unterirdische Trinkwasseraufbereitung
für private haushalte
Energieeffizient & wartungsfrei.
Referenzen
Wasser – Unser Vitalbrunnen | Trinkwasseraufbereitung für private Haushalte
Wasser ist unser wichtigstes Lebensmittel.
Beinahe jeder Vorgang im Körper ist vom Wasser abhängig. Es transportiert Nährstoffe und Sauerstoff über die Blutbahnen zu den Zellen. Wer regelmäßig ausreichend Wasser trinkt, sorgt für eine bessere Versorgung der Zellen und fühlt sich daher leistungsfähiger, wacher und konzentrierter, also rundum vital. Dem Trinkwasser kommt somit eine herausragende Bedeutung für eine gute Gesundheit zu – mit der FERMANOX-Trinkwasseraufbereitung für private Haushalte erhalten Sie Trinkwasser direkt.
Aus Ihrem Brunnen – Grundwasser direkt in Ihr Glas!
Grundwasser – Von Natur aus gesund
Trinkwasser wird in Deutschland zumeist aus Grundwasser gewonnen und ist damit ein Teil des natürlichen Wasserkreislaufes.
Beim langsamen Versickern durch die Bodenschichten wird das Wasser von vielen unerwünschten Stoffen auf natürliche Weise gereinigt. Zugleich löst es wertvolle Mineralstoffe und Spurenelemente und nimmt diese – je nach Gesteinsstruktur – in unterschiedlicher Konzentration und Zusammensetzung auf.
Damit ist das Grundwasser ein Spiegelbild seiner Region, das dem Wasser auf dem Weg ins Erdreich seinen individuellen Charakter und Geschmack gibt.
Wieviel Wasser bekommt man im Durchschnitt für einen Cent?
Der durchschnittliche Pro-Kopf-Verbrauch an Trinkwasser liegt in Deutschland nach aktueller Statistik bei 121 Litern pro Einwohner und Tag für den privaten Verbrauch.
Mineralwasser
Eine einzige Flasche Mineralwasser kostet in Deutschland im Durchschnitt 50 Cent pro Liter, d.h. für 1 Cent bekommt man nur 20 ml Mineralwasser.
(= 1 Schnapsglas voll Wasser).
Öffentliches Wasser
Ein Kubikmeter Trinkwasser (1000 Liter) kostet in Deutschland durchschnittlich 1,65 Euro. Ein Liter Wasser kostet somit 0,00165 Euro bzw. 0,165 Cent, d. h. für 1 Cent bekommt man ca. 6 Liter Trinkwasser aus öffentlicher Versorgung.
(= 1/2 Eimer Wasser).
Eigenes Wasser
Die Kosten des eigenen Wassers setzen sich vor allen Dingen aus den Energiekosten zur Förderung des Wassers zusammen. Diese belaufen sich auf ca. 5 Cent pro Kubik- meter (= 1000 Liter); d.h. für 1 Cent bekommt man ca. 200 l Wasser.
(= 2 Badewannen).
Auch Stiftung Warentest (test-Ausgabe 07/2012) stellt fest, dass Trinkwasser im Vergleich zu Mineralwasser „spottbillig“ und hochqualitativ ist und außerdem oft mehr Mineralstoffe enthält.
Das Grundwasser – Eindeutiger Gewinner der Ökobilanz des Trinkwassers
Der Konsum von Mineralwasser benötigt ca. 1.000-mal so viel Energie wie der von Trinkwasser. Der Unterschied ist umso größer, je weiter das Mineralwasser – vom Abfüllort zum Verbraucher – transportiert wird.
Am positivsten fällt die Ökobilanz für die Verwendung des eigenen Grundwassers als Trinkwasser aus. Hier entfallen lange Transportwege, da das Wasser des eigenen Grundstücks genutzt wird. Energiekosten fallen daher nur für die Förderung des Wassers aus dem Brunnen an.
Zudem wird kein Verpackungsmaterial wie bei Mineralwasser benötigt. Auch steht uns das eigene Wasser ständig in kühlem Zustand zur Verfügung.
