ZENTRALE TEILENTHÄRTUNG DES TRINKWASSERS MITTELHARDT - Dr.-Ing. Sebastian Hesse (Bürgerinfo, März 2019)

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ZENTRALE TEILENTHÄRTUNG DES TRINKWASSERS MITTELHARDT - Dr.-Ing. Sebastian Hesse (Bürgerinfo, März 2019)
ZENTRALE TEILENTHÄRTUNG
DES TRINKWASSERS
MITTELHARDT

Dr.-Ing. Sebastian Hesse (Bürgerinfo, März 2019)
ZENTRALE TEILENTHÄRTUNG DES TRINKWASSERS MITTELHARDT - Dr.-Ing. Sebastian Hesse (Bürgerinfo, März 2019)
TECHNOLOGIEZENTRUM WASSER (TZW)

 Fachzentrum der
  Wasserversorgung -
  Wissenschaftlicher
  Partner von
  Versorgungsunternehmen,
  Kommunen und
  Behörden

 unabhängige und gemeinnützige Einrichtung des
  DVGW (Deutsche Vereinigung des Gas- und
  Wasserfaches e.V.)
ZENTRALE TEILENTHÄRTUNG DES TRINKWASSERS MITTELHARDT - Dr.-Ing. Sebastian Hesse (Bürgerinfo, März 2019)
AGENDA

„ Das Trinkwasser ist doch OK,
warum dann enthärten?“

 Beweggründe
 Nutzen
 Zuhause oder lieber im Wasserwerk
 Aufwand

      Sachliche Diskussionsgrundlage
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HARTES WASSER….

                                                                                           https://www.haushaltswiki.de

                                                                                                                          https://www.startpage.com

https://www.startpage.com

                                                            https://s9-eu5.startpage.com

                              https://www.4qua.de

  https://www.frag-mutti.de                                                                                                         https://www.aquavital.at

                                                    https://www.acalawasserfilter.de
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ENTHÄRTUNG:
 AUS DER SICHT DES VERBRAUCHERS

     Kalkablagerungen                          Foto: TZW

Chemikalienbedarf

Lebensdauer von Geräten

Korrosion (Hausinstallation)

Wartungsmehraufwand
                                  Härte
           Kosten & Komfort
                               … individuell
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KESSELSTEINBILDUNG
                         300
                                    Ausgefällte Kalkmenge
                         250
Ausgefällte Kalkmenge,

                         200
     mg/L CaCO 3

                                                                                   6,3
                                                   Hydrogencarbonat in mmol/L
                         150
                                                                            5,4
                         100
                                                            3,2                                       Foto: TZW

                         50                         3,9
                                             2,7
                                   1,4
                                                              2,1
                          0
                               0         5                10         15              20          25
                                                          Härte, °dH
                                                                             derzeit
                                                                          (19°dH / 5,4 mmol/L)

                                         Zielbereich
                                         („weich“, 8 °dH)
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IST WEICHES TRINKWASSER KORROSIV ?

pH-Wert
           Geringere Metalllöslichkeit
  8

„weich“
                             Höhere Metalllöslichkeit

  7
                        „hart“       Härte

* Anforderung TrinkwV
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ENTHÄRTUNG / KUPFERABGABE

                                 nicht
                                 enthärtet

                               enthärtet

Aus W. Nissing, Kurs 6, DVGW
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ENTHÄRTUNG / SCHWERMETALLBELASTUNG

Schwermetallgehalt im
Klärschlamm der
Kläranlage Heppenheim
             1400
                                                                         ab hier
                                                  1200                   Enthärtung
                                Gehalt in mg/kg
                                                  1000

                                                  800                                                         Zink
                                                  600                                                         Kupfer

                                                  400

                                                  200

                                                    0
                                                    1988    1989              1990              1991   1992     1993
                                                                                      Jahr
Kreilinger, W. (1998): Erfahrungsbericht Wasserwerk Heppenheim, in: WAR 1998 (a.a.O.), S. 185-196
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GESUNDHEITSASPEKT
          Zucker                                                             Zucker

              Pils                                                Trinkwasser
                                                                       Trinkwasser
          Fleisch                                                     Mineralwasser

