Wasserwerk Tiefengruben: Unterschied zwischen den Versionen
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===1/6: Willkommen - inhaltliche Einführung=== | ===1/6: Willkommen - inhaltliche Einführung=== | ||
| − | Herzlich willkommen in der 1956 errichteten | + | Herzlich willkommen in der 1956 errichteten Trinkwasseraufbereitungsanlage (TWA) Tiefengruben: Sie stehen nun im Eingangsbereich der östlich von Bad Berka gelegenen und unter Denkmalschutz stehenden Anlage, die vom Wasserversorgungszweckverband (WZV) Weimar betrieben wird. |
| − | Die ersten Tiefbrunnen bei Tonndorf waren Ende der 1930er Jahre zur Versorgung des von den Nationalsozialisten errichteten Konzentrationslagers Buchenwald abgeteuft worden; | + | Die ersten Tiefbrunnen bei Tonndorf waren Ende der 1930er Jahre zur Versorgung des von den Nationalsozialisten errichteten Konzentrationslagers Buchenwald abgeteuft worden; KZ-Häftlinge mussten in Zwangsarbeit von Hand den Rohrgraben für eine noch heute betriebene Leitung bis auf den Ettersberg ausschachten. |
| + | Die Entsäuerung des Wassers wurde bis Mitte der 1950er Jahre durch Zugabe von Natronlauge (chemische Entsäuerung) bewirkt; die dazu erforderlichen Anlagen befanden sich in den Brunnenhäusern im Tal zwischen Tonndorf und München bei Bad Berka. | ||
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| + | ===2/6: Willkommen - inhaltliche Einführung=== | ||
| + | Heute liefern sieben Brunnen in Tiefengruben und Tonndorf das aufzubereitende Rohwasser. Gefördert wird das Grundwasser aus der geologischen Formation „Buntsandstein“. Aufgrund seiner hydrogeologischen Herkunft enthält es freie überschüssige Kohlensäure sowie gelöstes Eisen. Dabei handelt es sich nicht um Schadstoffe; allerdings muss das Rohwasser aufbereitet werden, um es für Rohrleitungstransport und Kundengebrauch tauglich zu machen. | ||
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| + | ===3/6: Willkommen - inhaltliche Einführung=== | ||
| + | Heute werden mit dem aufbereiteten Trinkwasser zahlreiche Ortschaften des Landkreises Weimarer Land von Kranichfeld im Süden bis Berlstedt, Neumark und Vippachedelhausen nördlich des Ettersberges versorgt. Auch Teile der Stadt Weimar erhalten ihr Trinkwasser von hier. | ||
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| + | Die Aufbereitung des Rohwassers ist auf drei Etagen untergebracht. Das über eine erdverlegte Zuleitung eintreffende Rohwasser gelangt zunächst in die 3. Etage, wo es durch Einblasen von Luft physikalisch entsäuert wird, bevor es in der zweiten Etage in die drei parallel arbeitenden offenen Schnellfilter läuft. Im Erdgeschoss befinden sich die unteren Bereiche der Filter sowie die Bedienelemente. Nicht sichtbar ist der Reinwasserbehälter, der sich unter den Filterbecken befindet und nur nach vollständiger Entleerung über Einstiegsöffnungen erreichbar ist. | ||
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| + | ===4/6: Willkommen - inhaltliche Einführung=== | ||
| + | Die 1956 errichtete Trinkwasseraufbereitungsanlage und das schon vor Ende des 2. Weltkrieges im Rohbau errichtete und in den 1950er Jahren fertiggestellte Reinwasserpumpwerk (mit integrierter Chlorgas-Desinfektionsanlage) stehen unter Denkmalschutz - das war bei allen Umbau- und Sanierungsarbeiten zu beachten. | ||
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| + | Zur Besichtigung empfehlen wir, dem Lauf des Wassers von oben nach unten zu folgen. Zur Orientierung befindet sich an jeder Treppenoberkante ein Fließschema. | ||
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| + | ===5/6: Navigation=== | ||
| + | Die Navigation ist ähnlich zu Google-Streetview – einzelne Standpunkte (am Boden) ermöglichen die Besichtigung. Mit dem auf der Abbildung gezeigtem Ebenensymbol (im Ansichtsfenster links unten) oder der Treppe können Sie in die einzelnen Stockwerke gelangen. In jedem Stockwerk befinden sich farblich hervorgehobene Informationspunkte, über die Sie spezifische Kenntnisse zu einzelnen technischen Komponenten erhalten können. Die blauen Punkte geben Auskunft über den „Betrieb des Wasserwerks“, während Rot „zusätzliche Infos“ umfasst. Haben sie einen Informationspunkt angewählt, sollten Sie zur vollständigen Darstellung auf das Bild klicken, die Bildbeschreibungen können zusätzlich auf- und eingeklappt werden. | ||
