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Qualitätssicherung Mikrobiologische Untersuchung von Trinkwasser

Autor / Redakteur: Dirk Rott* / Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Im Rahmen der Qualitätssicherung und Betriebsüberwachung in Wasserwerken spielt die tägliche mikrobiologische Untersuchung eine wesentliche Rolle. Beim größten Trinkwasserunternehmen Deutschlands werden hierzu bis zu 150 Proben pro Tag angesetzt. Genau eingehaltene Temperatur- und Nährbedingungen sind hierbei das A und O.

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Im Jahr werden im größten kommunalen Trinkwasserunternehmen in Hamburg zwischen 55 000 und 60 000 Wasserproben mikrobiologisch und chemisch mit bis zu 650 000 Parametern untersucht. Die im Konzern Hamburg Wasser zusammengeschlossenen Firmen Hamburger Wasserwerke GmbH (HWW) und Hamburger Stadtentwässerung AöR (HSE) haben rund 160 Jahre Erfahrung im Umgang mit der Ressource Wasser. Die HWW versorgen über ihr 5500 Kilometer langes Rohrnetz rund zwei Millionen Verbraucher in Hamburg, 21 Umlandgemeinden in Schleswig-Holstein und beliefern fünf Gemeinden als Weiterver-teiler mit Trinkwasser. Das Trinkwasser stammt ausschließlich aus Grundwasser. Es wird aus 460 Brunnen in bis zu 400 Meter Tiefe gewonnen und in 17 Wasserwerken aufbereitet.

Seit 1953 betreiben die HWW ein hochmodernes Wasserlabor. Es gehört zu den größten und bestausgerüsteten Wasserlaboratorien in der Bundesrepublik und ist für Kontrollaufgaben rund um das Wasser amtlich zugelassen. Die Proben werden von akkreditierten HWW-Probenehmern gezogen und ins Wasserlabor zur Untersuchung gebracht. Beprobt wird das Wasser an den Grundwassermessstellen im Vorfeld der Förderbrunnen, in den Förderbrunnen, in den Wasserwerken und beim Verbraucher.

Überwachung 24 Stunden am Tag

Im Rahmen der Qualitätssicherung und Betriebsüberwachung spielt die tägliche mikrobiologische Untersuchung eine wesentliche Rolle. Hierzu werden bis zu 150 Proben pro Tag angesetzt. Dies geschieht, indem die Wasserproben auf unterschiedliche Nährmedien in Petrischalen überführt und anschließend bei definierten Temperaturen in Brutschränken bebrütet werden. Von besonderer Bedeutung sind dabei Temperaturkonstanz (±1 °C) und Reproduzierbarkeit sowie eine lückenlose Dokumentation. Ähnliche Anforderungen gelten auch für die Kühlschränke, in denen die Nährmedien-Vorräte gelagert werden.

Zur Temperaturüberwachung dieser Schränke wurde bisher ein Datenlogger eingesetzt, der über gemultiplexte Messleitungen mit den Pt100-Messfühlern in den Schränken verbunden war. Über einen angeschlossenen PC wurden bei Bedarf die Messwerte abgerufen. Tagsüber konnten so auch bei Abweichungen von der Solltemperatur die Alarmmeldungen eingesehen werden. Alarmmeldungen außerhalb der Arbeitszeit liefen ohne Gerätezuordnung beim Pförtner auf, der dann den Laborverantwortlichen zur Klärung der Situation herbeiholen musste.

So suchte Joris van Asche, im Wasserlabor verantwortlich für die Mikrobiologie, nach einer technischen Lösung, die den Zugriff auf die Daten von überall her und zu jeder Zeit gewährleistete. Fündig wurde er bei der Hamburger Firma IED. Der Dienstleister hat sich auf Automatisierungs-Messsysteme spezialisiert und setzt als System-integrator häufig Komponenten von Wachendorff bei seinen Lösungen ein.

Ende 2007 installierte IED schließlich im Labor das Bediengerät Red Lion G 308 mit Ethernet-Anbindung und Seneca-I/O-Modulen für die Verarbeitung der Werte. Es fungiert als Datenlogger und zeichnet die Messwerte im csv-Format auf, sodass sie bequem in Excel oder anderen Tabellenkalkulationprogrammen weiterverwendet oder visualisiert werden können. Durch die Ethernet-Anbindung verhält sich das Gerät wie ein PC im hausinternen Netzwerk und kann jederzeit von Joris van Asche über seinen Computer im Büro kontrolliert werden. Alternativ kann auch die im Bediengerät enthaltene CF-Karte entnommen werden, auf der die Daten automatisch abgelegt werden. Als Besonderheit konnte die bestehende Infrastruktur wie Messfühler und verlegte Messleitungen weiterhin genutzt werden. Dadurch blieb der Installationsaufwand gering.

Ebenfalls wurde ein Alarmmanagement integriert. So kann nun eine Alarmbandbreite individuell für jeden einzelnen Schrank definiert werden. Im Falle einer Störmeldung, wird diese auf dem Touch-Display des Bediengerätes angezeigt und muss auch hier quittiert werden. Außerdem geht über das Netzwerk eine Information an die Verantwortlichen, die sich dann alle Werte des Bediengerätes auf ihrem PC anschauen können. Nachts oder am Wochenende können Mitarbeiter sich von zuhause aus in das Netzwerk einloggen und dann individuell entscheiden, wie zu verfahren ist. Programmiert wird die Oberfläche der Red-Lion-Bediengeräte von Wachendorff mithilfe der Software Crimson 2, die kostenlos zur Verfügung gestellt wird.

Mobile Lösung als Zusatz

Im Zuge der Zusammenarbeit zwischen HWW und IDE kam auch der Wunsch auf, eine mobile Lösung zu finden. So sollen die Messwerte vor Ort protokolliert, beispielsweise der pH-Wert von Filtern über längere Zeit aufgezeichnet und ein Fernzugriff möglich sein. Aus diesen individuellen Wünschen entwickelte die IED schließlich einen Koffer, der über alle erforderlichen Komponenten verfügt. Fest eingebaut sind hier ein Bediengerät und I/O-Module, außerdem unterschiedliche Steckplätze für Messleitungen und den Anschluss an das Ethernet. Probenehmer der HWW können nun mit dem Koffer vor Ort in den einzelnen Wasserwerken oder im Rohrnetz der ganzen Stadt Langzeitmessungen vornehmen, protokollieren und die Ergebnisse lassen sich jederzeit vom Labor aus einsehen.

*Dipl.-Betriebswirt (FH) D. Rott, Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG, 65366 Geisenheim

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