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1 Weiterbildungskurse 2011 www.brunnenmeister.ch Projektierung von Quellfassungen Von: Jürg Burren Leitender Ingenieur WA-TEC AG Ingenieurbüro für Wassertechnik C.F.L. Lohnerstr. 29 3645 Thun-Gwatt WA-TEC AG THUN Wasserversorgung Kanalisation Wasserbau l l www.watec.ch [email protected] Veranstaltungsort:

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Weiterbildungskurse 2011

www.brunnenmeister.ch

Projektierung von Quellfassungen

Von:

Jürg Burren

Leitender Ingenieur

WA-TEC AG

Ingenieurbüro für Wassertechnik

C.F.L. Lohnerstr. 29

3645 Thun-Gwatt

WA-TEC AG THUN

Wasserversorgung Kanalisation Wasserbaul l

www.watec.ch

[email protected]

Veranstaltungsort:

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Projektierung von Quellfassungen Autor / Referent: Jürg Burren, WA-TEC AG, Thun

1. Einleitung Quellfassungen waren für lange Zeit die einzige technisch machbare Möglichkeit, unterirdisches

Wasser für die Wasserversorgung erschliessen zu können. Erst mit der Entwicklung von

entsprechenden Pumpen und den erforderlichen bautechnischen Verfahren kann seit dem 20.

Jahrhundert in grösserem Mass auf Grundwasservorkommen für die Nutzung durch die kommunale

Wasserversorgung zugegriffen werden.

Mancherorts werden bis heute teils über 100-jährige Quellfassungen noch für die Wasserversorgung

genutzt, die mittelfristig zu erneuern sein werden. Die wesentlichen für die Projektierung von

Quellfassungen zu berücksichtigenden Merkpunkte- ob Erneuerung oder kompletter Neubau - sollen

nachfolgend beschrieben werden.

2. Hydrogeologische Grundlagen Der Mechanismus für die

Grundwasserbildung als Basis

der Trinkwasserversorgung auf

der Erde ist der globale

Wasserkreislauf. Das über die

Flüsse den Ozeanen zufliessende

Wasser verdunstet, wird durch

den Wind in Form von Wolken

über Land und gegen die

Alpenkämme geführt, wo die

Feuchtigkeit der Atmosphäre als

Niederschlag auf die Erde fällt.

Der in den Boden einsickernde

Teil des Niederschlags führt zur

Neubildung von Grundwasser.

Das Grundwasser tritt in Form

von Quellen oder Exfiltration in

Flüssen wieder zu Tage.

Bild 1: Globaler Wasserkreislauf

Sämtliches im Porenraum des

Untergrunds vorhandene Wasser

wird als Grundwasser bezeichnet.

Es kommt in den oberen

Erdschichten in der sog.

"ungesättigten" Grundwasserzone

vor (d.h. der unterirdische

Porenraum ist nur teilweise mit

Grundwasser gefüllt). Echtes

Grundwasser besteht in den

tieferen Erdschichten, der sog.

"gesättigten" Grundwasserzone wo

der unterirdische Porenraum

vollständig mit Grundwasser gefüllt

ist. Quellwasser ist Grundwasser,

das freifliessend zu Tage tritt bzw.

gefasst werden kann. Bild 2: Ungesättigtes Grundwasser (Quellwasser)

und gesättigtes Grundwasser, Ausschnitt aus

globalem Wasserkreislauf

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Die für die Verwendung von Wasser als

Trinkwasser notwendige natürliche Reinigung

erfolgt im Wasserkreislauf an mehreren Stellen :

1. Verdunstung des Wassers unter Zurücklassung

von Schadstoffen (-> Destillation)

2. Infiltration von Niederschlag durch biologisch

aktive Erdschichten (Humus -> Biofilter)

3. Längere Fliessdauer im biologisch aktiven

Untergrund (Filterstrecken -> Langsamfiltration)

Bild 3: Detailansicht der für die Wasserqualität

und Grundwasserbildung massgebenden

Erdschichten

Von grosser Bedeutung für jedes

Quellwasservorkommen ist das

Einzugsgebiet. Dieses besteht aus der

Gesamtheit des unterirdischen, sich mit

Gefälle gegen den Austrittspunkt des

Wasservorkommen entwässernden

Wasserleiters, d.h. der wasser-

undurchlässigen Schicht. Die

unterirdische Abgrenzung der

Einzugsgebiete fällt dabei nicht

notwendigerweise mit den

topographischen Einzugsgebieten

zusammen.

Bild 4: Abgrenzung Einzugsgebiete schematisch

Entsprechend dem Verlauf des Untergrunds im Einzugsgebiet und der unterirdischen Fliesswege

ergeben sich eine Vielzahl von möglichen Erscheinungsformen von Quellwasseraustritten :

Bild 5: Beispiele Erscheinungsformen von Quellwasseraustritten

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Qualität und Quantität des Quellwasservorkommens werden im Wesentlichen durch die folgenden

Parameter bzw. Eigenschaften des Einzugsgebiets und des Untergrunds bestimmt :

Höhenlage Einzugsgebiet Jahreszeitliche Schwankungen Wassermenge infolge

Niederschlagsform (Schnee oder Regen) sowie Tauwetter

Fläche Einzugsgebiet Fläche gross -> Wassermenge gross

Fläche klein -> Wassermenge klein

Neigung Einzugsgebiet Neigung gross -> grosse Schwankungen Wassermenge

Neigung klein -> kleine Schwankungen Wassermenge

Externe Einflüsse im

Einzugsgebiet

Gefährdung Wasserqualität durch naturfremde (Strassen,

Kanalisationen etc.) oder auch durch natürliche Einflüsse (z.B.

Hochwasser Gewässer etc.)

Ueberdeckung Wasserleiter

Grosse Ueberdeckung -> gute Filterwirkung -> gute Wasserqualität

Geringe Ueberdeckung -> schlechte Filterwirkung -> schlechte

Wasserqualität

Gefüge/Aufbau Untergrund Feinkörnig -> gute Filterwirkung -> gute Wasserqualität

Grobkörnig -> schlechte Filterwirkung -> schlechte Wasserqualität

Tabelle 1: Uebersicht massgebende Einflussfaktoren auf Quellwasservorkommen

Durch die infolge des Niederschlags ständig ändernden, im Untergrund fliessenden Wassermengen

erfolgt bei genügend grosser Fliessgeschwindigkeit ein unterirdischer Erosionseffekt, der zu Transport

von Teilen des sich entlang den Fliesswegen befindlichen unterirdischen Materials führt. Dieser Effekt

kann sich einerseits als Trübungserscheinung in der Quellfassung äussern, anderseits kann dadurch

über die Zeit auch eine Abtiefung und/oder Verlagerung der unterirdischen Fliesswege des Wassers

stattfinden.

3. Rechtliche Grundlagen Wasserrechte :

Siehe Ausführungen im Vortrag Quellrecht.