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| + | Viel Spaß beim Erkunden! | ||
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| + | ===6/6: Funktionsschema TWA Tiefengruben=== | ||
| + | Sie befinden sich in Etage 1. Diese birgt im Wesentlichen die unteren Teile der drei offenen Schnellfilter sowie deren Bedienelemente und Regelarmaturen. Nicht sichtbar ist der Reinwasserbehälter, der sich unter den Filterbecken im Kellergeschoss befindet und nur nach vollständiger Entleerung über Einstiegsöffnungen erreichbar ist. | ||
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| + | Das Zwischenpumpwerk, das das aufbereitete Trinkwasser vom Reinwasser-Sammelbehälter in das Verteilungsnetz und den Hochbehälter fördert, sowie die Chlorgas-Desinfektionsanlage sind im benachbarten Reinwasserpumpwerksgebäude untergebracht. | ||
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| + | ===Anzeige- und Bedientableau des Schnellfilters=== | ||
| + | In der Anzeige werden die Füllstände der Filter und die des Reinwasserbehälters in m WS (Meter Wassersäule) angegeben. In Blau sind die Fließwege des Wassers aufgezeigt. In Gelb ist die Laufrichtung der Spülluft erkennbar. Das in Tiefengruben zur Filterrückspülung verwendete Wasser-Luft-Gemisch gewährleistet eine sehr effektive Reinigung des Filtermaterials, durch welche auch Verbackungen (Verstopfungen durch Verklumpen) des Filters gelöst werden. | ||
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| + | ===Desinfektion durch Chlorzugabe (nicht in diesem Gebäude)=== | ||
| + | Die Desinfektion durch Chlor findet im benachbarten Zwischenpumpwerk statt. | ||
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| + | Trinkwasser darf keine krankheiterregenden Mikroorganismen enthalten. Das in der TWA Tiefengruben aufbereitete Trinkwasser ist frei von schädlichen Bakterien; diese hervorragende Qualität muss aber auch bis zum Zapfhahn beim Kunden aufrechterhalten werden. Zum Schutz vor einer etwaigen Wiederverkeimung wird dem Trinkwasser vor seiner Abgabe in das Verteilungsnetz deshalb eine geringe Menge Chlor zum Aufbau eines Desinfektionspotentials zugegeben. | ||
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| + | Eine Desinfektion von Trinkwasser ist auch durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht möglich: Durch intensive UV-Bestrahlung werden Keime abgetötet. Allerdings baut sich kein Desinfektionspotential auf: Das Trinkwasser kann durch späteren Eintrag von Mikroorganismen wieder verkeimen. | ||
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| + | ===Druckerhöhungsanlage=== | ||
| + | Die Anlage stellt Trinkwasser als „Steuerwasser“ für die Regelung der Filterdurchsätze bereit: Über an den Filteroberflächen installierte Schwimmerventile wird der jeweils aktuelle Wasserüberstau erfasst und so der „Steuerwasserdurchfluss“ beeinflusst; dieser steuert dann den Öffnungsgrad der Hauptventile, die die Menge des aus den Schnellfiltern in den Reinwasserbehälter abfließenden Wassers regeln. Ziel ist es, den Wasserstand in den Filtern konstant zu halten und so ein Leer- bzw. Überlaufen der Filterbecken zu verhüten. | ||
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| + | ===Filterregelventil von Schnellfilter=== | ||
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| + | ===Luftentfeuchter=== | ||
| + | Um das Bauwerk zu schützen wird die Raumluft entfeuchtet. | ||
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| + | ===Reinwasserbehälter=== | ||
