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energie | wasser-praxis
Versorgung | Wasser Forschung | Gas Spurenstoffe | Wasser
Stadtwerke Duisburg setzen Projekt untersucht Rolle von NT-Analytik zur Überwachung
Hochbehälter instand Gas bei der Energiewende von Trinkwasserressourcen
72. Jahrgang | November 2020 | ISSN 1436-6134
Klimaschutz
mit grünen Gasen
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TRGI macht sicher.
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© wvgw, 11/2020
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EDITORIAL
Initiative „Zukunft Leitungsbau“:
Aufbruch in eine neue Zukunft Fritz Eckard Lang
Die Leitungsbaubranche steht für zahlreiche, auf politi- taugliche P
rioritätenpläne für alle im Leitungsbau zu erbrin-
scher Bühne gestellte Weichen in der Verantwortung, mit genden Bauaufgaben, verbesserte Planungs- und Ausschrei-
baulichen Mitteln zuallererst ein solides Fundament zu le- bungsmodalitäten beim Netzausbau und -erhalt und eine
gen. Ob wir auf den sektorenübergreifenden Umbau des Verstetigung der Vergabeleistung an Bauunternehmen. Da-
Energiesystems blicken oder auf die für eine Weiterentwick- rüber hinaus brauchen wir eine langfristige Terminplanung
lung des Wirtschaftsstandorts Deutschland dringend erfor- und – das ist besonders entscheidend – einen klaren Fokus
derliche Digitalisierung: Die Umsetzung dieser gesellschaft- auf Qualität. Dazu ein Beispiel: Aktuell dürfen wir es nicht
lich definierten Zielgrößen wird niemals ohne die techni- akzeptieren, dass Glasfasernetze im Eiltempo in der Erde
sche Basis einer leitungsgebundenen Infrastruktur funkti- verbuddelt werden. Denn dabei werden Regelwerke mit dem
onieren. Ohne den in unserer Branche fest verwurzelten Anspruch auf höchste Qualität ignoriert, Bestandsnetze von
technischen Sachverstand wird es außerdem nicht gelingen, Gas, Wasser, Fernwärme und Strom leichtfertig überbaut
Power-to-Gas-Technologien wirtschaftlich einzusetzen und und enorme Langzeitschäden produziert. Aber wer unbe-
Wasserstoff als grünen Energieträger der Zukunft nachhal- dacht handelt und billig einkauft, zahlt bekanntlich zwei-
tig nutzbar zu machen. Auch über eine flächendeckende mal. Dieser unangemessene Geschwindigkeitsrausch wird
digitale Infrastruktur von Weltklasse wird Deutschland die Allgemeinheit teuer zu stehen kommen. Dabei begegnet
nicht zeitnah verfügen ohne die in unserer Branche vorhan- der Leitungsbau dieser fast beispiellosen Qualitätsverges-
dene Expertise. senheit mit einer Reihe hervorragender Präqualifikations-
systeme, deren Anwendung ein nachhaltiges und qualitäts-
Zudem stellen wir Leitungsbauer uns jeden Tag mit Begeis- orientiertes Bauen befördert. All das kann aber niemand
terung und Leidenschaft unserer Verantwortung für einen allein stemmen. Was wir brauchen, ist eine koordinierte
generationenübergreifenden Ausbau und Erhalt der unter- Zusammenarbeit aller Akteure des Leitungsbaus.
irdischen Ver- und Entsorgungsnetze. Und das im festen
Bewusstsein, dass die reibungslose Funktionalität dieser Deshalb haben der DVGW, der rbv und die Bundesfachab-
kritischen Infrastrukturen von entscheidender Bedeutung teilung Leitungsbau im HDB – im festen Glauben daran, dass
im Sinne der Daseinsvorsorge ist – im Normalbetrieb und nur ein gutes Zusammenspiel aller beteiligten Partner im
besonders in der aktuellen pandemiegeprägten Krisensitu- Bausektor dazu beitragen wird, diesen vielen Herausforde-
ation. Damit steht unsere Branche vor einigen in dieser rungen unserer Branche angemessen zu begegnen – die
Vielzahl und Komplexität selten zuvor gekannten baulichen Initiative „Zukunft Leitungsbau“ ins Leben gerufen. Mit ihr
Herausforderungen, die wir zudem vor dem Hintergrund möchten Auftraggeber und Auftragnehmer partnerschaft-
eines sich weiterentwickelnden Fachkräftemangels adres- lich und auf Augenhöhe die für sie wichtigsten Reibungs-
sieren müssen. Diesem Umstand werden wir nur durch eine punkte der Branche gemeinschaftlich aufschlüsseln, um
Fülle struktureller Veränderungen begegnen können, die es Verbesserungspotenziale zu identifizieren und Lösungsan-
nun endlich auf den Weg zu bringen gilt. sätze zu erarbeiten. Dies ist eine historische Chance für den
Leitungsbau in Deutschland und ein Aufbruch in eine neue
Auftraggeber müssen weiterhin alles daransetzen, den In- Zukunft. W
vestitionsstau aufzulösen, der unsere Netze wie auch unse-
re Bauunternehmen über lange Jahre gefährdet hat. Wir
benötigen klare politische Rahmenbedingungen, praxis Fritz Eckard Lang ist Präsident des Rohrleitungsbauverbandes e. V.
energie | wasser-praxis 11/2020 3
I N H A LT
14 44
Klimaschutz mit
grünen Gasen
Ab Seite 38
64 84
Titel Quelle: hoo_arts/iStock.com, radoma/iStock.com, liquidplanet/iStock.com, Leontura/iStock.com, samuii/stock.adobe.com 14 Trinkwasser-Hochbehälter in Duisburg
saniert 44 Wasserstoff-Forschung im Projekt „HYPOS:H2-Netz“ 64 Zukünftige Wasserstoffinfrastruktur aus Sicht des Leitungsbaus 84 Ich mach was mit ...
3| EDITORIAL 27 | Non-Target-Analytik für eine vorsorgliche Überwachung von
Trinkwasserressourcen und -aufbereitungsprozessen •
Dr. Vanessa Hinnenkamp, Dr. Peter Balsaa, Dr. Ulrich Borchers,
Dr. David Schwesig
6| NACHRICHTEN
NEUE
SERIE
INTERVIEW FORSCHUNG & ENTWICKLUNG
34 | Forschung zur Anpassung an den Klimawandel: Die
12 | „MARCOGAZ ist für uns deutlich wertvoller geworden!“
Redaktion der „DVGW energie | wasser-praxis“ im Gespräch
•Die Redaktion der „DVGW energie | wasser-praxis“ im
mit Dr. Tim aus der Beek (IWW Zentrum Wasser) und
Gespräch mit Prof. Dr. Gerald Linke
Dr. Andreas Korth (TZW: DVGW Technologiezentrum Wasser)
38 | Die Rolle von Gas bei der Energiewende – Vorstellung des
DVGW-Leitprojektes „Roadmap Gas 2050“ • Dr. Frank Graf,
TECHNIK Wolfgang Köppel, Katharina Bär, Jens Hüttenrauch, Dr. Frank
14 | Ertüchtigung nach 65 „Dienstjahren“: Instandsetzung des Burmeister, Dr. Stefanie Schwarz, Janosch Rommelfanger
Hochbehälters Försterberg der Stadtwerke Duisburg •
Thomas Oertel, Prof. Dr.-Ing. Manfred Breitbach, 44 | Fortschritte im Wasserstoff-Forschungsprojekt „HYPOS:
Sebastian Hof H2-Netz“ • Patrick Becker, Martin Glas
48 | Modal-Switch in Wohnquartieren und -gebäuden:
Perspektiven für KWK-Anlagen • Ronny Erler
ORGANISATION & MANAGEMENT
22 | Das Verbundprojekt MikroModell: Verminderung von 56 | Wasserstoffanwendungen im Seehafen Emden: Erfolgrei-
Mikroschadstoffeinträgen ins Gewässer – Teil 2 • cher Abschluss des Projektes „WASh2Emden“ • Dr. Andreas
Dr. Mareike Braeckevelt, Dr. Stephan Beil, Dr. Dirk Jungmann, Hänel, Sören Berg, Adenike Bettinger, Marcel Frerichs, Manuel
Prof. Dr. Peter Krebs, Gerold Fritsche, Gunda Röstel Gigli, Dr. Matthäus Wuczkowski
4 energie | wasser-praxis 11/2020
sweit
Bunde
bar!
