Fließgeschwindigkeit

Zum Einfluss der Fließgeschwindigkeit auf die Eliminationsleistung des Sediments gibt es zahlreiche Studien. Darunter liefern die Freilandergebnisse die aussagekräftigeren Daten, während in Laborversuchen ermittelte Eliminationsraten oft unverhältnismäßig hoch sind. Letzteres entsteht zum Beispiel durch den Rückhalt von größeren Aggregaten in den ersten Dezimetern des Sedimentkörpers, und bei den kurzen Fließstrecken im Labormaßstab (d. h. bei Säulen < 0,5m) führt dies hochgerechnet auf einen Meter, zu sehr hohen mittleren Eliminationswerten. Im Freiland dagegen führt die Heterogenität des Sediments eher zu einem geringeren Rückhalt, als aus der Extrapolation der im Labor erzielen Eliminationsleistung zu erwarten wäre (Tabelle 1). Die kombinierte Auswertung von Studien im halbtechnischen Maßstab (Vaughn et al. (1981); Lopez et al., in prep.) und Daten aus Freilanduntersuchungen (Schijven et al., (1999); van der Wielen et al., (2008); Bales et al., (1995)) zeigt, dass unterhalb einer Fließgeschwindigkeit (d. h. Porengeschwindigkeit) von ≤ 0,5 m/d in Mittel- und Grobsand (für feinere Substrate liegen uns in diesem Maßstab keine Daten vor, doch die Elimination ist darin eher höher als in Mittel- und Grobsand) mit einer Eliminationsleistung von rund 0,2 log/m) gerechnet werden kann (Abbildung 1). Bei Fließgeschwindigkeiten, welche 0,5 m/d überschreiten, sind die Eliminationsleistungen oft deutlich niedriger. Dabei findet in den ersten Metern häufig eine höhere Elimination statt als auf der verbleibenden Fließstrecke (siehe oben).

Physiko-chemische Faktoren (d. h. Parameter wie pH, Ionenstärke, DOC-Konzentrationen) können die Eliminationsleistung erhöhen, es sei denn, die Fließgeschwindigkeit ist zu hoch, als dass diese noch eine Rolle spielen. Die maximale Fließgeschwindigkeit, ab der selbst günstige physiko-chemische Bedingungen die Virenelimination kaum zu verbessern mögen, geht aus den Fachpublikationen nicht eindeutig hervor. Die Auswertung mehrerer Studien legt jedoch einen Wert von 1,5 m/d nahe (Schijven et al. (1999); Vaughn et al. (1981), Lopez et al., in prep.). Deshalb wird in diesem Entscheidungsunterstützungssystem davon ausgegangen, dass bis zu einer Fließgeschwindigkeit von 1,5 m/d noch Faktoren wie die Ionenstärke des Wassers eine Wirkung auf die Virenelimination haben können. Je näher Ihre Fließgeschwindigkeit am oberen Grenzwert (d. h. 1,5 m/d) liegt, umso unsicherer sind die im Folgenden ermittelten Eliminationsleistungen. Bei Fließgeschwindigkeiten > 1,5 m/d muss mit einem vollständigen Durchbruch gerechnet werden.

In Tabelle 2 sind Fließraten und Eliminationsleistung für verschiedene Substrate zusammengefasst.

Hinweise zur Messmethodik

Die Fließgeschwindigkeit wird durch einen Tracertest ermittelt (Technische Regel: DVGW W 109:2005-12: Planung, Durchführung und Auswertung von Markierungsversuchen bei der Wassergewinnung). Die Methode ist aufwendig und erfordert sowohl für die Durchführung als auch für die Auswertung Personal mit hydrogeologischer Expertise.