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Lösungen
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Wasseranalytik Physikalisch-chemische und mikrobiologische Wasseruntersuchungen nach Trinkwasserverordnung und anderen relevanten Vorgaben durchführen und bewerten.
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Prüfung von Produkten und Geräten Erstprüfungen von Produkten und Materialien im Kontakt mit Trinkwasser. Die Prüfstelle ist für über 200 Produktnormen nach DIN EN ISO 17025 akkreditiert.
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Aufbereitungstechnologien Nachhaltige und sichere Wasserversorgungskonzepte erarbeiten. Neue Technologien zur Trinkwasseraufbereitung realisieren, überwachen und optimieren.
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Stoffe und Mikroorganismen Bestimmungsverfahren moderner Methoden entwickeln und verbessern. Vorkommen, Verhalten und Verbleib anorganischer und organischer Spurenstoffe untersuchen.
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Netzmanagement und Trinkwasserinstallation Beratung zur Sicherung der Trinkwasserbeschaffenheit im Verteilungssystem, Unterstützung bei der Entwicklung von spezifischen Netzmanagementstrategien.
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Risikomanagement Unterstützung von Wasserversorgungsunternehmen beim Risikomanagement, basierend auf unserer umfassenden Expertise.
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Trinkwasserressourcen und Einzugsgebiete Schutz der Trinkwasserressourcen durch Bewerten potenzieller Gefährdungen in Wassereinzugsgebieten, Maßnahmenkataloge, Monitoringkonzepte, Datenbanken
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Umweltbiotechnologie und Altlasten Umweltbiotechnologie zur Verbesserung der Wasserqualität. Abbauprozesse zur Wasserreinigung. Konzepte und Machbarkeitsstudien bei Schadstoffbelastungen.
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Digitalisierung Lösung von Fragen und Problemen von Wasserversorgungsunternehmen bei der Digitalisierung durch fachliche Unterstützung oder praxisnahe Forschungsprojekte.
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Praxisprojekte Forschung und Praxis, Wasserforschung, wissenschaftlich-technische Expertisen, Technologiekonzepte, Ressourcenschutz, Verteilnetz, Digitalisierung
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Forschung
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Ressourcenschutz Nachhaltiger Schutz der Wasserressourcen für eine sichere Trinkwasserversorgung. Management von Gefährdungen und Risiken in Wassereinzugsgebieten.
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Umweltbiotechnologie Technische und biologische Methoden zur Elimination von Mikroorganismen, mikrobiologische Abbauprozesse, Risikoabschätzung mikrobieller Kontamination
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Mikroorganismen Anwendung und Entwicklung zuverlässiger Nachweismethoden von Mikroorganismen im Trinkwasser, Desinfektions- und Aufbereitungsmaßnahmen bewerten.
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Spurenstoffe Spurenstoffe und Mikroplastik sicher und sensitiv bestimmen, Verhalten im Wasserkreislauf untersuchen und qualifizierte Stoffbewertung abgeben
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Abwasser und Wasserkreislauf Integrierte Wasserver- und Abwasserentsorgungskonzepte erarbeiten, Nutzung biologischer Abbauprozesse zur Elimination persisitenter Substanzen
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Neue Technologien und Produkte Technologien und Produkte zur Aufbereitung, Desinfektion und Nachbehandlung von Trinkwasser, Prüfung auf Leistungsfähigkeit, Sicherheit und Robustheit
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Asset-Management und Infrastruktur Entwicklung von Asset-Managementstrategien zur Sicherung stabiler Trinkwasserbereitstellung, Zustandsbewertung von Leitungsnetzen und ihrer Bestandteile
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Sicherheit, Digitalisierung und Management Digitalisierung in den Bereichen der Datenerfassung, Datenhaltung, datengetriebene Applikationen, IT-Sicherheit. Künstliche Intelligenz und Blockchain.
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- Projekte
- Das TZW
- Informationen
Management von Trinkwasserressourcen und Einzugsgebieten
Die Überwachung der Rohwasserressourcen dient der nachhaltigen Sicherung der Trinkwasserqualität. Wir erfassen und bewerten potenzielle Gefährdungen durch Nutzungen, Handlungen und Baumaßnahmen in Wassereinzugsgebieten und leiten daraus entsprechende Maßnahmenkataloge zum Grundwasser- und Gewässerschutz und zur Sicherung der Wasserversorgung ab. Dazu führen wir gebiets- und problemspezifische Monitoringprogramme durch und optimieren Messnetze. Langzeit-Monitoringprogramme ermöglichen dabei auch die Beobachtung von Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserversorgung, welche auch in gezielten Projekten am TZW untersucht werden.
