Grundlagen der Wasserversorgung

1. Fachrichtung Wasserwesen, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft Grundlagen der Wasserversorgung 1 Einführung in die Siedlungswasserwirtschaft 2 Grundlagen zur Systembeschreibung 3 Wassertransport Peter Krebs Dresden, 2010

2. Peter Krebs Fachrichtung Wasserwesen, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft Grundlagen der Wasserversorgung 1 Einführung in die Siedlungswasserwirtschaft 1.1 Das System Siedlungswasserwirtschaft 1.2 Kosten 1.3 Geschichte der Wasserversorgung 1.4 Geschichte der städtischen Entsorgung

3. Peter Krebs Fachrichtung Wasserwesen, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft Grundlagen der Wasserversorgung 1 Einführung in die Siedlungswasserwirtschaft 1.1 Das System Siedlungswasserwirtschaft 1.2 Kosten 1.3 Geschichte der Wasserversorgung 1.4 Geschichte der städtischen Entsorgung

4. Ziele der Siedlungswasserwirtschaft Sichere Versorgung mit Trinkwasser Trinkwasser, Kochen Waschen,… Körperhygiene hygienische Entsorgung Hygiene Werterhaltung Vermeidung Gebäudefeuchte Überschwemmungs-schutz Gewässerschutz Nachhaltiges Ressourcenmanagement Erhaltung von Ökosystemen Qualität der Erholung

5. Hygiene

6. Cholera in Hamburg (1892) • Bekanntmachung • Vor dem Genuss ungekochter Speisen, namentlich ungekochten Elb- und Leitungswassers (...), wird dringend gewarnt. • Die Choleraepidemie hat 1892 in Hamburg über 10´000 Todesopfer gefordert!

7. Choleraepidemie in Rio de Janeiro Die Choleraepidemie erreicht Rio ... Die Epidemie hat sozialen Charakter. (...) Rund 60% der neun Millionen Einwohner steht kein sauberes Trinkwasser und stehen keine sanitären Einrichtungen zur Verfügung. Cholera wird durch verseuchtes Wasser übertragen (...). NZZ, 3. März 1993

8. Trinkwasser in Tadschikistan 2002 (Energie Wasser Praxis 2003 (54) 9)

9. Verunreinigung des Trinkwassers durch Abwasser Abwasserkatastrophe 1,5-Millionenstadt Charkow soll evakuiert werden – Cholerafälle Die anderthalb Millionen Einwohner der zweitgrößten Stadt der Ukraine, Charkow, wurden aufgefordert, die Stadt zu verlassen. Anlass zur Evakuierung gab die Verschmutzung des Trinkwassers. Große Mengen von ungeklärtem Abwasser gelangten in den Fluss Donez, nachdem das Pumpensystem der Stadt Ende Juni ausgefallen war. Tages-Anzeiger, 15. Juli 1995

10. (Quelle: WHO (2001)) 4.000 Bevölkerung 1990 3.500 3.000 2.500 Bevölkerungszahl/-anteil in Mio. 2.000 1.500 1.000 500 Bevölkerung 2000 0 0 1 2 Afrika Asien Europa Nordamerika Südamerika Ozeanien Anteil mit Zugang zu sauberem Trinkwasser Kontinent Anteil mit Zugang zu sanitären Anlagen Zugang zu Wasserversorgung und Entsorgung

11. Schutz vor Überschwemmung • Schadlose Ableitung von • Regenwasser • Abwasser • Grundwasser

12. Umweltschutz …“According to a preliminary analysis, the reason for the dead fish in the Tuo River was that some companies discharged wastewater into a small tributary. Several consecutive days of rain flushed the polluted water into the Tuo River, and polluted it too.“ www.theepochtimes.com/news/4-5-12/21351.html

13. Retention Retention Sedimentation Fremdwasser-Infiltration Entsorgung In-/Exfiltration Das System Siedlungswasserwirtschaft Grundstück-, Platz-, Siedlung Straßenentwässerung Schmutz- Niederschlag-Abfluss-Prozess wasserspeicher Reservoir Mischwasserkanal Kanalisation Trinkwasser- verteilung Regenbecken Überlauf Versickerung Entlastung Reinigung aufbereitung Kläranlage Trinkwasser- Vorfluter Grundwasser

14. Integriertes Wasserressourcenmanagement IWRM Szenarien und Systemanalyse Atmosphäre / Klima Natürl. Landn. Trinkwasser Standgewässer Institutionelle Rahmenbedingungen Capacity Development Landwirtschaft Abwasser Fließgewässer Grundwasser Implementation

15. Peter Krebs Fachrichtung Wasserwesen, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft Grundlagen der Wasserversorgung 1 Einführung in die Siedlungswasserwirtschaft 1.1 Das System Siedlungswasserwirtschaft 1.2 Kosten 1.3 Geschichte der Wasserversorgung 1.4 Geschichte der städtischen Entsorgung

16. Wiederbeschaffungswert für Deutschland Siedlungswasserwirtschaftliche Systeme insgesamt 500 mrd. EUR Wasserversorgung / Abwasserentsorgung  1 / 1 Annahme für durchschnittliche Lebenserwartung 50 a  Jährlicher Investitionsbedarf zur Werterhaltung: 10 mrd. EUR/a

