Zweckverband Wasserversorgung Mittelhardt Teilenthärtungsanlagen WW Blankenloch und WW Friedrichstal - Bürgerinformations-veranstaltungen am ...
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Zweckverband Wasserversorgung
Mittelhardt
Teilenthärtungsanlagen
WW Blankenloch und WW
Friedrichstal
Bürgerinformations-
veranstaltungen
am 19./27.3.2019
H2U aqua.plan.Ing-GmbH
Pascalstr. 10
47506 Neukirchen-Vluyn
Dr. Frank Urban
1
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2
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3
1. WW Blankenloch
2. WW Friedrichstal
3. Kosten
• Investition
• Betrieb einer Umkehrosmose-Anlage
Inhalt
4
4 Brunnen
575'000 m³/a 115 m³/h
Belüftung
neu
Grobschema
75 m³/h 40 m³/h
zukünftige 375'000 m³/a 200'000 m³/a
Aufbereitung Konzentrat in Pfinz-
38 m³/h 38 m³/h
Entlastungsk anal
15 m³/h
Umkehrosmose Umkehrosmose
75'000 m³/a
60 m³/h 60.0%
300'000 m³/a
100 m³/h
500'000 m³/a
phys. Entsäuerung
TW-Speicher
(2 * 1.000
m³)
2 starre Netzpumpen
500'000 m³/a (60 m³/h, 60 mWS und
60-102 m³/h, 63-36 mWS)
Versorgungsnetz 423'000 m³/a (verkaufte TW-Menge)
WW Blankenloch 5
Umkehrosmose
nicht enthärtet
Rohwasser entsäuert Trinkwasser
enthärtet
K
o
n
z
e
n
tr
a
t
Verfahrensablauf
Umkehrosmose 6
Neuanlage setzt sich zusammen aus
• 2 x UO, jeweils bestehend aus:
einer Feedpumpe,
einer Dosierstelle Antiscalant,
zwei Vorfiltern und
einem UO-Block (insgesamt 10 Druckrohre mit insgesamt
40 Membranmodulen)
• 1 Flachbettbelüfter zur Entsäuerung sowie
• 1 Antiscalant-Lagerstation
WW Blankenloch
techn. Ausführung 7
• Die Aufnahme der neuen Teilenthärtungsanlage WW
Blankenloch erfolgt im Bestand:
UO-Anlage im Werksgebäude
Entsäuerungsanlage im Gebäude des Reinwasserbehälters
• Durch diese Anordnung
sind weder zusätzliche
Pumpvorlage noch
Pumpwerk erforderlich
• Eine Aufstellung der
Entsäuerungsanlage
im Werksgebäude ist
räumlich nicht möglich.
WW Blankenloch
Bauteil 8
Elektrotechnische Maßnahmen:
• Auslagern + Erneuern der MS Mittelspannung
(Schaltanlage & Trafo) in eine separate Betonstation Warum?
• Errichtung einer neuen HV Hauptverteilung
Warum?
• neue UV Unterverteilung „Reinwasserbehälter“
• Zentralisierung der neuen HV Hauptverteilung und der
Steuerung der UO-Anlage in einem el. Betriebsraum
(derzeitiger Mittelspannungsraum)
• Anpassen der bestehenden UV Unterverteilungen
• Erweiterung PLS Leitsystem um die UO-Anlage
WW Blankenloch
Elektrotechnik 9
• Auslagerung der MS erf. weil:
dies die optimale brandschutz-technische Lösung ist
der vorh. Raum baulich nicht die Normung erfüllt
keine Redundanz bei den Trafos besteht
für die Steuerung der UO-Anlage im Bestand kein
ausreichender Raum vorhanden ist
• Erneuerung der Mittelspannungsanlage erf. weil:
diese generell
erneuerungsbedürftig ist
(Bj. ca. 60‘er Jahre,
Riss im MS-Isolator)
WW Blankenloch
Elektrotechnik 10• Erneuerung der Mittelspannungsanlage erf. weil:
die Trennwände wahrscheinlich
asbesthaltig sind
kein Personenschutz bei Schalt-
handlungen vorh. ist (offene Bauweise)
WW Blankenloch
Elektrotechnik 11• Erneuerung Trafo erf. weil:
dieser wahrscheinlich PCB haltig ist (Bj. 1966)
Trafoanschlüsse nicht belastungsfrei
WW Blankenloch zurück
Elektrotechnik 12• Neue Hauptverteilung erf. weil:
die vorh. Hauptverteilung auf Grund neuer Normung nicht
erweitert werden kann
(VDE 0660-600 Schaltgerätekombination).
