Praxisorientierte Wasserforschung im DVGW
Praxisorientierte Forschung für eine sichere Wasserversorgung
Die DVGW-Wasserforschung gliedert sich in drei thematischen Bereiche, die für die Wasserversorgung in Zukunft relevant sein werden: Wasserqualität und Stoffe, Wasserinfrastruktur und Systeme sowie Technologien der Wasserversorgung. Jeder Themenbereich enthält drei Fokusgebiete mit jeweils detaillierten Forschungsschwerpunkten zu praxisnahen Themen.
Im Forschungsfachthema "Technologien" geht es um neue Produkte und technische Verfahren, Reststoffmanagement und Ressourceneffizienz sowie die Leistungsfähigkeit und Anpassung etablierter Verfahren.
Innovative Ideen für neue technische Produkte oder Verfahren im Labormaßstab sind lediglich die erste Stufe auf dem Weg zur tatsächlichen Anwendung. Die Umsetzung solcher Ideen in die Realität ist komplex und wird oft unterschätzt. Fragen der Versorgungssicherheit oder Lebenserwartung von Bauteilen kommen hierbei eine besondere Rolle zu. Genau in diesem Bereich besteht Forschungsbedarf, um neue technische Lösungen in die Praxis eines Wasserwerks zu überführen.
Forschungsschwerpunkte:
In der Wasserversorgung fallen bei fast jedem Aufbereitungsverfahren Reststoffe an. In der künftigen Wasserversorgung werden sich die Umweltauflagen voraussichtlich verschärfen und die Anforderungen an das Reststoffmanagement werden zunehmen. Lösungen zur Vermeidung von Reststoffen sind deshalb besonders gefragt und die Potentiale für die Kreislaufwirtschaft sind zu prüfen. Moderne Aufbereitungstechniken, wie Membranverfahren, bieten die Möglichkeit, solche Lösungen in der Wasserwerkspraxis zu implementieren.
Forschungsschwerpunkte:
Etablierte Verfahren der Aufbereitung bleiben auch künftig Bestandteil in den Wasserwerken. Allerdings ändern sich die Rahmenbedingungen, zum Beispiel durch veränderte Anforderungen an die Trinkwasserqualität oder einen vom Klimawandel induzierten Temperaturanstieg. Dies erfordert neue Herangehensweisen und Lösungen sowie eine Anpassung der bestehenden technischen Regeln.
Forschungsschwerpunkte:
Die Schwerpunkte zu dem Forschungsfachthema "Stoffe" beschäftigen sich mit der Bewertung und dem Management von Stoffen und Mikroorganismen, den Instrumenten für Ressourcen- und Risikomanagement sowie der Trinkwasserqualität beim Verbraucher.
Trinkwasser ist das Lebensmittel Nummer Eins in Deutschland. Seine Qualität zu schützen, ist eine der wichtigsten Aufgaben der Wasserbranche. Neue Untersuchungsmethoden spüren Stoffe und Mikroorganismen besser auf, werfen jedoch auch Fragen auf. Wie relevant sind die entdeckten Substanzen und wie soll mit ihnen umgegangen werden? Hierfür ist der Aufbau und die Pflege einer Datenbank mit Informationen und Handlungshinweisen notwendig und es braucht Standards für die Zulassung von Stoffen.
Forschungsschwerpunkte:
Saubere Wasserressourcen sind die Grundlage für eine qualitativ hochwertige Trinkwasserversorgung. Anforderungen an ihren Schutz sind gegenüber anderen Akteuren jedoch nur schwer durchzusetzen. Hinzu kommen neue Herausforderungen wie zum Beispiel die demographische Verdichtung in Städten und verschärfte Nutzungskonflikte in Metropolregionen. Eine Lösung für diese Art der Konflikte können Leitfäden sein, die Fach- und Rechtsbereiche kombinieren und geeignete Vorschläge zur Operationalisierung beinhalten. Die Analyse von Fallbeispielen und die Identifikation von Verfahrensschwachpunkten liefern das nötige Wissen.
Forschungsschwerpunkte:
Neue Stoffe in der Umwelt bedeuten neue Anforderungen an die Wasserversorgung. Die Versorger müssen deshalb das eigene Rohwasser charakterisieren und gleichzeitig eine ausreichende Transparenz für den Kunden sicherstellen. Polare Stoffe und Störstoffe wie Mikroplastik, Antibiotikaresistenzgene oder Algentoxine erfordern eine besondere Aufmerksamkeit bei der Wasseraufbereitung. Neben der chemischen Zusammensetzung sind mikrobiologische und biologische Analyseverfahren relevant. Und es bestehen weitere Herausforderungen in Bezug auf die Trinkwasserinstallation, wie unter anderen das begrenzte Prozessverständnis einiger Korrosionsphänomene, die Prognose und Bewertung der Stabilität neuer Werkstoffe oder die Effekte einer veränderten Wasserqualität.
Forschungsschwerpunkte:
Im Forschungsfachthema "Trinkwassersysteme" geht es um Infrastrukturen, Systemdienstleistungen und den digitalen Wandel in der Wasserversorgung.
Eine moderne Infrastruktur der Wasserversorgung erfordert ein hohes Maß an Flexibilität und Versorgungssicherheit. Dies geht jedoch mit steigenden Kosten einher. Beim Asset-Management müssen daher Betriebssicherheit und Effizienz miteinander verbunden werden. Hilfreich ist auch eine bedarfsgestützte Inspektion, einschließlich Datenmanagements und Echtzeitauswertung, die Bewertung des Anlagenzustandes sowie angepasste Investitions- und Abschreibemodelle.
Forschungsschwerpunkte:
Versorgungssicherheit spielt bei der Risikobewertung in der Wasserbranche eine elementare Rolle. Darin fließen Kosten und Kundenerwartungen oder auch das Management von Spitzenbedarfen ein. Es wird unterschieden zwischen der Resilienz gegenüber natürlichen Ereignissen, wie zum Beispiel extremen Wetterereignissen, und gegenüber äußeren Eingriffen wie die IT-Sicherheit. Voraussetzung für eine sichere Versorgung sind unter anderem betriebssichere Bauteile und Systeme sowie geeignete Kapazitäten. Aus einem intelligenten Kapazitätsmanagement können wiederum neue Geschäftsfelder (Water on Demand) entstehen.
Forschungsschwerpunkte:
Die Digitalisierung bietet eine Vielzahl von Tools, die die Möglichkeiten der Wasserwirtschaft erweitern: dezentrale Datenaufnahme, Übermittlung und Vernetzung großer Datenmengen, automatisierte Analysen sowie Visualisierung oder Simulation und Optimierung von Szenarien. Hier besteht ein großes Potenzial, digitale Daten nahezu in Echtzeit für Entscheidungs- und Steuerungsprozesse zu nutzen. Wirtschaftlichkeit und Flexibilität der Wasserversorgung können so verbessert und optimiert werden. Ebenso führt die Digitalisierung zu einer neuen Erwartungshaltung der Kunden in Bezug auf Verfügbarkeit digitaler Dienste, Interaktionsmöglichkeiten über neue Medien und den Umgang mit personalisierten Daten.
Forschungsschwerpunkte:
