10 0 Jahre - Unternehmenspräsentation Wir stellen uns vor - Landeswasserversorgung Trinkwasser für Baden-Württemberg - Zweckverband ...
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Unternehmenspräsentation Wir stellen uns vor 1912-2012 10 0 Jahre Landeswasserv ersorgung Landeswasserversorgung Trinkwasser für Baden-Württemberg
Landeswasserversorgung Wir stellen uns vor Die Landeswasserversorgung ist eine der größten und traditionsreichsten Fernwasserversorgungen Deutschlands. Das Unternehmen wurde im Jahr 1912 gegründet, die ersten Anlagen gingen bereits 1917 in Betrieb. Zu den derzeit 106 Verbandsmitgliedern (Stand: 1. Januar 2015) zählen Städte, Gemeinden, Verbände und Versorgungsunternehmen in Baden- Württemberg und Bayern. Heute steht die Landeswasserversorgung für die zuverlässige und sichere Trinkwasserversorgung von rund 250 Städten und Gemeinden – darunter die Städte Aalen, Ellwangen, Esslingen, Göppingen, Ludwigsburg, Schwäbisch Gmünd, Stuttgart und Ulm – mit einer jährlichen Abgabe von rund 90 Millionen Kubikmetern Trinkwasser bester Qualität. Ellwangen Ludwigsburg Aalen BH Schön- Schwäbisch SBH Osterbuch bühl Gmünd Stuttgart BH Breech BH Rotenberg BH Thomas- hardt Göppingen BH Rechberg Esslingen Heidenheim SBH Aufhausen BH Probst BH Egart BH Schopflen- Egau-Wasserwerk Kirchheim berg Geislingen BH Hahnweide BH Boller Wittislingen BH Nonnenbrunnen Sattel BH SBH Amstetten Wolf- WW VPW Burgberg scherre Mühl- BH Brucken LW-Leitung hausen Gundelfingen Fremdleitung BH Asch BH Langenau VPW Niederstotzingen WW Wasserwerk Horn WW Langenau VPW Vorpumpwerk SBH Heuberg VPW Schotthof RWP Rohwasserpumpwerk BH/SBH Behälter/Scheitelbehälter Stromgewinnungsanlage Blaubeuren RWP Leipheim Landesgrenze Ulm 0 5 10 15 km Übersichtslageplan der Anlagen der Landeswasserversorgung Aus den beiden Wasserwerken in Langenau und Dischingen werden über ein rund 775 Kilometer langes Fernleitungsnetz etwa drei Millionen Einwoh- ner versorgt. Dabei können bis zu 450 000 Kubikmeter pro Tag gefördert werden. Dies entspricht einer Menge von immerhin 5 200 Litern pro Sekunde. Als zusätzlichen Service stellt die Landeswasserversorgung ihren Ver- bandsmitgliedern Dienstleistungen, wie Betriebsführungen, Ingenieur-Dienst- leistungen, Laborleistungen und das Wasserzählerwesen, zur Verfügung. Leitbild des Unternehmens Die Landeswasserversorgung ist als attraktives Fernwasserversorgungs- unternehmen und als kompetentes Dienstleistungsunternehmen in der Wasserversorgung ein zukunftsfähiger Partner bei der Erfüllung kommunaler Aufgaben.
Unternehmenspräsentation Inhalt Lebenselement Trinkwasser 4 ... Wasser - Quelle des Lebens 7 ... Trinkwasserversorgung in Baden-Württemberg Wassergewinnung und Wasseraufbereitung 9 ... Grundwassergewinnung im Donauried 12 ... Donauwasseraufbereitung im Wasserwerk Langenau 15 ... Karstquellwasser aus dem Egauwasserwerk 18 ... Das Wasserwerk Burgberg 20 ... Entcarbonisierung von Grundwasser Wasserverteilung und Wasserabgabe 22 ... Fernleitungsnetz und Wasserbehälter 26 ... Automatisierung und Fernsteuerung des Betriebes 28 ... Versorgungsgebiet und Wasserabgabe Aus Grundwasser wird Trinkwasser 29 ... Grundwassererkundung und Grundwasserüberwachung 32 ... Grundwasser - ein Schatz will gehütet sein 34 ... Trinkwasserqualität auf höchstem Niveau Informationen zum Unternehmen 37 ... Unternehmensform kommunaler Zweckverband 38 ... Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter - unser wichtigstes Kapital 39 ... Dienstleistungen rund ums Trinkwasser 40 ... Die wesentlichen Fakten im Überblick 41 ... Die Verbandsmitglieder Kurzporträt 42 ... Drinking Water for Baden-Württemberg 42 ... Eau potable pour Bade-Wurtemberg
4 Unternehmenspräsentation Lebenselement Trinkwasser Wasser - Quelle des Lebens „. . . an deinen Quellen, Natur, erfrischten sie sich, ach! an den heiligen Freuden, die geheimnisvoll aus deiner Tiefe quillen und den Geist erneun . . .“ aus Hyperion von Friedrich Hölderlin (1770 –1843) Wasserdargebot – die Ressource Wasser Ohne Wasser gäbe es kein Leben auf unserer Erde – keine Pflanzen, keine Tiere, keine Menschen. Der menschliche Körper besteht zu rund 65 Prozent aus Wasser, ohne Wasser kann der Mensch nur wenige Tage Der blaue Planet Erde überleben. Jederzeit und in ausreichender Menge verfügbares, sauberes Trinkwasser dient dem Menschen nicht nur als wichtigstes Lebensmittel, sondern es ist auch ein wichtiger Bestandteil der Vorsorge gegenüber Krankheiten und Epidemien. Auf unserem blauen Planeten gibt es mehr Wasser als Land. 71 Prozent der Erdoberfläche werden durch Meere bedeckt, nur 29 Prozent durch Land- flächen. Der gesamte Wasservorrat der Erde beträgt rund 1 386 000 000 Milliarden Kubikmeter. Dies entspricht ca. 28 Millionen Mal dem Inhalt des Bodensees. 96,5 Prozent davon sind salziges Meerwasser und somit für den Menschen ungenießbar. Allerdings stehen nur etwa 0,77 Prozent des gesamten Wasserdargebotes als Süßwasser für die Trinkwasserversorgung zur Verfügung. Alles bewegt sich – der Wasserkreislauf Im hydrologischen Kreislauf wird Wasser als Dampf, Flüssigkeit oder Eis transportiert. Dabei geht kein Tropfen verloren. Alles Wasser fließt nach seiner Nutzung in den natürlichen Kreislauf zurück. 8BTTFSEBNQG5SBOTQPSU /JFEFSTDIMÊHF 7FSEVOTUVOH 5SBOTQJSBUJPO 7FSEVOTUVOH /JFEFSTDIMÊHF -BOE 4JDLFSVOH 4FF 'MVTT .FFS (SVOEXBTTFSTUSÚNVOH Der Kreislauf des Wassers Die Bundesrepublik Deutschland und Baden-Württemberg sind im internationalen Vergleich wasserreich. Durchschnittlich liefert der Wasser- kreislauf Baden-Württemberg jährlich rund 69 Milliarden Kubikmeter Wasser aus Niederschlägen (ca. 55 Prozent) und oberirdischen und unter- irdischen Zuflüssen (ca. 45 Prozent) über die Grenzen hinweg. Durch Ver- dunstung werden etwa 55 Prozent des Niederschlages auf direktem Weg in den Kreislauf zurückgeführt. Das durch die öffentliche Wasserversor- gung zur Verfügung gestellte Trinkwasser entstammt zu rund 70 Prozent den Grundwasservorkommen und wird zu rund 30 Prozent aus aufberei- tetem Oberflächenwasser gewonnen.