64 | Gamechanger und Klimaschützer: Ist Wasserstoff der Energieträger der
Zukunft? • Andreas Hüttemann
e r r e i c h
TECHNISCHE REGELN & NORMEN
68 | CNG-Tankstellen; Planung, Bau, Prüfung und Inbetriebnahme •
Dr. Thomas Aumeier
69 | DVGW-TRGE Effizienz • Dennis Klein
70 | Anlagen für die Aufbereitung und Einspeisung von Biogas in Gasnetze – Teil 2:
Fermentativ erzeugte Gase – Betrieb und Instandhaltung • Finn Grohmann
70 | Ankündigung zur Fortschreibung des DVGW-Regelwerks
70 | Fortschreibung des DVGW-Regelwerks
DVGW AKTUELL
72 | Mit fachlichen und personellen Informationen und Nachrichten
aus der Vereinsarbeit sowie Terminen und Veranstaltungen
VERANSTALTUNGEN
82 | DVGW-Veranstaltungsvorschau für November und Dezember 2020
ARBEITS | welten
84 | Ich mach was mit Trinkwasser
BILDUNGS | welten
86 | Relaunch abgeschlossen: Berufsweltenportal Energie & Wasser für die
Zukunft gerüstet
LIEBER EINMAL
88 | PRAXIS & PRODUKTE ANGEFRAGT ALS
ner für die
Mit Jahrespla aft 2021!
EWIG GESUCHT!
SERVICE Wasserwirtsch
93 | Grüne Gase Mit einer einzigen Online-
93 | Rohrleitungsbauunternehmen
94 | Bezugsquellen Anfrage über das Leitungs-
98 | Impressum auskunftsportal der infrest
erreichen Sie bundesweit
die angebundenen Versor-
gungsunternehmen und Be-
hörden, die für Ihr Baugebiet
zuständig sind.
Leitungsanfrage versenden
unter www.infrest.de
energie | wasser-praxis 11/2020 5
NACHRICHTEN
KOLUMNE
Der Aufbruch ins globale Wasserstoffzeitalter
hat begonnen
Jahren planen weitere Staaten, ihre H2- werden perspektivisch große Teile
Strategien zu veröffentlichen. Diese ihres H 2 -Bedarfs über Importe de-
Länder machen rund 80 Prozent des cken. Traditionelle Öl- und Gasexpor-
weltweiten BIP aus, es sind also keine teure werden Wasserstoff ebenfalls in
kleinen Staaten, die sich auf den Weg ihr Angebot mit aufnehmen, zu-
ins H2-Zeitalter machen wollen. nächst aus Erdgas, anschließend aus
erneuerbaren Energien – mancherorts
Unsere neue Studie „International Hy- zudem aus Kernenergie. Dabei entste-
drogen Strategies“ hat die verschiede- hen auch neue Gelegenheiten für in-
Quelle: Weltenergierat
nen H2-Stategien um den Globus mit- ternationale Kooperationen.
einander verglichen. Die Motivation
hinter diesen Strategien ist unter- Unsere Analyse schätzt, dass wir bis
schiedlich, im Zentrum stehen Klima- 2050 ein Nachfragepotenzial von bis zu
Nicole Kaim-Albers ist Büroleiterin der Geschäftsstelle schutz, die Integration von erneuerba- 9.000 Terawattstunden (TWh) haben
Weltenergierat – Deutschland und berichtet an dieser ren Energien oder die Stärkung der ei- werden – dies entspricht etwa der Hälf-
Stelle regelmäßig über dessen Arbeit. genen Wirtschaft über Einnahmen te der Primärenergie, die die EU28 der-
durch den Export von H2-Erzeugnissen zeit im Jahr verbraucht. Wer heute im-
Erst hatte Japan eine, dann Frank- oder -technologien. Auch der Fokus auf mer noch glaubt, der Hype geht vorbei,
reich, dann Südkorea. Heute haben die Anwendungsbereiche divergiert der irrt. W
über zehn Staaten und die Europäische zwischen Industrie, Transport, Gebäu-
Union eine. Die Rede ist von Wasser- de und Energiesektor. Große Industrie- Kontakt:
stoffstrategien. In den nächsten fünf nationen wie Deutschland oder Japan kaim@weltenergierat.de
VERANSTALTUNGSTIPPS!
1. bis 2. Dezember 2020, Bonn & virtuell 14. bis 15. Dezember 2020 in Bonn 14. bis 15. Dezember 2020, Hamburg & virtuell
Wasserstoff als Baustein der Armaturen in derWasser 25. Kolloquium Gas- und Wasser
Sektorenkopplung versorgung messung 2020
Mit der nationalen Wasserstoffstrategie Wasser marsch! Absperrarmaturen Zum 25. Kolloquium Gas- und Wasser-
hat die Bundesregierung die Weichen für und Anbohrarmaturen sichern den Be- messung 2020 treffen sich Prüfstellen-
den Energieträger der Zukunft gestellt. trieb der Wasserversorgung. Erweitern leiter und Fachleute des Messwesens in
Die Technologien für die H2-Anwen- Sie unabhängig und kompakt Ihr Wis- der Handwerkskammer in Hamburg.
dung in den Bereichen Verkehr, Indus sen über Grundlagen, Anwendungspra- Hier tauschen sich Experten mit Behör-
trie und Wärme stehen bereit – es gilt xis und Aspekte der Digitalisierung von denvertretern aus und diskutieren gas-
jedoch, die neuen Rahmenbedingungen Armaturen in der Wasserversorgung. Es und wasserspezifische Themen der
noch genau zu definieren. Gemeinsam erwarten Sie praxisnahe Anwender Mengenmessung. Die Präsenzplätze in
möchten wir uns mit Ihnen über die Zu- berichte u. a. von GELSENWASSER, Hamburg sind bereits ausgebucht, mel-
kunft einer funktionierenden Wasser- Siemens, Hawle Armaturen. An The- den Sie sich aber jetzt gerne noch für
stoffwirtschaft im Westen Deutschlands mentischen werden darüber hinaus in die Online-Teilnahme an.
austauschen und laden Sie dazu herzlich Kleingruppen aktuelle Fragestellungen
zur Fachkonferenz ein. diskutiert.
www.dvgw-kongress.de/wasserstoff www.dvgw-kongress.de/armaturen www.dvgw-kongress.digital/25-kolloquium
6 energie | wasser-praxis 11/2020
DVGW veröffentlicht zwei neue technische Regeln
für Effizienz
Parallel zum Inkrafttreten des neuen Die TRGE 2 gibt einen Über-
Gebäudeenergiegesetzes (GEG) veröf- blick über die industrielle
fentlicht der DVGW seine zwei neuen Gasnutzung in Deutschland
DVGW -TR
G
E Effizienz
technischen Regeln für Effizienz. Die und beschreibt die Optimie- DVGW-TRGE Effizienz Technisch
e
Teil 2 – Th Regel
Technische Regel ermische
sogenannte TRGE 1 beschäftigt sich rungspotenziale für thermi- Teil 1 – Wärmeversorgung Gebäu
de DVGW G 800-1 (M)
November 2020
Technical
Rule
Part 2 – The
Industrie
Gas Efficienc
rmal industry y
DVGW G 800-
Technische Regel November 2 (M)
mit dem effizienten Einsatz von Gas- sche Prozessanlagen im indus-
2020
Technical Rule Gas Efficiency – Merkblatt –
Part 1 – Heat supply buildings Technische
Regel
– Merkblatt
–
technologien zur Wärmeversorgung triellen Maßstab. Zudem ver-
in Gebäuden, sowohl für den Sanie- deutlichen beide Regelwerke
rungsfall als auch bei Neubauten. Frei das Potenzial und den mögli-
nach dem Motto „TRGI macht sicher. chen zukünftigen Einsatz von
TRGE macht effizient“ ist sie das pas- grünen Gasen. Beide Regelwer-
Quelle: DVGW
sende Tool für den Installateur oder ke können unter www.shop.
