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Lösungen
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Wasseranalytik Physikalisch-chemische und mikrobiologische Wasseruntersuchungen nach Trinkwasserverordnung und anderen rechtlich relevanten Vorgaben durchführen und bewerten.
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Prüfung von Produkten und Geräten Erstprüfungen von Produkten und Materialien im Kontakt mit Trinkwasser. Prüfstelle Wasser für über 200 verschiedene Produktnormen nach DIN EN ISO 17025 akkreditiert. UV-Technologie prüfen und entwickeln.
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Aufbereitungstechnologien Nachhaltige Wasserversorgungskonzepte erarbeiten. Neue Technologien realisieren, überwachen und optimieren. Bestehende Aufbereitungsverfahren prüfen und weiterentwickeln.
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Stoffe und Mikroorganismen Bestimmungsverfahren mit hochmodernen Geräten entwickeln und verbessern. Vorkommen, Verhalten und Verbleib anorganischer und organischer Spurenstoffe im Wasserkreislauf und bei der Trinkwasseraufbereitung untersuchen.
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Netzmanagement und Trinkwasserinstallation Mikrobiologische Güteveränderung, Ablagerungsbildung sowie Reinigung und Optimierung des Betriebes von Verteilungsnetzen bearbeiten. Korrosionsschäden beurteilen und analysieren.
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Risikomanagement Wasserversorgungsunternehmen beim Aufbau eines Water Safety Plans unterstützen. Unser umfassendes Knowhow einbringen.
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Umweltbiotechnologie und Altlasten Das Abbaupotenzial an kontaminierten Standorten bewerten. Nachhaltige Möglichkeiten zur Elimination von Schadstoffen aus der Umwelt entwickeln. Mikrobiologische und technische Verfahren kombiniert einsetzen.
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Forschung
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Ressourcenschutz Schutz der Wasserressourcen, Risikomanagement in Wassereinzugsgebieten
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Umweltbiotechnologie Technische und biologische Methoden zur Elimination von Mikroorganismen, mikrobiologische Abbauprozesse
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Mikroorganismen Anwendung und Entwicklung zuverlässiger und empfindlicher Nachweismethoden, Desinfektions- und Aufbereitungsmaßnahmen bewerten
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Spurenstoffe Spurenstoffe, Transformationsprodukte und Mikroplastik sicher und sensitiv bestimmen, Verhalten im Wasserkreislauf untersuchen und qualifizierte Stoffbewertung abgeben
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Abwasser und Wasserkreislauf Biologische Abbauprozesse nutzen, integrierte Wasserver- und Abwasserentsorgungskonzepte erarbeiten
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Neue Technologien und Produkte Technologien und Produkte zur Aufbereitung, Desinfektion und Nachbehandlung von Trinkwasser auf Leistungsfähigkeit, Sicherheit und Robustheit prüfen und optimieren
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Asset-Management und Infrastruktur Entwicklung von Managementstrategien und innovativer Werkzeuge zur Zustandsbewertung von Leitungsnetzen und ihrer Bestandteile
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Sicherheit, Digitalisierung und Management Digitale Transformation in der öffentlichen Trinkwasserversorgung, Sicherheit der Trinkwasserversorgung
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Risikomanagement
Die langfristige Sicherstellung der Trinkwasserqualität ist das wesentliche Ziel des vorbeugenden Ressourcenschutzes. Ein wichtiges Instrument ist dabei der Aufbau eines Risikomanagementsystems für das Trinkwassereinzugsgebiet. Zur Überwachung der Rohwasserressourcen führen wir u. a. problemspezifische Monitoringprogramme durch und werten die Ergebnisse mit Schwerpunkt auf Gefährdungen und Risiken in Wassereinzugsgebieten hin aus. Im Mittelpunkt stehen dabei die Identifikation, die Beseitigung oder Verringerung von Gewässerbelastungen. Diese können durch die Landwirtschaft, die Bioenergieerzeugung, durch Gewerbebetriebe oder durch Bau- und Infrastrukturprojekte in Wasserschutzgebieten entstehen. Für eine qualitätsgesicherte Datenbasis für frühzeitige Gegenmaßnahmen betreiben wir überregionale Datenbanken zur Grund- und Rohwasserbeschaffenheit. Als weitere Hilfsmittel werden numerische Grundwassersimulationen herangezogen, bei denen die Strömungsverhältnisse in zwei- und dreidimensionalen Modellen von Grundwasserkörpern analysiert und im Zusammenhang mit den Messdaten ausgewertet werden.