5 Gesamtwassereinnahme: 1935 mm / Jahr = ^ 69 Milliarden m³ / Jahr (Fläche Baden-Württemberg: 35.750 km²) Verdunstung1) Zustrom an den Grenzpegeln4) mittlerer Abfließende Wassermenge³) Jahresniederschlag1) an den Grenzpegeln 555 mm 885 mm 1050 mm 1380 mm 333 mm 162 mm 162 mm2) Abwasser Kraftwerke 128 mm2) Gesamtwasserbedarf für 2001: 162 mm = ^ 5,8 Milliarden m3 / Jahr öffentliche Wasserverbraucher: Wasserversorgung 19 mm2) Kraftwerke, Industrie und öffentliche Wasserversorgung Wasser- (Haushalte, Gewerbe, Landwirtschaft) Industrie, Gewerbe, nutzung Landwirtschaft 15 mm2) Anteil Wasserversorgung 19 mm / Jahr Wasserbilanz 1) Wasser- und Bodenatlas 2004 2) Statistisches Landesamt 2001 3) Gewässerkundliches Jahrbuch 4) Differenzberechnung von Baden-Württemberg Wasser – im Alltag unverzichtbar Nur rund 12 Prozent des jährlichen Wasserdargebotes in Baden-Würt- temberg, eine Menge von immerhin 5,8 Milliarden Kubikmeter Wasser, wird durch die Kraftwerke (79 Prozent), die Industrie, das Gewerbe und die Landwirtschaft (9 Prozent) und durch die öffentliche Wasserversorgung (12 Prozent) genutzt. Diese nutzt also nur ein Prozent des Vorrates bezo- gen auf die insgesamt zur Verfügung stehende Wassermenge. Täglich rund 120 Liter Trinkwasser, dies entspricht einer Badewannen- füllung, nutzt heute durchschnittlich jeder Einwohner in Deutschland. Zum Kochen und Trinken sind es drei bis sieben Liter, der weitaus größere Anteil wird für die Hygiene (Baden, Duschen, Körperpflege, Toiletten- spülung, Wäschewaschen etc.) genutzt. Bereits seit einigen Jahren ist der Wasserbedarf der Haushalte rückläufig, weil aus einer Vielzahl von Gründen bewusster und sparsamer mit dem kostbaren Nass umgegangen wird. Bei einer Einwohnerzahl Deutschlands von 80,3 Millionen ergibt dies eine tägliche Trinkwassernutzung von 9,6 Millionen Kubikmetern. Dies entspricht einem Würfel mit einer Kantenlänge von rund 213 Metern bzw. einem Tankwagen-Güterzug mit einer Länge von knapp 1 900 Kilometern, der Entfernung von Stuttgart nach Madrid. Sparsame Haushaltsgeräte lassen den Wassergebrauch sinken. © Blue Sky Images / fotolia
6 Unternehmenspräsentation Lebenselement Trinkwasser Trinken + Kochen Geschirrspülen 5 Liter (4%) 8 Liter (6%) Wohnungsreinigung + Autowäsche 6 Liter (5%) Garten- bewässerung 5 Liter (4%) WC Wäsche waschen 20 Liter (16%) 35 Liter (30%) Baden + Duschen Körperpflege 41 Liter (35%) Wasserverwendung im Haushalt pro Person und Tag täglich genutzte Wassermenge: 120 Liter Vergleicht man das Nutzungsverhalten in Deutschland mit dem in an- deren Ländern der Welt, so ist zu berücksichtigen, dass nicht nur die zur Verfügung stehende Wassermenge, sondern auch der Wasserpreis einen spürbaren Einfluss auf den Trinkwassergebrauch hat. Während beispiels- weise in Island fast 300 Liter pro Einwohner und Tag benötigt werden, reicht diese Menge einem Einwohner Litauens fünf Tage lang. Liter pro Einwohner und Tag 300 279 250 241 Trinkwasser - kostbares Gut 214 200 153 151 150 142 132 120 115 101 99 99 100 88 85 79 71 66 52 50 0 Island Zypern Norwegen Spanien Portugal Schweden Niederlande Deutschland Slowenien Belgien Bulgarien Ungarn Tschechische Republik Polen Kroatien Rumänien Malta Litauen Trinkwasserverwendung - internationaler Vergleich Quelle: EUROSTAT 2011, BDEW 2012
7 Trinkwasserversorgung in Baden-Württemberg Wassermangel, Wasserüberschuss – eine Frage des Standortes Baden-Württemberg ist aufgrund der Niederschlagsverteilung und der hydrogeologischen Gegebenheiten in weiten Landesteilen ein wasserarmes Land. Die Hochfläche der Schwäbischen Alb, auf welcher der Niederschlag rasch in große Tiefen versickert, und der mittlere Neckarraum sind hier zu nennen. Den wasserarmen Gebieten stehen die so genannten Wasserüber- schussgebiete, insbesondere am Bodensee, im Rhein-, Iller- und Donautal gegenüber. Wassermangel auf der Schwäbischen Alb Wasserüberschuss- gebiete Bayern Wassermangel- gebiete Hessen N Wasserarme Gebiete Tauber- bischofsheim Bad Mergentheim Rheinland-Pfalz Heidel- berg Heilbronn Schwäb. Crailsheim Karlsruhe Hall Im Donautal und im württem- bergischen Donauried bei Ulm Frankreich Pforzheim Aalen gibt es reichlich Wasser. Baden- Stuttgart Baden Freuden- Tübingen Offen- stadt Reutlingen burg Ulm Bayern Rottweil Biberach Freiburg Tuttlingen Ravensburg Singen Lörrach Friedrichshafen Konstanz Wasserüberschuss- und Schweiz Wassermangelgebiete in 0 20 40 60 km Baden-Württemberg Österreich
8 Unternehmenspräsentation Lebenselement Trinkwasser Ausgleich durch Überleitung von Trinkwasser Bereits um die Wende vom 19. in das 20. Jahrhundert war zu erkennen, dass bei einer fortschreitenden Industrialisierung und der damit verbunde- nen, rasant anwachsenden Bevölkerung im mittleren Neckarraum die ört- lichen Wasservorkommen, vor allem in der Residenzstadt Stuttgart und in den Gemeinden im Fils- und im Remstal, mittelfristig nicht mehr ausreichen Landeswasserversorgung würden, den rasch steigenden Wasserbedarf zu decken. Bodensee-Wasserversorgung Wasserversorgung Da die betroffenen Gemeinden das Problem Nordostwürttemberg der Wasserknappheit nicht aus eigener Kraft Wasserversorgung Kleine Kinzig lösen konnten, ersuchten sie den Staat um Hilfe. Bayern Ein für die damalige Zeit außerordentlich weit- sichtiger Plan wurde entwickelt. Er sah vor, Trink- Hessen Bad Mergentheim wasser über eine Fernleitung aus dem Donautal bei Ulm in den mittleren Neckarraum zu leiten. Heidel- Damit war der Grundstein für das erste Fernwas- Rheinland-Pfalz berg serversorgungsunternehmen in Deutschland, die Landeswasserversorgung, gelegt. Schwäb. Karlsruhe Hall Trinkwasserversorgung heute Frankreich Pforzheim Aalen Heute gründet sich die Trinkwasserversor- Stuttgart Dischingen gung in Baden-Württemberg auf drei Versor- gungsebenen, die kommunale Trinkwasserver- Offen- burg Tübingen Langenau sorgung der Städte und Gemeinden, die Grup- Reutlingen Ulm Freuden- penwasserversorgungen als Zusammenschluss stadt mehrerer Gemeinden und die überregionalen Fernwasserversorgungen. Diese Struktur hat sich Rottweil Bayern Biberach über viele Jahrzehnte hinweg bestens be- Freiburg währt. Sie ist die Grundlage für die hohe Ver- sorgungssicherheit im Land. Neben der Landes- Singen Sipplingen wasserversorgung, die den mittleren Neckar- Lörrach Friedrichshafen raum und den Nordosten von Baden-Württem- Konstanz berg mit Trinkwasser versorgt, gibt es als wei- tere Fernwasserversorgungsunternehmen die Schweiz Bodensee-Wasserversorgung, den Zweckverband 0 20 40 60 km Österreich Wasserversorgung Nordostwürttemberg und den Zweckverband Wasserversorgung Kleine Fernwasserversorgung Kinzig. in Baden-Württemberg Trinkwasser ist eine gesunde Erfrischung.
