Kooperation zwischen Forschung und Praxis eine Erfolgsgeschichte? Eawag-Infotag 2008 Inhalt der Präsentation:, Strategische Ausrichtung 3 Fallbeispiele der Kooperation Fazit aus Sicht der Erich Mück Dr. Ing., Direktor Ein Unternehmen der Finanzdepartement Präsidialdepartement Polizeidepartement Gesundheits- und Umweltdepartement Schul- und Sportdepartement Tiefbau- und Entsorgungsdepartement Departement der Industriellen Betriebe Stadtrat Andres Türler Hochbaudepartement Sozialdepartement ewz VBZ 2 12. September 2008 1
Auftrag der Die Versorgung der Stadt mit Trink und Löschwasser in ausreichender Menge von einwandfreier Qualität mit genügendem Druck so kostengünstig wie möglich 285 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter stellen dies sicher 3 Organigramm Zürich Direktion Öffentlichkeitsarbeit Personal Beauftragter QSU Qualität / Sicherheit / Umwelt Projekt und Bau Qualitätsüberwachung Betrieb u. Unterhalt Finanzen Bau Chemie Anlagenbetrieb Rechnungswesen Leitungsbau Spurenstoffe Elektrotechnik Kundendienst Anlagenbau Biologie Unterhalt/Werkstatt Informatik Haustechnik Quellen / Brunnen Kataster Netzdienst 4 12. September 2008 2
Integriertes Management-System Zertifizierungen: - Qualität -Umwelt - Arbeitssicherheit - Zählermanagement - Labor (Akkredidiert) 5 Vier Wasserwerke: Kapazität 500`000 m3/d Quellwasserwerk Sihlbrugg Seewasserwerk Lengg Seewasserwerk Moos Grundwasserwerk Hardhof 6 12. September 2008 3
Versorgungsgebiet (komplett) - 370 000 EinwohnerInnen 67 Gemeinden (teilweise) - 430 000 EinwohnerInnen - 660 km 2 Versorgungsgebiet Oberweningefelden Bülach dangen Bachs Hoch- Rorbas Wiesen- Dättlikon Niederweningen Schöfflisach Höri Bachen- Embrach Elsau Neer- Pfungen dorf Winterthur Elgg Schleinikoglatt Winkel Embrach Niederbülach Ober- Steinmaur Regensberg Lufingen Brütten Boppelsen Oberglatt Schlatt Dielsdorf Otelfingen Niederhasldorf Nürens- Buchs Kloten Kyburg Zell Würenlos Bassersdorf Dänikon Regensdorf Rümlang Lindau Turbenthal Hüttikon Opfikon- Weisslingen Killwangen Oetwil Dällikon Glattbrugg Dietlikon Effretikon berg Illnau- Wild- a.d.l. Weiningen Geroldswil Untereng- Brüttisellen Wangen- Spreitenbach Oberengstringen Russikon Wila Wallisellen stringen Dietikon Dübendorf Volketswil Sternenberg Bergdietikon Schlieren Schwerzenbach Fehraltorf Zürich Bauma Widen Urdorf Rudolfstetten- Pfäffikon Uitikon Fällanden Greifen Eggenwil Hittnau Friedlisberg -see Uster Berikon Birmensdorf Seegräben Zufikon Zollikon Bäretswil Oberwil- Wettswil Aesch Zumikon Lieli a.a. Maur Islisberg Stallikon Kilchberg Küsnacht Mönch- Wetzikon Unterlunkhofen Arni Bonstetten Rüschli- Adliswil Oberlunkhofen altorf Gossau Erlenbach Hinwil Hedingen kon Jonen Herrliberg Egg Affoltern Thalwil Aeugst Meilen Grüningen Dürnten Ottenbach a.a. Langnau a.a. Uetikon a.a. Oberrieden Oetwil a.s. a.s. Bubikon Rüti Obfelden Mettmenstetten a.a. Horgen dorf Hombrechtikon Hausen Männe- Rifferswil Stäfa Maschwanden Kappel a.a. Wädenswil Knonau Hirzel Cham Richterswil Steinhausen Wollerau Baar Neuheim Schönenberg Hünenberg Menzingen Hütten Zug 7 Spannungsfeld: Zu teuer nicht sicher genug Verschmutzungen (Altlasten, Hochwasser) Rückstände im Trinkwasser (Medikamente, Chemikalien) Sicherheit (Sabotage) Versorgungssicherheit (Klimawandel) Unsauberes Hahnenwasser (Hausinstallationen) Verbrauchsrückgang (hohe Fixkosten) Gebührendiskussionen (Preisüberwacher, Politik, Presse) Unternehmensform (Privatisierung, Ausgliederung, Zusammenschluss) 8 12. September 2008 4
Strategische Ausrichtung (Auszug) Kundenorientierung (Betreiber, Analytik, Beratung) Kompetenzzentrum (aktuelles Wissen als Betreiber) Erschwingliches Allgemeingut (Kosten-Nutzen) Kernkompetenzen (Projektierung, Unterhalt, Analytik) Kommunikation (Spurenstoffe) Produktion (naturnahe Verfahren, kein Netzschutz) Qualitätssicherung (HACCP, Labor, Online, Biosensoren) 9 Der angestrebte Weg der WVZ Kooperation mit Forschung und Industrie Projektteam mit allen Partnern Intensive fachliche Begleitung Lösungen gemeinsam iterativ erarbeiten Offener Wissenstransfer im Projekt Nutzen für alle Beteiligte 10 12. September 2008 5
