Masterplan Uferfiltration zur Trinkwasserversorgung in Vietnam

Die Trinkwasseraufbereitung in Vietnam wird durch geogene und anthropogene Stoffeinträge in Oberflächengewässer erschwert. Diese limitieren die Leistung aktuell angewandter Verfahren zur Wasseraufbereitung. Das deutsch-vietnamesische Forschungs- und Entwicklungsvorhaben AquaViet untersucht im Rahmen einer Machbarkeitsstudie Möglichkeiten und Grenzen des in Vietnam bisher kaum genutzten Verfahrens der Uferfiltration für die Trinkwasserversorgung. Dabei steht die Entwicklung innovativer Ansätze zur Wasseraufbereitung durch Biofiltration und Desinfektion sowie eines Monitoring-Systems im Fokus.

Uferfiltration in Vietnam

Die Trinkwasserversorgung in Vietnam ist mit großen Herausforderungen konfrontiert: Belastungen des Wassers durch anthropogene Spurenstoffe, pathogene Mikroorganismen sowie ein vielerorts hohes Hochwasserrisiko erschweren die Aufbereitung von Oberflächenwasser im Rahmen der gängigen Verfahren. Die primär eingesetzten Verfahren der Oberflächenwasseraufbereitung werden häufig durch Trübungsspitzen durch mineralische und organische Abschwemmungen sowie Abwasserbelastungen erschwert. Für die Grundwasseraufbereitung sind vielerorts hohe Konzentrationen an Ammonium, Eisen, Mangan und Arsen im Grundwasser problematisch. Zudem führt die Übernutzung der Grundwasserressourcen lokal zu Geländeabsenkungen. Das in Deutschland seit mehr als 140 Jahren erfolgreich genutzte Verfahren der Uferfiltration ist in Vietnam kaum bekannt. Dabei stellt sie eine kostengünstige, umweltschonende Alternative als ersten Schritt der Wasseraufbereitung dar.

AquaViet untersucht Vorteile und Einsatzgrenzen der Uferfiltration unter den derzeit schwierigen Rahmenbedingungen in Vietnam an zwei Flüssen im Großraum Hanoi. Das Projekt erarbeitet Lösungen für die Auslegung und den Betrieb von Anlagen zur Wassergewinnung und Aufbereitung. Ziel ist die Entwicklung innovativer Technologien zur kostengünstigen Aufbereitung des Rohwassers sowie geeigneter Monitoringsysteme.

Entwicklung effektiver Rohwasseraufbereitung

Zur Umsetzung des Vorhabens werden ausgehend von einer Standorterkundung in Nordvietnam und einer Machbarkeitsstudie zur Uferfiltration an zwei Demonstrationsstandorten Brunnen und Grundwassermessstellen installiert und beprobt. Begleitend erfolgt eine umfassende Beschaffenheitsanalyse von Grund- und Oberflächenwässern, Uferfiltrat sowie Sedimenten hinsichtlich organischer und anorgani­scher Problem- und Schadstoffe. Dies bildet die Grundlage für die Entwicklung einer effektiven Rohwasseraufbereitung mit zwei Schwerpunkten: Einerseits steht die Demonstration eines innovativen Filtersystems zur Entfernung von Ammonium, Arsen und anderen Stoffen aus dem Uferfiltrat, gegebenenfalls in Kombination mit oxidativen Verfahren, im Fokus. Andererseits wird die technische Umsetzung einer sicheren und nebenproduktarmen Desinfektion des Wassers, z. B. durch Chlorung mittels Inline-Elektrolyse oder UV, verfolgt.

Bei der Projektdurchführung kommt eine Reihe innovativer Methoden zum Einsatz. Dazu zählt die Nutzung so genannter spektroskopischer Fingerprints, einer Methode zur Bestimmung der Herkunft des Wassers. Außerdem ist die Entwicklung eines mehrstufigen Filtersystems zur Ammonium- und Manganentfernung im Niedrigpreissegment vorgesehen. Weiterhin wird ein Monitoring-Konzept zur Online-Überwachung und Steuerung der Desinfektion erarbeitet, sowie die Nutzung von
Hochwasserentlastungsbrunnen zur Uferfiltratgewinnung getestet. Für eine effiziente Desinfektion basierend auf einer Echtzeitüberwachung der Wasserqualität sind der Einsatz und die Erprobung einer neu entwickelten Multiparameter-Sonde, eine Verifizierung und Demonstration neuer umweltschonender Verfahren der Desinfektion, sowie die Nutzung der UV-Behandlung zur gleichzeitigen Umwandlung noch vorhandener organischer Spurenstoffe geplant.

Das Verbundprojekt setzt sich aus drei deutschen und drei vietnamesischen Forschungseinrichtungen sowie elf kleinen und mittleren Unternehmen (KMU), Wasserversorgern und Behörden zusammen. Die Beteiligung mehrerer vietnamesischer Behörden und Wasserversorger sichert die Genehmigungsfähigkeit zukünftiger Anlagen in Vietnam.

Handlungs­empfehlungen und Vermarktungspotential

Die Untersuchungsgebiete werden vom Betrieb der Uferfiltration inklusive Nachbehandlung und Überwachung des Rohwassers erheblich profitieren. Die Projekterkenntnisse können auf weitere geeignete Standorte übertragen werden. Geplant ist eine wissenschaftlich fundierte Dokumentation der Ergebnisse und Lösungsvorschläge für die Uferfiltration in Vietnam mit dem Ziel der Schaffung eines dafür geeigneten Regelwerks und Erarbeitung eines Vermarktungskonzepts für die im Projekt entwickelten und getesteten Wasseraufbereitungsmodule und Monitoringtechnik. Auch die Vermarkung einzelner Desinfektionsmodule und einzelner Überwachungskomponenten (Sensor, Modelle, Parameter) ist vorgesehen.