffen werden kann. In diesem gesamten Zusammenhang ist es von großer Bedeutung, sich über die Freiräume und ihre Freiheitsgrade in der Entwicklung im Klaren zu sein. Aus einem Funktionsmodell des Produkts abgeleitete Problemformulierungen sind der ideale Ausgangspunkt für eine strukturierte Suche nach Lösungen.

Chapter 13. Wastewater Treatment Using Modified Natural Zeolites

Current wastewater treatment processes generally improve the quality of effluent water by enhancing the efficiency of the pollutant reduction process or by increasing the retention time of the wastewater in the treatment facility. The latter approach, however, requires a larger aeration basin and higher operation cost.

One of the most promising approaches to improve the efficiency and increase the capacity of wastewater treatment plants without increasing size is based upon application of natural zeolites in the aeration basin. Zeolite particles are good carriers of bacteria, which adsorb on the zeolite surface resulting in increased sludge activity. There is a significant drawback to the application of the zeolite additive. Formation of the bacteria layer on the zeolite surface is a slow process and becomes effective only after approximately a week.

A new zeolite modification method accelerates the interaction between zeolites and activated sludge, which further increases the sludge activity. The effects of modified zeolites on organic degradation rates have been tested in laboratory and full-scale experiments. Based on the experiments, new industrial technologies for zeolite modification and wastewater treatment have been developed.

P. Princz, J. Olah, S.E. Smith, K. Hatfield, M.E. Litrico
8. Konsequenzen der Energieeinsparverordnung auf die energiewirtschaftliche Beurteilung von Heizungsanlagen, Lüftung, Trinkwassererwärmung
4. Verfahrenstechniken zur Behandlung von Klärschlamm
5. Anaerobe Abwasserbehandlung
7. Vergärung von Bio- und Restabfällen
1. Geschichte der Anaerobtechnik
6. Biochemical Engineering
D.C. Hempel
R. Umwelttechnik
15. Statistical Analysis of Treatment Performance in Aerated and Nonaerated Subsurface Flow Constructed Wetlands

This study compares the treatment performance of aerated and nonaerated horizontal flow constructed wetlands. Results are presented in a series of performance charts that relate effluent concentrations to influent mass loadings. A statistical approach has been developed that allows the application of confidence intervals to system performance. Performance data is presented for predicted median (50th-percentile) and 90th-percentile effluent concentrations. Aeration was found to improve removal of biochemical oxygen demand (BOD), total suspended solids (TSS), and to a lesser extent, total Kjeldahl nitrogen (TKN). Benefits of aeration include lower median effluent concentrations at a given influent mass loading, less variability in effluent quality, and lower background concentrations (C*). In contrast, aeration was observed to have no impact on total phosphorus (TP) or fecal coliform bacteria removal.

Scott Wallace, Jaime Nivala, Troy Meyers
24. Allgemeine Grundlagen
Herbert Wittel, Dieter Muhs, Dieter Jannasch, Joachim Voßiek
10. Chemie organischer Stoffe im Bauwesen

Im

Bauwesen

spielen Kohlenstoffverbindungen sowohl als Hilfsstoffe (Lösungs- und Verdünnungsmittel, Füllstoffe, Zusatzmittel) als auch direkt als Baustoffe (Bitumenhaltige Bindemittel, Kunststoffe, Holz) eine wichtige Rolle. Für ein besseres Verständnis ihres chemischen Aufbaus, ihres Verhaltens und ihrer Eigenschaften sollen in diesem Kapitel einige grundlegende organische Stoffklassen besprochen werden.

Roland Benedix
6. Sedimente

Erosion und Sedimentation gehören als Abschnitte des geologischen Kreislaufs seinem exogenen Teil an. Da sie vergleichsweise kurzfristig und oberflächennah stattfinden, handelt es sich um die Prozesse, in die der Mensch am leichtesten eingreifen, die er damit auch nachhaltig beeinflussen kann, während die endogenen Prozesse von wenigen Ausnahmen abgesehen, vergleichsweise unwesentlich durch den Menschen beeinflusst werden können. Die umweltgeologische Betrachtung der Lithosphäre wird daher vor allem auf die Sedimente beschränkt, die den fließenden Übergangsbereich zwischen Lithosphäre und Pedosphäre darstellen.

Sylke Hilberg
3. Einflussfaktoren auf die anaeroben biologischen Abbauvorgänge

Im Kapitel 3 werden die wesentlichen Einflussfaktoren auf die anaeroben biologischen Abbauvorgänge beschrieben. Dazu gehören neben den physikalischen und chemischen Parametern und Randbedingungen wie Durchmischung und Feststoffgehalt im Reaktor, die Substratzusammensetzung und -konzentration. Weiterhin sind hemmende und toxische Stoffe, Ausfällprodukte und Spurenstoffe zu berücksichtigen. Chemische Reaktionen, und damit auch biochemische Reaktionen, sind stark temperaturabhängig. So lässt sich z. B. aus den Gesetzen der Thermodynamik ableiten, dass mit steigender Temperatur die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen zunimmt. Da die Stoffwechselprozesse von Organismen eine Vielzahl chemischer und biologischer Reaktionen sind, ist mit zunehmender Prozesstemperatur ein Ansteigen der Stoffwechselaktivität der Mikroorganismen zu erwarten. Eine beliebige Temperaturerhöhung ist verständlicherweise nicht möglich, da dies zu einer Veränderung biologischer Makromoleküle führen und einen normalen Stoffwechsel unmöglich machen würde. Hieraus resultiert, dass der maximale Stoffumsatz einer Organismenart nur bei bestimmten Temperaturen erreicht wird. Die Lage des optimalen Temperaturbereichs ist organismenspezifisch und kann je nach Organismenart unter 20 °C und bis zu über 80 °C betragen. Daher erfolgt häufig auch eine Einteilung der Mikroorganismen nach Temperaturbereichen, wobei der psychrophile (unter 20 °C), der mesophile (20 bis 40 °C) und der thermophile (über 40 °C) Temperaturbereich unterschieden werden.

Neben der Temperatur spielen zudem weitere Einflussfaktoren wie der pH-Wert, die Durchmischung, die Substratzusammensetzung, die Calzium- und Schwermetallkonzentrationen, die Nährsalzversorgung, Spurenelemente sowie hemmende und toxische Abwasserinhaltsstoffe eine wesentlichen Rolle für die Stabilität und die Geschwindigkeit des anaeroben Umsetzungsprozess.

Helmut Kroiss, Karl Svardal
4. Verfahrenstechniken zur Behandlung von Klärschlamm

Im Kapitel 4 werden die Verfahren zur anaeroben Behandlung von Klärschlamm beschrieben, wobei zunächst auf die anfallende Klärschlammenge und -beschaffenheit und anschließend auf die anaerobe Behandlung kommunaler Schlämme incl. Technologie und Bemessung eingegangen wird. Weiterhin wird die Klärschlammdesintegration, die Schlammentwässerung und die Rückbelastung der Kläranlagen aus dem Schlammwasser sowie die Rückgewinnung von Wertstoffen vorgestellt. Nach der Klärschlammbehandlung wird die Co-Vergärung von organischen Reststoffen mit Klärschlamm mit einer Vielzahl von großtechnischen Beispielen erläutert; neben den prozesstechnischen Anforderungen werden auch die rechtlichen Grundlagen und vertraglichen Regelungen aufgezeigt. Klärschlamm ist die gewollte Senke der im Abwasser enthaltenen Inhaltsstoffe. Daher gilt es, für die sachgerechte Auseinandersetzung mit den Aufgaben der Klärschlammbehandlung, möglichst zuverlässige Daten über die Klärschlammmengen und -beschaffenheiten zugrunde zu legen. Prinzipiell gilt, dass kein Klärschlamm dem anderen gleicht, auch wenn die sonstigen Rahmen- und Randbedingungen der Abwasserreinigung (gewähltes Verfahren, Struktur des Entsorgungsgebietes, Entwässerungsverfahren etc.) identisch scheinen. Die Behandlung kommunaler Schlämme und deren anschließende Beseitigung bzw. Verwertung ist ein wesentlicher Teilschritt der gesamten Abwasserreinigung. Dabei richten sich Art und Umfang der Schlammbehandlung maßgeblich nach der späteren Verwertung bzw. Beseitigung. In Abhängigkeit von der Art Beseitigung sind auch unterschiedliche Stabilisierungskriterien definiert. . Eine Möglichkeit zur Nutzung von teilweise erheblichen Reserven in Faulbehältern und zur energetischen Verwertung organischer Abfälle ist der Einsatz einer Co-Vergärung.