| + | Das durch Entsäuerung und nachfolgende Filtration aufbereitete Trinkwasser gelangt zunächst in den unter den Filtern befindlichen Reinwasserbehälter. Dieser dient als Pumpenvorlage für das Reinwasserpumpwerk dem Ausgleich zwischen der Menge des aus den Filtern zufließenden Wassers einerseits und der Fördermenge der Reinwasserpumpen andererseits. | ||
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| + | ===Rückspülung=== | ||
| + | Während der Filtration entsteht durch das Eindringen der Partikel ein Druckverlust, der mit der Zeit steigt, da sich immer mehr Partikel ablagern. Meist wird durch Druckverlustmessungen festgestellt, ob der Filter gereinigt werden muss. Hierzu wird dieser von unten her mit einem Wasser-Luft-Gemisch durchgespült, um die Teilchen zu lösen. Durch viele kleine Düsen ist die gleichmäßige Verteilung des Spülwassers und der Spülluft sicherzustellen. Vor der Spülung wird der Wasserspiegel im zu spülenden Filter etwas abgesenkt, dann wird das Filtermedium durchwirbelt und das Schlammwasser über den Seitenablauf entsorgt. Das Filterbett und die Stützschicht müssen so konzipiert sein, dass sich die Schichten nach Beendigung des Spülvorgangs wie vor der Spülung aufbauen. | ||
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| + | ===Spülluftgebläse=== | ||
| + | Die zur Filterrückspülung benötigte Luft wird mittels Spülluftgebläse aus dem Raum angesaugt und in die Spülluftleitung gedrückt. Das Gebläse läuft nur wenige Stunden pro Woche und unterliegt deshalb nur einem geringen Verschleiß: Beim hier genutzten Aggregat handelt es sich deshalb um ein in den 1970er Jahren installiertes Gerät aus DDR-Produktion. | ||
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| + | ===Spülwasserpumpe=== | ||
| + | Das zur Filterrückspülung benötigte Wasser wird mit dieser Pumpe aus dem Reinwasserbehälter angesaugt und in die Spülwasserleitung gefördert. Die Pumpe läuft nur wenige Stunden pro Woche und unterliegt deshalb nur einem geringen Verschleiß. Bei der hier genutzten Pumpe handelt es sich deshalb immer noch um das im Zuge der Errichtung der TWA Mitte der 1950er Jahre installierte Aggregat. | ||
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Version vom 2. März 2022, 14:38 Uhr
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| Stereoskopische (3D) Aufzeichnung | {{{Stereoskopische (3D) Aufzeichnung}}} |
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Beschreibung
Lernziele
Aufbau der Lernaktivität
Annotationsinhalte
Ebene 1
1/6: Willkommen - inhaltliche Einführung
Herzlich willkommen in der 1956 errichteten Trinkwasseraufbereitungsanlage (TWA) Tiefengruben: Sie stehen nun im Eingangsbereich der östlich von Bad Berka gelegenen und unter Denkmalschutz stehenden Anlage, die vom Wasserversorgungszweckverband (WZV) Weimar betrieben wird.
Die ersten Tiefbrunnen bei Tonndorf waren Ende der 1930er Jahre zur Versorgung des von den Nationalsozialisten errichteten Konzentrationslagers Buchenwald abgeteuft worden; KZ-Häftlinge mussten in Zwangsarbeit von Hand den Rohrgraben für eine noch heute betriebene Leitung bis auf den Ettersberg ausschachten.
Die Entsäuerung des Wassers wurde bis Mitte der 1950er Jahre durch Zugabe von Natronlauge (chemische Entsäuerung) bewirkt; die dazu erforderlichen Anlagen befanden sich in den Brunnenhäusern im Tal zwischen Tonndorf und München bei Bad Berka.
2/6: Willkommen - inhaltliche Einführung
Heute liefern sieben Brunnen in Tiefengruben und Tonndorf das aufzubereitende Rohwasser. Gefördert wird das Grundwasser aus der geologischen Formation „Buntsandstein“. Aufgrund seiner hydrogeologischen Herkunft enthält es freie überschüssige Kohlensäure sowie gelöstes Eisen. Dabei handelt es sich nicht um Schadstoffe; allerdings muss das Rohwasser aufbereitet werden, um es für Rohrleitungstransport und Kundengebrauch tauglich zu machen.
3/6: Willkommen - inhaltliche Einführung
Heute werden mit dem aufbereiteten Trinkwasser zahlreiche Ortschaften des Landkreises Weimarer Land von Kranichfeld im Süden bis Berlstedt, Neumark und Vippachedelhausen nördlich des Ettersberges versorgt. Auch Teile der Stadt Weimar erhalten ihr Trinkwasser von hier.