Schwierigkeiten durch Grundwassernutzung
Grundwasser entsteht aus Regenwasser, das in den Boden versickert. Mit dem Sickern durch die Bodenschichten wird das Wasser mikrobiologisch gereinigt, dadurch jedoch zugleich immer sauerstoffärmer.
In den tiefen grundwasserführenden Bodenschichten enthält das Grundwasser in der Regel keinen Sauerstoff mehr. Bedingt durch den Sauerstoffmangel lösen sich Eisen (Fe2+) und Mangan (Mn2+) in erhöhten Konzentrationen. Auch Ammonium (NH4+) kann bei biologischen Abbauprozessen unter Sauerstoffmangel entstehen. In gelöster Form können diese Stoffe nicht ausgefiltert werden.
Wasser mit hohen Eisen (Fe2+), Mangan (Mn2+) und Ammoniumgehalten (NH4+) erfordert eine Aufbereitung, bevor es als Trinkwasser gemäß der Trinkwasserverordnung (TrinkwV)[1] genutzt werden kann. Außerdem verursacht eisen- und manganhaltiges Wasser braune und schwarze Ablagerungen und Verfärbungen.
[1] TrinkwV: Trinkwasserverordnung in der Fassung der Bekanntmachung vom 2. August 2013 (BGBl. I S. 2977)
Trinkwasserqualität – direkt aus dem Brunnen, mit FERMANOX® Trinkwasseraufbereitung.
Trinkwasserqualität zeichnet sich vor allem durch eine hohe sensorische Qualität aus. Trinkwasser sollte klar, rein und appetitlich sein.
Eisenhaltiges Wasser ist trüb. Es färbt sich braun, sieht unappetitlich aus und schmeckt nicht.
Für die sogenannten „Indikatorparameter“ Eisen, Mangan und Ammonium gibt die Trinkwasserverordnung auch klare Grenzwerte vor, wie hoch die Konzentrationen im Trinkwasser höchstens sein dürfen.
Gesundes Wasser | Grenzwerte nach Trinkwasserverordnung
Eisen und Mangan sind die beiden häufigsten Schwermetalle der Erdkruste, treten in Mineralien oft zusammen auf und liegen oft beide in erhöhten Konzentrationen im Grundwasser vor. Die geogen bedingten Konzentrationen liegen meist weit unterhalb des für einen erwachsenen Menschen gesundheitlich relevanten Bereichs.
In der Trinkwasserverordnung werden aus eher sensorischen und technischen Gründen deutlich niedrigere Grenzwerte festgelegt[1].
Im November 2011 erfolgte eine Novellierung der Trinkwasserverordnung.
Seitdem sind die niedrigen Grenzwerte der Trinkwasserverordnung für alle Nutzer bindend. Auch für Kleinstversorger gelten keine Ausnahmen mehr. FERMANOX® garantiert die Einhaltung der Trinkwasser-Grenzwerte nicht nur für Eisen, sondern auch für Mangan und Ammonium. Zusätzlich garantiert FERMANOX® auch die Unterschreitung der Trinkwasser-Grenzwerte bei weiteren oxidierbaren Inhaltsstoffen wie Nitrit, Arsen, Schwefelwasserstoff und Methan, die aber seltener vorkommen.
[1] TrinkwV: Trinkwasserverordnung in der Fassung der Bekanntmachung vom 2. August 2013 (BGBl. I S. 2977)
Auszug aus der Trinkwasserverordnung[2]
§ 7 Indikatorparameter und Anhang 3
| Parameter | Grenzwert |
|---|---|
| Ammonium: | 0,5 mg/l |
| Eisen: | 0,2 mg/l |
| Mangan: | 0,05 mg/l |
Diese niedrigen Grenzwerte sind sinnvoll, denn bei Eisenkonzentrationen > 0,5 mg/l treten direkt wahrnehmbare Veränderungen (Braunfärbung des Wassers bei Luftzutritt, Geschmacksveränderung des Wassers) auf. Ab 0,2 mg/l können außerdem Verfärbungen und Ablagerungen an wasserberührten Oberflächen auftreten, was sowohl die Nutzbarkeit (aus Sicht des Kunden) als auch die technische Betriebssicherheit (aus Sicht des Versorgers → Verockerungen) einschränkt.