3 Fallbeispiele der Zusammenarbeit 1. Oxidative Leistung von Ozon in der Aufbereitung 2. Schnellmethode zur Bestimmung der Wiederverkeimungsrate 3. Beurteilungsgrundlagen für neue Aufbereitungskette für Seewasser 11 1. Oxidative Leistung von Ozon in der Aufbereitung Vorozonung ph-korrektur Schnellfilter Zwischenozonung Langsamfilter Zu den Reservoiren Zürichsee Frage: Rohwasserpumpwerk Aktivkohlefilter Filtratpumpwerk Reinwasserreservoir und Pumpwerk Wie gross ist die oxidative und desinfizierende Wirkung von Ozon in unseren Reaktoren (Hydraulik im Reaktor, Reaktionskinetik) Herausforderung: Laborexperimente, Entwicklung eines Modells, Versuche in den Werkanlagen, Messungen durch beide Partner 12 12. September 2008 6
1. Oxidative Leistung von Ozon in der Aufbereitung ph-einstellung Vorozonung Schnellfiltration Zwischenozonung Langsam Sandfiltration Zürichsee Rel. Abbau 1 0.8 0.6 0.4 MTBE 0.2 0 Benzotriazol Kreise = modellierte Werte für die Ozonung 13 1. Oxidative Leistung von Ozon in der Aufbereitung Zürichsee Projektdaten: ph-einstellung Kosten für Vorozonung Postdoc der Eawag für 7 Jahre (CHF 400`000), 7 Jahre 10-15 % Arbeitszeit Schnellfiltration eines Mitarbeiters Langsam Zwischenozonung Erfolg: Sandfiltration Die WVZ kann heute die Inaktivierung von Organismen resp. den Abbau von Spurenstoffen mit bekannten Inaktivierungs- resp. Abbaukonstanten in den Werkanlagen bestimmen. 1 Aktivkohlefiltration Aktivkohlefiltration Rel. Abbau 0.8 0.6 0.4 MTBE 0.2 0 Benzotriazol Kreise = modellierte Werte für die Ozonung 14 12. September 2008 7
2. Bestimmung der Wiederverkeimungsrate Frage: Wie kann der Gehalt an leicht verfügbarem Kohlenstoff, eine wichtige Voraussetzung bei der Verteilung von Trinkwasser ohne Netzschutz, schnell gemessen werden? Herausforderung: Bei der Entwicklung der neuen Methoden stehen ökonomische Aspekte und Praxistauglichkeit im Vordergrund 15 2. Bestimmung der Wiederverkeimungsrate Projektdaten: - Kosten für Postdoc der Eawag für 2 Jahre (CHF 150`000); - 2 Jahre 10-15 % Arbeitszeit eines Mitarbeiters - CHF 30 000 für eigene Analysen Erfolg: -2 neue, sehr schnelle und sensitive mikrobiologische Methoden, (AOC, Gesamtzellzahl) - bei der WVZ eingeführt, im täglichen Einsatz Advantages of using flow cytometry Cells Sample Total cell count in < 15 minutes Up to 1000 cells/second counted Completely automatable Counts live and dead cells Detects all bacteria, also those which can not be cultured 16 12. September 2008 8
3. Beurteilungskriterien für eine neue Aufbereitungskette für Seewasser Frage: - Eignen sich Membranen für die Qualitätsvorgaben der WVZ? - welche Verfahrensketten sind möglich? Herausforderung: - Interessen von 3 Partnern koordinieren (WVZ, Eawag, Wabag) - gemeinsames Programm entwickeln - entsprechende Anlage bauen - komplexe Fragestellungen erfordern vernetztes Wissen - grosser Zeitdruck, viele Projekte - Integration in Produktionsbetrieb mit sehr hohen Sicherheitsanforderungen und engen Vorgaben 17 3. Beurteilungskriterien für eine neue Aufbereitungskette für Seewasser Projektdaten: - WVZ: in 2 Jahren 400 Arbeitstage verteilt auf 6 Personen - Bau und Betrieb der Pilotanlage: CHF 1,2 Mio. - Analytik: CHF 200`000 - Wabag: 30% Arbeitskraft, verteilt auf 2 Personen Erfolge bisher: - Methoden zur Charakterisierung der Aktivkohle entwickelt (AOC, ATP, NOM, Zellzahlen) - Ozoneintrag mit statischen Mischern erfolgreich getestet - berechnete Leistung des Ozonreaktors analytisch bestätigt - Verständnis des Membranfoulings wurde verbessert - Grundlagen für andere Verfahrensketten vorhanden 18 12. September 2008 9
Fazit: Erfolgsfaktoren einer Kooperation Klar formulierte Fragestellungen Gegenseitige Kenntnisse in den Bereichen der Partner Zustimmung aller Partner zu den Projektzielen Häufige gemeinsame Besprechungen mit Protokoll Akzeptanz anderer Meinungen und Ideen sowie Vertrauen Ausreichende Planung der finanziellen und personellen Mittel Freiräume für unvorhergesehene Entwicklungen Toleranz der verschiedenen Arbeitsweisen und Kulturen (Wissenschaft Industrie Betreiber) 19 Kooperation zwischen Forschung und Praxis eine Erfolgsgeschichte? Ja, eindeutig! Problemlösungen Wissenszuwachs für WVZ und Mitarbeiter Vernetzung Attraktivität als Arbeitgeber 12. September 2008 10
Herzlichen Dank allen Beteiligten! Wabag: Arnold Gmünder (Geschäftsführung) EAWAG: Prof. Urs von Gunten : Dr. Ulrich Bosshart (Qualitätssicherung) Dr. Hans-Peter Kaiser (Chemie) Dr. Oliver Köster (Biologie) Alexander Betschart (Anlagenbau) 21 12. September 2008 11