Dazu werden die Verfahren und Besonderheiten der Co-Vergärung, d.h. der gemeinsamen Vergärung von Klärschlamm (Basis-Substrat) und organischen Industrieabfällen, Gewerbeabfällen oder biogenen Abfällen aus der getrennten Sammlung (Co-Substrate) vorgestellt.

Karl-Georg Schmelz, Norbert Dichtl
1. Geschichte der Anaerobtechnik

Im Kapitel 1 wird die Geschichte und die Entwicklung der anaeroben Verfahrenstechnik von den ersten Erkenntnissen und Anwendungen bis zur heutigen Technologie beschrieben. Die Anaerobtechnik nutzt biologische Prozesse unter Abwesenheit von Sauerstoff, wobei organische Stoffe letztlich zu Methan und zu anorganischen Stoffen wie Kohlenstoffdioxid und Ammonium zersetzt werden. Erdgeschichtlich gehören Methanbakterien zu den ältesten Lebewesen, die bereits existierten, als die Erde noch nicht die heutige sauerstoffhaltige Atmosphäre hatte. Die „anaerobe Zersetzung“ als natürlicher Vorgang wird von der Menschheit erst in neuerer Zeit gezielt eingesetzt. Es wird die Geschichte der gezielten Nutzung anaerober Prozesse von sogenannten Eh-Gruben aus dem Mittelalter über die Emscher-Brunnen Anfang des 20. Jahrhunderts bis zu anaeroben Hochleistungsreaktoren von heute beschrieben und so die Entwicklung von einfachen Klärgruben zu komplexen anaeroben Verfahrenstechniken vorgestellt.

em. Prof. Dr.-Ing. Carl-Franz Seyfried
8. Anlagen zur Erzeugung von Bioenergie

Im Kapitel 8 wird die Anwendung anaerober Technologien sowohl für die Erzeugung von Bioenergie aus landwirtschaftlichen Vergärungsanlagen als auch für die Vergärung von Bio- und Grünabfällen sowie von Restabfällen behandelt. Vergärungsanlagen im Bereich der Landwirtschaft und der Abfallwirtschaft dienen sowohl der Erzeugung von Bioenergie als auch zur Verbesserung der Eigenschaften der Einsatzstoffe. In landwirtschaftlichen Anlagen werden vorzugsweise tierische Exkremente und Reststoffe aus der Pflanzenproduktion sowie speziell für die Energieproduktion angebaute nachwachsende Rohstoffe eingesetzt, die einzeln oder in Mischung zur Anwendung kommen. In der Abfallwirtschaft hingegen werden vorzugsweise kommunale Bio- und Grünabfälle sowie Restabfälle eingesetzt. Aufgrund der unterschiedlichen Substrateigenschaften, der verschiedenartigen Zielstellung und der rechtlichen Rahmenbedingungen erfolgte eine eigenständige Entwicklung in der Landwirtschaft und Abfallwirtschaft, so dass sich die Vergärungsverfahren und -prozesse weitgehend unterscheiden. Zur Entwicklung und Anwendung der Verfahren hat die gesetzlich festgelegte feste Vergütung für die erzeugte Bioenergie nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) ganz wesentlich beigetragen. Mit der Pflicht zur Getrenntsammlung von Biogas ab 2015 und dem steigenden Bedarf an flexibel bereitgestellter Energie zum Ausgleich der durch Wind- und Solaranlagen verursachten Lastschwankungen im Stromnetz nimmt die Bedeutung von Vergärungsverfahren weiter zu.

Peter Weiland, Klaus Fricke, Christof Heußner, Axel Hüttner, Thomas Turk
6. Semantische Suche im Bereich der Energieforschungsförderung
Nutzen, Entwicklung und Evaluation einer Fachontologie

In diesem Kapitel wird beschrieben, wie man unter anderem semantische Technologien nutzen kann, um die Transparenz der Forschungsförderung im Bereich der Energieforschung

Energieforschung

zu erhöhen. Dazu wird im Unterkapitel 6.1 das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

geförderte Projekt EnArgus

EnArgus

vorgestellt, mit dem dieses Ziel angegangen wird. Im Unterkapitel 6.2 wird dann der in EnArgus verfolgte Lösungsansatz ebenso vorgestellt wie Beispielresultate und erste Evaluationsergebnisse. In EnArgus wird zur Repräsentation von Fachwissen zur Energieforschung eine entsprechende Fachontologie

Ontologie

Fachontologie

entwickelt und genutzt. Damit stellt sich das zweite Problem, dessen Lösung in diesem Kapitel ebenfalls vorgestellt werden soll: Wie kann eine Fachontologie

Ontologie

Fachontologie

entwickelt und evaluiert werden? Entsprechend wird im Unterkapitel 6.3 erläutert, wie in EnArgus diese Ontologieentwicklung erfolgt und wie die entstehende Fachontologie

Ontologie

Fachontologie

Evaluationen unterworfen werden kann.

Apl.Prof.Dr. Ulrich Schade, Dipl.-Inf. Hermann Bense, M.A. Michael Dembach, Dipl.-Inf. Lukas Sikorski
21. Verkehrswesen

Überörtliche Straßen

dienen der Verbindung von Siedlungen, Gewerbegebieten und wichtigen Infrastruktureinrichtungen.

Gemeindliche Straßen

verbinden Ortsteile und erschließen Wohn- und Gewerbegebiete.

Das

ländliche Wegenetz

kennt Verbindungswege, land- und forstwirtschaftliche Wege, Wege in Rebanlagen und sonstige Wege.

Öffentliche Straßen werden in

Kategoriengruppen

eingeteilt

Gruppe AS: Autobahnen

Gruppe LS: Landstraßen

Gruppe VS: anbaufreie Hauptverkehrsstraßen

Gruppe HS: angebaute Hauptverkehrsstraßen

Gruppe ES: Erschließungsstraßen

und nach

Verbindungsfunktionsstufen

(Stufen 0—V)

Stufe 0: kontinentale Verbindung

Stufe I: großräumige Verbindung

Stufe II: überregionale Verbindung

Stufe III: regionale Verbindung

Stufe IV: nahräumliche Verbindung

Stufe V: kleinräumige Verbindung

Prof. Dr.-Ing. Dieter Maurmaier
19. Siedlungswasserwirtschaft

In den folgenden Abschnitten werden die wichtigsten Vorschriften wie das DVGW-Regelwerk mit den Arbeitsblättern (A), Merkblättern (M) und Hinweisen (H) und die fachspezifischen DIN-Vorschriften zu Beginn eines jeden Abschnitts aufgelistet.

Prof. Dr.-Ing. Andreas Strohmeier
Entwicklungen

In diesem Beitrag werden zwei Anwendungen der Open-Source-Telemac-Suite aus dem Bereich der Wasserkraft präsentiert. Die erste Fallstudie behandelt ein Projekt, welches das Strömungsverhalten und die Optimierung der Sedimentdrift in einem Stauraumabschnitt des Wasserkraftwerks Edling an der Drau thematisiert. In der zweiten Studie werden numerische Berechnungen des oszillierenden Strömungsverhaltens in einem Entsander und darauf aufbauend untersuchte Gegenmaßnahmen präsentiert.

