Zentrale Enthärtung. Inhalt. Kurze Zusammenfassung: ISI (Fraunhofer) / TZW - Enthärtungsstudie (2004) *

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Walther Böhme
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Enthärtungsstudie (2004) * Aktuelles * im Auftrag von:

1 Zentrale Enthärtung Ökologische und ökonomische Aspekte (2004) Inhalt Kurze Zusammenfassung: ISI (Fraunhofer) / TZW - Enthärtungsstudie (2004) * Aktuelles * im Auftrag von: Innovationsfond der badenova AG & Co. KG, Freiburg Deutsches Kupferinstitut, Düsseldorf DVGW

Motivation einer Enthärtung Kalkablagerungen Tensidbedarf Energiebedarf

Armaturen) Härte Geldbeutel Umwelt Korrosion [.

Randbedingungen? Zentrale oder dezentrale Enthärtung?

2 Motivation einer Enthärtung Kalkablagerungen Tensidbedarf Energiebedarf (Warmwasserbereitung) Komfort (Reinigung, Wartung) Lebensdauer (Geräte, Armaturen) Härte Geldbeutel Umwelt Korrosion [...] Ziel der Studie: Entscheidungshilfe Wann lohnt sich eine Enthärtung? Randbedingungen? Zentrale oder dezentrale Enthärtung? Ökonomische und ökologische Vor- und Nachteile? Kosten aus der Sicht der Wasserversorger und der Verbraucher?

.. Randbedingungen für r die Verfahrensauswahl Wasserbedarf / Wasserdargebot Wasserbeschaffenheit ( Nebenziele)

3 Technische Möglichkeiten M einer Härteverminderung Fällungsverfahren Membranverfahren Entcarbonisierung (Ca, Mg, SäurekapazitS urekapazität) t) + Teilentsalzung (u.a. Nitrat, Sulfat, Chlorid) Ionenaustausch (u.a. CARIX)... Randbedingungen für r die Verfahrensauswahl Wasserbedarf / Wasserdargebot Wasserbeschaffenheit ( Nebenziele) Anlagenbestand / Infrastruktur Abwasser-, Rückstandsentsorgung ( Genehmigung) Zielhärte / Verbraucherwunsch Kosten Einsparpotenziale Umweltaspekte...

4 Umweltaspekte Vor- und Nachteile der einzelnen Verfahren gegenüber der Lieferung von nicht-enthärtetem Wasser: Treibhauseffekt Versauerung Eutrophierung Photooxidantienbildung Ökotoxizität (Waschmittel, Kupfer) Stoffstrommodell (UMBERTO) Bilanzraum Rohstoffe Energie, Chemikalien, Wasch- u. Reinigungsmittel Abwasser- entsorgung Wasser- versorgung Haushalte Roh- wasser Enthärtung -Bau -Betrieb Wassernutzung -Erwärmung -Reinigungs -Waschprozesse Abwasser -Ableitung -Behandlung gereinigtes Ab- wasser Emissionen, Abfälle Nicht berücksichtigt: Wassergewinnung, Wasserverteilung

5 Normierte Wirkungsindikatoren der Verfahren (bezogen auf die Durchschnittsbelastung eines Bürgers im Jahr) Wirkungskategorien W irkungskategorie Lärm 4% Einzelindikatoren 40% W irkungskategorie Ökotoxizität keine Enthärtung CARIX Nanofiltration SEK / NaOH Ionenaust. (dezentral) 3% 2% 30% 20% 1% 10% 4% Transportleistung 0% Treibhauspotenzial Versauerungspotenzial Eutrophierungspotenzial Photooxidantienbildungspot. Kupfer- Emissionen LAS- Emissionen Kostenabschätzung tzung (zentrale Enthärtung) Investitionskosten Anlagentechnik Abschreibung Betriebskosten Energie Betriebsmittel Personal Gesamtkosten Nicht berücksichtigt Planung, Nebenziele, Gebäude,..

6 Investitionskosten (Anlagentechnik ohne Gebäude) Investitionskosten, /(m³/d) Daten: The International Desalination & Water Reuse Quartely, 1999 DOW-Chemicals, WABAG, D. Stetter (1998) bestehende Anlagen CARIX Nanofiltration SEK Durchsatz, m³/d Gesamtkosten (zentrale Enthärtung, ohne Gebäude) 0,5 NF mit Abw. CARIX Gesamtkosten in /m³ 0,4 0,3 0,2 0,1 Abwasserentsorgung NF SEK Durchsatz in m³/d

Fazit (zentrale Enthärtung) Gesamtkosten Verfahrenstechnik: 0,1 bis 0,5 /m³ Kosteneinsparpotenziale pro Person und 2004 Jahr bei Nutzung weicheren

Gesamteinsparung p.a. 26,25 Einsparung pro m³ 0,53 (Wasserverbrauch: 50 m³/a) Einsparung pro Person bei Ausserbetriebnahme einer 43,53 dezentralen

7 Fazit (zentrale Enthärtung) Gesamtkosten Verfahrenstechnik: 0,1 bis 0,5 /m³ Kosteneinsparpotenziale pro Person und 2004 Jahr bei Nutzung weicheren Trinkwassers Wasch- und Reinigungsmittel 6,99 Regeneriersalz (Spülmaschine) 0,49 Energie-/Wasserverbrauch 3,28 Wartung (Warmwasser) 15,49 Gesamteinsparung p.a. 26,25 Einsparung pro m³ 0,53 (Wasserverbrauch: 50 m³/a) Einsparung pro Person bei Ausserbetriebnahme einer 43,53 dezentralen Enthärtung (0,87 /m³) (Ionenaustauscher) Hochbehälter Quellen (26 dh) Tiefbrunnen (10 dh, Fe, Mn) Eichstetten am Kaiserstuhl (3.200 EW) Wasserbedarf: ca m³/a

8 Spezifische Kosten in /m³ 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Kosten (Härteverminderung/Eichstetten) Gebäude Personal Wartung, Verbrauch Energie Abschreibung (Technik) Trinkwasser: m³/am Zielhärte rte: 10 dh 0 Enteisenung-/ Entmanganung CARIX Nanofiltration (Tiefbrunnen) (Quellen) ISI-Befragung (Frühjahr 2003) "Wären Sie bereit für ein Wasser mit geringerer Härte 10-20% mehr als derzeit zu bezahlen?" 25% nein ja Bürgerentscheid (Juli 2004) "Sind Sie dafür, dass... künftig... das weiche Wasser aus dem Tiefbrunnen genutzt werden soll?" 75% 62% nein ja 38%

ISI / TZW-Studie: Fazit der Studie Bei einer zentralen Enthärtung ergeben sich ökologische und ökonomische Vorteile Ortsspezifische Randbedingungen haben auf die Verfahrenswahl einen entscheidenden

9 ISI / TZW-Studie: Fazit der Studie Bei einer zentralen Enthärtung ergeben sich ökologische und ökonomische Vorteile Ortsspezifische Randbedingungen haben auf die Verfahrenswahl einen entscheidenden Einfluss (Machbarkeitsstudie / Verbraucherbefragung / Pilotierung) Der Betrieb einer zentralen Enthärtung erfordert in der Regel einen gewissen verfahrenstechnischen Aufwand (Infrastruktur, Personal)

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