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Entwicklung von energieautark arbeitenden Wasserentsalzungsanlagen auf Basis der Membrandestillation

Die Arbeiten zur Entwicklung von Meer- und Brackwasserentsalzungsanlagen am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme(ISE) zielen darauf ab energieautarke, wartungsarme Systeme zu schaffen, die in infrastrukturschwachen und netzfernen Gebieten der ariden und semiariden Zonen mit Mangel an Trinkwasser zur Versorgung kleinerer Siedlungseinheiten installiert werden können. Bei den in dieser Arbeit untersuchten Systemen wird der Entsalzungsprozess über solarthermische Kollektoren angetrieben, während alle Hilfsaggregate wie Pumpen und Regler über eine Photovoltaikanlage versorgt werden. Das Entsalzungsverfahren beruht auf dem Prinzip der Membrandestillation (MD). Diese Technologie findet zwar bisher großtechnisch keine Anwendung in der Meerwasserentsalzung, weist aber für den Einsatz in wartungsfreien, solarthermisch betriebenen Anlagen große Vorteile auf. Im Rahmen von zwei EU-Projekten hat das Fraunhofer ISE zwischen 2003 und 2006 zusammen mit Projektpartnern Membrandestillationsmodule entwickelt und damit die Voraussetzungen geschaffen, solar getriebene Pilotanlagen zu planen, zu bauen und zu testen. Es wurden 5 so genannte "Kompaktanlagen" mit Zielkapazitäten im Bereich von 100-150 Liter/Tag und zwei sog. "Zweikreissysteme" mit Zielkapazitäten von 1000 bzw. 1600 Liter/Tag in verschiedenen Ländern installiert.

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Bücher, Broschüren

Johannes Euler
Wasser als Gemeinsames
Edition Politik, Band 103
Potenziale und Probleme von Commoning bei Konflikten der Wasserbewirtschaftung
2020, 414 S., Dispersionsbindung, 2 SW-Abbildungen, 1 Farbabbildung 240 mm, Softcover
transcript

 

 

Wasserkonflikte sind insbesondere in Zeiten von Klimawandel, Ressourcenübernutzung und sozialen Verwerfungen mitunter folgenschwer. Der Autor begibt sich auf die Suche nach den ökonomischen und sozialen Ursachen von Wasserkonflikten sowie nach Möglichkeiten, diesen Ursachen entgegenzuwirken und gleichzeitig konstruktiv mit vorhandenen Konflikten umzugehen. Dabei zeigt er theoretisch und empirisch die Potenziale und Probleme von Commoning als Form der Wasserbewirtschaftung jenseits von Markt und Staat auf. Durch die Verknüpfung von Wirtschafts-, Nachhaltigkeits- und Konfliktforschung liefert er hoffnungsvolle Erkenntnisse für die Wasserwirtschaft und alternativ-ökonomische Praxis.

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DWA-Themen T4/2017, April 2017. Gutes Personalmanagement in der Wasserwirtschaft - Hilfestellung vor dem Hintergrund des Demografischen Wandels und eines zunehmenden Fachkräftemangels
DWA-Themen, Band T4/2017
2017, 34 S., Abb.,

 

 

Wenige Berufseinsteigerinnen und Berufseinsteiger stehen heute vielen Erwerbstätigen, die altersbedingt die Unternehmen verlassen, gegenüber. Die Grenzen zwischen einzelnen Berufsfeldern, Projekten und Unternehmen verschwimmen. Der Arbeitsstil verändert sich zunehmend in Richtung Abstrahierung, Digitalisierung und Automatisierung. Die Bindung an eine einzelne Tätigkeit oder ein einzelnes Unternehmen und die Identifikation damit werden schwieriger. Die Unternehmen der Wasser-, Abwasser und Abfallwirtschaft stehen vor der Herausforderung, für eine nachhaltige Aufgabenerfüllung unter diesen schwieriger werdenden Rahmenbedingungen auch zukünftig ausreichend und qualifizierte Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter beschäftigen zu können. Der Themenband gibt dabei Hilfestellungen, in Bezug auf die Einschätzung der eigenen Lage und bei der Lösung etwaiger Probleme. Zum Beispiel kann unter Zuhilfenahme des Fragebogens zum Stand des demografischen Wandels im Unternehmen und der Checkliste Handlungsfelder eine erste grobe Einschätzung zum Status der Demografiefestigkeit ermittelt werden. Ergänzend zu dem Themenband sind als Hilfestellung Praxisbeispiele für den Anwender des Themenbandes online in einem geschlossenen Benutzerbereich verfügbar.