Dipl. Ing. Clemens Dorfmann, Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Gerald Zenz, Dipl.-Wirtsch.-Ing. (FH) Jörg Lochschmidt, Dipl. -Ing. Bernd Junginger, Dipl. -Ing. Matthias von Harten, M. Sc. Shakun Paudel, Prof. Dr.-Ing. Nicole Saenger, Dr.-Ing. Oliver Kirschner, Dipl. -Ing. Konstantinos Ioakimidis, Dr.-Ing. Albert Ruprecht, Dipl. -Ing. Alois Lashofer, Dipl. -Ing. Werner Hawle, ao. Univ. Prof. Dipl.-Ing. Dr. nat. techn. Bernhard Pelikan, Dr.-Ing. Dirk M. Nuernbergk, Franz Mühle, Christoph Rapp, Oliver Mayer, Dipl. -Ing. Philipp Unterberger, Dipl. -Ing. Dr. techn. Eduard Doujak, Univ. Prof. Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Christian Bauer, M. Sc. Angela Bauer, Prof. Dr.-Ing. Paul Uwe Thamsen
10. Lösungen aus der Natur für die Automatisierungstechnik und Industrie

Bionik ist wie folgt definiert: Bionik verbindet in interdisziplinärer Zusammenarbeit Biologie und Technik mit dem Ziel, durch Abstraktion, Übertragung und Anwendung von Erkenntnissen, die an biologischen Vorbildern gewonnen werden, technische Fragestellungen zu lösen. Biologische Vorbilder im Sinne dieser Definition sind biologische Prozesse, Materialien, Strukturen, Funktionen, Organismen und Erfolgsprinzipien sowie der Prozess der Evolution.

Maria Steinmetz, Heiner Dintera
11. Grundlagen der Mehrphasenströmung

In vielen technologischen Bereichen fallen Gas-Feststoffgemische (z. B. bei der Rauch und Abgasreinigung, bei der Staub- oder Späneabsaugung) oder Flüssigkeits-Gasgemische (z. B. beim Lackieren, im Sprühstrahl, bei der Kraftstoffzerstäubung im Motorzylinder) oder in der Verfahrenstechnik und bei der Zuckerrübenreinigung Flüssigkeits- Gasgemische oder Flüssigkeits-Feststoffgemische an, die transportiert oder auch separiert werden müssen.

Feinkörnige Güter wie z. B. Getreide, Mehl, Zucker, Sand, Kies oder Zement werden als Feststoffkomponenten pneumatisch transportiert. Ebenso werden fein verteilte Flüssigkeitstropfen im Luftstrom gefördert. Beim Rohrleitungstransport unterscheidet man den hydraulischen Transport mit Flüssigkeit als Transportmittel und den pneumatischen Transport mit Luft als Transportmittel vorwiegend für den Nahtransport. In Tab. 11.1 ist eine Klassifizierung der Mehrphasenströmungen vorgenommen worden und Tab. 11.2 zeigt die Güter die in Rohrleitungen hydraulisch oder pneumatisch bei unterschiedlichen Entfernungen transportiert werden.

Dominik Surek, Silke Stempin
10. Technische Grundlagen der Wasserkraftnutzung

In diesem Kapitel wird ein Überblick über die wesentlichen technischen Grundlagen der Wasserkraftnutzung gegeben, die für die Nutzung des natürlicherseits vorgegebenen Wasserkraftpotenzials relevant sind. Aufbauend auf den physikalischen Grundlagen mit Leistung und Arbeit werden anschließend die Bauweisen für die unterschiedlichen Anlagentypen sowie die wesentlichen Bestandteile von Wasserkraftanlagen von den Stauanlagen bis hin zum Krafthaus mit dem Herz, den hydraulischen Strömungsmaschinen, erläutert. Abschließend wird auf die wesentlichen umweltbegleitenden Maßnahmen eingegangen, die für den Bau und Betrieb von derartigen Stromerzeugungsanlagen bedeutend sind.

Dr. Stephan Heimerl, Dr. Beate Kohler
N6. Bioverfahrenstechnik
Prof. Dr. rer. nat. Rainer Krull, Prof. Dr. rer. nat. Andreas Haarstrick, Prof. Dr.-Ing. Dietmar C. Hempel
K7. Konstruktionselemente von Apparaten und Rohrleitungen
Prof. Dr.-Ing. Eckehard Specht
IV. Branchen- und Unternehmensstrukturen bei Facility Management-Dienstleistungen in Deutschland

Nachfolgend wird eine Übersicht über die Branchenstruktur bei Facility Management-Dienstleistungen in Deutschland gegeben. Im zweiten Abschnitt werden dann ausgewählte Anbieter von Facility Management-Dienstleistungen (die D.I.B., Gesellschaft für Standortbetreiberdienste, die M+W Zander Facility Management sowie deren Nachfolgeunternehmen Bilfinger Facility Services GmbH) hinsichtlich ihrer Unternehmensstrukturen, Dienstleistungskonzepte und Wettbewerbsstrategien ausführlich dargestellt.

Wolfgang Burr
A
Christiane Hearne
W
Christiane Hearne
8. Auslegungsberechnung von Pumpen für Flüssigkeits-Feststoffgemische

Die Pumpenauslegung und auch die Nachrechnung der Pumpen mit Hilfe von Simulationsprogrammen gelingt heute für Pumpen zur Förderung von Newtonschen Flüssigkeiten mit dem Schubspannungsgesetz

$$ \mathtt{\tau}=\mathrm{\eta} \cdot \delta \mathrm{c} /\delta \mathrm{y} $$

für die die Gesetze der Hydrodynamik gelten. Dennoch werden erfolgreich auch Pumpen für Flüssigkeits- Feststoffgemische, wie z. B. für Abwasser, für Schlamm und für Papierstoff, mit den gewünschten oder geforderten Betriebskennlinien gebaut. Es gibt auch eine Reihe guter Ansätze für die eindimensionale Berechnung der Gemisch- und Abwasserpumpen als auch für die Nachrechnung der Pumpen mittels Simulationsprogrammen, wobei auch Zweiphasenrechnungen möglich sind. Bei der eindimensionalen Berechnung haben sich z. B. auch die Korrekturfaktoren für den Volumenstrom Q, die Förderhöhe H und für den Wirkungsgrad

$$ \mathrm{\eta} $$

bewährt. Dafür ist besonders der Standard des Hydraulic-Instituts [46] zu empfehlen.

Auch hier wird keine geschlossene Theorie für die Flüssigkeits-Feststoffgemischpumpen vorgelegt, aber es werden einige Ansätze und Erfahrungen für die Auslegungsberechnung dargestellt.

Dominik Surek
6. Berechnung von Anlagenkennlinien

Jedes Klärbecken, Vorklärbecken, biologisches Klärbecken, Nachklärbecken, Schlammbecken und auch der Reaktor (Faulbehälter) mit den zugehörigen Verbindungsrohrleitungen und Rühranlagen verfügt über eine Anlagenkennlinie H

A

= f(Q, d) (Abb. 6-1), die vor der Auslegung und der Auswahl der Abwasserpumpen bekannt sein muss.

Die Schubspannungen τ und Druckverluste in den Rohrleitungen der Anlage werden für die strukturviskosen – und die Binghamfluide unter Berücksichtigung der vorhandenen Ruheschubspannung τ

0

ermittelt. Nach der Berechnung der Anlagenkennlinie kann die notwendige Pumpe mit der Pumpenkennlinie ausgewählt werden. Im Schnittpunkt der Pumpenkennlinie und der Anlagenkennlinie stellt sich der Arbeitspunkt der Pumpe ein, der im Punkt des maximalen Wirkungsgrades liegen soll.

Dominik Surek
3. Pumpenbauarten und Pumpenanlagen zur Abwasserförderung

Bei der Klassifizierung der Pumpenbauarten für die Abwasserförderung ist zwischen folgenden Merkmalen zu unterscheiden:

dem äußeren Design, z. B. Tauchmotorpumpen oder trocken installierte Pumpen

dem hydraulischen Design bezüglich der Laufräder, des Wirkungsgrades, der Verstopfungssicherheit von Radialpumpen, Axialpumpen, Rührwerken und Strahlpumpen

den Motoren, Unterwassermotoren, Asynchronmotoren Reluktanzmotoren oder Sondermotoren mit IE Klassifizierung wie z. B. der Line Start Permanent-Magnetmotor. Diese Motorklassifizierung erfolgt auch in Abhängigkeit der Leistungsgröße.

Zunächst wird eine Übersicht über die Bauarten mit dem äußeren Design gegeben, die von den folgenden Einsatzbedingungen bestimmt werden. Dazu gehören:

Hausentwässerungspumpen von Ein- und Mehrfamilienhäusern (Abb. 3-1)

Tauchmotorpumpen zur Baugrubenentwässerung und Wasserhaltung (Abb. 3-2, 3-3 und 3-4)

Entwässerungspumpen von Industrieanlagen, z. B. der chemischen- und der Lebensmittelindustrie

Abwasserpumpen für kommunale Abwassersammelstationen in Städten und Großstädten

Abwasserpumpen, Rührwerke und Pumpen zur Klärschlammförderung.