Gewässerschutz :

Um die Grundwasservorkommen vor natürlichen und naturfremden Einflüssen bestmöglich zu

schützen, wurden mit der Gewässerschutzgesetzgebung seit den 1970er Jahren die sog.

Grundwasserschutzzonen eingeführt, die sich von einem Quellfassungs-Standort in Richtung des

Einzugsgebiets erstrecken und die den erlaubten Rahmen der Landnutzung im Einzugsgebiet

einschränken.

Nach den ersten ca. 20 Jahren Erfahrung mit diesem Grundwasserschutz wurde per Ende 1998 ein

neues und verschärftes Gewässerschutzgesetz in Kraft gesetzt, mit dem die

Nutzungseinschränkungen in den Gewässerschutzzonen gegenüber der ersten Gesetzesversion

empfindlich verschärft worden sind. Aufgrund der fortschreitenden Ueberbauung sowie der teils

intensiven landwirtschaftlichen Nutzung in noch nicht überbauten Flächen ergeben sich daraus

zunehmend Schutz- und Nutzungskonflikte. Gem. dem zuständigen Bundesamt für Umwelt (BAFU)

sollen sämtliche altrechtlichen Schutzzonen, die noch nicht dem neuen Standard gem. GSchG 1998

entsprechen bis spätestens 2015 überarbeitet werden.

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Nach dem geltenden

Gewässerschutzgesetz wird

neben dem hydrogeologisch

bedingten Einzugsgebiet EG

und dem Zuströmbereich Z

unterschieden in eine

Schutzzone S1 (Fassungs-

bereich), eine Schutzzone S2

(Engere Schutzzone) sowie

eine Schutzzone S3 (Weitere

Schutzzone).

Die Zone S1 soll die

Fassungsbauwerke schützen

und verhindern, dass

Schadstoffe direkt in die

Fassung gelangen können.

Mit der Zone S2 soll bewirkt

werden, dass sich

Verunreinigungen und Keime

im Boden durch Einhaltung

einer minimalen Fliesszeit von

10 Tagen vor Eintritt in die

Fassung abbauen können, dass Bild 6: Aufbau System Schutzzone gem. GSchG 1998

der Grundwasserzufluss durch

unterirdische Anlagen behindert wird und dass das Grundwasser durch Grabungen oder durch

unterirdische Arbeiten verunreinigt wird.

Die Zone S3 dient als Pufferzone zur Zone S2 und soll vor Anlagen und Tätigkeiten schützen, die ein

besonderes Risiko für das Grundwasser darstellen wie z.B. Kiesgruben etc. Sie soll zudem den

Zeitraum für das Ergreifen von Massnahmen sicherstellen bevor in den Untergrund eingebrachte

Schadstoffe die Fassung erreichen können.

Bild 7: Massgebende Dimensionierungen Schutzzonen gem. GSchG 1998

Währenddem die Nutzungseinschränkungen der Zone S3 in der Praxis kaum je grössere Probleme

bieten, ergeben sich für die Zone S2 in der Praxis aufgrund des kategorischen Verbots des

Ausbringens von flüssigem Hofdünger (Jauche) oft empfindliche Einschränkungen für die

landwirtschaftliche Nutzung. Da in der Zone S2 gem. den Vorgaben auch keine Strassen und Wege

sowie insbesondere auch keine Kanalisationsleitungen inkl. Drainage- oder Flurleitungen befinden

dürfen, ist die Umsetzung der neuen Gewässerschutzzonen in der Praxis öfters höchst schwierig

wenn nicht gar unmöglich.

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Gem. den Vorgaben ist innerhalb der Zone S1 ausser Futterbau (Grasschnitte) keinerlei

landwirtschaftliche oder anderweitige Nutzung mehr erlaubt. Es wird daher auch empfohlen, die Zone

S1 zu umzäunen.

Gemäss Gewässerschutzgesetz müssen die im öffentlichen Interesse liegenden Grundwasser- (auch

Quellwasser-) Vorkommen mittels solcher Grundwasserschutzzonen geschützt werden.

Werden aus dem (ständigen) Ueberlauf von Quellwasserfassungen Fliessgewässer in grösserem

Umfang gespeist bzw. besteht am Anfang eines Fliessgewässer eine Quellfassung deren Ueberlauf

das Fliessgewässer speist, besteht für das nachfolgende Fliessgewässer ein Anspruch auf

Restwasser gem. Gewässerschutzgesetz unabhängig von den Grundrechten, auf denen das

Quellenrecht besteht. Die Nutzbarkeit einer Quellwasserfassung kann dadurch empfindlich

eingeschränkt werden.

Mit den hier beschriebenen Zusammenhängen wird deutlich, dass das System "Fassung" aus

wesentlich mehr als nur dem baulichen Teil einer Quell- oder Grundwasserfassung besteht.

Lebensmittelgesetz :

Analog der für den gesamten Bereich der Wasserversorgung geltenden Bestimmungen der

Lebensmittelgesetzgebung sind diese auch auf Quellfassungen anwendbar. Währenddem sich das

Lebensmittelgesetz vornehmlich auf die Beschreibung der Eigenschaften und Anforderungen an das

aus den Wasserfassungen entnommene Wasser konzentriert, sind weitere Bestimmungen in Bezug

auf die technischen Anforderungen an Quellwasserfassungen sowie auch Brunnstuben in der

Richtlinie W 10 des SVGW zu finden. Mangels anderen rechtlichen Grundlagen werden diesen

Richtlinien des Fachverbands in der schweizerischen Rechtspraxis bei rechtlichen Streitigkeiten

faktisch als gesetzliche Grundlage betrachtet.

Insbesondere dürfen im Bereich von Fassungen keine Materialien verbaut werden, die nicht den

Anforderungen des Lebensmittelgesetzes entsprechen oder die sich nachteilig auf die Wasserqualität

auswirken können. Im Fassungsbereich sollten insbesondere nur naturnahe oder hygienisch

unbedenkliche Materialien verbaut werden. Insbesondere organische Stoffe wie Holz aus Schalungen

oder Spriessungen sowie auch Bauplastik oder rezyklierte Kunststoffe haben in einer Fassung nichts

zu suchen.

Unfallverhütung :

Da für die Erstellung von Quellfassungen zwangsläufig Bauarbeiten in Gruben und Gräben notwendig

sind, ergeben sich insbesondere aus der Kombination von Materialaushub und wasserführenden

Schichten Risiken bezüglich Gelände- und Böschungsstabilität im Baubereich von Fassungen.

Hierbei sind die Bestimmungen der eidgenössischen Bauarbeitenverordnung, insbesondere die

Bestimmungen über Grabenbau und Baugruben zu berücksichtigen, die entsprechende Schutz- und

Sicherungsmassnahmen gegen diese Risiken vorschreiben.

