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2022-12-09T19:00:32Z

Netzformen

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Die Verteilung von Brauch- und [[Trinkwasser]] erfolgt zumeist in einem fest installierten '''Wasserverteilungssystem'''. Dieses umfasst Einrichtungen zur Speicherung, Drucksteigerung, Verteilung, Mengenmessung und Entnahme. Eventuell sind vor der Einspeisung in das Wasserverteilungssystem Maßnahmen zur [[Wasseraufbereitung]] erforderlich. Ein Verteilungssystem muss derart beschaffen sein, dass die erforderliche Menge in der notwendigen Qualität und dem richtigen [[Druck (Physik)|Druck]] zur Verfügung steht.

Systematisch organisiert wurde die flächendeckende Versorgung mit sauberem Trinkwasser ab der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts<ref>{{Literatur| Autor=[[Franz-Josef Sehr]] | Titel=Nicht genormt – trotzdem gut, Hochbehälter als Löschwasserreservoir |Sammelwerk=Florian Hessen 3/1988 |Verlag=Munkelt Verlag |Ort=Wiesbaden |Datum=1988 |Seiten=32-33 |ISSN=0936-5370}}</ref> mit [[Wasserturm|Wassertürmen]] und an diesen angeschlossenen Leitungen, mit denen ausreichende Wassermengen und der erforderliche Druck bereitgestellt werden konnten.
{{Hauptartikel|Trinkwasserinstallation}}

== Installationen für Trink-, Regen- und Löschwasser ==
{{Siehe auch|Trinkwasserinstallation|Regenwasserbewirtschaftung|Löschwasser}}
In Deutschland sind für die Verteilung von Trinkwasser die Anforderungen an das Verteilungssystem durch die Arbeitsblätter des [[Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches|DVGW e. V.]] festgelegt. Im Allgemeinen wird der kommunale Trinkwasserbedarf unter Berücksichtigung des [[Brandbekämpfung|Feuerlöschfalls]] berechnet, da das öffentliche Trinkwassernetz fast ausschließlich auch der [[Zentrale Löschwasserversorgung|zentralen Löschwasserversorgung]] von Städten oder Gemeinden dient.

Gemäß § 17 Absatz 2 der [[Trinkwasserverordnung]] sind in Deutschland die Leitungen für Trinkwasser und [[Regenwasser]] dauerhaft farblich unterschiedlich zu kennzeichnen. [[Regenwassernutzungsanlage]]n dürfen nicht direkt mit der Hausinstallation verbunden werden.

== Elemente der Wasserverteilung ==
=== Speicherung ===
{{Hauptartikel|Wasserspeicher}}

Zur Speicherung von Wasser in Verteilungssystemen können verschiedene [[Wasserspeicher]]formen eingesetzt werden, die sich bezüglich ihrer Lage im Netz und ihrer Bauform voneinander unterscheiden können.

=== Pumpwerke und Druckerhöhungsanlagen ===
{{Hauptartikel|Druckerhöhungsanlage}}
Pumpwerke dienen zur Wasserförderung. Diese können entweder in das Netz direkt oder in Behälter fördern, andererseits der Drucksteigerung dienen. Als [[Pumpe]]n kommen üblicherweise [[Kreiselpumpe]]n zum Einsatz. [[Kolbenpumpe]]n sind als historisch anzusehen. Kreiselpumpen können mit konstanter [[Drehzahl]] oder drehzahlvariabel betrieben werden. Größere Pumpwerke besitzen meist mehrere Pumpen, die in zwei Formen angeordnet sein können:
* parallel geschaltete Pumpen erhöhen die [[Fördermenge]],
* in Reihe geschaltete Pumpen erhöhen den Druck und somit die [[Förderhöhe]].

Zur Steuerung der Pumpen kommen folgende Methoden zum Einsatz:
* [[Zweipunktregelung]] nach dem Wasserstand in einem Hochbehälter,
* [[Regelung (Natur und Technik)|Regelungen]] unter Berücksichtigung des Drucks im Versorgungsnetz (Ein/Aus von Pumpen, Änderung der Drehzahl).

