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Die Trinkwasserversorgung
der Stadt Donaueschingen
eine Facharbeit von
Isabel Martin Jgst.13 / 2003 |
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Inhaltsverzeichnis
I. Einleitung
II. Die hydrogeologischen Verhältnisse
III. Quellen und Wasserschutzgebiete
a) Quellen
b) Wasserschutzgebiete
IV. Zahlen, Verbrauch und Qualität
V. Gesundheit
VI. Die Hochbehälter
VII. Abwässer
a) Kläranlage
b) Kanalsystem
VIII. Zusammenfassung
IX. Anhang
X. Literaturnachweis
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I. Einleitung
Für das Facharbeitsthema zur Herkunft des Donaueschinger Trinkwassers entschied ich mich,
da ich mich dafür interessiere, woher diese großen Wassermengen stammen. Wie viel
Aufwand bedarf es, bis das Wasser beim Verbraucher ankommt? Vor längerer Zeit hörte ich,
dass sogar im Donaueschinger Park Quellen existieren, die einen Anteil an der
Wasserversorgung unserer Stadt haben. Aufgrund der Tatsache, dass dieses Thema im
Unterricht schon einführend behandelt wurde, fühlte ich mich ermutigt, der ganzen Sache
einmal näher auf den Grund zu gehen.
Über meine Ergebnisse möchte ich hier in dieser Arbeit berichten.
II. Die hydrogeologischen Verhältnisse
Am Anfang steht die Frage nach der Herkunft des Wassers. Für das Donaueschinger
Trinkwasser wird ausschließlich Grundwasser verwendet. Grundwasser entstammt im Gegensatz
zum Oberflächenwasser (Regenwasser, Flusswasser, ....) den Gesteinsschichten des
Untergrunds. Die Geologie dieser Gesteinsschichten bestimmt im Wesentlichen die Qualität
und Eigenschaften des Wassers (siehe IV.).
Donaueschingen liegt am Übergang vom Schwarzwald zum Schichtstufenland, dem die Baar
angehört. Im Schwarzwald herrschen Kristallingesteine wie Granit und Gneis vor. Darüber
liegen die Schichten des Buntsandsteins. Die stratigraphisch nächst höhere Folge umfasst
den Muschelkalk, darüber den Keuper. Den obersten Horizont bilden am östlichen Rand von
Donaueschingen geringmächtige Kiese. Die Schichten des Muschelkalks besitzen eine
unterschiedliche Dichte, Fugen und Risse durchziehen ihn. Durch Verkarstung ist er von
unterschiedlich großen, unterirdischen Hohlräumen gekennzeichnet. Regen und Bachwasser
treten in den Untergrund ein und füllen diese Hohlräume. Es bildet sich ein großer
Wasservorrat.
Aufgrund der Porosität des Muschelkalkes brechen im Untergrund oftmals Bereiche des
Erdbodens nach unten weg, was zur Bildung von Dolinen führt. Diese Dolinen wurden im
Laufe der Zeit häufig mit Geröll und Schotter angefüllt. Diese Dolinen dienen bei
Donaueschingen dem Wasser als Aufstiegswege. Das Wasser kann dort in Quellen zu Tage
treten, wo die überlagernden Keuperschichten über dem Muschelkalk fehlen. Die obersten
Kieslagen hemmen den Wasseraufstieg kaum.
Färbversuche haben nachgewiesen, dass die Hauptmenge des Donaueschinger Wassers aus der
Versickerung vom Bregwasser oberhalb von Hüfingen entstammt.
Das Bregwasser tritt 41-65
Stunden nach der Versickerung wieder hervor.
III. Quellen und Wasserschutzgebiete
a) Quellen
Im Raum Donaueschingen gibt es Schätzungsweise über 50 Quellen, davon liegen allein
schon 15 im Fürstlichen Park, teilweise speisen sie die Schwanenteiche. Die Fürstliche
Brauerei besitzt eine eigene Quelle mit einem Wasseraustritt von ca. 50 l/s.