Was bieten wir?
Schutzgebietsmanagement und Ressourcenschutz
Risikomanagement nach DIN EN 15975-2
In der Fortschreibung der WHO-Leitlinien für Trinkwasserqualität wird die Umsetzung des Water Safety Plan (WSP) empfohlen. Der Water Safety Plan basiert auf dem HACCP-Konzept, einem prozessorientierten Risikomanagementsystem. Die systematische Vorgehensweise zum Aufbau eines solchen Systems ist in der DIN-EN 15975-2 „Sicherheit der Trinkwasserversorgung“ beschrieben. Wir unterstützen Wasserversorgungsunternehmen beim Aufbau eines solchen Risikomanagementsystems. Die Projektschritte werden dabei in enger Abstimmung mit dem beteiligten Versorgungsunternehmen durchgeführt und in ihrem Umfang und Detaillierungsgrad den Erfordernissen vor Ort angepasst.
Gewässerschutz und Landbewirtschaftung
Nitrat belastet vielerorts die Grundwasserressourcen. Wir erfassen die Nitratauswaschung durch Monitoring von Böden und Grundwasser, werten sie mit Hilfe von Simulationsmodellen aus und erarbeiten Sanierungskonzepte. Diese stehen oft auch im Zusammenhang mit der Erzeugung von Energie aus Biomasse und Biogas. Ziel unserer Bemühungen ist die Etablierung einer gewässerschützenden Landbewirtschaftung in Trinkwassereinzugsgebieten und damit die Verringerung der Nitratauswaschung oder der Einträge von Pflanzenschutzmittelrückständen (Wirkstoffe und Metaboliten).
Grundwassermonitoring und Datenbanken
Die Überwachung der Rohwasserressourcen dient zur langfristigen und nachhaltigen Sicherstellung der Trinkwasserqualität. Hierzu führen wir gebiets- und problemspezifische Monitoringprogramme durch und optimieren Messnetze. Die Daten werden über statistische Verfahren, Geographische Informationssysteme (GIS), Interpolationen oder Verfahren der Grundwassermodellierung weiter ausgewertet.
Vom TZW betriebene, überregionale Datenbanken zur Grund- und Rohwasserbeschaffenheit bieten eine qualitätsgesicherte und validierte Datenbasis. Diese kann für die Ableitung von Handlungsempfehlungen und zielgerichteten Maßnahmen bei Beeinträchtigungen der Wasserqualität herangezogen werden.
Weitere Informationen zur Rohwasserdatenbank Wasserversorgung Pflanzenschutzmittel (RWDB PSM) finden sich auf der Projektseite. Für Wasserversorgungsunternehmen gibt es hier den direkten Zugang zum Online-Portal (Zugangsdaten erforderlich) und eine Kurzanleitung dazu.
