Wasserspiegel. Die Franz Fischer Ingenieurbüro GmbH informiert - Ausgabe 4/2007

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1 Wasserspiegel Die Franz Fischer Ingenieurbüro GmbH informiert - Ausgabe 4/2007 Das Wasser kann kommen Pumpwerk Werthweg verbessert Hochwasserschutz und Entwässerungskomfort in Köln In dieser Ausgabe lesen Sie: Editorial Korruptionsprävention Modellkopplungen Kanalnetzmodell und 2-dimensionales Oberflächenabflussmodell

2 Die Franz Fischer Ingenieurbüro GmbH informiert - Ausgabe 4/2007 Editorial Korruptionsprävention Michael Hippe Fachgespräch Wasserwirtschaft Kostenbewusstes Bauen und Betreiben - Aspekte der Wirtschaftlichkeit Moderation Dipl.-Ing. Hans-Wilhelm Froitzheim Aktuelle Beispiele und internationale Studien belegen: Auch in Deutschland ist Korruption nach wie vor ein Thema. Der dadurch verursachte jährliche wirtschaftliche Schaden ist beträchtlich. Kostensparendes Bauen und Betreiben bei Emschergenossenschaft und Lippeverband Dipl.-Ing. Norbert Stratemeier, Emschergenossenschaft/Lippeverband Erfahrungen mit Planung, Bau und Betrieb von Bodenfilterbecken Dipl.-Ing. Heinrich Dahmen, Erftverband Noch größer ist jedoch der politische Schaden, der durch Korruption entsteht. Werteverfall, sinkendes Unrechtsbewusstsein und vor allem Vertrauensverlust sind zwangsläufige Folgen der durch Korruption zum Ausdruck gebrachten Selbstbedienungsmentalität. Für unsere Arbeit und ein konstruktives Verhältnis zu unseren Auftraggebern ist Vertrauen eine ganz wesentliche Grundlage. Die Übernahme von Planungs- und Beratungsleistungen, Bauüberwachungsleistungen bis hin zu Bauherrenaufgaben, z.b. im Rahmen der Projektsteuerung, bedingt ein hohes Maß an Vertrauen, welches erst durch langjährige, zuverlässige Arbeit wächst. Wir wollen deshalb mit gutem Beispiel vorangehen und im Interesse unserer Kunden und in unserem eigenen Interesse einen aktiven Beitrag zur Korruptionsprävention leisten. Daher haben wir eine hausinterne Anweisung zur Korruptionsprävention aufgestellt. In dieser Anweisung werden Erscheinungen und Risiken der Korruption erläutert und verbindliche Regelungen, z.b. zur Annahme oder Vergabe von Geschenken getroffen. Diese Vereinbarung haben alle Mitarbeiter gemäß Verpflichtungsgesetz unterschrieben. Auf diese Weise wollen wir ein deutliches Zeichen setzen und die gute partnerschaftliche Zusammenarbeit mit unseren Kunden auf einer soliden Vertrauensbasis fortführen. Viel Spaß beim Lesen wünscht Ihr Kosteneffiziente Lokalisierung von Fremdwasserquellen Dipl.-Ing. Ralf Ostermann, Büro Fischer Kanalsanierung aus Sicht eines Betreibers Dr.-Ing. Christian Falk, Stadt Dortmund Ganzheitliche Sanierungsstrategien Dipl.-Ing. Michael Hippe, Büro Fischer Benchmarking für Kanalbetriebe Dipl.-Ing. Heinz Brandenburg, Stadtentwässerungsbetriebe Köln AöR Unser Fachgespräch Wasserwirtschaft findet am in Dortmund im Werkssaal der DSW 21 statt. Gerne schicken wir Ihnen eine persönliche Einladung zu. Sie können sich aber auch online unter anmelden. Organisation Dipl.-Biol. Almuth Spitzer Telefon: 02235/ almuth.spitzer@fischer-teamplan.de - 2 -

3 Unser Service für Sie Kurzmeldungen Veranstaltungen Ausbildung Beteiligung bei IWASA geplant Regenwasserbehandlung im Trennsystem Energieberatung / Erneuerbare Energien Am 03./ findet das 38. Internationales Wasserbau-Symposium Aachen (IWASA) zum Thema Wasser, Kohle, Kies - Aufgaben und Perspektiven statt. Wie im letzten Jahr auch sind wir mit einem Messestand und Postern zu aktuellen Themen vertreten. Zum wiederholten Mal veranstaltet die Technische Akademie Wuppertal ein Seminar zur Regenwasserbehandlung im Trennsystem. Herr Bolm wird am die Grundlagen und unsere Erfahrungen aus der Vielzahl der zu diesem Thema