Trinkwasserbehälter Planung, Bau, Betrieb, Instandhaltung Dr. Stefan Herb Ref. 94 Wasserversorgungsanlagen, Wasseraufbereitung

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1 Trinkwasserbehälter Planung, Bau, Betrieb, Instandhaltung Dr. Stefan Herb Ref. 94 Wasserversorgungsanlagen, Wasseraufbereitung

2 Inhalt 1. Einführung 2. Planung und Bau Regelwerke für die Errichtung und Betreibung Bautechnische Anforderungen Betriebliche Anforderungen Bauarten Baumaterialien, Hilfsstoffe etc. Probleme mit falsch eingesetzten Baumaterialien Inbetriebnahme (auch nach Maßnahmen der Instandhaltung) Be- und Entlüftung 3. Betrieb Zugang, Kontrollmöglichkeiten 4. Instandhaltung Kontrolle und Reinigung Instandsetzung 2

3 1. Einführung TrinkwV Allgemeine Anforderungen "Wasser für den menschlichen Gebrauch muss frei von Krankheitserregern, genusstauglich und rein sein. Dieses Erfordernis gilt als erfüllt, wenn bei der Wassergewinnung, der Wasseraufbereitung und der Verteilung die allgemein anerkannten Regeln der Technik eingehalten werden und das Wasser für den menschlichen Gebrauch den Anforderungen der 5-7 entspricht." 3

4 TrinkwV Besondere Anforderungen "Für die Neuerrichtung oder die Instandhaltung von Anlagen für die Aufbereitung oder die Verteilung von Wasser für den menschlichen Gebrauch dürfen nur Werkstoffe und Materialien verwendet werden, die in Kontakt mit Wasser Stoffe nicht in solchen Konzentrationen abgeben, die höher sind als nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik unvermeidbar, oder den ( ) Schutz der menschlichen Gesundheit unmittelbar oder mittelbar mindern, oder den Geruch oder Geschmack des Wassers verändern; ( )" 4

5 TrinkwV Besondere Anforderungen "Für die Neuerrichtung oder die Instandhaltung von Anlagen für die Aufbereitung oder die Verteilung von Wasser für den menschlichen "Die Anforderung Gebrauch dürfen des Satzes nur Werkstoffe 1 gilt als und Materialien erfüllt, verwendet wenn bei werden, Planung, die Bau in Kontakt und mit Wasser Stoffe nicht Betrieb in solchen der Anlagen Konzentrationen mindestens abgeben, die die höher allgemein anerkannten Regeln der sind als nach Technik den eingehalten allgemein anerkannten werden." Regeln der Technik unvermeidbar, oder den ( ) Schutz der menschlichen Gesundheit unmittelbar oder mittelbar mindern, oder den Geruch oder Geschmack des Wassers verändern; ( )" 5

6 2. Planung und Bau Technische Regeln Trinkwasserspeicherung (TRWS) DVGW W 311 (alt) Planung und Bau von Trinkwasserbehältern Europäische Norm DIN EN 1508 Anforderungen an Systeme und Bestandteile der Wasserspeicherung DVGW W 312 Wasserbehälter Maßnahmen zur Instandsetzung + DVGW W 315 (alt) = Bau von Wassertürmen DVGW W 318 (alt) Wasserbehälter Kontrolle und Reinigung DVGW W 319 Reinigungsmittel für Trinkwasserbehälter Nationale Umsetzung im DVGW-Regelwerk TRWS Technische Regeln Wasserspeicherung W 300 (neu) + W W 319 6

7 DVGW Arbeitsblatt W 300 Aufgaben der Trinkwasserbehälter: Abdecken von Verbrauchsspitzen bzw. Ausgleich von Verbrauchsschwankungen, Überbrückung betriebsbedingter Stillstandszeiten bei der Wasserförderung, Reserve bei Störfällen Stabilisieren des Versorgungsdruckes Ev. Feuerlöschreserve Dabei: Schutz und Erhalt der Trinkwasserbeschaffenheit durch hohe Anforderungen an die Qualität von Bauteilen und Systemen einschließlich des Betriebs und der Instandhaltung 7