Wenn Sie sich für die Grundwasserdatenbank Wasserversorgung Baden-Württemberg (GWD-WV) interessieren, kommen Sie hier auf die Website www.grundwasserdatenbank.de
Baumaßnahmen in Trinkwasserschutzgebieten
Bau- und Infrastrukturmaßnahmen sind meist mit Eingriffen in den Untergrund verbunden. So wird die Deckschichtenmächtigkeit verringert. Die Bautätigkeit kann zu Trübungen, mikrobiologischen oder anderen Verunreinigungen des Grundwassers, z.B. durch Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen, führen. Wir beurteilen die potentiellen Gefährdungen, die von der Baustelleneinrichtung, den Baumaßnahmen und dem späteren Betrieb des Bauwerks ausgehen und leiten entsprechende Maßnahmenkataloge zur Beweissicherung, zum Schutz des Grundwassers und zur Sicherung der Wasserversorgung ab. Dabei arbeiten wir eng mit betroffenen Wasserversorgungsunternehmen, den zuständigen Behörden oder Planungsbüros zusammen.
Mikrobiologische Handlungspläne
Erstellung von Maßnahmen- und Handlungsplänen
Nach § 16 Absatz 5 der TrinkwV ist jeder Wasserversorgungsunternehmer verpflichtet, einen Maßnahmeplan zu erstellen, welcher die örtlichen Gegebenheiten der Wasserversorgung berücksichtigt. Insbesondere für Wasserversorgungen ohne kontinuierliche Desinfektion ist zu empfehlen, zusätzlich zum Maßnahmenplan auch Handlungspläne in Anlehnung an das DVGW-Arbeitsblatt W 1020 zu erstellen. Diese umfassen Regelungen bezüglich der Vorgehensweise bei mikrobiologischen Grenzwertüberschreitungen mit dem Ziel, Verbraucherinnen und Verbraucher möglichst ohne Nutzungseinschränkung jederzeit mit hygienisch einwandfreiem Trinkwasser zu versorgen.
Identifizierung von fäkalen Eintragsquellen (Microbial Source Tracking)
Die derzeit zur Qualitätskontrolle angewendeten mikrobiologischen Kulturverfahren sind geeignet, eine Beeinträchtigung durch Fäkaleinträge nachzuweisen, geben jedoch keinen Aufschluss über die Herkunft dieser Kontamination. Für die Durchführung zielgerichteter Schutzmaßnahmen z.B. im Rahmen des Water Safety Plans ist diese Information aber essenziell. Neue vorwiegend molekularbiologische Methoden haben das Potenzial, die Herkunft von Fäkaleinträgen möglichen Quellen zuzuordnen.
Ursachenanalyse bei mikrobiologischen Grenzwertüberschreitungen im Trinkwasser
Mikrobiologische Probleme im Trinkwasser können vielfältige Ursachen haben. Das TZW berät Wasserversorgungsunternehmen, Behörden, Industrie und andere Partner bei mikrobiologischen Grenzwertüberschreitungen und hygienischen Problemen in der Trinkwasseraufbereitung, Trinkwasserverteilung und Trinkwasserinstallation.
Methoden und Ausstattung
Datenanalyse und wissenschaftliche Auswertungen
- Geographische Informationssysteme
- Datenauswertung, –visualisierung und statistische Methoden
- Risikomanagementsysteme nach DIN EN 15975-2 und DVGW W1001-B2 (M) für Einzugsgebiet und Gewinnung
- TZW-Simulationsmodell INVAM zur Berechnung der Nitratauswaschung
- Numerische Grundwassersimulationen
- Messnetze und Konzepte zum Grundwasser-Monitoring
- Betrieb von überregionalen Datenbanken zum Gewässerschutz mit Online-Portalen
Feldmethoden
- Bodenprobenahmen in Kombination mit Berechnung der Nitratauswaschung
- Rammkernsondierungen
- Gebietsbegehungen zur Identifizierung möglicher Risiken für die Wasserversorgung
- Kartierung der landwirtschaftlichen Nutzungen mittels GPS
- Infiltrationsmessungen (Doppelringinfiltrometer)
- Fachgerechte Grundwasserprobenahmen