Energieberater. wvgw.de bestellt werden. W
Shell eröffnet zwei neue LNG-Tankstellen
Der Shell-Konzern hat am 19. Oktober land“, sagt Fabian Ziegler, Vorsitzender Das f lüssige Gas soll in einer
2020 zwei neue LNG-Tankstellen eröff- der Geschäftsführung von Shell in 100.000-t-Gasverflüssigungsanlage in
net, eine an der A81 in Weinsberg/Ell- Deutschland. „Wir sind fest davon über- der Kölner Rheinland Raffinerie her-
hofen und eine am Lohfeldener Rüssel zeugt, dass es uns gemeinsam mit Kun- gestellt werden. Die Anlage soll – vor-
an der A7 nahe Kassel. Beide Stationen den und Gesellschaft gelingen kann, behaltlich der notwendigen Geneh-
sind jeweils für täglich bis zu 150 LNG- Treibhausgas-Emissionen nachhaltig migungen – im Herbst 2022 in Betrieb
Lkw ausgelegt. „Dem Transportsektor und wirtschaftlich zu reduzieren.“ gehen. Shells Ziel ist, dazu beizutra-
bereits in absehbarer Zeit klimaneutra- gen, innerhalb weniger Jahre im deut-
les LNG und die dazugehörige Infra- Zum Shell-Programm gehört neben schen Schwerlastverkehr jährlich bis
struktur zur Verfügung zu stellen, ist dem Ausbau des LNG-Stationsnetzes zu 1 Mio t. CO2 einzusparen. Für die
Teil unserer Transformation als Energie- auf 35 bis 40 Stationen auch der Auf- Rheinland Raffinerie ist die geplante
unternehmen auf dem Weg zu Netto- bau einer vollständigen Lieferkette für LNG-Anlage Teil der Ausrichtung auf
Null-Emissionen und einer unserer Bei- CO2 -neutrales LNG in Deutschland nachhaltige, kohlenstoffärmere Ener-
träge zur Energiewende in Deutsch- auf Basis verflüssigten Biomethans. gielösungen. W
ENERGIEWENDE MIT Germany
H2-TECHNOLOGIE KLINGER GmbH
KLINGER®-Dichtungen sind dabei Rich.-Klinger-Straße 37
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energie | wasser-praxis 11/2020 7
NACHRICHTEN
21. Innovationspreis der deutschen Gaswirtschaft 2020:
Gasbranche zeichnet Klimaschutzideen aus
wird am HZDR untersucht, wie man
diese Gasblasen dazu bringen kann,
sich früher abzulösen und aufzusteigen,
um so den Wirkungsgrad bei der Elek
trolyse zu erhöhen.
Der regionalen Gaswende verschrieben
hat sich die Energieversorgung Mittel-
rhein. Mit ihrem Projekt „Gasnetz
2040“ fördert sie den Einsatz von Bio-
methan und steigert so den Anteil grü-
ner Gase im kommunalen Netz. Zudem
nutzt sie effiziente KWK-Anlagen zur
Energieversorgung. Und auch Wasser-
Quelle: Zukunft ERDGAS
stofftechnologien sind Teil des umfas-
senden Konzepts – von der Erzeugung
über die Speicherung bis hin zur Nut-
zung. Unternehmen, Hochschulen
und Bürger arbeiten Hand in Hand, um
die Energiewende vor Ort voranzutrei-
Die Preisträger stehen fest: Am 4. No- Um eine dezentrale Energieversor- ben. Dieses Engagement wurde mit
vember 2020 wurden die Gewinner des gung geht es auch Graforce, dem Preis- dem Preis in der Kategorie „Klima-
21. Innovationspreises der deutschen träger der Kategorie „Effiziente Ener- schutz & Kommune“ gewürdigt.
Gaswirtschaft gekürt. Zahlreiche Zu- giekonzepte“. Mit dem Projekt „MOA-
schauer verfolgten das digitale Event H2eat“ kann eine Wärmeversorgung Neben der Wärme- und Stromversor-
via Livestream aus Berlin. Vergeben mit negativer CO2 -Bilanz in die Praxis gung spielt auch der Mobilitätssektor
wurde der Preis unter der Schirmherr- umgesetzt werden. Dabei wird Bio- für das Erreichen der Klimaziele eine
schaft des Bundesministeriums für methan mithilfe des Plasmalysever- wichtige Rolle. CMFluids – Preisträger
Wirtschaft und Energie von den vier fahrens in Wasserstoff (H 2) und Koh- in der Kategorie „Mobilität & Verkehr“
Branchenverbänden ASUE, BDEW, lenstoff (C) zerlegt. Den Wasserstoff – entwickelte einen Antrieb, der die Vor-
DVGW und Zukunft ERDGAS und den nutzt das Mercure Hotel in Berlin- teile von Elektro- und Verbrennungs-
Unternehmen Wintershall Dea, Uni- Moabit für eine emissionsfreie Energie- motor vereint. So können Bestandsfahr-
per und VNG. versorgung in modifizierten Brenn- zeuge, wie z. B. die Busse am Flughafen
wertkesseln und Blockheizkraftwer- München, einfach nachgerüstet wer-
Den Sieg in der Kategorie „Innovative ken. Dank des Biomethans entzieht den. Das System – bestehend aus einem
Produkte“ holte sich Bosch mit einer die Wärmeversorgung des Hotels der Gastank, einem Biogasmotor, einer Puf-
Technologie, die vor Jahren noch Atmosphäre jährlich bis zu 1.700 Ton- ferbatterie und einer Elektroachse – spart
fast ausschließlich bei Weltraummis- nen CO2 . gegenüber herkömmlichen Antrieben
sionen zum Einsatz kam. Mit einer 30 Prozent Energie. Möglich macht dies
Leistung von 10 kWel und einem In der Kategorie „Forschung & Entwick- die elektrische Antriebsachse, die für
elektrischen Wirkungsgrad von über lung“ wurde das Institut für Fluiddyna- ein kraftvolles Anfahren und die Rück-
60 Prozent erschließen sich für die mik des Helmholtz-Zentrums Dresden- gewinnung von Bremsenergie sorgt. Die
SOFC-Brennstoffzelle bezeichnete Rossendorf (HZDR) ausgezeichnet. Dort Pufferbatterie gleicht den schwanken-
Technologie neue Einsatzbereiche, widmen sich die Forscherinnen und den Energiebedarf während des Be-
zum Beispiel zur dezentralen emissi- Forscher der Weiterentwicklung des triebs aus und wird mithilfe des grünen
onsarmen Energieversorgung von Elektrolyseverfahrens, also der Erzeu- Stroms, der durch den Biogasmotor er-
Rechenzentren oder Fabriken. Min- gung von Wasserstoff und Sauerstoff zeugt wird, kontinuierlich nachgela-
destens 40 Prozent CO2 spart ein sol- aus Wasser mithilfe von Strom. Bei die- den. Das Ergebnis: saubere Luft, leises
ches Brennstoffzellensystem gegen- sem Verfahren können sich Blasen bil- Anfahren, kurze Tankzeiten, lange
über dem Strombezug aus dem öf- den, die den Stromfluss behindern. Ge- Reichweiten und geringe Gesamtkosten
fentlichen Netz ein. meinsam mit Forschern der TU Dresden für den Betreiber. W
8 energie | wasser-praxis 11/2020
DVGW
Quelle: DVGW
Kongress GmbH
Neuer DVGW-Blog online l dvgw-kongress.de/veranstaltungen
Der DVGW baut seine digitalen Kommunikations
kanäle weiter aus und ergänzt die Website und Social-
Media-Aktivitäten um einen Blog. Auf der Plattform
www.dvgw.de/blog bieten kompakte und unterhalt- Wasserstoff –
Energieträger der
same Beiträge rund um die Themen Gas, Wasser und
den Verein „Infotainment“ für eine möglichst breite
Zielgruppe. Der Fokus liegt dabei auf Abwechslung,
inhaltlicher Variation und einer allgemeinverständ-
lichen Tonalität – von der Wasserstoff-Infografik bis
zu Verbrauchertipps. So wird zum einen der veränder-
Zukunft
ten Nutzergewohnheit im Internet Rechnung getra-
gen und zum anderen das Ziel verfolgt, die Themen
und Botschaften des DVGW in der Öffentlichkeit VERANSTALTUNGEN ZU WASSERSTOFF
noch bekannter und zugänglicher zu machen.