Die wichtigste aller Quellen für unser Trinkwasser ist aber die Gutterquelle. Mit einer
maximalen Schüttung von ca. 250 l/s versorgt sie die Stadt Donaueschingen mit frischem
Wasser, davon werden aber nur ca. 34-42 l/s gebraucht. Bei einem Entnahmeversuch in den
sechziger Jahren, der höher war, als die maximale Leistung der Gutterquelle, fielen
sowohl die Brauereiquelle als auch die Juniperusquelle bei Allmendshofen trocken, was
beweist, dass fast alle der Quellen in der Donaueschinger Umgebung miteinander
unterirdisch verbunden sind. (siehe IX Anhang, Nr.
1)
b) Wasserschutzgebiete
Für die Gewährleistung einer guten Wasserqualität ist es wichtig, dafür zu sorgen,
dass das Wasser im Untergrund nicht durch oberirdische Einflüsse verunreinigt wird.
Beispiel: Die beiden Flüsse Brigach und Breg fließen durch unterschiedliche Gebiete,
durch den Wald und durch ein Industriegebiet. Dadurch verändert sich die Wasserqualität
erheblich. Die Brigach, die durch die beiden Industriestädte St. Georgen und Villingen
fließt, hat deutlich schlechtere Werte (siehe IX Anhang
2).
Außerdem darf in Wasserschutzgebieten nur in geringem/keinem Maß landwirtschaftliche
Nutzung betrieben werden, da keine Düngemittel (besonders Mineraldünger wie Stickstoff
und Phosphor) in den Boden gelangen dürfen. Aus diesem Grund besteht eine
Düngeverordnung, die vorschreibt, zu welchen Jahreszeiten gedüngt werden darf.
Coli-Bakterien aus Tierfäkalien, die aus der Landwirtschaft stammen bedeuten eine weitere
Belastung. Außerdem darf auch nicht an Gewässerrändern gedüngt werden. Phosphor
gelangt aufgrund seiner chemischen Eigenschaften nur meist nur durch Einschwemmung in das
Wasser. Abhilfe kann hier neben den Wasserschutzgebieten auch durch Grenzstreifen neben
den Gewässern geschaffen werden.
Im Falle einer Verunreinigung, z.B. durch einen LKW-Unfall in einem Wasserschutzgebiet,
muss auf andere Versorgungsmöglichkeiten zurückgegriffen werden, wie z.B. die
Beschaffung des Wassers aus Bräunlinger Quellen und umliegenden Städten.
Die Fläche der Wasserschutzgebiete soll in den kommenden Jahren von 13 auf 16 % steigen.
Siehe Tab. 1 & 2
Tab. 1
Tab. 2: Liste der Wasserschutzgebiete im Raum Donaueschingen. Stand:1999
IV. Zahlen, Verbrauch und Qualität
Das Donaueschinger Wasser hat in der Gutterquelle einen pH-Wert von 7,56. Darin enthalten
sind 10,8 mg/l Nitrat (Sollwerte liegen bei 25mg/l); 0,14g/l Eisen und 5,8 mg/l Natrium.
Da das Trinkwasser jedoch nicht nur aus der Gutterquelle, sondern zum kleineren Teil auch
aus verschiedenen Quellen des Schwarzwaldes kommt, ist die Qualität nicht gleichbleibend,
man unterscheidet harte und weiche Wässer.
Die pH-Werte sind deshalb unterschiedlich. Sie liegen im Schnitt zwischen 6,5 und 9,5. Ist
das Wasser zu weich, kann es durch Korrosion die Leitungen angreifen,
wobei z.B. Blei und
Zink gelöst werden kann. Ist das Wasser zu hart, können Leitungen verkalken, ebenso wie
Haushaltsgeräte (Wasserkocher, Kochtöpfe, etc.)