Außerdem können Ablagerungen von Eisenoxidhydraten in Rohrleitungen Grundlage für unerwünschte Mikroorganismen bilden[4]. Um das zu vermeiden, sollte das vom Wasserwerk abgegebene Trinkwasser nicht mehr als 0,05 mg/l Eisen enthalten[5]. Der DVGW empfiehlt sogar Eisenkonzentrationen ≤0,02 mg/l und Mangankonzentrationen
≤0,01 mg/l.[6] In reduzierten Grundwässern tritt neben Eisen und Mangan häufig auch Ammonium in erhöhten Konzentrationen auf. Auch dafür ist in der Trinkwasserverordnung aus allgemeinhygienischen Gründen ein Grenzwert festgelegt.
Generell ist für die Abgabe von Trinkwasser die Einhaltung dieser Grenzwerte zwingend erforderlich, aber die meisten Wasserversorger stellen deutlich höhere Anforderungen an ihr eigenes Trinkwasser. Das entspricht auch dem in der Trinkwasserverordnung und der DIN 2000 geforderten Minimierungsgebot: „Konzentrationen von chemischen Stoffen, die das Trinkwasser verunreinigen oder seine Beschaffenheit nachteilig beeinflussen können, sollen so niedrig gehalten werden, wie dies nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik mit vertretbarem Aufwand […] möglich ist.“[2]
Das impliziert für Wasserversorger die Wahl einer möglichst effizienten und gleichzeitig wirtschaftlichen Aufbereitungstechnologie. Bei erhöhten Konzentrationen von Eisen, Mangan oder Ammonium bietet sich dazu gemäß DVGW-Arbeitsblatt W 223[6] die unterirdische Enteisenung und Entmanganung (UEE) an.
[1] DIN 2000: Zentrale Trinkwasserversorgung – Leitsätze und Anforderungen an Trinkwasser – Planung, Bau, Betrieb und Instandhaltung der Versorgungsanlagen; Technische Regel des DVGW
[2]TrinkwV 2001: Trinkwasserverordnung in der Fassung der Bekanntmachung vom 2. August 2013 (BGBl. I S. 2977)
[3] Richtlinie 98/83/EG des Rates: über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch.
[4] Höll, Karl: Wasser. Berlin [u.a.]: 8., völlig neu bearb. Aufl. Aufl. de Gruyter, 2002.
[5] Grohmann, Andreas ; Hässelbarth, U. ; Schwerdtfeger, W.: Die Trinkwasserverordnung. Berlin: 4., neu bearb. Aufl. Aufl. E. Schmidt, 2003.
[6] DVGW: Arbeitsblatt W 223-1. 2005.
Verschiedene Prozesse zwischen chemischen und biologischen Inhaltsstoffen des Grundwassers sowie Stoffbestand des Bodens führen in Brunnen im Laufe des Betriebes zu einer Brunnenalterung bzw. zu einer Brunnenverockerung.
Darunter versteht man das Nachlassen der Brunnenleistung v.a. durch die Ablagerung von Reaktionsprodukten im Brunnenbauwerk oder im angrenzenden Gestein und die daraus resultierende Verringerung des Hohlraumvolumens.[1]
Teilweise verockertes Wickeldrahtfilter
Sobald sich dadurch die Wassereintrittsflächen in das Brunnenbauwerk verringern, sinkt die Förderleistung bzw. erhöht sich die Absenkung des Betriebswasserspiegels bei gleichbleibender Entnahmemenge.
