Inhaltsverzeichnis - Landkreis Deggendorf · 1 KSB AG, Technische Information, Auslegung von...

54711 - Gesamtkonzept Polder Isarmünd, HWS Stögermühlbach - Binnenentwässerung Entwurfsplanung

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Inhaltsverzeichnis

1 Maschinentechnische Ausrüstung ....................................................................... 2

1.1 Vorbemerkungen ........................................................................................ 2

1.2 Bemessungsgrundlagen für die Pumpen .................................................... 2

1.2.1 Betriebspegel und Absenkziel ........................................................... 2

1.2.2 Förderströme und geodätische Förderhöhen .................................... 2

1.2.3 Bauweise .......................................................................................... 3

1.2.4 Schaltkoten ....................................................................................... 4

1.3 Gesamtförderhöhe, Leistungsbedarf der Pumpen ...................................... 4

1.4 Bemessung der Pumpenkammern ............................................................. 5

1.5 Nachweis der Fließgeschwindigkeiten ........................................................ 7

1.5.1 Fließgeschwindigkeiten am Einlaufrechen ........................................ 7

1.5.2 Fließgeschwindigkeiten in den Einlaufkammern ................................ 7

1.5.3 Fließgeschwindigkeiten in den Rohrleitungen ................................... 8

1.6 Schalthäufigkeit der Pumpen ...................................................................... 9

1.7 Sonstige Schöpfwerksausrüstung ............................................................ 10

1.7.1 Einlaufrechen .................................................................................. 10

1.7.2 Revisionsverschlüsse ...................................................................... 11

1.7.3 Hebezeug ....................................................................................... 11

1.7.4 Armaturen in den Pumpendruckleitungen ....................................... 11

1.7.5 Sumpfpumpe ................................................................................... 11

1.7.6 Lüftung ............................................................................................ 12

2 Elektrotechnische Ausrüstung ........................................................................... 12

2.1 Betriebskonzept ....................................................................................... 12

2.1.1 Mess- und Steuerungstechnik ......................................................... 12

2.1.2 Stromversorgungskonzept .............................................................. 13

2.1.3 Notstromversorgung ........................................................................ 13

2.2 Elektrische Ausrüstung ............................................................................. 13

2.2.1 Blindleistungskompensation ............................................................ 14

2.2.2 Stromzähler..................................................................................... 14

2.2.3 Fernüberwachung ........................................................................... 14

2.2.4 Elektroinstallation ............................................................................ 14

2.2.5 Blitzschutz und Erdung ................................................................... 14

2.2.6 Verkabelung .................................................................................... 15

2.3 Ausfallbetrachtung ................................................................................... 15


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1 Maschinentechnische Ausrüstung

1.1 Vorbemerkungen

Das Schöpfwerk Isarmünd II entwässert den neu entstehenden, kleineren Teilpolder im Polder Isarmünd. Entsprechend DIN 1184, Teil 1 wird das Schöpfwerk halbautomatisch betrieben. Das heißt Inbetriebnahme (inkl. abschiebern der Sielbauwerke) und Außerbetriebnahme erfolgen manuell durch den Schöpfwerkswärter. Nach Inbetriebnahme erfolgt eine automatische Steuerung über Drucksonden in den Pumpenkammern. Entsprechend DIN 1184, Teil 1, Punkte 2.4.2 und 2.4.3 wird das Schöpfwerk mit zwei baugleichen Pumpen ausgestattet. Da die freie Vorflut durch die Sielbauwerke in den vorgelagerten, größeren Teil des Polders Isarmünd durch die alten Isar- und Donaudeiche sowie das bestehende Schöpfwerk Isarmünd I bis ca. zu einem HQ30 sichergestellt ist, wird das Schöpfwerk auf seltene Betriebszeiten ausgerichtet.

1.2 Bemessungsgrundlagen für die Pumpen

1.2.1 Betriebspegel und Absenkziel

Der Betriebspegel des Schöpfwerkes wurde durch das WWA Deggendorf auf 311,10 m+NN festgelegt. Damit soll sichergestellt werden, dass kein Aufstau über das Erdgeschoss-Niveau jeglicher Bebauung im Polder entsteht. Das tiefste Erdgeschoss weist das Anwesen an der Mühlbachstraße 14 mit einer Höhe von 311,83 m+NN auf, somit ergibt sich ein Freibord zum Betriebswasserspiegel von mindestens 0,73 m. Das Absenkziel wird analog zu bestehenden Schöpfwerken 30 cm unter dem Betriebspegel gewählt und liegt damit auf 310,80 m+NN.