Im großen und ganzen ist das Donaueschinger Trinkwasser von guter Qualität. Die
Hauptmenge des Donaueschinger Trinkwassers ist weich, mit einer Härte
von etwa 7,3° dH
( =deutscher Härte). Niedrige Nitratwerte entstehen durch gering intensivierte
Landwirtschaft und die Sollwerte werden eingehalten. Alle Werte des Donaueschinger Wassers
liegen innerhalb der gesetzlichen Normen.
Um die gute Qualität des Wassers weiterhin beizubehalten, verlangt die Stadt
Donaueschingen bis zu einer bestimmten Menge keine Abwassergebühren, damit Nutzwasser
(z.B. für den Gartenverbrauch) nicht aus dem Leitungswasser entnommen wird, sondern in
Behältern wie Zisternen gesammelt werden kann. Das weiche Regenwasser hilft,
Wasch-/Reinigungsmittel zu sparen, wodurch weniger Wiederaufbereitungsaufwand betrieben
werden muss.
Die durchschnittlichen Wasserpreise lagen im Jahr 2001 in Deutschland bei ca. 1,70 Euro je
m³; pro Tag waren das ca. 0,22 Euro/ Einwohner, bzw. 80 Euro im Gesamtjahr.
Durchschnittlich wurden 129 Liter pro Person aus dem Leitungsnetz entnommen, das sind 15
Liter weniger als 1991. Im Übrigen ist es beachtlich, dass rund 3,8 Mrd. m³ Wasser and
die Haushalte abgegeben wurden. Außerdem gingen in ganz Deutschland 0,6 Mrd. Liter durch
Rohrbrüche und Undichtigkeiten verloren, das sind 20% weniger als 1991.
In Donaueschingen
liegen die Leitungsverluste bei 1,7% des gesamten Wasserverbrauches, in Bräunlingen
dagegen lagen die Verluste bei 12,5% .
Tab. 3: Wasser- und Abwasserpreise 1998 (Preise in DM!)
Quelle: Kämmerei Stadt Donaueschingen
V. Gesundheit
Die Gesundheit des Verbrauchers kann sehr leicht durch das Trinkwasser beeinträchtigt
werden. Wie bereits in Kap. IV. erwähnt, kann das Wasser den Zustand des Leitungsnetzes
beeinträchtigen. Die Inhaltsstoffe der Rohrleitungen können schädlich sein, wenn Blei,
Kupfer, Zink und andere Stoffe freigesetzt werden. Als Beispiel kam es früher in
römischen Siedlungen, deren Wasserrohre innen mit Blei ausgekleidet waren, zu
Bleivergiftungen der Einwohner. Dies konnte mit Knochenanalysen nachgewiesen werden.
Ebenfalls kann es eventuell zu Verkeimung kommen, wenn es Verunreinigungen im Leitungsnetz
oder den Quellgebieten gibt. Diese Keime, wie z.B. Coli-Bakterien und Salmonellen können
aber auch beim Baden in Seen oder Schwimmbädern aufgenommen werden, z.B .konnten in einer
Analyse des Gesundheitsamtes im Kirnbergsee Salmonellen nachgewiesen werden, die von der
Überbelastung der Unterbränder Kläranlage herrührte.
VI. Die Hochbehälter
Um das aus den Quellen gewonnene und aufbereitete Wasser speichern zu können, werden
Hochbehälter gebaut. Von einer Erdschicht überdeckt, wird das Trinkwasser vor äußeren
Einflüssen wie z.B. gefrieren oder Hitze geschützt. Nachdem das Wasser in die
hochgelegenen Behälter gepumpt wurde, ist es frei verfügbar und schafft in Brandfällen
einen ausgewogenen Verbrauch. Außerdem sorgt das Wassers im Hochbehälter dafür, dass
ausreichend Druck für das Leitungsnetz vorhanden ist. Im Raum Donaueschingen ist z.B. am
Schellenberg/Sonnhalde ein Hochbehälter zu finden.
Ein Hochbehälter fasst in der Regel ca. 5000-7000 m³ Wasser.