Die wesentlichen Ursachen sind:
- chemische und biologische Verockerung
- Versinterung
- Verschleimung
- Versandung
Während Versandung aus Fehlern beim Brunnenbau resultieren kann, hängen die übrigen Ursachen vor allem von der Qualität des Rohwassers und dem Betrieb des Brunnens ab. [2]
Verockerung als häufigste Form der Brunnenalterung
„Die Oxidation von gelöstem, zweiwertigem Eisen und Mangan und die daraus resultierende Ausfällung unlöslicher Eisen(III)- bzw. Mangan(IV)-Verbindungen stellt die häufigste Ursache der Brunnenalterung dar.“ [3]
Alterungsprozesse von Brunnen in Deutschland nach einer DVGW-Umfrage[5]
Eine DVGW-Umfrage von 2009 hat ergeben, dass bei zwei Drittel aller Wasserwerksbetreiber Brunnenalterung auftritt, die meist durch Ergiebigkeitsverluste oder direkt durch Kamerabefahrung festgestellt wird. Diese Alterung zwingt zur Regenierung und Sanierung von Brunnen, die von den meisten Betreibern von Wasserwerken in Intervallen von 1 bis 5 Jahren durchgeführt werden.[1]
Eine vorherige DVGW-Umfrage zeigt, dass die Ursache fast immer bei Verockerungen liegt. Davon sind über 80% Eisenoxide, der Rest Manganoxide.[1]
Chemische und biologische Verockerungen
Die chemische Verockerung entsteht aus der Oxidation der zweiwertigen Spezies, wenn gelöste Eisen- (Fe2+) oder Manganionen (Mn2+) mit gelöstem Sauerstoff in Kontakt kommen. Dabei hängt die Reaktionsgeschwindigkeit stark vom pH-Wert ab, nimmt aber durch die autokatalytische Wirkung von bereits gebildeten Oxiden stark zu. Da die Oxidation von Eisen und Mangan unterschiedliche Redoxpotenziale erfordert, treten entweder rostbraune Eisenverockerungen oder schwarze Manganverockerungen auf, aber nur selten beides. Wo beide Spezies im Grundwasser vorhanden sind, wird zunächst nur das Eisen oxidiert.
Bei niedrigeren Redoxpotenzialen treten mehrheitlich biologische Verockerungen auf. Dabei wird die Oxidation durch sessile Bakterien katalysiert (z.B. durch „Eisenbakterien“: Gallionella ferruginea, Leptothrix ochracea und discophorus). Diese Bakterien benötigen eine regelmäßige Zufuhr von Nährstoffen durch vorbeiströmendes Wasser. Sie sind trinkwasserhygienisch unbedenktlich, bilden aber neben der Biomasse große Mengen an Oxiden (sowie Hydroxiden und Oxidhydraten).
Die Ablagerungen unterliegen generell einem Alterungsprozess, bei dem zunächst stark wasserhaltige amorphe Oxide in dichtere kristalline Formen übergehen, die dann stabiler und schlecht lösbar sind. Eisenbedingte Inkrustationen treten meist in Form von Ferrihydrit (Fe5HO8 x 4 H2O) und Goethit (FeOOH) auf.[1]
Fazit:
Zusammenfassend beruht die Verockerung von Brunnen auf folgenden Faktoren:
- Gelöste Eisen- oder Manganionen (lt. Fachliteratur bei Eisenkonzentrationen > 0,2 mg/l[8])
- Ein positives Redoxpotenzial / gelöster Sauerstoff
- Ein pH-Wert > 5
- Eine erhöhte Fließgeschwindigkeit
- Eisen- und manganspeichernde Bakterien
Verockertes Laufrad einer Unterwasserpumpe
Diese Faktoren sind in Brunnenbauwerken häufig gegeben. Bei einem Leistungsrückgang von 10% bis 20% durch Verockerung ist bereits ein fortgeschrittenes Alterungsstadium erreicht und die „Regenerierung erfordert einen hohen technischen Aufwand und somit hohe Kosten.“ [9]
Häufig wird als Präventiv- oder Sanierungsmaßnahme versucht, durch bauliche Maßnahmen das Sauerstoffniveau und die Eintrittsgeschwindigkeit im Filterbereich positiv zu beeinflussen.
Aber die effizienteste Methode zur Vermeidung von Verockerungen ist der Einsatz einer unterirdischen Enteisenung und Entmanganung. Dadurch werden Eisen und Mangan bereits vor Eintritt in das Brunnenbauwerk effizient aus dem Wasser entfernt.
[1] Houben, Georg ; Treskatis, Christoph: Regenerierung und Sanierung von Brunnen. München: Oldenbourg Industrieverl, 2003.
