31. Oktober 2021
Projektlaufzeit: 07.2018 - 10.2021
Projektstatus: abgeschlossen
Förderkennzeichen: W 201712
Das Projekt wird durchgeführt von:
Gesamtziel des Forschungsprojekts Spitzenverbrauch war die Anpassung der Spitzenfaktoren und Kennwerte für die Planung von Anlagen der Wasserversorgung. Dabei sollten neue Aspekte wie Klimawandel und Demografie berücksichtigt werden.
Das Forschungsprojekt wurde von 19 Wasserversorgungsunternehmen unterstützt, wobei Daten abgefragter Kennwerte sowie Zeitreihen übergeben wurden. Die beteiligten Wasserversorger stammten aus geografisch unterschiedlichen Regionen in Deutschland und varierten in Größe und Versorgungsstruktur (z.B. Fernwasserversorger, städtische oder ländliche Versorgungstruktur). In die Auswertung flossen insbesondere die demografische Situation bzw. deren Veränderungen, Klima- und Wettersituation sowie die Zusammensetzung der Abnehmerstruktur (Industrie, Haushalte, Landwirtschaft) ein.
Insgesamt wurden für die Praxis wesentliche Grundlagen für einen effizienten und wirtschaftlichen Betrieb von Versorgungsanlagen erarbeitet, die Aussagen zum zukünftigen Management von Wasserverteilungsanlagen unter Berücksichtigung der spezifischen vorliegenden Randbedingungen ermöglichen.
Hohe Qualität, ausreichende Menge und entsprechender Druck – und das zu jeder Zeit. Das sind die Kernziele einer zuverlässigen Trinkwasserversorgung. Um sowohl diese Bedingungen als auch den wirtschaftlichen Betrieb zu garantieren, muss ein Versorgungsunternehmen eine Trinkwasseranlage richtig konzipieren und bemessen. Hierfür werden sogenannte Spitzenfaktoren herangezogen. Entscheidend für die Berechnungen ist unter anderem der maximale Wasserbedarf – oder Spitzenverbrauch – und dessen Entwicklung über einen längeren Zeitraum. Dieser hat gegenüber früheren Messungen jedoch abgenommen. Hinzu kommen der demografische sowie der klimatische Wandel.
Noch ist ungeklärt, inwieweit sich die Veränderungen auf eine kostenoptimierte Bewirtschaftung von Anlagen der Wasserinfrastruktur, wie Haupt- und Transportleitungen, Pumpstationen, Druckerhöhungsanlagen und Wasserspeicher, auswirken. Zudem liegen zu den Parametern Spitzenverbrauch und Spitzenfaktoren noch keine umfassenden Langzeitbetrachtungen vor, die allgemeingültige Aussagen ermöglichen. Ziel des Forschungsprojekts Spitzenverbrauch war es, diese Lücke zu schließen und die Spitzenfaktoren anzupassen, um so Rückschlüsse auf das zukünftige Management von Wasserverteilungsanlagen zu ziehen.
Unter Beteiligung von 19 Wasserversorgungsunternehmen wurden Daten aus unterschiedlichen Regionen in Deutschland zusammengetragen. Die Auswertung hat ergeben, dass die Funktionskurven, mit denen aktuell der Tages- und Stundenspitzenfaktor ermittelt wird (siehe DVGW-Arbeitsblatt W 410), anhand der Einwohnerzahl tendenziell zu einer Überschätzung des Spitzenverbrauchs führen. Nichtsdestotrotz können die Formeln als Dimensionierungshilfe dienen, sofern dem Unternehmen keine eigenen Daten vorliegen. Einen allgemeingültigen Berechnungsansatz unter Berücksichtigung weiterer Einflussfaktoren wie Temperatur, Niederschlag und Struktur des Versorgungsgebietes zu ermitteln, gestaltete sich jedoch schwierig aufgrund der starken Varianz zwischen den Versorgungsgebieten. Dafür sei eine solide Datengrundlage mit ausreichend Informationen zur Infrastruktur notwendig. Denn mit datengetriebenen Modelle, so die Autoren, sind Prognosen von mittleren und Spitzenbedarfswerten mit geringen Abweichungen und eine Bewertung der Einflussfaktoren möglich.
Der Forschungsbericht ist in Kürze als Bestandteil ausgewählter Abonnements des DVGW-Regelwerk Online Plus erhältlich. Als Nicht-Abonnent können Sie Forschungsberichte als PDF kostenpflichtig über das DVGW-Regelwerk Online Plus beziehen.
Exklusiv für DVGW-Mitglieder steht die Kurzfassung unter MEIN DVGW zur Verfügung.