Hydrochemisches Prozessverständnis und Kenntnisse über Standortcharakteristika in Einzugsgebieten tragen dazu bei, Eintragspfade von Schad- und Spurenstoffen sowie von Mikroorganismen besser zu verstehen und bei der Bewirtschaftung von Rohwasserressourcen zu berücksichtigen. Dabei arbeiten wir eng mit den betroffenen Wasserversorgungsunternehmen, den zuständigen Behörden und weiteren Interessensgruppen zusammen.
Zudem betreibt das TZW überregionale Datenbanken zu Grund- und Rohwasserbeschaffenheit. Management, Anzeige und Analyse dieser Datenbasis finden zunehmen automatisiert unter Verwendung statistischer Methoden und künstlicher Intelligenz (KI) statt. Qualitätsgesicherte Datensätze zu Grund- und Rohwasserbeschaffenheit erleichtern die nachhaltige Überwachung der Rohwasserressourcen und tragen so langfristig zur Sicherheit der Trinkwasserversorgung bei.
Was bieten wir?
Ressourcenschutz, Monitoring, Schutzgebietsmanagement
- Ortsbegehungen, Ursachenanalyse chemischer und mikrobiologischer Belastungen, Bewertung hygienischer Risiken im Umfeld der Wassergewinnung
- Konzepte zur Grundwasserüberwachung und Messnetzoptimierung
- Beurteilung von Baumaßnahmen in Trinkwasserschutzgebieten, Baubegleitendes Monitoring, Beweissicherung
- Gewässerschützende Landbewirtschaftung, Unterstützung bei der Erstellung von Sanierungsplänen zur Verringerung der Nitratauswaschung
- Unterstützung von Wasserversorgungsunternehmen in Fragen zu Biogasanlagen, Energiepflanzenanbau, Gärproduktausbringung
Resilienz, Kritikalität
- Wasserbedarfsprognosen, Bedarfsdeckungsbilanzen, Dargebotsanalysen
- Kritikalitätsanalyse der Versorgungsituation zu Ausfallsicherheit, Ersatzversorgungsgrad und Aufzeigen von Resilienzoptionen
- Analysen der Vulnerabilität (Verschmutzungsempfindlichkeit) des Grundwassers in Trinkwassereinzugsgebieten
- Stellungnahmen zu Nutzungskonkurrenzen in Wasserschutzgebieten (WSG)
Risikomanagement
- Risikomanagement im Einzugsgebiet gem. TrinkwEGV bzw. DVGW-Information Wasser Nr. 105
- Softwarelösung für das Risikomanagement in der Wasserversorgung: Riskplus
Wassergewinnung, Wasserbedarf, Wasserrechte und Versorgungsstrukturen
- Begehungen der Schutzzonen nach § 27 TrinkwV
- Bewertung der Gewinnungsanlagen und der Gewinnungssituation
- Fachliche hydrochemische Begleitung von Pump- und Förderversuchen
- Begleitung WSG-Verfahren und Wasserrechtsanträgen
- Wassergewinnungs- und Strukturkonzepte
- Konzepte zur künstlichen Grundwasseranreicherung (Managed Aquifer Recharge, MAR)
- Standortvorschläge für neue Trinkwassergewinnungsmöglichkeiten
Geodatenmanagement & Geographische Informationssysteme (GIS)
- Erstellung thematischer Karten (Grundwassergleichenpläne, Konzentrationsverteilungen)
- Grundwassermodellierung
- Überregionale Datenbanken zum Gewässerschutz mit Online-Portalen
- Digitalisierung, KI, Python-Skripte zum Einsatz in Datenanalyse, Messwertplausibilisierung und wissenschaftlichen Auswertungen
- Management hydrologischer und hydrochemischer Daten, Datenauswertung und Datenvisualisierung, statistische Methoden (Data Science)
- Auswertung von Fernerkundungsdaten (z.B. Klima- und Wetterdaten, Landnutzung, Oberflächentemperatur)
Methoden und Ausstattung
Datenanalyse und wissenschaftliche Auswertungen
- Datenbanken
> Aufbau und Betrieb von flexibel skalierbaren Datenbanken
> Betrieb überregionaler Datenbanken zum Gewässerschutz mit Online-Portalen
> Kopplung mit GIS zur Anzeige und Auswertung von raumbezogenen Daten - Numerische Modellierung von Strömung, Stoff- und Wärmetransport
- Räumliche Datenanalysen mittels Geographischer Informationssysteme (GIS), auch GIS-Modelle und Skripte zur Verarbeitung großer Datenmengen
- ESRI-Story Maps und webbasierte interaktive Kartendarstellungen
- Statistische Auswertungen (R, MS Excel)
- INVAM (Modell zur Berechnung der Nitratauswaschung)
Praktische Methoden (Feld + Labor)
- Grundwasserprobenahme; Sickerwasserprobenahme (Saugkerzen)
- Analyse physikalisch-chemischer Parameter, inkl. Nitrat
- Infiltrationsmessungen (Doppelringinfiltrometer)
- Stoffverlagerung im Feld (Freilandlysimeter) und Labor (Laborlysimeter)
- Grundwasserstandsmessung (Stichtagsmessung bzw. kontinuierlich mittels Datenlogger)
- Bodenprobenahmen (Rammkernsondierungen), Nitrat- und Ammoniumuntersuchungen, Wassergehaltsbestimmungen
- Kartierung landwirtschaftlicher Nutzungen mittels GPS, anschließende Übertragung ins GIS
Veröffentlichungen
Sturm, S.; Freeling, F.; Brauer, F.; Vollmer, T.; aus der Beek, T.; Karges, U.: Trifluoracetat (TFA): Grundlagen für eine effektive Minimierung schaffen - Räumliche Analyse der Eintragspfade in den Wasserkreislauf. Incl. StoryMap und Interaktive Karte. https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/trifluoracetat-tfa-grundlagen-fuer-eine-effektive; Interaktive TFA-Karte; TFA-Story Map.
