Steigende Nitratkonzentrationen im Grundwasser stellen Wasserversorgungsunternehmen vor die Herausforderung, den in der Trinkwasserverordnung genannten Nitratgrenzwert einzuhalten. Sofern wünschenswerte, vorbeugende Maßnahmen im Einzugsgebiet nicht fruchten, sind Wasserwerke gefordert, anderweitige Lösungen umzusetzen. Das Beispiel von Groß-Umstadt in Hessen zeigt, wie die Umkehrosmose als maßgeschneiderte und betriebsstabile Alternative für die Entfernung von Nitrat in Wasserwerken eingesetzt werden kann.
Um trotz hoher Nitratwerte weiter Trinkwasser aus ortsnahen Rohwasserfassungen bereitstellen zu können, entschieden sich die Verantwortlichen der Stadt Groß-Umstadt technische Maßnahmen zu ergreifen. Im Jahr 2017 initiierte die Wasserversorgung der Stadt eine Zusammenarbeit mit dem TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser, um eine Umkehrosmoseanlage zu konzipieren. In Deutschland werden bisher knapp 100 solcher Umkehrosmoseanlagen in der öffentlichen Wasserversorgung betrieben – in vielen Fällen war das TZW in die Konzeption involviert und verfügt deshalb über umfangreiche Praxiserfahrung.
Bei der Konzeption der Umkehrosmoseanlage wurden verschiedene Lastfälle zur Ermittlung der erforderlichen Trinkwassermenge betrachtet. Dabei fanden mögliche Außerbetriebnahmen von einzelnen Brunnen sowie die erforderlichen Trinkwasserbedarfe bei Normal- und Spitzenabgabe Berücksichtigung. Im Ergebnis wurden zwei Umkehrosmose-Straßen mit einer Trinkwasserproduktion von jeweils 63 m³/h vorgesehen, welche variierende Trinkwasserbedarfe ohne längere Stillstandszeiten abdecken können und eine Redundanz gewährleisten. Das Mischungsverhältnis von behandeltem und unbehandeltem Teilstrom bestimmt die Zusammensetzung des Trinkwassers – im vorliegenden Fall wurde das Verhältnis so gewählt, dass im Trinkwasser eine Nitratkonzentration von ca. 23 mg/l resultiert. Diese vergleichsweise geringe Konzentration wurde seitens der Verbraucher gewünscht. Mit der Nitratentfernung verbunden ist naturgemäß auch eine Verminderung der Härte. Im vorliegenden Fall beträgt die Härte im Trinkwasser 8,7 °dH.
Seit ihrer Inbetriebnahme im Jahr 2021 läuft die Anlage stabil. Eine chemische Reinigung der Membranen wurde bisher nicht vorgenommen, da sowohl Drücke als auch Salzrückhalt konstant bleiben. Der Aufwand für den Betrieb einschließlich Wartung beträgt durchschnittlich 16 Stunden pro Monat. Die Anlage ist ein gutes Beispiel dafür, wie moderne Technik für lokale Anforderungen maßgeschneidert werden kann, um auch ungewöhnliche Herausforderungen effizient zu lösen.
Der Text ist ein Auszug aus einem Artikel, der in der DVGW energie wasser praxis 09/2023 erschienen ist. Den vollständigen Beitrag können Sie hier (pdf-Datei) nachlesen.
In der Serie PRAXIS: RELEVANT stellt das TZW Beispiele für erfolgreiche Projekte vor, die gemeinsam mit Wasserversorgungsunternehmen umgesetzt wurden.