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Christian Nienkemper
Die Beiträge zu den sondergesetzlichen Wasserverbänden in Nordrhein-Westfalen
Wissenschaft und Praxis der Kommunalverwaltung, Band 19
2017, 212 S., 23.5 cm, Softcover
Kommunal- und Schul-Verlag

 

 

Die neun sondergesetzlichen Wasserverbände in Nordrhein-Westfalen haben eine herausragende Bedeutung für die Wasserwirtschaft des Landes. Wurden die ersten sondergesetzlichen Wasserverbände gegründet, um den immensen wasserwirtschaftlichen Herausforderungen insbesondere infolge der industriellen Entwicklung des Ruhrgebietes und des rasanten Bevölkerungswachstums zu begegnen, haben sie heute eine umfassende Zuständigkeit im Bereich der Gewässerbewirtschaftung und des Ressourcenschutzes. Dabei erfüllen die Wasserverbände ihre wasserwirtschaftlichen Aufgaben jeweils für ein gesamtes Flusssystem. Ihre Verbandsgebiete orientieren sich an den jeweiligen Gewässereinzugsgebieten. Entsprechend ihrem Charakter als Selbstverwaltungskörperschaften finanzieren sich die Verbände grundsätzlich durch die Beiträge ihrer Mitglieder. Das mit der Verbandsgründung verfolgte Ziel, einen umfassenden Ausgleich zwischen allen "Interessenten" an einer geordneten Wasserwirtschaft in dem jeweiligen Verbandsgebiet - den Kommunen, der Industrie, dem Bergbau und der Landwirtschaft bis hin zu Wasserversorgern und Wasserkraftbetreibern - herbeizuführen und diese zur Verbandsmitgliedschaft und zur Tragung der finanziellen Lasten heranzuziehen, prägt auch heute noch die Beitragsveranlagung. Die bei der Beitragsumlage insbesondere wegen der heterogenen Mitgliederstruktur und der Vielgestaltigkeit der verschiedenen Verbandsaufgaben auftretenden Fragestellungen sind aus juristischer Sicht von besonderem Interesse. Die Arbeit leistet eine systematische Darstellung dieser in der rechtswissenschaftlichen Literatur bisher wenig beachteten Rechtsmaterie.

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Harald Exler
Leistungsfähigkeit der Ultra-Low-Pressure-Utrafiltration (ULPUF) zur dezentralen Wasseraufbereitung in Not- und Katastrophenfällen.
Wasser - Abwasser - Umwelt, Band 39
2016, XV, 232 S., 21 cm, Softcover
kassel university press

 

 

In der Studie wird die hydraulische und stoffliche Leistungsfähigkeit gravimetrisch betriebener Ultrafiltrationsmembranmodule im Dead-End-Betrieb bei sehr geringen Transmembrandrücken - Ultra-Low-Pressure-Ultrafiltration (ULPUF) - zur Aufbereitung von trinkbarem Wasser untersucht und vor dem Hintergrund des Einsatzes in dezentralen Anwendungen und zur Notwasserversorgung in Katastrophenfällen bewertet. Maßgebende Einflussfaktoren werden identifiziert, und darauf basierend Betriebsempfehlungen für das an der Univ. Kassel entwickelte und nach dem Prinzip der ULPUF arbeitende Wasseraufbereitungsgerät "Wasserrucksack PAUL" abgeleitet.

