Einleitung
Die Infracor GmbH betreibt das Trinkwasserversorgungsnetz des Chemiepark Marl. Dieses Netz wurde mit Gründung des Werkes 1939 im Kernbereich aufgebaut und zwischenzeitlich sukzessive erweitert. Der Trinkwasserverbrauch im Chemiepark Marl hat sich in den vergangenen Jahren rückläufig entwickelt, dadurch sind im Versorgungsnetz Überkapazitäten entstanden. Diese Überkapazitäten wirken sich in verschiedener Hinsicht negativ auf die Verhältnisse im Versorgungsnetzes aus.
Um den Anforderungen der Trinkwasserverordnung Rechnung zu tragen, hat sich die Infracor das Ziel gesetzt, eine an dem tatsächlichen Verbrauch orientierte hydraulische Optimierung des Trinkwasserversorgungsnetzes zu erreichen, um so möglichen Qualitätseinbußen im Trinkwasserversorgungsnetz entgegen zu wirken.
Ziel der Untersuchung ist daher die hydraulische Optimierung des Versorgungsnetzes vor dem Hintergrund einer zukunftsorientierten Instandhaltungsstrategie zur Minimierung der Betriebs-, Lagerungs- und Wartungskosten sowie Einhaltung des "Stand der Technik".
Der Chemiepark Marl von oben.
Projektbeschreibung
Die Gesamtlänge des Trinkwasserversorgungsnetzes im Chemiepark Marl beträgt 35.594 m. Durch drei Einspeisungen werden im Mittel insgesamt 127 m³/h in das Netz eingespeist. Bei einem Versorgungsdruck von rund 6 bar, wird im Versorgungsnetz eine durchschnittliche Fließgeschwindigkeit von 0,037 m/s erreicht.
Durch eine hydraulische Optimierung des Versorgungsnetzes soll die durchschnittliche Fließgeschwindigkeit erhöht werden, um somit Qualitätseinbußen und Verkeimungen vorzubeugen und den Anforderungen der novellierten Trinkwasserverordnung auch zukünftig gerecht zu werden.
Mit Hilfe des, von der Infracor zur Verfügung gestellten, Netzberechnungsprogramms EC-Netz 2002 wurden die aktuellen Leitungsdaten des Trinkwasserversorgungsnetzes aufgenommen und in eine Datenbank übertragen.
Zur hydraulischen Optimierung wurde jeder einzelne Leitungsstrang bezüglich seiner spezifischen Parameter wie Anfangsknotenpunkt, Endknotenpunkt, Nennweite, Fließgeschwindigkeit, Länge und Druckverlust analysiert und beurteilt. Dabei wurden die Leitungsstränge mit Nennweiten größer DN 80 betrachtet und hydraulisch sinnvoll an das umgebene Netz angepasst.
Nach den Veränderungen wurde das Netz mit Hilfe des Berechnungsprogramms neu berechnet und ausgewertet. Das so entstandene Zukunftsnetz wurde nun mit seinen Ergebnissen dem Ist-Netz gegenübergestellt. Alle hydraulischen Veränderungen wurden in einer Ergebnisdatenbank festgehalten und dokumentiert. Es handelt sich dabei um eine dynamisch arbeitende Datenbank, die dem jeweiligen Status der Sanierung des Netzes angepasst und somit zu jeder Zeit auf einem aktuellen Stand gebracht werden kann.
Ergebnisse
Für das Zukunfts-Netz konnte eine deutliche hydraulische Optimierung des Trinkwassernetzes des Chemiepark-Marl errechnet werden.
Insgesamt wurden 13,3 km des vorhandenen Netzes (ca. 37 % und 244 Stränge) durch Nennweitenreduzierungen hydraulisch optimiert. Darüber hinaus konnte durch den Wegfall der Nennweiten DN 125, DN 150, DN 250 und DN 300 die im Netz eingesetzten Nennweiten von 9 auf 5 reduziert werden. Diese Veränderung wird zukünftig zu wirtschaftlichen Einsparungen im Bereich der Materialvorhaltung führen.
Aufgrund der Nennweitenoptimierungen und Neuanbindungen wurde die Fließgeschwindigkeit im Netz von bislang 0,04 m/s um 300 % auf durchschnittlich 0,16 m/s erhöht.
Alle Daten des Zukunftsnetzes wurden in einer Ergebnisdatenbank festgehalten und dynamisch hinterlegt, so dass es möglich ist, einzelne Rechenfälle zu importieren und die Datensätze der Datenbank auf diese Weise zu aktualisieren. Des weiteren sind in der Datenbank alle Kostenpositionen zur Kalkulation der einzelnen Sanierungsfälle hinterlegt. Diese können gegebenenfalls manuell verändert werden. Nach einer Änderung werden automatisch die noch ausstehenden Sanierungen neu berechnet.
Mit diesem Werkzeug ist der Betreiber des Netzes jederzeit in der Lage, sich einen aktuellen Überblick über die bereits getätigten bzw. noch ausstehenden Sanierungen und Ausgaben zu verschaffen.
Aufgrund der vorliegenden Kalkulation, wird die gesamte Sanierung des Trinkwassernetzes rund 2,4 Mio. Euro kosten. Diese Gesamtkosten werden sich, ausgerichtet auf die Sanierungsstrategie, auf 6 Prioritätsklassen aufteilen.
Bei einer konsequenten Umsetzung des Zukunftsnetzes und etwa gleichbleibenden Trinkwasserabnahmen ist zu erwarten, dass die Anforderungen der Trinkwasserverordnung eingehalten und Verkeimungen des Wassers vermieden werden können.