4. Bauformen von Quellfassungen Entsprechend der Vielfalt der möglichen Formen von Quellwasseraustritten und der im Einzugsgebiet

existierenden geologischen Verhältnisse existieren in der Praxis auch eine Vielzahl von Bauformen für

Quellfassungen.

Im Wesentlichen besteht eine typische Quellfassung jedoch fast immer aus einem Sickerrohr mit

Schlitzen oder Löchern, das in einer Sicker- bzw. Filterpackung aus sauberem Kies auf der

wasserführenden Schicht verlegt wird.

Die Kiespackung hat primär die Aufgabe, zwischen dem anstehenden Material des Untergrunds und

den Sickerschlitzen des Fassungsrohr einen Uebergangsfilter aufzubauen, mit dem einerseits das

Einschleppen von feinen Sedimenten aus dem Untergrund in das Fassungsrohr vermieden werden

kann und anderseits die Sickerschlitze zwecks einem guten Wassereintrittsvermögen möglichst nicht

verstopft werden. Idealerweise nimmt dabei die Körnung des Filters von aussen gegen das

Fassungsrohr zu.

Mit einem (Beton-)Querriegel am Ausgang des Fassungsgrabens wird das Abströmen des

Quellwassers längs des Sickerrohres verhindert. Je nach Anströmung und Geologie müssen oft auch

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längs einer talseitigen Grabenwand Längsriegel erstellt werden, um das talseitige Abströmen des

Wassers aus der Fassung zu verhindern.

Entsprechende Deckschichten aus Beton oder anderen, wasserundurchlässigen Materialien dichten

den Fassungsgraben gegen von oben eindringendes Oberflächenwasser und entsprechende

Verunreinigungen ab. Damit sich auf diesen Deckschichten kein Wasseraufstau bilden kann, wird über

den Deckschichten eine zweite Sickerleitung als sog. Oberflächenwasser-Drainage verlegt, dessen

Sickerwasser dem Vorfluter zugeleitet wird.

Insbesondere ältere Quellfassungen bestehen häufig nur aus Sickerrohren, die in einer Kies-

Sickerpackung verlegt wurden und weisen oft weder einen Beton-Querriegel am Fassungs-Ausgang

noch irgendwelche Deckschichten und Drainagen gegen das Eindringen von Oberflächenwasser auf.

Bild 9: Typischer Fassungsaufbau

gem. SVGW W 10

5. Typische Schäden an bestehenden Quellfassungen Erosion im Fassungsbereich :

Die während Jahrzehnten wirkende erosive Kraft des Wassers auf der wasserundurchlässigen Schicht

des Wasserstauers bewirkt je nach geologischer Beschaffenheit dieser dichten Schicht ein

allmähliches Erodieren der wasserberührten Zone und somit ein allmähliches Abtiefen der

Fassungssohle; somit kann ab einem gewissen Zeitpunkt das Fassungsrohr unterströmt werden, so

dass nicht mehr alles Wasser in das Fassungsrohr gelangt sondern ein Teil darunter wegfliesst. Wird

auch noch der Querriegel der Fassung unterströmt oder seitlich umströmt, kann ein Teil des Wassers

allmählich den Weg in den Bereich unterhalb der Fassung finden. Häufig ist dies an Vernässungen

oder Wasseraustritten unterhalb von Fassungen bei nasser Witterung zu beobachten.

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Werden ältere Messungen der Quellschüttungen mit aktuellen Messungen verglichen, lässt sich im

Allgemeinen feststellen, dass die mittlere Quellschüttung zurückgegangen ist und die Abflussspitzen

bei Niederschlägen gegenüber der übrigen Zeit deutlich stärker ausfallen.

Rückstau-Erscheinungen :

Entsteht dauernd oder bei grösseren Abfluss-Ereignissen ein Rückstau in die Quellfassung bzw. in

den zuströmenden Wasserleiter, wird sich das Wasser im Untergrund andere Fliesswege suchen um

dem Hindernis auszuweichen. Dabei kann das unterirdische Quellwasser seitlich um die Fassung

herum abfliessen, so dass dieser nur noch ein Bruchteil der ursprünglichen Wassermenge zufliesst.

Typische Ursachen für solche Erscheinungen sind

− zu kleine Auslegung von Fassungsrohren oder der Schlitzöffnungen

− Verstopfen der Schlitzöffnungen durch feinkörniges Material (z.B. zu feines Sickerkies)

− Wurzeleinwachsungen von Bäumen oder anderen Pflanzen

− Rückstau aus weiterführenden Quellableitungen z.B. wegen zu kleiner Dimensionierung bzw.

zu wenig Gefälle, wegen der Bildung von Lufteinschlüssen bei Gefällsänderungen etc.

− Verstopfen der wasserführenden Schicht ausserhalb der Fassung mit feinem Material aus

dem Untergrund durch extreme Abflussereignisse

Schäden oder Veränderungen im Einzugsgebiet :

Da sich, wie aus den Abschnitten 2 und 3 ersichtlich, das System Fassung deutlich über den

baulichen Teil der Fassung hinaus erstreckt, sind zahlreiche Möglichkeiten für die Schädigung einer

Quellfassung teilweise weit ausserhalb der eigentlichen Fassung denkbar :

− Grabarbeiten bis in den Bereich der wasserführenden Schichten im Einzugsbereich mit

Veränderungen der Fliesswege bis zum Abdrainieren

− Versickern von Oberflächenwasser von Plätzen, Strassen und Wegen im Einzugsbereich von

Fassungen

− Naturereignisse, die entweder die Bodenbedeckung verändern (Wegschwemmen von

Humus, Umkippen von Wurzelstöcken im Wald) oder unterirdische Fliesswege

beeinträchtigen (z.B. Aufreissen von natürlichen Filterschichten im Bereich von Gewässern)

− Etc.

Auch wenn Gewässerschutzzonen existieren, ist deren Schutz nur wirksam, wenn einerseits die

Schutzzonen im Gelände markiert sind (Signale) und die Einhaltung der Schutzzonen-Vorschriften

sowie die allgemeine Integrität des Einzugsgebiets durch häufige und regelmässige Kontrollen

überwacht werden.

6. Zustandserfassung von bestehenden Quellfassungen Da bestehende Quellfassungen in der Regel bis zum Beginn einer Erneuerung für die

Wasserversorgung genutzt werden, entziehen sich bestehende Fassungen in der Regel invasiven

Untersuchungsmethoden wie z.B. Sondiergrabungen oder Sondierbohrungen im näheren

Fassungsbereich. Insbesondere bei alten Fassungen muss man bei Sondagen damit rechnen,

unmittelbar auf den Fassungskörper zu stossen, so dass eine weitere Nutzung nicht mehr möglich ist.