bearbeiteten Projekte darstellen. Herr Vogt hat mit der Weiterbildung zum Vor-Ort-Energieberater (BAFA) und zum Zertifizierten Energieberater für Nichtwohngebäude die Ausstellungsberechtigung gem. 21 EnEV 2007 für Energieausweise von bestehenden Wohn- und Nichtwohngebäuden erworben. Kurz notiert Kommunalberatung intensiviert Widerspruchsverfahren abgeschafft Erschließungsverträge in Frage gestellt Seit vielen Jahren beraten wir unsere Kunden weit über die eigentlichen Ingenieurplanungsleistungen hinaus. Inzwischen hat sich die Kommunalberatung mehr und mehr zu einem eigenen Tätigkeitsschwerpunkt entwickelt - von der Erstellung wirtschaftlicher Gutachten über Nachtragsmanagement bis hin zur Erarbeitung/Überarbeitung von Standards (siehe auch Seite 8). Herr Hippe bringt unsere Erfahrungen jetzt auch im Ingenieurverband VUBIC als Leiter der neu gegründeten Arbeitsgruppe Kommunalberatung ein. Dabei geht es u.a. um eine noch stärkere Vernetzung mit anderen Fachleuten, wie Rechtsanwälten und Wirtschaftsprüfern, um auch bei komplexen Fragestellungen kompetente Beratung bieten zu können. Mit Wirkung zum wurde das Widerspruchsverfahren in NRW fast vollständig abgeschafft. Es findet nur noch in den Fällen Anwendung, in denen es gesetzlich ausdrücklich vorgeschrieben ist. Dies betrifft nicht nur Widersprüche von Bürgern, z.b. gegen einen Beitragsbescheid, sondern auch Widersprüche einer Kommune gegen eine Entscheidung der Ordnungsbehörde, wie sie z.b. im Wasserrecht durchaus üblich sind. Aus diesem Grund ist eine gute Abstimmung im Vorfeld unbedingt anzuraten. Bewährt hat sich seit dieser Umstellung auch die Ausstellung von Vorabbescheiden durch die Untere bzw. Obere Wasserbehörde, um auf dieser Grundlage u.a. die Auflagen abschließend zu diskutieren und unnötige Gerichtsverfahren zu vermeiden. Erschließungsgebiete werden vielfach nicht durch die Stadt selbst, sondern durch Erschließungsträger realisiert. Doch die gezielte Vergabe von Grundstücken für größere Bauprojekte ist seit dem Urteil des Oberlandesgerichtes Düsseldorf vom in Frage gestellt. Hintergrund ist, dass ein städtebaulicher Entwicklungsvertrag unter Umständen als Baukonzession anzusehen und damit oberhalb der Schwellenwerte ausschreibungspflichtig ist. In verschiedenen Städten wurden bereits geplante Grundstücksverkäufe zunächst gestoppt. In einigen Fällen ist jetzt die Veröffentlichung im Europäischen Amtsblatt geplant, in anderen Fällen wollen die Städte die Erschließung selbst in die Hand nehmen. Nutzen Sie unser online-formular, um sich zum Fachgespräch anzumelden. Aktuelles - 3 -

4 Die Franz Fischer Ingenieurbüro GmbH informiert - Ausgabe 4/ dimensional instationäre Modellkopplungen Kanalnetzmodell und 2-d-Oberflächenabflussmodell Dr. Wolfgang Kampfmann, Manuel Sportmann, Dr. Harald Wegner Bei der Beurteilung der hydraulischen Leistungsfähigkeit von Kanalnetzen sind nach aktuellem Regelwerk der DWA (DWA A-118) und der europäischen Normung (EN 752) die Betrachtung zweier Gedanken zu verfolgen: 1. Mit Überstau wird das Erreichen eines Bezugsniveaus (meist die Geländeoberkante) des Wasserstands bezeichnet. 2. Überflutungen sind größere Austritte von Kanalabflüssen an die Oberfläche, die einen Schaden hervorrufen. Während die Überstaubetrachtungen allein mit den Kanalnetzmodellen beurteilt werden können, sind bei den Überflutungen die Fließrichtung und die Konzentration des austretenden Wassers auf der Oberfläche von großer Bedeutung. Kanalnetzmodelle allein können allerdings die 2-dimensionalen Fließvorgänge auf der Oberfläche nicht darstellen. Die ausgetretenen Abflüsse können auf kurzem Weg ein Gewässer schadlos erreichen oder sich an einem Tiefpunkt mit großem Schadenspotenzial sammeln. Die modelltechnisch