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Untersuchungen zur Vermehrung der coliformen Bakterien Enterobacter und Lelliottia in Trinkwassertalsperren

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[Quelle: https://d-nb.info]

Weltweit dienen Oberflächengewässer wie Trinkwassertalsperren oder Seen als wichtige Quelle für die Trinkwassergewinnung, insbesondere in Regionen mit Wasserknappheit. Die hygienisch-mikrobiologische Wasserqualität wird anhand verschiedener Indikatorbakterien wie coliformen Bakterien, Escherichia coli und Enterokokken untersucht. Bei coliformen Bakterien ist die hygienische Relevanz umstritten, da sie neben Fäkalien auch in Umwelthabitaten, wie in Wasser, Pflanzen und im Boden vorkommen. In den letzten Jahren hat diese Frage zunehmend an Bedeutung gewonnen, da wiederholt hohe Konzentrationen coliformer Bakterien in Oberflächengewässern beobachtet wurden, was die Trinkwasserproduktion vor Herausforderungen stellt. Die Gründe hinter diesem Phänomen waren bislang nicht geklärt. In dieser Arbeit wurden zwei Trinkwassertalsperren (Klingenberg und Kleine Kinzig) über einen Zeitraum von zwei Jahren (2018–2019) analysiert. In den Sommermonaten wurde ein plötzlicher Anstieg der coliformen Bakterien bis zu 2,4 x 104 Bakterien pro 100 ml festgestellt, was einem Zuwachs um 4 log10-Stufen im Vergleich zum Winter entspricht. Die Diversität verringerte sich zu diesem Zeitraum auf eine bzw. zwei Arten (Enterobacter asburiae bzw. Lelliottia amnigena und Lelliottia aquatilis), die je nach Talsperre den gesamten Wasserkörper dominierten. Es wurden nahverwandte Stämme in unterschiedlichen Talsperren in ganz Deutschland nachgewiesen. Die mikrobielle Gemeinschaft wurde durch die extreme Zunahme coliformer Bakterien nicht signifikant beeinflusst. Es dominierten die Ordnungen Frankiales und Burkholderiales. Die Ordnung Enterobacterales, zu welcher die coliformen Bakterien zu rechnen sind, stellten lediglich einen Anteil von 0,04 % an der Gemeinschaft dar. Weitere Untersuchungen deuteten darauf hin, dass die hohen Konzentrationen coliformer Bakterien nicht auf eine fäkale Verunreinigung zurückzuführen waren, sondern es sich stattdessen um einen ein autochthonen talsperren-internen Prozess handelte. Im Rahmen dieser Arbeit konnte diese Annahme bestätigt werden.Die sich vermehrenden Bakterien (Enterobacter asburiae, Lelliottia spp.) sind dabei den Umweltcoliformen zuzurechnen, die keine hygienische Relevanz aufweisen, allerdings an ihren oligotrophen Lebensraum angepasst sind. Da die Vermehrung besonders in warmen, trockenen Jahren stattfand, kann davon ausgegangen werden, dass dieses Phänomen in Zukunft häufiger auftreten wird.

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Weltweit betrachtet ist der Wasserpfad einer der bedeutendsten Übertragungswege von krankheitsauslösenden Organismen wie zum Beispiel Pilzen, Bakterien oder Sporentierchen, aber auch von Viren. Diese Krankheitserreger können auf sehr unterschiedlichen Wegen ins Wasser gelangen, zum Beispiel durch Abwässer oder als diffuse Einträge zum Beispiel durch Abschwemmungen von Flächen (u. a. aus der Landwirtschaft). In den letzten Jahren haben sich die Verwendungspfade von Wasser und damit die genutzten Wasserquellen in Deutschland immer mehr erweitert. Wasserspiele als typisches Siedlungselement oder die verstärkt notwendige Bewässerung von Grünflächen im öffentlichen Raum sind dafür bekannte Beispiele. Hier stellt die Einhaltung von Hygiene-Standards eine besondere Herausforderung für die Wasserwirtschaft dar, denn neben Trinkwasser kommt hier zunehmend Brauchwasser zur Verwendung. Dieses wird zum Beispiel aus Regenwasser-Reservoirs, aus Flusswasser oder aus oberflächennahem Grundwasser gewonnen. In Europa und in Deutschland gibt es eindeutige Rechtsgrundlagen für bestimmte, genau definierte Arten der Wassernutzung (Trinkwasser, Badewasser etc.). Oft ist auch die Art der möglichen Wasserquellen und der Wassergewinnung geregelt. Bei der Nutzung von Wasser im öffentlichen Raum dagegen (v. a. indirekter Wassergebrauch) können die Ressourcen mannigfaltig sein. Die Rechtslage in Bezug auf Anforderungen an die mikrobiologische Qualität des verwendeten Wassers ist dabei nicht immer eindeutig. Der Themenband setzt hier seinen Fokus. Er ordnet die aktuelle Situation mit ihren Herausforderungen und dem möglichen zukünftigen Handlungsbedarf ein. Ein Ziel ist es, Lücken zwischen den bestehenden gesetzlichen Regelungen und zu fordernden "Sicherheitsaspekten" aufzuzeigen. Es werden zudem mögliche technische Standards und Maßnahmen des Wassereinsatzes in den genannten Anwendungen beschrieben.

