Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften > Wasserwesen > Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft

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1 Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften > Wasserwesen > Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft Vergleichende Untersuchung der Wirtschaftlichkeit verschiedener Abwasserbeseitigungskonzepte im ländlichen Raum am Beispiel zweier Ortsteile der Gemeinde Göda (Sachsen) Diplomarbeit Claudia Schäfer Dresden,

2 Gliederung Einführung Veranlassung und Ziele Untersuchungsobjekte Untersuchungsmethodik Grundlagen Modellierung der Entsorgungsvarianten Aufwands- und Kostenermittlung Dynamische Kostenvergleichsrechnung nach LAWA Einfache und selektive Kostenvergleiche Ergebnisse Dynamische Kostenvergleichsrechnung nach LAWA Einfache und selektive Kostenvergleiche Zusammenfassung & Fazit Monetäre Untersuchungsergebnisse Nicht-monetäre Variantenbeurteilung Schlussfolgerungen für die ländliche Abwasserentsorgung TU Dresden, Folie 2 von 28

3 Veranlassung Wichtigstes Ziel der Abwasserentsorgung: Gewässerschutz und Ortshygiene Guter und ökologischer Gewässerzustand bis 2015 gefordert Abwasserentsorgung von ca Einwohnern in Sachsen entspricht nicht Stand der Technik Bisher Zentralisierung der Abwasserentsorgung Jetzt Kleinräumige Erschließungen mittels Gruppen- Kleinkläranlagen und grundstücksbezogenen Kleinkläranlagen Gründe: Finanznot, Zeitdruck bis 2015, negative Bevölkerungsprognosen TU Dresden, Folie 3 von 28

4 Ziele der Arbeit Wie weit wird dezentrale AW-Entsorgung dem Anspruch nach einer kostengünstigen und nutzenorientierten Entsorgung gerecht? Untersuchung der wirtschaftlichen Vorteilhaftigkeit verschiedener technischer Entsorgungsvarianten an Hand zweier bisher unerschlossener ländlicher Siedlungen Einbeziehung der geltenden gesetzlichen Rahmenund Förderbedingungen und aktuelle demografische Prognosen Ergebnisse zielführend für Entscheidungsfindungen bei ländlicher Abwasserstrategie TU Dresden, Folie 4 von 28

5 Untersuchungsobjekte TU Dresden, Folie 5 von 28

6 Untersuchungsobjekte Storcha 95 E, 23 Wohn-GS, 4 KKA, 1 Außenlieger Hügellage, keine Vorflut, kein BMK Semmichau 89 E, 28 Wohn-GS, 4 KKA, 1 Außenlieger Tallage, Vorflut, BMK TU Dresden, Folie 6 von 28

7 Gliederung Einführung Motivation und Ziele Untersuchungsobjekte Untersuchungsmethodik Grundlagen Modellierung der Entsorgungsvarianten Aufwands- und Kostenermittlung Dynamische Kostenvergleichsrechnung nach LAWA Einfache Kostenvergleiche und selektive Kostenvergleiche Untersuchungsergebnisse Dynamische Kostenvergleichsrechnung nach LAWA Einfache Kostenvergleiche und selektive Kostenvergleiche Zusammenfassung & Fazit monetäre Untersuchungsergebnisse nicht-monetäre Variantenbeurteilung TU Dresden, Folie 7 von 28

8 Grundlagen Grundlagenermittlung ABK mit konzeptionellem Stadium Zusammenstellung der aktuellen Entwässerungssituation und Neubewertung der Rahmenbedingungen Maßstäbliche Aufbereitung der GIS-basierten Ortspläne mit Aktualisierung der Bestandsdarstellung Ortsbegehungen, Auswertung Topo-Karten Ausarbeitung neuer techn. Varianten in Vorplanungsreife auf Ortslageplänen zeichnerisch, mengenmäßig vergleichbare techn. Lösungen und Kostengrundlagen als Voraussetzung für Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen TU Dresden, Folie 8 von 28

9 Modellierung der Entsorgungsvarianten Variante 1: Zentrale Schmutzwasserentsorgung Öffentliches Freispiegelkanalsystem Überleitung zur zentralen KA Dreikretscham Abwassermitbehandlung Variante 2: Semizentrale öfftl. Schmutzwasserentsorgung Kanalsystem wie Var.1, kleinräumig zentralisierte KKA bis rund 50 EW im Ort große Gruppenlösungen Variante 3: Semizentrale priv. Schmutzwasserentsorgung AW-Sammlung und -behandlung ausschließlich auf privatem Grund kleine Gruppenlösungen mit KKA Variante 4: Dezentrale private Schmutzwasserentsorgung Grundstücksbezogene Einzel-KKA TU Dresden, Folie 9 von 28

