Elektrotechnische Sanierung von Regenwasserbehandlungsanlagen

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Marta Lehmann
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1 Elektrotechnische Sanierung von Regenwasserbehandlungsanlagen Dipl.-Ing. (FH) M. Fuhrmann DWA Expertenforum - Regenüberlaufbecken in Stuttgart

2 Einleitung Veranlassung Allgemeine / umfassende Bestandsaufnahme Festlegung des Messverfahrens und ortes Fernwirktechnik Durchführung der Maßnahme Probebetrieb 2

3 Veranlassung I Mögliche Ursachen für eine Sanierung Überrechnung des Kanalnetzes Nachrüstung von einzelnen elektrotechnischen Komponenten (z.b. Fernwirkstation) Gesetzliche Anforderungen (Wasserrecht) Mangelnde Betriebssicherheit (Nutzungsdauer überschritten) Komponenten der Regenwasserbehandlungsanlage Baulicher Teil Maschinentechnische Ausrüstung (Schneckenpumpen) Maschinentechnische Ausrüstung (allgemeine Pumpen) Elektrotechnische Ausrüstung (Schaltanlagen) Elektrotechnische Ausrüstung (Mess- und Steuerungseinrichtungen) Durchschnittliche Nutzungsdauer (KVR-Richtlinie) Jahre Jahre 8 12 Jahre Jahre 8 12 Jahre [1] 3

4 Bestandsaufnahme I Bestandsaufnahme für Bedarfsplanung nach DIN erforderlich Grundlage für die weiteren Planungen Nicht Teil der Grundlagenplanung nach HOAI Gesamtheitliche Betrachtung Teile der Bestandsaufnahme Bauwerk Maschinentechnische Ausrüstung Elektrotechnische Ausrüstung Bestandsdokumentation inklusive Prüfungsdokumentation 4

5 Bestandsaufnahme II Bauwerk Lage (mit GPS-Koordinaten) Geometrie Bauwerksbestandteile Anzahl der Becken Klär- und Beckenüberlauf Drosselbauwerk erste Anforderungen an die elektrotechnische Ausrüstung z.b. Anzahl der Messungen 5

6 Bestandsaufnahme III 6

7 Bestandsaufnahme IV Bauwerksinstandsetzung erforderlich! 7

8 Bestandsaufnahme V Maschinen- und Sicherheitstechnische Ausrüstung Auflistung der Aggregate mit Angabe des Typs und Baujahres Betriebserfahrungen Störanfälligkeit etc. Reinigungsleistung bei Reinigungseinrichtungen Prüfung der Fallschutzvorrichtungen Einstiegshilfen vorhanden? Steigeisen in ausreichender Anzahl vorhanden? 8

9 Bestandsaufnahme VI 9

10 Bestandsaufnahme VII Elektrotechnische Ausrüstung Stand der Technik? Berührungsschutz Personenschutz gegen elektrischen Schlag Einsatz unzulässiger Automaten? Betriebssicherheit der eingesetzten Geräte KEIN Bestandsschutz! Art der Steuerungseinrichtungen Schützsteuerung Speicherprogrammierbare Steuerung Alter? Siemens S5 seit 2005 abgekündigt 10

11 Bestandsaufnahme IV Betriebssicherheit nicht mehr gegeben 11

12 Festlegung des Messverfahrens und ortes I Festlegung des Datenumfang mit Fachbehörde Einstaudauer (in h) Einstauhäufigkeit (in d) Überlaufdauer (in h) Überlaufhäufigkeit (in d) Überlaufmenge (in m³) Oft schwierig; gesonderte Betrachtung je Bauwerk Art der Messsonde Berührungslos Radar, Ultraschall Kontakt mit Messmedium Drucksonden 12

13 Festlegung des Messverfahrens und ortes II Schutz der Sonde beachten Schwimmgut Bei Drucksonden Hüllrohre aus Edelstahl verwenden Blockabstand der Messung beachten Mindestabstand zum Medium (Gerätedokumentation) Ggf. Umlenkblech erforderlich 13

14 Festlegung des Messverfahrens und ortes III Hydraulische Einflüsse beachten Schräg angeströmtes Wehr Schrägstellung des Wasserspiegels Bei Bauwerken mit einem Wehr Gegenüberliegende Bauwerksseite zum Wehr [2] 14

15 Festlegung des Messverfahrens und ortes IV Definition der Schaltpunkte wichtig Bauwerks- und Herstellungstoleranzen Ausführungspläne nur bedingt zu gebrauchen Bestandspläne verwenden! Ggf. Nachmessung vor Ort Hysterese erforderlich [2] 15

