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30. Juni 2023

Erhöhte Wassertemperaturen

Untersuchungen zu den Ursachen erhöhter Wassertemperaturen im Trinkwassernetz und Identifizierung von Gegenmaßnahmen (W 201904)
Wasserversorgung in deutschen Haushalten; © Foto: Shutterstock, Natalia Lebedinskaia
Forschungsprojekt
Projektbeschreibung

Projektlaufzeit: 08.2019 - 06.2023

Projektstatus: abgeschlossen

Förderkennzeichen: W 201904

In dem Vorhaben Erhöhte Wassertemperaturen werden die komplexen Prozesse der Erwärmung des Trinkwassers untersucht, um so die zukünftige Entwicklung zu prognostizieren und daraus Handlungsfelder wie Netzbetrieb, Netzplanung, Regelsetzung und Öffentlichkeitsarbeit abzuleiten.

Ziele und Methodik

Ziel des Vorhabens war es, die komplexen Prozesse der Erwärmung des Trinkwassers zu entschlüsseln und die zukünftige Entwicklung zu prognostizieren, so dass Konsequenzen für Handlungsfelder wie Netzbetrieb, Netzplanung, Regelsetzung und Öffentlichkeitsarbeit abgeleitet werden können. Folgende Schritte waren Bestandteil des Projekts:

  • Durch eine flächendeckende Umfrage bei DVGW-Mitgliedsunternehmen wurden die Erfahrungen der Branche mit erhöhten Wassertemperaturen aufgearbeitet. Ebenso wurde geprüft, welchen Einfluss verschiedene Faktoren, wie zum Beispiel geografische Lage, Rohwassersituation, Struktur des Versorgungsgebietes oder Bodenverhältnisse, auf die Wassertemperatur haben.
  • Um herauszufinden, bei welchen Randbedingungen grundsätzlich mit erhöhten Wassertemperaturen im Versorgungssystem zu rechnen ist, wurde auch eine Recherche der entsprechenden Fachliteratur durchgeführt. 
  • Mithilfe eines Messprogramms bei Wasserversorgern wurden reale Temperaturprofile erfasst.
  • Basierend auf einem bereits existieren Ansatz wurden Trinkwassertemperaturverläufe im Trinkwasserrohrnetz simuliert.
  • In sieben Wasserversorgungsgebieten in Deutschland und der Schweiz wurden Messstandorte eingerichtet, um die Bodentemperaturschwankungen zu erfassen.
  • Abschließend wurden Maßnahmen ermittelt, mit denen sich die Erhöhung von Wassertemperatur begrenzen lässt.

 

Hintergrund

Erhöhte Wassertemperaturen im Trinkwassernetz sind für Wasserversorgungsunternehmen bereits heute eine große Herausforderung. Dies betrifft genauso rechtliche Aspekte wie die Kommunikation mit dem Kunden aufgrund von Beschwerden über warmes Wasser oder der Diskussion mit dem Bereich Fernwärme. Zunehmend steigt das Interesse an einer Identifizierung von wirkungsvollen Gegenmaßnahmen.

Zwar darf laut Regelwerk im Kaltwasser eine Temperatur von 25 °C, nach maximal 30 Sekunden nach Öffnen der Entnahmestelle, nicht überschritten werden. Seit mehreren Jahren weisen Versorgungsunternehmen jedoch darauf hin, dass an manchen Stellen im Rohrnetz die Trinkwassertemperatur anhaltend über 25 °C liegt. Hieraus ergibt sich eine Diskrepanz zwischen Regelwerk und Praxisrealität. Mit einer Verschärfung der Relevanz dieser Thematik ist somit zu rechnen.

Das Ziel des Forschungsprojektes war es, basierend auf umfangreichen Untersuchungen, Grundlagen für verschiedene Handlungsfelder zum Umgang mit der Problematik hoher Wassertemperaturen im Verteilungssystem zu erarbeiten. Dies betrifft zum Beispiel die Kommunikation, die Weiterentwicklung des DVGW-Regelwerkes sowie die Ableitung von Strategien zur Beherrschung der Problematik.

 

Ergebnisse
Satellitendaten ermöglichen die Ermittlung von Wärmezonen und Erwärmungsrisiko in einem Trinkwasserleitungsnetz © DVGW / TZW

Zu Beginn des Projekts wurden Wasserversorger zu erhöhten Temperaturen in ihren Trinkwasserrohrnetzen befragt. Dies hat gezeigt, dass Werte von über 25 °C vorkommen und auch zu Kundenreklamationen führen können. Die Messungen in den Trinkwasserrohrnetzen haben bestätigt, dass insbesondere in den Sommermonaten die Wassertemperatur zunimmt. Die höchsten Werte wurden in Stichleitungen und stagnierenden Netzbereichen registriert. Das Maximum lag bei 30 °C.

Ebenso wurden im Projekt Bodenmessungen durchgeführt. Mit Bodentemperatursonden konnten die Prozesse der Erwärmung des Bodens in unterschiedlichen Tiefen identifiziert werden. Während die Oberflächentemperatur wesentlich durch die Lufttemperatur, Sonneneinstrahlung und Oberflächenbeschaffenheit bestimmt sind, findet mit zunehmender Tiefe eine Dämpfung des Wärmeeintrags über die Oberfläche statt. An sonnigen Standorten mit befestigter Oberfläche lagen die Bodentemperaturen in einer Tiefe zwischen einem und 1,5 Metern bei über 25 °C.

Ergänzend zu den Messungen wurde ein numerisches Bodenmodell zur Berechnung der Bodentemperaturentwicklung entwickelt. Ein einfacher Ansatz zur Abschätzung des Erwärmungsrisikos im Trinkwasserrohrnetz ist unter anderem die Verwendung von Satellitendaten.

 

Ansprechpartner
Bei Fragen zum Forschungsprojekt wenden Sie sich bitte an folgenden Ansprechpartner
Dr. Mathis Keller
Hauptgeschäftsstelle / Technologie und Innovationsmanagement
Telefon+49 228 91 88-727
Forschung zum Thema Netzbetrieb Wasser