Energiewirtschaftliches Optimierungspotential eines Brunnenfeldes unter Berücksichtigung der am Beispiel des Wasserwerkes Baursberg

Abstract

Im Zuge der ständigen Betriebsoptimierung von HAMBURG WASSER wird die Analyse der laufenden Grundwasserförderung gefordert. Auf Grund der starken Alterungserscheinungen und den daraus resultierenden Leistungseinbußen der Brunnen im Wasserwerk Baursberg ist es naheliegend, das Förderkonzept und den Betrieb der einzelnen Brunnen, als auch einzelne technische Bestandteile der Brunnen auf ihr Optimierungspotential hin zu untersuchen. Die vorliegende Arbeit trägt dazu bei die Optimierungspotentiale der aktuellen Fördersituation des Wasserwerks Baursberg zu erkennen und unter energiewirtschaftlichen Aspekten eine nachhaltig verbesserte Betriebsweise zu entwickeln. Für die Ausarbeitung werden an erster Stelle die Grundlagen der Wasserwirtschaft erläutert, auf denen die weitere Bearbeitung aufbaut. Neben einer Beschreibung von Grundwasservorkommen, Unterwassermotorpumpen, Vertikalfilterbrunnen und Rohrnetzen wird die Brunnenalterung besprochen und ihre Ursachen aufgezeigt. Zur Berechnung von Rohrreibungsverlusten und Förderhöhen wird das gesamte Rohwassernetz bis hin zum Einlauf in die Filterkammern mittels eines Modells zur hydraulischen Strömungsanalyse simuliert. Aus elektronischen Messdaten der Betriebszeiten, Fördermengen, Pegelstände und Energieverbräuche der letzten zwei Jahre wird der Zustand der einzelnen Brunnen und Pumpen analysiert und bewertet. An Hand der Entwicklung dieser Messwerte über die Zeit wird eine Prognose der Brunnenzustände über die nächsten zehn Jahre entwickelt und darauf aufbauend drei verschiedene Betriebsszenarien entworfen und miteinander verglichen.