Trinkwasser
     Trinkwasser                                                               Apfel
        Kartoffeln
                               Calcium *                                        Pils            Magnesium *
    Mineralwasser
                               (Richtwert: 1.000 mg/d)                   Bockwurst              (Richtwert: 330 mg/d)
      Vollkornbrot                                                            Milch
           Möhre                                                            Tomate
         Hühnerei                                                           Fleisch

        Sardellen                                                         Brötchen
            Milch                                                           Erbsen
           Spinat                                                           Banane
         Grünkohl                                                            Spinat
           Nüsse                                                      Kartoffelchips
                                                    www.google.                                           www.google.
             Brie                                                       Vollkornbrot
          Edamer                                                       Haferflocken
      Emmentaler                                                      Cashewkerne

                     0   250    500   750   1.000 1.250                                0        100        200          300
                         Calciumgehalt in mg/100g                                          Magnesiumgehalt in mg/100g

*Quelle: DGE (2000)
EINSPARUNG VON WASCHMITTEL
Fraunhoferstudie 2004
Anzahl der Waschgänge:
    Cleverle        42 / Person/a
    Weißkragen    127 / Person/a

Bsp. Cleverle / normal / 3 €/kg:

 hart:      165 mL= 140    g
              17,60 €/a/Person

 weich:        95 mL= 80 g
                10,- €/a/Person
                                     http://imageshack.us/photo/my-images/816/img00072.jpg/

Einsparung: > 7,60 €/a/Person (+ Weichspüler…)
AUSWIRKUNGEN „HART -> WEICH“
                      „Pulver“   „Taps“

https://www.test.de
                                  http://apfelhausbaum-familie.blogspot.com

                                                        https://www.welt.de
KOSTENEINSPARUNG / VERBRAUCHER

Härteverringerung von „hart“ auf „weich“
                                      Angaben in
gerundete Angaben
                                    € pro Person/a
Wasch- und Reinigungsmittel              8,00
Regeneriersalz (Spülmaschine)            0,50
Energie-/Mehrwasserverbrauch             3,00
Wartung (Warmwasser)                     15,50
Gesamteinsparung p.a.                    27,00
Einsparung pro m³
                                      0,54 (€/m³)
(Wasserbedarf: 50 m³/a/Person)

Quelle: TZW, Fraunhofer 2004
INDIVIDUELL MÖGLICHE EINSPARUNGEN
                            Längere Lebensdauer
   Wasserfilter             (Kaffeemaschine,
Invest.: 20,- € / 2,- €/a   Wasserkocher, Armaturen,
Kartuschen: 60,- €/a        Bügeleisen,..)
                            bspw. 10,- €/a
Perlator
Ø 2,- €/a      zusätzlich…20 €/a/Pers…1 €/m³…
                                              Brause, Duschabzieher
                                                    Invest.: 3,- €/a
Toilettenspüler
                                                    1x 5 Jahre
Invest.: 3,- €/a
1x 10 Jahre                 http://www.badische-zeitung.de

      Wasserboiler          Diverse Zusätze
                            (Weichspüler, Shampoo)
      Invest.: 5,- €/a
      1x 10 Jahre            bspw. 5,- €/a
KOSTEN DER DEZENTRALEN ENTHÄRTUNG
                  *Quelle: TZW, Fraunhofer 2004

50 m³/Pers./a*
Investition                     2.000 €
Abschreibung
                               0,9 €/m³
(45 €/Person/a)
Betrieb                        33 €/P/a
(Salz, Wartung, Strom,
Wasser)                        0,7 €/m³
Aufwand pro
                               1,6 €/m³
Person
Kochsalz (ca. 0,45 kg/m³)
Energie/Wasser, Wartung (1x pro Jahr)

Austauscherharze können verkeimen
            Bitte regelmäßige WARTUNGEN !!
DEZENTRAL / IONENAUSTAUSCH

         Ca 2+                              2   Na +

(Kalk = CaCO3)

  CO32-                 www.google.