10 Aufwands- und Kostenermittlung für jede Variante getrennt nach Bauträgerschaft Öffentliche Hand und Grundstückseigentümer Ausmessung der Längen und Stückzahlen auf Grundlage der Zeichnungen Kostenschätzung Bildung spezifischer Kostenansätze auf Basis von Mischpreisbildung Fördermittelzuschüsse RL SWW 2007 TU Dresden, Folie 10 von 28

11 Kostenvergleichsrechnung nach LAWA Projektkostenbarwertmethode kumulierte Kosten (Barwerte) nur untereinander gültige Kostenvergleichszahlen Eingangsparameter Basisberechnung Untersuchungszeitraum Bezugszeitpunkt Realer Zinssatz Jährl. Baukostensteigerung Jährl. Betriebskostensteigerung 72 Jahre % Keine Keine Kostengegenüberstellung Rangfolgenbestimmung der Kostenvorteilhaftigkeit TU Dresden, Folie 11 von 28

12 Kostenvergleichsrechnung nach LAWA Empfindlichkeitsprüfungen 19 Szenarien Zinssatz 2 5 % Fördermittel Festbeträge Bevölkerungsrückgang 10 % Bau- und Betriebskostensteigerungen 2 %, 3 % Nutzungsdauer 30 % erhöht Kostenansätze IK +/- 15 %, LK 50 % Kostengegenüberstellung mit Bestimmung der Rangfolge der Vorteilhaftigkeit Nach 25, 50 und 72 Jahren TU Dresden, Folie 12 von 28

13 Einfache und selektive Kostenvergleiche Investitionskosten mit / ohne Umlage-aufwendungen Fördermittelfestbeträge Auf- bzw. Abrechnung Baubeitragsumlagen ( Anschlussbeiträge ) Grundlage Flächeneingrenzung auf beitragsrelevante Flächen nicht rechtsverbindlich Grundstücksgenaue Ermittlung der Anschlussbeiträge Laufende Kosten mit / ohne Gebühren Auf- bzw. Abrechnung Abwassergebührenzahlungen Selektive Kostenvergleiche grundstücksbezogene Kostendarstellung TU Dresden, Folie 13 von 28

14 Einfache und selektive Kostenvergleiche TU Dresden, Folie 14 von 28

15 Gliederung Einführung Veranlassung und Ziele Untersuchungsobjekte Untersuchungsmethodik Modellierung der Entsorgungsvarianten Aufwands- und Kostenermittlung Dynamische Kostenvergleichsrechnung nach LAWA Einfache und selektive Kostenvergleiche Untersuchungsergebnisse Dynamische Kostenvergleichsrechnung nach LAWA Einfache und selektive Kostenvergleiche Zusammenfassung & Fazit monetäre Untersuchungsergebnisse nicht-monetäre Variantenbeurteilung TU Dresden, Folie 15 von 28

16 Kostenvergleichsrechnung nach LAWA Storcha Kostenbarwertentwicklung - Basisberechnung - Ortsteil Storcha (95 EW, i = 3%) Semmichau Kostenbarwertentwicklung - Basisberechnung - Ortsteil Semmichau (89 EW, i = 3%) Basisberechnung Projektkostenbarwert [ ] Zeit [Jahre] Projektkostenbarwert [ ] Zeit [Jahre] Variante 1 - Zentrale Entsorg.(öfftl.) Variante 3 - Semizentrale kleine Gruppenentsorg.(priv.) Variante 2 - Semizentrale Gruppenentsorg.(öfftl.) Variante 4 - Dezentrale Einzelentsorgung (private KKA) Variante 1 - Zentrale Entsorg.(öfftl.) Variante 3 - Semizentrale kleine Gruppenentsorg.(priv.) Variante 2 - Semizentrale Gruppenentsorg.(öfftl.) Variante 4 - Dezentrale Einzelentsorgung (private KKA) Kapitalisierte Kostenersparnis Kapitalisierte Kostenersparnisse [ ] Kostenvorteil der Variante 3 Basisberechnung nach 25 Jahren nach 50 Jahren nach 72 Jahren Variante 1 Variante 2 Variante 4 Kostenvorteil der Variante 3 Basisberechnung TU Dresden, Folie 16 von 28 Kapitalisierte Kostenersparnisse [ ] nach 25 Jahren nach 50 Jahren nach 72 Jahren Variante 1 Variante 2 Variante 4