VII. Abwasser
a) Kläranlage
Genauso wichtig, wie die Frage nach der Herkunft des Wassers ist die Frage, wohin das
verschmutzte Wasser geht. Deshalb möchte ich mit der Kläranlage beginnen.
Die Donaueschinger Kläranlage gehört zu den modernsten in Baden-Württemberg und hat
noch ca. 40% Kapazitätsreserven, jedoch schwanken diese Zahlen je nach Witterung. Die
Donaueschinger Kläranlage ist laut einer Studie von 1992 im Vergleich zu 10 anderen
Anlagen in Baden-Württemberg die günstigste, die Kosten betrugen 0,22 Euro pro
Kubikmeter (cbm) gereinigten Wassers, der Gesamtschnitt betrug 0,43 Euro/cbm. Dies liegt
vor allem an der Optimierung der Anlage. (siehe IX. Anhang
3) Der Anteil des Fremdwassers
muss allerdings noch weiterhin verringert werden, da sonst unnötig viel Kapazität der
Kläranlage verschwendet wird und das Schmutzwasser zu stark verdünnt wird. Die Anlage
funktioniert nach dem Mischsystem, das heißt, dass das Regenwasser und das Abwasser
zusammenfließen, und auch gemeinsam geklärt werden.
Tab. 4 Vergleich von Mischsystem und Trennsystem
Pro Einwohner fallen jährlich 53 kg Klärschlamm an, umgelegt auf die Kläranlagen von
Donaueschingen und Wolterdingen sind das 6400 Tonnen. Der Schlamm wird derzeit in
Bräunlingen getrocknet und im Heilbronner Kohlekraftwerk als Brennstoff verwendet.
b) Kanalsystem
Das Kanalsystem von Donaueschingen hat eine Gesamtlänge von ca. 148 km. Viele dieser
Kanäle sind undicht. Allein im Jahr 1999 mussten 2,5 km saniert werden. Undichte Kanäle
können leicht das Grundwasser verschmutzen oder nehmen Fremdwasser auf, deshalb hat die
Sanierung große Wichtigkeit. Sie soll gegen bis ins Jahr 2005 abgeschlossen sein.
Nur wenige Einzelhaushalte sind nicht an das Kanalsystem angeschlossen, besonders
vereinzelte kleinere Gehöfte in den umliegenden Ortschaften. Dort gibt es verschiedene
Lösungsansätze, wie z.B. Hauskläranlagen, Biogasanlagen und geschlossene Gruben, die
regelmäßig geleert werden müssten. Die traditionelle Variante mit Anschluss an das
allgemeine Kanalsystem ist meist zu teuer und unrentabel.
Tab. 5
VIII. Zusammenfassung
Die Wasserversorgung lässt sich folgendermaßen zusammenfassen:
Aufgrund der unterschiedlichen Schichten im Untergrund staut sich das Wasser im
Untergrund. Dort tritt es durch Dolinen in Form on Quellen wieder hervor.
Auf diese Weise entstanden über 50 Quellen, davon ist die Gutterquelle die ergiebigste.
Aus diesem Grund kommt auch der Hauptanteil des Donaueschinger Trinkwassers aus dieser
Quelle.
Für die Erhaltung der guten Wasserqualität, ist es wichtig, viele Wasserschutzgebiete
einzurichten, damit äußere Umwelteinflüsse keine Verunreinigung der Quellen
verursachen.
Das Trinkwasser wird aufbereitet und dann in die Hochbehälter
Um auch die Qualität bei der Ankunft beim Verbraucher zu gewährleisten, müssen die
Kanalsysteme regelmäßig gewartet werden, damit keine Bakterien und angegriffenen Rohre
das Wasser verschmutzen. Im Jahr 2005 sollen alle Wasserleitungen gewartet sein.
Anhang
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X.
Literaturnachweis
Donaueschingen, den 30.
Januar 2003
Referentin: Isabel Martin
Jahrgangsstufe 13
Schuljahr 2002/2003
Tutor: Eberhard Kern
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