[2] Tholen, Michael: Arbeitshilfen für den Brunnenbauer. 2. Aufl. 2012.
[3] Wiacek, Hella: Brunnenmonitoring zur optimalen Brunnennutzung und -pflege. Johannes Gutenberg-Universität Johannes Gutenberg-Universität in Mainz, Fachbereich Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften, 2005
[4] Orlikowski, D ; Dauchy, L ; Schwarzmüller, H: Ergebnisse der bundesweiten DVGW-Umfrage zur Instandhaltung von Brunnen. 2009.
[5] Houben, Georg ; Treskatis, Christoph: Regenerierung und Sanierung von Brunnen. München: Oldenbourg Industrieverl, 2003.
[6] Niehues, B.: DVGW-Umfrage “Brunnenregenerierung“. 1999.
[7] Houben, Georg ; Treskatis, Christoph: Regenerierung und Sanierung von Brunnen. München: Oldenbourg Industrieverl, 2003.
[8] Mutschmann, Johann ; Stimmelmayr, Fritz: Taschenbuch der Wasserversorgung. Wiesbaden: 14. Aufl. Friedr. Vieweg & Sohn Verlag, 2007.
[9] DVGW: Arbeitsblatt W 130, 2007.
Die Lösung: Unterirdische Enteisenung und Entmanganung (UEE) mit FERMANOX Wasseraufbereitungsanlagen
Die unterirdische Enteisenung und Entmanganung von Grundwasser (UEE) mit FERMANOX® aktiviert einen natürlichen Aufbereitungsprozess im Grundwasserleiter bereits vor der Förderung. Mit geringem Aufwand lassen sich dort bereits Eisen- und Mangankonzentrationen auf Trinkwasserniveau erzeugen. Dadurch werden effektiv auch alle Verockerungen in Brunnen, Pumpen und Rohrleitungen vermieden. Gleichzeitig ist das Verfahren besonders nachhaltig,
- weil kein Filtermaterial benötigt wird,
- kein Abwasser oder Abfall entstehen,
- der Energiebedarf besonders niedrig ist und
- die Lebensdauer der Bohrbrunnen erhöht wird.
FERMANOX®-Anlage zur unterirdischen Enteisenung und Entmanganung
Das Verfahren: Unterirdische Enteisenung und Entmangagnung mit FERMANOX
Oxidationszonen im Aquifer bei Einsatz einer UEE
Grundidee bei der unterirdischen Enteisenung und Entmanganung ist die Einleitung von mit Luftsauerstoff angereichertem Wasser in den Grundwasserleiter. Bereits geringe Mengen an Sauerstoff aktivieren dort einen wirkungsvollen Wasseraufbereitungsprozes, denn um den Brunnen entsteht ein Reaktionsraum mit erhöhtem Redoxpotenzial.
Die Stoffe, die aufgrund reduzierter Bedingungen im Grundwasserleiter gelöst wurden, werden durch Oxidation in den Festzustand zurückgeführt und im gleichen Grundwasserleiter lediglich an anderer Stelle dauerhaft wieder festgelegt. Dadurch wird eine effiziente Enteisenung und Entmanganung des Grundwassers erreicht und zusätzlich eine Nitrifikation des Ammoniums, eine Verringerung leicht oxidierbarer organischer Substanzen und eine Reduzierung von Arsen.
Eine kontinuierliche unterirdische Wasseraufbereitung beruht auf dem Betrieb von mindestens zwei Brunnen, die abwechselnd als Förder- oder Infiltrationsbrunnen arbeiten. Die Größe des Reaktionsraumes um jeden Brunnen wird bestimmt durch die Infiltrationsmenge und den Anteil an aktivem Porenvolumen im Grundwasserleiter. Sie bedarf für jeden Brunnen einer individuellen Auslegung, die vor allem auf Rohwasserqualität und erforderlicher Aufbereitungsleistung beruht.