korrekte Beurteilung ist nur mit einem gekoppelten Modell von Kanal und Oberfläche möglich. Wir konnten diese Methodik an einer konkreten Fragestellung nutzen. den sind. In der Nachbetrachtung des Geschehens stellte sich die Frage, inwieweit der Ausfall des Pumpwerkes die aufgetretenen Schäden maßgeblich verursacht hatte. Für die Beantwortung der Frage, ob mit funktionstüchtigem Pumpwerk geringere Überflutungsschäden eingetreten wären, wurde für das betreffende Gebiet ein hydrodynamisch gekoppeltes Modell erstellt. Die Berechnungen im Kanalnetz wurden hierbei mit dem Kanalnetzmodell MOUSE des Danish Hydraulic Institute (DHI) und die Fließbewegungen auf der Geländeoberfläche mit dem Oberflächenabflussmodell MIKE 21 (ebenfalls DHI) durchgeführt. Beide Modelle sind vollständig dynamisch über die Schachtdeckelöffnungen miteinander verbunden. Überstau fließt im Oberflächenabflussmodell dem Geländegefälle entsprechend ab, wird in Mulden gespeichert oder fließt an anderen Stellen wieder über die Schachtdeckel dem Kanalnetz zu, falls die hydraulischen Randbedingungen dies zulassen. Fragestellung Im Einzugsgebiet einer Pumpstation sind während eines Starkregenereignisses im Jahr 2006 Schäden durch Überflutungen aufgetreten. Das Pumpwerk war während des Ereignisses ausgefallen. Das nahe gelegene Gewässer uferte infolge des Starkniederschlags nachweislich nicht aus, so dass feststand, dass die aufgetretenen Schäden ausschließlich durch nicht im Kanalnetz abgeführtes Niederschlagswasser entstan- Lageplan Kanalnetzmodell - Detail PW Zulauf - 4 -

5 2-dimensional instationäre Modellkopplungen Überflutung Starkregenereignis - alle Pumpen in Funktion Überflutung Starkregenereignis - Ausfall Pumpstation Aufbau des Koppelmodells Das vorhandene Kanalnetzmodell konnte unverändert übernommen werden. Relevant war die Prüfung der Schachtdeckelhöhen, da hierüber die dynamische Kopplung zum Oberflächenabflussmodell erfolgt. Das Oberflächenabflussmodell konnte in beliebiger räumlicher Auflösung erstellt werden, wobei die räumliche Auflösung der zu koppelnden Kanalschächte eine entscheidende Rolle spielte. In das Modell wurde zusätzlich die vorhandene Bebauung integriert, da entsprechende Katasterdaten digital vorlagen. Die leitenden Strukturen der sich einstellenden Fließwege auf der Oberfläche wurden so detailliert berücksichtigt. Prinzipiell sind auch lokale Details wie leitende Strukturen von Straßen (Bordsteine) oder Tiefgaragenzufahrten im 2-d-Oberflächenmodell abbildbar. Berechnungsergebnisse Für das Starkregenereignis aus dem Jahr 2006 wurden die Szenarien "Alle Pumpen der Pumpstation in Betrieb" und "Kompletter Pumpwerksausfall" berechnet. Die Berechnungsergebnisse zeigen, dass es auch bei Betrieb aller vorhandenen Pumpen zu Überflutungen durch Überstau des Netzes gekommen wäre. Der Ausfall der Pumpstation beeinflusste jedoch die Überflutun- Fazit und Ausblick gen im Hinblick auf die räumliche Ausdehnung und die sich einstellenden Wasserlung können mit dem gekoppelten Modell Unabhängig von der konkreten Fragesteltiefen deutlich. Die Nachrechnung mit dem die bisher oft nur "abgeschätzten" Überflutungsnachweise auf eine modelltechnisch gekoppelten Modell zeigt eindeutig die bei einem Netzüberstau in besonderem Maße sichere Basis gestellt werden. Die realistische Erfassung dieser Fließvorgänge auf gefährdeten Stellen. Es wird deutlich, dass es sich bei diesen Stellen nicht zwangsläufig um die Bereiche der direkt überstauteten Klimaveränderung an Bedeutung ge- der Oberfläche wird im Zuge einer befürchten Kanalschächte handeln muss. Der Anwender erhält somit stets ein vollständiges grund verschärfter Starkregen stellt sich die winnen. Bei überlasteten Kanalnetzen auf- Bild der sich