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DWA-Themen T1/2021, August 2021. Auswirkungen von landwirtschaftlichen Maßnahmen auf die Beschaffenheit des Sicker- und Grundwassers
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Der Themenband ergänzt das Merkblatt DWA-M 911 "Möglichkeiten der Effizienzkontrolle von Maßnahmen zur grundwasserschonenden Bodennutzung am Beispiel des Stickstoffs" mit einer bundesweiten Beispielsammlung für den Einsatz von Maßnahmen, Anbauverfahren und Fruchtfolgen zur Reduzierung des Stickstoffaustrags in der Landwirtschaft. Die Beispiele umfassen einerseits betriebliche Maßnahmen und Verfahren zur Steuerung des Stickstoffaustrags. Andererseits werden Maßnahmen und Auswirkungen auf der Ebene von Einzugsgebieten mit einem breiten regionalen Querschnitt vorgestellt und schließlich Landesprogramme zur Nitratminderungsstrategie und Umsetzung der Vorgaben der EG-Wasserrahmenrichtlinie. Zielgruppe: in der Landwirtschaft Tätige und landwirtschaftliche Berater*innen, Verantwortliche für die Steuerung der Nährstoffflüsse in der Umwelt. Der DWA-Themenband wird inhaltsgleich als DVGW-Information Wasser Nr. 109 erscheinen.

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6. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis
Fachtagung über Planung, Bau, Instandhaltung, Instandsetzung und Betrieb von Trinkwasserbehältern
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Das 6. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis (vormals "Betonbauwerke in der Trinkwasserspeicherung") an der Technischen Akademie Esslingen behandelt die Themenbereiche der Regelwerke, Trinkwasserhygiene und -aufbereitung sowie Werkstoffkorrosion im Kontakt mit Trinkwasser. Die Fachtagung bietet somit eine aktuelle Plattform zur Vorstellung von Richtlinien, deren Anwendung und Umsetzung. Es werden Bauweisen (Neubau, Teilneubau, Systembehälter), Bauverfahren, Instandsetzungsprinzipien, Auskleidungsprinzipien und marktübliche Werkstoffe und Systeme präsentiert. In rund 30 Fachvorträgen werden die neuesten Erkenntnisse über Planung, Bau, Instandhaltung, Instandsetzung und Betrieb von Trinkwasserbehältern behandelt. Inhalt: - Stand der Technik und der Regelwerke; - Planungsanforderungen/-abläufe; - Erneuerung, Umnutzung, Rückbau; - Neubau von Trinkwasserspeichern/Materialien; - Hydrolyse/Werkstoffkorrosion; - Stahlkorrosion und Kathodischer Korrosionsschutz; - zementgebundene Baustoffe; - polymere Auskleidungssysteme; - Edelstahlauskleidungen; - Lösungen außerhalb des Regelwerks; - Fugen, Risse, Durchführungen, Einbauteile; - Fertigteile/Systemlösungen; - Qualitätssicherung; - Hygienekonzept; - Forschung und Entwicklung.