die vorh. Verteilung nicht geeignet ist für den Anschluss von
2 Trafo‘s
• Erneuerung Unterverteilung Reinwasserbehälter erf. weil:
die Nennleistung der vorh. Unterverteilung durch die
Entsäuerungsanlage erhöht wird und eine Nachrüstung
nicht möglich ist
die Unterverteilung die aktuelle Normung nicht erfüllt
(VDE 0660-600, VDE 0100)
WW Blankenloch
Elektrotechnik 13WW Blankenloch Lageplan 14
WW Blankenloch Aufstellung UO-Anlage 15
WW Blankenloch Aufstellung Entsäuerung 16
1. WW Blankenloch
2. WW Friedrichstal
3. Kosten
• Investition
• Betrieb UO-Anlage
Inhalt
17Luftbild heutiges Wasserwerk WW Friedrichstal 18
7 Brunnen
912.000 m³/a 171 m³/h
Belüftung
Erneuerung
Filtermaterial
Grobschema ggf. Erneuerung
Spülwasserpumpe
zukünftige (neu: 350 m³/h)
Reserveplatz Einschichtfiltration Einschichtfiltration Einschichtfiltration
Aufbereitung neu
560.000 m³/a 352.000 m³/a
105 m³/h 66 m³/h
Konzentrat in Pfinz-Heglach 44%
(Länge ca. 890 m)
21 m³/h Umkehrosmose Umkehrosmose
80%
112.000 m³/a
448.000 m³/a
84 m³/h 56,0%
800.000 m³/a
150 m³/h
phys. Entsäuerung
Zwischen-
speicher
(2*105 m³)
4 starre Netzpumpen 800.000 m³/a
(je:75 m³/h, 67 mWS)
WW Friedrichstal Versorgungsnetz
677.000 m³/a (verkaufte TW-Menge)
19Neuanlage setzt sich zusammen aus
• 2 x UO, bestehend aus:
einer Feedpumpe,
einer Dosierstelle Antiscalant,
zwei Vorfiltern und
einem UO-Block
(insgesamt 14 Druckrohre und 56 Membranmodule)
• 1 Flachbettbelüfter zur Entsäuerung sowie
• 1 Antiscalant-Lagerstation
WW Friedrichstal
techn. Ausführung 20Die Aufnahme der neuen Teilenthärtungsanlage erfolgt in
einem neuen Gebäude:
• Für die Aufstellung der UO-Blöcke am Platz des
(ungenutzten) vierten Filters ist nicht möglich.
• Ein eigener Raum für die benötigten Chemikalien kann nicht
errichtet werden.
• Die Aufstellung eines Rieslers (vertikale Bauart) zur
Entsäuerung des enthärteten Wassers an Stelle des
vorhandenen Oxydators würde ein zusätzliches Pumpwerk
erfordern.
• Die Aufstellung der benötigten elektrotechnischen
Ausrüstung ist nicht möglich.
WW Friedrichstal
Bauteil 21Elektrotechnische Maßnahmen:
• Verlagern und Erneuern der MS Mittelspannung
(Schaltanlage + Trafo) in das neue Gebäude Warum?
(derzeit in der Turmstation, Entfernung ca. 130m)
• Errichtung einer neuen HV Hauptverteilung Warum?
• Zentralisierung der neuen HV Hauptverteilung und der
Steuerung der UO-Anlage in einem el. Betriebsraum im neuen
Gebäude
• Anpassung der bestehenden UV Unterverteilungen
• Erweitern PLS Leitsystem um die UO-Anlage
• Unterbringen des PLS in sep. Raum im neuen Gebäude
(wg. IT Sicherheit)
WW Friedrichstal
Elektrotechnik 22• Verlagerung der Mittelspannung erf. weil:
durch die Aufstellung der Trafos und der neuen MS-Anlage
im Neubau die NS-Verkabelung reduziert werden kann
der vorh. Querschnitt der NS-Verkabelung zwischen Trafo
und WW zu gering ist und diese sowieso ausgetauscht
werden müsste
der vorh. Raum (Turmstation) baulich nicht die Normung
erfüllt
keine Redundanz bei den Trafos besteht
WW Friedrichstal
Elektrotechnik 23• Errichtung einer MS-Anlage erf. weil:
der Trafo derzeit nur mit einem Sicherungs-
element abgesichert ist
die derzeitige Anlage sich in der 1. Etage der Turmstation
befindet, Zugang nur durch eine „Klappe“ mit Leiter
kein Personenschutz bei Schalthandlungen vorh. ist (offene
Bauweise)
das Auswechseln der Sicherungen oberhalb des Trafos
erfolgen muss
WW Friedrichstal
Elektrotechnik 24• Erneuerung Trafo erf. weil:
dieser wahrscheinlich PCB haltig ist (Bj. 1976)
Trafoanschlüsse nicht belastungsfrei
WW Friedrichstal zurück
Elektrotechnik 25• Neue Hauptverteilung erf. weil:
die vorh. Hauptverteilung auf Grund neuer Normung nicht
erweitert werden kann
(VDE 0660-600 Schaltgerätekombination).
die vorh. Verteilung nicht geeignet ist für den Anschluss von
2 Trafo‘s
WW Friedrichstal zurück
Elektrotechnik 26WW Friedrichstal Lageplan 27
WW Friedrichstal Aufstellung EG 28
WW Friedrichstal Aufstellung OG 29
WW Friedrichstal Aufstellung Schnitt 30
1. WW Blankenloch
2. WW Friedrichstal
3. Kosten
• Investition
• Betrieb UO-Anlage
31• Investitionskosten werden unterschieden in:
a) Kosten, die unabhängig vom Bau der neuen
Enthärtungsanlage sind („Sowieso-Kosten“) und
b) Kosten für den Bau der neuen Enthärtungsanlage
(„Kosten Enthärtungsanlage“).