Dominik Surek
4. Laufräder für Abwasserpumpen

Laufräder für Abwasser- und Klärwerkspumpen unterliegen den gleichen Gesetzen wie alle anderen Pumpenlaufräder der fünf verschiedenen Bauarten. Die Laufräder für die Abwasser- und Klärwerkspumpen unterliegen aber anderen Randbedingungen als die Pumpen für reine Flüssigkeiten. Das sind:

die Energieeffizienz durch einen hohen Wirkungsgrad und

die Verstopfungsfreiheit auch bei hohem Feststoffgehalt und langfaserigen Faserstoffen.

Die nicht konstante Viskosität des Abwassers stellt eine starke Einschränkung bei der Auslegung von Laufrädern für Abwasserpumpen dar. Deshalb ist der Feststoffgehalt, die Feststoffart körnig, faserig oder langfaserig, die Laufradform und die Werkstoffausführung streng zu beachten. Daraus resultieren oft spezielle Laufradformen wie z.B. Freistromlaufräder, Ein-, Zwei- und Dreikanallaufräder oder Schneidlaufräder.

Dominik Surek
19. Einlaufbecken, Saugbecken und erforderliche Zulaufhöhe

In einem Saugbecken mit freiem Fluidspiegel nach Abb. 19-1 wirken im Betrieb folgende Kräfte

Gravitationskraft

$$ \quad \mathrm{F_G} = \mathrm{g \cdot m} \quad \mathbf{(19.1)} $$

Trägheitskraft

$$ \quad \mathrm{F_T} = \mathrm{a \cdot m} = \mathrm{\frac {dc} {dn} m} \quad \mathbf{(19.2)} $$

Zähigkeitskraft oder Reibungskraft

$$ \quad \mathrm{F_R} = \mathrm{\tau A} = \mathrm{\eta A \frac {dc} {dn}} \quad \mathbf{(19.3)} $$

Druckkraft

$$ \quad \mathrm{F_p} = \mathrm{p \cdot A} \quad \mathbf{(19.4)} $$

Nun soll dafür nicht das Kräftegleichgewicht aufgestellt werden, sondern für diese Kräfte werden die bekannten Ähnlichkeitskennzahlen eingesetzt, in denen diese Kräfte enthalten sind.

In der Fluidströmung im offenen Einlaufbecken und im Pumpeneinlauf ist die Gravitationskraft F

G

= g m größer als die Trägheitskraft F

T

= a m mit g >> a bei der geringen Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fluids im Einlaufbecken. Mit der Reynoldszahl Re und der Froudezahl Fr kann eine Beckenzahl definiert werden als

$$ \mathrm{Be = Re/Fr = \sqrt{g h^3 / v}} $$

, die Werte von Be = 10

3

bis 10

7

annehmen kann. Daraus kann schließlich die erforderliche Zulaufhöhe zur Tauchmotorpumpe ermittelt werden (Abb. 19-3)

Dominik Surek
15. Schneckenpumpen

In der Abwassertechnik, in Kläranlagen und als Polderpumpen in Überflutungsgebieten werden auch Schneckenpumpen eingesetzt. Sie arbeiten in offenen Systemen beim Umgebungsluftdruck und überwinden für das Abwasser oder einen Dünnschlamm geodätische Höhenunterschiede bis zu maximal H = H

geo

= 15 m, erreichen aber große bis sehr große Volumenströme von Q = 2 m

3

/s bis ca. 0,03 m

3

/s (7.200 m

3

/h bis ca. 108 m

3

/h). Schneckenpumpen arbeiten bei geringen Drehzahlen von n = 15 min

-1

bis 180 min

-1

in Abhängigkeit der Baugröße (Schneckendurchmesser d) und des Volumenstromes Q. Nur beim Vertikaltransport mit Schneckenpumpen wird durch die Fliehkraft eine Wandreibung im Schneckentrog erzeugt. Dafür sind höhere Drehzahlen von n =240 min

-1

bis 400 min

-1

allerdings bei geringerem Schneckendurchmesser erforderlich.

Dominik Surek
4. Bilanzen

Ausgangspunkt für alle Arten von verfahrenstechnischen Berechnungen ist das Aufstellen und Lösen von Bilanzgleichungen. Bilanzen sind die Grundlage für die Apparatedimensionierung, aber auch für alle Stufen einer Wirtschaftlichkeitsanalyse.

Josef Draxler, Matthäus Siebenhofer
3. Praxissoziologische Analyse einer Clusterentwicklung

Um die Inszenierung des regionalen Clusters der Mikrosystemtechnologie in ihrer Vielschichtigkeit herausarbeiten zu können, geht es im dritten Kapitel zuerst einmal darum, seine Entstehung in den historischen Kontext der sozioökonomischen Entwicklung der Stadt Dortmund einzubetten sowie seine Entfaltung in einen Zusammenhang mit dem im Jahr 2000 implementierten Wirtschaftsentwicklungsvorhaben dortmund-project zu stellen (3.1). Nach diesem Blick auf das wirtschaftspolitische Arrangement und entsprechende Praktiken werden die Konturen weiterer Arrangements vor allem aus dem privatwirtschaftlichen und dem akademischen Bereich gezeichnet, die in diesem Zeitraum wie die zuvor thematisierten Netzwerke zu dem betreffenden Feld dazugehörten (3.2). Die Medienberichterstattung über wirtschaftspolitische, akademisch orientierte oder unternehmerische Aktivitäten hatte eine maßgebliche Rolle in der Art und Weise, wie das betreffende Mikrosystemtechnologiecluster öffentlich in Szene gesetzt werden konnte. Bevor der Analysefokus auf die Aktivitäten derjenigen Akteursgruppen gerichtet wird, die privatwirtschaftlichen, wirtschaftspolitischen, intermediären oder akademischen Arrangements zugerechnet werden können, erfolgt in einem nächsten Schritt eine Analyse der Presseberichterstattungspraxis der drei regionalen Tageszeitungen bezogen auf den Zeitraum vom Jahr 2000 bis zum Jahr 2006 (3.3). Anschließend wird der Blickwinkel auf Aktivitäten und Praktiken im wirtschaftspolitischen Arrangement gerichtet, die sich auf zentrale Teilprojekte des dortmund-projects beziehen (3.4) und aus der Diskussion intermediärer Aktivitäten wichtige Aspekte einer technologieorientierten Vermittlungspraktik abgeleitet (3.5). Ein weiteres Unterkapitel über Reorganisationsprozesse im akademischen Arrangement schließt die fokussierte Analyse spezifischer arrangementbezogener Aktivitäten ab, die auf unterschiedliche Weise mit dem privatwirtschaftlichen Arrangement verwoben waren und dortige Aktivitäten kontextualisierten (3.6). In den folgenden zwei Unterkapiteln werden einerseits die Fragen behandelt, wie sich das privatwirtschaftliche Arrangement im Verlauf der Jahre verändert hat und welche Rolle hierbei kontextualisierenden Praktikenbündel der Positionsbesetzung am Markt und der unternehmensbezogenen Reorganisation zukam (3.7). Andererseits werden Praktiken der Mitbestimmung diskutiert, anhand derer das Verhältnis zwischen Managements und unterschiedlichen Belegschaftsgruppen näher bestimmt werden kann (3.8). Auf der Basis dieser Ausführungen ist es nunmehr möglich, sich den Beziehungen zuzuwenden, die sich vor allem innerhalb des privatwirtschaftlichen Arrangements zwischen individuellen AkteurInnen verschiedener Unternehmen entwickelt hatten (3.9). Damit ist die Analyse der betreffenden Clusterentwicklung abgeschlossen.

Michael Jonas
7. Chemie organischer Stoffe im Bauwesen

Im

Bauwesen

spielen Kohlenstoffverbindungen sowohl als Hilfsstoffe (Lösungs- und Verdünnungsmittel, Füllstoffe, Zusatzmittel) als auch direkt als Baustoffe (Bitumen, Kunststoffe, Holz) eine wichtige Rolle. Für ein besseres Verständnis ihres chemischen Aufbaus, ihres Verhaltens und ihrer Eigenschaften sollen in diesem Kapitel neben den organischen Baustoffen zunächst einige wichtige grundlegende organische Stoffklassen besprochen werden.