1.2.2 Förderströme und geodätische Förderhöhen

Aufgrund der langen Stillstandszeiten und um die Wartungs- und Revisionsarbeiten auf ein Minimum zu reduzieren, wird die Sohle der Druckleitung über das HQ100 Niveau zuzüglich des Isar-Freibordes von 1,2 m geführt. Dies entspricht einer Höhe von 315,60 m+NN. Die Druckleitung hat einen Durchmesser von 500 mm. Damit liegt die,


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für die Berechnung der geodätischen Förderhöhe relevante Rohrachse bei 315,85 m+NN. Somit können Absperrarmaturen wie Rückschlagklappen und Schieber entfallen. Bei Verwendung einer gemeinsamen Druckleitung wäre vor jeder Pumpe eine Rückschlagklappe für den Einzelbetrieb einer Pumpe erforderlich. Um auch auf diese Rückschlagklappen verzichten zu können wird für jede Pumpe eine eigene Druckleitung verlegt. Ein weiterer Vorteil ist, dass keine aufwändig abzudichtende Durchdringung im Deich benötigt wird, welche auch immer eine Schwachstelle darstellen würde. Aufgrund dieser Bauweise wird das anfallende Wasser im Polder immer über die gesamte geodätische Förderhöhe von 4,75 m gefördert. Wegen des seltenen Betriebs fallen der höhere Energiebedarf und die damit verbundenen höheren Energiekosten nicht ins Gewicht. Der Polder soll einen Schutzgrad vor einem Ereignis mit einer Auftretenswahrscheinlichkeit von 100 Jahren aufweisen. Dafür wurden verschiedene Lastfallkombinationen von Donauhochwasser (Drängewasseranteil) und binnenseitigem Starkniederschlagsereignis untersucht (siehe Anlage 8.1). Die maßgebende Lastfallkombination von HQ100, Donau und HQ1, binnenseitig ergab einen zu fördernden Bemessungsabfluss von 0,8 m³/s. Lastfall Volumenstrom in m³/s Geod. Förderhöhe in m

HW100 Donau 0,8 (2 x 0,4) 4,75

1.2.3 Bauweise

Das Schöpfwerk wird mit zwei separaten Saugkammern gebaut, damit im Revisionsfall noch die halbe Förderleistung zur Verfügung steht. Ebenso kann eine gegenseitige Beeinflussung der Pumpen im Betrieb durch die separaten Saugkammern unterbunden werden. Aufgrund der seltenen Nutzung und der kompakten Bauweise werden abwassergeeignete Tauchmotorpumpen mit automatischem Kupplungskrümmer in Nassaufstellung gewählt. Bei dem Pumpentyp handelt es sich um einstufige Radialpumpen mit vertikaler Welle. Da im Zuständigkeitsbereich des WWA Deggendorf weitere Schöpfwerke mit ähnlichen Förderleistungen in Planung sind (z.B. Schöpfwerk Gundelau und Niederalteich II), wird angestrebt in diesen Schöpfwerken baugleiche Pumpen zu verwenden.


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1.2.4 Schaltkoten

Für die automatische Steuerung der Pumpen nach manueller Inbetriebnahme werden durch die Pegelmessung folgende Schaltkoten definiert: Höhe in m+NN Steuerbefehl

311,10 Pegel hoch 311,00 Pumpe 2 ein

310,95 Pumpe 1 ein 310,80 Absenkziel erreicht, alle Pumpen aus

Nach Angabe Pumpenhersteller Trockenlaufschutz für alle Pumpen

1.3 Gesamtförderhöhe, Leistungsbedarf der Pumpen

Da die Druckleitungen über den Deich geführt werden, ergibt sich für die Pumpen nur ein Betriebspunkt, da die geodätische Förderhöhe nicht vom wasserseitigen Wasserspiegel abhängig ist. Der Betriebspunkt liegt daher bei 2 x 0,4 m³/s bei 5,42 m Gesamtförderhöhe. Die genauen Anlagenverluste (Einzel- und Rohrreibungsverluste) sowie Pumpen- und Anlagenkennlinie können dem Bemessungsblatt am Ende dieses Dokumentes entnommen werden. Die benötigte Wellenleistung der Pumpe beträgt damit

PW = ∙H ∙ρ∙ηhy r

mit: Wellenleistung der Pumpe: PW Volumenstrom: = ,

Manometrische Förderhöhe: H = , Hydraulischer Wirkungsgrad: η = , (abh. von Hersteller)

PW = , � D.h. für die ausgewählte Pumpe ist ein E-Motor mit einer Nennleistung von 30 kW ausreichend.