17. Wasserverbrauch 2007 Statistisches Bundesamt

18. Trinkwasserpreise 2007 Statistisches Bundesamt

19. Trinkwasserkosten 2007 Statistisches Bundesamt

20. Zusammensetzung des Trinkwasserpreises (Quelle: DREWAG – Stadtwerke Dresden GmbH) Anteile der verschiedenen Kostenarten am Preis des Dresdner Trinkwassers (2,00 EUR/m³)

21. Wasserverluste

22. Abwasserpreise 2007 Statistisches Bundesamt

23. Laufende Kosten Feste Kosten • Abschreibung bzw. Werterhaltung • Verzinsung der Darlehen • Personalkosten • Energiekosten • Betriebsstoffe und –mittel • Reparaturen, Ersatzteile und –materialien • Entsorgung von Wasserwerks- und Klärschlämmen • Verwaltung Betriebskosten  Sowohl bei der Wasserversorgung als auch bei der Abwasserentsorgung sind die Fixkosten dominant !

24. Peter Krebs Fachrichtung Wasserwesen, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft Grundlagen der Wasserversorgung 1 Einführung in die Siedlungswasserwirtschaft 1.1 Das System Siedlungswasserwirtschaft 1.2 Kosten 1.3 Geschichte der Wasserversorgung 1.4 Geschichte der städtischen Entsorgung

25. Beispiel v. Chr.

26. Verteilerbecken in Pompeji (Rekonstruktion)

27. Wasserleitungen für Rom (Rekonstruktion)

28. Trinkwasser-Aquädukt in Segovia (Spanien)

29. Hellenistische Druckleitung in Pergamon

30. Römische Trinkwasserrohre Blei Ton

31. Beispiel nach der Zeitrechnung

32. Holzrohre des Mittelalters

33. „Wassermesser“ 1709 1724

34. Wasserleitung im Park von Versailles (17. Jh.)

35. Sandsteinrohre in Dresden (ab 1841)

36. Langsamsandfilter in Berlin

37. Moderne Filtrationsanlagen Geschlossene Druckfilter Ultrafiltration

38. Peter Krebs Fachrichtung Wasserwesen, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft Grundlagen der Wasserversorgung 1 Einführung in die Siedlungswasserwirtschaft 1.1 Das System Siedlungswasserwirtschaft 1.2 Kosten 1.3 Geschichte der Wasserversorgung 1.4 Geschichte der städtischen Entsorgung

39. Zweistromland, um 3000 v. Chr. aus Illi (1992)

40. Babylon, um 600 v. Chr. aus Illi (1992)

41. Cloaca Maxima in Rom Tuffstein Sohle aus Tuffstein Wände aus Ziegelstein Gewölbe aus röm. Zement aus Illi (1992)

42. Cloaca Maxima in Rom

43. Plinius, 23-79 n.Chr., über die Cloaca Maxima “Es stoßen durch unterirdische Gänge sieben Bäche zusammen, welche auf ihrem schnellen, reißenden Lauf alles, was ihnen im Weg liegt, mit sich nehmen und wegschwemmen, obendrein durch Regengüsse verstärkt Grund und Boden erschüttern, die zuweilen rückwärts eindringenden Fluten des Tibers aufnehmen, gegen dieselben von der anderen Seite herankämpfen; und dennoch steht das ganze unerschütterlich fest. Immerwährend werden darin so große Lasten fortgeschleppt, ohne dass die Gewölbe nachgeben…” Kanalvereinigung Transportkapazität hoher Mischwasserabfluss Rückstau durch den Vorfluter Kanal-Statik nach Illi (1992)

44. Römische Gemeinschaftslatrine

45. Straßeneinlauf in Rom

46. Ehgraben Buchminiatur aus Boccacio, Decamerone (Mitte 14. Jh) Kopie aus Illi (1992)

47. „Sanitary Report“ von Edwin Chadwick (1842) „(…). Zu drei dieser Häuser sind die Abtritt(gruben) unbedeckt; hier sind kleine Wassertümpel mit aller Art von Abfall, tote Tiere und pflanzliche Stoffe zusammengehäuft, eine höchst faule und verdorbene Masse (…); ansteckende Gerüche breiten sich periodisch in der Nachbarschaft aus und bewirken verschiedene Typen von Fieber sowie Magen- und Darmstörungen.“ Edwin Chadwick (1842). Report on the Sanitary Condition of the Labouring Population of Great Britain (aus Illi, 1992)

48. Cholera in London (1853/1854) John Snow (1855), On the mood of Communication of Cholera

49. Frankreich, Mitte 19. Jh., Tonnensystem

50. Produktivität und Ökonomie „Sie (die Gesundheitspflege) hat noch weitergehende Ziele (…). Indem sie allen Menschen die Grundbedingungen für ein ungestörtes Wohlsein zu bieten sucht (...) bessert sie das Wohlbefinden ganzer Volksklassen, (...). Sie steigert dadurch Leistungsfähigkeit derselben und mehrt ihren Wohlstand. Die Gesundheitspflege ist demnach auch ein nationalökonomisches Gebiet (...).“ Oscar Wyss (1872). Blätter der Gesundheit, Nr.1. (aus Illi, 1992)