Roland Benedix
7. Sandfang

Nachdem durch eine Wasserfassung (s. Kapitel 5) das im entnommenen Triebwasser mitgeführte Geschiebe deutlich reduziert werden kann, gilt es, die restliche Geschiebe- und Schwebstofffracht – soweit vorhanden und notwendig – mit Hilfe einer wirksamen Entsandungsanlage, auch Sandfang genannt (s. Abb. 7.1 und 7.2), zu minimieren. Üblicherweise liegt die Entsandungsgrenze bei einem Schwebstoffgehalt von 2.000 ppm bzw. charakteristischen Korndurchmessern von

d

ch

= 0,2-0,5 mm, wobei bei Hochdruckanlagen mit einer Fallhöhe

h

f

> 100 m eine Herabsetzung bis zu einem Korndurchmesser von

d

ch

= 0,05-0,1 mm notwendig werden kann.

Prof. em. Dr.-Ing. habil Dr.-Ing. E. h. Jürgen Giesecke, Dr.-Ing. Stephan Heimerl
5. Wasserfassung

Wasserfassungen sind Bauwerke, die der Entnahme und gegebenenfalls Reinigung von Triebwasser aus einem Gewässer, d. h. Bach, Fluss, See oder Speicher dienen, das der Triebwasserleitung – im Falle von Freispiegelleitungen auch als Werkkanal oder Triebwasserkanal bezeichnet – einer Wasserkraftanlage zugeleitet wird.

Prof. em. Dr.-Ing. habil Dr.-Ing. E. h. Jürgen Giesecke, Dr.-Ing. Stephan Heimerl
8. Erosion und Erosionskorrosion

Unter der Verschleißart Erosion wird die tribologische Beanspruchung von Werkstoffoberflächen durch weitgehend frei bewegliche Abrasivstoffe, durch einphasige strömende Fluide (Flüssigkeiten oder Gase) und mehrphasige strömende Fluide (Flüssigkeiten und/oder Gas mit Abrasivstoffen) behandelt. Wirkt bei strömenden Flüssigkeiten außer der mechanischen Beanspruchung noch Korrosion mit, so bezeichnet man diesen Vorgang als Erosionskorrosion. Entsprechend kann zwischen folgenden Beanspruchungen unterschieden werden:

– Erosion mit Abrasivstoffen

– Erosion ohne Abrasivstoffe

– Erosionskorrosion ohne und mit Feststoffen.

Karl Sommer, Rudolf Heinz, Jörg Schöfer
7. Normung

Normen dienen als Verständigungsmittel zwischen den am Wirtschaftsleben beteiligten Partnern.Sie sollen den neuesten Stand der Technik wiedergeben und das Allgemeininteresse am Normungsgegenstand berücksichtigen. Sie müssen durch Publikation (Beuth-Verlag) der Öffentlichkeit zugänglich sein und können von allen Teilnehmern der Industrie und des Handels angewendet werden.

AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V.
5. Wasserbau, Siedlungswasserwirtschaft, Abfalltechnik

Neue Erkenntnisse über die Eigenschaften turbulenter Strömungen und die Verbesserung der Rechentechnik haben die Entwicklung der technischen Hydraulik in den vergangenen Jahrzehnten entscheidend geprägt. Auch in der gedrängten Darstellung für ein Handbuch kann die alleinige Wiedergabe einer eindimensionalen Stromfadentheorie als Anwendung der Bernoulli-Gleichung in Verbindung mit Verlustansätzen den heutigen Anforderungen und den verfügbaren Lösungsmöglichkeiten nicht mehr genügen. Die gewählte Darstellung dieses Fachgebiets ist daher ein Kompromiss, bei dem mehr auf die konsequente Aufbereitung der Grundlagen als auf eine vollständige Wiedergabe der praxisrelevanten Beiwerte geachtet wurde.

Konrad Zilch, Claus Jürgen Diederichs, Rolf Katzenbach, Klaus J. Beckmann
7. Wasserspeicherung

Fast bei jeder WV-Anlage ist ein Bauteil erforderlich, das zur Speicherung von Wasser dient. Hierfür werden im Durchschnitt ca. 5–10 % der Gesamtkosten investiert, je nachdem, ob es eine große oder kleine WV-Anlage ist.

PD Dr.-Ing. habil. Gerhard Merkl
8. Wasserverteilung

Hauptbestandteile des Systems zur Wasserverteilung sind die Rohrleitungen. Sie werden entsprechend ihrem Zweck wie folgt unterschieden:

Zubringerleitungen verbinden Wassergewinnungsanlagen, Aufbereitungsanlagen, Wasserbehälter und/oder Versorgungsgebiete ohne direkte Verbindungen zum Verbraucher.

Fernleitungen sind Zubringerleitungen über große Entfernungen, die in der Regel Gemeindegrenzen überschreiten.

Hauptleitungen haben eine Hauptverteilungsfunktion innerhalb von großen Versorgungsgebieten (Großstädten) und in der Regel keine direkte Verbindung zum Verbraucher.

Versorgungsleitungen verteilen das Wasser im Versorgungsgebiet, von ihnen zweigen die Anschlussleitungen zu den Verbrauchern ab.

Anschlussleitungen beginnen an der Abzweigstelle von der Versorgungsleitung und enden mit der Hauptabsperreinrichtung des Verbrauchers (in der Regel im Anschlussraum des Gebäudes).

Dipl.-Ing. Joachim Rautenberg
5. Wasseraufbereitung

Wasser ist die flüssige Form der Verbindung H

2

O. 1 Raumteil Wasser besteht aus 2 Raumteilen Wasserstoff (H) und 1 Raumteil Sauerstoff (O). 100 Massenteile des chemisch reinen Wassers setzen sich aus 11,09 Massenteilen Wasserstoff und 88,01 Massenteilen Sauerstoff zusammen.

Dr.-Ing. Burkhard Wricke
2. Geschichtlicher Überblick

Die Nachweise einer schadlosen Ableitung von Abwässern lassen sich bis weit in die Vergangenheit zurückverfolgen. Sie waren bereits zur damaligen Zeit eine Forderung zur Pflege der öffentlichen Reinlichkeit. Der Kanalisationsbau ist auch immer ein Ausdruck der Kultur eines Volkes gewesen. So kann festgestellt werden, dass im Zusammenhang mit der Hochkultur eines Volkes auch der Kanalbau ein vorherrschendes Thema war. Der Kanalbau steht auch in einem engen Zusammenhang mit dem Wasserleitungsbau. Es ist nur logisch, dass dort wo Wasser teilweise aus großer Entfernung herangeführt worden ist, dieses nach Gebrauch auch wieder schadlos beseitigt werden musste.

Klaus-Peter Bölke
2. Der Wasserkreislauf als Vorbild

Wasser wird von Seiten der Industrie aus dem Wasserkreislauf entnommen, sei es durch Direktbezug über kommunale Wasserwerke oder Eigenförderung von Grundwasser oder Oberflächenwasser. Nach Gebrauch wird es entsprechend den jeweils gültigen gesetzlichen Auflagen behandelt und anschließend wieder dem Wasserkreislauf über Einleitung in eine kommunale Kläranlage (Indirekteinleiter) oder ein Fließgewässer (Direkteinleiter) direkt zugeführt. Die gesetzlichen Anforderungen an die Abwasserbehandlung haben sich in den letzten Jahrzehnten stets intervallartig verschärft. Ein Arbeitspapier des Fraunhofer Instituts für System- und Innovationsforschung mit dem Titel „Technische Trends der industriellen Wassernutzung“ (2008) lässt im Kapitel „Rechtliche Randbedingungen“ folgenden Sachverhalt erkennen.