Vorgängig von Erneuerungsplanungen sollten daher alle möglichen, nicht-invasiven

Untersuchungsmethoden genutzt werden, um sich für eine Erneuerungsplanung ein Bild über

bestehende Quellfassungen machen zu können :

− Beschaffung und Interpretation von alten Plänen (sofern vorhanden)

− Beschaffung von Quellschüttungs-Messprotokollen soweit zurück wie möglich, Vergleich

mit aktuellen Quellschüttungen.

− Beschaffung von chemischen und mikrobiologischen Wasseranalysen des Quellwassers;

Vergleiche zwischen früheren und aktuellen Daten zur Feststellung von Trends.

− Vergleiche zwischen Niederschlags-Ereignissen und resultierender Quellschüttung.

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− Neigung des Quellwassers zu Trübungen, Notwendigkeit zur Aufbereitung des

Quellwassers.

− Orten und Vermessen der bestehenden Fasssungsrohr bzw. -stränge in Lage und

insbesondere Tiefe soweit ab Brunnstube möglich. Dabei sollte beachtet werden, dass

einerseits die in die Fassungsrohre eingeführten Sonden oder Ruten desinfiziert werden

sollten und anderseits die Sonden - falls sie Batterien enthalten - nicht über unzugängliche

Ecken hinaus eingeführt werden sollten, so dass sie in jedem Fall wieder zurückgezogen

werden können.

− Erstellen und Auswerten von Video-Aufnahmen der Fassungsrohre und -stränge zur

Feststellung bzw. Ueberprüfung der ausgeführten Sickerabschnitte in der Fassung sowie

allfälligen Schadensursachen. Hier gilt zu beachten, dass die eingeführten Kameras einerseits

wasserdicht sein müssen da sie ja dem ständig zufliessenden Quellwasser ausgesetzt sind.

Ebenso sollten aus hygienischen Gründen spezielle Kameras eingesetzt werden, die nicht

auch noch für die Inspektion von Abwasserkanälen eingesetzt werden.

Neben den, die eigentliche Quellfassung betreffenden Untersuchungen sollten auch die Eigentums-

und Wasserrechte der untersuchten Fassung geklärt werden :

− Wer ist Besitzer der Wasserrechte ? Wie sind die Wasserrechte gesichert (Vertrag,

Grundbuch) ? Bestehen weitere Nutzniesser am Quellwasser ?

− Bestehen allenfalls Nachgrabungsrechte auf umliegenden Parzellen ?

− Bestehen im Umfeld / im Einzugsbereich der Quellwasserfassung weitere Quellenrechte

anderer Eigentümer ? Sind gegenseitige Beeinflussungen denkbar ?

− Bestehen übergeordnete Rechtsansprüche an das Quellwasser z.B. aufgrund der

Restwasserproblematik von Gewässern oder aufgrund kantonaler Wassernutzungs-Gesetze ?

Besteht für die fragliche Quellfassung noch eine altrechtliche Schutzzone (vor 1998 ausgeschieden)

oder gar keine, sollten im Rahmen einer Zustandserfassung vorgängig von Bauausführungen auch die

folgenden Fragestellungen bezüglich Schutzzone geklärt werden :

− Kann voraussichtlich auf Basis der bekannten Eigenschaften des Wasservorkommens eine

Schutzzone gem. GSchG 1998 nach der Baurealisierung einer Fassung ausgeschieden

werden ? Können die minimalen Abmessungen der Schutzzonen im Gelände überhaupt

umgesetzt werden ?

− Sind im Bereich von Schutzzonen S1 und S2 Bauwerke vorhanden, die die Ausscheidung

einer Schutzzone nicht zulassen bzw. erhebliche Anpassungen an Bauten verursachen ?

− Welche Rechte Dritter (insbesondere Landwirtschaft) werden durch eine Schutzzone

eingeschränkt ? Kann Realersatz geboten werden oder sind die Nutzungseinschränkungen

finanziell abgeltbar ?

− Werden voraussichtlich landwirtschaftliche Nutzflächen hinsichtlich des Ausbringens von

flüssigem Hofdünger in ihrer Nutzung eingeschränkt ? Kann die Stickstoffbilanz des

betroffenen Landwirts anderweitig ausgeglichen werden ?

Zwecks Abklärung der vorstehenden hydrogeologischen Fragestellungen sollte bereits für die

Zustandserfassung von bestehenden Fassungsanlagen frühzeitig ein entsprechend qualifizierter

Hydrogeologe beigezogen werden. Allenfalls muss ein Teil der Planung der zukünftigen Schutzzone

bereits vorgängig der Ausführung einer Sanierung oder Neuerstellung einer Quellfassung ausgeführt

werden, um die Machbarkeit und die Umsetzbarkeit der Schutzzone sicherstellen zu können.

7. Wasserprospektion Im Rahmen der Projektierung von Wasserfassungen - ob bestehend oder neu - stellt sich häufig die

Frage, wo am besten in Anbetracht sämtlicher Randbedingungen wie Einzugsgebiet, Schutzzone,

Ableitung etc. eine Quellwasserfassung erstellt werden soll. Dazu ist die Kenntnis der Fliesswege des

unterirdischen Wassers von herausragender Bedeutung. Um die unterirdischen Fliesswege des

Quellwassers abzuschätzen, sind in der Praxis die nachfolgenden Methoden gebräuchlich :

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Geophysikalische Verfahren :

Bild 10 Prinzip und Resultat von geoelektrischen Messungen

Bei den geoelektrischen Verfahren wie z.B. VLF

handelt es sich um indirekte Messverfahren, mit

denen im Wesentlichen nur der scheinbare

elektrische Widerstand der Bodenschichten erfasst

wird. Da wo der elektrische Widerstand hoch ist,

werden wasserführende Kiesschichten vermutet. Es

ist meist nur in bindigen, elektrisch leitfähigen Böden

anwendbar.

Das Verfahren der Gravimetrie besteht in der

Messung des Schwerefelds und somit indirekt der

Dichte der Erdmaterialien im Untergrund bzw. in

deren Kartierung. Damit lassen sich z.B.

wasserhaltige von nicht-wasserhaltigen Zonen

unterscheiden. Bild 11 Resultat einer Schwerefeld-Messung

Eine weitere Möglichkeit ist die Durchführung von seismischen Messungen, bei denen mittels

Hammer oder Sprengladung Druckwellen im Untergrund verursacht und mittels Geo-Mikrophonen

aufgefangen und ausgewertet werden. Da sich die Druckwellen in unterschiedlichen Bodenschichten

unterschiedlich schnell bewegen bzw. reflektiert werden, lassen sich daraus indirekt Erkenntnisse über

den Bodenaufbau und die Wahrscheinlichkeit unterirdischer Wasservorkommen gewinnen. Je nach

Topographie sind auch für kleinräumige Untersuchungen teils ausgedehnte Messverfahren nötig.