8 Bauarten Wasserturm (Erd-)Hochbehälter Tiefbehälter 8

9 Lage bezüglich des Versorgungsnetzes Durchlaufbehälter Gegenbehälter Entscheidungskriterien, z.b.: - Topographie - Wassererneuerung - Druckschwankungen - Versorgungssicherheit - Fließwege Zentralbehälter 9

10 Richtwerte für Nutzinhalt und Löschwasservorrat in Trinkwasserbehältern (DVGW-Arbeitsblatt W 300) 10

11 DVGW Arbeitsblatt W 300: Betriebliche Anforderungen an Trinkwasserbehälter (Auswahl) ( ) Einwandfreie Wasserbeschaffenheit gewährleisten Lüftungseinrichtung mit geeigneten Filtern Be- und Entlüftung nicht direkt über der Wasseroberfläche Kein Einfall von Tageslicht Kurze Verweilzeiten des Wassers, ausreichende Umwälzung und Vermischung des Wassers Gut erreichbar und zugänglich für Reinigungs- und Instandhaltungsmaßnahmen Probenahme am Zu- und Ablauf muss möglich sein Wasseroberfläche sollte weitgehend einsehbar sein 11

12 DVGW-Arbeitsblatt W 300: Regelbauart Stahlbetonbehälter ohne zusätzliche Auskleidung der Wasserkammern Schematischer Aufbau eines Trinkwasserbehälters Schematischer Schnitt durch einen Trinkwasserbehälter 12

13 DVGW-Arbeitsblatt W 300: Bautechnische Anforderungen an Trinkwasserbehälter (Auswahl) ( ) Geringe Unterhaltskosten Glatte, porenarme Oberflächen, auch an der Decke (Vergrößerung der Deckenoberfläche, Tropfnasen etc. nicht notwendig), z.b. durch entsprechende wasserabführende Schalungen erreichbar Materialien entsprechend DVGW W 347 (zementgebundene Baustoffe) bzw. KTW-Empfehlungen (Kunststoffe) und DVGW Arbeitsblatt W 270 (mikrobiologische Anforderungen), Ausnahme: Reiner Beton bzw. Zementmörtel 13

14 Probleme mit Materialien Die meisten Schadensfälle bei neu errichteten Behältern entstehen durch für den Trinkwasserbereich ungeeignete: Organische Verpressmaterialien Biologisch abbaubare Trennmittel Organische Dichtungsmaterialien "Vor-Ort-Modifizierung" von (zugelassenen) Materialien 14

15 Verpressmaterialien 15

21 Verschließen von Schalungsankern 21

22 Dichtungsmaterialien 22

23 Dichtungsmaterialien 23

24 "Vor-Ort-Modifizierung" von Baustoffen Biofilmbildung auf einem auf der Baustelle modifiziertem Zementmörtelspritzwurf 24

25 Dichtungsmaterialien Biofilmbildung auf der Dichtung einer Edelstahldrucktür 25

26 DVGW Arbeitsblatt W 347 Trennmittel "Die Herstellung von Betonflächen im Innern von Trinkwasserbehältern muss mit Schalungen erfolgen, die ohne den Einsatz von Trennmitteln auskommen (trennmittelfreie Schalungen, entwässernde Schalungen). Sollen in bestimmten Fällen Schalungen eingesetzt werden, für die Bauhilfsstoffe /Trennmittel / Schalöle notwendig sind, ist dies gesondert mit dem Auftraggeber abzustimmen." 26

27 Trennmittel, biologisch abbaubar Biofilmbildung auf einem nachträglich eingeschalten Wandabschnitt im Bereich einer Dehnungsfuge zwischen zwei Betonierabschnitten, verursacht durch biologisch abbaubare Trennmittel 27

28 Trennmittel, biologisch abbaubar Pilzwachstum an Mikrorissen einer mineralischen Beschichtung, verursacht durch biologisch abbaubare Trennmittel auf der darunter liegenden Betonoberfläche Ansicht der Unterseite der Beschichtung 28