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Bei der aufgenommenen Leistung des Motors geht noch der Wirkungsgrad des E-Motors ein.

PM = WηM t r mit: Wirkungsgrad des E-Motors: ηM = , (abh. von Hersteller)

Die Aufgenommene Leistung beträgt demnach PM = , � . Um den Anlaufstrom zu minimieren, werden Motoren mit Sanftanlaufschaltung (Softstarter) ausgewählt.

1.4 Bemessung der Pumpenkammern

Mit der gewählten Pumpenaufteilung, Pumpenbauart und Pumpengröße ergeben sich die erforderlichen Abmessungen der Pumpeneinlaufkammer. Folgende Kriterien sind dabei zu erfüllen:

- Drallfreiheit der Zuströmung (hier durch geradlinigen Zulauf gewährleistet) - gleichmäßiges Geschwindigkeitsprofil in der Anströmung (durch großzügige

Auslegung der Pumpenkammern und eine Neigung von 1:10 der Zulauframpe gewährleistet)

- keine luftziehenden Hohlwirbel (bei ausreichender Mindestüberdeckung gewährleistet)

- keine Bodenwirbel (ausreichender Abstand von Saugmund zur Saugkammersohle, Vorgabe entsprechend Herstellerangaben)

- keine Kavitation am Laufradeintritt der Pumpe (NPSHvorh > NPSHerf (Net Positive Suction Head))

Die Mindestüberdeckung wurde nach der Formel 1

S = dE + , ∙ v ∙ √

mit:

1 KSB AG, Technische Information, Auslegung von Kreiselpumpen, 5., überarbeitete und erweiterte Ausgabe 2005


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Mindestüberdeckung: S Volumenstrom: = ,

Durchmesser des Saugmundes: � = ,

Geschwindigkeit am Saugmund: � = ,

zu � � = , berechnet. Dieser Wert wurde für den weiteren Entwurf auf einen Wert von 1,6 m gerundet. Die Bauwerkssohle ergibt sich aus der erforderlichen Mindestüberdeckung bei vorgegebenem Volumenstrom und Absenkziel von 310,80 m+NN sowie der bauartbedingten Höhe des Saugmundes über der Bauwerkssohle (37,5 cm) zu 308,825 m+NN. Der vorhandene NPSH-Wertes bei Zulaufbetrieb berechnet sich mit folgender Formel

NPSH v = + −ρ∙ + v∙ − Hv, + H + s′ mit: Net Positive Suction Head vorhanden: NPSH v (Überdruck bei geschlossenem Zulaufbehälter: �� = )

Luftdruck: �� = � auf m + NN

Dichte des Mediums: � = , �� bei ° C

Erdbeschleunigung: � = ,

Dampfdruck des Mediums: � = � bei ° C

Fließgeschwindigkeit im Zulauf: � = , (siehe Punkt 1.5.2)

(Verlusthöhe in der Zulaufleitung: Hv, = da keine Zulaufleitung)

Wasserüberdeckung: Hv, = , (siehe oben)

Abstand Saugmund bis Laufradeintritt: s′ = ca. − , m zu NPSH v = , . Damit liegt der Wert NPSH v deutlich über dem bei dem Pumpentyp im Betriebspunkt zu erwartenden NPSH von ca. 2,0 m. Damit sind keinerlei Beeinträchtigungen durch Kavitation am Laufradeintritt zu erwarten. Alle weiteren Abmessungen sind den beigelegten Planunterlagen zu entnehmen.


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1.5 Nachweis der Fließgeschwindigkeiten

1.5.1 Fließgeschwindigkeiten am Einlaufrechen

Entsprechend DIN 1184, Teil 1, Punkt 4.4.9 muss der Rechen so groß sein, dass die Geschwindigkeit weniger als 0,5 m/s beträgt. Die Fließgeschwindigkeit am Rechen ergibt sich mit folgender Formel

v = ∙ +∙ ∙

mit: Fließgeschwindigkeit: �

Volumenstrom der Pumpe: � = ,

Stabdicke: � = ,

lichte Stababstand: = , Rechenbreite: = ,

Durchflusshöhe des Rechens (bei Absenkziel): ℎ = ,

zu � = , .

