River bank or slow sand filtration is a major procedure for processing surface water to drinking water in central europe. In order to model the performance of river bank and slow sand filtration plants, we are studying the different mechanisms by which the elimination of pathogens is realized. An important question concerning the mode of action of slow sand filters and river bank filtration units is the role of the colmation layer or “schmutzdecke” on the elimination of human pathogens. The schmutzdecke is an organic layer which develops at the surface of the sand filter short after the onset of operation. We have inoculated a pilot plant for slow sand filtration with coliphages and determined their rate of breakthrough and their final elimination. In the first experiment, with a colmation layer still missing, the breakthrough of the coliphages in the 80 cm mighty sandy bed amounted to ca. 40 %. In contrast, less than 1 % of coliphages escaped from the filter as the same experiment was repeated two months later, when a substantial colmation layer had developed. Our preliminary conclusions are that the colmation layer is extremely efficient in eliminating of viruses.

Bank fillration provides an important drinking water source to the city of Berlin. 56% of the drinking water is derived from bank filtration (the remainder is 14% replenished groundwater and 30% natural groundwater) [1]. At most bank filtration sites, the surface water contains portions of sewage treatment plant effluent (Lake Tegel 10-30%, [2]). Due to water recycling, the introduction of effluent organic matter (EfON) and persistent trace pollutants in the drinking water may be a concern. The project "Organic Substances in Bank filtration and Groundwater Recharge Process Studies" at the Department for Water Quality Control (DWQC) at the Technical University of Berlin is part of the "Natural and Artificial Systems for Recharge and lnfiltration (NASRI)' - project of the Berlin Centre of Competence for Water [3]. The research objectives of this part of the project are to study the removal of bulk organics (dissolved organic carbon (DOC) and EfOM) and trace organics at three field sites with different characteristics. Since the processes during bank filtration are very complex, it is difficult to predict bulk organic composition in the bank filtrale or to estimate important factors of influence for the degradation of trace compounds. For instance, it was shown in previous studies, that iodinated x-ray contrast medias are deiodinated under teductive conditions. Therefore, a bank filtration under anoxic or even anaerobic conditions would provide the removal of these trace pollutants. In addition to lhe redox state, factors such as retention time, initial degradable carbon . concentration, soil properties and hydrogeologlcal conditions may affect the final concentration. In order to be able to prevent the intrusion of persistent pollutants into the drinking water, lhe factors of influence are studied for a few model compounds that represent groups of trace pollutants. This will provide a tool that can be merged with hydrogeological models and soil properties to predict the removal efficiency of a given field site. To fulfill these objectives this research is presently investating: (i) the differences in bulk organic composition and trace organic concentration related to bank filtration conditions at three different field sites in Berlin, (ii) the simulation of a bank filtration site with a 30m soil column (elimination of hydrogeological variables).

Hintergrund und Zielsetzung: Die Wasserwirtschaft stellt einen komplexen Handlungsraum dar, in dem zahlreiche Interessen und Nutzungen aufeinandertreffen, sich beeinflussen, gegeneinander abgewogen und koordiniert werden müssen. Akteure mit unterschiedlichen Beweggründen, Organisationsformen und Mandaten, die auch als Stakeholder1 bezeichnet werden, vertreten diese Interessen in der Interaktion und Auseinandersetzung mit anderen Interessengruppen. Die wasserwirtschaftliche Einheit des Koordinierungsraums Havel2, der das Land Berlin und weite Teile des Landes Brandenburg umfasst, ist mit Hinblick auf die Akteursstrukturen in der Wasserwirtschaft aus mehrerer Hinsicht interessant. Die wechselvolle Geschichte der Region hat zunächst zur Ausbildung zweier unabhängiger Strukturen geführt, die nach der Wiedervereinigung langsam beginnen, gemeinsam zu agieren und sich entsprechend abzustimmen. Mit der Hauptstadtregion Berlin sowie dem eher ländlich geprägten Brandenburg ist das Flusssystem der Havel einer Vielzahl verzahnter wasserwirtschaftlicher Nutzungsinteressen unterworfen. Die im Jahr 2000 verabschiedete EG-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL)3 führt ein umfassendes Flussgebietsmanagement als Ansatz für eine nachhaltige Bewirtschaftung und Planung in der Wasserwirtschaft ein. Unter diesem Flussgebietsansatz ist die integrative, sektorenübergreifende, auch über politische und administrative Grenzen hinausgehend e Bewirtschaftung von Flussgebieten zu verstehen. Artikel 14 der Richtlinie sieht als ein Instrument dieses Managementansatzes eine umfangreiche Beteiligung der Öffentlichkeit an den jeweiligen Planungs- und Entscheidungsprozessen vor. Diese Beteiligung soll neben der Information und Anhörung auch die aktive Beteiligung der Öffentlichkeit umfassen. Ziel dieses Projektes war die Erfassung und Untersuchung der Strukturen der wasserwirtschaftlichen Akteure im Koordinierungsraum Havel und deren Interaktionen als Grundlage für eine Bewertung der derzeitigen Situation im Hinblick auf die zukünftige Beteiligung der Öffentlichkeit gemäß den Anforderungen der WRRL. Einer umfangreichen und effizienten Beteiligung der Öffentlichkeit wird bei der erfolgreichen Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie eine entscheidende Rolle beigemessen, da hierdurch Verbesserungen der Verfahren durch gesteigerte Effizienz und Transparenz erwartet werden. Eine zielorientierte Beteiligung der Öffentlichkeit setzt eine detaillierte Kenntnis und Analyse der in dem jeweils betrachteten Einzugsgebiet vertreten Interessengruppen und Akteure sowie der derzeitigen Situation vorangegangenen Entwicklungen voraus. Die im Rahmen dieses Projektes erzielten Ergebnisse finden darüber hinaus Eingang in das von der Generaldirektion Forschung der Europäischen Kommission geförderte Forschungsprojekt HarmoniCOP4. Im Rahmen dieses internationalen Projektes, das von Projektpartnern aus neun Europäischen Ländern5 bearbeitet wird, werden zum einen die jeweils landesspezifischen Erfahrungen mit der Beteiligung der Öffentlichkeit in der Wasserwirtschaft aufbereitet und neue auf dieser Grundlage entwickelte Strategien anhand von konkreten Fallstudien erprobt. Auf dieser Grundlage wird abschließend ein Handbuch zu Beteiligungsmethoden im Flussgebietsmanagement erstellt. Die auf diesem für das KompetenzZentrum Wasser Berlin durchgeführten Projekt beruhende Darstellung der Stakeholder-Strukturen in der Wasserwirtschaft im Raum Berlin- Brandenburg bildet neben einer Analyse des Rheineinzugsgebietes einen Teil der deutschen Länderstudie. Im weiteren Verlauf von HarmoniCOP werden die Ergebnisse auch in die für 2005 geplante Fallstudie6 zur Beteiligung der Öffentlichkeit im Elbeeinzugsgebiet einfließen.