einstellenden Situation im Fall Frage nach aufwändigem Neubau im Netz der Netzüberlastung. Neben zwei konkreten Szenarien für das genannte Starkrelichen Ableitung auf der Oberfläche. Hier oder nach einem Nachweis der unschädgenereignis wurde auch der maßgebende Lastfall für den Überflutungsnachweis durch die vorgestellte Herangehensweise kann sich in den weiteren Diskussionen berechnet. ein deutliches Einsparpotenzial ergeben. Die Überstaubereiche im Netz wiesen hier durchweg sehr kleine Ausdehnungen und Wassertiefen auf. Nennenswerte Schäden konnten auf der Grundlage der Berechnungsergebnisse nicht konstatiert werden. Längsschnitt Zulaufkanal Pumpstation - 5 -

6 Die Franz Fischer Ingenieurbüro GmbH informiert - Ausgabe 4/2007 Das Wasser kann kommen Pumpwerk Werthweg verbessert Hochwasserschutz und Entwässerungskomfort im Kölner Kanalnetz Ralf Düster, Bernd Soblik Das Hochwasserschutzkonzept der Stadt Köln hat zum Ziel, alle Stadtteile gegen einen Rheinwasserstand von bis zu 11,90 m Kölner Pegel (KP) zu schützen. Dafür sind umfangreiche Sanierungs- und Neubaumaßnahmen am und im Kanalnetz erforderlich, die neben dem verbesserten Hochwasserschutz auch mehr Entwässerungskomfort bieten. Alle Maßnahmen werden in das Hochwasserschutzkonzept der Stadt Köln eingebunden und berücksichtigen die Anforderungen des Gewässerschutzes. Planung Am Standort Werthweg im Kölner Stadtteil Worringen durchgeführte Untersuchungen zeigten, dass es wirtschaftlicher war, an der Stelle des vorhandenen rund 50 Jahre alten Hochwasserpumpwerks sowie des in den ehemaligen Klärbecken provisorisch installierten Mischwasserpumpwerks neu zu bauen. Auch die vorhandene Mischwasserbehandlungsanlage entsprach nicht mehr den anerkannten Regeln der Technik und sollte aufgegeben werden. Geplant wurde für die mechanische Abwasserbehandlung ein neuer Zulaufsammler als Stauraumkanal mit untenliegender Entlastung. Die Schwelle des Stauraumüberlaufs wurde so entworfen, dass sie bei Entwicklungen im Einzugsgebiet für zusätzlichen Kanalstauraumvolumen angehoben werden kann. Schnitt durch das neue Pumpwerk Werthweg - 6 -

7 Das Wasser kann kommen - Pumpwerk Werthweg in Köln Umbauphase Außenansicht Blick in das Pumpwerk Bereits mit der Inbetriebnahme des neuen Pumpwerks wurde die Entwässerungssituation im Einzugsgebiet verbessert. Das Ausfallrisiko, das durch das alte Pumpwerk und dessen zu geringer Förderleistung bestand, ist nun behoben. Hochwassersicherheit Zusätzlich mussten Schutzmaßnahmen gegen das bei Hochwasser (ab 5,00 m KP) in die Auslasskanäle drückende Rheinwasser geplant werden. Das Pumpwerk wurde daher mit zwei Hochwasserdoppelschiebern (DN 2200) und neuen Pumpenaggregaten ausgerüstet. Die zu erwartende Einzugsgebietsentwicklung sowie intensivere Niederschläge erforderten eine Erhöhung der Förderleistung von l/s auf l/s. Die neuen, leistungsstärkeren Pumpen sind trocken aufgestellte Blockaggregate, die dank einer Notstromversorgung über Dieselaggregate auch bei einem Stromausfall in Betrieb bleiben. Das jeweils größte Aggregat ist als weitere Sicherheitsreserve doppelt vorhanden. Alle Anlagen am neuen kom- pakten Betriebspunkt sind automatisiert und fernwirktechnisch an die Abflusssteuerzentrale der Stadtentwässerungsbetriebe Köln (StEB) angebunden. Das Pumpwerk selbst wurde durch eine Geländeanhebung um bis zu 5 m gegen offene Überflutung von 12,40 m KP (11,90 m KP entsprechend dem Hochwasserschutzkonzept plus 0,50 m Wellenschlag für erhöhten Objektschutz) geschützt. Bei Hochwasser ist die Zufahrt zum Pumpwerk über Rampen möglich. Randbedingungen Bei der baulichen Umsetzung der geplanten Maßnahmen sollte der Hochwasserschutz zu jeder Zeit gegeben sein, ebenso wie auch die Einzugsgebiete permanent und