Dr. Rolf Stiefel
10. Die Wasserwende in der betrieblichen Abwasserwirtschaft als Zukunftsperspektive

Die betriebliche Abwasserwirtschaft war Jahrzehnte lang geprägt von der Abwasserentsorgung. Der Stand der Abwasserbehandlung entwickelt sich kontinuierlich. Sowohl der technische Fortschritt der Abwassertechnik als auch immer höher Anforderungen an die Abwasserbehandlung von gesetzlicher Seite haben mittlerweile zu einer Situation geführt, die die Frage gestattet: Wann ist es für einen Betrieb angebracht, von der Abwasserentsorgung zur Abwassernutzung überzugehen? Gemeint ist dabei eine Nutzung im Sinne einer Kreislaufführung des Mediums Prozesswasser mit simultaner Rückgewinnung von

Wertstoffen

und

Energie

aus dem Abwasser.

Dr. Rolf Stiefel
3. Produktionsintegrierter Umweltschutz (PIUS)

Der betriebliche Umweltschutz war über Jahrzehnte in vielen Branchen wesentlich bestimmt von der End-of-pipe-Technik. Gesetzliche Anforderungen an die Vermeidung bzw. Verringerung von Schadstoffemissionen und –immissionen in den Umweltbereichen Wasser, Luft und Abfall wurden in der betrieblichen Praxis weitgehend durch solche technischen Maßnahmen erfüllt, die den Produktionsprozessen nachgeschaltet waren. Nachgeschaltete Techniken zur Schadstoffvermeidung oder –verringerung führten oft zur Problemverlagerung bzw. zur Entstehung neuer Probleme. Durch eine gemeinsame Abwasserbehandlung ungetrennter Stoffströme können Abfälle entstehen, die sich einer Verwertung aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen entziehen und als Sonderabfälle teuer entsorgt werden müssen. Punktuelle technische Maßnahmen zur Schadstoffverminderung lösen die Schadstoff-Problematik innerhalb eines Betriebes oft nur unzureichend.

Dr. Rolf Stiefel
4. Abwasserrecyclingtechniken

Mehrfachnutzung von Prozesswässern hilft Betrieben, Frischwasser zu sparen und die Abwassermenge zu reduzieren. Beides sind

Kostenfaktoren

für deren Verringerung zahlreiche Möglichkeiten bestehen. Tab. 4.1 bietet eine Einteilung der unterschiedlichen Verwendungsarten von Prozesswässern, die bei der Minimierung des Abwasseranfalls eine Rolle spielen.

Dr. Rolf Stiefel
6. Stoffrückgewinnung aus Abwässern

Eng verbunden mit der Kreislaufführung von Prozesswässern ist die

Rückgewinnung

von

Abwasserinhaltsstoffen

. Abbildung 6.1 verdeutlicht, dass die Kreislaufführung zusammen mit der Energiegewinnung und der Rückgewinnung von Stoffen als anlagenintegrierte Maßnahme eine Säule des Produktionsintegrierten Umweltschutzes (PIUS) darstellt.

Dr. Rolf Stiefel
7. Abwasserbehandlungsprozesse

Die Chargenbehandlung ist eine der am häufigsten verwendeten Methoden zur Abwasserreinigung im Bereich der metallbe- und -verarbeitenden Industrie. Sie eignet sich zur Behandlung von fast allen dort anfallenden Abwässern. Mit kontinuierlichen Durchlaufanlagen können in vielen Fällen die rechtlichen Vorgaben nicht eingehalten werden und sie sind somit nicht genehmigungsfähig. Dagegen haben Chargenanlagen einen erheblichen Vorteil. Der grundlegende Aufbau sowie die durchgeführten Verfahrensschritte und Prozessfolgen sind einfach konzipiert. Die Anlagen sind so gebaut, dass verschiedenartige Abwässer zur Behandlung gesammelt werden können. Durch die Abwasserführung lässt sich die neutralisierende Wirkung verschiedener Abwässer nutzen. Die Chargenbehandlung ist bei professioneller Bedienung die sicherste Reinigungsmethode. Erst nach vollständiger Behandlung und Prüfung kann das Abwasser die Anlage verlassen.

Gabi Förtsch, Prof. Dr. Heinz Meinholz
8. Prozesstechnik zur Abwasserbehandlung

In Sammelabwässern werden üblicherweise eine Fülle von Stoffen gefunden, die selbst nach ständigem Verbessern der mechanischen und biologischen Reinigungsverfahren die Abwasserreinigung ohne nennenswerte Abreicherung verlassen. Hier sind unter anderem ionisch gelöste Schwermetalle wie Quecksilber, Cadmium, Blei und organische Halogenverbindungen wie Pflanzenschutzmittel und ihre Vorprodukte, die insbesondere wegen der Fortschritte bei der Analytik im Blickpunkt der Öffentlichkeit stehen, zu nennen. Mechanisch schwer abzutrennende und biologisch schwer abzubauende Abwasserinhaltsstoffe können mittels einer zusätzlichen Abwasserbehandlung über thermische Verfahren entfernt werden. In der Regel ist es sinnvoll die „Problemabwässer“ gezielt vorzubehandeln, d.h. so zu konditionieren, dass diese in eine Kläranlage oder direkt in Oberflächengewässer eingeleitet werden können. Die Abwasserbehandlung vor Ort wird rechtlich erzwungen, wenn die Abtrennung der Abwasserinhaltsstoffe in der Kläranlage erschwert oder gar unmöglich ist. Eine spezielle Aufarbeitung der Abwasserteilströme ermöglicht sogar die Zurückführung eines Teils der Abwasserinhaltsstoffe als Wertstoff in die Produktionsprozesse. Somit werden die Abwasserströme bis hin zu einem festen, deponiefähigen Rückstand aufgearbeitet.

Gabi Förtsch, Prof. Dr. Heinz Meinholz
9. Biologische Verfahren zur Abwasserbehandlung

Mikroorganismen in Gewässern setzen abbaubare organische Substanzen als Nährstoffe unter Sauerstoffverbrauch in Kohlendioxid, Wasser und Zellmasse um. Bei dieser Selbstreinigung der Gewässer spielen Mikroorganismen wie Bakterien, Algen, Protozoen und Pilze die entscheidende Rolle. Für den natürlichen Abbau von organischen Substanzen bilden diese Organismen Lebensgemeinschaften (Biozönosen). Diese Lebensgemeinschaften sind für den Abbau der spezifischen Schmutzstoffe optimal geeignet und werden für die technische Reinigung von Abwässern gezielt eingesetzt.

Gabi Förtsch, Prof. Dr. Heinz Meinholz
7. Organische Stoffe im Bauwesen

Im

Bauwesen

spielen Kohlenstoffverbindungen sowohl als Hilfsstoffe (Lösungs- und Verdünnungsmittel, Füllstoffe, Zusatzmittel) als auch direkt als Baustoffe (Bitumen, Kunststoffe, Holz) eine wichtige Rolle. Für ein besseres Verständnis ihres chemischen Aufbaus, ihres Verhaltens und ihrer Eigenschaften sollen in diesem Kapitel neben den organischen Baustoffen zunächst einige wichtige grundlegende organische Stoffklassen besprochen werden.

Roland Benedix
7. Gebäudemanagement

Die nach wie vor angespannte wirtschaftliche Lage im globalen Wettbewerb von Unternehmen und anhaltend knappe Kassen in öffentlichen und privaten Organisationen macht ein optimales Gebäudemanagement als Teil des Facility Management und des alle Bereiche umfassenden CREM (Corporate Real Estate Management) verstärkt zum Gegenstand von Fragen zur Wirtschaftlichkeit und zum Umweltschutz. Daneben stehen Werterhalt, hohe Verfügbarkeit und flexible Nutzungsfähigkeit bei der Verwaltung und Bewirtschaftung von Gebäuden im Fokus der Betrachtung. Die Immobilie in Wirtschaft und Verwaltung wird zum

Produktionsfaktor

und damit verbinden sich alle Fragen der Rationalisierung durch Qualitätsverbesserung, Ablaufoptimierung, Kostensenkung etc. In unterschiedlichen Erhebungen hat sich gezeigt, dass die Betriebskosten einer Immobilie nach etwa 7 Jahren über die Anschaffungskosten steigen. Die Richtigkeit dieser Erhebungsergebnisse hängt indes davon ab, was unter dem Begriff „Betriebskosten“ verstanden wird: Wenn Kapitalkosten mit eingerechnet werden, so kann das Ergebnis anders aussehen. Unabhängig davon: Gebäudemanagement lohnt sich in jedem Falle, denn in einzelnen Kostenarten der Gebäudebewirtschaftung, wie etwa bei der Heizenergie, sind durchaus Einsparpotentiale von über 30 % erreichbar. Der Rationalisierungseffekt im Gebäudemanagement liegt vor allem in der Aktivierung und besseren Ausnutzung vorhandener Ressourcen.