Wassergewinnung und Wasseraufbereitung 9 Grundwassergewinnung im Donauried Karstgrundwasser von der Schwäbischen Alb Das Grundwasservorkommen im württembergischen Donauried hat ein rund 315 Quadratkilometer großes Einzugsgebiet auf der nordwestlich des Riedes gelegenen Hochfläche der Schwäbischen Alb. Die mittlere Grund- wasserneubildungsrate beträgt in diesem Gebiet 8,8 Liter pro Sekunde und Quadratkilometer. Dies ergibt einen ergiebigen Karstgrundwasserzu- strom von insgesamt rund 2 770 Litern pro Sekunde oder durchschnittlich 87 Millionen Kubikmetern jährlich. ,BSTUXBTTFSTQJFHFM 5PSG -FUUFO (SJNNFMmOHFS 4BOEF ,JFT 5FSUJÊSF4DIJDIUFO +VSB,BMLF Der auf der Schwäbischen Alb versickernde Niederschlag strömt in weit- verzweigten unterirdischen Klüften und Spalten der 150 Millionen Jahre alten Weißjura-Formation dem Donauried zu. Die Fließzeiten und die Fließwege sind abhängig von den über das Jahr hinweg sehr unterschied- lichen hydrologischen Verhältnissen und den gebietsweise sehr inhomo- genen hydrogeologischen Gegebenheiten. Vereinzelt tritt das Karstgrund- wasser in Tallagen in Form von Quellaufbrüchen mit zum Teil sehr starken Schüttungen zutage. Dazu zählen der Blautopf, der Brenztopf, die Lone-, die Hürbe- und die Nauquellen.
10 Unternehmenspräsentation Wassergewinnung und Wasseraufbereitung Fließweg des Karstgrundwassers Richtung Ellwangen im Einzugsgebiet der Richtung LW-Gewinnungsanlagen Stuttgart Aalen Geislingen Richtung Kirchheim Brenztopf lb A e Heiden- Lonequelle c h heim is b ä w Buchbrunnenquelle h Blautopf c S Langenau Blaubeuren Nau- Legende quelle Linie gleichen Karst- F3 580 grundwasserstands F5 F1 Karstgrundwasserscheide F2 F4 F6 Einzugsbereich Ulm F1 Fassung 1 Dillingen Grund 0 1 2 3 4 5 km wasserentnahme Donauried Ein besonderes Phänomen stellen die so genannten Hungerbrunnen dar, welche normalerweise sehr lange trockenfallen und nur in Zeiten mit besonders hohen Grundwasserständen anspringen bzw. überlaufen. Die mittlere Fließzeit, das heißt das mittlere Alter, des Karstgrundwas- sers im Donauried liegt bei ca. 12 Jahren. Dies erklärt die deutliche zeitli- che Verzögerung des Auftretens und Abklingens von Schadstoffbelastun- gen an den Fassungsanlagen. Man spricht in diesem Zusammenhang vom „langen Gedächtnis“ des Grundwassers. Bau und Betrieb der Fassungsanlagen Bereits im Jahr 1912 wurde mit dem Bau der Wasserfassung 1 bei Nie- derstotzingen begonnen. Bis zum Sommer 1917 war die Anlage betriebs- Brunnenbau im Donauried im Jahr 1910 bereit. Aus den ursprünglich 49 in Reihe geschalteten Filterbrunnen, die mit einer durchschnittlichen Tiefe von 10 Metern den quartären Kiesgrund- wasserleiter erschließen, kann bestes Trinkwasser in einer Menge von bis zu 750 Litern pro Sekunde gewonnen werden. Nur drei Jahre später ging die Fassung 2 mit 47 Brunnen in Betrieb. We- gen des stetigen Anstiegs des Wasserbedarfs wurde in den Jahren bis 1927 im westlichen Donauried eine dritte Fassungsanlage mit 36 Einzelbrunnen gebaut. Bis zum Jahr 1936 wurde im östlichen Donauried die Fassung 6 bei Sontheim mit 57 Brunnen ausgestattet. Im Jahr 1951 ging die im zentralen Ried gelegene Fassung 4 mit einer Kapazität von 160 Litern pro Sekunde in Betrieb. Der Ausbau der Kiesgrundwasser-Gewinnungsanlagen im Donauried fand durch die Inbetriebnahme der im westlichen Donauried gelegenen Fassung 5 im Jahr 1955 seinen vorläufigen Abschluss. Die neuen Brunnen der Fassung 1 werden mit Edelstahl-Filterrohren Die Fassung 1 wurde in den Jahren von 2011 bis 2013 vollständig er- ausgestattet. neuert und das Förderkonzept energietechnisch optimiert. Es stehen nun 43 Brunnen, drei neue Heberleitungen und zusätzlich zwei neue energie- effiziente Pumpen für die Grundwassergewinnung zur Verfügung. Sammelschacht der Fassung 5 im Donauried
11 Umfangreiche Grundwassererkundungsmaß- nahmen im Zeitraum zwischen 1986 und 1997 führten Humus dazu, dass seit dem Jahr 2002 aus zwei Tiefbrunnen an Äußeres der Fassung 5 Karstgrundwasser gefördert wird. Beobachtungsrohr Mit 204 Vertikalfilterbrunnen in sechs Fassungs- Inneres Lehm 1.50m Beobachtungsrohr anlagen und einer Spitzenentnahme von 2 500 Litern Heberleitung pro Sekunde bzw. einer maximalen jährlichen Ent- nahmemenge von 52 Millionen Kubikmetern sind die Wassergewinnungsanlagen im Donauried bis heute das wichtigste Standbein für die Versorgung der Gegenfilter Sande Verbandsmitglieder der Landeswasserversorgung mit Aufsatzrohre Trinkwasser. DN 400 Nachhaltigkeit und Interessenausgleich stehen im Vordergrund Um eine nachhaltige Bewirtschaftung der Grund- Kiesgrund- wasserleiter Steinzeug- wasservorräte im Donauried zu gewährleisten, wird Mächtigkeit Rippenfilter DN 400 die Grundwassergewinnung aus den Fassungsbrunnen im Mittel 6 m abhängig vom Grundwasserdargebot, das heißt der aus den Niederschlägen zur Verfügung stehenden Grundwassermenge, gesteuert. Filterkies Die Landeswasserversorgung hat das Ziel, die Saugrohr DN 200 St wasserwirtschaftlichen Belange im Zuge der Grund- Molasse Sumpfrohr DN 400 wasserentnahme mit den vielfältigen landwirtschaft- Bohrdurchmesser 1.00 m lichen und ökologischen Interessen im Donauried in Einklang zu bringen. Kiesgrundwasser-Fassungsbrunnen Neue Filteranlage entfernt Schadstoffe aus dem Grundwasser Normalerweise hat das von der Landeswasserversorgung im Donauried gewonnene Grundwasser Trinkwasserqualität – es muss also nicht aufbe- reitet werden. Unfälle oder Spuren von Mikroverunreinigungen können die Nutzung des Grundwassers für die öffentliche Trinkwasserversorgung jedoch stark einschränken. Um zu jeder Zeit auf mögliche Szenarien gut vorbereitet zu sein, hat die Landeswasserversorgung im Wasserwerk Langenau eine Grundwasser-Filteranlage mit einer Auf- bereitungskapazität von 1 500 Liter je Sekunde gebaut. Die Grundwasser-Filteranlage besteht aus sieben einzelnen Filterbecken mit einer Filterfläche von jeweils 50 Quadratmetern. Im Fall einer Verunreinigung wird das Grundwasser in der ersten Reinigungsstufe über eine Quarzsand- und Hydroanthrazitschicht geleitet. In dieser werden die größeren Schadstoffteilchen zurück- gehalten und zum Teil biologisch abgebaut. In den nachgeschalteten Aktivkohlefiltern können organische Spurenstoffe, wie beispielsweise Reste von Spritz- mitteln aus der Landwirtschaft, Öle und Lösungsmittel, aus dem Wasser entfernt werden. Die neue Grundwasserfilteranlage ging im März 2014 im Wasserwerk Langenau in Betrieb. © Südwestpresse Ulm