29 DVGW Arbeitsblatt W 347 Trennmittel "Die Herstellung von Betonflächen im Innern von Trinkwasserbehältern muss mit Schalungen erfolgen, die ohne den Einsatz von Trennmitteln auskommen (trennmittelfreie Schalungen, entwässernde Schalungen). Sollen in bestimmten Fällen Schalungen eingesetzt werden, für die Bauhilfsstoffe /Trennmittel / Schalöle notwendig sind, ist dies gesondert mit dem Auftraggeber abzustimmen. Ausgeschalte Flächen, die diese Stoffe noch aufweisen, dürfen mit dem Trinkwasser (und / oder möglichen Tropf-/Kondenswasser) nicht in Kontakt kommen. In solchen Fällen ist es erforderlich, durch weitergehende Maßnahmen, wie z. B. Reinigungsmaßnahmen, den Bauhilfsstoff zu entfernen oder durch das Aufbringen einer mindestens 10 mm dicken Schicht eines nach DVGW- Arbeitsblatt W 347 positiv geprüften Mörtels nach DVGW- Arbeitsblatt W 300 oder einer anderen qualifizierten Technik eine Sperrschicht zwischen der ausgeschalten Betonfläche und dem Wasser herzustellen." 29

30 Baumaterialien, Hilfsstoffe etc. Ausschließliche Verwendung von Materialien, welche die Trinkwasserqualität nicht nachteilig beeinträchtigen Auch bei Trenn- und Verpressmittel: Einsatz nur mit Prüfzeugnissen nach den KTW-Leitlinie und DVGW Arbeitsblatt W 270 KTW-Leitlinie: Hygienische Beurteilung von organischen Baustoffen beim Kontakt mit Wasser DVGW-Arbeitsblatt W 347: Hygienische Anforderungen an zementgebundene Werkstoffe im Trinkwasserbereich (s.a. Positivliste im Anhang) DVGW-Arbeitsblatt W 270 (zusätzlich zu KTW bzw. W 347): Vermehrung von Mikroorganismen auf Materialien im Trinkwasserbereich Beschichtungsleitlinie: Hygienische Beurteilung von organischen Beschichtungen im Kontakt mit Trinkwasser (z.b. Epoxidharze, Polyurethane) 30

31 Erstinbetriebnahme bzw. Inbetriebnahme nach umfangreicheren Instandsetzungsmaßnahmen Freigabe eines Trinkwasserbehälters nach Beprobung des eingefüllten Wassers, ggf. zusätzliche Proben von anderen Bauteilen, z.b. Rohren; Betriebsbereitschaft prüfen 31

32 Erstinbetriebnahme bzw. Inbetriebnahme nach umfangreicheren Instandsetzungsmaßnahmen Freigabe eines Trinkwasserbehälters nach Beprobung des eingefüllten Wassers, ggf. zusätzliche Proben von anderen Bauteilen, z.b. Rohren; Betriebsbereitschaft prüfen In den ersten Wochen nach Errichtung oder Sanierung eines Trinkwasserbehälters: Engmaschige mikrobiologische Beprobung zum Erkennen einer Aufkeimung, z.b. verursacht durch den Einsatz ungeeigneter Materialien 32

33 Erstinbetriebnahme bzw. Inbetriebnahme nach umfangreicheren Instandsetzungsmaßnahmen Freigabe eines Trinkwasserbehälters nach Beprobung des eingefüllten Wassers, ggf. zusätzliche Proben von anderen Bauteilen, z.b. Rohren; Betriebsbereitschaft prüfen In den ersten Wochen nach Errichtung oder Sanierung eines Trinkwasserbehälters: Engmaschige mikrobiologische Beprobung zum Erkennen einer Aufkeimung, z.b. verursacht durch den Einsatz ungeeigneter Materialien Bei Auftreten von hygienischen Problemen: Ursachenforschung Intensive Reinigung Bei erfolgloser Reinigung: Entfernung der oberen Betonschicht, Aufbringen einer ausreichend dicken Mörtelschicht 33

34 Edelstahlbehälter Frei stehende Edelstahlbehälter Seit mehreren Jahren vermehrt Bau von Trinkwasserbehältern aus Edelstahl Investitions- und Betriebskosten beachten Hohe Zähigkeit, keine Risse oder Formveränderungen Leichte Kontrolle der Dichtheit Material hygienisch einwandfrei - keine Freisetzung relevanter Metallionen, hohe Korrosionsbeständigkeit, keimabweisend Glatte Oberfläche keine Ablagerungen, leichte Reinigung Auskleidung von Stahlbetonbehältern 34

