Effiziente und sichere Rohrinstallation, -wartung und -reparatur
- bNovate
- 7 août
- 7 min de lecture
Die Instandhaltung komplexer und alternder Trinkwasserverteilungsnetze stellt für Wasserversorger eine grosse Herausforderung dar. Sorgfältige Planung und der Einsatz der richtigen Werkzeuge tragen dazu bei, die kontinuierliche Versorgung mit sauberem Wasser sicherzustellen und die störenden Auswirkungen von Wartungsarbeiten zu bewältigen. Bei Rohrbrüchen ist jedoch sofortiges Handeln erforderlich.
In diesem Beitrag stellen wir drei innovative Wasserversorgungsunternehmen vor – VA SYD und Sydvatten AB in Schweden sowie Farys in Belgien – und wie sie BactoSense als Notfallwerkzeug für Rohrbrüche einsetzten.
Die Versorgungsunternehmen setzten das vollautomatische Gerät erfolgreich zur Überwachung der Wasserqualität während des Spülens der Rohre ein. Ziel war es, den Wasserverbrauch zu senken, die negativen Auswirkungen von Störungen zu mildern und gleichzeitig eine sichere und kontinuierliche Versorgung ihrer Verbraucher zu gewährleisten.
Die Instandhaltung von Trinkwasserverteilungsnetzen ist störend und teuer
Trinkwasserverteilungsnetze werden gebaut und gewartet, um die Verbraucher sicher und zuverlässig mit Trinkwasser zu versorgen. Solche Netze verlaufen oft unterirdisch, sind teilweise hochkomplex und bestehen aus Tausenden von Kilometern Rohren. Heutzutage sind viele Rohrsysteme alt und überlastet, wodurch ein permanentes Risiko von Rohrbrüchen besteht.
Eine Herausforderung bei der Rohrwartung ist die Gewährleistung der Verbrauchersicherheit. Wartungsarbeiten und Notfallreparaturen bergen das Risiko, Verunreinigungen in das Wasserverteilungssystem einzubringen. Daher sind eine gründliche Spülung der Rohre und die Überprüfung der sicheren Wasserqualität für die Inbetriebnahme, planmässige Wartungen und Notfallreparaturen unerlässlich.
Eine weitere Herausforderung sind die durch Wartungsarbeiten verursachten Störungen , insbesondere nach unerwarteten Rohrbrüchen. Es müssen umgehend temporäre Ersatzwasserversorgungen bereitgestellt werden. Wartungspersonal und -ausrüstung müssen organisiert und eingesetzt werden. Gleichzeitig müssen die Auswirkungen auf Verkehr, Unternehmen und Anwohner minimiert werden.
Eine Studie von VA SYD, einem der grössten Wasserversorger Schwedens, ergab, dass ein einzelner Rohrbruch in einer Stadt direkte und indirekte Kosten von bis zu einer Million Euro verursachen kann. Die meisten dieser Kosten sind zeitabhängig, was die Relevanz schneller Reaktionszeiten unterstreicht.
BactoSense als Teil des Wartungswerkzeugs
BactoSense, das Online-Durchflusszytometer, ist eine leistungsstarke Lösung, um Wassersicherheit zu gewährleisten und Ausfallzeiten zu reduzieren.
Das Instrument wird während Inbetriebnahmen und Störfällen eingesetzt, um die mikrobielle Wasserqualität kontinuierlich zu überwachen.
BactoSense-Daten können zur Risikobewertung und zur fundierten Entscheidungsfindung verwendet werden.
Beispiele hierfür sind die Überwachung und zeitliche Steuerung von Spülvorgängen sowie die Erkennung von Wasserqualitätsverschlechterungen in anderen Netzabschnitten aufgrund vorübergehender Netzunterbrechungen (z. B. Stagnation).
Im Vergleich zu zeitaufwendigen Labortests liefert BactoSense Ergebnisse in nur 30 Minuten. Es unterscheidet Bakterien zuverlässig von anorganischen Partikeln und kann automatisch oder manuell entnommene Proben analysieren. Die einfache Benutzeroberfläche macht das Gerät für alle Nutzer zugänglich.