zuverlässig entwässert werden mussten. Diese Randbedingungen erforderten eine Unterteilung der Baumaßnahmen in sinnvolle Bauabschnitte sowie eine angepasste Wasserhaltung während der Bauzeit. Zudem mussten auch die Baugruben - bedingt durch die Nähe zum Rhein - gegen eindringendes Grundwasser gesichert werden. Daher wurden für die Planungen und die Umsetzungen der Neu- und Umbaumaßnahmen vor Ort umfangreiche Abstimmungen, Genehmigungen und Koordinationen mit den Genehmigungsbehörden erforderlich. Organisierte Besucherführungen förderten die öffentliche Akzeptanz der Baumaßnahmen während dieser Zeit. Architektur Neben der Sicherstellung der Entwässerung und dem Hochwasserschutz legten die StEB viel Wert auf die architektonische Gestaltung des neuen Standorts. Das nahe dem Rheinufer gelegene Pumpwerk wurde daher so in die Uferlandschaft eingebettet, dass sich in der ansprechenden Gestaltung auch die unterirdischen Bauwerke widerspiegeln. Übersicht der Pumpwerk-Kenndaten Lageplan - 7 -

8 Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen Unsere Bauleitung betritt neue Wege Dienstleistungsangebot für eine eindeutige und umfassende Bauvertragsgestaltung Ralf Puderbach Impressum Herausgeber: Aufgrund der immer rascheren Entwicklung werden die technischen Anforderungen zunehmend in Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen zusammengefasst. Diese müssen sorgfältig aufgestellt und regelmäßig aktualisiert werden. Die Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen (ZTV) sind im Sinne von 1, Nr.2d VOB/B mit den geltenden DIN-Normen/Regelwerken und den sonstigen individuellen Vertragsbedingungen Bestandteil des Bauvertrages. Zudem reglementieren sie genauestens die Durchführung und Abrechnung von Bauarbeiten. Im Zuge der erforderlichen Umstellung unserer eigenen Leistungstexte auf die neuen Normengenerationen (DIN EN 206-1, DIN EN 1916, DIN EN 1917) wurde ersichtlich, dass bei einigen unserer Kunden die Leistungstexte überarbeitungsbedürftig sind und bei vorhandenen Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen eine Aktualisierung und Ergänzung notwendig war. Für einige Kunden haben wir sogar ganz neue technische Vertragsbedingungen erarbeitet. Bei der Bearbeitung konnten wir mit unserer langjährigen Erfahrung im allgemeinen Tiefbau und im Spezialtiefbau unseren Kunden zahlreiche Hinweise zur Entwicklung und Festlegung von technischen Standards geben. Insbesondere im Bereich der Kanalsanierung halten wir mit der schnell fortschreitenden Entwicklung der verschiedensten Sanierungstechniken Schritt und sind für Sie stets auf dem Laufenden. In unserem Haus werden aktuell Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen zu folgenden Themen bearbeitet: ZTV für die Ausführung von Bauleistungen im allgemeinen Tiefbau ZTV für die Ausführung von Bauleistungen im Spezialtiefbau ZTV für Schlauchliningtechniken ganzer Haltungen ZTV Zulaufeinbindetechnik ZTV Kurzlinertechnik ZTV Injektionstechnik mit PUR-Harzen ZTV Innenmanschettentechnik ZTV Robotertechnik ZTV Schachtsanierung - Schachtwandbeschichtung mit Zementmörteln Auch andere, auftraggeberspezifische Standards, wie z. B. Regelzeichnungen oder Anforderungsprofile und Pflichtenhefte wurden von uns aktuell erarbeitet bzw. überarbeitet. Gerne schauen wir uns auch Ihre zusätzlichen Vertragsbedingungen an oder unterstützen Sie bei der Entwicklung Ihrer Standards. Sprechen Sie uns einfach an. DORTMUND ERFTSTADT SOLINGEN Holzdamm 8, Erftstadt Telefon: / Telefax: / wasserspiegel@fischer-teamplan.de Konzeption und Redaktion: Almuth Spitzer Satz und Gestaltung: Willi Albrecht Auflage: Exemplare pro Quartal Autoren dieser Ausgabe: R. Düster Dr. W. Kampfmann R. Puderbach B. Soblik M. Sportmann Dr. H. Wegner - 8 -