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About this book

Das Taschenbuch der Wasserversorgung, das mittlerweile in der 16. Auflage erscheint, hat sich als umfassendes und übersichtliches Standardwerk etabliert. Es ist ein seit 50 Jahren anerkanntes, handliches Fachbuch, das alle Bereiche der Wasserversorgung umfasst - von der Planung überBau- und Betrieb bis zu Organisation und Management des Unternehmens und seiner Anlagen. Dieses Buch begleitete und begleitet in der Wasserversorgung tätige Ingenieure von ihrem Studium in den Beruf und durch die Karrierestufen hindurch.

Das Taschenbuch der Wasserversorgung erläutert den derzeitigen Stand der Technik, zeigt die wirtschaftlichen und rechtlichen Aspekte bie Planung, Ausführung und Instandhaltung von Wasserversorgungsanlagen und nennt das aktuelle technische Regelwerk (DGW Arbeitsblätter, DIN-Normen) sowie die einschlägigen Gesetze, Verordnungen und Richtlinien. In dieser Breite ist es ein einzigartiges Nachschlagewerk für alle, die sich mit den Aufgaben der Wasserversorgung beschäftigen.

Table of Contents

Frontmatter

1. Ziele und Aufgaben der Wasserversorgung

Wasser ist die unverzichtbare Grundlage allen Lebens und insbesondere der menschlichen Zivilisation. Trinkwasser spielt dabei eine besondere Rolle, da es als Lebensmittel durch nichts ersetzt werden kann. Bei gemäßigten klimatischen Verhältnissen muss ein Erwachsener zwei bis drei Liter Wasser teils als Trinkwasser teils in der Nahrung zu sich nehmen.

Joachim Rautenberg

2. Wasserabgabe und Wasserbedarf

Die Struktur der öffentlichen Wasserversorgung in Deutschland lässt sich anhand der Ergebnisse aus der Umweltstatistik veranschaulichen

(Abb. 2-1)

. Die dargestellten Zahlen sind im statistischen Jahrbuch 2012 [1] des Statistischen Bundesamtes veröffentlicht. Hier ist der Weg des Wassers von der Gewinnung bis zum Letztverbraucher erfasst (alle Zahlenangaben in Mio. m

3

).

Winfried Hoch

3. Hydraulische Berechnungsgrundlagen

Nach DIN 4044 ist Hydraulik die angewandte Hydromechanik, wobei die Hydrostatik die Lehre vom Gleichgewicht der im Wasser und auf das Wasser wirkenden Kräfte, die Hydrodynamik die Lehre von der Bewegung des Wassers und den dabei wirksamen Kräften ist. Im Folgenden werden nur die für die Wasserversorgung wesentlichen Grundlagen und Berechnungsverfahren behandelt, im Übrigen wird auf die Spezialliteratur verwiesen. Die Berechnungsaufgaben und -verfahren für die Strömung des Grundwassers – Geohydraulik – als Grundlage für die Planung und den Bau von Grundwassererschließungen sind in Kap. 4 enthalten, die physikalischen, chemischen Eigenschaften des Wassers im Kap. 5.

Winfried Hoch

4. Wassergewinnung

Wasser bedeckt rd. 71 % der Erdoberfläche. Es ist gespeichert in den Meeren, auf den Kontinenten und in der Atmosphäre. Das Wasser auf den Kontinenten liegt als Eis und Schnee, als Oberflächenwasser, Grundwasser und Bodenfeuchte sowie als kleiner, jedoch essenzieller Bestandteil der Biosphäre vor. Die

Tab. 4-1

gibt einen Überblick über die Verteilung des gesamten Wasservorrates der Erde von rd. 1,39 Mrd. km

3

. Nicht bilanziert ist in Gesteinen der Lithosphäre fest gebundenes Wasser sowie juveniles Wasser magmatischen Ursprungs, das noch nicht am Wasserkreislauf teilgenommen hat.

Peter Fritsch

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.

Burkhard Wricke

6. Wasserförderung

Förderanlagen, maschinelle Einrichtungen verschiedenster Art sowie Anlagen zum Messen, Steuern, Regeln werden in allen Prozessstufen der Wasserversorgung von der Gewinnung über die Aufbereitung, beim Transport und in der Verteilung eingesetzt.

Matthias Weiß

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.

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).

Joachim Rautenberg

9. Prozessüberwachung und -steuerung

Großräumige Wasserversorgungsanlagen mit weit auseinander liegenden Anlagenteilen werden mit Hilfe von Prozessleitsystemen geordnet und wirtschaftlich betrieben. Auch bei kleineren Anlagen mit geringerer Ausdehnung sind Prozessleitsysteme wirtschaftlich gerechtfertigt

An die Prozessführung von Wasserversorgungsanlagen sind folgende Anforderungen zu stellen:

bestmöglichste Nutzung des Wasserdargebotes

Sicherung und Überwachung der Wassergüte

Erhöhung der Betriebs- und Versorgungssicherheit (Erkennen von Störungen, Schäden)

Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des Betriebsablaufs

ergonomische Arbeitsabläufe

Matthias Weiß

10. Trinkwasserversorgung aus Kleinanlagen und nicht ortsfesten Anlagen

Kleinanlagen zur Trinkwasserversorgung bestehen aus einer eigenen Wassergewinnung und einer leitungsgebundenen Wasserverteilung aus der möglichst gleichmäßig nicht mehr als 1 000 m

3

Trinkwasser pro Jahr entnommen werden. Anlagen aus denen mehr als 1 000 m

3

Trinkwasser pro Jahr entnommen werden unterliegen uneingeschränkt den Anforderungen der DIN 2000.

Joachim Rautenberg

11. Planung und Bau

Eine öffentliche zentrale WV-Anlage soll eine Leistungsreserve haben, d. h. sie soll i. a. den Bedarf der nächsten 10 bis 15 Jahre decken können. Sie soll ferner leicht erweiterungsfähig sein, um den Bedarf der nächsten 25 bis 30 Jahre liefern zu können. Wasservorkommen, welche möglicherweise zur Deckung des Bedarfs in 50 Jahren mit ausgenutzt werden müssen, sollten durch Kauf, Schutzgebiete und andere Maßnahmen rechtzeitig gesichert werden. Für den Entwurf von WV-Anlagen ist es zweckmäßig, zum besseren Vergleich mit anderen Planungen und statistischen Erhebungen als Planungsjahre jeweils Fünfer- und Zehnerjahre zu wählen, so z. B.

Joachim Rautenberg

12. Management, Betrieb und Instandhaltung

Die Aufgaben des Managements und des Betriebes von Wasserversorgungsunternehmen (WVU) werden bestimmt durch die Forderungen der hygienisch, technisch und wirtschaftlich einwandfreien Belieferung des Versorgungsgebietes mit Trinkwasser unter Beachtung der einschlägigen Rechtsvorschriften und technischen Regelwerke. Als technische Regelwerke und anerkannte Regeln der Technik gelten dabei vor allem die einschlägigen DIN, die DVGW-Arbeitsblätter, Merkblätter und Hinweise sowie die Unfallverhütungsvorschriften. Wesentliche Bestimmungen davon sind i. a. von den Länderbehörden in Mustersatzungen und Richtlinien für die Praxis umgesetzt. Da zwischen den Ländern infolge der Mitwirkung der LAWA keine wesentlichen Unterschiede bestehen, wird hier erforderlichenfalls auf solche des Freistaates Bayern Bezug genommen.

Franz Otillinger

Erratum

Joachim Rautenberg

Backmatter

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