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Thomas Zawadke
Wasserversorgung
Die Roten Hefte - Ausbildung kompakt, Band 217
Brandeinsatz
2., erw. u. aktualis. Aufl.
2020, 191 S., 92 Abb., 7 Tab. 148 mm, Softcover
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Der Aufbau einer Löschwasserversorgung für die Brandbekämpfung gehört zu den elementarsten Aufgaben der Feuerwehr. Das Rote Heft/Ausbildung kompakt erläutert die Grundlagen der Wasserversorgung, die Pumpentechnik, die Schlauch- und Leitungstechnik, die wasserführenden Armaturen sowie das zur Wasserversorgung notwendige Zubehör. Ferner stellt es die verschiedenen Transport- und Lagerungsarten von Schlauchmaterial sowie die Möglichkeiten zur Verlegung von Schlauchleitungen vor. Tipps und Hinweise zur Berechnung und Auslegung der Wasserversorgung ergänzen den Inhalt.

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Ulrich Knapp
Die Zisterzienser und das Wasser
Kunstführer, Staatliche Schlösser und Gärten Baden-Württemberg
unter besonderer Berücksichtigung der Abteien Bebenhausen, Maulbronn und Salem
2020, 312 S., 2 SW-Abb., 262 Farbabb. 29.7 cm, Softcover
Imhof, Petersberg

 

 

Wasser war ein zentraler Standortfaktor für die Ansiedelung eines autark wirtschaftenden Klosters: Frisches Quellwasser wurde als Trinkwasser benötigt, Wasser aus Fließgewässern war als Energieträger und zur Reinigung des Klosters unerlässlich. Die natürlichen Gewässer lieferten Speisen wie Fische, Krebse oder Muscheln. Bei entsprechender Größe wurden sie zudem als Transportweg genutzt. Die Zisterzienser optimierten die in den großen Benediktinerklöstern des 10. und 11. Jahrhunderts entwickelten Techniken der wasserbaulichen Infrastruktur und führten diese zu hoher Perfektion. Im 12. bis 14. Jahrhundert erforderten die personenstarken Konvente entsprechend umfangreiche Komplexe mit Latrinen, Badstuben und Waschhäusern für die Mönche und für die Konversen sowie entsprechende Anlagen für die Infirmerie. Für die optimale Funktion der Latrinen und für den Betrieb der Klostermühlen war eine gesicherte Wasserzufuhr in ausreichender Menge unabdingbar. Für die meisten Klöster wurden hierfür umfangreiche Wasserspeicher angelegt. Auch die Umleitung von natürlichen Gewässern diente diesem Zweck. Die Zisterzienser legten besonders hohen Wert darauf, den Zugriff auf die Ressource Wasser vollumfänglich rechtlich abzusichern. Neben der Nutzung von Quellen galt dies vor allem für die Nutzung der Wasserkraft und die Fischereirechte. Ab dem späten Mittelalter wurden neben den Speicherseen gesonderte Fischweiher angelegt. Fallstudien sind den Klöstern Bebenhausen, Maulbronn und Salem gewidmet, die von den Staatlichen Schlössern und Gärten Baden-Württemberg betreut werden.

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Forschungsberichte

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Alexander Vogt, Marten F. Brunk, Christoph van Treeck
Entwicklung, Bewertung und simulatorische Untersuchung eines neuartigen Systems zur energieeffizienten Trinkwarmwassererzeugung durch dezentrale Wärmepumpensysteme und zentraler regenerativ bereitgestellter Wärme. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3032
2017, 110 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
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Aufgrund der fortschreitenden Anstrengungen zur Reduktion des Heizwärmebedarfs von Gebäuden steigt der Anteil der benötigten Energie für die Warmwasseraufbereitung, die unverändert bleibt, in den kommenden Jahren erheblich an. Die fortschreitende Wärmepumpentechnologie steigert die Effizienz des Warmwasserversorgungsbereichs erheblich. Das Forschungsprojekt untersuchte eine neuartige Lösung für ein energieeffizientes Trinkwarmwassersystem mittels dezentral angeordneten Wärmepumpen. Hierbei wurden verschiedene Systeme erstellt, rechnerisch bemessen, simuliert und ausgewertet. Dabei wurden zu jeder Zeit die allgemein anerkannten Regeln der Technik hinsichtlich der hygienischen Qualität des Trinkwarmwassers und der energetischen Vorteilhaftigkeit des Systems beachtet. Ziel war es, mittels regenerativer Energien, beispielsweise Geothermie oder Solarkollektoren, einen zentralen Heizwasserspeicher auf einem Temperaturniveau von ca. 30 Grad Celsius vorzuhalten.

