ABC DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005 Auf gutem Kurs Hamburger Wasserwerke Neubau WW Curslack Dr....

DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005

Auf gutem KursHamburger Wasserwerke

Neubau WW Curslack

Dr. - Ing. Helmut Kröning

Rohwasserförderung und Bevölkerungsentwicklung

Versorgungsgebiet der HWW mit Versorgungszonen

Verteilung der Rohwasserförderung der HWW im Jahre 2004

Grundwassereinzugsgebiet

Wasserschutzgebiet Curslack / Altengamme

Ausschnitt der Fassungsgräben (insgesamt rd. 500 km)

Ansicht des Hauptportals des alten Werkes

• Die Baukosten betrugen insgesamt 18,5 Mio. Reichsmark.

• Baubeginn war Anfang 1925. Die Bauzeit betrug ca. 3 Jahren.

• Die Inbetriebnahme des alten Werkes erfolgte im Juli 1928; es ist im Mai 2005 stillgelegt worden. (Abriss: geplant 2006)

• Das Werk hat in den knapp 77 Betriebsjahren insgesamt rd. 2 Mrd. m³ Trinkwasser produziert.

• Die höchste Trinkwasserabgabe war 1954 mit 37 Mio. m³/a.

• Offene Kaskadenbelüftung, Enteisenung in 24 Oberfiltern und Entmanganung in 24 Unterfiltern

• Diverse Umbauten: Einbau von Düsenböden, Automatisierung, neuer Reinwasserbehälter, Klarwasseraufbereitung und Natronlaugedosierung

Der Altbau in Schlagzeilen

Querschnitt des alten Werkes mit Heberbrunnen

Belüftungskaskade und offene Filter des alten Werkes

Fehlende Betonüberdeckung im Fassadenbereich

Rostgeschwächter Tragbalken

Verfahrensstufen • neu • alt

Belüftung geschlossen,technischer Sauerstoff

offen,Luftsauerstoff

Aufbereitung einstufige FiltrationFilterschichthöhe 2,8 mgeschlossene überstaute Betonfilter

zweistufige FiltrationFilterschichthöhe 1,8 mje Filter offene BetonfilterMit freiem Wasserspiegel

Entsäuerung nach der Aufbereitunggeschlossenflache Bauweise

vor der Aufbereitungoffen mit Belüftungflache Bauweise

Nachentsäuerung entfällt Natronlauge

Verfahrensvergleich neues mit altem Werk

Als Grundlage für die anlagentechnische Auslegung wurden folgende Planungsgrößen definiert:

- Fe ≤ 0,01 mg/l- Mn ≤ 0,01 mg/l

- Erreichung des Kalk-Kohlensäure-Gleichgewichts bzw. pH-Wert ≥ 7,7 bzw. Calcitlösekapazität ≤ 5 mg/l CaCO3

- QAufbereitung ≤ 80.000 m³/d ~ 3.300 m³/h- Qhydraulisch ≤ 100.000 m³/d ~ 4.200 m³/h

- Filterlaufzeit ≥ 3 Tage

Grundlage der anlagentechnischen Ausrüstung

Dimensionierung neues Werk

Der Neubau der Filteranlage wurde wie folgt ausgelegt:

Filter• Filterfläche F = 550 m²• Anzahl der Filter 20 St.

• Filtergeschwindigkeit vF = 6 m/h• Filterschichthöhe H = 3 m• Sandkörnung Ø 1,0 bis 1,6 mm

Nachentsäuerung F = 120 m²• Anzahl der Kammern 4 St. Spülwasserbehälter Q = 1.100 m³• Anzahl der Kammern 2 St

Betriebsschema des neuen Werkes

Druckhöhenschema

Filtergebäude, Verwaltung und Werkstatt- und Sozialgebäude

Die veranschlagten Baukosten betragen insgesamt 27,6 Mio. €.

Baubeginn war Anfang 2002 mit einer vorgesehenen Bauzeit von ca. 3 Jahren. Der Bau und die Inbetriebnahme des neuen Werkes erfolgte bei laufendem Betrieb des alten Werkes.

Die Inbetriebnahme fand am 1. November 2004 statt. Im Mai 2005 hat das neue Werk vollständig den Betrieb übernommen.

Sämtliche Planungsleistungen wurden von den HWW-eigenen Fachabteilungen durchgeführt. Der SiGeKo wurde vom Tochter- unternehmen CONSULAQUA Hamburg Beratungsgesellschaft mbH (CAH) gestellt.

Statik, Planung von Haustechnik und Landschaftsbau wurden an Fachbüros vergeben.