17 Kostenvergleichsrechnung nach LAWA 19 Empfindlichkeitsberechnungen 25 Jahre 50 Jahre 72 Jahre Storcha Variante 3: 19 Variante 3: 16 Variante 1: 3 (1) Variante 3: 14 Variante 1: 5 (6) Semmichau Variante 3: 19 Variante 3: 19 Variante 2: (1) Variante 3: 19 Variante 2: (4) Empfindlichkeitsprüfung Kleine private Gruppenlösungen TU Dresden, Folie 17 von 28

18 Einfache und selektive Kostenvergleiche Einmalkosten ohne Umlagen Investkosten [ ] Storcha OT Storcha Investitionskostenbedarf ohne Berücksichtigung von Fördermitteln und privater Anschlussbeitragszahlungen Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Kommune (öfftl.) Grundstückseigentümer (priv.) Investkosten [ ] Semmichau OT Semmichau Investitionskostenbedarf ohne Berücksichtigung von Fördermitteln und privater Anschlussbeitragszahlungen Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Kommune (öfftl.) Grundstückseigentümer (priv.) Einmalkosten mit Umlagen Investkosten [ ] OT Storcha Investkostenbedarf nach Erhalt von Fördermitteln und Berücksichtigung privater Anschlussbeitragszahlungen Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Investkosten [ ] OT Semmichau Investkostenbedarf nach Erhalt von Fördermitteln und Berücksichtigung privater Anschlussbeitragszahlungen Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Kommune (öfftl.) Grundstückseigentümer (priv.) Kommune (öfftl.) Grundstückseigentümer (priv.) TU Dresden, Folie 18 von 28

19 Einfache und selektive Kostenvergleiche Storcha Laufende Kosten Semmichau OT Storcha Laufende Kosten mit Berücksichtigung von Abwassergebührenzahlungen OT Semmichau Laufende Kosten mit Berücksichtigung von Abwassergebührenzahlungen Lauf. Kosten [ /Jahr] Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Lauf. Kosten [ /Jahr] Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Kommune (öfftl.) Grundstückseigentümer (priv.) Kommune (öfftl.) Grundstückseigentümer (priv.) TU Dresden, Folie 19 von 28

20 Einfache und selektive Kostenvergleiche Storcha Semmichau Private Kostenbelastung der Grundstückseigentümer in Storcha je nach Grundstücksgröße bei baulicher Erstinvestition nach Entsorgungslösungen Variante 1 bis 4 Private Kostenbelastung der Grundstückseigentümer in Semmichau je nach Grundstücksgröße bei baulicher Erstinvestition nach Entsorgungslösungen Variante 1 bis Kostenbelastung privat [ ] Variante 1 und 2 Variante 3 Variante 4 Linear (Variante 1 und 2) Linear (Variante 4) Linear (Variante 3) Kostenbelastung privat [ ] Variante 1/2 Variante 3 Variante 4 Linear (Variante 1/2) Linear (Variante 4) Linear (Variante 3) Grundstücksgröße [m2] Grundstücksgröße [m2] Kostenvorteil bei öfftl. Varianten für Bürger nur bei sehr kleinen Grundstücksflächen bis ca. 1000m 2 Fläche TU Dresden, Folie 20 von 28

21 Gliederung Einführung Veranlassung und Ziele Untersuchungsobjekte Untersuchungsmethodik Grundlagen Modellierung der Entsorgungsvarianten Aufwands- und Kostenermittlung Dynamische Kostenvergleichsrechnung nach LAWA Einfache und selektive Kostenvergleiche Untersuchungsergebnisse Dynamische Kostenvergleichsrechnung nach LAWA Einfache und selektive Kostenvergleiche Zusammenfassung & Fazit Monetäre Zusammenfassung Nicht-monetäre Variantenbeurteilung Schlussfolgerungen für ländliche Abwasserentsorgung TU Dresden, Folie 21 von 28

22 Monetäre Zusammenfassung Zwei Vergleichsmethoden KVR nach LAWA zur Langzeitbeurteilung Einfache Kostengegenüberstellungen Kleine Gemeinschafts-Kleinkläranlagen in privater Trägerschaft (Mischung mit Einzel-KKA) Grund: Investkosten gering keine Mindestinvestition pro GS, sondern Einwohnergenau ABER: Langfristige Verbesserung der Vorteilhaftigkeit der öffentl. Varianten möglich höhere Nutzdauern, längere Reinvestitionszyklen TU Dresden, Folie 22 von 28