Überwachung der mikrobiellen Wasserqualität im Rohrleitungsbetrieb
BactoSense unterstützt eine sichere und effiziente Durchführung von Arbeiten am Wasserverteilungsnetz. Zu diesem Zweck werden Instrumente typischerweise vor und nach der Wartungsstelle installiert.
BactoSense misst unmittelbar die Auswirkungen betrieblicher Eingriffe auf die mikrobiologische Wasserqualität, indem es entweder die Gesamtzahl oder die Konzentration intakter Bakterien quantifiziert. Die folgende Übersicht zeigt ein typisches Implementierungsschema für die Installation, Wartung und Reparatur von Rohrleitungen:
A) Rund um die Wartungsstelle
1. Richten Sie einen Referenz- und Ãœberwachungspunkt ein
Bestimmen Sie einen Referenzpunkt vor dem betroffenen Rohrleitungsabschnitt, installieren Sie dort BactoSense und beginnen Sie mit der Überwachung, um eine Ausgangsbasis für die Wasserqualität zu definieren.
Ermitteln Sie anschliessend einen Probenahmepunkt hinter der Wartungsstelle und setzen Sie dort ein weiteres BactoSense-Gerät ein, um die Qualität des Spülwassers zu überwachen.
2. Messung der Entwicklung der Wasserqualität
Vergleichen Sie die mikrobiologische Wasserqualität am Überwachungspunkt mit jener am Referenzpunkt – insbesondere während des Befüllens und Spülens der Rohre.
3. Bestimmen Sie den Zeitpunkt der Rohrintegration
Prüfen Sie, ob die Wasserqualitätsprofile am Überwachungs- und Referenzpunkt übereinstimmen. Sobald die Profile vergleichbar sind, kann das neue oder gewartete Rohrsegment sicher wieder in das Verteilungsnetz integriert werden.
B) In anderen Teilen des Netzwerks
1. Kritische Kontrollpunkte einrichten
Analysieren Sie das Verteilungsnetz (z. B. mithilfe eines hydraulischen Modells) und bewerten Sie die potenziellen Auswirkungen der geplanten Rohrbetriebsmassnahmen – etwa durch Stagnation oder Druckänderungen.
Identifizieren Sie daraufhin die relevanten kritischen Kontrollpunkte (CCPs), an denen eine kontinuierliche Ãœberwachung erforderlich ist.
Installieren Sie BactoSense an diesen Punkten und starten Sie die Überwachung, um Veränderungen in der mikrobiologischen Wasserqualität frühzeitig zu erkennen.
2. Kritische Kontrollpunkte überwachen
Überwachen Sie die festgelegten Kontrollpunkte kontinuierlich. Reagieren Sie unverzüglich, sobald eine Verschlechterung der mikrobiologischen Wasserqualität festgestellt wird.
FALLSTUDIEN:
Wie Online-Bakterienmessungen helfen, Ausfallzeiten nach Rohrreparaturen zu reduzieren
Im Jahr 2018 kam es zwischen zwei schwedischen Dörfern zu einem Rohrbruch. Direkt nach dem Vorfall wurden zwei BactoSense-Geräte installiert, um die mikrobiologische Entwicklung während der Reparaturarbeiten in Echtzeit zu analysieren.
Das erste Gerät wurde stromaufwärts der Bruchstelle eingesetzt, um durch kontinuierliche Messung der Bakterienzellkonzentration einen Referenzwert zu bestimmen. Das zweite Gerät wurde stromabwärts positioniert, um die Zellkonzentration im Spülwasser zu überwachen und so die Effizienz des über zwei Wochen geplanten Spülvorgangs zu bewerten.