l Wasserstoff als Baustein der Sektorenkopplung
Geplant ist eine inhaltliche Erweiterung des Blogs 01. – 02. Dezember 2020, Online
im Monatsrhythmus. Das DVGW-Webteam nimmt
sehr gerne Themenvorschläge oder Gastbeiträge l H2 Sicherheit
entgegen, z. B. Praxiseinblicke in Unternehmen. Bei 27. Januar 2021, Online
Interesse kontaktieren Sie das Webteam gerne unter
webteam@dvgw.de. W l 1×1 des Wasserstoffs
02. – 03. Februar 2021, Online
l Gasinfrastruktur für Erdgas-H2-Gemische
ZAHL DES MONATS 04. Februar 2021, Online
99,18 Prozent Sparen Sie bis zu 300,– €
auf Ihre Anmeldung, wenn Sie
der Wasserversorger … KOMBITICKET MIT
PREISVORTEIL
„1×1 des Wasserstoffs“ und
„Gasinfrastruktur für Erdgas-H2-
… werden vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) Gemische“ gemeinsam buchen!
nicht als Kritische Infrastruktur eingestuft. Nur wenige Wasserversorgungs-
unternehmen (WVU) überschreiten das vom BSI zugrunde gelegte Kriterium
der 500.000 versorgten Einwohner. Angesichts der hohen Schwellenwerte
© stock.adobe.com / malp
müssen demnach nur 0,82 Prozent der WVU in Deutschland die Standards
des IT-Sicherheitsgesetzes einhalten. Dies geht aus einer Antwort des Bun-
desinnenministeriums auf eine kleine Anfrage der Grünen-Abgeordneten
Irene Mihallic hervor. Mihalic sagte gegenüber dem HANDELSBLATT: „Die
Trinkwasserversorgung ist einer der wichtigsten Bestandteile der öffentlichen
Daseinsvorsorge und muss ganz besonders geschützt werden.“ Die Bundes-
regierung müsse daher dringend die Schwellenwerte zur Bestimmung solcher
Infrastrukturen überprüfen. „Wir müssen zu einem risikobasierten Ansatz
kommen, der auch mittelgroße Versorger stärker berücksichtigt“, so Mihalic.
Übereinstimmend fordert auch ein Großteil der IT-Sicherheits-Community
eine Absenkung der Schwellenwerte, um auch kleineren Betriebe zu einem
höheren Schutzniveau zu verhelfen. W
energie | wasser-praxis 11/2020 9
NACHRICHTEN
World Energy Outlook 2020: Klimaschutzbemühungen
unterstreichen Rolle von grünen Gasen
Die Internationale Energieagentur (IEA) hat wartet weltweit für 2020 zwar einen Rückgang
in ihrem aktuellen Jahresbericht verschiedene bei Erdgas von drei Prozent. Die Prognose fällt
Szenarien auf dem Weg zu einer weltweiten Kli- aber deutlich geringer aus als beispielsweise bei
maneutralität untersucht. Dabei vergleicht der Öl (minus acht Prozent) oder Kohle (minus sie-
World Energy Outlook (WEO) die aktuellen po- ben Prozent). Im Strombereich geht die IEA so-
litischen Beschlüsse mit weiter verstärkten Kli- gar nur von einem leichten Rückgang von ei-
maschutzbemühungen und unterstreicht die nem Prozent aus. Außerdem prognostiziert die
Bedeutung von grünen Gasen, also Biogas und IEA in zwei Hauptszenarien einen erforderli-
Wasserstoff, für das Gelingen der Dekarbonisie- chen Kapazitätszuwachs bei Gaskraftwerken
rung. Die IEA sieht zudem ein großes Wachstums von acht Prozent bis zum Jahr 2030 in der EU.
potenzial für Biogas und sagt für die EU einen Für Kehler ein klares Signal, auch in Deutsch-
Anstieg sowohl in der Biogasverstromung als land weiter in Gaskraftwerke und -infrastruktur
auch hinsichtlich der Kapazitäten voraus. zu investieren. „Gaskraftwerke und die Gasin-
frastruktur müssen weiter ausgebaut werden –
„Der World Energy Outlook zeigt, dass es auch für die Nutzung von Erdgas und später für grü-
in der Krise eine stabile Nachfrage nach Erdgas ne Gase. Biogas muss weiter gefördert und der
gibt”, sagt Dr. Timm Kehler, Vorstand der Bran- Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft muss be-
cheninitiative Zukunft ERDGAS. Die IEA er- schleunigt werden.” W
Wasserstoff und Trinkwasser: zwei neue Zertifizierungs
zeichen der DVGW CERT GmbH
Der Energieträger Wasserstoff wird als zu- lich der Wasserstoff-Anwendungen in Prüf-
kunftsfähige Lösung auf dem Weg in eine grundlagen des DVGW-Regelwerks.
klimafreundliche Energieversorgung be-
trachtet. Da ein verbindliches Wasserstoff- Darüber hinaus gibt es seit September 2020
Regelwerk derzeit noch erarbeitet wird, hat mit dem DVGW CERT-Hygienesiegel ein wei-
die DVGW CERT GmbH mit dem H 2 -Readi- teres Zertifizierungszeichen, mit dem Pro-
ness-Zertifizierungszeichen ein Zertifizie- dukte nach den vom Umweltbundesamt fest-
rungsprogramm erarbeitet, um die prüftech- gelegten Regeln erstmals von der DVGW
nischen Grundlagen abzubilden. Es ergänzt CERT GmbH zertifiziert werden können.
die bestehenden Prüfgrundlagen für Gasge- A nhand des Siegels können Anwender und
räte für Erdgas, so dass diese im Rahmen der Verbraucher erkennen, dass viele wasserfach-
Konformitätsbewertung nach Gasgerätever- liche Produkte die gesetzlichen Vorgaben und
ordnung EU/2016/429 auch mit einem Brenn- insbesondere strenge Sicherheitsanforderun-
gasgemisch mit einer Zugabe von bis zu 20 gen hinsichtlich der hygienischen Eignung
Volumenprozent Wasserstoff geprüft und zer- der Materialien erfüllen. Damit ist gewähr-
tifiziert werden können. Mit diesem ersten leistet, dass die für die Produkte verwendeten
Zertifizierungsprogramm trägt die DVGW Materialien weder Geruch noch Geschmack
CERT GmbH dem Bedarf an Konformitätsbe- des Trinkwassers nachteilig verändern und
wertungsverfahren für die „H 2 -Readiness“ den Schutz der menschlichen Gesundheit
gasfachlicher Produkte Rechnung und nicht negativ beeinflussen, z. B. durch abge-
schließt temporär eine erste Lücke hinsicht- gebene Inhaltsstoffe. W
10 energie | wasser-praxis 11/2020Teilstück der römischen Eifelwasserleitung vor dem
Uniklinikum Bonn eingeweiht
Quelle: Frontinus-Gesellschaft
Im Rahmen eines Festakts wurde am 8. Sep- hervor, „von den Römern bis zur aktuellen Pan- Prof. Dr. Klaus Grewe (l.)
und Prof. Dr. Martin Exner
tember 2020 auf dem Gelände des Universi- demie.“ Dabei stehe das technische Denkmal
erläutern technische Details
tätsklinikums Bonn ein Teilstück der römi- auch für den Transfer der Kenntnisse, Erfahrun- der römischen Eifelwasser
schen Eifelwasserleitung eingeweiht. Das Teil- gen und Überzeugungen der Altvorderen in leitung.
stück ist eines von 26 geborgenen und restau- unsere Zeit.
rierten Teilen eines Abschnitts der Römischen
Eifelwasserleitung, die zu den bedeutendsten Das Teilstück wurde bei der Vorbereitung einer
antiken Bauwerken in Deutschland zählt. Straßenbaumaßnahme in Hürth-Hermülheim
Prof. Dr. Hans Mehlhorn, Präsident der für das bei Köln entdeckt. Auf Initiative von Prof. Dr.