12 Unternehmenspräsentation Wassergewinnung und Wasseraufbereitung Donauwasseraufbereitung im Wasserwerk Langenau Ein neues Wasserwerk entsteht Wie in den Jahrzehnten zuvor war auch um das Jahr 1965 ein weiterer deutlicher Anstieg der Wasserabgabe zu erwarten. Neue Möglichkeiten zur Bereitstellung von Trinkwasser mussten erkundet werden. Da im östlichen Landesteil von Baden-Württemberg der weiteren Gewinnung von Grund- und Quellwasser enge Grenzen gesetzt waren, wurde der Be- schluss gefasst, der Donau Wasser zu entnehmen und zu qualitativ hoch- wertigem Trinkwasser aufzubereiten. Das Wasserwerk auf dem „Spitzigen Berg“ am Rand des Donauriedes In einer Bauzeit von nur fünf Jahren wurde das Wasserwerk Langenau auf dem „Spitzigen Berg“ am nördlichen Rand des Donauriedes errichtet. Im Jahr 1973 ging es in Betrieb. 2 1 Anlagenteile: 3 4 Donau-Roh- 1 Physikalische Entsäuerung wasserleitung 5 von Leipheim 2 Flockungssedimentation 1/ Donauwasser Entcarbonisierung entcarbonisiertes 6 7 Grundwasser 3 hochreines Kalkwasser 4 Eisenlagerung 5 Chemikalienlagerung 8 6 Flockungssedimentation 2/ Grundwasserfiltration 7 Entcarbonisierung 9 Grundwasser- überleitung Sekundäranlagen 8 Ozonung Filtratleitung 9 Donauwasserfiltration 10 10 Spülwasserabsetzbecken 11 Schieberhaus 11.1 Filtratbehälter 11.1 12 Druckleitung 2 11.2 Reinwasserbehälter zum Behälter 12 Betriebsgebäude Osterbuch Druckleitung 3 zum 11 13 Betriebs- und Forschungslabor Behälter Amstetten 14 14 Förderwerk 11.2 Verbindungsleitung 13 vom Vorpumpwerk 15 Werkstattgebäude / Zentrallager Schotthof 16 110/20-kV-Umspannung Verbindungsleitung vom Vorpumpwerk 17 Schlammentwässerung 15 Saugleitung Niederstotzingen zum Förderwerk 18 Garagen 16 17 Das Wasserwerk bei Langenau - 18 Hauptförderwerk der LW
13 Der Wasserwerksbetrieb - ein umfassendes Aufgabenspektrum In einem mehrstufigen Verfahren wird das bei Leipheim aus der Donau entnommene Flusswasser zu Trinkwasser aufbereitet. Das Grundwasser aus dem Donauried und aus den Tiefbrunnen bei Burgberg kann auf- grund seiner guten Qualität direkt als Trinkwasser abgegeben werden, nur ein Teilstrom wird in einer Entcarbonisierungsanlage enthärtet. Das im Wasserwerk Langenau bereitgestellte Trinkwasser wird in die Pumpenlaufrad auf der Hochfläche der Schwäbischen Alb gelegenen Scheitelbehälter Amstetten, Heuberg und Osterbuch gepumpt. Von dort fließt es ohne weiteren Energieeinsatz über das Fils- bzw. das Remstal bis in den mittle- ren Neckarraum und in den Kirchheimer Raum. Pumpen im Förderwerk des Wasserwerkes Langenau Mit einer Jahresabgabe von ca. 70 Millionen OBDI8àS[CVSH Kubikmetern Trinkwasser deckt das Wasserwerk Langenau rund 75 Prozent des Bedarfs der Ver- )FSCSFDIUJOHFO / 3JDIUVOH "BMFO4UVUUHBSU )àSCFO )FSNBSJOHFO bandsmitglieder der Landeswasserversorgung. %FUUJOHFO " #VSHCFSH 3( #& . 5& 5 7PSQVNQXFSL 3 #VSHCFSH Ã 8 4POUIFJN / & % /JFEFS TUPU[JOHFO #" 4FU[JOHFO 7PSQVNQXFSL 'BTTVOH /FSFOTUFUUFO 3BNNJOHFO 7PSQVNQXFSL "TTFMmOHFO /JFEFSTUPU[JOHFO 3JDIUVOH 8BTTFSXFSL (ÚQQJOHFO -BOHFOBV 'BTTVOH 4UVUUHBSU 3JFEIBVTFO -BOHFOBV 7PSQVNQXFSL 'BTTVOH 7PSQVNQXFSL 'BTTVOH 'BTTVOH 3 / & 7PSQVNQXFSL : 4DIPUUIPG " # 7PSQVNQXFSL OBDI4UVUUHBSU 'BTTVOH " (àO[CVSH %POBVXBTTFS FOUOBINF -FJQIFJN OBDI6MN -FJQIFJN OBDI,FNQUFO OBDI.àODIFO Zentraler Knotenpunkt - LN das Wasserwerk Langenau
14 Unternehmenspräsentation Wassergewinnung und Wasseraufbereitung Wie wird aus Donauwasser reinstes Trinkwasser? Die Anlagen zur Gewinnung von Trinkwasser aus dem Flusswasser der Donau bestehen im Einzelnen aus einem Rohwasserpumpwerk, welches das Wasser direkt dem Fluss entnimmt, einer Druckleitung vom Pumpwerk zum Wasserwerk Langenau und den Aufbereitungsanlagen im Wasser- werk. In Spitzenzeiten können bis zu 2 300 Liter Donauwasser pro Sekun- de zu Trinkwasser aufbereitet werden. Das Verfahren zur Trinkwassergewinnung aus der Donau wurde in langjährigen Versuchen erforscht und optimiert. Es besteht im Wesentli- Das Rohwasserpumpwerk chen aus den folgenden Verfahrensschritten: bei Leipheim an der Donau 1. Vorreinigung mittels Flockungssedimentation zur Reduzierung von unerwünschten Wasserinhaltsstoffen, wie beispielsweise Trüb- oder Huminstoffen, aber auch Spurenstoffen im Rohwasser 2. Ozonung zur oxidativen Entfernung von organischen und anorgani- schen Substanzen und zur Desinfektion des Wassers 3. Flockungsfiltration über Mehrschichtfilter zur Entfernung der ver- bliebenen Schwebstoffe 4. Aktivkohlefiltration zur Entfernung von organischen Schadstoffen in geringsten Konzentrationen 5. UV-Desinfektion als Sicherheitsbarriere zur Inaktivierung von Mikro- organismen 6. Zugabe von Chlordioxid zum Schutz des Trinkwassers gegenüber mikrobiologischen Einflüssen auf dem Weg zum Kunden Spülwasser- vorratsbecken Flockungssedimentation Kalkwasser- bereitung Donauwasser- Kalk- Filtration Flockungs- milch Flockungs- mittel Flockungshilfsmittel mittel (Fe+++) Ozonung (Fe+++) Reinwasser- Quarzsand Hydro- Filtratbehälter behälter Förderwerk anthrazit Amstetten Ortho- Kontaktschlamm Ozon Aktivkohle phosphat UV- Desin- Osterbuch fektion Donau Chlor- Grundwasser Rohwasser- dioxid förderung Leipheim Spülwasser- absetzbecken Kalkmilch Eindicker Schlammpresse Schlammbehandlung Verfahrensschema der Trinkwasser- aufbereitung aus Donauwasser Da der Standort des Rohwasserpumpwerkes in Bayern liegt, war für die Entnahme von Donauwasser ein Staatsvertrag zwischen Baden-Württem- berg und Bayern erforderlich. In diesem sind alle Einzelheiten zur Wasser- entnahme und zu den Ausgleichsleistungen geregelt. Mit einer Jahres- menge von ca. 35 Millionen Kubikmetern, dies entspricht einer kontinuier- lichen Entnahme von rund 1 100 Litern pro Sekunde, liegt der Anteil von aufbereitetem Donauwasser an der Gesamtabgabe bei ca. 40 Prozent.