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Wasser Schutz Mensch
Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft, Band 225
5. Aqua Urbanica und 90. Siedlungswasserwirtschaftliches Kolloquium am 07. und 08.10.2015 - Stuttgarter Berichte Band 225. Hrsg.: Forschungs- und Entwicklungsinstitut für Industrie- und Siedlungswasserwi
2015, 364 S., 211 mm, Softcover
Vulkan Verlag

 

 

Die Siedlungsentwässerung stellt seit 150 Jahren eine maßgebliche Voraussetzung für die Entwicklung der städtischen Ballungsräume dar. Moderne Strategien zeigen, wie die natürliche Wasserbilanz durch die Siedlungsentwicklung möglichst wenig gestört wird und wie Wasser als Gestaltungselement im Stadtraum wieder sichtbar gemacht werden kann. Neue Impulse erhält diese Entwicklung in jüngster Zeit durch die Diskussion um die Häufung extremer Wetterereignisse als Folge des Klimawandels. Diese Herausforderungen kann die Wasserwirtschaft jedoch nicht alleine bewältigen. Eine wassersensitive Stadtentwicklung erfordert neue Formen der Zusammenarbeit von Wasserwirtschaftsingenieuren mit Stadtplanern, Landschaftsarchitekten und weiteren Fachbereichen. Ein Schwerpunkt der Veranstaltung lag deshalb auf einer integrierten Betrachtung dieser Disziplinen.

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Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
Weitere Informationen rund um das Thema Bauforschung finden Sie in unserem
Portal Bauforschung

Anmeldung zum Informationsdienst Bauforschung aktuell

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Hinnerk Bormann, Eric Gramlich, Felix Müller, Markus Schröder, Stefan Vodegel, Michael Sievers
Keine Energie ohne Wasser
DWA-Report
Zukunftsszenarien und Empfehlungen für die Weiterentwicklung der Wasserwirtschaft unter gravierend veränderten energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen (Abschlussbericht)
2020, 87 S., 3 Tabellen; 43 Bilder. 27.9 cm, Softcover
DWA

 

 

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H. Frischherz, A. Ilmer, W. Stuckart, E. Benes, F. Hager, M. Gröschl, W. Bolek
Trinkwasseraufbereitung mit Ultraschall. Projektabschnitt 2. Schlußbericht
Bauforschung, Band T 2406
1991, 186 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die "Ultraschallinduzierte Koagulation" bietet durch ihr umweltfreundliches Prinzip eine zukunftsorientierte Möglichkeit der Wasseraufbereitung. Bei dieser Methode wird die verunreinigte Dispersion einer stehenden Ultraschallwelle ausgesetzt. Dabei werden verschiedene Kräfte und Prozesse wirksam, die ein Koagulieren der dispergierten Partikel bewirken. Die theoretischen Grundlagen und ersten Laborversuche wurden im Schlußbericht "Trinkwasseraufbereitung mit Ultraschall" Projektabschnitt 1 in Wiener Mitteilungen, Bd.85/89 veröffentlicht. Der Bericht stellt nun die Fortsetzung dieses zitierten Bandes dar und gliedert sich in 4 Kapitel. Das 1.Kapitel beschäftigt sich anhand einer kleinen Durchflußversuchsanlage mit der Ermittlung von hydraulischen Bemessungsparametern in Abhängigkeit zur eingebrachten elektrischen Leistung. Im 2.Kapitel werden die bislang erzielten Erkenntnisse für die Entwicklung der ersten Versuchsanlage im halbtechnischen Maßstab angewendet. Mit der im 3.Kapitel beschriebenen, eigens für den Zweck der ultraschallinduzierten Koagulation entwickelten Elektronik, können Beschallungseinheiten mit variabler Leistung in einer sich automatisch einstellenden Resonanzfrequenz angeregt werden, wobei eine abgegebene Leistung von 400-500 Watt bei einer Frequenz im niedrigen MHz-Bereich gefordert wird. Das 4.Kapitel beschreibt die neuesten Erkenntnisse auf dem Gebiet Forschung und Entwicklung. (-y-)

