Wo geba­det wird, steigt die Trü­bung?

Ent­wick­lung eines Trü­bungs­äqui­va­len­tes für Natur­bä­der und Schwimm­tei­che

Stei­gen­de Trü­bungs­wer­te an war­men Tagen mit hohem Besu­cher­auf­kom­men ken­nen vie­le Bade­be­trie­be aus der Pra­xis. Durch die Baden­den wer­den ver­mehrt Nähr­stof­fe ein­ge­tra­gen, die das Algen- und gene­rel­le Phy­to­plank­ton­wachs­tum begüns­ti­gen und zu einer stär­ke­ren Ein­trü­bung des Was­sers füh­ren. So weit, so logisch und ver­meint­lich ein­fach der Kau­sal­zu­sam­men­hang. Um bes­se­re Pro­gno­sen für die Opti­mie­rung des Bade­be­trie­bes und der Anla­gen­steue­rung tref­fen zu kön­nen, wur­de die­ser Zusam­men­hang in ver­schie­de­nen von Poly­plan-Krei­ken­baum betreu­ten Bädern und Schwimm­tei­chen unter­sucht. Ziel war die Ent­wick­lung eines Trü­bungs­äqui­va­len­tes, wel­ches die durch­schnitt­lich ver­ur­sach­te Trü­bung pro Per­son beschreibt.

Trü­bungs­mes­sung im Bäder­be­trieb

Die Was­ser­trü­bung ist einer der wich­tigs­ten Para­me­ter im Betrieb von Bädern mit bio­lo­gi­scher Was­ser­auf­be­rei­tung. Ein hoher Anteil an Schweb­stof­fen und Algen kann nicht nur die Freu­de am Bade­er­leb­nis trü­ben, son­dern vor allem die Was­ser­ret­tung in ent­schei­den­den Momen­ten gefähr­den. Im Bade­be­trieb wird die Trü­bung daher täg­lich über die Sicht­tie­femes­sung mit­tels Sec­chi-Schei­be erfasst und doku­men­tiert. In vie­len Bädern gibt es zudem fest instal­lier­te Trü­bungs­son­den, die ein per­ma­nen­tes Mess­si­gnal an die Anla­gen­steue­rung über­mit­teln und somit einen dyna­mi­schen, der Trü­bung ange­pass­ten Anla­gen­be­trieb ermög­li­chen. Das Mess­prin­zip die­ser Son­den basiert auf der soge­nann­ten Neph­e­lo­me­trie, einem opti­schen Ver­fah­ren, wel­ches die Streu­ung ein­fal­len­den Lichts durch Par­ti­kel im Was­ser erfasst. Aus­ge­ge­ben wird der Mess­wert in der Ein­heit FNU (For­ma­zi­ne Neph­e­lo­me­tric Units).

Daten­grund­la­ge und Berech­nung des Trü­bungs­äqui­va­len­tes

Für die Unter­su­chung des Zusam­men­hangs von Bade­gast­zah­len und Trü­bungs­wer­ten wur­den zehn der von Poly­plan-Krei­ken­baum betreu­ten Bäder her­an­ge­zo­gen. Vor­aus­set­zun­gen waren das Vor­han­den­sein einer Trü­bungs­son­de und regel­mä­ßig ein­ge­tra­ge­ne Besu­cher­zah­len. Die Daten wur­den der Daten­bank der Betriebs­ma­nage­ments- und Moni­to­ring­soft­ware DANA2.0 ent­nom­men und erstreck­ten sich auf­grund ver­schie­de­ner Nut­zungs- und Ein­tra­gungs­zeit­räu­me über jeweils 1–7 Jah­re.

Um eine vali­de Daten­grund­la­ge zu schaf­fen, flos­sen Aus­rei­ßer­wer­te mit einer Trü­bung grö­ßer 10 FNU und gene­rel­le Mess­feh­ler nicht in die Berech­nung ein, nach­dem sie mit Fotos und der Sicht­tie­femes­sung vor Ort ver­gli­chen wur­den. Tage ohne Ein­tra­gun­gen von Besu­cher­zah­len oder schlicht­weg ohne Bade­gäs­te wur­den eben­falls her­aus­ge­rech­net, eben­so wie Tage ohne Trü­bungs­da­ten auf­grund von tech­ni­schen Defek­ten der Mess­son­de.