Peter Zahn
1. Allgemeine und konstruktive Grundlagen
Herbert Wittel, Dieter Muhs, Dieter Jannasch, Joachim Voßiek
17. Technische Gebäudeausrüstung

Grundlage für die Ermittlung des Wärmestroms (in Watt) ist DIN EN 12 831 „Heizungsanlagen in Gebäuden, Verfahren zur Berechnung der Heizlast“ und Beiblatt 1 „Nationaler Anhang“ für Deutschland.

Prof. Dr.-Ing. Dirk Bohne
H Härteausgleich – Hypothekensicherungsschein

Treten bei der Durchführung des BauGB wirtschaftlich Nachteile auf, die den Betroffenen wirtschaftlich und auch im sozialen Bereich überfordern, kann auf Antrag von der Gemeinde ein Härteausgleich gewährt werden (

§§ 180 bis 181 BauGB; Überleitungsvorschrift § 241

).

Helmut Keller
7. Konstruktionselemente von Apparaten und Rohrleitungen

PS

Apparatebau

Konstruktionselemente

Rohrleitungen

eines Druckraumes bei normaler Betriebsbelastung ist an einer festgelegten Stelle zu definieren. Dies ist entweder der Anschlusspunkt von Sicherheits‐ und/oder Begrenzungseinrichtungen oder der höchste Punkt des Druckraumes.

Dr.-Ing., Prof. H. Gelbe†, Dr.-Ing., Prof. L. Mörl
6. Bioverfahrenstechnik

Mit der Expansion der Industriezweige Biotechnologie und Umwelttechnik bildete sich die Bioverfahrenstechnik

Bioverfahrenstechnik

(„Biochemical Engineering“) als eigenständige Ingenieurdisziplin aus. Um biologische und biochemische Stoffumwandlungsprozesse aus dem Labor in den industriellen Maßstab übertragen und technisch realisieren zu können, sind für den Bioverfahrenstechniker, zusätzlich zu seinem Wissen über das der klassischen Verfahrenstechnik hinaus, auch biologische und chemische Kenntnisse erforderlich. Die Bioverfahrenstechnik bildet somit eine Schnittmenge zwischen Biologie, Chemie und Technik.

D. C. Hempel, A. Haarstrick, R. Krull
7. Hochwasserschutzmaßnahmen

In der Vergangenheit sind viele Städte aus wirtschaftlichen und strategischen Gründen an Fließgewässern entstanden. Den vom Gewässer ausgehenden Hochwassergefahren wurde dahin gehend Rechnung getragen, dass die genutzten Bereiche vorzugsweise auf erhöhten Uferbereichen außerhalb der Gewässeraue angesiedelt wurden und damit in den meisten Fällen vor (Fluss-)Hochwasser geschützt waren.

Prof. Dr.-Ing. habil. Hansjörg Brombach, Prof. Dr. Robert Jüpner, Dr.-Ing. Uwe Müller, Prof. Dr.-Ing. habil. Heinz Patt, Prof. Dr.-Ing. Werner Richwien, Reinhard Vogt
4. Abfallbehandlung und –beseitigung

Die abfallwirtschaftlichen Aktivitäten lassen sich auf zwei grundsätzliche Ziele zurückführen:

Die Haushalte, Städte und Gemeinden müssen regelmäßig von Abfällen entsorgt werden.

Die eingesammelten Abfälle müssen so entsorgt werden, dass das Wohl der Allgemeinheit nicht beeinträchtigt wird.

Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h. c. Bernd Bilitewski, Dr.-Ing. Georg Härdtle
6. Literatur
Prof. Dr. Bernward Hölting, Prof. Dr. Wilhelm Georg Coldewey
1. Allgemeine und konstruktive Grundlagen
Herbert Wittel, Dieter Muhs, Dieter Jannasch, Joachim Voßiek
Phosphate

The element phosphorus exists in nature as compounds with oxygen, the phosphates. Phosphates are omnipresent in nature: in the lithosphere, biosphere, hydrosphere and atmosphere. Because of their unique physico-chemical properties phosphates are essential and indispensable for all organisms. This fact demonstrates that phosphates are non-toxic. The majority of phosphate deposits in four continents of the world consists of marine-sedimentary apatite, a calcium phosphate. About ninety per cent of the steadily increasing phosphate rock production is used in food production. The rest of the raw phosphate rock is used in technical applications in many different fields e.g. water softening, detergents, cleaning agents, food industry, toothpastes, flame retardants, phosphatization, anticorrosion. Also raw phosphates are the basis of many other phosphorus containing products of the chemical industry. Organisms not only take in vital phosphates with their food but they also continuously release them. Thus, phosphates concentrated in deposits are distributed over the world and find their way into surface waters. In former times phosphate contents of surface waters were limiting for plant growth by being too low in proportion to other nutrients. Increasing phosphate concentrations can promote the growth of water organisms, which can finally overburden the limited oxygen content of waters, especially lakes. Existing phosphate elimination processes effectively control phosphate loads of sewage and water inputs of lakes. By using phosphate elimination processes it is possible to recycle phosphates, thus helping the preservation of phosphate resources e.g. by the agricultural use of sewage sludges.

D. Gleisberg
18. Hydraulik und Wasserbau
Prof. Dr.-Ing. Ekkehard Heinemann
19. Siedlungswasserwirtschaft

In den folgenden Kapiteln werden die wichtigsten Vorschriften wie das DVGW-Regelwerk mit den Arbeitsblättern (A), Merkblättern (M) und Hinweisen (H) und die fachspezifischen DIN-Vorschriften zu Beginn eines jeden Kapitels aufgelistet.

Prof. Dr.-Ing. Andreas Strohmeier
21. Verkehrswesen

Überörtliche Straßen

dienen der Verbindung von Siedlungen, Gewerbegebieten und wichtigen Infrastruktureinrichtungen.

Prof. Dr.-Ing. Dieter Maurmaier
6. Elektrische Messung nichtelektrischer Größen

Es gibt eine kaum übersehbare Vielfalt von Meßwertaufnehmer-Prinzipien und -Konstruktionen. In der nachfolgenden Darstellung kann nur eine kleine Auswahl berücksichtigt werden, mit dem Ziel, einige der wichtigsten Aufnehmerprinzipien verständlich zu machen. Die Darstellung ist hierbei aber nicht nach Konstruktionsprinzipien, sondern nach einigen ausgewählten Meßgrößenbeispielen gegliedert. Wer an einer umfassenderen Übersicht interessiert ist, sei auf einschlägige Lehrbücher, z.B. [A113] bis [A116], [Al21], [Al22], [Al28], sowie auf enzyklopädische Darstellungen hingewiesen, z.B. [A117] bis [Al20].

Kurt Bergmann
5. Wasserbau, Siedlungswasserwirtschaft, Abfalltechnik

Neue Erkenntnisse über die Eigenschaften turbulenter Strömungen und die Verbesserung der Rechentechnik haben die Entwicklung der technischen Hydraulik in den vergangenen Jahrzehnten entscheidend geprägt. Auch in der gedrängten Darstellung für ein Handbuch kann die alleinige Wiedergabe einer eindimensionalen Stromfadentheorie als Anwendung der Bernoulli-Gleichung in Verbindung mit Verlustansätzen den heutigen Anforderungen und den verfügbaren Lösungsmöglichkeiten nicht mehr genügen. Die gewählte Darstellung dieses Fachgebiets ist daher ein Kompromiss, bei dem mehr auf die konsequente Aufbereitung der Grundlagen als auf eine vollständige Wiedergabe der praxisrelevanten Beiwerte geachtet wurde.