Damit liegt die Geschwindigkeit am Rechen deutlich unter der geforderten Geschwindigkeit von 0,5 m/s.

1.5.2 Fließgeschwindigkeiten in den Einlaufkammern

Entsprechend DIN 1184, Teil 2, Punkt 8.7 sollte die mittlere Strömungsgeschwindigkeit in den Einlaufkammern zur Vermeidung von Sedimentation bzw. zu großer Strömungsverluste zwischen 0,4 und 1,0 m/s liegen. Die mittlere Strömungsgeschwindigkeit ergibt sich mit folgender Formel

v E = ∙

mit: Fließgeschwindigkeit: �


Breite der Einlaufkammer: = ,


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Durchflusshöhe: ℎ = , �� ,

zu � = , �� , .

Der Wert liegt damit deutlich unter dem vorgegebenen Bereich. Aufgrund der seltenen Betriebszeiten wird die Problematik der Sedimentablagerung nicht als maßgebend angesehen. Die Vorteile des größeren Platzangebotes für Wartungs- sowie Revisionsarbeiten überwiegen deutlich. Nach erfolgtem Pumpbetrieb kann es erforderlich sein, Ablagerungen in der Saugkammer zu entfernen.

1.5.3 Fließgeschwindigkeiten in den Rohrleitungen

Entsprechend der DIN 1184, Teil 1, Punkt 4.4.4.2 sind die Druckleitungen so auszulegen, dass mittlere Strömungsgeschwindigkeiten zwischen 0,5 m/s und 2,5 m/s vorherrschen. Der pumpenspezifische Kupplungskrümmer hat einen Austrittsdurchmesser von 400 mm, direkt anschließend folgt ein Diffusor auf 500 mm um die Fließgeschwindigkeit auf das geforderte Maß zu reduzieren. Ebenso werden die Anlagenverluste durch eine Reduktion der Geschwindigkeit verringert, was ein willkommener Nebeneffekt ist. Bei einem Durchmesser der Druckleitung von 500 mm und einem Volumenstrom von 0,4 m³/s ergibt sich die Fließgeschwindigkeit

� � = ��

mit: Fließgeschwindigkeit: � � Volumenstrom der Pumpe: � = ,

Querschnittsfläche: � � = ∙� = . ∙� = ,

zu � � = , .

Damit liegt die Geschwindigkeit in dem von der DIN 1184 vorgeschriebenen Bereich.


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1.6 Schalthäufigkeit der Pumpen

Um eine Überlastung der Motoren bei zu häufigem Ein- und Ausschalten zu verhindern, ist ein entsprechendes Mahlbusenvolumen vorzuhalten oder die Schaltpunkte sind entsprechend anzupassen. Das Mahlbusenvolumen ergibt sich aus Ein- und Ausschaltkoten und der zugehörigen Wasserspiegeloberflächen. Im vorliegenden Fall wird vereinfachend die Wasseroberfläche bei Absenkziel im Altwasserarm im Teilpolder von 7200 m² angesetzt. Die Wasseroberfläche steigt bis zum Erreichen des maximal zulässigen Binnenwasserspiegels (311,10 m+NN) im Polder auf einen Wert von 9800 m² an. Die maximale Schalthäufigkeit pro Stunde berechnet sich nach folgender Formel 2

= 9 ∙��

mit: Schalthäufigkeit pro Stunde:


Mahlbusenvolumen: = � ∙ ℎ = ∙ . =

zu = , ℎ.

Damit wird der ungünstige Fall abgedeckt, wenn der Zufluss in den Altarm der halben Förderleistung einer Pumpe entspricht. Im Regelfall werden, je nach Motorspezifikationen, Schalthäufigkeiten unter 8-12 Schaltspiele je Stunde angestrebt. Durch das sehr große vorgelagerte Wasservolumen im Altwasserarm ergibt sich im vorliegenden Fall eine deutlich geringere Schalthäufigkeit der Pumpen.