15 Karstquellwasser aus dem Egauwasserwerk Erschließung neuer Wasservorkommen Die Landeswasserversorgung war immer schon bestrebt, dem steigen- den Wasserbedarf durch den frühzeitigen Ausbau der Fassungsanlagen zu entsprechen. Die Entwicklung der Wasserabgabe ließ sehr früh den Zeitpunkt erkennen, zu dem das Grundwasservorkommen im Donauried allein den wachsenden Ansprüchen der Abnehmer nicht mehr gerecht werden konnte. Buchmühle am Quellsee des Buchbrunnens im Jahr 1952 Fassungsbauwerk der Buchbrunnenquelle © Marc Steinmetz In weiser Voraussicht hatte die Landeswasserversorgung schon im Jahr 1929 eine große Karstquelle, die Buchbrunnenquelle, im Egautal bei Dischingen auf der östlichen Schwäbischen Alb erworben. Dieser Quell- aufbruch hat auf dem „Härtsfeld“ ein Einzugsgebiet von rund 280 Quadrat- kilometer. Eine Quelle von außergewöhnlichem Charakter Die Schüttung der Buchbrunnenquelle liegt zwischen 600 und 1 400 Litern pro Sekunde und bildet den Hauptzufluss des bei Neresheim entspringenden Flüsschens Egau. Durchmesser: 28 m Auffüllung Egau Der Höhlenkrebs Niphargus enslinii - Anmooriger Boden ein Indikator für die ausgezeichnete Wasserqualität der Quelle Hangschutt Schotter Karstgrundwasseraufstieg Weißjurakalk Geologischer Schnitt durch die Quellfassung des Buchbrunnens
16 Unternehmenspräsentation Wassergewinnung und Wasseraufbereitung Das Schüttungsverhältnis der Buchbrunnenquelle, das Verhältnis von minimalem zu maximalem Abfluss, liegt folglich bei ca. 1 : 2 und ist im Ver- gleich zu dem des Blautopfes bei Blaubeuren von 1 : 70 sehr ausgeglichen. Dies ist für die Nutzung der Quelle zur Trinkwasserversorgung außeror- dentlich günstig. Zum einen ist damit die für eine sichere Trinkwasserver- sorgung erforderliche Mindestentnahmemenge jederzeit gewährleistet. Zum anderen bewegen sich die Qualitätsveränderungen des Karstgrund- wassers als Folge davon in sehr engen Grenzen. Nur nach lang anhaltend starken Niederschlägen und während der Schneeschmelze kommt es zu mineralischen Trübungen des Quellwassers. Das Härtsfeld - Einzugsgebiet der Buchbrunnenquelle Richtung Ellwangen Eger- quelle Wachtel- Aalen brunnen Wald- 580 570 hausen 560 Sieben- Nördlingen Quelle Weißer 550 brunnenquelle Br. Röhrbachmühle N Mittlerer Kocher 540 Neckarraum Stollen Osterbuch 530 Quellfassung Quelle 520 Ederheim Glashütte 550 Scheitel- Elchingen behälter Dorfmerkingen Osterbuch 510 Quellen beim Christgarten 540 500 Großkuchen Neresheim Egau- 490 quelle Legende: Schutzgebiets- 480 grenze (Zone III) Schutzgebiets- Scheitel- grenze (Zone II) behälter Aufhausen 490 470 unterirdisches Einzugsgebiet Dischingen Heidenheim 460 Albtrauf Gallengehren- Karstgrundwasser- 50 490 550 quelle gleichen (4.12.1995) 0 Egau- wasserwerk Buchbrunnen- quelle Datten- Grundwasser- fliessrichtung von hausen Langenau 0 1 2 3 4 km Bau und Betrieb des Egauwasserwerkes Nach umfangreichen Erkundungsmaßnahmen beschloss die Landes- wasserversorgung im Jahr 1952, die Buchbrunnenquelle für die öffentliche Trinkwasserversorgung zu nutzen. Auf der Grundlage eines Staatsvertra- ges zwischen Baden-Württemberg und Bayern wurde das Entnahmerecht abhängig von der Egauwasserführung mit bis zu 800 Litern pro Sekunde festgelegt. Das Egauwasserwerk ging nach einer Bauzeit von vier Jahren im Jahr 1957 in Betrieb. Biber besiedeln die Egau beim Wasserwerk © Gerhard Schwab Das Egauwasserwerk bei Dischingen
17 Trinkwasser- Rohwasser-Verteilrinne aufbereitung Buchbrunnenquelle Rohwasser- pumpwerk Egau Ozonkontakt- Ozonkontakt- kammer 1 kammer 2 Messgerinne Ozonerzeugung Rohwasser Verteilrinne 1 Zweischicht- Zweischicht- Sauerstoff- Filter 1 und 3 Flockungs- Flockungs- Filter 2 und 4 versorgung mittel mittel (Fe+++) (Fe+++) Verteilrinne 2 Aktivkohlefilter Aktivkohlefilter 1 und 3 2 und 4 Auslaufbauwerk Reinwasser- Förder- behälter werk Mess- gerinne Reinwasser Trinkwasser Phosphat Chlordioxid Filterspülwasser Spülwasserbehandlung Spülwasser- absetzbecken Ultrafiltrationsanlage Schlammpresse zu enthärtendes Wasser Filtrat Entcarbonisierung enthärtetes Wasser Dünnschlamm- Calciumoxid enthärtetes Wasser speicherung Kalkwasserbereitung Entcarbonisierung Kalkschlamm- Flockungs- vermahlung Flockungs- hilfsmittel hilfsmittel Entwässerung Calciumcarbonat- (Zentrifuge) schlamm Verladung Kalkmilch- bereitung Slurry- speicherung Verfahrensschema zur Trinkwasser- Mit dem Bau der Bundesautobahn A7 durch das Wasserschutzgebiet aufbereitung im Egauwasserwerk der Buchbrunnenquelle mussten in den Jahren von 1982 bis 1984 die Auf- bereitungsanlagen zur vorbeugenden Sicherung der Trinkwasserqualität erweitert werden. Die vorhandene Sandfiltration wurde durch eine leistungsfähigere Flockungsfiltration über Zweischicht-Sandfilter mit vor- geschalteter Oxidationsstufe mittels Ozon ersetzt. Nachgeschaltet erfolgt eine Aktivkohlefiltration und aus Sicherheitsgründen eine Desinfektion des Trinkwassers. Um den Kunden der Landeswasserversorgung weicheres Trinkwasser anbieten zu können, wurde nach den positiven Erfahrungen im Wasser- werk Langenau auch im Egauwasserwerk in den Jahren von 1993 bis 1995 eine Entcarbonisierungsanlage gebaut. Diese hat die Aufgabe, das wegen der natürlichen Gegebenheiten mit 18,5°dH harte Karstquellwasser auf Ozonung des Rohwassers 13,0°dH zu enthärten. Der beim Entcarbonisierungsprozess anfallende hochreine Kalk wird als wertvoller Rohstoff an die Papierindustrie ver- kauft. Durch eine verfahrenstechnische Umstellung werden zukünftig Kalkpellets erzeugt. Sie können an Unternehmen der Glas-, Papier- oder Chemieindustrie verkauft werden. Entcarbonisierungsanlage im Egauwasserwerk
18 Unternehmenspräsentation Wassergewinnung und Wasseraufbereitung Das Wasserwerk Burgberg Erhöhung der Versorgungssicherheit Bereits um das Jahr 1959 wurde deutlich, dass der rasant ansteigende Wasserbedarf in dem sich ausweitenden Versorgungsgebiet der Landes- wasserversorgung trotz der vorhandenen Wassergewinnungsanlagen im Donauried und im Egautal auf Dauer nicht sicher gedeckt werden konnte. Besonders in Zeiten mit hohem Wasserverbrauch, wie in den heißen Sommermonaten, zeichneten sich vor allem im Nordosten von Baden- Württemberg Engpässe ab. Weitergehende Grundwassererkundungsmaß- nahmen in Form von Pegel- und Brunnenbohrungen und in Form von Pumpversuchen wurden daher erforderlich. Das Wasserwerk Burgberg Die Erkundungen ergaben im Hürbetal bei Giengen-Burgberg ein ergiebiges und für die Trinkwasserversorgung bestens geeignetes Grund- wasservorkommen. In den Jahren von 1964 bis 1966 wurde das Wasser- werk Burgberg gebaut. Brunnenkopf eines Tiefbrunnens
