Versorgung Stadtteil Udenhausen

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1 Zertifiziertes Qualitätsmanagement nach DIN EN ISO 9001:2008 Wasserversorgung Stadt Grebenstein Versorgung Stadtteil Udenhausen Variantenuntersuchung (2/2015) und Machbarkeitsuntersuchung Stilllegung HB Udenhausen (4/2015) 1

2 Veranlassung Neuordnung der Wasserbeschaffung des Stadtteils Udenhausen Gründe: Eintreten von Keimen in die in 2010 aufwendig sanierte Quellsammelleitung (Quelle Erlenborn) Verschlechterung der Qualität des gewonnenen Trinkwassers Ursache hierfür ist der Eintrag von organischem Material bisherige Lösung: Feinsieb zur Abfiltrierung des organischen Materials 2

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4 Betroffene Stadtteile ST Udenhausen (Stadt Grebenstein) ST Mariendorf (Stadt Immenhausen) Einwohner, Mittlerer Wasserbedarf: 140 m³/d m³/a 420 Einwohner, Mittlerer Wasserbedarf: 50 m³/d m³/a 4

5 Mögliche Varianten: Variante 1: Schaffung einer Wasserüberleitung zwischen dem Ortsnetz Mariendorf und der Einspeiseleitung von der Quelle Udenhausen zum Hochbehälter Udenhausen/ Mariendorf. Variante 1 wird im weiteren Verlauf Wasserzukauf vom ZKD genannt. 5

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7 Geschätzte Baukosten Variante 1 Errichtung nicht begehbarer Übergabeschacht mit Wasserzähler (einschl. Erdarbeiten, Abklemmen der alten Quellleitung, 2 Stück Hausanschlussarmaturen, Oberflächenwiederherstellung usw.) 7.500,00 Errichtung/ Umbau Stromanschluss 4.000,00 Umbau der Mess-, und Überwachungstechnik 5.000,00 Rückbau der Quelle und formelle Rückgabe des Wasserrechtes 5.500,00 Bausumme netto [ ] ,00 7

8 Variante 2: Anschluss des Ortsnetzes Udenhausen an den Hochbehälter Giedenhof (Leitung DA 90, (90 mm außen)) Förderung des Wassers mit einer Druckerhöhungsanlage in das Ortsnetz Udenhausen Füllung des HB Udenhausen im Gegenbehälterbetrieb Variante 2 wird im weiteren Verlauf Anschluss an den HB Giedenhof genannt. 8

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10 Geschätzte Baukosten Variante 2 Rohrleitungsverlegung (Leitung DA 90) 90 /m x m = Umbau der Mess-, Regel-, und Steuertechnik im Gegenbehälterbetrieb incl. Rohrleitungsumbau/ Einbindung in der Schieberkammer, Einbau von Armaturen und Wassermessung (Anteil rd ) sowie Druckerhöhungs-anlage (Anteil rd ) Eingriffs- Ausgleichsplanung Rückbau der Quelle und formelle Rückgabe des Wasserrechtes und Stilllegung der Zulaufleitung Quelle/ HB Udenhausen/ Mariendorf , , , ,00 Bausumme netto [ ] ,00 10

11 Variante 3: Einbau eines Sandfilters (stromlos zu betreiben) an der Quelle Erlenborn Einbau einer Ultrafiltrationsanlage im HB Udenhausen zur vollständigen Zurückhaltung der Verunreinigungen Variante 3 wird im weiteren Verlauf Bau eines Sandfilters und einer Ultrafiltrationsanlage genannt. 11

12 Beispielfoto Ultrafiltrationsanlage Hersteller Phönix 12

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14 Geschätzte Baukosten Variante 3 offener Sandfilter als Fertigbeton-Bauwerk an der Quelle einschl. aller erforderlichen Einbauten, Transport, Erd- und Nebenarbeite Einbau einer Ultrafiltration als Desinfektionsanlage im HB Udenhausen bestehende Steuerung und Rückspülpumpe, Einbindung in die bestehende Überwachungstechnik Rohrleitungen zur Frontverrohrung der Ultrafiltration und Einbindung in die bestehende Rohrleitungstechnik Eingriffs- Ausgleichsplanung im Wasserschutzgebiet I , , , ,00 Bausumme netto [ ] ,00 14

15 Vergleich der Baukosten Varianten Variante 1 Wasserzukauf vom ZKD Variante 2 Anschluss an den HB Giedenhof Variante 3 Bau eines Sandfilters und einer Ultrafiltrationsanlage Gesamtkosten brutto* , , ,00 Gesamtkosten brutto rd , , ,00 *Incl. rd 15 % Baunebekosten und 19 % Mehrwertsteuer 15