Historie
Die unterirdische Enteisenung und Entmanganung von Grundwasser wird seit den 70er Jahren im großtechnischen Maßstab, seit den 80er Jahren auch in einer Vielzahl von kleinen und mittleren Anlagen zur Trink- und Brauchwasseraufbereitung vor allem in Deutschland, in den Niederlanden und in Skandinavien in verschiedenen Konzeptionen eingesetzt. Seit 1984 stellt die Winkelnkemper GmbH FERMANOX®-Wasseraufbereitungsanlagen her und ist mit inzwischen über 10.000 installierten Kompaktanlagen Marktführer auf dem Gebiet der unterirdischen Enteisenung und Entmanganung.
Grundvoraussetzung für den Einsatz von FERMANOX®-Anlagen zur unterirdischen Enteisenung und Entmanganung sind Vertikal- oder Horizontalfilterbrunnen im Lockergestein (Sand oder Kies), weil die eigentliche Aufbereitung v.a. die große Oberfläche eines Porengrundwasserleiters erfordert. Für den Brunnenausbau gelten die üblichen technischen Regeln (v.a. DVGW W 113, W 123 und DIN 4924). Darüber hinaus ist insbesondere sicherzustellen, dass im Brunnenbauwerk keine Vertikalströmungen auftreten.
Bzgl. der Rohwasserqualität bestehen Anwendungsgrenzen. Insbesondere die Entmanganung erfordert einen Mindest-pH-Wert, der aber bedingt durch die hohe Effizienz des Verfahrens niedriger liegt als bei oberirdischen Verfahren. Außerdem steigt der Aufbereitungsaufwand bei höheren Ammonium- oder Methankonzentrationen im Grundwasser stark an. Für Eisen- oder Mangankonzentrationen im Rohwasser gibt es keine Grenzwerte (entgegen verschiedener Veröffentlichungen, siehe auch[1]). Mit FERMANOX® können auch extreme Grundwässer auf Trinkwasserniveau aufbereitet werden.
Für die Beurteilung der Anwendbarkeit des Verfahrens, das Angebot einer geeigneten Wasseraufbereitungsanlage und die Zusicherung der üblichen FERMANOX®-Garantie (Unterschreitung der TrinkwV-Grenzwerte für Eisen, Mangan und Ammonium) benötigen wir daher folgende Unterlagen:
- Rohwasseranalysen aller Brunnen
- Schichten- und Ausbauverzeichnisse aller Brunnen (→ DIN 4023 und 4943)
- Lageplan
- Angaben zu Förderleistung und –konzept
- Aufzeichnungen zur Brunnenentwicklung (soweit vorhanden, z.B. Protokolle zu Entsandung und Leistungspumpversuchen)
- Evtl. hydrogeologische Gutachten
Gegebenenfalls sind Vorversuche sinnvoll, für die wir Versuchsanlagen anbieten können.
[1] Groth, Peter ; Czekalla, Christian ; Dannöhl, Rainer ; Kölle, Walter ; Ließfeld, Rainer ; Meyerhoff, Ralf ; Olthoff, Reinhold ; Rott, Ulrich ; Wiegleb, Klaus: Unterirdische Enteisenung und Entmanganung – aktualisierter Statusbericht. In: gwf – Wasser/Abwasser (Sonderdruck) 138 (1997) Nr. 4, S. 182-187
Das FERMANOX®-Wasseraufbereitungsverfahren garantiert eisen-, mangan- und ammoiumfreies Wasser – direkt aus dem Brunnen. Das ideale Verfahren zum Heizen & Kühlen!
FERMANOX® verfügt als Pionier und Marktführer der Kompaktanlagen für unterirdische Wasseraufbereitung über das Know-how zur Auswertung der hydrogeologischen und wasser- chemischen Gegebenheiten vor Ort und der daraus resultierenden Auslegung der FERMANOX®-Wasseraufbereitungsanlage.
Die erste FERMANOX®-Anlage wurde 1983 in Betrieb genommen. Der Eisengehalt des ursprünglichen Rohwassers betrug 6,7 mg/l, das entspricht dem 33,5-fachen des Grenzwertes nach Trinkwasserverordnung. Die Anlage läuft bis heute störungsfrei, obschon der Bohrbrunnen inzwischen ca. 60 Jahre alt ist.
Zwischenzeitlich wurden über 9.000 Anlagen in Betrieb genommen.