Aus der auf­be­rei­te­ten Daten­men­ge wur­de zunächst die täg­li­che Trü­bung pro Per­son berech­net. Hier­für wur­de das jewei­li­ge arith­me­ti­sche Mit­tel der Trü­bungs­wer­te über 24 Stun­den ver­wen­det. Aus den auf­sum­mier­ten Tages­mit­tel­wer­ten wur­de wie­der­um ein Jah­res­mit­tel­wert errech­net, der das jähr­li­che Trü­bungs­äqui­va­lent dar­stellt.   

Beim Blick auf die Ergeb­nis­se fällt auf, dass sich die jah­res- und pro­jekt­spe­zi­fi­schen Trü­bungs­äqui­va­len­te etwa zwi­schen 0,02 und 0,6 und damit einer gan­zen Zeh­ner­po­tenz bewe­gen.
Die Stan­dard­ab­wei­chung der Roh­da­ten betrug im Mit­tel 0,37 und vari­ier­te stark zwi­schen 0,03 und 1,5, was auf eine hohe Hete­ro­ge­ni­tät der Ein­zel­wer­te sowie eine varia­ble und stark gestreu­te Daten­grund­la­ge hin­weist. Zieht man den Mit­tel­wert aller jähr­li­chen Trü­bungs­äqui­va­len­te für eine Plau­si­bi­li­täts­pro­be her­an, lie­gen die dar­aus errech­ne­ten Trü­bungs­wer­te nicht im plau­si­blen Bereich des­sen, was selbst in Bädern mit hoher Trü­bung zu erwar­ten wäre. Aber war­um ist das so?

Mehr Bade­gäs­te — trü­be­res Was­ser?

Schaut man sich die Daten an und betrach­tet ledig­lich den Zusam­men­hang zwi­schen durch­schnitt­li­cher Trü­bung und Besu­cher­zah­len pro Tag, zeigt sich nicht die deut­li­che Kor­re­la­ti­on, die zunächst zu ver­mu­ten wäre. Anhand der Trend­li­nie in Abbil­dung 3 lässt sich ledig­lich ein leicht posi­ti­ver Trend erken­nen. In den meis­ten Bädern gibt es pro Sai­son nur weni­ge Spit­zen­ta­ge, an denen die Nenn­be­su­cher­zah­len erreicht wer­den. Somit liegt die über­wie­gen­de Anzahl der Daten­punk­te, und damit auch das Gros der feh­ler­haf­ten Mess­wer­te klei­ner 10 FNU, im Bereich gerin­ge­rer Besu­cher­zah­len. Der Ein­fluss der Mess­feh­ler ist durch die­se unglei­che Daten­ver­tei­lung erhöht und wirkt sich stark auf die Kor­re­la­ti­on zwi­schen Trü­bungs­wer­ten und Besu­cher­zah­len aus.

Um den Ein­fluss ein­zel­ner Spit­zen­wer­te zu ver­rin­gern, wur­de die Berech­nung der jähr­li­chen Trü­bungs­äqui­va­len­te eben­falls mit den jewei­li­gen Tages­mi­ni­ma statt der Tages­mit­tel­wer­te durch­ge­führt. Hier­für wur­de das Mit­tel der zehn kon­se­ku­ti­ven Mini­mal­wer­te der täg­li­chen Trü­bungs­da­ten errech­net; ein deut­li­cher qua­li­ta­ti­ver Unter­schied in den Ergeb­nis­sen ließ sich aller­dings nicht erken­nen.

Eine wei­te­re Ursa­che für die schluss­end­lich wenig aus­sa­ge­kräf­ti­gen Ergeb­nis­se sind die teils unge­nau­en Mess­wer­te der Trü­bungs­son­den. Ver­schmut­zun­gen durch Abla­ge­run­gen und Bio­film oder ein Ver­de­cken des Mess­fens­ters an der Son­de durch grö­ße­re Par­ti­kel kön­nen die Trü­bungs­mes­sung ver­fäl­schen. Die Trü­bungs­son­den soll­ten daher regel­mä­ßig auto­ma­ti­siert oder hän­disch gerei­nigt wer­den. Je nach Ein­bau­si­tua­ti­on und Was­ser­be­schaf­fen­heit kann es jedoch dazu kom­men, dass die Mess­wer­te trotz regel­mä­ßi­ger Rei­ni­gung ein­zel­ne fälsch­lich erhöh­te Aus­schlä­ge auf­wei­sen oder im Zeit­raum vor der Rei­ni­gung anstei­gen­de Wer­te zei­gen. 