Die Aufbereitung des Rohwassers ist auf drei Etagen untergebracht. Das über eine erdverlegte Zuleitung eintreffende Rohwasser gelangt zunächst in die 3. Etage, wo es durch Einblasen von Luft physikalisch entsäuert wird, bevor es in der zweiten Etage in die drei parallel arbeitenden offenen Schnellfilter läuft. Im Erdgeschoss befinden sich die unteren Bereiche der Filter sowie die Bedienelemente. Nicht sichtbar ist der Reinwasserbehälter, der sich unter den Filterbecken befindet und nur nach vollständiger Entleerung über Einstiegsöffnungen erreichbar ist.
4/6: Willkommen - inhaltliche Einführung
Die 1956 errichtete Trinkwasseraufbereitungsanlage und das schon vor Ende des 2. Weltkrieges im Rohbau errichtete und in den 1950er Jahren fertiggestellte Reinwasserpumpwerk (mit integrierter Chlorgas-Desinfektionsanlage) stehen unter Denkmalschutz - das war bei allen Umbau- und Sanierungsarbeiten zu beachten.
Zur Besichtigung empfehlen wir, dem Lauf des Wassers von oben nach unten zu folgen. Zur Orientierung befindet sich an jeder Treppenoberkante ein Fließschema.
Die Navigation ist ähnlich zu Google-Streetview – einzelne Standpunkte (am Boden) ermöglichen die Besichtigung. Mit dem auf der Abbildung gezeigtem Ebenensymbol (im Ansichtsfenster links unten) oder der Treppe können Sie in die einzelnen Stockwerke gelangen. In jedem Stockwerk befinden sich farblich hervorgehobene Informationspunkte, über die Sie spezifische Kenntnisse zu einzelnen technischen Komponenten erhalten können. Die blauen Punkte geben Auskunft über den „Betrieb des Wasserwerks“, während Rot „zusätzliche Infos“ umfasst. Haben sie einen Informationspunkt angewählt, sollten Sie zur vollständigen Darstellung auf das Bild klicken, die Bildbeschreibungen können zusätzlich auf- und eingeklappt werden.
Viel Spaß beim Erkunden!
6/6: Funktionsschema TWA Tiefengruben
Sie befinden sich in Etage 1. Diese birgt im Wesentlichen die unteren Teile der drei offenen Schnellfilter sowie deren Bedienelemente und Regelarmaturen. Nicht sichtbar ist der Reinwasserbehälter, der sich unter den Filterbecken im Kellergeschoss befindet und nur nach vollständiger Entleerung über Einstiegsöffnungen erreichbar ist.
Das Zwischenpumpwerk, das das aufbereitete Trinkwasser vom Reinwasser-Sammelbehälter in das Verteilungsnetz und den Hochbehälter fördert, sowie die Chlorgas-Desinfektionsanlage sind im benachbarten Reinwasserpumpwerksgebäude untergebracht.
Anzeige- und Bedientableau des Schnellfilters
In der Anzeige werden die Füllstände der Filter und die des Reinwasserbehälters in m WS (Meter Wassersäule) angegeben. In Blau sind die Fließwege des Wassers aufgezeigt. In Gelb ist die Laufrichtung der Spülluft erkennbar. Das in Tiefengruben zur Filterrückspülung verwendete Wasser-Luft-Gemisch gewährleistet eine sehr effektive Reinigung des Filtermaterials, durch welche auch Verbackungen (Verstopfungen durch Verklumpen) des Filters gelöst werden.
Desinfektion durch Chlorzugabe (nicht in diesem Gebäude)
Die Desinfektion durch Chlor findet im benachbarten Zwischenpumpwerk statt.
Trinkwasser darf keine krankheiterregenden Mikroorganismen enthalten. Das in der TWA Tiefengruben aufbereitete Trinkwasser ist frei von schädlichen Bakterien; diese hervorragende Qualität muss aber auch bis zum Zapfhahn beim Kunden aufrechterhalten werden. Zum Schutz vor einer etwaigen Wiederverkeimung wird dem Trinkwasser vor seiner Abgabe in das Verteilungsnetz deshalb eine geringe Menge Chlor zum Aufbau eines Desinfektionspotentials zugegeben.