Vorteile von FERMANOX®-Wasseraufbereitung
Gesundes, leckeres Wasser
Mit FERMANOX® aufbereitetes Wasser ist klar, rein und appetitlich – denn es ist garantiert eisenfrei.
Und FERMANOX® garantiert die Einhaltung der Grenzwerte der aktuellen Trinkwasserverordnung[1] nicht nur für Eisen, sondern auch für Mangan und Ammonium.
Das ist wichtig, weil seit 2011 keine Ausnahmen für Kleinstversorger bei (geogen bedingt) erhöhten Konzentrationen mehr gelten.
Keine Verfärbungen
Mit FERMANOX® aufbereitetes Wasser ist eisen– und manganfrei und hinterlässt daher beim Gebrauch keine braunen oder schwarzen Verfärbungen. So bleiben Wäsche, Waschbecken, Duschen, Badewannen und Fliesen sauber.
Keine Ablagerungen
Da die unterirdische Aufbereitung eisen- und manganhaltige Ablagerungen (Verockerungen) an Brunnen, Pumpen und Rohrleitungen verhindert, ist keine Reinigung oder Regeneration mehr nötig.
Die FERMANOX®-Anlage verlängert die Lebensdauer ihres gesamten Wasserversorgungssystems bedeutend, da nur noch reines, aufbereitetes Wasser durch Brunnen, Pumpen und Leitungen fließt.
Unterwasserpumpen nach 5 Jahren im Betrieb mit FERMANOX®(oben) und einem herkömmlichen Kiesfilter (unten)
Maximale Effizienz – minimaler Energiebedarf
Das FERMANOX®-System benötigt im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren nur eine geringe Menge an sauerstoffreichem Wasser, die zur Aufbereitung in die wasserführenden Schichten geleitet wird, da die natürliche Reaktionszone im Umfeld des Brunnens um ein Vielfaches größer als das Filtervolumen oberirdischer Filter ist.
Dadurch ist der Energiebedarf für die gesamte Wasserversorgung deutlich niedriger als bei herkömmlicher Wasseraufbereitung.
Keine Wartung – nur Kontrollen!
Da die Wasseraufbereitung beim FERMANOX®-Verfahren im Grundwasserleiter selbst stattfindet, ist keine regelmäßige Wartung erforderlich, sondern nur eine Kontrolle.
Bei kleinen FERMANOX®- Wasseraufbereitungsanlagen muss einmal im Jahr der Schmutzfänger vor der Anlage überprüft werden, damit die Leistung der Sauerstoffanreicherung nicht durch Verstopfung abfällt. Große Anlagen sind gänzlich wartungsfrei.
Keine Filter, keine Rückspülung
Im Gegensatz zu den herkömmlichen Verfahren sind keine oberirdischen Filter notwendig. Das Wasser wird natürlich aufbereitet, bevor es gefördert und genutzt wird – ohne Chemikalien oder Austauschmaterial.
Lästiger und teurer Austausch und Entsorgung von Filtermaterial sowie Rückspülen der Filter entfallen.
[1]Gesetzliche Grundlage ist die Trinkwasserverordnung in der Fassung der Bekanntmachung vom 28. November 2011 (BGBl. I S. 2370), die durch Artikel 2 Absatz 19 des Gesetzes vom 22. Dezember 2011 (BGBl. I S. 3044) geändert worden ist.
FERMANOX®-Wasseraufbereitung für private Haushalte |
FERMANOX®Anlagentypen
Die Anforderungen an eine Wasseraufbereitungsanlage unterscheiden sich je Wasserbedarf, Wasserqualität und Regelungsbedarf im konkreten Anwendungsfall. Wir haben für jeden Einsatzfall geeignete FERMANOX®-Anlagen, die sich in folgende Grundtypen einteilen lassen:
| FERMANOX®-Anlage | Wasserversorgung | Einsatzbereich | Steuerung/Regelung | Möglichkeit zur Überwachung |
|---|---|---|---|---|
| Typ BV | mit 1 Bohrbrunnen | für kleinere Leistungen; bis max. 15 m³/Tag |
verbrauchsabhängig | ja |
| Typ BZ | mit 1 Bohrbrunnen | für kleinere Leistungen; bis max. 10 m³/Tag |
zeitabhängig | nein |
Ausführungen der verschiedenen Grundtypen
Hinter jedem der oben aufgeführten FERMANOX®-Grundtypen verbirgt sich eine Vielzahl von Anlagen verschiedener Größe und Ausstattung (z.B. Typ BV 30 P).