Der Neubau in Schlagzeilen

Inbetriebnahme Nov. 2004

Kleinheber Funktionsschema

Schachtbohrung für einen Kleinheber

Anbindung eines Kleinhebers

Rohrleitungsplan für die Anbindung des neuen Werkes

Reinwasserkreuz Skizze

Reinwasserkreuz

Rohwasser - Transportleitungen aus der Fassung Ost

Rohwasser - Schieberkreuz Ost

Anbindung des Mischergebäudes an die Rohwassertransportleitungen

Montage Mischergebäude

Selbstüberschätzung

Mischergebäude und Sauerstofftank

Grundriss der Filterhalle mit Verrohrung (Erdgeschoß)

Verrohrung Filter (links) und Nachentsäuerung mit Spülwasserkammer

Schnitt der Filterhalle mit Verrohrung im Bereich der Oxidatoren

Pfahlgründung für die Filterhalle im Frühjahr 2002

Rohbau der Filterunterkammern

Einbauten Filterunterkammer (Sülluft- u. Spülwasserverteilung)

Rohbauzustand der 4 Filterblöcke im Herbst 2002

Rhapsodie in Eisen

Filterplattenbewehrung mit Filterdüsenhülsen

Januar / Februar 2003 Bauunterbrechung für 2,5 Monate

Montage kontinuierliche Sandfilter zur Klarwasseraufbereitung

Montageablauf Sandfilter

Fertig aufgestellte und verrohrte Sandfilter

Schema kontinuierlich arbeitendes Sandfilter

Stahlbaumontage Dachkonstruktion im Frühjahr 2003

Winter 2004/5 nach der Inbetriebnahme

Obergeschoß der Filterhalle

Oxidator mit Druckerhöhungspumpe u. Entnahme aus der Rohwasserleitung

Oxidator mit Bypasseinspeisung, Verbindungsleitung zur zweiten Aufbereitungsstraße und Sauerstoffdosierung

Filteroberkammer mit Schlammwasserrinne

Filterunterkammer mit Polsterdüsen, Luft- u. Spülwasserverteilung

Spülwasserpumpen im Keller

Verrohrung vor der Spülwasserkammer und Zulauf Nachentsäuerung

Filtratverteilung vor der Nachentsäuerung und Spülwasserkammer

Verrohrung Filterunterkammer

Filtratabsenkung

Nachentsäuerungskammer mit Lufteintragssystem

Verdichterraum für die Nachentsäuerung

Nachentsäuerung in Betrieb

Schaltwarte

Schlammabsetzbecken

Erweiterung des Werkstatt- und Sozialgebäudes

Überplanung der Freianlagen

Das Fassungsgebiet des Ww. Curslack gliedert sich in die ca. 8 km lange Brunnenfassung Ost und die ca. 2 km lange Brunnenfassung West, es verfügt über insgesamt 220 Flachbrunnen, die in den holozänen und pleistozänen Sanden und Kiesen des Urstromtales der Elbe verfiltert sind. Die Tiefe der Brunnen beträgt 14 bis 24 m. Daneben gibt es 17 Tiefbrunnen, die in den unteren Braunkohlesanden verfiltert sind und eine Tiefe von 65 bis 110 m aufweisen. Jeweils rund 15 Flachbrunnen sind zu einem von insgesamt 15 Vakuumsammelbrunnen (Kleinheber) zusammengefasst. Davon befinden sich zwei in der Fassung West und 13 in der Fassung Ost.

Die Fassung des Wasserwerkes Curslack

• Die Baukosten betrugen insgesamt 18,5 Mio. Reichsmark.

• Baubeginn war Anfang 1925. Die Bauzeit betrug ca. 3 Jahren.

• Die Inbetriebnahme des alten Werkes erfolgte im Juli 1928; es ist im Mai 2005 stillgelegt worden. (Abriss: geplant 2006)

• Das Werk hat in den knapp 77 Betriebsjahren insgesamt rd. 2 Mrd. m³ Trinkwasser produziert.

• Die höchste Trinkwasserabgabe war 1954 mit 37 Mio. m³/a.