19 Grundwasser aus der Tiefe Aus zwei rund 40 m tiefen Brunnen werden seit dem Jahr 1967 kon- stant 300 Liter pro Sekunde Karstgrundwasser entnommen und in das Leitungsnetz eingespeist. Seit 1993 besteht die Möglichkeit, das Grund- wasser aus Burgberg im Falle von Verunreinigungen in das Wasserwerk nach Langenau zu leiten, um es dort aufzubereiten. Nach umfangreichen hydrogeologischen Untersuchungen besteht für die Landeswasserversor- gung seit dem Jahr 1990 die Möglichkeit, in Spitzenbedarfszeiten aus den insgesamt drei Brunnen des Wasserwerkes bis zu 500 Liter pro Sekunde Karstgrundwasser zu gewinnen. 455.50 Beobachtungs- rohre 452.56 Hangschutt Aufsatzrohr 449.34 Gegenfilter Ø 500 mm Steine und Lehm aus Pumpsteig- verwittertem Weissjura-Kalk rohre DN 250 Schlitzbrücken- Filterkies Filterrohr Ø 500 mm 437.24 432.91 Massenkalk, Wasser- 431.80 schwach klüftig Zwischenrohr eintritt in Ø 500 mm die Tauch- 430.94 pumpe 430.00 Massenkalk, teils mit offenen Klüften und lehmgefüllten Spalten Schlitzbrücken- Filterrohr 424.64 Ø 500 mm Massenkalk, wie oben nur 39.50 schwach klüftig Sumpfrohr 500 mm 418.81 Kiesschüttung 416.00 Wasserwerk Burgberg - Fassungsbrunnen Unterwasseraufnahme einer Karstbohrung
20 Unternehmenspräsentation Wassergewinnung und Wasseraufbereitung Entcarbonisierung von Grundwasser Mineralstoffe – natürliche Bestandteile des Grundwassers %PMJOF Die von der Landeswasserversorgung genutzten Grund- und Quellwas- ,MVGU servorkommen werden aus dem verkarsteten Weißen Jura der Schwäbi- (SVOEXBTTFS schen Alb gespeist. Aufgrund der langen Aufenthaltszeit des Wassers im IPSJ[POU Untergrund nimmt das versickernde Niederschlagswasser auf seinem Weg viele Mineralstoffe, insbesondere Kalk, auf. Man bezeichnet es als „hartes“ Grundwasser. Verkarstung im Jura Ist ein Grundwasservorkommen mineralstoffreich, so zeichnet es sich der Schwäbischen Alb durch einen feinen Geschmack aus. Das im Donauried geförderte Grund- wasser weist natürlicherweise eine Gesamthärte von durchschnittlich 22 Grad deutscher Härte und Spitzenwerte von bis zu 28 Grad deutscher Härte auf, die Werte im Egauwasserwerk liegen im Durchschnitt bei 18,5 Grad deutscher Härte. Kalkfelsen im Eselsburger Tal bei Herbrechtingen Reduzierung der Wasserhärte Ein großer Teil des abgegebenen Trinkwassers wird nicht als Lebensmit- tel, sondern als Brauchwasser für die verschiedensten Zwecke verwendet. Dabei spielt die Wasserhärte bei der Erwärmung des Wassers wegen der zumeist unerwünschten Ablagerungsprozesse oder bei der Dosierung von Waschmitteln eine große Rolle. Entstehung der Wasserhärte H2O + CO2 + CaCO3 Ca(HCO3)2 Niederschlag/ Kohlendioxid Kalkstein, Calciumhydrogen- Regen aus der Luft Dolomit o. ä. (fest) carbonat = Carbonathärte Reduzierung der Wasserhärte CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Kohlendioxid Calciumhy- Calciumcarbonat Wasser aus der Luft droxid in Form (Ausfallprodukt) von Kalkmilch Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2H2O im Wasser gelöstes Calciumhy- Calciumcarbonat Wasser Entcarbonisierung - ein sanftes Calciumhydrogen- droxid in Form (Ausfallprodukt) Verfahren zur Reduzierung der carbonat von Kalkmilch Wasserhärte
21 Dieses Nutzerverhalten und die wirtschaftlichen und ökologischen Vor- Bereich Kennzeichnung Grad deutscher teile einer zentralen Trinkwasserenthärtung gegenüber den vielen kleinen Calciumcarbonat pro Liter (mmol) Härte (°dH) privaten Enthärtungsanlagen haben zu dem Entschluss geführt, sowohl im Wasserwerk Langenau als auch im Egauwasserwerk eine zentrale Entcar- bonisierungsanlage zu bauen. Die Anlagen wurden in Langenau im Jahr weich weniger als 1,5 kleiner 8,4 1989 und im Egauwasserwerk im Jahr 1995 in Betrieb genommen. mittel 1,5 bis 2,5 8,4 bis 14 Verfahren zur Entcarbonisierung – sanft, ökologisch und kostengünstig Das von der Landeswasserversorgung entwickelte Verfahren zur Trink- hart mehr als 2,5 größer 14 wasserenthärtung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Teil des härtebil- Härtestufen des Trinkwassers denden Kalkes Ca(HCO3)2 durch die Zugabe von gelöschtem Kalk Ca(OH)2 ausgeflockt, abgesetzt und dann entfernt wird. Damit ist gewährleistet, dass die durch den Kalk bedingte Wasserhärte (Carbonathärte) reduziert wird, die natürliche Zusammensetzung der vielen anderen Wasserinhalts- stoffe jedoch nicht beeinflusst wird. Dank der beiden Anlagen ist es möglich, das im Donauried entnomme- ne Grundwasser um 8,5 Grad deutscher Härte und das im Egauwasserwerk entnommene Quellwasser um 5 Grad deutscher Härte zu enthärten und als Trinkwasser mit jeweils 13,0 Grad deutscher Härte an die Kunden abzu- geben. Dadurch ist es möglich, im gesamten Versorgungsgebiet Trinkwas- ser im mittleren Härtebereich bereitzustellen. Gewinnung von hochreinem Bei der Grundwasserenthärtung fallen täglich ca. 55 Tonnen Kalk an. Kalk-Schlamm Der gewonnene Kalk ist hochrein. Er wird zum überwiegenden Teil als wertvoller Rohstoff an die Papierindustrie verkauft. Der Verkaufserlös deckt in etwa die Betriebskosten. Die Landeswasserversorgung arbeitet derzeit an einer verfahrenstech- nischen Umstellung, sodass zukünftig Kalkpellets erzeugt und verkauft werden. Kalkpellets können in verschiedenen Industriezweigen, wie der Glas-, Papier- oder Chemieindustrie, verwendet werden. Entcarbonisierungsverfahren mit Schnellentcarbonisierung im Wasserwerk Langenau Spülwasser- vorratsbecken Physikalische Entsäuerung Zulauf hartes Grundwasser CO2 Zulauf hartes Luftabsaugung Grundwasser Ventilatoren Luft zufuhr Filter Schnellentcarbonisierung Flockungs- Grundwasser- mittel (Fe+++) Profilbahn- Ablauf weiches Filtration belüfter Grundwasser Reinwasser- Hydroanthrazit behälter Förderwerk Quarzsand Amstetten Ortho- phosphat Aktivkohle Grundwasser- Osterbuch entnahme Chlordioxid Desinfektion Zulauf aufbereitetes entcarbonisiertes Grundwasser Pellet- Donauwasser Löschwasser speicherung Spülwasser- absetzbecken Kalksilo Silos Filter Sichter hochreines Förderschnecke Kalkwasser Kontaktschlamm abgetrennte Ladestation Lagerung und Löschung des Stoffe Dosierung von Calciumoxids zu Calciumoxid Calciumhydroxid Kugelmühle Pulververladung Kalkmilchbereitung Kalkwasserbereitung Pulverspeicherung