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17 Wirtschaftlichkeitsbetrachung Grundlagen Die Landesarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) hat Richtlinien für die wirtschaftliche Betrachtung von Investitions- und Betriebskosten bezogen auf die Nutzungsdauer für die Wasserver- und Abwasserentsorgung erarbeitet. Darauf aufbauend wird nachfolgend für die 3 betrachteten Varianten eine Ermittlung des Preises pro m³ Trinkwasser unter Berücksichtigung folgender Randbedingungen durchgeführt: Variante 1: Wasserzukauf vom ZKD Verkaufswasserpreis: 2,10 /m³ 17

18 Geben Sie hier eine Formel ein. 18

19 Betrachtung über 40 Jahre Zinssatz i [%/a] 4 Abschreibungszeitraum Bautechnik n B [a] 40 Abschreibungszeitraum Maschinen- und EMSR- Technik n M [a] 15 Preissteigerung, progressiv r [%/a] 1 KFAKR Bautechnik 0, KFAKREMSR- und Maschinentechnik 0, DFAKR Betriebskosten 23,

20 Vergleich der Wasserkosten [ /m³] Variante 1 Variante 2 Variante 3 Gesamtinvestitionen [ ] Invest. Bautechnik [ ] Invest. EMSR- u. Maschinentechnik [ ] Jahreskosten Invest. [ /a] * Personal- und Betriebskosten [ /a] Jahreskosten [ /a] Wasserzukauf [ /m³] Gesamtwasserpreis [ /m³] ,10 2, ,21 0,43 *Bei einer Nutzungsdauer der Bautechnik von 40 Jahre, einer Nutzungsdauer der EMSR u. Maschinentechnik von 15 Jahren und einem Zinssatz von 4% 20

21 Abschlussbetrachtung Variantenuntersuchung Trotz anfänglich hoher Investitionskosten hat die Variante 2 einen wirtschaftlichen Kostenvorteil 21

22 Abschlussbetrachtung der Variantenuntersuchung (Stand Februar 2015) Bei weiter Verfolgung der Variante 2 stellt sich die Frage: Unter welchen Bedingungen könnte auf den HB Udenhausen und die Einspeise- und Fallleitung verzichtet werden? 22

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24 Empfehlung: Erstellung einer Machbarkeitsuntersuchung zur Stilllegung des HB Udenhausen (Stand Februar 2015) Wesentlicher Inhalt: Erstellung einer Speicherbilanz (Trink- und Löschwasser) für die Versorgungsgebiete HB Giedenhof (Hochzone Grebenstein) und HB Burgberg (Tiefzone Grebenstein) mit zukünftiger Wasserbedarfsermittlung 24

25 Machbarkeitsstudie: Verzicht auf den HB Udenhausen/ Mariendorf (Volumen 400 m³) incl. der Fallleitungen, auf Grundlage der Speicherbilanz Dimensionierung einer Verbindungsleitung von HB Giedenhof (V = 800 m³) zum Standort Udenhausen Rechtliche Absicherung durch eine Speicher- und Wasserbilanz 25

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27 Vorhandene Verbrauchsdaten Vorgabe: Vorhaltung des theoretischen maximalen Wasserbedarfs (Qdmax) gemeinsam mit der Löschwassermenge (Qf) derzeitige Hochzone, Versorgung vom HB Giedenhof derzeitige und zukünftige Tiefzone, Versorgung vom HB Burgberg zukünftige Hochzone, einschl. Udenhausen, Versorgung vom HB Giedenhof *Abschätzung aufgrund der Einwohneranzahl Schachten/ Friedrichsthal, Grebenstein HZ, Baugebiet Steinhöfe TZ Grebenstein, Burguffeln Schachten/ Fiedrichsthal, Grebenstein HZ, Baugebiet Steinhöfe, Udenhausen mittlerer Tagesbedarf [m³/d]* maximaler Tagesbedarf [m³/d]*

28 Auswertung Versorgungsbereich Hochbehälter Giedenhof (HZ) rechnerischer maximaler Tagesbedarf bei Außerbetriebnahme: 737 m³ tatsächlicher maximaler Spitzenabgabewert ( ): HB Giedenhof 382 m³/d HB Udenhausen 188 m³/d Summe: 570 m³/d Differenz 737 m³ m³ = 167 rd. 170 m³ 28

29 Auswertung Die Differenz von rd. 170 m³ durch die eingerechneten hohen Sicherheiten nach dem DVGW Arbeitsblatt W 400 rechnerische Brandreserve von 800 m³ m³ = 150 m³ - Mittelwert aus den beiden Maximalwerten: rd. 650 m³/d - vorhandene Nutzvolumen des HB Giedenhof: 800 m³ 29