Zur Vermeidung von Druckstößen im Rohrnetz sind entweder [[Windkessel]] (geschlossene Behälter, in denen Druckstöße durch ein Luftvolumen abgepuffert werden) oder geeignete Anfahrstrategien drehzahlgeregelter Pumpen erforderlich. Falls der Versorgungsdruck des Netzes vor Ort nicht ausreicht, kann an und in den Gebäuden durch entsprechende [[Druckerhöhungsanlage]]n (DEA) der benötigte Druck zur Versorgung aller Geschosse erzeugt werden.

=== Druckrohrleitungen ===
{{Hauptartikel|Trinkwasserinstallation}}

==== Leitungsmaterialien ====
{{Hauptartikel|Rohrleitung}}
Als Leitungsmaterialien kommen im Trinkwasser [[Gusseisen]], [[Stahl]] und verschiedene [[Kunststoff]]e zum Beispiel [[Polyethylen]], meist PEHD, Polyethylen hoher Dichte oder [[Polyvinylchlorid]] zum Einsatz. [[Blei]]rohre werden seit 1973 wegen der Giftwirkung nicht mehr verwendet und sind nahezu komplett aus den Netzen entfernt worden. In wenigen Fällen liegen noch Hausanschlussleitungen als Bleileitungen vor, jedoch mussten diese bis 2013 ersetzt worden sein, um den ab 1. Dezember 2013 gültigen Grenzwert für Blei nach [[Trinkwasserverordnung]] einzuhalten. [[Asbest]]zementrohre werden unter strengen Auflagen wieder ausgebaut, da ein hohes Lungenkrebsrisiko von Asbestfasern, die durch die Atmung aufgenommen werden, besteht. Nach Studien der [[WHO]] besteht im Allgemeinen kein gesundheitliches Risiko durch Asbestfasern im Trinkwasser, da Asbestfasern nur bei einer Aufnahme über die Atemwege ein Gesundheitsrisiko darstellen. Eine Aufnahme von Asbestfasern aus dem Trinkwasser über die Luft erfordert sehr hohe Asbestkonzentrationen im Wasser, die nach Untersuchungen des DVGW, zumindest in deutschen Trinkwässern unwahrscheinlich sind.<ref name="DVGW">{{Internetquelle |url=https://www.dvgw.de/leistungen/publikationen/die-leistungen-des-dvgw/info-schriften/wasser-information-nr-40 |hrsg=DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e. V. |titel=Untersuchung von Asbestfasern in Trinkwasser |titelerg=Wasser-Information Nr. 40, Seite 5 |datum=1993-09 |abruf=2021-07-27}}</ref>

==== Versorgungsdruck ====
{{Hauptartikel|Versorgungsdruck}}
Für Trinkwasser sollte im kommunalen Bereich der Druck im Schwerpunkt einer Druckzone 6 [[Bar (Einheit)|bar]] betragen. Gleichzeitig sollte an der am ungünstigsten gelegenen Entnahmestelle im Verteilungsnetz ein Mindestdruck von 1 bar gegeben sein. In der Regel liegt der höchste Ruhedruck bei 8 bar und die Auslegung erfolgt für einen höchsten Systemdruck von 10 bar. Die Differenz von 2 bar dient als Schutz vor Druckstößen. Für Gebäude sind, abhängig von der Geschosszahl, bestimmte Mindestdrücke an der Übergabestelle zum Verbraucher vorgeschrieben. Diese Vorgaben sind für neu zu errichtende und bestehende Netze unterschiedlich. Üblicherweise sollte am Hausanschluss der Druck mindestens 2 bar (EG) zuzüglich 0,5 bar pro Obergeschoss betragen. Für höhere Gebäude müssen gegebenenfalls Haus[[druckerhöhungsanlage]]n vorgesehen werden. Verteilungssysteme ohne direkte Verbraucher können auch mit Druckwerten über 10 bar betrieben werden, jedoch sollte bei der Wasserübergabe an den Kunden der Druck wieder entsprechend reduziert werden.

==== Fließgeschwindigkeit ====
{{Siehe auch|Fließgeschwindigkeit}}
Die [[Durchflussgeschwindigkeit]] sollte derart gewählt werden, dass einerseits die Druckverluste gering bleiben (geringe Geschwindigkeit) und andererseits die Aufenthaltszeit nicht zu groß wird (Wiederverkeimung, Temperaturerhöhung, Geschmacksbeeinträchtigung). Das Regelwerk des DVGW nennt als Richtwert für einen mittleren Stundendurchfluss größer oder gleich 0,005 m/s (432 m/d) vor.

