Wasser

1. Wasser • Mensch und Umwelt Thema im Frühling

2. Inhalt • Wasserkreislauf • Durchschnittlicher Wasserverbrauch • Wasserverbrauch Europas • Wasserabgabe Schweiz • Quellwasserfassung • Grundwasserfassung • Seewasserfassung • Wassergewinnung • Trinkwasser Aufbereitung • Trinkwasserverteilung / Reservoirs Erklärungen Du kannst dich von Folie zu Folie mit der Maustaste klicken. Klicke erst weiter, wenn du die Folie eingehend studiert, gelesen und betrachtet hast. Es hat zu verschiedensten Themen eine oder mehrere Folien. Die Reihenfolge ist vorgegeben. Wen jeweils eine auftaucht, hat es Fragen und Anregungen welche du beantworten sollst. Die Antworten kannst du aufschreiben, musst du aber nicht. Einige der Informationen werden auch an der Lernkontrolle vorkommen. Viel Vergnügen und Motivation!!

3. Der Wasserkreislauf Verfolge den Lauf der Pfeile. Verstehst du alle Begriffe? Könntest du den Wasserkreislauf aufzeichnen?

4. Woher kommt das Wasser? Wasser bewegt sich in einem grossen Kreislauf. Wolken ziehen vom Meer heran, Wassertropfen fallen als Regen vom Himmel. Der Regen sammelt sich in Pfützen, Teichen, Seen und Flüssen oder versickert im Boden. Das Wasser das im Boden versickert, wird teilweise von Pflanzen und Bäumen aufgenommen. Ein anderer Teil gelangt in tiefere Bodenschichten und wird dort zu Grundwasser, das hin und wieder als Quelle an die Erdoberfläche kommt und so kleine Bäche entstehen lässt. Kleine Bäche vereinigen sich zu grossen Strömen, die ins Meer fliessen. Die Sonnenwärme verwandelt das Wasser in Wasserdampf, der langsam zum Himmel hinaufsteigt. Dies nennt man Verdunstung. Auch über dem Meer verdunsten grosse Wassermengen. Oben am Himmel ist die Luft sehr kalt. Die kalte Luft verwandelt den Wasserdampf zu Wassertröpfchen, die Wolken bilden. Die Wassertröpfchen vereinigen sich zu immer grösseren Tropfen. Wenn diese so schwer werden, dass die Luftströmung sie nicht mehr zu tragen vermag, fallen sie als Regen zur Erde.

5. Durchschnittlicher Wasserverbrauch Was denkst du, für was brauchst DU täglich am meisten Wasser? Was wären deine Vorschläge um Wasser sparen zu können? Gehst du sparsam mit Wasser um?

6. Baden und DuschenBaden und Duschen machen 20% der Wasserverwendung in Haushalten aus. Eine Studie zeigte, dass praktisch nur noch geduscht wird. Eine Wassereinsparung unter dem Motto «Duschen statt Baden» ist nur noch in geringem Masse möglich. In diesem Bereich ist das Wassersparen ohne Änderung der Gewohnheiten und Komfortverlust des Benützers kaum noch möglich.Übrigens, im Durtchschnitt duscht Herr und Frau Schweizer 8 Minuten pro Tag. ToiletteDie Toilettenspülung hat einen Anteil von 31% und ist mit Abstand der grösste Wasserverbraucher im Haushalt. Sämtliche untersuchten Messobjekte waren mit Spülkästen mit einem Inhalt von 9 Litern ausgerüstet. Ein Wasserspareffekt wäre hier möglich, wenn die Spül-Stop-Taste beim «kleinen Geschäft» konsequent eingesetzt würde. Dann wären Wassereinsparungen bis 30% des Anteils «Toilettenspülung» (oder 14 Liter pro Tag und Person) gegebenenfalls möglich. Wasch- und SpültischDer Anteil des Wasch- und Spültischbereichs in Haushalten beträgt 28%. Die kleine Körperpflege und das Wäsche waschen von Hand im Lavabo betragen 13%. Die restlichen 15% gehören zum Spültischbereich in der Küche und umfassen den Wasserbedarf für Kochen, Trinken und Geschirrspülen von Hand. Sparsame GeschirrspülerDer Geschirrspüler hat den kleinsten Anteil am Wasserverbrauch in Haushalten. Er beträgt lediglich 2%. Dadurch ist hier das Wassersparpotential minim und stark auf die Geräteausstattung ausgerichtet. WaschmaschinenDer Wasserverbrauch von Waschmaschinen macht 19% der Wasserverwendung in Haushalten aus. Um das verbleibende Sparpotential zu ermitteln, sollte das Alter der Maschinen festgestellt werden. Bei älteren Maschinen liegt der Verbrauch noch bei gegen 250 Litern, während die neueren zum Teil weniger als 100 Liter verbrauchen.

7. Wasserverbrauch Europa Warum verbraucht die Schweiz mit Abstand am meisten Wasser? Wie sieht der Wasserverbrauch wohl in 3. Welt Ländern aus, im Vergleich zu Europa?

