Membrantechnologie als Schlüsseltechnologie in der Wasseraufbereitung

Membranfiltration bearbeiten

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Die Membrantechnologie spielt in der Trinkwasser- aufbereitung eine immer wichtigere Rolle. Experten aus dem In- und Ausland diskutierten am 16. November 2009 in Dübendorf an einer vom Schweizerischen Verein des Gas- und Wasserfaches (SVGW) und dem Schweizer Wasserforschungs- institut Eawag durchgeführten Tagung über den Stand dieser Technologie.

In der Schweiz weist über ein Drittel des Rohwassers eine so gute Qualität auf, dass es ohne jegliche Aufbereitung als Trinkwasser verteilt werden kann. Wo das gefasste Wasser den strengen Anforderungen der Lebensmittelgesetzgebung nicht genügt, muss es hingegen aufbereitet werden. Das trifft insbesondere auf die rund 40 Schweizer Seewasserwerke zu. Denn anders als beim Grundwasser, das beim Versickern gereinigt wird, durchläuft das gefasste Seewasser keinen natürlichen Reinigungsprozess. Heute existiert eine Vielzahl von Aufbereitungsverfahren, etwa die Sandfiltration, die Aktivkohlefiltration oder die Ozonung.

Selbst Viren werden eliminiert

An der vom SVGW und der Eawag in Dübendorf durchgeführten internationalen Tagung wiesen die Experten darauf hin, dass sich in den letzten zehn Jahren mit der Membrantechnologie ein neues Verfahren etabliert hat. Dabei steht vor allem die Ultrafiltration im Vordergrund:

Bei diesem Verfahren wird das Rohwasser durch eine Membran gepresst. Deren Poren weisen eine Grössenordnung von 0,01 Mikrometer (µm) auf, wobei 1 µm einem Tausendstel Millimeter entspricht. Zum Vergleich: Der Durchmesser eines menschlichen Haares liegt im Mittel bei etwa 70 µm.

Mit der Ultrafiltration werden kleinste Partikel wie Trübstoffe, Keime, Parasiten oder Viren wirkungsvoll aus dem Wasser gesiebt. Das heisst: Diese Technologie reinigt das Wasser nicht nur mechanisch sondern entkeimt es gleichzeitig. Der Einsatz chemischer Hilfsmittel wie Chlor oder Ozon kann reduziert werden oder ganz entfallen.

Vorteile im Karstgebiet

In den Voralpen, im Jura sowie in den Gebirgskantonen Graubünden und Wallis fassen viele Wasserversorger das Rohwasser aus Karstquellen. Im Karst versickert das Wasser jedoch sehr rasch und wird - insbesondere nach Starkniederschlägen - bei der Bodenpassage nur mangelhaft gefiltert. Die Wasserversorgungen sind deshalb mit einer stark schwankenden Qualität des Rohwassers konfrontiert. Die Ultrafiltration ist wie geschaffen für den Einsatz in Karstgebieten. Denn im Gegensatz zu anderen Aufbereitungsmethoden bleibt dieses Verfahren bei jedem Wetter voll funktionsfähig und verbessert damit die sichere Versorgung mit einwandfreiem Trinkwasser signifikant.

Neue Risiken mit der Klimaänderung

Die Klimaänderung wird sich auch auf die Wasserversorgung in der Schweiz auswirken, beispielsweise durch extremere Schwankungen der Wasserstände. Die Wasserwerke haben sich daher in den letzten Jahren besser untereinander vernetzt, damit eine sichere Versorgung auch während längeren Trockenperioden gewährleistet bleibt. Doch das Klima hat auch Einfluss auf die Wassergüte: Kommt es häufiger zu Hochwasserereignissen, bricht vermehrt Flusswasser in flussnahe Grundwasserfassungen durch. Intensivere Niederschläge führen bei Karstquellen zu extrem hohen Schüttungen. Ausserdem erhöht die zunehmende Temperatur des Rohwassers die Verkeimungsgefahr.

Forschung und Wasserwerke haben auch diese Zeichen der Zeit erkannt und auf die Risiken reagiert. In gemeinsamen Projekten wird der Einsatz der Membrantechnolgie optimiert, zum Beispiel in Bezug auf die Betriebssicherheit oder den Energieeinsatz. So garantiert das Verfahren - insbesondere kombiniert mit klassischen Aufbereitungsschritten ?, dass das Rohwasser effizient, sicher und kostengünstig aufbereitet wird, damit Bevölkerung, Gewerbe und Industrie auch vor dem Hintergrund der Klimaänderung mit genügend einwandfreiem Trinkwasser beliefert werden können. Die Membrantechnologie wird also eine Schlüsselrolle einnehmen.

Prof. Dr. Markus Boller

Die Tagung von SVGW und Eawag war gleichzeitig auch eine Verabschiedung von Prof. Dr. Markus Boller, der in den Ruhestand tritt. Ursprünglich Kulturingenieur hat sich Markus Boller zum Abwasseringenieur weitergebildet und seit 1973 fast ununterbrochen an der Eawag geforscht und ab 1990 auch an der ETH Zürich unterrichtet. Mit seinen Arbeiten zur Flockungsfiltration wurde er europaweit DER Experte auf diesem Gebiet. In jüngerer Zeit konzentriert sich seine Forschung auf die Niederschlagsabwässer in Siedlungen und die Trinkwasserversorgung. Sehr früh hat er die Chancen der Membrantechnologie erkannt, sowohl in der Trinkwasserver- als auch in der Abwasserentsorgung. Immer standen für ihn aber auch Massnahmen an der Quelle im Vordergrund, um Schadstoffeinträge in die Gewässer zu vermeiden. Erfolgreich hat er dazu die Zusammenarbeit zwischen Forschung, Herstellern, Verbänden und Behörden gesucht und Brücken geschlagen. Markus Boller und seine Forschungsgruppen haben zweifellos viel zum Erfolg und Ansehen der Schweizer Siedlungswasserwirtschaft beigetragen.

Weitere Informationen

Auf der Homepage des Schweizerischen Vereins des Gas- und Wasserfaches SVGW finden Sie ausgewählte Tagungsunterlagen und Bildmaterial: www.svgw.ch (»Medien)

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