2 Xylem Water Solutions Deutschland GmbH, Informationen für Planer, Abwasser-Großpumpwerke, Bauwerksgestaltung bei C-Pumpen mit Kupplungsfuß


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Abbildung 1: Wasseroberfläche des Altwassers bei max. zul. WSPL vor dem

Schöpfwerk Isarmünd II

1.7 Sonstige Schöpfwerksausrüstung

1.7.1 Einlaufrechen

Um die Pumpen vor Treibgut zu schützen und den unbefugten Zugang zu den Pumpenkammern zu verhindern, sind die Einläufe zum Schöpfwerk mit Einlaufrechen zu versehen. Die eingesetzten Schmutzwasserpumpen haben einen freien Kugeldurchgang von 110 mm. Da durch einen zu groben Rechen auch längere Stöcke und Äste eingeschwämmt werden können, wird entsprechend der Erfahrungen des WWA Deggendorf ein lichter Stababstand von 40 mm gewählt. Zum Einsatz kommt ein

Teilpolder Isarmünd

neue Deichlinie

nördl. Rücklaufdeich

Altwasser

Schöpfwerk Isarmünd II


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Vertikalrechen. Um den Zugang zu den Pumpenkammern zu erleichtern, werden klappbare, geteilte Rechen eingesetzt. Wegen seltener Betriebszeiten und aus wirtschaftlichen Gründen wird auf eine Rechenreinigungsanlage verzichtet. Der Rechen wird manuell im Rahmen des Betriebs gereinigt. Um die Reinigung zu erleichtern wird der Rechen mit einer Neigung von 60° zur Horizontalen montiert (siehe Planunterlagen). Der Rechen wird in Edelstahl ausgeführt.

1.7.2 Revisionsverschlüsse

An den Einläufen der Pumpenkammern werden noch vor den Rechen Nischen für Revisionsverschlüsse in die Betonwände gesetzt. Im Revisionsfall werden zum Absperren Dammtafeln vorgehalten. Die lichten Abmessungen betragen b x h = 2,7 m x 2,7 m.

1.7.3 Hebezeug

Die Andienung der Pumpen erfolgt über den Deichhinterweg durch zwei 2,3 x 1,6 m große Schachtöffnungen per Mobilkran. Eine stationäre Kranbahn ist aufgrund der Herstellungskosten und der dann jährlich durchzuführenden Prüfung gemäß Betriebssicherheitsverordnung nicht wirtschaftlich.

1.7.4 Armaturen in den Pumpendruckleitungen

Aufgrund der getrennten Leitungsführung je Pumpe sowie der Leitungsführung über die Kote HW100 + 1,2 m Freibord wie in Punkt 1.2.2 beschrieben, sind keinerlei Armaturen in den Druckleitungen nötig. Dies reduziert die Wartungs- und Revisionsarbeiten für das Schöpfwerk deutlich und kommt der Wirtschaftlichkeit entgegen.

1.7.5 Sumpfpumpe

Um die Pumpenkammern trocken zu halten, wird eine Sumpfpumpe angeordnet, welche das anfallende Regenwasser aus der Pumpenkammer in den Altwasserarm pumpt.


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1.7.6 Lüftung

Die elektrotechnischen Komponenten im Betriebsgebäude erfordern keine technische Lüftung.

2 Elektrotechnische Ausrüstung

2.1 Betriebskonzept

Das Betriebskonzept für Schöpfwerke des WWA Deggendorf sieht einen teilautomatisierten Betrieb des Schöpfwerks durch einen Schöpfwerkswärter vor. D.h. das Schöpfwerk wird durch den Schöpfwerkswärter in Betrieb genommen, die weitere Steuerung der Pumpen erfolgt dann automatisch entsprechend der Steuersignale durch die Pegelsensoren in den Saugkammern (siehe auch DIN 1184, Teil 1, Punkt 4.5.3). Folgender Ablauf zur Inbetriebnahme ist zu berücksichtigen:

- Inaugenscheinnahme durch den Schöpfwerkswärter. - Schließen der beiden mit stationärem Elektroantrieb ausgestatteten Schieber in

den beiden Sielbauwerken vom Betriebsgebäude aus. - Inaugenscheinnahme des durch Rückschlagklappe und handbetriebenen

Schieber gesicherten Siels durch den nördlichen Rücklaufdeich in den Stögermühlbach. Normalerweise sollte der Rückstau in den Polder durch die Rückstauklappe unterbunden werden. Sollte die Rückstauklappe nicht funktionstüchtig sein, so kann der Rückstau zusätzlich durch den Schieber verhindert werden.

- Inbetriebnahme der Pumpen mit automatischer Steuerung durch die Pegelsensoren.