Bild 12 : Prinzip und Resultat von seismischen Erkundungen des Untergrunds

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Die Praxis zeigt immer wieder, dass sich geophysikalische Untersuchungen zwar gut dafür eignen,

über grössere Flächen grundsätzliche Erkenntnisse über Aufbau und Struktur des Untergrunds zu

erhalten. Sie sind aber nur wenig aussagekräftig, wenn örtlich eng begrenzte geologische Verhältnisse

wie z.B. für den Baubereich einer Fassung erkundet werden sollen. Die Resultate solcher

geophysikalischen Untersuchungen müssen in der Regel durch Sondiergrabungen oder -bohrungen

wie auch allenfalls durch Färbversuche verifiziert werden.

Die Kosten für die Durchführung geophysikalischer Messungen inkl. Auswertung liegt meist im Bereich

von ca. Fr. 5'000.- bis zu mehreren Fr. 10'000.- je nach Art des Verfahrens, des Untergrunds und der

zu untersuchenden Flächen.

Rutengänger, Pendelmutungen :

Gemäss den Gesetzen der Magnetohydrodynamik bewirkt ein elektrisch leitendes Fluid (Wasser) in

einem Magnetfeld (der Erde) infolge von Gegeninduktion eine Abschwächung bzw. eine Verzerrung

des Magnetfeldes. Dieses Prinzip wird im magnetisch-induktiven Wassermesser in der Messtechnik

seit Jahren angewendet. Allerdings wird das in diesen Geräten wirkende Magnetfeld künstlich erzeugt,

so dass die Magnetfeldänderung des turbulent fliessenden Wassers mit den verfügbaren Sensoren

technisch gemessen und angezeigt werden kann.

Das im Untergrund turbulent fliessende Grundwasser verursacht im Erdmagnetfeld genauso eine

Aenderung des Magnetfeldes, das resultierende Signal ist jedoch infolge der sehr geringen Feldstärke

des Erdmagnetfeldes um einige 10er-Potenzen kleiner als die Empfindlichkeit jedes technischen

Messgeräts.

Wie zahlreiche Beispiele von Rutengängern seit Alters zeigen, verfügen entsprechend veranlagte

Menschen mit dem auf Basis von elektrischen Impulsen und Strömen funktionierenden Nervensystem

offenbar über eine sehr empfindliche Antenne, mit der die sehr kleinen Magnetfeldänderungen infolge

fliessendem Wasser (oder auch anderen Magnetfeld-Störungen) wahrgenommen werden können.

Währenddem Pendelmutungen ausgehend von bekannten Fliesswegen unterirdischen Wassers wie

z.B. einem bestehenden Fassungsrohr relativ zuverlässig in Lage und Tiefe über kürzere Distanzen

weiterverfolgt werden können, werden Pendelmutungen auf der "freien Wiese" ohne Bezug auf

bekannte Ausgangspunkte rasch zur Lotterie. Dies deshalb weil Verzerrungen im Erdmagnetfeld nicht

nur aufgrund von fliessendem Wasser sondern auch wegen anderen Einflüssen hervorgerufen werden

und der Mensch über keine Sensorik verfügt, mit der die unterschiedlichen Störeinflüsse voneinander

unterschieden werden können. Pendelmutungen geraten auch schnell an ihre Grenzen, wenn

mehrere unterirdische Fliesswege in Schichten übereinander liegen, was eine Interpretation kaum

mehr ermöglicht.

Pendelmutungen durch erfahrene Rutengänger sind im allgemeinen günstiger und im Nahbereich mit

Bezug auf bekannte Fassungen (mit den obigen Vorbehalten) aussagekräftiger als geophysikalische

Messungen. Sie unterliegen jedoch den erwähnten Störeinflüssen mit einer relativ hohen Fehlerrate.

Auch die Ergebnisse von Pendelmutungen müssen allenfalls mit Sondiergrabungen oder -bohrungen

verifiziert werden.

8. Konzeption und Projektierung des Fassungsbauwerks Wenn die Resultate sämtlicher der vorstehend erwähnten Untersuchungen und Abklärungen

vorliegen, kann die Konzeption und die Projektierung des Fassungsbauwerks erfolgen. Dabei müssen

die folgenden Fragen geklärt bzw. die folgenden Aspekte berücksichtigt werden :

Kombination von Fassungen :

− Sind ein oder mehrere unterirdische Wasserzüge zu fassen ?

− Sollen oder können die Wasserzüge in einem einzigen Fassungsgraben gefasst werden

oder sind mehrere Einzelfassungen zu erstellen ?

− In welcher Reihenfolge sollen die Fassungen erstellt werden, so dass sich die Arbeiten an

den Fassungen nicht gegenseitig beeinflussen ?

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Topographie, Situation und Höhenlage der Fassung(en) :

− Topographische Aufnahmen und Darstellung des Geländes in Form von Längs- und

Querprofilen oder - falls erforderlich - digitalen Geländemodellen.

− Tiefen von Fassungsgräben in Bezug auf das Gelände. Die Fassungssohle muss mit den im

Gelände einsetzbaren Baggern noch erreichbar sein.

− Höhenverhältnisse in Bezug auf den Standort der Brunnstube. Zwischen Fassung und

Brunnstube muss genügend Gefälle vorhanden sein, um das Quellwasser auch bei sehr

hoher Quellschüttung rückstaufrei abzuleiten.

− Entfernung bis zur Brunnstube. Die Fassungsbauwerke sollten später von der Brunnstube

aus mit Ortungsruten oder auch Videokameras erreichbar sein. Daher Distanz Brunnstube -

Fassung möglichst nicht grösser als ca. 50 m, max. 100 m. Allenfalls Zwischenschächte oder

separate Brunnstuben einplanen.

− Anschlusshöhen an die weiterführenden Quellableitungen. In wenig geneigtem Gelände

bestehen evtl. diesbezügliche Randbedingungen.

Dimensionierung Bauteile :

− Schluckvermögen der Fassungsrohre muss den grösstmöglichen Wasserandrang

aufnehmen können.

− Die Rohrstatik der Fassungsrohre unter der resultierenden Erdüberdeckung muss

nachgewiesen werden. Sind die Rohre zu schwach müssen entsprechende

Stützkonstruktionen (z.B. Betonabdeckungen) und/oder Umhüllungen mit Sickerbeton

vorgesehen werden.

− Minimale Körnung des Kiesfilters in Abhängigkeit der Schlitzöffnungen der Fassungsrohre

festlegen (Kies darf Schlitzöffnungen nicht verstopfen bzw. Wassereintritt nicht behindern).

Evtl. mehrschichtiger Kiesfilter als Uebergang zu feinkörnigem Boden vorsehen.

− Rohrdimensionen Fassungsrohre bis Brunnstube sowie weiterführende Quellableitungen

aufgrund der voraussichtlichen Gefällsverhältnisse abschätzen.

Wasserhaltung während Bauarbeiten :

− Kann auf das Quellwasser aus den zu erneuernden Fassungen für die Dauer der Arbeiten

verzichtet werden ? Ist für die Aufrechterhaltung der Wasserversorgung alternative

Wasserbeschaffung nötig ? Müssen die Fassungen gar unter Betrieb erneuert werden ?

