Das Projekt Suleman befasst sich mit der nachhaltigen, energieeffizienten Entfernung von Sulfat. Die Kosten der Verfahren und Technologien sollen gesenkt und der Wirkungsgrad der Trinkwasseraufbereitung erhöht werden. Technisch-wissenschaftliche Unsicherheiten bei der Anwendung bestehender Technologien sollen beseitigt werden. Hierfür wurden bei den teilnehmenden Wasserbetreibern in Hamburg die NiederduckUmkehrosmose und in Berlin das Ionenaustauschverfahren CARIX im technischen Maßstab getestet.

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Das Verbundprojekt „TestTools“ hat vielfältige Untersuchungen zur Verwendbarkeit unterschiedlicher Testmethoden hinsichtlich des Spurenstoffverhaltens in natürlichen und technischen Barrieren durchgeführt. Entsprechend der gewonnenen Ergebnisse können die folgenden knapp zusammengefassten Aussagen getätigt werden. Zur Pulveraktivkohle-(PAK)-Dosierung im Labor sollten benetzte, entgaste Stammsuspensionen, die in Reinstwasser angesetzt werden, in Verbindung mit Laborpipetten verwendet werden; mit geringem Zusatzaufwand können dabei auch der PAK-Wasser- und -Aschegehalt bestimmt werden. Die Kontaktherstellung mit der Testflüssigkeit sollte auf eindimensionalen Horizontalschüttlern erfolgen. Der Surrogatparameter UV254nm-Absorption eignet sich in den meisten Fällen unabhängig von der PAK-Sorte zur Prognose der Spurenstoffentfernung. Die neuartige Initialisierung des Equivalent Background Compound Models (EBCM) mittels Wasserqualitätsparametern (z. B. DOC) wurde validiert. Methylorange eignet sich als definiertes Surrogat für Adsorptionskonkurrenz durch Hintergrundorganik. UV254 eignet sich auch für kontinuierlich betriebene, großskalige Pilot- und Großanlagen zur Kontrolle und Überwachung der Spurenstoffentfernung. Eine Batchprozedur zur Vorhersage von Spurenstoffentfernungen auf PAK-Rezirkulations-Großanlagen wird vorgeschlagen. Rapid small-scale column tests (RSSCTs) werden im Vergleich mit großskaligen Daten trotz einiger Einschränkungen als geeignete Methode für schnelle und verlässliche Tests mit granulierter Aktivkohle (GAK) bestätigt. Größere RSSCTs bringen weniger Einschränkungen aber einen deutlich höheren Aufwand mit sich. GAK-Batchtests sind nur bedingt geeignet. Integrale Durchbruchskurven unterliegen deutlich weniger Schwankungen als direkte („aktuelle“) Durchbruchskurven. Abgleiche zwischen den Durchbrüchen in verschiedenen Wässern können mittels Auftragungen über spezifische Durchsätze von bestimmten Wasserqualitätsparametern (aus der größenausschluss-chromatographischen Trennung des DOC) erreicht werden. Surrogatparameter wie UV254 eignen sich nur bedingt zur Vorhersage, insbesondere bei stark adsorbierenden Spurenstoffen. Die Nützlichkeit künstlicher Surrogatparameter muss noch geklärt werden. Ozon-Laborversuche im Batch bzw. Semi-Batch-Methoden liefern vergleichbare Ergebnisse hinsichtlich der Spurenstoffelimination, haben jedoch unterschiedliche Vor- und Nachteile bei der praktischen Umsetzung. Der Feststoffeinfluss auf die ozon-induzierte Spurenstoffelimination ist gering und erst ab ca. 20 mg/L Trockensubstanz relevant. Temperatur und pH-Wert haben ebenfalls wenig bis keinen Einfluss; allerdings beeinflussen sie die ermittelten Ozonzehrungsverläufe. Über die UV254-Absorption (SAK254) können gute Vorhersagen der Spurenstoffelimination getätigt werden. Die Bromatbildung fiel in Batch- und Semi-Batch-Versuchen teils unterschiedlich aus; die Bildung von Bromat oder NDMA wird gegenüber Pilot- oder großtechnischen Anlagen tendenziell überschätzt. Von 18 kommunalen Kläranlagen wurden die Eliminationen verschiedener Spurenstoffe bzw. des delta SAK254 bezüglich des spez. Ozoneintrags ermittelt, was für Referenzzwecke nutzbar ist. Interne OH-Radikaltracer waren in allen 18 untersuchten Kläranlagen anzutreffen, was zur Ermittlung der OH-Radikalexposition als auch zur Qualitätssicherung genutzt werden kann. Die Modellierung basierend auf Ozon- und OH-Radikalexposition führte zu teils deutlichen Überschätzungen der Spurenstoffelimination. Die Ergebnisse einer Umfrage zeigen eine überwiegend sehr gute Informationslage bei den Stakeholdern. Zur biologischen Nachbehandlung des ozonierten Klarlaufs wird von den befragten Personen der Einsatz von Filtersystemen, insbesondere solchen mit granulierter Aktivkohle, empfohlen. Aufgrund der sehr komplexen Zusammenhänge in naturnahen biologischen Barrieren, wie beispielsweise der Uferfiltration oder der künstlichen Grundwasseranreicherung, sind schnelle Testmethoden nur bedingt aussagekräftig. Erkenntnisse der letzten Jahre deuten darauf hin, dass kleine Unterschiede in der Verfügbarkeit von Sauerstoff oder biologisch verfügbarem organischen Kohlenstoff bereits erhebliche Unterschiede in der Elimination bestimmter organischer Spurenstoffe haben. Neben den chemischen Parametern hat die Zusammensetzung der Mikrobiozönose einen entscheidenden Einfluss auf die Abbauleistung. Insgesamt eignen sich einfach durchzuführende Laborschnelltests daher nicht, die hohe Komplexität naturnaher Untergrundprozesse darzustellen. Lediglich eine gute Abbaubarkeit unter oxischen Verhältnissen lässt sich vergleichsweise gut anhand von Kleinsäulentests im Labormaßstab abbilden.