Die Außerbetriebnahme erfolgt ebenso nach Inaugenscheinnahme der Situation vor Ort durch den Schöpfwerkswärter in umgekehrter Reihenfolge.

2.1.1 Mess- und Steuerungstechnik

Die gesamte Steuerung wird als Schützensteuerung aufgebaut. Bei der Steuerungsarchitektur ist die Qualifikation des Bedienpersonals (elektrotechnisch unterwiesene Person) sowie die seltene Anlagennutzung zu berücksichtigen. D.h. die Anlagenbedienung sollte leicht verständlich und unkompliziert sein.


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Die Pumpen können alternativ zur pegelabhängigen Automatik auch manuell, ohne Berücksichtigung der Schaltkoten angesteuert werden. Die pegelabhängige Ein- und Ausschaltung der Pumpen erfolgt mittels Drucksonden. Jede Pumpe erhält eine gesonderte Drucksonde. Zusätzlich generiert eine Drucksonde das Signal „Pegel hoch“ für eine fernübertragbare Warnung. Das Schöpfwerk erhält einen Telefonanschluss oder ein GSM-Modem für die Signalfernübertragung. Eine Alarmanlage ist nicht vorgesehen. Eine Vorrangschaltung für die Pumpen ist aufgrund der sehr seltenen Nutzung nicht zweckmäßig. Außerdem müsste die Steuerung der Pumpen für eine Vorrangschaltung vernetzt werden, was die Störanfälligkeit erhöht. Mittels Überbrückungsschalter innerhalb des jeweiligen Schaltschrankes können im Fehlerfall Sicherheitseinrichtungen der jeweiligen Pumpe überbrückt werden um einen Notbetrieb sicherzustellen.

2.1.2 Stromversorgungskonzept

Die Stromversorgung des Schöpfwerkes erfolgt durch das Energieversorgungs-unternehmen Bayernwerk AG. Für die beiden Pumpen kommen voraussichtlich Motoren mit je einer Leistungsaufnahme von ca. 30 kW zum Einsatz (siehe auch Punkt 1.3). Diese Leistung kann aus dem bestehenden Niederspannungsnetz der angrenzenden Siedlung erfolgen. Separate Transformatoren und eine Mittelspannungsschaltanlage sind daher nicht erforderlich.

2.1.3 Notstromversorgung

Für den Fall eines Stromausfalles sind Anschlusspunkte im Betriebsgebäude für den Einsatz eines mobilen Notstromaggregates vorgesehen.

2.2 Elektrische Ausrüstung

Folgende elektrotechnische Ausrüstung ist vorgesehen:

- Verteilung - Zählerschrank - 4 Schaltschränke (1 x Niederspannung, 2 x Pumpe, 1 x

Reserve/Schiebersteuerung) - Pegelmessungen mittels Drucksonden - Elektroinstallationen des Betriebsgebäudes wie Beleuchtung und Steckdosen - Blitzschutz und Potentialausgleich - Verkabelung


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Eine explosionsgeschütze Ausführung wird nach Auffassung der Entwurfsverfasser nicht benötigt, da die Pumpenkammer durch eine Lenzpumpe trocken gehalten wird. Durch die Bauweise ist auch eine ausreichende Belüftung der Saugkammern sichergestellt, so dass sich keine explosive Atmosphäre bilden kann.

2.2.1 Blindleistungskompensation

Aufgrund der sehr geringen Betriebsstunden wird auf eine Blindleistungskompensation verzichtet.

2.2.2 Stromzähler

Der Stromzähler wird in einem eigenen Zählerschrank entsprechend den Vorgaben des Energieversorgungsunternehmens im Betriebsgebäude untergebracht.

2.2.3 Fernüberwachung

Nach dem zukünftigen Betriebskonzept des WWA Deggendorf ist eine Fernüberwachung des Schöpfwerkes vorgesehen. Dafür erhält das Schöpfwerk einen Telefonanschluss oder ein GSM-Modem für die Signalfernübertragung. Alle Ein- und Ausgänge der Steuerung werden auf einen gemeinsamen Übergabepunkt geführt.

2.2.4 Elektroinstallation

Zur Elektroinstallation des Betriebsgebäudes gehört die Beleuchtung sowie Steckdosen. Im Eingangsbereich und hinter dem Betriebsgebäude, zur Beleuchtung des Rechenpodestes, werden vandalismussichere Außenleuchten angebracht. Im Inneren des Betriebsgebäudes wird jeder Raum mittels Leuchtstofflampen beleuchtet. Ebenso sind im Inneren 230V-Wechselstrom- und 400V-Drehstrom-Steckdosen vorgesehen.

