Sedimentpassage

Wenn der Boden geeignet ist (z.B. feinkörniger unbelasteter Sandboden) und die Mächtigkeit dieser Filterschicht ausreichend groß ist, bildet diese Sedimentpassage einen sehr wirksamen Schutz der Trinkwasserressource, die Verunreinigung durch die physikalische Filterwirkung, durch Adsorption und insb. durch mikrobiellen Abbau von Stoffen wirksam zurückhalten oder entfernen  kann.

Die Ufer- und Langsamsandfiltration sowie künstliche Grundwasseranreicherung sind naturnahe Verfahren, die Trinkwassergewinnung mit Aufbereitung kombinieren.

Alle drei Verfahren der Untergrundpassage haben sich in der Praxis bewährt. Allerdings fehlt eine systematische wissenschaftliche Klärung der Bedingungen, unter denen auch die kleinsten Partikel unter den Krankheitserregern – die Viren, synthetische Nanopartikel sowie Spuren persistenter und gut wasserlöslicher Stoffe (wie z. B. manche Arzneimittel) sicher entfernt werden.

Uferfiltration ist Wassergewinnung aus Brunnen, die zu einem erheblichen Anteil aus einem nahe gelegenen Fluss oder See gespeist werden, wobei das Wasser durch den Untergrund (meist Sande oder Kiese) gefiltert wird.

Aufenthaltszeiten des Wassers im Untergrund liegen je nach Abstand vom Ufer, Pegelstand des Flusses, geologischen Verhältnissen, Ausbau und Förderleistung der Brunnen zwischen 3 Tagen und einem halben Jahr. In Deutschland gehen die Anfänge der gezielten Gewinnung von Uferfiltrat auf die Jahre 1870 bis 1880 zurück, wobei Schwerpunkte der Nutzung dieses Verfahrens am Rhein zwischen Sieg und Ruhr, an der Elbe zwischen Dresden und Torgau sowie im Berliner Raum liegen.

Langsamfiltration ist ein ähnlicher Prozess wie Uferfiltration, jedoch in künstlich angelegten und meist deutlich kleiner dimensionierten Infiltrationsbecken. Dadurch sind die Aufenthaltszeiten mit maximal 1 bis 2 Tagen deutlich geringer. Sie wird primär zur Entfernung von partikulären Wasserinhaltsstoffen einschließlich Mikroorganismen verwendet, bewirkt jedoch ebenfalls eine – je nach Stoff unterschiedliche – Rückhaltung von Schadstoffen durch Adsorption und biologischen Abbau.

Bei der künstlichen Grundwasseranreicherung wird Oberflächenwasser über Sickerbecken oder –gräben in den Untergrund infiltriert. Hierdurch wird die Reinigungsleistung der Bodenpassage genutzt und die mögliche Grundwasserentnahmemenge gesteigert. Sie wird zur Flusswasseraufbereitung beispielsweise an Elbe, Neckar, Neiße, Rhein und Ruhr genutzt.

Das Umweltbundesamt betreibt Forschung hierzu mit dem Ziel, Praxiskriterien zur Bewertung der Sicherheit solcher Anlagen zu entwickeln. Dazu nutzt es Feldstudien und Laborexperimente, insbesondere aber auch eine Anlage zur SIMulation von Ufer- und LAngsamsandFiltration (SIMULAF) im halbtechnischen Maßstab.