Wie in Abbildung 3 dargestellt, stieg die gemessene Gesamtzellkonzentration am Überwachungspunkt unmittelbar nach Beginn des Spülvorgangs stark an und zeigte eine hohe Dynamik. Bereits nach weniger als drei Tagen erreichten die Werte wieder das ursprüngliche Ausgangsniveau und blieben anschliessend stabil – ein klarer Hinweis auf die Wirksamkeit der durchgeführten Rohrspülung.
Dank dieser Daten konnten die Betreiber von einer fix geplanten Spülzeit – wie in diesem Fall – auf eine adaptive Spülstrategie umstellen. Das spart erhebliche Mengen an sauberem Trinkwasser und ermöglicht eine deutlich frühere Rückkehr zum Normalbetrieb.
Ein zusätzlicher Vorteil:: Durch die Reduktion der Ausfallzeiten sinkt auch das Risiko mikrobieller Probleme in angrenzenden Netzabschnitten.
Wie BactoSense eine Unterbrechung der Wasserversorgung in Flandern verhindern konnte
Farys ist ein belgischer Trinkwasserversorger, der rund 12.000 km Niederdruck- und 700 km Hochdruckleitungen betreibt und damit 1,4 Millionen Menschen in Flandern mit Trinkwasser versorgt.
Kurz vor Weihnachten 2018 kam es zu einem Rohrbruch an einer Hochdruckleitung, die Wasser aus dem Grossraum Brüssel in das Reservoir von Brakel leitet. Infolge des Schadens wurde die Versorgung des 30.000 m³ fassenden Speichers deutlich eingeschränkt. Farys reagierte sofort und stellte Personal sowie Ausrüstung bereit, um den betroffenen Leitungsabschnitt umgehend zu reparieren.
Im Rahmen der Notfallstrategie von Farys wurde ein BactoSense-Gerät installiert, um die mikrobiologische Wasserqualität während der Reparaturarbeiten in Echtzeit zu überwachen. Das Instrument erwies sich als besonders hilfreich, um sowohl die Effizienz der Rohrspülung zu verifizieren als auch die Auswirkungen der Schockchlorierung auf die mikrobiologische Belastung nach Abschluss der Arbeiten zu bewerten.
Da Farys bereits vor dem Rohrbruch Referenzwerte der Zellkonzentration erfasst hatte, konnten die Betreiber präzise feststellen, ab wan das reparierte Rohrsegment die Qualitätsanforderungen für eine sichere Wiederanbindung an das Netz erfüllte.
Die Reduktion der Ausfallzeiten war entscheidend, um die kontinuierliche Trinkwasserversorgung für Anwohner und Unternehmen in grossen Teilen des Farys-Netzes sicherzustellen. Die sofort verfügbaren Messergebnisse von BactoSense ergänzten die im Labor durchgeführten konventionellen Wasseranalysen (z. B. heterotrophe Plattenzählung) und stellten dabei eine wertvolle Unterstützung dar.
So konnte ein Leerlaufen des Vorratsbehälters erfolgreich verhindert werden. Der rasche Einsatz von BactoSense vor Ort lieferte entscheidende Daten für die Risikobewertung, sodass der reparierte Leitungsabschnitt bereits zwei Tage nach dem Vorfall wieder in Betrieb genommen und die ununterbrochene Versorgung Flanderns mit sauberem Trinkwasser sichergestellt werden konnte.
Warum in BactoSense investieren?
Störungen und mikrobielle Risiken wirtschaftlich minimieren
BactoSense ist ein leistungsstarkes Werkzeug für Wartungsteams und Einsatzkräfte. Es unterstützt dabei, Risiken bei Wartungs- und Reparaturarbeiten an Rohrleitungen zuverlässig einzuschätzen und fundierte, datenbasierte Entscheidungen zu treffen.
Das Gerät ist flexibel einsetzbar, lässt sich schnell installieren und misst automatisch sowie umfassend die mikrobiologische Wasserqualität.
So erreichen Sie eine schnelle Amortisierung Ihrer Investition:
1. Störungen in städtischen Gebieten verhindern oder reduzieren
Eine Million Euro – das sind nach Angaben eines der grössten schwedischen Wasserversorgungsunternehmen die geschätzten Gesamtkosten für die Gesellschaft, die durch einen einzigen Rohrbruch in der Stadt Malmö entstehen können.