2.2.5 Blitzschutz und Erdung

Gemäß DIN 1184 Teil 1 Punkt 4.4.6 ist das Schöpfwerk durch Erdung und Blitzschutzanlage zu sichern. Die Erdung erfolgt über Fundament- und Ringerder unter der Bodenplatte des Schöpfwerkes. Als Blitzschutz ist ein äußerer Blitzschutz der Klasse 3 und ein innerer Blitzschutz durch Überspannungsschutzgeräte vorgesehen.


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2.2.6 Verkabelung

Leitungen im Beton auf Putz und im Erdreich werden in Leerrohren verlegt. Für größere Strecken sind Kabelzugseile in die Leerrohre einzulegen. Ebenso besteht die Möglichkeit der Verlegung in einem Kabelkanal oder in einer Kabelwanne. Leistungskabel sind getrennt von Steuerkabeln zu verlegen.

2.3 Ausfallbetrachtung

Die Ausfallbetrachtung zielt auf den Verlust der wesentlichen Anlagenfunktion ab – die Abfuhr des Binnenwassers, um eine Flutung des Polders zu unterbinden. Die maschinentechnische Ausrüstung des Schöpfwerkes erfolgt entsprechend DIN 1184 mit zwei Pumpen, so dass bei Ausfall einer Pumpe ein Weiterbetrieb der Anlage mit 50 % der Gesamtförderleistung möglich ist. Durch die über den Deich geführten Druckrohrleitungen werden keinerlei Armaturen benötigt. Zu einem Rücklauf durch die Leitungen kommt es erst ab dem Zeitpunkt wenn auch die umgebenden Deiche überströmt werden. Die Rohr-Flanschverbindungen und Formstücke werden in Druckstufe PN 10 ausgeführt, was einem Sicherheitsfaktor >10 entspricht. Hierdurch ist ausreichende Sicherheit, auch bei fortschreitender Abrostung und Druckstößen, gewährleistet. Im Bedarfsfall kann mittels mobilem Notstromerzeuger eingespeist werden. Die Schaltschränke sind mit robuster Relaistechnik und Schaltschützen aufgebaut, auf komplexere elektronische Komponenten wird bewusst verzichtet.

Projekt: 54711, HWS Stögermühlbach, EntwurfAnlage

HWS Stögermühlbach Pumpenauslegung Isarmünd II

Betriebspegel in m+NN 311.10 Eingangswerte

Pegel wasserseitig (hier Rohrachse

Auslass) in m+NN 315.85

Hgeo in m 4.75

Volumenstrom der Pumpe in m³/s 0.40

EinzeldruckverlusteD in m

A in

m²

v in

m/sx

Hv, e in

m

Einlauf Schöpfwerk 5.04 0.08 1.00 0.00

Rechen 5.04 0.08 0.33 0.00

Einlauf Saugmund 0.5 0.20 2.04 0.05 0.01

Krümmer 90° 0.4 0.13 3.18 0.21 0.11

Aufweitung (DN400->DN500 60cm lang

ca.9,5°) 0.4 0.13 3.18 0.02 0.01

Krümmer 90° 0.5 0.20 2.04 0.21 0.04

Krümmer 45° 0.5 0.20 2.04 0.14 0.03

Krümmer 45° 0.5 0.20 2.04 0.14 0.03

Krümmer 22,5° 0.5 0.20 2.04 0.05 0.01

Krümmer 22,5° 0.5 0.20 2.04 0.05 0.01

Auslauf 0.5 0.20 2.04 1.00 0.21

Σ 0.47

RohrleitungsdruckverlusteD in m

A in

m²

v in

m/sl in m ks in mm

Hv, R in

m

Rohrleitung 1 0.4 0.13 3.18 1.50 0.20 0.03

Rohrleitung 2 0.5 0.20 2.04 24.00 0.20 0.17

Σ 0.20

Hv, ges in m 0.67

Hmano in m 5.42

0

2

4

6

8

10

12

-0.1 6E-16 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Hm

an

o i

n m

Q in m³/s

Anlagenkennlinie

Pumpenkennlinie

Betriebspunkt

Seite 1

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