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Rainer Weltring, Dieter Arlt
Wirtschaftlichkeit und Langzeitbewährung von Wasserleitungs- und Entwässerungsrohren aus Kunststoffen im Vergleich unter Einbeziehung technischer, ökologischer, hygienischer und toxikologischer Aspekte
Bau- und Wohnforschung
1999, 207 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die im Bericht vorgestellten Beispiele von Rohrleitungen aus verschiedenen Kunststoffen, die alle weit über 20, teilweise bis über 50 Jahre in Betrieb waren, zeigen, daß schon die polymeren Rohrwerkstoffe der "ersten Generation" ein beachtliches Zeitstandverhalten aufweisen. Bei den Polymerrohren ist im wesentlichen die Kombination von Biegeweichheit und Korrosionsfreiheit für das gute Langzeitverhalten verantwortlich. Der Vergleich von aktuellen Anforderungen mit dem derzeitigen Leistungsprofil der verschiedenen Rohrwerkstoffe zeigt, daß die Rohre aus polymeren Werkstoffen für den Einsatz in vielen Bereichen der Trink- und Abwassernetze am besten geeignet sind. Als Nachteile der Kunststoffrohre sind allgemein deren Brennbarkeit und die Temperaturabhängigkeit der Eigenschaften zu nennen. Diese Einschränkungen wirken sich jedoch in der Anwendungspraxis der Kunststoffrohre kaum nachteilig aus, da die Temperaturgrenzen bekannt sind und die einzelnen Polymerrohre nur in den Bereichen eingesetzt werden kann, für die sie geeignet sind. Lediglich die Forderung nach der Verwendung nicht brennbarer Rohre kann den generellen Verzicht auf Kunststoffrohre bewirken. Bezüglich der Wirtschaftlichkeit kann festgestellt werden, daß vor allem die für höhere Anforderungen konzipierten Rohre aus glasfaserverstärkten Kunststoffen, Polyethylen-HD und Polyethylen-X häufig teurer sind, als die alternativ einsetzbaren Produkte aus anderen Werkstoffen. Zumindest dann, wenn man den Anschaffungspreis von Rohren und Zubehörteilen in DM pro Meter Rohrmaterial betrachtet. Leichte Handhabbarkeit, Verbindungstechnik und Flexibilität der Kunststoffrohre bieten bei Einbau und Verlegung wirtschaftliche Vorteile.

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Michael Vorländer, Malte Kob
Schaffung eines Bezugs-IGN zur Abstimmung von Normprüfständen hinsichtlich des Geräuschverhaltens von Armaturen und Geräten der Wasserinstallation. Abschlußbericht
Bauforschung, Band T 2671
1995, 50 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ausgangspunkt dieses Projektes waren die recht großen Abweichungen bei Vergleichsmessungen mit Installationsgeräuschnormalen (IGN) in verschiedenen Prüfstellen. Es sollte das unterschiedliche Geräuschverhalten verschiedener IGN aufgeklärt und beseitigt werden. Auch war zu prüfen, ob die Unterschiede durch Kalibrierungen von IGN berücksichtigt werden können. Es konnte gezeigt werden, daß die in den Vorversuchen aufgetretenen Abweichungen der IGN bei sorgfältiger Fertigung mit Einhaltung der Normmaße und bei Beachtung bestimmter Gebrauchsvorschriften nicht in Erscheinung treten. Die dann noch zu beobachtenden Abweichungen der IGN befinden sich in einem Größenbereich, in dem eine "zahlenmäßige" Kalibrierung nicht sinnvoll ist. Um sicherzustellen, daß IGN möglichst vergleichbar sind, sollten sie einer Geräuschmessung im Vergleich mit einer Gruppe von Primärnormalen unterzogen (d.h. kalibriert) werden. Die Entwicklung der Primärnormale war ein Hauptbestandteil dieses Forschungsprojektes. Für ein lückenloses System zur Kalibrierung von IGN wurden Gruppen von Primärnormalen entwickelt, die sich durch eine extreme Langzeitstabilität und durch eine hohe Übereinstimmung innerhalb der Gruppe auszeichnen.