35 Edelstahlbehälter Bilder aus gwf 7-8/2009 bzw. 35

36 Be- und Entlüftung: Lüftungsöffnung sind für Druckausgleich bei schwankendem Wasserspielgel Natürliche oder künstliche Be- und Entlüftung Ausreichend große, stets funktionsfähige Öffnungen Schutz vor dem Eindringen von Fremdstoffen z. B. Insekten, Pollen, Stäube, Flüssigkeiten durch entsprechende Filtereinrichtungen. Auswahl der Filterklasse [siehe DIN EN 779] je nach Luftbelastung. Akklimatisierung der Zuluft zur Vermeidung übermäßiger Tauwasserbildung in der Wasserkammer 36

37 Be- und Entlüftung: 37

38 Zugang und Kontrollmöglichkeiten Zugang ist stets einzuschränken und zu kontrollieren Sicherheit auch hinsichtlich Terrorakten, Vandalismus etc. Umzäunung des Bauwerks (min. 1,80 m hoch) Regelmäßige Kontrolle unbesetzter Trinkwasserbehälter Objektschutz: Einbruchhemmende Türen, Anbringen von Bewegungsmeldern, Kameraüberwachung, Alarmsirenen, Arbeitssicherheit: Insbesondere auf Radonexposition achten Schutzkleidung zur alleinigen Nutzung im Trinkwasserbehälter 38

39 4. Instandhaltung Instandhaltung = Wartung, Inspektion, Instandsetzung/Verbesserung Wartung Bewahrung des Soll Zustands Inspektion Feststellung des Ist-Zustands Instandsetzung Wiederherstellen des Soll-Zustands/ ggf. Verbesserung des Zustands Führen eines Betriebshandbuchs (Behälterbuch) 39

40 Kontrolle und Reinigung Voraussetzung für einen störungsfreien Betrieb Bauliche, hygienische und betriebliche Kontrollen sind vor, während und bei regelmäßiger Wartung durchzuführen Protokolle müssen angefertigt werden I.d.R. einmal jährlich Kontrolle und Entscheidung, ob eine Reinigung nötig ist 40

41 Reinigung W 300, W 319, W 291 Mechanische Reinigung (Abspritzen mit Wasser, Behandlung mit Schrubbern, Bürsten etc.) in der Regel ausreichend Fest anhaftende, hygienisch unbedenkliche Beläge (z.b. Kalk, Fe, Mn) müssen nicht zwingend entfernt werden Chemische Reinigungsmittel nur im begründeten Ausnahmefall, dabei Kenntnis der Art der Beläge notwendig Einsatz der Reinigungsmittel Minimierungsgebot Wegen der Gefahr einer Wiederverkeimung: Organische Inhaltsstoffe (meist org. Säuren) vermeiden 41

42 Desinfektion vor Inbetriebnahme I.d.R. mit Wasserstoffperoxid, Chlor oder Chlordioxid, siehe DVGW-Arbeitsblatt W 291 Kriterien zur Auswahl des Desinfektionsmittels: Z.B. Personenschutz, schutz, Handhabung, Lagerbeständigkeit Festlegen von Konzentration und Einwirkzeit (!), dabei Wasserqualität beachten Abspritzen der Innenflächen mit dem Desinfektionsmittel, einwirken lassen, mit Trinkwasser abspülen Spülwasser schadlos entsorgen: Ggf. neutralisieren, einleiten unter Beachtung WHG (Oberflächengewässer) bzw. Entwässerungssatzung (Kanal) 42

43 Instandsetzung Umfangreiche Instandsetzungsmaßnahmen meist aufgrund von Schäden an den wasserberührten Innenflächen der Wasserkammern Möglichkeiten der Instandsetzung Mineralisch (Zementputze) Edelstahl PE-Hartkunststoffauskleidung Kunststofffolien Kunststoffbeschichtungen Fliesen ( ) 43

44 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit 44