Projekt verantwortlichen Frontinus-Gesell- Klaus Grewe, Mitglied des Vorstands und des
schaft, betonte, dass es für die Aufstellung des wissenschaftlichen Beirats der Frontinus-Ge-
Teilstücks keinen besseren Standort als vor sellschaft, konnte das Exponat geborgen, res-
dem Institut für Hygiene und Öffentliche Ge- tauriert und konserviert werden. Grewe erläu-
sundheit des Universitätsklinikums Bonn terte dann auch im Rahmen des Festaktes die
gebe. Schon in der Antike war der enge Zusam- technischen „Highlights“ der Leitung – ein
menhang zwischen einer Versorgung mit sau- Projekt, das um 80 bis 90 n. Chr. in nur fünf
berem Trinkwasser und der Gesundheit der Jahren Bauzeit zur Versorgung der römischen
Bevölkerung bekannt. So habe sich beispiels- Zivilstadt Köln fertiggestellt wurde. Bis zu
weise Sextus Julius Frontinus, der Namensge- 20 Mio. l Wasser konnten so täglich transpor-
ber der Frontinus-Gesellschaft, als Leiter der tiert werden. Den Menschen standen damals
Wasserversorgung der antiken Stadt Rom mit pro Kopf etwa 1.200 l Wasser pro Tag zur Verfü-
Nachdruck für eine einwandfreie Wasserver- gung – ungefähr die achtfache Menge des heu-
sorgung eingesetzt, so Mehlhorn. tigen Gebrauchs.
Prof. Dr. Martin Exner, Direktor des Instituts Ein ausführlicher Beitrag von Prof. Dr. Klaus
für Hygiene und Öffentliche Gesundheit, hob Grewe über die Römische Eifelwasserleitung
ebenfalls die Bedeutung der Wasserhygiene für erscheint in der Dezember-Ausgabe der DVGW
die öffentliche Gesundheit der Bevölkerung energie | wasser-praxis. W
energie | wasser-praxis 11/2020 11INTERVIEW
» MARCOGAZ ist für
uns deutlich wertvoller
geworden! «
Die Redaktion der „DVGW energie | wasser-praxis“ im Gespräch mit Prof. Dr. Gerald Linke über die
wesentlichen Errungenschaften seiner zweijährigen MARCOGAZ-Präsidentschaft, die Herausforderung,
festgefahrene Strukturen aufzubrechen und die Synergien des Wissenstransfers innerhalb eines
europäischen Verbandes.
kunft positionieren wollen. Im Ergebnis sieht
Quelle: Schramm/wvgw
man sich zukünftig als Speerspitze für Themen
wie grüne Gase und Sektorenkopplung, um so
Sichtbarkeit und Wahrnehmung deutlich zu
erhöhen. Das heißt nicht, dass MARCOGAZ
zum Lobbyverband wird. Vielmehr ist es das
Ziel, das erarbeitete Wissen der Politik vorzu-
stellen, es in Debatten einzubringen und sich
Gedanken darüber zu machen, wie man den
Green Deal, also die Energiewende Europas,
sinnvoll bewerkstelligen kann. Diesen progres-
siven Schritt nach vorne zu erwirken, dieser
„mindset change“, das war für mich das härtes-
te Stück Arbeit.
Ziel meiner Präsidentschaft war es auch, auf der
Redaktion: Herr Linke, Ihre zweijährige Position des Generalsekretärs einen Personal-
Amtsperiode als MARCOGAZ-Präsident ist wechsel einzuleiten. Tatsächlich haben wir mit
turnusgemäß im September 2020 zu Ende Manuel Coxe auch einen hervorragenden neuen
gegangen. Wie fällt das Resümee Ihrer Kollegen gefunden – der übrigens als erster Ge-
Amtszeit aus? neralsekretär bei MARCOGAZ angestellt ist. Alle
vorherigen Generalsekretäre waren von großen
Gerald Linke: Im Rahmen meiner Präsident- europäischen Gasversorgern entliehen und hat-
schaft war es mir besonders wichtig, dass sich ten damit auch immer ein Stück weit ihre nati-
MARCOGAZ als technisch-wissenschaftlicher onale Agenda auf der Fahne. Manuel Coxe war
Verband für die Zukunft personell und struk- in der Vergangenheit nicht nur Generalsekretär
turell neu aufstellt. In der Vergangenheit wurde von Europex, also dem Verband für den europä-
MARCOGAZ als traditioneller Verband gese- ischen Stromhandel, sondern auch Head of Unit
hen, der zwar für Erdgas in Europa stand, aus Energy System bei IRENA, dem Weltverband für
» meiner Sicht aber oft zu passiv agiert bzw. nur
reagiert hat. Wir
haben dann zu Be-
Erneuerbare Energien mit Sitz in Bonn. Somit
bringt er die Stromseite, erneuerbare Energien
und nun auch Gas zusammen und steht für den
Ähnlich wie der DVGW, muss ginn meines Amtes Wandel von MARCOGAZ, sowohl strukturell
auch MARCOGAZ seine Interessen in Form eines Fra- als auch personell.
gebogens versucht
mit guten Argumenten und
«
herausz u f i nden, Für mich durchläuft MARCOGAZ eine ähnliche
wie die Mitglieder Entwicklung wie der DVGW vor fünf oder sechs
Studien untermauern. MARCOGAZ in Zu- Jahren. Wir wollten damals auch sichtbarer wer-
12 energie | wasser-praxis 11/2020den und haben uns mit der Politik aus-
»
einandergesetzt. Gleichzeitig waren wir Kurzfristiges europäisches Ziel ist es, den
immer bestrebt, unser Fundament, also
Markthochlauf für Technologien, die grüne Gase
«
das technisch-wissenschaftliche Know-
how, nicht zu verlassen. Wie beim
DVGW, muss auch MARCOGAZ seine
ermöglichen, zu beschleunigen.
Interessen mit guten Argumenten und
Studien untermauern. titute for Gas and Energy Innovation, auch deswegen schwierig, weil grünes
Associate Member von MARCOGAZ Gas beim Wechsel über die Grenze
geworden ist und nun Workshops zu nach aktueller Gesetzeslage plötzlich
Redaktion: Inwieweit haben der DVGW
forschungsnahen Themen zukünftig nicht mehr Grün ist. Nehmen wir Ös-
und seine Mitglieder von Ihrer
gemeinsam mit den MARCOGAZ-Ko- terreich als konkretes Beispiel: Wenn
Präsidentschaft profitiert?
mitees stattfinden werden. So gelingt es man dort Biogas aus Deutschland be-
Linke: Wir sind sehr froh, dass wir in uns, den technischen Verband mit un- ziehen möchte, dann wird es juristisch
den letzten beiden Jahren bestimmte serer europäischen Forschung zusam- an der Grenze zu Erdgas – und damit
Schlüsselpositionen innerhalb der drei menzubringen. Und last but not least: wertlos in Bezug auf die Anrechenbar-
MARCOGAZ-Komitees – also Trans- MARCOGAZ veranstaltet mit der EGA- keit, um eine bestimmte Quote zu er-
port, Anwendungen und Nachhaltig- TEC alle zwei Jahre eine europäische füllen. Hier bedarf es also dringend
keit – besetzen konnten. Im Transport- Gaskonferenz. Im Jahr 2022 wird der auch der interstaatlichen Anpassung
sektor gibt es eine Arbeitsgruppe Was- DVGW die Ehre haben, diese Konferenz von Gesetzgebungen.
serstoff, die von Gerd Müller-Syring, auszurichten.