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Fridtjof Bauer
Die unterirdischen Abflußverhältnisse im Dachsteingebiet und ihre Bedeutung für den Karst-Wasserschutz
Bauforschung, Band T 2315
1989, 84 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der Dachstein ist eines der größten Karstmassive Österreichs. Zahlreiche Gemeinden in den Bundesländern Oberösterreich, Steiermark und Salzburg beziehen ihr Trinkwasser aus den Quellen rings um das Gebirge. Diese Trinkwasservorkommen sollen durch eine Schongebietsverordnung vor Beeinträchtigungen, die sich aus verschiedenen Nutzungen (Gletschergebiet, Skipisten, Schutzhütten, Truppenübungsplatz, Land- und Forstwirtschaft) ergeben können, geschützt werden. Um die Einzugsgebiete der Quellen und das unterirdische Abflußverhalten zu erkunden, wurden von der Abteilung Wasserhaushalt von Karstgebieten in den Jahren 1984-1986 insgesamt 19 Einspeisungen mit Fluoreszentracern durchgeführt und nach dem neuesten Stand der Meßtechnik ausgewertet. Dabei wurden die Ergebnisse der bereits im Zeitraum 1953-1960 durchgeführten pionierhaften Sporentriftversuche überprüft und ergänzt. Dem Vergleich der mit diesen beiden Untersuchungsmethoden erzielten Ergebnisse wird in diesem Bericht besonderes Augenmerk geschenkt. (-z-)

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Heinz Frischherz, J. Ernst, W. Stuckart, E. Benes, F. Hager
Trinkwasseraufbereitung mit Ultraschall. Projekt-Abschnitt 1. Schlußbericht
1989, 172 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die ultraschallinduzierte Koagulation ist ein völlig neuartiges Verfahren zur Wasseraufbereitung und stellt einen auf rein physikalischen Methoden beruhenden Prozeß zur Entfernung von mikroskopischen Wasserinhaltsstoffen in Suspensionen dar - ganz im Gegensatz zu der bisher meist verwendeten Methode, bei der die Zugabe von Chemikalien (sogenannten Flockungsmitteln) eine Ausfällung der Verunreinigungen bewirkt. Bei der ultraschallinduzierten Koagulation wird die Suspension einer stehenden Ultraschallwelle ausgesetzt. Durch die stehende Ultraschallwelle werden stark gerichtete Kräfte auf die dispergierten Teilchen ausgeübt. Diese Kräfte zwingen die Schwebeteilchen, sich einander zu nähern um schließlich in Berührung zu geraten. Der große Vorteil dieses Verfahrens liegt in seinem umweltschutzrelevanten Charakter, der darin begründet ist, daß man nun auf den Zusatz dieser Flockungsmittel - das sind Eisen- und Aluminiumsalze - weitgehend verzichten oder ihn zumindest verringern kann, und durch diese Einsparung eines Teiles oder sogar jeglicher chemischer Zusatzstoffe die Wasserqualität naturgemäß stark verbessert wird. Es wurde der Versuch unternommen, die akustische Koagulation auf eine fundierte theoretische Basis zu stellen und diese theoretischen Ergebnisse anhand von Experimenten zu überprüfen. Weiter wurden eine Reihe von systematischen Untersuchungen an verschiedenen praxisorientierten Suspensionen durchgeführt, die Ergebnisse dokumentiert und interpretiert. (-y-)

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Zeitschriftenartikel

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Lein, Peter
Werkstoffe in der Sanitärtechnik. Hinweise zur Auswahl. Anwendung und Installation (Teil 1)
Sanitär + Heizungstechnik, 2022

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Suhre, Ralf
Trinkwasserversorgungsanlage. Legionellen sind Mietmangel!
Sanitär + Heizungstechnik, 2022

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Schramm, Engelbert; Zimmermann, Martin
Cybersicherheit in der Siedlungswasserwirtschaft, insbesondere bei kleinen Unternehmen
KA Korrespondenz Abwasser, Abfall, 2022

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Godek, Manfred
KRITIS oder nicht? Was für eine Frage!
Energie Wasser-Praxis, 2022

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Vorländer, Jochen
Trinkwasser-Nachbehandlung nur wenn es angezeigt ist. UBA-Empfehlung zu Wasserbehandlungsmaßnahmen (kostenlos)
SBZ Sanitär. Heizung. Klima., 2022

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Highlights aus dem Programm 2022