==== Rohrleitungsbau ====
{{Hauptartikel|Rohrleitungsbau}}
Die [[Rohr (Technik)|Rohre]] können entweder mit Schweißnähten oder mit Formstücken zu [[Rohrleitung]]en verbunden sein. Zur Verlegung können offene Gräben ([[Künette]]n), [[Stollen (Bergbau)|Stollen]] oder der unterirdische Rohrvortrieb durch Pressen oder Einspülen im Untergrund zum Einsatz kommen. Erdverlegte Rohrleitungen sind ordnungsgemäß in Sand zu betten, um eine Beschädigung zu vermeiden.

=== Freispiegelkanäle ===
{{Hauptartikel|Freispiegelleitung}}
Der Wassertransport kann auch in Kanälen mit freiem Wasserspiegel erfolgen. Gegebenenfalls sind dabei [[Aquädukt]]e erforderlich. Große Wassertransportleitungen mittels Freispiegelkanälen werden jedoch auch durch [[Düker]], das sind unter Druck stehende Rohrleitungen zur Querung von Tälern, ergänzt.

=== Armaturen und Wassermesseinrichtungen ===
{{Siehe auch|Armatur}}
Im Zuge des Leitungsnetzes sind [[Absperrschieber|Schieber]], [[Rückschlagklappe]]n, [[Rückschlagarmatur|Rückflussverhinderer]], [[Sicherheitsarmatur|Druckbegrenzer]], Entleerungseinrichtungen, [[Hydrant]]en, Entnahmen[[ventil]]e, [[Manometer|Druckmessgeräte]] und [[Hausanschluss|Hausanschlüsse]] mit [[Wasserhauseinführung]] und [[Wasserzähler]] nach Notwendigkeit erforderlich.

== Netzformen ==
Es existieren zwei grundlegende Netzformen: Verästelungsnetze und vermaschte Netze.

Verästelungsnetze sind Verteilungsnetze, die eine baumartige Struktur aufweisen. Diese Netzform hat den Vorteil eindeutiger Fließverhältnisse und eines geringeren Bauaufwands als vermaschte Netze. Der Nachteil liegt in der hohen Störanfälligkeit des Systems, da bei einer Betriebsunterbrechung alle nachgelagerten Netzteile nicht mehr versorgt werden können. Fernleitungsnetze und Ortsnetzteile in Randgebieten sind oft als Verästelungsnetz ausgeführt. Weitere Beispiele sind die Kaltwasserverteilungssysteme in Hausinstallationen.

Vermaschte Netze bestehen aus miteinander vernetzten Einzelsträngen. Vorteilhaft ist dabei die hohe Versorgungssicherheit bei Betriebsstörungen und bei Spitzenlasten wie der Löschwasserentnahme. Die Nachteile dieser Netzform sind die im Gegensatz zu Verästelungsnetzen höhere Baukosten und unklare Fließverhältnisse. Diese Netzform wird für die meisten Ortsnetze genutzt. Eine Sonderform sind Ringleitungsnetze; in diesen wird versucht, in den das Verteilungsnetz umfassenden Ringleitungen eine eindeutige Fließrichtung herzustellen. Dazu werden beispielsweise einen Ortsbereich umfassende Transportleitungen oder seltener Einbauten wie [[Rückschlagklappe]]n genutzt.

== Literatur ==
* DVGW e. V.: ''Wassertransport und -verteilung''. Oldenbourg Industrieverlag, München 1999, ISBN 3-486-26219-X.
* DVGW e. V.: ''Technische Regel Arbeitsblatt W 400-1, Technische Regeln Wasserverteilungsanlagen (TRWV) Teil 1: Planung''. DVGW Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfachs e. V., Bonn 2013, {{ISSN|0176-3504}}.
* DVGW e. V.: ''Technische Mitteilung Hinweis W 401, Entscheidungshilfen für die Rehabilitation von Wasserrohrnetzen''. DVGW Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfachs e. V., Bonn 1997, {{ISSN|0176-3490}}.
* Johann Mutschmann, Fritz Stimmelmayr: ''Taschenbuch der Wasserversorgung''. 13. Auflage. Vieweg, Braunschweig / Wiesbaden 2002, ISBN 3-528-22554-8.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Wasserverteilung|!]]

Wasserverteilungssystem - Versionsgeschichte

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