Die geeignete Anlage kann immer nur nach einer individuellen Auslegung (in Abhängigkeit vom Wasserbedarf und der Wasserqualität des Grundwassers) durch die Winkelnkemper GmbH ausgewählt werden.
Installationsbeispiel FERMANOX®-BV | 1-Brunnensystem |
Kleiner Wasserbedarf
Installationsbeipiel Wasseraufbereitungsanlage FERMANOX BV (Illustration)
Illustration FERMANOX®-BV | 1-Brunnen-System | Kleiner Wasserbedarf
Ein entscheidender Schritt bei dem Neubau oder der Modernisierung eines Wasserwerks ist die verfahrenstechnische Planung der Wasseraufbereitung. Für die Verfahrensauswahl zwischen oberirdischer und unterirdischer Enteisenung und Entmanganung lohnt sich ein Vergleich beider Alternativen anhand von Effizienz und Wirtschaftlichkeit.
Vergleicht man eine unterirdische Enteisenung und Entmanganung mit einem offenen Kiesfilter ohne Zusatzstoffe (d.h. ohne Aufhärtung oder Zudosierung von Hilfsstoffen etc.), ergibt sich qualitativ folgendes Bild:
- Konzeptvergleich FERMANOX im Vergleich zum Kiesfilterverfahren
Unterirdische Enteisenung und Entmanganung mit dem FERMANOX®-Wasseraufbereitungsverfahren ist effizienter.
Zum Verständnis der wesentlich höheren Effizienz einer unterirdischen Enteisenung und Entmanganung im Vergleich zu oberirdischen Schnellfiltern ist ein Vergleich der Reaktionsräume hilfreich.
Bei ca. 25% wirksamem Porenvolumen in einem Lockergestein-Grundwasserleiter wird mit der Infiltration ein Reaktionsraum geschaffen, der gegenüber der Infiltrationsmenge das ca. 4-fache Volumen aufweist – ein Vielfaches größer als bei herkömmlichen Schnellfiltern. In diesem groß dimensionierten Raum wird das Wasser zum Brunnen hin gefördert. Die Infiltration erfolgt in entgegengesetzte Richtung vom Brunnen ausgehend in den Grundwasserleiter. Damit wird – im Gegensatz zu herkömmlichen Filtern – der gesamte Reaktionsraum für die Aufbereitung aktiv, und die Vorgänge der Oxidation und Adsorption werden vorteilhaft weitgehend getrennt. Da die Fördermenge die Infiltrationsmenge stets übersteigt, gibt es über den Reaktionsraum hinaus keine Veränderung des im Grundwasserleiter herrschenden Gleichgewichts.
Vergleich der Reaktionsraumgrößen im Aquifer und im oberirdischen Filter nach [1]
Der große Reaktionsraum bzw. die riesige für Adsorption und Reaktion aktive Oberfläche, eine lange Reaktionszeit und das günstigere Gegenstromprinzip in diesem Reaktionsraum bewirken eine mit oberirdischen Verfahren praktisch unerreichbare Effizienz. Dadurch erzielt die UEE bei geringerem Sauerstoffbedarf (und geringerem Energieaufwand) deutlich höhere Aufbereitungsleistungen. Selbst Grundwässer mit extrem hohen Eisen- und Mangankonzentrationen können mit FERMANOX® auf Konzentration weit unterhalb der Grenzwerte der Trinkwasserverordnung aufbereitet werden.
[1] Friedle, M; Rott, U: Grundlagen und Anwendungen von Verfahren zur subterrestrischen Aufbereitung von Grundwasser. Handbuch Wasserversorgungs- und Abwassertechnik. Vulkan-Verlag, 1998, S. 79-107