Ande­re Ein­fluss­fak­to­ren auf die Was­ser­trü­bung wie Jah­res­kli­ma und Wit­te­rung, Betriebs­ab­läu­fe und Rei­ni­gungs­in­ten­si­tät, Fäll­mit­tel­do­sie­rung und die von vor­ne­her­ein unter­schied­li­chen Aus­gangs­ni­veaus der Trü­bungs­wer­te an den ein­zel­nen Stand­or­ten blei­ben im besu­cher­spe­zi­fi­schen Trü­bungs­äqui­va­lent unbe­rück­sich­tigt. Die Annah­me war, dass sich die meis­ten die­ser bad­spe­zi­fi­schen Ein­fluss­fak­to­ren in der Mas­se der Gesamt­da­ten ega­li­sie­ren, ihr Ein­fluss kann schluss­end­lich jedoch nicht genau bezif­fert wer­den. Durch die mono­kau­sa­le, aber in die­sem Fall not­wen­di­ge Betrach­tungs­wei­se hat die Streu­ung der Trü­bungs­da­ten einen beson­ders gro­ßen Ein­fluss.

Fazit

Zusam­men­fas­send lässt sich sagen, dass die Besu­cher­zahl kei­nen so gro­ßen Ein­fluss auf die Trü­bungs­wer­te hat, als dass sich aus allein die­sem Betrach­tungs­zu­sam­men­hang ein ein­heit­li­ches Trü­bungs­äqui­va­lent für alle Bäder und Schwimm­tei­che bil­den lässt.
Anhand der Daten lässt sich die ver­mu­te­te Kor­re­la­ti­on zwar erken­nen, aber der Ein­fluss ande­rer Fak­to­ren auf die Trü­bung sowie die teils feh­ler­haf­ten Mess­wer­te und die star­ke Ungleich­ver­tei­lung der Besu­cher­zah­len las­sen sich nicht ein­fach aus der Daten­grund­la­ge her­aus­rech­nen.

Eine posi­ti­ve Inter­pre­ta­ti­on der Ergeb­nis­se wäre, dass die unter­such­ten Bäder wei­test­ge­hend so funk­tio­nie­ren, wie sie sol­len: die Anla­gen­steue­rung sorgt mit­tels dyna­mi­scher Anpas­sung für eine mög­lichst gerin­ge Trü­bung, auch an Tagen mit hohem Besu­cher­auf­kom­men.
Ansons­ten ver­hält es sich in die­sem Fall wohl wie so oft in der For­schung: kein Ergeb­nis ist (vor­läu­fig) auch ein Ergeb­nis.

 

Abbil­dung 1: Trü­bung und Besu­cher­zah­len in einem der unter­such­ten Bäder als Bei­spiel für die ver­wen­de­ten Roh­da­ten.

Abbil­dung 2: Jähr­li­che Trü­bungs­äqui­va­len­te: pro Säu­le ist der Jah­res­durch­schnitt der auf­sum­mier­ten Tages­mit­tel­wer­te pro Gesamt­be­su­cher­zahl dar­ge­stellt, wobei eine Säu­le jeweils ein Pro­jekt in einem bestimm­ten Jahr reprä­sen­tiert. Die Pro­jek­te kom­men tlw. mehr­fach in ver­schie­de­nen Jah­ren vor. Die jewei­li­ge Stan­dard­ab­wei­chung ist durch die grau­en Feh­ler­bal­ken gekenn­zeich­net.

Abbil­dung 3: Kor­re­la­ti­on zwi­schen den täg­li­chen Trü­bungs­mit­tel­wer­ten und der Besu­cher­zahl aller unter­such­ten Bäder.

​[Team Poly­plan-Krei­ken­baum Grup­pe GmbH]
Den Arti­kel fin­den Sie in unse­rer Natur­bad­In­fo Aus­ga­be 2026