Anpassung der öffentlichen Wasserversorgung an Extremereignisse

Abstract

Meteorologische Extremereignisse wie langanhaltende Trockenperioden stellen die öffentliche Wasserversorgung in Deutschland vor Herausforderungen. Extremereignisse wirken über die gesamte Prozesskette der Wasserversorgung. Beispielsweise nimmt die Menge der zur Wasseraufbereitung verfügbaren Wasserressourcen in Trockenperioden ab, während gleichzeitig der Trinkwasserbedarf ansteigt. In Trockenperioden verschlechtert sich typischerweise die Qualität der Rohwässer. Beispielsweise nimmt bei Flusswässern der Abwasseranteil mit sinkendem Abfluss zu. Selbst oberflächennahe Grundwässer können qualitativ beeinträchtigt werden, wenn sich während Trockenperioden Bodenrisse bilden, über die bei Starkniederschlägen Oberflächenwasser eintritt. Im Wasserwerk werden Aufbereitungsverfahren benötigt, die sich an veränderte Rohwasserbeschaffenheiten anpassen können. Bei der Verteilung von Trinkwasser muss das Rohrnetz resilient gegenüber Mehrbedarfen durch Verbraucher sein. Durch die lokale Prägung der Wasserversorgung sind die Auswirkungen von Extremereignissen auf die einzelnen Wasserversorgungsunternehmen zudem unterschiedlich. Das Projekt TrinkXtrem entwickelte Betriebsstrategien für die öffentliche Wasserversorgung, um wissenschaftlich fundiert und vorausschauend auf Extremereignisse zu reagieren. Schwerpunkte des Projekts lagen in der Qualität und Quantität der Rohwässer, der Steuerung des Anlagenbetriebs, der Prognose des Trinkwasserbedarfs sowie dynamischen Preismodellen. Die Entwicklung von Risiko- und Vorsorgekonzepten gehörte ebenfalls zum Projekt. Im Ergebnis entstanden neun Methoden und Konzepte. Zudem wurden vier Softwarelösungen für die Anlagensteuerung entwickelt. Die Ergebnisse des TrinkXtrem-Projektes wurden bei den beteiligten Wasserversorgungsunternehmen auf Basis von großtechnischen Daten entwickelt und erprobt. Zum Projektkonsortium von TrinkXtrem zählten 15 Partner, davon fünf Partner assoziiert. Fünf Wasserversorgungsunternehmen, die insgesamt etwa 10 % der Bevölkerung Deutschlands mit Trinkwasser versorgen, waren am Projekt aktiv beteiligt. Datei-Upload durch TIB Extreme meteorological events such as prolonged droughts pose challenges for public drinking water supply in Germany. Extreme events impact the entire water supply chain. For example, the amount of water resources available for water treatment decreases during dry periods, while simultaneously the demand for drinking water increases. During dry periods, the quality of raw water typically deteriorates. For example, in river waters, the proportion of wastewater increases with decreasing water flow. Even near-surface groundwater can be impacted by soil clefts formed during dry periods, through which surface water enters during heavy rainfall. Waterworks require treatment processes that can adapt to changing raw water conditions. When distributing drinking water, the pipe network must be resilient to increased consumer demand. Due to the local nature of water supplies, the impacts of extreme events on individual water suppliers are also different. The TrinkXtrem project developed operational strategies for public water supplies in order to respond to extreme events in a scientifically sound and proactive manner. The project focused on the quality and quantity of raw water, plant operation control, drinking water demand forecasting, and dynamic pricing models. The development of risk and prevention concepts was also part of the project. Nine methods and concepts as well as four software solutions were developed. The results of the TrinkXtrem project were developed and tested at the participating water utilities based on large-scale data. The TrinkXtrem project consortium included 15 partners, five of which were associated partners. Five water utilities, which together supply approximately 10% of Germany's population with drinking water, were actively involved in the project.