30 Versorgungsbereich Hochbehälter Burgberg (TZ) rechnerischer maximaler Tagesbedarf: 808 m³ gemessene tatsächlicher maximale Einspeisung (April 2013): 509 m³/d rechnerische Brandreserve von 800 m³ m³ = 140 m³ - Mittelwert aus den beiden Maximalwerten: rd. 660 m³/d - vorhandene Nutzvolumen des Hochbehälters Burgberg: 800 m³ 30

31 Fazit der Ermittlung der rechnerischen Brandreserve Im Katastrophenfall kann durch Öffnen von Schiebern Wasser aus beiden Hochbehältern in die Hoch- und Tiefzone abgegeben werden Nach dem DVGW-Arbeitsblatt W 405 (Bereitstellung von Löschwasser durch die öffentliche Trinkwasserversorgung): Nutzung von Löschwasservorkommen im Umkreis von 300 m zum Brandobjekt Im Versorgungsbereich befinden sich Feuerlöschteiche, Zisternen sowie der Vorfluter Esse 31

32 Hochbehälter Giedenhof Ausreichend Platz für den Bau einer Druckerhöhungsanlage (DEA) zur Trink- und Löschwasserversorgung vorhanden Rohrkeller im HB Giedenhof Beginn Leitungsneubau Einspeiseleitung vom TB Heidberg, möglicher Aufstellungsraum der DEA 32

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34 Hochbehälter Udenhausen/ Mariendorf Empfehlung: Prüfung der Bedeutung der Entnahmemöglichkeit der Storz-Kupplung der Feuerwehr vor Stilllegung/Umwidmung des HB Udenhausen und Rückbau der Storz-Kupplung 34

35 Wasserrecht: bis m³/tag max. Entnahme derzeitig ca. 500 m³/tag max. Entnahme zukünftig ca. 650 m³/tag 35

36 Nitrat: 11 mg/l (Grenzwert: 50 mg/l) Mikroorganismen, Pflanzenmaterialanteile der Baumarten Birke, Kiefer und Fichte (Brunnen Heidberg) Nitrat: 22 mg/l (Grenzwert: 50 mg/l,) Insgesamt keine Auffälligkeiten 36

37 Hochbehälter Giedenhof Zusätzliche besondere technische Ausrüstung: 1. Notstromeinspeisung 2. Löschwasser -entnahmemöglichkeit (Storz-A-Kupplung) 37

38 Abschlussbetrachtung Ergebnis Speicher- und Wasserbilanz: Die Brauch- und Löschwasserversorgung ist für alle angeschlossenen Abnehmer abgesichert rechnerische Brandreserve der HB Giedenhof (Hochzone) und Burgberg (Tiefzone) beträgt insgesamt rd. 300 m³ im Brandfall Wasser aus den beiden Hochbehältern einsetzbar Nutzung von weiteren Löschwasservorkommen möglich 38

39 Abschlussbetrachtung Es wird empfohlen einen baureifen Entwurf für die Verbindungsleitung (DA 160) vom HB Giedenhof zum ST Udenhausen einschl. aller Nebenleistungen - Druckerhöhungsanlage Leistung > 52 m³/h - Einbindung in Fernüberwachung - Stilllegungskonzept HB Udenhausen und Fallleitung zur Versorgung des ST Udenhausen mit Trink- und Feuerlöschwasser aufstellen zu lassen. 39

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41 Geschätzte Baukosten Druckerhöhungsanlage rd ,00 Rohrleitungsumbau / Umprogrammierung Mess- Steuer und Regeltechnik rd ,00 Einkreuzung in den Hochbehälter Außerbetriebnahme Verbindungsleitung und Rückbau Quelle? Rohrleitungsverlegung (Leitung DA 160) 140 /m x m = ,00 rd ,00 rd ,00 Wassermessschacht im Bereich K 51 rd ,00 Bausumme netto [ ] ,00 41

42 Langfristige Kosteneinsparung durch Aufgabe - HB Udenhausen und - Einspeise- und Fallleitung (ca m) Durch die Außerbetriebnahme des HB Udenhausen und der Einspeise- und Fallleitung entfallen jährlich alleine an Personalkosten rd /a. (52 Wo/a x 2 MA x 3h/Wo x 40 /h) 42

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44 Hinzu kommen noch Strom- und Instandhaltungskosten für den HB Udenhausen und die Wasserleitung, welche mittelfristig saniert/ erneuert werden müssten. Sanierung am Hochbehälter: - Innenbeschichtung - Abdichtung Außen Erneuerung Fallleitung vom HB Udenhausen 44

45 Zertifiziertes Qualitätsmanagement nach DIN EN ISO 9001:2008 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 45