Spree und Havel sind langsam fließende Gewässer, deren Wassermenge besonders durch die Reduzierung des Braunkohletagebaus am Oberlauf der Spree seit 1990 kontinuierlich zurückgeht. Die Berliner Wasserbetriebe leiten in diese Vorfluter das biologisch gereinigte Abwasser (Klarwasser) ein, das die Gewässersituation in Bezug auf Keime, NährstofFe und organisehe Spurenstoffe beeinflusst. Maßnahmen an der Quelle zur Vermeidung oder Verminderung des StofFeintrages in den Wasserkreislauf, eine Abwasserreinigung mit Ozonung, Pulverkohle sowie Membranfiltration könnten hier eine verbesserte Entfernung bewirken. Die Berliner Wasserbetriebe und das Kompetenzzentrum Berlin haben gemeinsam mit der TU Berlin zur Spurenstoff- und Keimentfernung das Verfahren der Ozonung von gereinigtem Abwasser durchgeführt. Das Ziel der Ozonung ist es, die Spurenstoffe möglichst weitreichend zu entfernen. Gleichzeitig lag der Fokus darauf, neben den Indikatororganismen für Fäkalverunreinigungen auch Krankheitserreger, besonders die Viren zu untersuchen, und zu bewerten. Es ist besteht das Interesse eine zukunftsweisende und kompakte Technologie, die alle Ziele umfasst, zu realisieren.

Subsurface travel time from the area of recharge to the abstraction during Managed Aquifer Recharge (MAR) is a critical parameter to ensure sufficient attenuation for hygienic parameters and other undesired substances. This study investigates seasonal temperature fluctuations observed in recharge water and MAR wells as a proxy for cheap and reliable travel time control at a basin infiltration site in Berlin-Spandau (Germany). Based on a time series from seven years of manual measurements, temperature fluctuations observed in infiltration basins and abstraction wells were fitted to sinusoidal functions. Peak values represented as local maxima and local minima from the fitted curves were used for the approximation of travel times between infiltration basin and abstraction wells. Uncertainty was assessed by Monte Carlo simulation of fitted curves based on standard deviation (2s) from residuals. The calculated error propagation from 2s in infiltration basin and 2s in wells range from 7 to 19 days. This study indicates that travel time approximation based on biased manual measurements of temperature is associated with high uncertainty. Nevertheless, the water temperature method for estimating subsurface travel times shows encouraging results and if temperature can be accurately determined, this method can be readily applied at other sites with similar characteristics.