• Offene Kaskadenbelüftung, Enteisenung in 24 Oberfiltern und Entmanganung in 24 Unterfiltern

• Diverse Umbauten: Einbau von Düsenböden, Automatisierung, neuer Reinwasserbehälter, Klarwasseraufbereitung und Natronlaugedosierung

Der Altbau in Schlagzeilen

Die Heberleitungen des alten Werkes endeten in 2 Sammelbrunnen. Die installierten Unterwasserpumpen erzeugten den Unterdruck für den Betrieb. Eine Neukonzeption erwies sich als notwendig, da:

• die Unterdruckverteilung über die Länge der Leitung nicht gezielt beein- flusst werden kann, • mit dem System keine gezielte Bewirtschaftung des Grund- wassers, d. h. eine Nutzung ausgewählter Abschnitte der 10 Kilometer langen Flachbrunnenfassungen, möglich war,

• die Tiefbrunnen in den letzten Jahrzehnten mit Unterwasserpumpen aus- gerüstet werden mussten und die unter Druck stehenden Tiefbrunnenlei- tungen im Bereich der unter Vakuum stehenden Heberleitungen mündeten,

• beim Auftreten von Betriebsstörungen große Abschnitte der Rohwasser- förderung ausfielen und die Wiederinbetriebnahme der 8 bzw. 2 km langen Heberleitungen sehr aufwendig war.

Heberanlage altes Werk

Verfahrensstufen • neu • alt

Belüftung geschlossen,technischer Sauerstoff

offen,Luftsauerstoff

Aufbereitung einstufige FiltrationFilterschichthöhe 2,8 mgeschlossene überstaute Betonfilter

zweistufige FiltrationFilterschichthöhe 1,8 mje Filter offene BetonfilterMit freiem Wasserspiegel

Entsäuerung nach der Aufbereitunggeschlossenflache Bauweise

vor der Aufbereitungoffen mit Belüftungflache Bauweise

Nachentsäuerung entfällt Natronlauge

Verfahrensvergleich neues mit altem Werk

Als Grundlage für die anlagentechnische Auslegung wurden folgende Planungsgrößen definiert:

- Fe ≤ 0,01 mg/l- Mn ≤ 0,01 mg/l

- Erreichung des Kalk-Kohlensäure-Gleichgewichts bzw. pH-Wert ≥ 7,7 bzw. Calcitlösekapazität ≤ 5 mg/l CaCO3

- QAufbereitung ≤ 80.000 m³/d ~ 3.300 m³/h- Qhydraulisch ≤ 100.000 m³/d ~ 4.200 m³/h

- Filterlaufzeit ≥ 3 Tage

Grundlage der anlagentechnischen Ausrüstung

Dimensionierung neues Werk

Der Neubau der Filteranlage wurde wie folgt ausgelegt:

Filter• Filterfläche F = 550 m²• Anzahl der Filter 20 St.

• Filtergeschwindigkeit vF = 6 m/h• Filterschichthöhe H = 3 m• Sandkörnung Ø 1,0 bis 1,6 mm

Nachentsäuerung F = 120 m²• Anzahl der Kammern 4 St. Spülwasserbehälter Q = 1.100 m³• Anzahl der Kammern 2 St

Die veranschlagten Baukosten betragen insgesamt 27,6 Mio. €.

Baubeginn war Anfang 2002 mit einer vorgesehenen Bauzeit von ca. 3 Jahren. Der Bau und die Inbetriebnahme des neuen Werkes erfolgte bei laufendem Betrieb des alten Werkes.

Die Inbetriebnahme fand am 1. November 2004 statt. Im Mai 2005 hat das neue Werk vollständig den Betrieb übernommen.

Sämtliche Planungsleistungen wurden von den HWW-eigenen Fachabteilungen durchgeführt. Der SiGeKo wurde vom Tochter- unternehmen CONSULAQUA Hamburg Beratungsgesellschaft mbH (CAH) gestellt.

Statik, Planung von Haustechnik und Landschaftsbau wurden an Fachbüros vergeben.

Der Neubau in Schlagzeilen

Die Kleinheber sind ausgerüstet mit:

• frequenzgeregelten U-Pumpen, die das Rohwasser über Transportleitungen (Fassung Ost zwei und West eine) zum Werk pumpen,

• mit Vakuumanlagen zum Anfahren der Heber

• und mit Durchflussmessern (MID).

Die Heberschächte bestehen aus Stahl, beschichtet mit Corrobesch.

Die alten gusseisernen Rohwasserleitungen wurden nach-träglich mit Zementmörtel ausgekleidet, saniert und einer Druckprobe unterzogen.

Ausrüstung der Kleinheberanlagen des neuen Werkes

Umgestaltung der Freianlagen

Auf Grundlage des Landschaftspflegerischen Begleitplanes erfolgt die Anpassung und Umgestaltung der Freianlagen. Die Umsetzung erfolgt in zwei Bauabschnitten:

• Bereich der neuen Filteranlage (Fertigstellung Herbst 2004)• Bereich des alten Werksgeländes

Das Konzept für die Freianlagen orientiert sich an den Leitthemen:

• Funktionalität und Eingriffsminimierung• nachhaltiger Umgang mit Regenwasser und • ökologische sowie landschaftsgerechte Einbindung in die landschaftstypische Elbmarsch.

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