   Das Gegen-Ion (CO32-) bleibt        Enthärtung
2   Na +
REGENERIERSALZBEDARF // BEISPIEL
  Annahmen:
   Trinkwasserbedarf: 1 Mio. m³/a // 20.000 EW // Härte 21 °dH
  Spülmaschine:
         ∆Härte: 2,5 mol/m³ // Spülwassermenge: 5 L/Person/d //
         Anwendung, 80 % der Haushalte:
         20.000 EW x 5L x 365 x 80% x 2,5 mol/m³ x 2 x 2 x 58 g/mol ≈ 17 t / Jahr

  Dezentrale Enthärtung (Ionenaustausch):
         ∆Härte: 2 mol/m³, Anwendung: 25 % der Haushalte
         1 Mio.m³/a x 25% x 2 mol/m³ x 2 x 2 x 58 g/mol ≈ 116 t / Jahr

        -> Summe Regeneriersalzbedarf :
                                                                                                                                                           5-6 t (24 Ladungen)
                 133 Tonnen /Jahr                                                                                                                             650 km (20 g/m²)

https://s14-eu5.ixquick.com/cgi-bin/serveimage?url=http%3A%2F%2Ft0.gstatic.com%2Fimages%3Fq%3Dtbn%3AANd9GcQ0Y5iRmjIxRQ0HqS-t_D198BbfE9-G7Id7vfKwUsxGOaESIbzo&sp=c0690fbd5f9699c052e1afd425da50b6&anticache=460932
ÖKOLOGISCHER ASPEKT

    Wasserwerk
                       Kalk
                                                 Kläranlage
                                                               Salz
                                  + Waschmittel,
                                  Entkalter, Salz,
                                  Verpackung, Transport

 Zentrale Enthärtung

     Wasserwerk                                   Kläranlage   Salz
                           Kalk
                                  +Waschmittel
                                  Entkalker, Salz,
                                  Verpackung, Transport
               Kalk

Quelle: TZW, Fraunhofer 2004
REGIONALE REALISIERUNGEN (rechtsrheinisch)
WW                   Verfahren              Inbetriebnahme
Weingarten           CARIX                  2002
Heidelsheim          CARIX / Membranf.      2006 / 2019
Achern               SEC / NaOH             2008
Förch                Membranfiltration      2009
Bühl / Balzhofen     Membranfiltration      2010
Rastatt              SEC / Kalkmilch        2010
Bühl / Landmatt      Membranfiltration      2011
Rheinmünster         Membranfiltration      2012
Rebland              Membranfiltration      2013
Bruchsal             Membranfiltration      2013
Rheinau/Kehl         Membranfiltration      2014
Sasbach              Membranfiltration      2017
Sinzheim/Baden       Membranfiltration      2017
Kraichbach/Forst     Membranfitration       2018
Baden-Baden          Membranfiltration      2018
Karlsdorf-Neuhardt   Membranfiltration      2020?

Dagegen entschieden: Karlsruhe, Ettlingen, Rheinstetten, …
MEMBRANFILTRATION / PRINZIP

                         Verschnitt

                                       Permeat     „weich“
            Salze

„hart“
                                      Konzentrat
  „+ Druck“ (6-12 bar)                  (20%)
  „+ Antiscalant“
MEMBRANFILTRATION / PRINZIP
                   Verschnitt

                                 Permeat       „weich“
         Salze

„hart“
         „Druck“ (7-10 bar)
         „+ Antiscalant“            Konzentrat
                              (~15 % bezogen auf die
                                Trinkwassermenge)
KONZENTRATABLEITUNG

                     ~ 1 km

            ~ 2 km
ENTHÄRTUNG / KOSTENVERGLEICH

KOSTEN:
 Zentrale Enthärtung (ohne Sanierungen):
   …0,6… €/m³
 Ionenaustausch im Keller:
  z.B. 0,9 €/m³ Invest. + 0,7 €/m³ Betrieb/Wartung
   (> 1,6 €/m³ …)

Ø EINSPARUNGEN:
 0,5 €/m³ (27 €/Person/Jahr)
  + individuelle Einsparungen
   (… 1 €/m³ …)
FAZIT
Eine zentrale Enthärtung des Trinkwassers …
 … ist eine KOMFORTMASSNAHME mit einigen
  individuellen ökonomischen Vorteilen
  (Ø-Mindesteinsparungen: 0,5 €/m³ ++)

 … erscheint ökologisch sinnvoll (deutlich geringerer
  Chemikalien und Salzbedarf, …Natrium…)
 … bedeutet den Wegfall teurer dezentraler Maßnahmen,
  die Verantwortung bleibt beim Profi (Trinkwasser!)
 … bedeutet einen Zusatzaufwand - die Kosten sind
  gemeinschaftlich zu tragen
 … mittels Umkehrosmose ist an den Standorten
  Blankenloch und Friedrichstal realisierbar
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