• Im Gewerk „Elektrotechnik“ wird zusätzlich noch eine dritte
Gruppe Investitionskosten definiert und zwar die
c) sog. „Irgendwannkosten“
Investitionskosten
Unterscheidung 32a) „Sowieso-Kosten“: • Verfahrenstechnik: z.B. Austausch des Filtermaterials im WW Friedrichstal, Erneuerung der Spülwasserpumpe im WW Friedrichstal, … • Elektrotechnik: z.B. Erneuerung der MS-Schaltanlagen + Trafos, d.h. Komponenten, welche auf Grund der aktuellen Normung, Vorschriften oder auf Grund des Personenschutzes sowieso erneuert werden müssen) b) „Kosten Enthärtungsanlage“ c) „Irgendwann-Kosten“ ? Investitionskosten Unterscheidung 33
c) „Irgendwannkosten“ nur ET, z.B. Kosten für:
1. die Erneuerung der Schaltanlage der NEA Netzersatzanlagen
(u.a. derzeit nur 4-polig ausgeführt)
2. Nachrüstung von Dieselreinigungsanlagen („Dieselpest“;
WW Blankenloch: letzte dokumentierte Betankung 2012)
3. Erneuerung der vorhandenen Hauptverteilungen
(wg. fehlender Normkonformität)
4. Nachrüstung Überspannungsschutz im Gebäude
5. Erneuerung Unterverteilung Chlorung im WW Friedrichstal
(fehlende Dokumentation & Berührungsschutz)
dringendst empfohlen!
6. Nachbesserung Potentialausgleich / innerer Blitzschutz …
Wegen Betriebssicherheit und Minimierung der
Berührungsspannung erstrebenswert.
Investitionskosten zurück
Unterscheidung 34+10%
Gewerk Kosten Kosten
Basis 2017 Basis 2018
Bauteil 57.000 € 62.700 €
Verfahrenstechnik 53.000 € 58.300 €
Elektrotechnik, 489.000 € 538.000 €
erf. vor Realisierung UO-Anlage
Summe „Sowieso“ 599.000 € 659.000 €
Planungskosten „Sowieso“ 120.000 € 132.000 €
Summe „Sowieso“ einschl. Planung 719.000 € 791.000 €
Alles Netto-Werte
Investitionskosten
a) „Sowieso“ 35+10%
Gewerk Kosten Kosten
Basis 2017 Basis 2018
Bauteil 418.000 € 459.800 €
Verfahrenstechnik 1.591.000 € 1.750.100 €
Elektrotechnik 1.355.000 € 1.490.500 €
Rohrleitungsbau 292.000 € 1.000.000 €
Summe UO-Anlage 3.656.000 € 4.700.400 €
Planungskosten UO-Anlage 731.000 € 940.000 €
Summe UO-Anlage einschl. Planung 4.387.000 € 5.640.400 €
Alles Netto-Werte
Investitionskosten
b) Enthärtung 36+10%
Kosten Kosten
Gewerk
Basis 2017 Basis 2018
Sanierung Gebäude und
480.000 €
Verfahrenstechnik
Elektrotechnik,
641.000 € 705.000 €
„Irgendwann zu realisieren“
Planungskosten 128.000 € 237.000 €
Summe
769.000 € 1.422.000 €
„Irgendwann“ einschl. Planung
Alles Netto-Werte
Investitionskosten
„Irgendwann“ 37Abschreibung und Verzinsung: • Abschreibung Bauteil: 50 Jahre • Abschreibung Technische Ausrüstung: 15 Jahre • Abschreibung Rohrleitungsbau: 50 Jahre • Zinssatz: 1,5 % • Planungskosten: 20 % der Investition Betriebskosten der neuen UO-Anlage: • Abschreibung Membranmodule: 8 Jahre • jährliche Instandhaltungskosten: 1,5 % der Investition • Energiekosten: 25 Cent/kWh spez. Kosten: • Gesamte verkaufte Trinkwassermenge: 1,2 Mio. m³/a Spezifische Kosten Randbedingungen 38
Gesamt (2017): ca. 20 Ct/m³ Betriebskosten Verteilung 39
Kostenart Investition
Investition „Sowieso“ 791.000 €
Investition UO-Anlage 5.640.400 €
„Irgendwann-Kosten“ E-Technik 1.422.000 €
GESAMT 7.853.400 €
Alles Netto-Werte
Spezifische Kosten
Zusammenfassung 40Kostenübersicht
10%
18%
72%
"Sowieso" "Irgendwann" Enthärtung
Spezifische Kosten
Verteilung 412020 2021 2022
Planung Bau
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