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 Versorgungsnetz aus.
Der deutlich geringere Verbrauch führt dazu, dass die Fließgeschwindigkeiten im vorhandenen Versorgungsnetz äußerst gering sind, es können sich sogar Stagnationszonen bilden.
Aus den mangelnden Fließgeschwindigkeiten ergibt sich ein ungenügender Wasseraustausch im Versorgungsnetz.
Die erhöhten Verweilzeiten beeinträchtigen die Qualität des Trinkwassers und können über Wassertrübung bis hin zur Verkeimung führen. Diese Verkeimungen können letztendlich zur Beeinträchtigung der menschlichen Gesundheit führen.
Nach § 14 der Trinkwasserverordnung der Bundesrepublik Deutschland die am 01.01 2003 in Kraft getreten ist, ist der Betreiber von Wasserversorgungsanlagen im Sinne von § 3 Nr. 2 Buchstabe a bzw. b verpflichtet, das Trinkwasser nach Maßgabe der Verordnung regelmäßig zu untersuchen oder untersuchen zu lassen.
Jetzt ist der Betreiber einer Wasserversorgungsanlage und nicht mehr der Wasserlieferant zur Einhaltung der Qualitätsanforderungen der Trinkwasserverordnung an der Entnahmestelle verpflichtet (§ 14).
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 vorliegenden 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".
Projektbeschreibung
Aufnahme der Ausgangssituation
- Nennweiten
- Fliessgeschwindigkeit
Hydraulische Optimierung des Trinkwassernetzes
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.
Ergebnisauswertung und Dokumentation
Auf der Basis des Zukunftsnetzes wird in diesem Kapitel eine Instandhaltungsstrategie skizziert. 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. Darüber hinaus bietet die Datenbank einen Überblick über die bereits getätigten und die noch ausstehenden Netzoptimierungen und Investitionen.
Fließgeschwindigkeit des IST-Netzes
Ergebnisse
Die Zielsetzung dieser Arbeit war es, durch eine an die tatsächlichen Verbräuche angepasste hydraulische Optimierung, eine Erhöhung der Fließgeschwindigkeiten zu erreichen um somit ein Sanierungskonzept verfolgen zu können und ein Zukunftsnetz zu errichten, dass den Anforderungen der Trinkwasserverordnung gerecht wird.
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.