− Wie kann die Wasserableitung aus dem Fassungsgraben während den Bauarbeiten

ständig ohne Rückstau gewährleistet werden ? Ableitung im freien Gefälle möglich

(vorteilhaft) ? Pumpen notwendig (24 h pro Tag) ?

− Wo können Absetzbecken in die Ableitung integriert werden falls das Quellwasser einem

Fischgewässer zugeleitet wird (Trübungen während Aushubarbeiten sind unvermeidbar) ?

− Sind für die Neutralisierung von Betonabwässern während Arbeiten an Betonriegeln und -

abdeckungen spezielle Einrichtungen notwendig ?

− Kann durch Hochwasser aus benachbarten Bächen allenfalls Rückstau oder Ueberflutung

in die Quellfassung erfolgen ?

Grundbau-Konzept :

Da jede wasserundurchlässige Schicht (Wasserstauer) mit

dem darüber fliessenden Quellwasser als Gleitschicht

funktioniert, stellt sich bei der Planung und Konzeption

auch die Frage, wie die Stabilität der Böschungen von

Gruben und Gräben während dem Bauprozess gesichert

werden kann. Es handelt sich dabei um ein typisches

Problem im Grundbau. Anders als in normalen Baugruben

können die Grabenwände oder -böschungen jedoch nicht

einfach mittels Spundwänden oder anderen Verfahren

ohne Rücksicht auf das zu fassende Wasser gesichert Bild 13: Instabilität Böschung

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werden. Im Fassungsbau gibt es daher in der Regel nur die folgenden Möglichkeiten um eine

Böschung oder eine Grabenwand zu sichern :

− Ausführung des Fassungsaushubs innerhalb einer Spriessung :

Der seitliche Erddruck wird dabei durch die Spriesselemente aufgefangen und über die

Spriesswinden auf die gegenüberliegende Grabenseite abgestützt und umgekehrt. Diese

Methode erlaubt insbesondere, den natürlichen gewachsenen Boden mit seinen

Filterstrecken im Umfeld der Fassung weitgehend unbeeinflusst zu belassen und auch

Setzungen infolge Erddruck-Umlagerungen zu vermeiden. Ebenso wird mit dieser Methode am

wenigsten Aushubvolumen generiert.

Nachteilig ist die Einschränkung der Flexibilität des Grabenaushubs durch die Spriessung

selber; einerseits wird der Aushub innerhalb der Spriessung behindert, anderseits sind z.B.

Richtungsänderungen oder Abzweige von Fassungsgräben mit der Spriessung erschwert.

Für die Spriessung sollten Kanaldielen-Spriessungen verwendet werden, da diese

Spriessungen durch Ziehen oder Nachdrücken einzelner Kanaldielen eine optimale Anpassung

an den Verlauf der wasserführenden Schichten ermöglicht. Falls erforderlich kann ein Voraushub

bis ca. 4 - 5 m über den Fassungshorizont vorgenommen werden, um die Arbeitstiefe innerhalb

Spriessungen zu verringen.

Die im Werkleitungsbau gebräuchlichen Plattenspriessungen wie Krings etc. eignen sich

aufgrund der grossflächigen und dichten Platten nur sehr bedingt für den Einsatz im

Fassungsgraben. Bei unachtsamem Nachdrücken einer Plattenspriessung besteht insbesondere

die Gefahr, die wasserführenden Schichten vom Graben abzutrennen oder zu zerdrücken.

Spriessungen müssen mit dem fortschreitenden Aushub innerhalb der Spriessung abgesenkt

werden (kein Vortreiben) und sie müssen dauernd stabil und zuverlässig mit Spriesswinden und

Longarinen gesichert werden. Die Handhabung einer Spriessausrüstung sollte nur durch

erfahrenes und ausgewiesenes Personal erfolgen.

− Abflachen der Böschungen unterhalb kritische Böschungswinkel

Falls der Einbau einer Spriessung, aus welchen Gründen auch immer, nicht in Frage kommt und

das Gelände dies zulässt, kann eine Fassung theoretisch auch in der offenen Baugrube erstellt

werden. Aufgrund der durch das zufliessende Quellwasser auf der meistens lehmigen

Wasserstauschicht im Bereich des Böschungsfusses bestehenden idealen Gleitschicht können

sich ohne Weiteres unkontrollierbare Böschungs-Instabilitäten und Erdrutsche ergeben. Gem.

Bauarbeitenverordnung ist für solche Fälle ein Sicherheitsnachweis für die Standfestigkeit der

Böschung unter allen denkbaren Randbedingungen (z.B. Auflast durch Bagger etc.) erforderlich

(Geologe od. Fachingenieur). Je nach Bodenbeschaffenheit werden in der Praxis für eine sichere

Abflachung rasch einmal Böschungswinkel von 60° bis 45° erreicht, damit die Böschung auch

bei Niederschlägen standfest bleibt. Das Aushubvolumen auch für einen Fassungsgraben

erreicht dann ein Vielfaches eines gespriessten Grabens, meist mit der Notwendigkeit für

grössere Material-Zwischentransporte. Durch die massiven Erdbewegungen sowie die

grossflächige Ausdehnung des Aushubbereichs werden der natürlich gewachsene Boden

sowie allenfalls auch die natürlichen Filterstrecken im Bereich der Fassungen gestört. Auf

diese Art erstellte Fassungen können bei unsorgfältiger Ausführung der Erdarbeiten zu

häufigeren Trübungserscheinungen neigen. Allenfalls ist der Ersatz des natürlichen

Aushubmaterials durch grössere Mengen an sickerfähigem Kies nötig.

Die Erstellung von Fassungen in einer offenen ungespriessten Baugrube ist in der Regel nur in

felsigem oder mit Blöcken durchsetztem Untergrund sinnvoll falls sich die erforderlichen

Böschungs-Stabilitäten erreichen lassen.

− Rückverankerung von Böschungen mittels Erdankern und Spritzbeton

Die Böschungen offener Baugruben können auch für Quellfassungen durch Rückverankerung mit

Spritzbeton und Einbohren von Erdankern gesichert werden wodurch steilere Böschungen (bis

80°) erzielt werden können. Durch das Einbohren und Injizieren von Erdankern mit Fliessmörtel

besteht allerdings die Gefahr, dass die wasserführenden Fliesswege mit Injektionsmörtel

verstopft werden. Die Anker sollten daher in Richtungen verbohrt werden, die möglichst nicht auf

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Fliesswege treffen z.B. leicht aufwärts statt wie üblich abwärts. Während dem Einbohren muss

das Quellwasser zudem auf Trübungen durch die Suspensionen sowie auch auf eine allfällig

nachlassende Quellwassermengen überprüft werden. Diese Methode ist in der Regel

kostspielig, ist jedoch insbesondere bei felsigem und blockhaltigem Untergrund häufig eine

valable Alternative zur einem gespriessten Fassungsgraben.