16 Festlegung des Messverfahrens und ortes IV Ermittlung der Überfallmenge POLENI-Formel Q = 2 μ b 3 2 g h ü 3 2 Wehrform beachten! KEINE qualifizierte Mengenermittlung Spezielle Maschinentechnik beachten z.b. Rechenanlage an Entlastungen [2] [2] 16

17 Festlegung des Messverfahrens und ortes IV Ermittlung der Überfallmenge (KÜ) Q Klärüberlauf = μ e l S 2 g h S Strahlaustritt μ = 0,67 bzw. sehr hohen Schlitz μ = 0,64 Empfehlung μ = 0,6 [2] 17

18 Fernwirkanschluss I Fernwirkanschluss ist Ursache für viele Sanierungen Vorteile: Umgehende Störungserkennung Fernbedienung einzelner Aggregate (je nach Anbindung) Zielgerechte Entscheidungen möglich Optimierung der Betriebsführung Bewertung über Betriebs- und Wartungszustände Voraussetzung für Kanalnetzbewirtschaftung Schwachstellenanalyse Automatische Dokumentation aller Betriebszustände Zeit- und Ressourcenersparnis (in Hinblick auf EKVO) 18

19 Fernwirkanschluss II 19

20 Durchführung der Maßnahme I Ausschreibung nach VOB Werkplanung durch Firma Leistungsverzeichnis und Lastenheft als Grundlage Bedienphilosophie Vorgaben zum Aufbau der Schaltanlage Anlagenkennzeichnungssystem Fabrikatsvorgaben Vororttermin Benennung von Spannungsebenen und Verdrahtungsfarben Aggregatbezogene Beschreibung der Steuerung 20

21 Durchführung der Maßnahme II Kabelwege Ergänzungen durch Tiefbauer Verlegung im Becken mit Schutzrohren V4A Edelstahl Kunststoff im EX-Bereich nicht zulässig Stabile Halterungen für Messungen Messungen sind zu dokumentieren! 21

22 Durchführung der Maßnahme III [2] 22

23 Durchführung der Maßnahme IV Kabelwege verschließen! Ringraumdichtungen Gefahr von Wassereintritt Lebensgefahr (elektrischer Schlag) Gefahr von Gaseintritt (EX-Zone) Aggressive Dämpfe Elektronikschäden (SPS) Blitzschutz- und Potentialausgleich Erfordernis aus LBO, VDE EX-Bereich alle metallischen Gegenstände einbinden! 23

24 Durchführung der Maßnahme V LEBENSGEFAHR!!! 24

25 Durchführung der Maßnahme VI Abschlussdokumentation Funktionsbeschreibung der Anlage (fortgeschriebenes Lastenheft) Protokolle über die Grenzwerteinstellungen Stromlaufpläne Gerätedokumentation mit EX-Zertifizierungen Prüfprotokoll nach VDE 0100 Teil 600 (Erstprüfung) Konformitätserklärung gemäß EG-Richtlinie Errichterbescheinigung mit CE-Kennzeichnung Dokumentation stellt Voraussetzung für Abnahme dar! 25

26 Probebetrieb I Probebetrieb nach Abnahme Nicht über Werkvertrag nach VOB und HOAI abgedeckt (vgl. DWA-A 166) Optimierung der Programmierung und Einstellungen Funktionsnachweis Während Neubau nicht möglich Nur Trockentest möglich Empfehlung: 6 Monate Dauer [3] 26

27 Zusammenfassung Sanierung komplexe Aufgabenstellung Betrachtung aller Gewerke nötig Gesamtheitliche Bestandsaufnahme Überlegung im Bereich Messung sehr wichtig Fernwirktechnik von Vorteil Anlage muss dem Stand der Technik entsprechen Probebetrieb nach Abnahme 27

28 Weber-Ingenieure GmbH Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Wasser ist Leben 28

29 Literaturverzeichnis [1] Leitlinien zur Durchführung dynamischer Kostenvergleichsrechnungen (KVR-Richtlinien) DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.v. 8. überarbeitete Fassung (Fassung 2012) [2] Bayrisches Landesamt für Wasserwirtschaft Messeinrichtungen an Regenüberlaufbecken - Praxisratgeber für Planung, Bau und Betrieb Stand: November 2001 [3] Voruntersuchung zur Messdatenerfassung an den Regenüberlaufbecken im Einzugsgebiet der KA Manbachtal Stadt Freudenstadt - Eigenbetrieb Abwasserbeseitigung Wolfgang Lieb Ingenieurberatung, Maulbronner Straße 26, Sternenfels 29

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