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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Auf gutem KursHamburger Wasserwerke
Neubau WW Curslack
Dr. - Ing. Helmut Kröning
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Rohwasserförderung und Bevölkerungsentwicklung
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Versorgungsgebiet der HWW mit Versorgungszonen
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Verteilung der Rohwasserförderung der HWW im Jahre 2004
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Grundwassereinzugsgebiet
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Wasserschutzgebiet Curslack / Altengamme
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Ausschnitt der Fassungsgräben (insgesamt rd. 500 km)
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Ansicht des Hauptportals des alten Werkes
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
• 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
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Querschnitt des alten Werkes mit Heberbrunnen
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Belüftungskaskade und offene Filter des alten Werkes
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Fehlende Betonüberdeckung im Fassadenbereich
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Rostgeschwächter Tragbalken
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
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
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
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
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
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
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Betriebsschema des neuen Werkes
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Druckhöhenschema
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Filtergebäude, Verwaltung und Werkstatt- und Sozialgebäude
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
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
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Inbetriebnahme Nov. 2004
X
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Kleinheber Funktionsschema
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Schachtbohrung für einen Kleinheber
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Anbindung eines Kleinhebers
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Rohrleitungsplan für die Anbindung des neuen Werkes
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Reinwasserkreuz Skizze
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Reinwasserkreuz
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Reinwasserkreuz
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Rohwasser - Transportleitungen aus der Fassung Ost
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Rohwasser - Transportleitungen aus der Fassung Ost
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Rohwasser - Schieberkreuz Ost
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Anbindung des Mischergebäudes an die Rohwassertransportleitungen
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Montage Mischergebäude
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Selbstüberschätzung
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Mischergebäude und Sauerstofftank
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Grundriss der Filterhalle mit Verrohrung (Erdgeschoß)
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Verrohrung Filter (links) und Nachentsäuerung mit Spülwasserkammer
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Schnitt der Filterhalle mit Verrohrung im Bereich der Oxidatoren
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Pfahlgründung für die Filterhalle im Frühjahr 2002
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Rohbau der Filterunterkammern
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Einbauten Filterunterkammer (Sülluft- u. Spülwasserverteilung)
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Rohbauzustand der 4 Filterblöcke im Herbst 2002
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Rhapsodie in Eisen
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Filterplattenbewehrung mit Filterdüsenhülsen
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Januar / Februar 2003 Bauunterbrechung für 2,5 Monate
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Montage kontinuierliche Sandfilter zur Klarwasseraufbereitung
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Montageablauf Sandfilter
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Fertig aufgestellte und verrohrte Sandfilter
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Schema kontinuierlich arbeitendes Sandfilter
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Stahlbaumontage Dachkonstruktion im Frühjahr 2003
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Winter 2004/5 nach der Inbetriebnahme
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Obergeschoß der Filterhalle
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Oxidator mit Druckerhöhungspumpe u. Entnahme aus der Rohwasserleitung
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Oxidator mit Bypasseinspeisung, Verbindungsleitung zur zweiten Aufbereitungsstraße und Sauerstoffdosierung
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DVGW Arbeitssitzung Trinkwasser 2005
Filteroberkammer mit Schlammwasserrinne
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Filterunterkammer mit Polsterdüsen, Luft- u. Spülwasserverteilung
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Spülwasserpumpen im Keller
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Verrohrung vor der Spülwasserkammer und Zulauf Nachentsäuerung
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Filtratverteilung vor der Nachentsäuerung und Spülwasserkammer
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Verrohrung Filterunterkammer
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Filtratabsenkung
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Nachentsäuerungskammer mit Lufteintragssystem
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Verdichterraum für die Nachentsäuerung
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Nachentsäuerung in Betrieb
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Schaltwarte
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Schlammabsetzbecken
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Erweiterung des Werkstatt- und Sozialgebäudes
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Überplanung der Freianlagen
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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
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• 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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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.