8. Wasserabgabe Schweiz Hättest du dir das ähnlich vorgestellt, dass die Wasserabgabe so verteilt ist? Rechne aus, wie viele Liter Wasser jährlich gebraucht werden.

9. Seit 20 Jahren sinkender Wasserverbrauch1981 verbrauchte die Schweizer Bevölkerung noch über 500 Liter Trinkwasser pro Einwohner und Tag. Seither sank der Wasserverbrauch um annähernd 100 Liter auf knapp 404 Liter pro Einwohner und Tag. Allein im Haushalt hat sich der Trinkwasserverbrauch in den letzten 20 Jahren um 20 Liter verringert und beträgt heute im Durchschnitt lediglich 162 Liter pro Einwohner und Tag. Neuere Produktionsverfahren und Strukturänderungen führten zu einem markant kleineren Wasserverbrauch in der Industrie. 1.06 Billionen Liter Wasser pro Jahr !Die Schweizerischen Wasserversorgungen haben im Jahr 2000 1,06 Milliarden Kubikmeter Wasser gefördert. Dies entspricht ungefähr der Menge des Bielersees oder einem Wasserwürfel der Kantenlänge 1 km. Das Trinkwasser der Schweiz setzt sich je zu 40% aus Grund- und Quellwasser zusammen. Die restlichen 20% stammen aus den Seen. Konsequenzen für den WasserpreisDer reduzierte Verbrauch hat Auswirkungen auf den Wasserpreis, da Wasserversorgungen mit 60 bis 80 % einen sehr hohen Fixkostenanteil und einen geringen mengenabhängigen Kostenteil aufweisen. Das Kapital der Wasserversorgungen liegt in den rund 53'000 km Leitungsrohren im Untergrund. Diese müssen gepflegt und erneuert werden, unabhängig wieviel Wasser verbraucht wird. Um kostendeckend zu arbeiten, müssen die kleineren Verkaufsmengen längerfristig durch höhere Wasserpreise kompensiert werden. Trotzdem bleibt das Trinkwasser günstig, 1000 Liter kosten im Schweizer Durchschnitt Fr. 1.60, das macht knapp 30 Rappen pro Person und Tag.

10. Quellwasserfassung Kannst du die meisten Begriffe zuordnen? Warum heisst die Art der Wassergewinnung QUELLWASSERfassung?

11. Quellwasser ¨Das Quellwasser spielt in der Schweiz eine wichtige Rolle, vor allem im Voralpen- und Alpengebiet sowie im Jura. Im Jahr 2000 deckten die öffentlichen Wasserversorgungen etwas mehr als 40 % des gesamten Trinkwasserbedarfes aus Quellwasser ab.Quellwasser ist normalerweise von sehr guter Qualität und eignet sich ausgezeichnet zum Genuss als Trinkwasser. Quellen sind besonders wertvoll, wenn sie ergiebig sind, gute Wasserqualität und eine weitgehend konstante Schüttung aufweisen. Die QuellwasserfassungDas Prinzip einer Quellwasserfassung ist einfach. Die Ausführungen in der Praxis können aber sehr aufwändig sein. Die wasserführenden Schichten verlaufen oft unregelmässig im Untergrund.Der Regen fällt auf den Boden, welcher das Wasser wie ein Schwamm aufnimmt. Es sickert durch die Humusschicht weiter durch Steine und Sand, oft mehrere Meter tief in den Erdboden. Trifft das versickerte Wasser auf eine undurchlässige Lehm- oder Felsschicht, fliesst es nun dieser Schicht entlang. An diesen Stellen werden in die Erde Sickerröhren eingebaut, welche mit vielen kleinen Löcher versehen sind. Damit diese nicht verstopfen, werden sie in grobe Steine eingebettet. Das Wasser fliesst so in die tiefer gelegene Brunnenstube, welche aus zwei Kammern besteht. In der ersten wird der im Quellwasser mitgeführte Sand abgelagert. In der Zweiten befindet sich ein feines Sieb, das die letzten Feinstoffe zurückbehält. Eine dicke Röhre leitet das nun klare Quellwasser zum Reservoir, welches in der Regel noch etwas tiefer liegt.

12. Quellen im Shiltal der Wasserversorgung Zürich

13. Quellfassung der Industriellen Werke Basel

14. Grundwasserfassung Kannst du die meisten Begriffe zuordnen? Warum heisst die Art der Wassergewinnung GRUNDWASSERfassung?