Mitglied der Geschäftsführung der Großes Treiberthema ist natürlich auch
DBI-Gruppe, geführt wird. Und Frank der Wasserstoff und die Frage: Baut man
Redaktion: Inwiefern beeinflusst der
Dietzsch, Leiter Ordnungsrahmen Gas- tatsächlich ein europäisches Wasser-
European Green Deal den Auf- und
technologien und Energiesysteme in stoff-Rückgrat auf und muss dieses dann
Ausbau einer europäischen Energie-
der DVGW-Hauptgeschäftsstelle, leitet reguliert werden? Die ausschließliche
strategie aus Sicht von MARCOGAZ?
das Sekretariat des Nachhaltigkeitsko- Antwort auf diese Frage lautet: ja, natür-
Und welche Aspekte stehen kurz- und
mitees, dessen Co-Chair Eva Hennig lich! Nun kommt aber der schwierigere
mittelfristig auf der Agenda?
von der Thüga AG ist. Wir haben unse- Aspekt: Wie sieht es aus mit der Beimi-
re Beteiligung bei MARCOGAZ also Linke: Kurzfristiges Ziel ist es, den schung? Eine zwanzigprozentige Beimi-
signifikant erhöht – und das durchaus Markthochlauf für Technologien, die schung ist zwar bei uns in Deutschland
zielgerichtet, weil MARCOGAZ nach heute grünen Wasserstoff bzw. grüne möglich, in anderen Ländern gesetzlich
den Strukturanpassungen für uns Gase ermöglichen, zu beschleunigen. jedoch nicht. MARCOGAZ hat hier aber
deutlich wertvoller geworden ist. Dabei geht es in Deutschland beispiels- mutig agiert und gesagt: „Es ist tech-
weise um eine Senkung der EEG-Umla- nisch sinnvoll. Passt Eure Gesetze an.“
Darüber hinaus hat MARCOGAZ unter ge. In anderen Ländern stehen Fragen Das ist die Stimme, die wir auf europäi-
deutscher Federführung eine Analyse wie „Sollte Power-to-Gas nach EU-Recht scher Eben brauchen.
des europäischen Erdgasnetzes in Bezug gefördert werden, wenn es nachweislich
auf die Wasserstoffkompatibilität durch- systemdienlich ist, also die Last vom
Redaktion: Ihre Nachfolgerin ist die
geführt. Im Ergebnis erachten wir Strom- in das Gasnetz verlagert?“ im
Dänin Thea Larsen. Was wünschen
20 Prozent Wasserstoffbeimischung im Vordergrund. Dieses Marktdesign ist
Sie ihr für ihre Amtsperiode?
europäischen Netz als machbar. In die- gerade ein Topthema, für das man in-
sem Zusammenhang war auch die Vor- nerhalb des nächsten Jahres eine Lö- Linke: Thea Larsen steht ebenfalls für
arbeit des DVGW maßgeblich. Für uns sung anstrebt. In Deutschland sind wir einen Wandel der Energiewirtschaft.
als DVGW ist es wichtig, dass andere Ak- übrigens schon einen Schritt weiter, Und Dänemark hat ebenso wie
teure in Europa diesen Weg mitgehen, weil es noch in diesem Jahr eine Lösung Deutschland eine Grüngas-Strategie.
denn Gas endet ja nicht an der Grenze. dazu geben wird. Sie wird den Kurs, die Gaswirtschaft
Wir teilen also unser Wissen mit zu modernisieren und als Fürspreche-
MARCOGAZ, um Handelshemmnisse Ich möchte noch einen weiteren As- rin für eine Energiewende und für den
zu vermeiden und bestimmte Strategien pekt erwähnen: Zukünftig wird es ver- Green Deal aufzutreten, entsprechend
entfalten zu können. Im Gegenzug teilt stärkt um die Zertifizierung und die fortsetzen. Dafür wünsche ich ihr viel
MARCOGAZ sein Wissen auch mit uns, richtige Bilanzierung von grünen Ga- Erfolg!
etwa beim Thema Methanemissionen. sen gehen. Es muss nachgewiesen wer-
den, dass eine bestimmte Menge an
Weiterhin freue ich mich darüber, dass grünem Gas auch nur einmal im Sys- Redaktion: Herr Linke, herzlichen
ERIG, also das European Research Ins- tem geführt wird. In Europa ist das Dank für das Gespräch!
energie | wasser-praxis 11/2020 13TECHNIK
Quelle: Gerd Walhorn
Ertüchtigung nach 65 „Dienstjahren“:
Instandsetzung des Hochbehälters
Försterberg der Stadtwerke Duisburg
Die Stadtwerke Duisburg AG betreibt auf dem Försterberg im Duisburger Stadtwald eine Trinkwasserhochbehälteranlage
mit insgesamt fünf Kammern von je 12.500 m³ Füllvolumen. Die Anlage, die im Jahr 1952 mit zunächst zwei Kammern
erbaut und 1964 dann durch drei weitere Kammern erweitert wurde, dient als Druckpuffer und Vorratsspeicher und ist
zentraler Bestandteil der Duisburger Trinkwasserversorgung mit einer Tagesspitzenmenge von ca. 115.000 m³. Nach über
50 bzw. 60 Jahren Nutzungsdauer wurden im Rahmen von eingehenden Inspektionen Mängel festgestellt, die eine
zeitnahe Sanierung der Anlage erforderlich machten. Der Beitrag berichtet von der Sanierung der beiden älteren
Kammern, die in diesem Jahr wieder in Betrieb genommen werden konnten.
von: Thomas Oertel (Stadtwerke Duisburg AG), Prof. Dr.-Ing. Manfred Breitbach (Ingenieurbüro CEM breitbach) & Sebastian Hof
(Ingenieurgesellschaft Hof mbH)
Alle Werkstoffe, die sich in ständigem Kontakt zesse beschränken sich hierbei nicht auf die
mit Trinkwasser befinden, unterliegen einer trinkwasserberührten Oberflächen, sondern
hydrolytischen Wechselwirkung, die die Werk- wirken auch auf die dahinter befindliche Be-
stoffeigenschaften im Laufe des Betriebes plan- tonrandzone ein (Abb. 1).
mäßig reduziert. Die Oberflächen bzw. die Aus-
kleidungen der Wasserkammern stellen damit Solche Prozesse werden im Regelwerk mit den
immer eine Opferschicht dar. Die Schadenspro- Begriffen „Hydrolyse“, „Auslaugung“ und „Al-
14 energie | wasser-praxis 11/2020kalität“ beschrieben. Die dahinterstehenden
Bau-Ist-Oberfläche
Vorgänge reduzieren planmäßig im Lauf der
nach Planungsvorgabe
Zeit die Beständigkeit gegen das Trinkwasser.
Hierbei erfolgt ein Substanzverlust an der Ober-
fläche und eine Abnutzung der Werkstoffeigen-
schaften (Verringerung der Alkalität und der
Festigkeit, Erhöhung der Porosität).