22 Unternehmenspräsentation Wasserverteilung und Wasserabgabe Fernleitungsnetz und Wasserbehälter Das Leitungsnetz – Rückgrat einer Wasserversorgung Die Verbandsmitglieder der Landeswasserversorgung werden über ein rund 775 Kilometer langes Leitungsnetz mit Trinkwasser versorgt. Das Fern- leitungsnetz gliedert sich in vier Hauptleitungen, die einen Durchmesser von bis zu 1,50 Meter aufweisen und in zahlreiche Zubringerleitungen, welche einen Durchmesser von bis zu 0,70 Meter haben. Das Leitungsnetz ermöglicht eine maximale Förderleistung von rund 5 200 Litern pro Sekunde bzw. von ca. 450 000 Kubikmetern pro Tag. Fernleitungsnetz der Landeswasserversorgung Ellwangen Ludwigsburg Aalen BH Schön- Schwäbisch SBH Osterbuch bühl Gmünd Stuttgart BH Breech BH Rotenberg BH Thomas- hardt Göppingen BH Rechberg Esslingen Heidenheim SBH Aufhausen BH Probst BH Egart BH Schopflen- Egau-Wasserwerk Kirchheim berg Geislingen BH Hahnweide BH Boller Wittislingen BH Nonnenbrunnen Sattel BH SBH Amstetten Wolf- WW VPW Burgberg scherre Mühl- BH Brucken LW-Leitung hausen Gundelfingen Fremdleitung BH Asch BH Langenau VPW Niederstotzingen WW Wasserwerk Horn WW Langenau VPW Vorpumpwerk SBH Heuberg VPW Schotthof RWP Rohwasserpumpwerk BH/SBH Behälter/Scheitelbehälter Stromgewinnungsanlage Blaubeuren RWP Leipheim Landesgrenze Ulm 0 5 10 15 km Die Wasserbehälter – Speicherraum für die Deckung von Bedarfsspitzen Ein wichtiger Bestandteil des Fernleitungsnetzes sind die 33 Wasser- behälter mit einem Speichervolumen von ca. 400 000 Kubikmetern. Sie dienen in erster Linie der Versorgungs- und Betriebssicherheit, da sie Ab- gabeschwankungen ausgleichen, einen wirtschaftlichen Anlagenbetrieb ermöglichen und damit die Leistungsfähigkeit der Trinkwasserversorgung im Gebiet der Landeswasserversorgung steigern. Trinkwasserbehälter - Speicherraum für das kostbare Nass
23 Trinkwasserzulauf im Scheitelbehälter Amstetten Der Leitungsbetrieb im Kirchheimer Raum Zur Gewährleistung einer sicheren Trinkwasserversorgung war in der Region südöstlich von Kirchheim/Teck im Jahr 1955 der „Zweckverband Blau-Lauter-Gruppe“ gegründet worden. Der Zweckverband versorgte seine Mitglieder aus drei Tiefbrunnen bei Blaubeuren. Die „Blau-Lauter- Gruppe“ fusionierte am 1. Januar 1994 mit der Landeswasserversorgung. Nachdem die Landeswasserversorgung im Oktober 2008 die neue Zu- bringerleitung „Laichinger Alb“ in Betrieb genommen hat, erhalten die Verbandsmitglieder auch in dieser Region das weichere Trinkwasser aus dem Wasserwerk Langenau. Das LW-Versorgungsgebiet erstreckt sich im Südwesten bis nach Neuffen. © Landesmedienzentrum Stuttgart
24 Unternehmenspräsentation Wasserverteilung und Wasserabgabe Optimierung des Energieeinsatzes Die Wasserförderung aus den Gewinnungsanlagen zu den Scheitelbe- hältern und die Trinkwasseraufbereitung in den Wasserwerken erfordern einen Energieeinsatz von rund 64 Millionen Kilowattstunden jährlich. Aus Gründen des Umweltschutzes und der Kostenersparnis wird der LW-Anla- genbetrieb fortlaufend optimiert. Die in den Fallleitungsabschnitten überschüssige potenzielle Energie des Trinkwassers wird durch eine Reihe von Stromgewinnungsanlagen, das heißt größeren und kleineren Turbinen, in elektrische Energie umge- wandelt und in LW-Anlagen genutzt oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Ungefähr ein Drittel der in den Pumpen der Wasserwerke eingesetzten Energie kann auf diesem Weg zurückgewonnen werden. Groß- und Kleinturbinen im Behälter Schönbühl - ein Teil der Förderenergie wird zurückgewonnen Neue Wege für eine effiziente Energieversorgung Steigende Energiepreise und reduzierte Erlöse beim Verkauf von Strom, der durch 39 Trinkwasserturbinen im Leitungsnetz selbst erzeugt wird, haben bei der Landeswasserversorgung zu der Entscheidung ge- führt, die drei großen Stromgewinnungsanlagen bei Weinstadt, Börtlin- gen und Geislingen durch ein knapp 80 Kilometer langes 30kV-Energie- kabel mit den Förderpumpen im Wasserwerk Langenau zu verbinden. Rund 8,3 Millionen Kilowattstunden Strom werden ab Herbst 2015 jähr- lich Richtung Langenau fließen. Mit der Verlegung eines Energiekabels von der Stromgewinnungsanlage Aufhausen bei Heidenheim zum Egau- wasserwerk bei Dischingen wurde bereits vor zehn Jahren ein vergleichba- res Projekt in einem etwas kleineren Maßstab erfolgreich verwirklicht. Mit einem seit dem Jahr 2012 regelmäßig durchgeführten Zertifizie- rungsaudit wird der Nachweis erbracht, dass die Landeswasserversorgung Mit dem Energietransportkabel kann mit Erfolg ein Energiemanagementsystem nach DIN EN ISO 50001 anwen- der selbst erzeugte Strom in den Wasserwerken der LW genutzt det. Das eingeführte System verfolgt das Ziel, in allen Prozessen energie- werden. effizient und somit umweltfreundlich und wirtschaftlich zu handeln.
25 Der Anlagenbetrieb – drei Stufen führen zum Ziel Aufgrund der geografischen Randbedingungen ist der Anlagenbetrieb der Landeswasserversorgung in drei Stufen gegliedert. Stufe 1: Wassergewinnungsbetrieb, bestehend aus der Wasserentnah- me und der Trinkwasseraufbereitung in den Wasserwerken. Stufe 2: Druckleitungsbetrieb zwischen den Wasserwerken und den Hochbehältern auf dem Scheitelpunkt der Schwäbischen Alb, also zwischen dem Wasserwerk Langenau und den Scheitelbe- hältern Amstetten, Osterbuch und Heuberg und zwischen dem Egauwasserwerk und dem Scheitelbehälter Osterbuch. Stufe 3: Fallleitungsbetrieb von den drei Scheitelbehältern bis hin zu den Endpunkten des Netzes. Hier erfolgt die Übergabe des Trinkwassers in die Wasserbehälter der Verbandsmitglieder. Druckleitungs- Der dreistufige Anlagenbetrieb Wassergewinnungsbetrieb betrieb Fallleitungsbetrieb müNN Energielinie 550 Scheitelbehälter Energielinie wenn keine Zwischen- behälter angeordnet sind Druck- zurückgewinnbare Energiehöhe leitung Zwischenbehälter 500 Energielinie mit Wasser- Vorlage- Förder- Zwischenbehälter aufbereitung behälter werk Fallleitung Zwischenbehälter Fassungs- Stromgewinnungs- brunnen Vorpumpwerk anlage 450 Endbehälter zum Abnehmer Die Brunnen im Donauried sind Teil der ersten Stufe im Anlagenbetrieb.