Konzept Abdichtungen, Oberflächen-Entwässerung und Drainagen :

Die durch das Aufgraben des gewachsenen Bodens entstehenden Fliess- und Sickerwege für

Oberflächenwasser in Richtung der Quellfassung müssen, wie aus Bild 9 ersichtlich, durch adäquate

Mittel gegen die Fassung abgedichtet und der aufgelockerte Boden über der Fassung entsprechend

entwässert bzw. drainiert werden.

Währenddem bei einer kleineren Fassung in einem gespriessten Graben die in Bild 9 dargestellte

Abdichtung durch Aufbringen einer Betonabdeckung durchaus noch wirtschaftlich ist, entstehen bei

Fassungen in offenen Baugruben derart grosse abzudichtende Flächen, dass das Erstellen einer

Betonabdeckung viel zu teuer wird. Abdichtungen gegen Oberflächenwasser können alternativ mit den

seit einigen Jahren verfügbaren Bentonit-getränkten Dichtungsmatten ausgeführt werden. Hierbei

ist jedoch insbesondere der Dichtheit der Ueberlappungen sowie Auf- und Abbordungen der

Matten spezielles Augenmerk zu schenken.

Ebenso können Abdichtungen aus gut verarbeitbarem, sauberem Lehm in Fassungen angebracht

und für die Abdichtung von Flächen sowie Fugen und Ecken verwendet werden. Währenddem früher

dafür ungebrannte Lehm-Ziegelpatschen aus Ziegeleien verwendet werden konnten, hat der Umstand,

dass dem Ziegellehm heute Sand beigemischt wird, dazu geführt, dass dieser Ziegellehm sich unter

Wasserkontakt auflöst und sich für den Einsatz in Fassungen nicht mehr eignet. Alternativ kann -

sofern vorhanden - auch natürlicher blauer oder grauer Lehm aus aktuellen Baugruben-Aushüben

verwendet werden.

Das bis zu den Abdichtungen über der Fassung vordringende Oberflächenwasser muss möglichst

rückstaufrei abgeleitet werden, da sonst die Gefahr besteht, dass ungenügend gefiltertes und

kontaminiertes Wasser durch Aufbau eines Ueberdrucks in die zur Fassung führenden Fliesswege

gelangen kann. Dafür sollten Sicker- bzw. Drainagerohre über und allenfalls vor dem Fassungskörper

vorgesehen werden, die eindringendes Sickerwasser rückstaufrei in den Vorfluter ableiten. Diese

Sicker- und Drainageleitungen sollten kontrollierbar und auch spülbar über Kontrollschächte geführt

werden, damit insbesondere die Sickerwassermengen überprüfbar sind. Eine stetig zunehmende

Sickerwassermenge kann auf Undichtheiten im Fassungskörper hinweisen.

Diese Entwässerungen und die Sicherstellung ihrer dauernden Funktion und Kontrollierbarkeit sind in

der Projektierung von Fassungen ebenfalls zu berücksichtigen.

Konzept Baustellen-Organisation :

− Wie erfolgt der Zugang zur Baustelle Fassung (möglichst nicht über Einzugsgebiet /

Zuströmbereich) ?

− Wo wird der Installationsplatz für die Bauausführung angelegt ? Wo werden Treibstoff- und

Oeldepots angelegt ? (Nicht im Einzugsbereich der Fassung !) Nur biologisch abbaubares

Oel in Maschinen und Aggregaten !

− Mit welchem Typ Aushubgerät (Raupenbagger, Schreitbagger etc.) ist die Baustelle

zugänglich ? Müssen für die Aushubarbeiten zum Erreichen der Arbeitstiefe spezielle

Arbeitsebenen vorgesehen und eingeplant werden ?

Das gewählte bauliche Konzept sollte als Grundlage für die weitere Bearbeitung in Schemas des

Fassungsaufbaus sowie der erforderlichen Längs- und Querprofile des Fassungsgrabens inkl.

Ableitung bis zur Brunnstube und ggf. darüber hinaus planerisch definiert und festgehalten werden.

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9. Kostenermittlung für Quellfassungen Ausgehend von der gewählten Konzeption und den Längs- und Querprofilen von Fassungsgräben,

Baugruben und Leitungen kann eine erste Abschätzung der Baukosten auf Basis der theoretischen

Vorausmasse erfolgen.

Da die Planung von Quellfassungen häufig in genereller Unsicherheit bezüglich der tatsächlichen

Verhältnisse im Bereich der wasserführenden Schichten erfolgt, sollten genügend Reserven für

Sondagen, Regiearbeiten sowie Unvorhergesehenes eingeplant werden. Zusätzlich zu einem

generellen Zuschlag von ca. 10% für Unvorhergesehenes empfiehlt sich das Einplanen von min. ca.

20 - 30% der theoretischen planbaren Kosten für Sondagen und Regiearbeiten während den

Bauarbeiten. Es ist insbesondere zu berücksichtigen, dass die Massnahmen für die Wasserhaltung

und -ableitung, das Freilegen der wasserführenden Schichten sowie das Erstellen von

Fassungssohlen im Wasserbereich etc. einiges an Hand- und Detailarbeiten erfordert, die in Art und

Umfang häufig nicht zum Voraus planbar sind.

Kostenangaben in der Planungsphase für die Arbeiten im Fassungsbereich sollten als

Kostenschätzungen mit einer Toleranz von +/- 20 % verstanden und definiert werden, da die

tatsächlichen Verhältnisse im Bereich der wasserführenden Schichten erst mit der Realisierung des

Fassungsgrabens konkret sichtbar werden.

10. Ausschreibung und Unternehmerwahl Gegenüber früheren Zeiten gibt es heute kaum noch auf Wasserfassungen spezialisierte

Bauunternehmungen, die über das einschlägige Wissen im Zusammenhang mit Fassungsbauten für

Quellwasser verfügen. Bei der Wahl eines Bauunternehmers sollte insbesondere darauf geachtet

werden, dass der Unternehmer über die erforderlichen Aushubgeräte, die Einrichtungen für die

Wasserhaltung wie Pumpen, Aggregate etc sowie insbesondere auch über das erforderliche

Spriessmaterial für die Sicherung der Fassungsgräben verfügt. Bei Ausschreibungen sollte neben dem

Nachweis der Verfügbarkeit dieser Ausrüstungen insbesondere durch den Unternehmer auch

nachgewiesen werden, dass der Unternehmer bzw. das eingesetzte Personal mit der Handhabung

dieser Ausrüstungen, insbesondere des Spriessmaterials und dessen Einsatz im wasserführenden

Grundbau, auch vertraut und geübt ist.