Aufgabe des Betreibers einer entsprechenden
Anlage ist es, die Werkstoffveränderungen
durch Inspektionen regelmäßig zu beobachten
und den Zeitpunkt der Sanierung rechtzeitig Substanzverlust
Abrasion
Quelle: Prof. Dr.-Ing. Manfred Breitbach
festzulegen, sodass eine Schädigung des Trag-
Verschleiß Festigkeitsverlust
werkes (z. B. durch Korrosion der Bewehrung)
Absanden
nicht eintreten kann. Die technische Regel
TR-Instandhaltung [1] beschreibt die zu be-
Abnutzung
rücksichtigenden Zusammenhänge und die Abbau des Abnutzungsvorrates
erforderliche Festlegung einer Restnutzungs- infolge Hydrolyse/Auslaugung
dauer nach der Instandsetzung. Abbildung 2
verdeutlicht die Notwendigkeit von Inspekti-
onen (Bauzustandsanalyse) zur Feststellung zungsgrenze der trinkwasserberührten Ober- Abb. 1: Schädigungsprozesse
des Ist-Zustands und der vorhandenen Rest- flächen. Damit die Oberflächen reinig- und an der trinkwasserberührten
Oberfläche
nutzungsdauer. Durch den Planer müssen die desinfizierbar sind, stellt das Regelwerk Anfor-
Abnutzungsgrenze (Mindest-Soll-Zustand), derungen an eine feste, glatte und porenfreie
der richtige Zeitpunkt für eine Instandsetzung Oberfläche [2, 3]. Dies veranlasste die Stadt-
und – in Abstimmung mit dem Bauherrn – die werke Duisburg AG – auch im Hinblick auf die
weitere planmäßige Restnutzungsdauer fest- lange ununterbrochene Betriebsdauer von über
gelegt werden. 60 Jahren – eine Bauzustandsanalyse und ein
Instandsetzungskonzept von erfahrenen Pla-
Die im ersten Bauabschnitt sanierten Wasser- nern und Sachverständigen durchführen zu
kammern stammen aus dem Jahr 1952 und wa- lassen. Dabei wurde rasch deutlich, dass erheb- Abb. 2: Instandsetzungszyklus
ren bis zur Instandsetzung damit über 60 Jahre licher Sanierungsbedarf bestand. und Lebensdauer
ununterbrochen in Betrieb (Abb. 3). Eine für
die Planung grundlegende Problematik bestand
Bauteilzustand
darin, dass die Ausführung der Behälterkam- Ende der geplanten
mern nach der damaligen DIN 1045 in der Fas- Nutzungsdauer
Inspektion
sung von 1943 erfolgte und zu diesem Zeit- Bau-Ist
Planungsvorgabe
punkt auch keine Regelwerke, z. B. zur Bau-
werksabdichtung oder zu Anforderungen an
die Werkstoffe im Kontakt mit Trinkwasser,
vorhanden waren. So musste bei der Planung Abnutzungsgrenze
Mindest-Soll-Zustand
und der Ausführung der Sanierung eine Viel-
Quelle: Breitbach in Anlehnung an [1]
zahl von früheren Details auf den heutigen Re-
gelwerksstand überführt werden. Mit Überra- tN ti,1 ti,2 Standzeit
schungen ist immer dann zu rechnen, wenn die Neubau Inspektion
vorhandene Restnutzungsdauer Dtvorh
Bausubstanz freigelegt und hygienisch bedenk-
liche Materialien vorgefunden werden. planmäßige Restnutzungsdauer Dtplan
Bauzustandsanalyse Abb. 3: Grundriss der beiden
Betriebsdauer 64 Jahre Wasserkammern mit
Quelle: Stadtwerke Duisburg AG
Nach routinemäßigen Reinigungsarbeiten in Stützenraster und Leitwänden
Baujahr 1952
den beiden älteren Wasserkammern 1 und 2 der
Trinkwasserhochbehälteranlage Försterberg
kam es im Jahr 2013 zu Problemen bei der Des-
infektion und der Wiederinbetriebnahme – ein DIN 1045 (4/1943)
deutliches Zeichen für das Erreichen der Abnut-
energie | wasser-praxis 11/2020 15TECHNIK
den DVGW-Arbeitsblättern W 300-1 [2] und
W 300-3 [4] genügen.
Um die formulierten Sanierungsziele errei-
Quelle: Sebastian Hof
chen zu können, war zunächst eine umfas-
sende Bauzustandsanalyse zur Ermittlung des
Ist-Zustandes der jeweiligen Wasserkammern,
der angeschlossenen Betriebsgebäude und des
Abb. 4: Frühere Klemmflanschkonstruktion mit Elastomerbändern aus dem Jahr 1952
Behältergeländes erforderlich. Im Bereich der
Gebäude und Kammern sind neben der Kon-
struktion und der Bausubstanz auch die tech-
nische Ausrüstung, die bauphysikalischen
Bedingungen sowie die betrieblichen Belan-
ge im Hinblick auf Arbeitssicherheit und In-
spektionsmöglichkeit zu prüfen. Weiterhin
ist auch die Prüfung der Außenanlage Be-
standteil der Ist-Zustandsermittlung. Speziell
werden hier Zuwegungen, Platzverhältnisse,
Quelle: Prof. Dr.-Ing. Manfred Breitbach
Gefährdungen von Bauwerksabdichtungen
durch Bepflanzungen und der Objektschutz
betrachtet.
Die entsprechende Ermittlung des Ist-Zustan-
des hat in allen Bereichen Defizite im Hinblick
auf das Regelwerk in unterschiedlichen Aus-
prägungen gezeigt. Vor allem die Wasserkam-
Abb. 5: Klemmflansch Aufgrund der Komplexität der Behälteranlage mern einschließlich des Betriebsgebäudes aus
fugenkreuz am Boden
mit Sieken mit insgesamt fünf Wasserkammern aus un- dem Jahr 1952 wiesen deutliche bauliche wie
terschiedlichen Bauzeiten mussten von Be- auch betriebliche Mängel auf: So entsprach
ginn an alle Wasserkammern in die Betrach- z. B. das Betriebsgebäude in keiner Weise mehr
tung einbezogen werden. Die Kunst bestand dem heutigen Standard. Aus betrieblicher und
darin, unter Berücksichtigung der betriebli- aus bautechnischer Sicht wiederum waren
chen Anforderungen (Versorgungssicherheit derart gravierende Mängel vorhanden, dass
und logistische Situation des Betriebsgeländes) relativ früh ein Ersatzneubau beschlossen
die technischen und wirtschaftlichen Abläufe wurde. Für eine Kammergröße von 12.500 m³
(Reihenfolge der Instandsetzungsmaßnah- war die Dimensionierung des Betriebsgebäu-
men) so zu planen, dass eine schrittweise In- des deutlich zu klein ausgefallen, um hier eine
standsetzung möglich war. Am Ende ergab sich einfache Bedienbarkeit und Zugänglichkeit
aus diesen Erfordernissen eine Gesamtdauer der Armaturen und Bedieneinrichtungen zu
der Sanierung der Behälteranlage von etwa ermöglichen.
zehn Jahren. Infolge der langwierigen Sanie-
rungsabläufe verlängerte sich für einzelne Die beiden Wasserkammern aus dem Jahr
Wasserkammern die weitere Betriebsdauer, 1952 zeigten nach der langen Betriebszeit von
sodass auch hierfür entsprechende Planungen über 60 Jahren entsprechende Abnutzungser-
angestellt werden mussten. scheinungen. Die rein belassenen Stahlbeton
oberflächen beispielsweise waren durch
Die notwendige technische, wirtschaftliche hydrolytische Schädigungsprozesse deutlich
und betriebliche Variantenbetrachtung er- und tiefgreifend angegriffen. Der an der Ober-
gab, dass eine Neubaulösung bzw. Teilneu- fläche erfolgte Abtrag hatte großflächig zu
bauten in diesem Fall nicht zielführend wa- einer „waschbetonartigen“ Struktur geführt,
ren. Daher war das Ziel und die Planungsvor- aus der sich betriebliche und hygienische Be-
gabe der Stadtwerke Duisburg AG die Wieder- einträchtigungen ergaben. Im Rahmen der
herstellung aller Wasserkammern nach dem Bauzustandsanalyse sind in diesem Zusam-
derzeitigen Stand des DVGW-Regelwerks. menhang Strahlversuche durchgeführt wor-
Danach sollte nach der Instandsetzung eine den, um den Aufwand und den Erfolg für eine
Wasserkammer allen Anforderungen nach folgende Sanierung abschätzen zu können.
16 energie | wasser-praxis 11/2020Weiterhin war in den Kammern jeweils eine Bauwerks
teilung in vier Teile durch eine aufwendige Fugenkon-
struktion vorhanden (Abb. 4 & 5). Die Fugen bestanden in Kooperation mit den
Stadtwerken Neumünster
aus einer massiven, in regelmäßigen Abständen ver-
schraubten Eisenlaschenkonstruktion mit einer finger-
MODU-Standrohr
dicken elastischen Dehneinlage. Neben hygienischen
Beeinträchtigungen waren hier vor allem Undichtig-
keiten zu verzeichnen. Eine Abdichtungsebene in der
Konstruktion, wie sie in [2] gefordert wird, war hinge-
gen nicht vorhanden.