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U. Tegtmeier
Praxisrelevante Zielgroessen -Objectives-, Zielfunktionen und Bewertungskriterien in wasserwirtschaftlichen Entscheidungsmodellen. Wasserwirtschaftsentscheidung. Schlussbericht
1987, 190 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Wasserwirtschaftliche Projektbewertung beinhaltet ein interdisziplinaeres Fachgebiet im Grenzbereich zwischen Ingenieurwissenschaften, Sozialwissenschaften und Oekologie. Da es z.Zt. weder Wissenschaftler noch Praktiker gibt, die in allen diesen Grenzbereich beruehrenden Fachgebieten hinreichend kompetent sind und, da nicht unerhebliche Schwellenaengste gegenueber den Nachbarwissenschaften existieren, gibt es derzeit auf dem Gebiet der wasserwirtschaftlichen Projektbewertung deutliche Kenntnisdefizite. Das Neue in den hier vorgestellten Verfahren gegenueber herkoemmlichen Bewertungsmethoden liegt in drei Punkten: 1. Es wird ein Zusammenhang zwischen hydrologischen Modellen und den aus ihrer Anwendung resultierenden Ergebnissen der Projektbewertung hergeleitet. 2. Es wird nachgewiesen, dass das Ergebnis der Projektbewertung wesentlich von der Wahl der Betriebsweisen wasserwirtschaftlicher Systeme beeinflusst wird. 3. Es wird gezeigt, dass es notwendig ist, Sensitivitaetsanalysen fuer den Einfluss der einzelnen, der Projektbewertung beeinflussenden Parameter auf das Bewertungsergebnis durchzufuehren, da die Eingangswerte erheblichen Unsicherheiten unterliegen. Verschiedene Projektbewertungsverfahren werden anhand dreier realer wasserwirtschaftlicher Systeme vorgestellt und diskutiert. (-z-)

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Raumordnungspolitische und regionalwirtschaftliche Bewertung unterschiedlicher Strukturen der Wasserversorgung
1984, 234 S., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Rahmen der Studie sollte geprueft werden wie weit sich die beiden folgenden Thesen in der Realitoet bestaetigen: (1) Mit dem Ferntransport von Trinkwasser werden Standortpotentiale grossraeumig von Wasserliefer- in Wasserverbrauchsregionen verlagert. Damit werden die wirtschaftlichen Entwicklungsmoeglichkeiten der meist bereits verdichteten Verbrauchsregionen weiter verbessert, waehrend den meist laendlichen Lieferregionen aufgrund der Entwicklungsbeschraenkungen in den Schutzzonen Wachstumschancen entzogen werden. (2) Der Zugang zu betriebswirtschaftlich preisguenstigem Fern- oder Verbundwasser verleitet die Gemeinden in den Verbrauchsregionen zur Aufgabe lokaler Wasservorkommen. Damit gehen zunehmend knapper werdende Trinkwasserressourcen verloren.

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Stange, Claudia; Ho, Johannes; Tiehm, Andreas
Nachweisverfahren und Relevanz von SARS-Coronavirus-2 in der Wasserwirtschaft. Ergebnisse einer Literaturstudie
KA Korrespondenz Abwasser, Abfall, 2021

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Graichen, Marie
Gefährlicher Stillstand. Trinkwasserhygiene
Industriebau, 2021

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Gesterkamp, Stefan
Rechtsfragen zur Vergabe von Wasserkonzessionen
Vergaberecht, 2020

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Arpa Fernandez, Javier; Ovink, Henk
German water. Lernen von der Welt: Ein neues Verständnis von Wasser
Baumeister, 2020

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König, Klaus W.
Wasser - woher nehmen in Zeiten der Dürre? Wassermanagement für Parkanlagen und Sportrasenflächen: Sammlung und Bevorratung.
Transforming cities, 2020

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