Die Ausschreibung der Arbeiten kann wie für andere Bauleistungen üblich mittels Baukostenplan BKP

sowie den Normpositionenkatalogen NPK erfolgen. Dabei gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten :

− Ausschreibung der Bauleistungen nach theoretischem Vorausmass mit Einheitspreisen, ergänzt

mit einem genügend grossen Anteil an Regieleistungen als Puffer für die Unsicherheit der

Planung. Diese Möglichkeit empfiehlt sich dann, wenn aufgrund der Planungsgrundlagen eine

genügend grosse Sicherheit besteht, dass das geplant Konzept einigermassen wie vorgesehen

umgesetzt werden kann.

− Ausschreibung sämtlicher Bauarbeiten in Regie, d.h. nach Regieansätzen für Personal,

Ausrüstung, Geräte, Maschinen sowie Installation. Allerdings muss auch hier auf Basis einer

Planung ein Vorausmass für die zu erwartenden Arbeitsstunden für Personal, Geräte und

Maschinen sowie Flächen oder andere Einheiten für den Einsatz der Ausrüstung abgeschätzt

werden. Der Angebots-Wettbewerb erfolgt dann über die Regieansätze bzw. Preis-Rabatte

darauf. Diese Variante der Ausschreibung empfiehlt sich vor Allem dann, wenn trotz Planung eine

sehr grosse Unsicherheit bezüglich der effektiv vorgefundenen Verhältnisse im Untergrund sowie

bezüglich Art und Aufbau der Fassung besteht, so dass keine einigermassen zuverlässigen

Konzepte und Vorausmasse erarbeitet werden können. Bei dieser Variante sollten allenfalls auch

Bausummen-abhängige Staffelrabatte verlangt werden, d.h. sobald die Baukosten eine gewisse

Bausumme überschreiten sollten vom Unternehmer zusätzliche Rabatte gewährt werden.

11. Bauausführung von Fassungen Die Bauausführung von Quellfassungen sollte grundsätzlich nicht in einer absehbar trockenen

Jahreszeit erfolgen, da dann die Ausdehnung der Fassung im Boden infolge Trockenfalls gewisser

Wasserleiter im Randbereich der Fassung nicht richtig eingeschätzt werden kann. Besser ist die

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Ausführung während einer Jahreszeit, in der mit mittleren bis überdurchschnittlichen Quellschüttungen

gerechnet werden kann; nur so lassen sich die wasserführenden Schichten im Untergrund richtig

einschätzen so dass der notwendige Umfang der Fassung und allfällig nötige Zusatzmassnahmen

während der Baurealisierung im Detail festgelegt und ausgeführt werden können.

Grundsätzlich muss während der Ausführung von Fassungen das aus der Fassung austretende

Wasser jederzeit vollständig frei und ohne jeden Rückstau abfliessen können. Erfolgt ein

Rückstau in die Fassung z.B. wegen dem Ausfall von Pumpen kann dies sehr rasch zu einer

Veränderung der Fliesswege im Untergrund und zur Beschädigung einer Fassung führen bzw. zur

Notwendigkeit, den Fassungsgraben neu ansetzen zu müssen. Allenfalls muss eine zu hoch

angesetzte Fassungssohle nachträglich noch abgetieft werden, was häufig zu hohem Aufwand führt.

Ebenso muss zu jedem Zeitpunkt gewährleistet sein, dass der Fassungsgraben bzw. die

Böschungen von Gräben und Gruben auch unter grossem Wasserandrang inkl. allfälligem

Niederschlag standfest gesichert sind; sei dies nun mittels Grabenspriessungen, abgeflachten

Böschungen, Bermen oder anderen Verfahren. Ein unkontrolliertes Abgleiten einer Böschung oder das

Einstürzen einer Grabenwand stellt nicht nur ein unakzeptables Risiko für die Arbeitssicherheit dar

sondern beschädigt durch die Lockerung und Verschiebung des gewachsenen Bodens im Bereich

eines Fassungsgrabens auch die Fassung als solche. Solche Erscheinungen können bis zum

Durchtrennen der wasserführenden Fliesswege führen, so dass die Fassung insgesamt zerstört wird.

Ein vorgesehenes Grundbau-Konzept muss immer wieder auf seine Umsetzbarkeit geprüft und ggf.

angepasst werden.

Der Abbau von Fels, Blöcken und grossen Findlingen darf im Bereich eines Fassungsgrabens

keinesfalls mit Explosiv-Sprengstoffen erfolgen, da die aus einer Sprengung resultierenden

Erschütterungen die teils nur Zentimeter oder gar nur Millimeter dicken wasserführenden Schichten

beschädigen und zu einer Veränderung der Fliesswege führen kann. Es existieren heute

erschütterungsarme Abbaumethoden mit hydraulischen Spreizdornen oder Expansivmörtel etc. mit

denen sich Fels oder Blöcke nach Bohren eines Lochs zerkleinern lassen.

Da insbesondere in vielschichtigen Böden wie z.B. Moränen die wasserführenden Schichten nur durch

dünne lehmige Wasserstau-Schichten vom nächstunteren sickerfähigen Stockwerk getrennt sind, ist

von Beginn der Bauarbeiten schon bei Sondagen darauf zu achten, dass solche

Wasserstauschichten nicht beschädigt und unkontrolliert durchstossen werden. Im Schadenfall

kann das Quellwasser sonst in die nächstuntere sickerfähige Erdschicht versickern.

Die Ausführung und die Detailgestaltung der realen Fassung angesichts der häufig anders als erwartet

zu Tage tretenden Fliesswege des Wassers erfordern während dem ganzen Bauprozess immer

wieder das Ueberdenken und Anpassen der Planungskonzepte. Eine enge Beaufsichtigung der

Baustelle und Führung des Bauunternehmers durch erfahrene Fachleute ist daher die Bedingung

für den Erfolg.

12. Dokumentation des ausgeführten Bauwerks Wie schon aus Abschnitt 6 hervorgeht, bestehen trotz umfangreichen Aufwendungen für eine

nachträgliche Zustandserfassung und Beurteilung bestehender Fassungsanlagen häufig dennoch

grosse Unsicherheiten bezüglich deren Funktion und der im Untergrund vorherrschenden

Verhältnisse. Für das Monitoring von in Betrieb stehenden Fassungen im Rahmen der

Qualitätssicherung sowie insbesondere für allfällige zukünftige Erneuerungsplanungen ist es daher

von enormer Bedeutung, dass die im Rahmen der Erstellung einer Fassung gewonnen Erkenntnisse

sowohl in Form von Plänen zur Darstellung der Geometrie von unterirdischen Leitungen und

Bauwerken wie auch den vorgefundenen geologischen Beschaffenheiten des Untergrunds beim Bau

der Anlage erhoben und für die Nachwelt erhalten werden.

Merke : "Ein Quellgebiet kennt man meistens erst dann, wenn man es saniert bzw. erstellt hat."

Der Verfasser

WA-TEC AG, Thun / Jürg Burren