Die neue Standrohr-Lösung für
Auch im Bereich der in den Kammern halbhoch ausge-
führten Leitwände aus Ziegelmauerwerk war eine hy-
mehr Hygiene mit wenig Aufwand
gienische Beeinträchtigung durch die Ansammlung
von stagnierendem Wasser in Hohlräumen der Verfu-
� Spülen und Versorgen durch nur
gung nicht auszuschließen. ein Standrohr
� einfacher Wechsel der Spül- oder
Zur Überprüfung der Außenabdichtung der Wasserkam-
Versorgungsköpfe durch das
mern führten die Projektverantwortlichen mehrere Schür-
fe aus, um den Aufbau und den Zustand klären zu können. 1/2
Kamlock-System
Auch hier zeigten sich Mängel, sodass schnell die Entschei-
dung über eine komplette Erneuerung der Außenabdich-
tung gefallen ist.
Wilhelm Ewe GmbH
Neben den optischen Bewertungen war im Rahmen der
Untersuchung auch eine umfangreiche Ermittlung von
Bauwerksdaten durchgeführt worden, um eine Einschät-
zung über die Dauerhaftigkeit der Betonbauteile abgeben
zu können. Hier erfolgte ein Vergleich der ermittelten
Daten mit den jeweiligen Expositionen (siehe XTWB
gemäß W 300-1), welche auf das Bauwerk einwirken. Die
Anforderungen an die Dauerhaftigkeit waren bei dem
festgestellten Ist-Zustand nicht mehr gegeben, wodurch
eine umfangreiche Ertüchtigung der Stahlbetonbautei-
le erforderlich wurde.
An dem neueren Teil der Anlage aus dem Jahr 1964 konnten
ähnliche Mängel in den Wasserkammern festgestellt wer-
den. Da hier in einigen Fällen jedoch bereits Instandhal-
tungsmaßnahmen durchgeführt worden waren, war die
Schadensausprägung noch nicht so fortgeschritten wie in
den älteren Wasserkammern. Auch hier besteht jedoch
Sanierungsbedarf, welcher nach erfolgter Sanierung der
älteren Wasserkammern abgearbeitet werden soll.
Qualitätssichtungs- und I nstandsetzungskonzept
nach dem Regelwerk
Bei der Instandhaltung älterer Trinkwasserbehälter
spielen auch der Normungsstand zum Erbauungszeit-
raum für die Trinkwasserspeicherung, die Konstruk-
tion sowie die Abdichtung (Fugen, Auskleidungen und
äußere Bauwerksabdichtung) eine entscheidende
Rolle. Der aktuelle Normungsstand wird durch das
DVGW-Arbeitsblatt W 300-ff und die DIN EN 1992-1-1
(Eurocode) [5, 6] markiert. Im DVGW-Arbeitsblatt
energie | wasser-praxis 11/2020
www.ewe-armaturen.de 17TECHNIK
Folgerichtig war zunächst eine Variantenbe-
trachtung zwischen einer Neubaulösung und
den im DVGW-Arbeitsblatt W 300-3 geregel-
Anforderungen des Bauherrn/Betriebs ten Instandsetzungs- und Auskleidungsprin-
zipien erforderlich. Aufgrund der Vorplanun-
gen wurde hierbei sehr schnell deutlich, dass
Rückschlüsse aus der eine Neubaulösung – neben den erhöhten
Bauzustandsanalyse
Kosten – auch aufgrund der schwierigen Lage
Versorgungsunternehmen der Anlage (mitten im Wald ohne Lager- und
Instandsetzungsplan auf der Grundlage Ausgleichsflächen), der begrenzten Zuwe-
des Regelwerks gung (gering belastbare Brücke (Belastungs-
klasse 30, zugelassen für 30 t) und der beeng-
+ Qualifikationsanforderungen ten Möglichkeiten auf dem Betriebsgelände
Materialien/Verfahren nicht zielführend war.
Die zum Erbauungszeitraum maßgebliche Norm
Qualifikationsanforderungen
sachkundiger Experte Fachplaner für die Stahlbetonkonstruktion DIN 1045 wurde
im Jahr 1943 veröffentlicht, die weiterentwickel-
Quelle: Stadtwerke Duisburg AG
te Folgeversion erschien erst 1959. Dies bedeutet,
Qualifikationsanforderungen
dass die Wasserkammern von einem sehr weit
Fachunternehmen
zurückliegenden Stand der Bautechnik auf den
heutigen Stand angepasst werden mussten. Die
Entscheidungsfindungen und die optimalen Lö-
sungswege sind nicht in einfachen Planungs-
schritten zu generieren. Hierzu wurde durch den
Abb. 6: QM-Team zur W 300-3 [4] wird aber in Kapitel 5 Folgendes Auftraggeber ein QM-Team installiert (Abb. 6),
Steuerung von Planungs
gefordert: „Mit einer Instandsetzung sollte das die verschiedenen Interessen des Betreibers
anforderungen und Abläufen
nicht der „Altzustand“ der Behälteranlage (Wasserspeicherung, Wasserverteilung, Einkauf)
wiederhergestellt, sondern ein Zustand ge- zusammengeführt und insbesondere die erfor-
schaffen werden, der den Anforderungen an derlichen Qualifikationsanforderungen an die
das DVGW-Arbeitsblatt W 300-1 entspricht. Planung, die Bauausführung und die Werkstoffe
Es ist daher nach Abwägung aller Kriterien zu präzisiert hat. Das QM-Team war auch für die
prüfen, ob ein Neubau einer Instandsetzung/ Steuerung der notwendigen ausführungsbeglei-
Verbesserung vorzuziehen ist.“ tenden Planungen und Ergänzungen während
der gesamten Bauphase mit verantwortlich. Denn
bei den meisten Instandsetzungsaufgaben in der
Tabelle 1: Anforderungen des aktuellen Regelwerks an eine Wasserkammer treten unangenehme Überra-
Wasserkammer schungen (wie z. B. Fehler in der Baukonstruktion
Kriterium Verweis im Regelwerk oder kontaminierte Baustoffe) erst während der
1 Untergrundvorbereitung in voller Gänze zutage.
wasserundurchlässiges Bauwerk; W 300-1, Abschnitt 8
allgemeine Anforderungen W 300-1, Abschnitt 10.2
DAfStb-Richtlinie wasserundurchlässige Damit der Abgleich zwischen der vorhande-
Bauwerke aus Beton – Beanspruchungs nen Bausubstanz und den Anforderungen an
klasse 1; Nutzungsklasse B das Regelwerk gelingen kann, müssen die zu
2 wasserundurchlässiges Bauwerk; W 300-1, Abschnitt 8 berücksichtigenden und im konkreten Fall
Anforderungen an den Beton W 300-4, Abschnitt 6 zutreffenden Anforderungen ermittelt wer-
(Expositionsklasse XTWB) den. Tabelle 1 gibt eine grobe Übersicht für
3 wasserundurchlässiges Bauwerk; W 300-1, Abschnitt 8 die dabei zu beachtenden Aspekte.
Anforderungen an Bewehrung
und Rissbreitenbeschränkung Ausführungsplanung nach dem Regelwerk
4 wasserundurchlässiges Bauwerk; W 300-1, Abschnitt 8
Anforderungen an Fugen Bereits im Rahmen der Bauzustandsanalyse
wurde ein Instandsetzungskonzept erstellt,
Quelle: die Autoren
5 Dichtigkeit der Wasserkammer W 300-1, Abschnitt 8
welches nach der Einbindung der QM-Teams
von innen und von außen W 300-3, Tabelle 3
nochmals auf dem Prüfstand stand. Dabei wur-
6 trinkwasserberührte Oberfläche W 300-1, Abschnitt 8
den verschiedene Möglichkeiten diskutiert und
18 energie | wasser-praxis 11/2020Sie können auch lesen