Eine Desinfektion von Trinkwasser ist auch durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht möglich: Durch intensive UV-Bestrahlung werden Keime abgetötet. Allerdings baut sich kein Desinfektionspotential auf: Das Trinkwasser kann durch späteren Eintrag von Mikroorganismen wieder verkeimen.
Druckerhöhungsanlage
Die Anlage stellt Trinkwasser als „Steuerwasser“ für die Regelung der Filterdurchsätze bereit: Über an den Filteroberflächen installierte Schwimmerventile wird der jeweils aktuelle Wasserüberstau erfasst und so der „Steuerwasserdurchfluss“ beeinflusst; dieser steuert dann den Öffnungsgrad der Hauptventile, die die Menge des aus den Schnellfiltern in den Reinwasserbehälter abfließenden Wassers regeln. Ziel ist es, den Wasserstand in den Filtern konstant zu halten und so ein Leer- bzw. Überlaufen der Filterbecken zu verhüten.
Filterregelventil von Schnellfilter
Luftentfeuchter
Um das Bauwerk zu schützen wird die Raumluft entfeuchtet.
Reinwasserbehälter
Das durch Entsäuerung und nachfolgende Filtration aufbereitete Trinkwasser gelangt zunächst in den unter den Filtern befindlichen Reinwasserbehälter. Dieser dient als Pumpenvorlage für das Reinwasserpumpwerk dem Ausgleich zwischen der Menge des aus den Filtern zufließenden Wassers einerseits und der Fördermenge der Reinwasserpumpen andererseits.
Rückspülung
Während der Filtration entsteht durch das Eindringen der Partikel ein Druckverlust, der mit der Zeit steigt, da sich immer mehr Partikel ablagern. Meist wird durch Druckverlustmessungen festgestellt, ob der Filter gereinigt werden muss. Hierzu wird dieser von unten her mit einem Wasser-Luft-Gemisch durchgespült, um die Teilchen zu lösen. Durch viele kleine Düsen ist die gleichmäßige Verteilung des Spülwassers und der Spülluft sicherzustellen. Vor der Spülung wird der Wasserspiegel im zu spülenden Filter etwas abgesenkt, dann wird das Filtermedium durchwirbelt und das Schlammwasser über den Seitenablauf entsorgt. Das Filterbett und die Stützschicht müssen so konzipiert sein, dass sich die Schichten nach Beendigung des Spülvorgangs wie vor der Spülung aufbauen.
Spülluftgebläse
Die zur Filterrückspülung benötigte Luft wird mittels Spülluftgebläse aus dem Raum angesaugt und in die Spülluftleitung gedrückt. Das Gebläse läuft nur wenige Stunden pro Woche und unterliegt deshalb nur einem geringen Verschleiß: Beim hier genutzten Aggregat handelt es sich deshalb um ein in den 1970er Jahren installiertes Gerät aus DDR-Produktion.
Spülwasserpumpe
Das zur Filterrückspülung benötigte Wasser wird mit dieser Pumpe aus dem Reinwasserbehälter angesaugt und in die Spülwasserleitung gefördert. Die Pumpe läuft nur wenige Stunden pro Woche und unterliegt deshalb nur einem geringen Verschleiß. Bei der hier genutzten Pumpe handelt es sich deshalb immer noch um das im Zuge der Errichtung der TWA Mitte der 1950er Jahre installierte Aggregat.
Ebene 2
Ebene 3
Infrastruktur der Wasserwirtschaft
In Zusammenarbeit mit dem Wasserversorgungszweckverband Weimar und dem BVE wurde die südlich von Weimar gelegene Trinkwasseraufbereitungsanlage Tiefengruben 3D gescannt, digitalisiert und didaktisch aufbereitet. Ähnlich wie im Modell der P-Bank werden die Inhalte der Lehrveranstaltung zur Wasserinfrastruktur Studierenden an einem konkreten Beispiel vermittelt. Die Studierenden lernen u.a. die Historie und die Architektur des Gebäudes kennen und erfahren, welche Filterstufen gewonnenes Rohwasser durchlaufen muss, damit es letztendlich als Trinkwasser genutzt werden kann.
Auch dieses Modell wurde und wird bereits an verschiedenen Hochschulen (u.a. Fachhochschule Erfurt) regelmäßig in der Lehre eingesetzt und evaluiert. Der Wasserversorgungszweckverband Weimar selbst nutzt dieses Modell für die Schulung ihrer eigenen Mitarbeiter*innen, für Schulklassen und interessierte Bürger*innen.