Je länger die Unterbrechung dauert, desto höher fallen die Kosten aus. Das Warten auf Laborergebnisse kann schnell Zehn- bis Hunderttausende Euro verursachen. BactoSense liefert hingegen sofort verwertbares Feedback zur mikrobiellen Wasserqualität, direkt während der Rohrinbetriebnahme.
Wie die zweite Fallstudie (Rohrbruch bedrohte die Wasserversorgung in Flandern) zeigt, ermöglichte die BactoSense-Technologie fundierte Entscheidungen unter hohem Zeitdruck. Sie verhinderte einen Versorgungsunterbruch in einer ganzen Region. Dieser Fall hatte erhebliche positive Auswirkungen auf das Risikomanagement.
Zwar verlangen die geltenden Vorschriften in der Regel Labortests zur Bestätigung der mikrobiologischen Unbedenklichkeit des Wassers, gleichzeitig gleichzeitig ist es jedoch in vielen Fällen nicht vertretbar, tagelang auf Ergebnisse zu warten: Die Reservoirs leeren sich rasch, die Kosten durch Unterbrechungen steigen, und der öffentliche Druck nimmt zu.
Warum nicht gemeinsam mit der Regulierungsbehörde eine pragmatische Lösung entwickeln, um in solchen Situationen den Einsatz schneller mikrobiologischer Methoden zu ermöglichen?
Ein Beispiel hierfür wäre eine Notfallgenehmigung zur Nutzung von BactoSense-Daten in Fällen, in denen die Wasserversorgung gefährdet ist oder die negativen Auswirkungen einer Störung im Verhältnis zum Risiko unverhältnismäßig hoch sind. Im Falle eines Vorfalls sorgen die Kosteneinsparungen einer solchen Lösung für eine sofortige Amortisierung der BactoSense-Investition.
2. Rohrspülungen wirtschaftlicher gestalten
Die Wirksamkeit von Rohrspülungen wird heute häufig durch die Kultivierung von Bakterien mit der Methode der heterotrophen Plattenzählung überprüft.
Bei der Analyse von Spülwasser liefert diese Methode jedoch laut Berichten uneinheitliche Ergebnisse – insbesondere, da Betreiber die Leitungen oft über mehrere Wochen hinweg spülen müssen. Das führt zu einem erheblichen Wasserverbrauch: Beim Spülen grosser Leitungen können so mehrere zehntausend Kubikmeter sauberes Trinkwasser verloren gehen.
Daher können durch die Umstellung auf ein adaptives Spülkonzept auf Basis von BactoSense-Daten Kosten im Bereich von mehreren Tausend bis Zehntausenden Euro pro Vorgang eingespart werden.
Darüber hinaus bietet die Verkürzung von Rohrspülungen zusätzliche soziale, wirtschaftliche und ökologische Vorteile – insbesondere in Situationen, in denen:
die allgemeine Wasserverfügbarkeit eingeschränkt ist (z. B. durch begrenzte Kapazitäten oder eine kritische öffentliche Wahrnehmung),
Auftragnehmer auf die Freigabe durch mikrobiologische Labortests warten müssen,
und das Umleiten oder Auffangen von Spülwasser mit erheblichen logistischen Herausforderungen verbunden ist.
3. Mikrobielle Risiken in vorübergehend stehendem Wasser gezielt vermeiden
Durch die frühestmögliche Inbetriebnahme eines neuen oder gewarteten Rohrsegments lässt sich das Risiko mikrobiellen Wachstums in angrenzenden Bereichen des Verteilungssystems verringern, in denen es infolge vorübergehender Unterbrechungen zu Stagnation kommt.
Wenn eine derartige Kontamination festgestellt wird, müssen umfangreiche Rohrspülungen durchgeführt werden, wodurch Trinkwasser verschwendet wird und die Betriebskosten weiter steigen.
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