Franz Valentin, Andreas Schumann, Gert A. Schultz, Theodor Strobl, Franz Zunic, Wilhelm Urban, Ana Cangahuala, Norbert Dichtl, Johannes Jager, Anke Bockreis
3. Entwässerung

Für die Standortwahl einzelner Gebäude und ganzer Siedlungen ist die Beseitigung des anfallenden Abwassers in hygienisch und technisch einwandfreier und wirtschaftlich tragbarer Weise ebenso von entscheidender Bedeutung wie die Versorgung mit Trinkwasser. Sie ist unbedingt von vornherein sorgfältig zu treffen, da Mängel nachträglich meist nur unter erheblichen Schwierigkeiten und mit hohen Kosten zu beseitigen sind. Rechtzeitige Rücksprache mit den zuständigen Genehmigungsbehörden ist daher unerlässlich. Abwasser ist durch Gebrauch verändertes abfließendes Wasser und jedes in die Kanalisation gelangende Wasser.

Dipl.-Ing. Arch. Thomas Laasch, Prof. Dipl.-Ing. Erhard Laasch
Kommentar zur Honorarordnung für Architekten und Ingenieure (HOAI)
Vorbemerkungen

Seit 1950 galt die Gebührenordnung für Architekten (GOA) im Wesentlichen unverändert als Höchstpreisverordnung. Mit Inkrafttreten der ersten HOAI 1977 am 01.01.1977 wurde sie aufgehoben und abgelöst. Für Architektenleistungen bei raumbildenden Ausbauten und Freianlagen, städtebaulichen und landschaftsplanerischen Leistungen sowie Ingenieurleistungen für Tragwerksplanung wurde mit der HOAI erstmals ein Honorarrecht auf gesetzlicher Grundlage geschaffen.

Rudolf Jochem, Wolfgang Kaufhold
3. Entwässerung

Für die Standortwahl einzelner Gebäude und ganzer Siedlungen ist die Beseitigung des anfallenden Abwassers in hygienisch und technisch einwandfreier und wirtschaftlich tragbarer Weise ebenso von entscheidender Bedeutung wie die Versorgung mit Trinkwasser. Sie ist unbedingt von vornherein sorgfältig zu treffen, da Mängel nachträglich meist nur unter erheblichen Schwierigkeiten und mit hohen Kosten zu beseitigen sind.

Thomas Laasch, Erhard Laasch
4. Wasserbeschaffenheit

Der Wasserkreislauf einer Region umfasst die Wasserflüsse der Oberflächenwasserbilanz (Niederschlag, Verdunstung, Zu- und Abflüsse) sowie der Grundwasserbilanz (Sickerwasser, Grundwasserzu- und -abflüsse, Grundwasserentnahmen; Abb. 4-1). Für die Beschaffenheit der Wasserressourcen im natürlichen Wasserkreislauf ist die Untergrundpassage von entscheidender Bedeutung. Grundwasser entsteht durch Versickerung des Niederschlagswassers im Boden und durch Einsickerung aus Oberflächengewässern. Die Georessourcen Wasser und Boden stehen dabei in engem Bezug zueinander. Gemeinsam sind sie die zentralen Grundlagen für die Produktion von Biomasse bzw. Pflanzen sowie auch für die Reinhaltung von Wasser. Böden sind das Eingangsmedium für Wasser in verschiedene Kreisläufe. Sie nehmen mit ihrer Filter-, Speicher- und Pufferfunktion entscheidenden Einfluss auf die Qualität und Quantität des entstehenden Sickerwassers und damit auch des Grundwassers.

P. Grathwohl, U. V. Schlippenbach, R. Gimbel, B. Hillemeier, J. Libra, R. Meckenstock, K. Reetz, H. Schubert, T. Ternes
5. Aufbereitungsverfahren in der Trinkwasserversorgung

Je nach Gewinnungsanlage ist das Rohwasser mehr oder weniger stark belastet mit Inhaltsstoffen, die nach der TrinkwV nicht im Trinkwasser vorhanden sein dürfen und für die Grenz- oder Richtwerte festgelegt sind (siehe Kapitel 4).

Rosemarie Karger, Frank Hoffmann
3. Studienwahl fachspezifisch

Die klassische Physik ist aufgrund ihrer Vielseitigkeit ein überaus attraktives Studienfach mit reizvollen Perspektiven. Physiker finden sich in vielen anspruchsvollen Tätigkeiten, zum Beispiel in der

Hightech-Industrie

in Produktion, Planung, Vertrieb; in

Forschungsinstituten

zur Entwicklung, Grundlagenforschung oder Prüfung; sie arbeiten im

Patentwesen

als

Berater

oder

Gutachter

und in

öffentlichen Einrichtungen

wie Schulen und Hochschulen. Einsatzgebiete sind auch Nachrichtentechnik, Umwelttechnik, optische Technik, Medientechnik, Energiewirtschaft, Maschinenbau, Geophysik, Metallkunde, Raumfahrt.

Dr. Ursula Ernst-Auch, Manfred Faber, Viva Fialka, Michael Fischer, Brigitta Honecker, Dr. Zun-Gon Kim, Dr. Sonja Ulrike Klug, Dr. Iduna Matzik, Thomas Middelmann, Ingrid Pfendtner, Elke Pohl, Dunja Reulein, Dr. Carsten Roller, Dr. Martin Schloh, Ralf Wettlaufer, Tom Wiegand
10. Umweltqualität und Umweltschutz

Der Mensch hat von Anbeginn die Natur für seine Zwecke genutzt und umgestaltet. Dieser gesellschaftliche Stoffwechsel, in der die Nutzung der natürlichen Ressourcen mit den wachsenden Bedürfnisqualitäten und -quantitäten (u.a. durch Bevölkerungsdruck) sowie steigenden technischen Fähigkeiten und wissenschaftlichen Erkenntnissen ständig intensiviert wird, ist Voraussetzung für das Entstehen von Umwelt. Der Konflikt zwischen menschlichen Eingriffen in die Natur und deren Regenerationsvermögen ist nicht erst eine Erscheinung des Industriezeitalters. Solange die Auswirkungen dieses Aneignungsprozesses gering blieben, wurde die Umwandlung von Welt in Umwelt nahezu uneingeschränkt begrüßt. Gerade die Erfolge des Industriezeitalters führten bis in die Mitte dieses Jahrhunderts zu einem naiven Fortschrittsglauben an eine immer bessere und schönere Welt.

Dr.-Ing. Arch. B. Braun
7. Städtische Wasser- und Abwasserwirtschaft Begriffe und Grundkenntnisse

Als Wasserwirtschaft bezeichnet man die planmäßige Bewirtschaftung des ober- und unterirdischen Wasservorrates.

Dipl.-Ing. Wolfgang Bischof
20. Dienstleistungsarbeit im technischen Umweltschutz

Das Bestreben, Stoffkreisläufe sinnvoll zu schließen, führte in der Entsorgungsbranche zu einem strukturellen Wandel sowie zu einer Neupositionierung der Unternehmen am Markt. In unterschiedlicher Ausrichtung und Ausprägung spielen in den Teilbranchen Abwasserwirtschaft und Kreislaufwirtschaft nicht mehr nur die Behandlung von Abwässern und die Entsorgung von Abfällen eine Rolle, sondern individuell zugeschnittene Dienstleistungen nehmen an Bedeutung zu. Das Leitthema des Projekts „Dienstleistungsarbeit im technischen Umweltschutz“ (DITUS) besteht in der Etablierung anforderungsgerechter Qualifizierungswege für eine dienstleistende Entsorgungswirtschaft. Vor diesem Hintergrund wird im vorliegenden Artikel der Wandel der Branche „Entsorgungswirtschaft“ zu einer Dienstleistungsbranche beschrieben (

Olaf Müller

), die neuen Anforderungen an Arbeit und Bildung in den Handlungsfeldern Kreislaufwirtschaft (Ivonne Kinne) und Abwassertechnik (

Silke Dorethe Götte

) differenziert aufgezeigt sowie die Herausforderungen an die berufliche Aus- und Weiterbildung in der Entsorgungswirtschaft (

Brigitte Albrecht

) diskutiert. Eine Darstellung der betrieblichen Personalentwicklungsprozesse in exemplarisch untersuchten Unternehmen (

Silke Dorethe Götte, Ivonne Kinne

) rundet den Beitrag ab.

Ivonne Kinne, Silke Dorethe Götte, Brigitte Albrecht, Olaf Müller, Prof. Dr. phil. Manuela Niethammer