- Stoffverlagerung im Feld (Freilandlysimeter)
- Sickerwasser-Probenahme mittels Saugkerzen
Laboruntersuchungen
- Nitratuntersuchungen; physikalisch-chemische Parameter (Wasser)
- Nitrat- und Ammoniumuntersuchungen (Boden)
- Stoffverlagerung im Labor (Laborlysimeter)
Veröffentlichungen
Kiefer, J.; Geiges, M.: Reduzierung der PSM-Belastung bei ausgewählten Rohwasserressourcen – Eine Initiative der DVGW-Landesgruppe Baden-Württemberg. Grundwasserdatenbank Wasserversorgung. Sonderbeiträge zum 24. Jahresbericht. c/o TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser, Abteilung Grundwasser und Boden (2016)
Sturm, S.; Kiefer, J.: Grundwasserschutz und Infrastrukturentwicklungen - Flächenkonkurrenz in Wasserschutzgebieten. In: Veröffentlichungen aus dem DVGW-Technologiezentrum Wasser Karlsruhe (TZW) (75), 1-28 (2016)
Zigelli, N.; Kiefer, J.; Sturm, S.: Überwachung von Wasserschutzgebieten in Baden-Württemberg. Handlungsorientierung für Wasserversorger. Hrsg.: DVGW-Landesgruppe Baden-Württemberg (2016)
Lorenz, J.; Kiefer, J.; Fischer, T.: Die Grundwasserdatenbank Wasserversorgung Baden-Württemberg – ein Beitrag zum Trinkwasser-Ressourcenschutz. In: Risiken in der Wasserversorgung. Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft., Bd. 235, 61-77 (2017)
Sturm, S.: Sicherheit in der Trinkwasserversorgung – Water Safety Plans als Instrument zum Risikomanagement. In: Risiken in der Wasserversorgung. Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft., Bd. 235, 35-46 (2017)
Lange, F. T.; Sturm, S. et al: Minimierungsstrategie für den PSM-Metaboliten-Eintrag ins Grundwasser.
Veröffentlichungen aus dem Technologiezentrum Wasser 84, ISSN 1434-5765 (2018)
Brauer, F.; Sturm, S.; Kaupe, M.; Schiffmann, S.: Mehrwert des Risikomanagements für den Wasserversorger.
DVGW energie | wasser-praxis 12/2019, 53-55 (2019)
Brauer, F.; Sturm, S.; Fischer, T.; Gottwalt, J.; Hahne, L.: Web-Based Software Application for Risk Management of Drinking-Water Supplies. Water Safety Conference 2022. Narvik 22-24 June 2022. Conference Proceedings. pp. 124-125; Editors: International Water Association (IWA), World Health Organization (WHO), UiT the Arctic University of Norway, Chalmers University of Technology, Sweden (2022)
Brauer, F.; Sturm, S.; Kaupe, M.; Schiffman, S.: Risk Assessment for Groundwater Catchment Areas. Water Safety Conference 2022. Narvik 22-24 June 2022. Conference Proceedings. pp. 101-102; Editors: International Water Association (IWA), World Health Organization (WHO), UiT the Arctic University of Norway, Chalmers University of Technology, Sweden (2022)
Rickert, B.; Zügner, V.; Sturm, S.; Brauer, F.: Germany’s Way to WSP Through Policy Actions and Technical Standards. Water Safety Conference 2022. Narvik 22-24 June 2022. Conference Proceedings. pp. 66-68; Editors: International Water Association (IWA), World Health Organization (WHO), UiT the Arctic University of Norway, Chalmers University of Technology, Sweden (2022)
Sturm, S.; Brauer, F.; Hegewald, T.; Freier, K.: Risk Assessment and Implementing Risk Management for a Complex Drinking Water Reservoir-System in Saxony, Germany. Water Safety Conference 2022. Narvik 22-24 June 2022. Conference Proceedings. pp. 97-98; Editors: International Water Association (IWA), World Health Organization (WHO), UiT the Arctic University of Norway, Chalmers University of Technology, Sweden (2022)
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