15. Grundwasser Vor vielen Tausend Jahren wurden vor allem im heutigen Schweizer Mittelland grosse Kies- und Schottermassen abgelagert. Der Porenraum dieses Materials bildet ein gewaltiges Speichervolumen, welches mit rund 56 Mia. Kubikmeter Wasser gefüllt ist. Die Wasserversorgungen in der Schweiz deckten im Jahre 2000 knapp 40 % des gesamtschweizerischen Wasserbedarfs aus Grundwasser ab.Grundwasser muss im Gegensatz zum Quellwasser gepumpt werden. Die maximale Fördermenge eines Grundwasserpumpwerkes hängt von mehreren Faktoren ab wie beispielsweise von der Mächtigkeit der grundwasserführenden Schotterschicht. Wird mehr Grundwasser gefördert, als natürlich nachfliessen kann, sind Absenkungen und Vegetationsveränderungen die Folge. WasserförderungIn den Wänden des Brunnenschachtes sind in der Grundwasser führenden Schotterschicht kleine Schlitze angebracht, damit das Wasser in den Schacht einfliessen kann.Das Grundwasser wird dann an die Oberfläche hochgepumpt. Dort findet wenn nötig eine schonende Entkeimung statt. Das Trinkwasser kann nun ins Versorgungsnetz eingespeist werden, manchmal wird es auch direkt ins Reservoir zur Speicherung geleitet. Im Reservoir fliesst es zuerst in die Löschkammer, das ist ein Notvorrat für Brandfälle und dann in die Hauptkammer. Über die Haupleitungen gelangt das Trinkwasser anschliessend in die Haushalte und Industrie.

16. Grundwasserbrunnen mit Wasserleitungen

17. Blick in einen Grundwasserbrunnen (Wasserversorgung Zürich)

18. Seewasserfassung Kannst du die meisten Begriffe zuordnen? Warum heisst die Art der Wassergewinnung SEEWASSERfassung?

19. See- und Flusswasser Grund- und Quellwasser vermögen den Wasserverbrauch in der Schweiz alleine nicht abzudecken. Doch sind die meisten Oberflächengewässer von sehr guter Qualität, so dass sie sich als Trinkwasserquelle eignen. Rund 20 % des gesamten Wasserverbrauches wird aus Seewasser gewonnen. Rund 30 Seewasserwerke sorgen für einwandfreies Trinkwasser.Das erste Seewasserwerk der Schweiz eröffnete die Stadt Zürich im Jahre 1871, das zweite nahm die Stadt St. Gallen in der Gemeinde Goldach am Bodensee 1895 in Betrieb. Damals wurde das Seewasser lediglich in einfachen Kies-Sand-Filterbecken gereinigt. In einem Seewasserwerk durchläuft das Wasser eine Mehrstufige Aufbereitung und Reinigung. Das Wasser wird in zirka 30 Meter Tiefe gefasst und in das Wasserwerk hochgepumpt. Mit einer Vorozonung werden Bakterien und Algen abgetötet. Das Flockungsmittel fällt Schwebestoffe aus. Das Wasser passiert einen Schnellfilter (Quarzsand) und anschliessend einen Aktivkohlefilter, dabei werden weitere Feststoffe und allfällige Verunreinigungen aus dem Seewasser herausgefiltert. Teilweise muss anschliessend der pH-Wert durch NaOH-Zugabe (Lauge) korrigiert werden, denn ein tiefer pH kann korrosiv im Verteilnetz wirken und damit die Leitungen schädigen. Zur Sicherheit wird oft noch wenig Clordioxid beigemeischt, damit das Trinkwasser auf dem Weg in die Haushalte nicht mehr verkeimen kann.

20. Sandfilter eines Seewasserwerkes (Wasserversorgung Zürich)

21. Wassergewinnung Mit welcher Methode wurde 1930 am meisten Wasser gewonnen (Fangfrage!) ? Und mit welcher im Jahre 2000? Kannst du dir die Verteilung erklären?

22. Trinkwasser Aufbereitung

23. TrinkwasserverteilungReservoirs Wo hat es Wasserreservoirs in Birmensdorf? Wie gelangt das Wasser in euer Haus?

24. Tausende Reservoire und Wasserleitungen sind die verborgenen Infrastrukturen der Wasserversorgungen. Diese Anlagen müssen gut gewartet, gepflegt und erneuert werden. Pro Einwohnerin und Einwohner in der Schweiz steht ein Reservoir-Volumen von 450 Liter zur Verfügung. In den Reservoiren wird das Trinkwasser über kurze Zeit gespeichert und dann bei Bedarf an die Haushalte abgegeben. Die Reservoire sind meist auf einer Anhöhe oder auf einem Wasserturm angelegt. Von der Wassergewinnung (dies hast du bei den Folien bis anhin erfahren) wird das Trinkwasser in die Reservoire geleitet oder wenn nötig gepumpt. Mit der Höhendifferenz zu den Haushalten wird ein konstanter Wasserdruck aufgebaut - das Trinkwasser fliesst ohne zusätzliche Energie aus dem Wasserhahn. Mit den Reservoiren können die Verbraucherspitzen problemlos gedeckt werden. Weist das Versorgungsgebiet grosse Höhenunterschiede auf, sind verschiedene Druckzonen mit eigenen Reservoirs notwendig, da sonst der Leitungsdruck zu gross würde. Mit den Schweizer Trinkwasserleitungen einmal um die ErdeÜber 53'000 km Trinkwasserleitungen versorgen die Haushalte mit Trinkwasser. Das ist ein-einviertel mal um die Erde !

25. Reservoir der Wasserversorgung Zürich Wasserreservoir der Wasserversorgung Bern

26. Altes Reservoir der Industriellen Werke Basel Wasserreservoir der Wasserversorgung Bern