gwf Wasser | Abwasser 05 2025
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In der Wasserwirtschaft spielen Analytikmethoden und Digitalisierung eine zentrale Rolle für den nachhaltigen Umgang mit Wasserressourcen. Analytikmethoden dienen dazu, die Qualität von Wasser zu überwachen und Schadstoffe frühzeitig zu erkennen. Hierzu zählen klassische Laboranalysen, zunehmend auch sensorbasierte Echtzeitmessungen, die Parameter wie pH-Wert, Leitfähigkeit oder Trübung direkt vor Ort erfassen können. Die Digitalisierung erweitert diese Möglichkeiten erheblich: Durch die Integration von Sensoren, Datenplattformen und KI-gestützten Auswertungsverfahren lassen sich große Datenmengen automatisiert erfassen, analysieren und interpretieren.
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Unsere Top-Themen
…mit Slavko Velickov
Die Digitalisierung der Wasserwirtschaft schreitet voran und damit steigt auch die Zahl der Daten, die gesammelt, analysiert und bestmöglich genutzt werden müssen. Der Einsatz von künstlicher Intelligenz erscheint also als logischer, nächster Schritt für Betreiber von Wasserwerken, Kläranlagen und Trinkwasser- und Kanalnetzen. Welche Möglichkeiten digitale Zwillinge sowie Analyse- und Vorhersagemodelle auf der Basis von KI tatsächlich bieten, lässt sich anhand von erfolgreichen Umsetzungen verdeutlichen. Über solche Projekte und die damit erzielten Ergebnisse sprachen wir mit Dr. Slavko Velickov, Global Water Industry Sales Director bei Bentley Systems.
Fokus-Fachberichte
Einfluss der Nachweismethodik auf die Befundhäufigkeit von Legionellen
Erreger in Trinkwassersystemen, insbesondere Legionellen, stellen ein relevantes Gesundheitsrisiko dar. Zur Gewährleistung der Trinkwasserhygiene gelten kulturbasierte Verfahren nach wie vor als Goldstandard, da auf deren Basis langjährige Erfahrungswerte und sicherheitsorientierte Schwellenwerte etabliert wurden. Gleichzeitig gewinnen molekularbiologische Verfahren wie die quantitative PCR (qPCR) zunehmend an Bedeutung, da sie eine schnellere und sensitivere Erkennung ermöglichen, insbesondere von VBNC-Zellen (viable but non-culturable), die mit klassischen Methoden nicht erfassbar sind. Beide Nachweisverfahren liefern unterschiedliche Ergebnisse und Bewertungsgrundlagen, was eine direkte Vergleichbarkeit erschwert. Methodische Änderungen in der Kultivierung – wie geänderte Nährmedien oder Bewertungssysteme – beeinflussen zusätzlich die Nachweisraten und erfordern eine differenzierte Interpretation. Der Einsatz von qPCR zeigt zwar eine hohe Sensitivität, jedoch keine direkte Korrelation zu kulturbasierten Ergebnissen, wodurch die gesundheitliche Relevanz der Nachweise schwer abschätzbar bleibt. Die strategische Kombination beider Verfahren bietet die Möglichkeit, ein effektiveres, risikoorientiertes Monitoring- und Managementsystem zu entwickeln. Nur durch ein solches integratives Vorgehen lassen sich Legionellen-bedingte Gefahren frühzeitig erkennen und präventiv Maßnahmen zum Gesundheitsschutz einleiten.
Abwasseranalytik mit ICP-MS?
Sensitive und robuste Messungen im Ultraspurenbereich
Die steigenden Anforderungen der Abwasserverordnung in Bezug auf die Grenzwerte bestimmter Schwermetalle erfordern höchst sensitive Messtechniken. Gleichzeitig gilt es, die Anforderungen aktuell gültiger Normen sicher umzusetzen. Die Matrixtoleranz der ICP-MS-Technik erlaubt es, mit entsprechender Messmethode, auch Abwasserproben sicher messen zu können. Wie dies möglich ist, wird in diesem Artikel aufgezeigt.
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Fachberichte
Vergleich von Monitoringkonzepten zur Erfassung von Spurenstoffkonzentrationen und -frachten in Fließgewässern
Im Rahmen der vorgestellten Arbeit wurde untersucht, ob sich die Ergebnisse verschiedener Monitoringansätze hinsichtlich der Abschätzung der durchschnittlichen und maximalen Jahreskonzentrationen von Spurenstoffen in Flüssen und damit der Einhaltung von Umweltqualitätsnormen bzw. der Erhebung jährlicher Frachten signifikant unterscheiden. In einem einjährigen Programm wurden drei Beprobungsmethoden an zwei Standorten im Einzugsgebiet der Wulka verglichen. Die Messstelle am Hauptfluss Wulka zeichnet sich durch ein stark landwirtschaftlich geprägtes Einzugsgebiet und einen erheblichen Einfluss durch kommunale Kläranlagen aus. Das Einzugsgebiet der zweiten Messstelle am Zubringer Nodbach ist ebenfalls landwirtschaftlich geprägt, hat jedoch keine Einleitungen von einer Kläranlage. In 14-tägigen Abständen wurden Stichproben entnommen, während sowohl zeit- als auch volumenproportionale Mischproben über 14 Tage mit zwei parallellaufenden automatischen, gekühlten Probenehmern gesammelt wurden. Untersucht wurden vier Stoffgruppen: Metalle, Arzneimittel, Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) sowie Pestizide.
Wasserwiedergewinnung für die Industrie
Leistungsbewertung von UF-, u-t UF- und NF-Membranen am Standort Kalundborg
Der hohe Anteil an biotechnologischen Abwässern, die in der Kläranlage Kalundborg, Dänemark, behandelt werden, war eine besondere Herausforderung für die Aufbereitung mit Membranen zur Wasserwiederverwendung. Kritisch für Membranprozesse galten der hohe Gehalt an organischen Stoffen sowie hohe Konzentrationen von Kalzium, Bikarbonat und Sulfat. Daher wurde eine neuartige ultra-dichte Ultrafiltrationsmembran (u-t UF) entwickelt und vor Ort im Pilotmaßstab getestet. Zum Vergleich wurden eine konventionelle UF und eine offene Nanofiltration (NF) pilotiert. Ziel war es, die beste Vorbehandlungsoption für die Umkehrosmose (RO) zu finden, um Fouling und Scaling zu reduzieren und zweckmäßiges Wasser zu produzieren, z. B. für die Kühlung.