Bank filtration and artificial groundwaterecharge are important, effective and cheap techniques for surface water treatment and removal of microbes, inorganic and some organic contaminants. Nevertheless, mechanisms of the removal of impurities and of the chemical reactions of the water components have not been understood sufficiently and are therefore subject of this research project. The interdisciplinary project of the Berlin Centre of Competence for Water (KWB gGmbH) entitled NASRI (Natural and Artificial Systems for Recharge and Infiltration) concentrates among other topics also on nicroorganisms and trace organic substances frequently detected in surface waters.

Die vollständige Nutzung aller Kapazitäten eines komplexen Abwassersystems, bestehend aus Kanalnetzen, Speicher- und Kontrolleinrichtungen, Drucknetzen und Kläranlagen, speziell im Regenwetterfall ist eine zentrale Aufgabe zur Minimierung von Schmutzfrachtentlastungen in die Vorfluter. Mit dem Ziel der Reduzierung der Gewässerbelastung in Berlin wurde 2000 das Projekt „Integrated Sewage Management (Integriertes Abwasser Management)“ gestarted. Die zentrale Idee des Projektes ist der Einsatz integrierter Simulationssoftware zur Untersuchung verschiedenster Management-Szenarien und hierauf die Definition und Anwendung eines integrierten Steuerungskonzeptes für den Betrieb des Abwassersystems. Besondere Aufmerksamkeit ist auf die Mischkanalisation gerichtet, die auf Grund von Entlastungen über Regenüberläufe ein potentielles Risiko der Gewässerbelastung in sich birgt. Zugleich bietet hier der Einsatz von Steuerungseinrichtungen zur Aktivierung von zusätzlichem Kanalstauraum ein beträchtliches Optimierungspotenzial für das System. Der Artikel gibt einen Überblick über das laufende Projekt. Die Voruntersuchung zur Steuerungswürdigkeit des Systems, der Modellaufbau und die Kalibrierung, sowie die Ziele des Projektes werden dargelegt.

After extending the sewage networks in the 1990s, the focus is now on reducing the overflows from combined sewers in storm weather, which create serious problems (fish death, beach closure, etc.). To protect the particularly sensitive surface waters of Berlin, on whose quality the drinking water supply inderectly depends, KompetenzZentrum Wasser Berlin, on behalf of Berliner Wasserbetriebe and Veolia Water, realises the project Integrated Sewage Management. In-pipe storage of combined waters during storm weather is tested on the basis of a model of the whole sewage system. But slowing the flow causes the suspended load to sediment, thus its transport in the network has to be simulated. This report presents a short review of sediment transport in fluvial hydraulics and in urban drainage, as well as an application on a small storm water network with software InfoWorks CS 4.5.

Since the adoption of the European Water Framework Directive in 1991, the discharges of foul water into the rivers during storms have to be limited as much as possible. This issue is particularly tricky in Berlin where the drinking water resources are very sensible to pollution due to the shortness of the water cycle. The Integrated Sewage Management Project aims at improving the management of the sewage network, in order to cut costs and to reduce discharges into the environment. The project relies on the modeling of the different parts of the sewage system (sewers, pumping stations, pressure pipes and wastewater treatment plants). This should enable us to have a global view of the system and to draft various regulation scenarios according to weather conditions. In the end, we should come up with a “policy” that could easily be implemented by operators of the Berliner Wasser Betriebe. This report summarize the main steps of the work that have been conducted on the subcatchment Berlin VIII, namely the building of the network in Infoworks, the calibration of the model during dry and rain weather.