26 Unternehmenspräsentation Wasserverteilung und Wasserabgabe Automatisierung und Fernsteuerung des Betriebes Die ersten Betriebsjahre – geprägt von manueller Arbeit Zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Anlagen der Landeswasser- versorgung im Jahr 1917 bestand die elektrotechnische Ausrüstung nur aus den elektrisch betriebenen Pumpen im Wasserwerk Niederstotzingen. Im Jahr 1936 konnte zum ersten Mal eine Fassungsanlage ferngesteuert bedient werden. Seit dieser Zeit war man kontinuierlich bestrebt, den Anlagenbetrieb mit Hilfe von Fernüberwachungs- und Fernsprecheinrich- tungen und durch den Einsatz von Fernmeldekabeln und elektrischen Mess- und Steuereinrichtungen zu erleichtern. Das Förderwerk Niederstotzingen im Jahr 1917 Inbetriebnahme einer zentralen Anlagensteuerung Im Jahr 1984 nahm das erste zentrale Leitsystem im Wasserwerk Lange- nau seinen Betrieb auf. Jetzt war es möglich, von der Zentralwarte aus die Wassergewinnung, die Wasseraufbereitung, die Wasserförderung und die Wasserverteilung zu überwachen und fernzusteuern. Heute kann der gesamte Anlagenbetrieb von nur zwei verantwort- lichen Mitarbeitern in der Zentralwarte überwacht und gesteuert werden. Durch den Einsatz von automatischen Systemen, die selbstständig Regel-, Steuerungs- und Überwachungsaufgaben übernehmen, konnte das Betriebspersonal spürbar entlastet werden. Fernüberwachung der Betriebsanlagen durch das Leitsystem
27 Vollautomatisierung des Betriebsgeschehens Mit der fortlaufend modernisierten Zentralsteuerung sind heute alle Anlagen im Leitungsnetz der Landeswasserversorgung, von den Gewin- nungsanlagen bis zu den Endbehältern, automatisiert. Die eingesetzten Automatisierungsgeräte steuern, regeln und überwachen die Prozesse in den Anlagen und übertragen permanent ca. 3 500 Messwerte und die Betriebszustände von rund 5 000 Pumpen, Verschlussorganen und Ein- richtungen des gesamten Trinkwassergewinnungs-, Aufbereitungs- und Verteilungsbetriebes an die Zentralwarte im Wasserwerk Langenau sowie an die fünf im Versorgungsnetz verteilten Bereichswarten. Dieses hochkomplexe Steuerungssystem mit seinen nahezu 300 Auto- matisierungsgeräten gehört zu den größten und modernsten Leitsyste- men deutscher Wasserversorgungsunternehmen.
28 Unternehmenspräsentation Wasserverteilung und Wasserabgabe Versorgungsgebiet und Wasserabgabe Trinkwasser für Baden-Württemberg Leitungsnetz Bayern Das Versorgungsgebiet der Landes- der LW Hessen Tauber- N wasserversorgung erstreckt sich über weite bischofsheim Versorgungs- bereich der LW Bad Mergentheim Bereiche im nordöstlichen Landesteil von Heidel- Baden-Württemberg und über Teile von berg Bayern. In diesem Gebiet werden ca. drei Rheinland-Pfalz Millionen Einwohner in rund 250 Städten Heilbronn Karlsruhe Schwäb. Hall Crailsheim und Gemeinden mit Trinkwasser versorgt. Große Teile des Nordostens von Baden- BH Württemberg erhalten Trinkwasser der Frankreich Pforzheim Schönbühl Stuttgart Aalen SBH Osterbuch Landeswasserversorgung durch den Baden- Baden SBH Aufhausen „Zweckverband Wasserversorgung Nord- Egau- SBH Amstetten Wasserwerk VPW Burgberg ostwürttemberg“. Die an das Fernleitungs- Freuden- Tübingen VPW Niederstotzingen netz angeschlossenen Städte, Gemeinden Offen- stadt burg Reutlingen Ulm WW Langenau und Wasserversorgungsunternehmen RWP Leipheim verteilen das Wasser nach der Übernahme Bayern im Hochbehälter in ihren Ortsnetzen an Rottweil die einzelnen Haushalte weiter. Abhängig Biberach von den wasserwirtschaftlichen Gegeben- Freiburg heiten der Verbandsmitglieder findet die Ravensburg Trinkwasserversorgung durch die Landes- Singen wasserversorgung in der jeweiligen Region Lörrach Friedrichshafen vollständig oder in Ergänzung zum eigenen Konstanz Wasser anteilig statt. Durchschnittlich liegt der Versorgungsanteil der Fernwasserver- Schweiz Österreich sorgung im Verbandsgebiet bei rund 70 0 20 40 60 km Prozent. Das Versorgungsgebiet der Landeswasserversorgung Entwicklung der Wasserabgabe Die jährliche Wasserabgabe hat sich von rund 12 Millionen Kubikme- tern im Jahr 1917 auf ca. 90 Millionen Kubikmeter im Jahr 2014 erhöht. Seit 1980 ist die Wasserabgabe weitgehend konstant geblieben. Es ist jedoch damit zu rechnen, dass in bedarfsreichen Jahren die Wasserabgabe 100 Millionen Kubikmeter und mehr erreichen kann. Die Verteilung der Bereitstellung auf die einzelnen Wasserge- winnungsanlagen ist in der Grafik ablesbar. Millionen m³/Jahr Da die Landeswasserversorgung ihr 110 Trinkwasser aus verschiedenen, räumlich 100 weit voneinander entfernt liegenden 90 Anlagen und vier voneinander unabhängi- 80 aufbereitetes gen Ressourcen gewinnt und dieses Wasser 70 Donauwasser über vier Hauptleitungen den Abnehmern 60 zugeleitet wird, ist im gesamten Verbands- Grundwasser 50 Burgberg gebiet dauerhaft eine hohe Versorgungs- 40 Quellwasser Egauwasserwerk sicherheit gewährleistet. 30 20 Grundwasser 10 Donauried Entwicklung der Wasserabgabe der LW von 1917 bis 2014 und die Wasser- Wasserbezug 0 abgabe aus den einzelnen Gewinnungs- 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 anlagen im Jahr 2014
Aus Grundwasser wird Trinkwasser 29 Grundwassererkundung und Grundwasserüberwachung Aufgaben und Ziele Rund 65 Prozent des von der Landeswasserversorgung gelieferten Trinkwassers entstammt den Grundwasservorkommen der Schwäbischen Alb. Daraus ist die Bedeutung einer umfassenden Erkundung und Über- wachung dieser Ressource abzulesen. Das Hauptaugenmerk der Grund- wassererkundung und -überwachung ruht auf der Bestimmung des Grund- wasserdargebotes, also der Menge, und der Grundwasserqualität. Ziel aller Untersuchungen ist der vorbeugende Grundwasserschutz zur Sicher- stellung einer nachhaltigen Nutzung auf einem hohen Qualitätsniveau. Eine wichtige Voraussetzung für die Bearbeitung der häufig sehr komplexen Fragestellungen im Zusammenhang mit der Wassergewinnung ist die Erfassung verschiedenster Messdaten. Aus diesem Grund betreibt die Landeswasserversorgung seit dem Jahr 1912 ein sehr umfangreiches hydrologisches Messnetz. Erste Messdaten der hydrogeologischen Erkun- dungen im Donauried liegen bereits aus dem Jahr 1900 vor. Regelmäßig wird die Grundwasser- qualität beprobt. Auch aus den Oberflächengewässern im Gewinnungsgebiet entnimmt die LW Proben. List und Tücke der Grundwasser- überwachung im Donauried
30 Unternehmenspräsentation Aus Grundwasser wird Trinkwasser Klimastation auf dem Gelände des Wasserwerks Langenau Das Messnetz – der Natur den Puls gefühlt Die Landeswasserversorgung betreibt ein Messnetz mit rund 800 Mess- stellen. Dazu zählen Grundwassermessstellen und Abflussmessstellen zur Registrierung des Oberflächenabflusses in Gräben, Bächen oder Flüssen in den Wassergewinnungsgebieten der LW. Insbesondere zur Erfassung des Niederschlagsgeschehens betreibt die Landeswasserversorgung drei Wetterstationen. Zehn Lysimeteranlagen im Donauried dienen der Bestim- mung der Grundwasserneubildungsrate und der Sickerwasserqualität. Durch den Einsatz moderner, EDV-gestützter Modellierungsverfahren hat sich der Messaufwand in den letzten Jahren stark reduziert. mm/Monat 200 160 Niederschlag 120 80 40 0 40 80 Sickerung 120 160 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Grundwasserstand in (m+NN) 465 464 463 462 Niederschlag und Sickerung am Lysimeter 1 im Donauried sowie 461 Karstgrundwasserstand am Pegel 460 Langenau-Simontal 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
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