23 Nicht-monetäre Variantenbeurteilung Gewässerschutz Variante 1 + Restlose Stoffmengenentfernung vom Entstehungsort + Mindestanforderung an Reinigungsleistung höher (AbwV) + Permanente Überwachung der Gewässereinleitung + vollständige Kontrolle des Reinigungsprozesses + Geringere Störanfälligkeit Varianten 3, 4, (2) - Ständige Belastung lokaler Kleingewässer hohe Anzahl KKA - Mindestanforderung an Reinigungsleistung geringer als bei höheren KA-Größenordnungen - Hohe Störanfälligkeit gegenüber techn. Ausfällen oder menschl. Fehlern Fehlbedienung, Fehleinleitungen - Überwachung zyklisch - Abbau von pathogenen Keimen ungenügend Gewässerqualität steigt im Vergleich zum heutigen Ist-Zustand ABER: Dauerhafte Gewässerbelastung bei flächenhaftem Einsatz dezentraler KKA TU Dresden, Folie 23 von 28

24 Nicht-monetäre Variantenbeurteilung Anpassungsfähigkeit bei Bevölkerungsabnahme Variante 1 (2) Variante 3, 4 + Umnutzung oder Anpassung von Anlagenteilen bei großen KA - Kanalnetze als starre Systeme schwer anpassbar an sinkende Auslastungsgrade - Betriebsprobleme in Kanalnetzen (Faulung, Ablagerung) höherer Unterhaltungsaufwand + problemlose Stillegung von Einzel-KKA bei plötzlichem Leerzug von Wohngrundstücken - bei allmählicher Nutzerabnahme bei Einzel- oder kleinen Gruppen-KKA Unterlastbetrieb und Störung Reinigungsleistung - bei Einzel-KKA im Vorfeld schon Überkapazitäten (mind. 4EW) Anpassungsprobleme bei allen Varianten! TU Dresden, Folie 24 von 28

25 Nicht-monetäre Variantenbeurteilung Rechtsfragen und kommunalpolitische Aspekte Variante 1, 2 Variante 3 + Bauträgerschaft und Betriebsführung in öffentlicher Aufgabenträgerschaft Satzungsrechtliche Sicherheit bezüglich Bau, Anschluss- und Benutzung, Refinanzierung und Gebührenerhebung - Akzeptanzproblem in Bevölkerung durch derzeitiges Umlagesystem der Anschlussbeiträge - Kosten, Pflichten und Aufgaben durch Anlieger erbracht Abwasserbeseitigungspflicht! - Unstimmigkeiten unter Vertragsparteien Betriebsstörungen, steigende Kosten, Wegzug/ Tod von Anliegern - Kontrolle der eingeleiteten Stoffe Verantwortungsbewusstsein TU Dresden, Folie 25 von 28

26 Nicht-monetäre Variantenbeurteilung Rechtsfragen und kommunalpolitische Aspekte Variante 4 + Besitzer ist Herr über seine Anlage Akzeptanz + Erfüllung individueller Bedürfnisse und räumliche Trennung - Kosten, Pflichten und Aufgaben durch Nutzer selbst Aber: Abgabe von Teilaufgaben an Firma möglich - aufwendige Kontrolle und Überwachung durch Kommune oder Zweckverband spätes Erkennen von Problemen Kläranlagenverbund als Betreibermodell Bildung Genossenschaft Wartung, Klärschlammabfuhr und Pflege nach dem individuellen Bau gemeindlich organisiert TU Dresden, Folie 26 von 28

27 Schlussfolgerungen für ländliche Abwasserentsorgung Bau zentraler Abwasserentsorgungssysteme zukünftig Ausnahme (Bevölkerungsprognosen, Finanznot, Zeitdruck bis 2015) Kleinteilige Abwasserbehandlung mit privaten Gruppen- und Einzel- KKA Erstbelastung der Grundstückseigentümer beschränkt sich allein auf Investition für Einzel- oder Gruppen-KKA keine Anschlussbeiträge Risiko von Fehlinvestitionen bei großen öfftl. Entsorgungslösungen sinkt keine langfristiger Reinvestitionsbedarf, Betriebs- und Verwaltungsaufwendungen Verschiebung der Kostenbelastung hoher Kontroll- und Überwachungsaufwand für Kommune ABER: Wichtigstes Ziel Gewässerschutz und Ortshygiene!! mit vertretbaren wirtschaftlichen Aufwand anstreben TU Dresden, Folie 27 von 28

28 TU Dresden, Folie 28 von 28