Lange, F. T.; Sturm, S.; Müller, J.; Richter, D.; Brauer, F.; Fischer, T.; Nödler, K.; Armbruster, D.; Rink, M. (2018): Minimierungsstrategie für den PSM-Metaboliten-Eintrag ins Grundwasser. Veröffentlichungen aus dem Technologiezentrum Wasser 84, ISSN 1434-5765.
Lorenz, J.; Kiefer, J.; Fischer, T. (2017): Die Grundwasserdatenbank Wasserversorgung Baden-Württemberg – ein Beitrag zum Trinkwasser-Ressourcenschutz. In: Risiken in der Wasserversorgung. Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft., Bd. 235, 61-77.
Ball T., Geiges, M. (2017): Untersuchungen zum Nitratgehalt des Bodens unter durchwachsener Silphie an vier Standorten. Kurzstudie im Auftrag des BDEW (Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V.), Berlin, Karlsruhe. https://www.bdew.de/media/documents/20170731_Silphie-Untersuchung_Ayvl5QR.pdf.
Sturm S., Fischer T., Kiefer J, Remmler F., Borgmann A. (2016): Entwicklung eines Datenbankbasierten Systems zur Gefährdungsanalyse in Wassereinzugsgebieten (DBBS). S. 13-24. In: TZW (DVGW-Technologiezentrum Wasser, Karlsruhe; Hrsg., 2016): Präventives Risikomanagement in der Trinkwasserversorgung. Abschlussbericht zum BMBF-Forschungsvorhaben PRiMaT (Fkz. 02WRS1279A bis 02WRS1279, Veröffentlichungen aus dem Technologiezentrum Wasser, 74, ISSN: 1434-5765
Kiefer, J.; Geiges, M. (2016): Reduzierung der PSM-Belastung bei ausgewählten Rohwasserressourcen – Eine Initiative der DVGW-Landesgruppe Baden-Württemberg. Grundwasserdatenbank Wasserversorgung. Sonderbeiträge zum 24. Jahresbericht. http://www.grundwasserdatenbank.de/
Sturm, S.; Kiefer, J. (2016): Grundwasserschutz und Infrastrukturentwicklungen - Flächenkonkurrenz in Wasserschutzgebieten. In: Veröffentlichungen aus dem DVGW-Technologiezentrum Wasser Karlsruhe (TZW) (75), 1-28.
DVGW-Landesgruppe Baden-Württemberg [Hg.]; Zigelli, N.; Kiefer, J.; Sturm, S. (2016): Überwachung von Wasserschutzgebieten in Baden-Württemberg. Handlungsorientierung für Wasserversorger.
Stauder, S.; Brauer, F.; Hochmuth, D.; Fischer, T.; Morhard, A. (2015): Vulnerabilitätsanalyse von Wasserversorgungsunternehmen im südlichen Schwarzwald hinsichtlich des Klimawandels. https://pd.lubw.de/25900
Erler R.; Ball T.; Kiefer J.; Dresen B.; Köppel W. (2013): Nachhaltige Biogasbereitstellung in Deutschland.DVGW energie|wasser-praxis 04/2013, 84-87.
Kiefer J., Ball T., Rhode K., Selz M., Schrempp S., Müller-Sämann K. (2013): Entwicklung einer neuen Strategie zur Emissions- und Erfolgskontrolle im Grundwasserschutz. 44. AWBR-Jahresbericht 2012; AWBR.
Die Bände der TZW-Schriftenreihe können hier bestellt werden.
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Projekte
Beurteilung der Nitratbelastung im Grundwasser (ArNO)
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