7. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - März 2023 119 Planerische Anforderungen für den Neubau von Trinkwasserspeicheranlagen aus Ortbeton unter Berücksichtigung des Qualitätssicherungsplans Dipl.-Ing. Sascha Leck GUV - Gesellschaft für Geohydraulik, Umweltberatung, Verfahrens- und Ingenieurtechnik mbH, Lohfelden, Minden, Rottweil Zusammenfassung Trinkwasser ist gemäß TrinkwV zu jeder Zeit in hygienisch einwandfreier Qualität bereitzustellen. Der Begriff Hygiene im Sinne dieses Grundsatzes umfasst alle Bestrebungen und Maßnahmen, die darauf abzielen, negative Qualitätsveränderungen des Trinkwassers zu vermeiden bzw. zu verhindern. Für den Neubau und die Instandsetzung von Trinkwasserbehältern sind entsprechende Qualitätssicherungspläne für Werkstoffe und Bauhilfsstoffe sowie die Bauausführung zu entwickeln, welche planungs- und baubegleitend umgesetzt werden müssen. Der nachfolgende Bericht versucht in Anlehnung an das gültige Regelwerk einen Überblick über die planerischen Anforderungen für den Neubau von Trinkwasserspeicheranlagen aus Ortbeton unter Berücksichtigung des Qualitätssicherungsplans zu geben. 1. Grundsätze bei Planung und Bau von Trinkwasserspeicheranlagen In Anlehnung an das aktuelle Regelwerk DVGW W-300- 1 bis 8 lassen sich die nachfolgenden Grundsätze bei der Planung und dem Bau von Trinkwasserspeicheranlagen formulieren: 1. Einhaltung der allgemein anerkannten Regeln der Technik 2. Qualitätssicherungspläne sind spezifisch für die zugelassenen Behälterbauweisen (Ortbetonbehälter, Systembehälter etc.) aufzustellen und anzuwenden 3. Es erfolgt keine Differenzierung zwischen wasserberührten Oberflächen und “dahinter” bzw. “darunter” angeordneten Konstruktionen 4. Die Durchführung einer Reinigung und Desinfektion ersetzt nicht die Anwendung der Vorgaben des Qualitätssicherungsplans auf der Baustelle 2. Normen, Richtlinien und Regelwerke Die nachfolgenden Normen, Richtlinien und Regelwerke dienen als Grundlage für Planung und Bau von Trinkwasserspeicheranlagen und geben zudem die technischen und hygienischen Anforderungen sowie Bewertungsgrundlagen für die Aufstellung des Qualitätssicherungsplans vor: • DIN 206: 2017-01 - Beton - Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität • DIN 1045-2: 2008-08 - Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton - Teil 2: Beton - Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität - Anwendungsregeln zu DIN EN 206-1 • DIN EN 13670: 2011-03 - Ausführung von Tragwerken aus Beton; Deutsche Fassung EN-13670: 2009 • DIN EN 1991-1-1: 2010-12 - Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-1: Allgemeine Einwirkungen auf Tragwerke - Wichten, Eigengewicht und Nutzlasten im Hochbau • DIN EN 1991-1-1/ NA/ A1: 2015-05 - Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-1: Allgemeine Einwirkungen auf Tragwerke - Wichten, Eigengewicht und Nutzlasten im Hochbau • DIN EN 1992-1-1: 2011-01 - Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken - Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau • DIN EN 1992-1-1/ NA/ A1: 2015-12 - Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken - Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau • DIN EN 1992-3: 2011-01 - Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken - Teil 3: Silos und Behälterbauwerke aus Beton • Trinkwasserverordnung TrinkwV (2018) • Infektionsschutzgesetz - IfSG (2017) • DVGW W 263 (A) Dezember 2022 - Hygiene in der Wasserversorgung bis zur Übergabestelle an die Trinkwasser-Installation • DVGW W 270 (A): 2007-11 - Vermehrung von Mikroorganismen auf Werkstoffen für den Trinkwasserbereich - Prüfung und Bewertung; Beachtung der Bewertungsgrundlage für Kunststoffe und andere organische Materialien im Kontakt mit Trinkwasser (KTW-BWGL) • DVGW W 291 (A): 2000-03 - Reinigung und Desinfektion von Wasserversorgungsanlagen • DVGW W 300-1 (A): 2014-10, Trinkwasserbehälter - Teil 1: Planung und Bau • DVGW W 300-2 (A): 2014-10, Trinkwasserbehälter - Teil 2: Betrieb und Instandhaltung 120 7. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - März 2023 Planerische Anforderungen für den Neubau von Trinkwasserspeicheranlagen aus Ortbeton unter Berücksichtigung des Qualitätssicherungsplans • DVGW W 300-3 (A): 2014-10, Trinkwasserbehälter - Teil 3: Instandsetzung und Verbesserung • DVGW W 300-4 (A): 2014-10, Trinkwasserbehälter - Teil 4: Werkstoffe, Auskleidungs- und Beschichtungssysteme - Grundsätze und Qualitätssicherung auf der Baustelle • DVGW W 300-5 (A): 2020-08, Trinkwasserbehälter - Teil 5: Bewertung der Verwendbarkeit von Bauprodukten für Auskleidungs- und Beschichtungssysteme • DVGW W 300-6 (M): 2016-09, Trinkwasserbehälter - Teil 6: Planung, Bau, Betrieb und Instandhaltung von System- und Fertigteilbehältern • DVGW W 300-7 (M): 2016-09, Trinkwasserbehälter - Teil 7: Praxishinweise Reinigungs- und Desinfektionskonzept • DVGW W 300-8 (M): 2016-10, Trinkwasserbehälter - Teil 8: Praxishinweise Hygienekonzept: Neubau und Instandsetzung • DVGW W 316 (A): 2018-04, Qualifikationsanforderungen an Fachunternehmen für Planung, Bau, Instandsetzung und Verbesserung von Trinkwasserbehältern; Fachinhalte • DVGW W 347 (A): 2006-05 - Hygienische Anforderungen an zementgebundene Werkstoffe im Trinkwasserbereich; Prüfung und Bewertung • DVGW W 398 (M): 2013-01 - Praxishinweise zur hygienischen Eignung von Ortbeton und vor Ort hergestellten zementgebundenen Werkstoffen zur Trinkwasserspeicherung • DAfStb-Richtlinie, Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie), 2017 • DBV-Merkblatt „Betonschalungen und Ausschalfristen“ • Bewertungsgrundlage für Kunststoffe und andere organische Materialien im Kontakt mit Trinkwasser (KTW-BWGL) - Allgemeiner Teil • Anlagen der Bewertungsgrundlage für Kunststoffe und andere organische Materialien im Kontakt mit Trinkwasser (KTW-BWGL) - Polymerspezifischer Teil, 2021 • Leitlinie zur hygienischen Beurteilung von Elastomeren im Kontakt mit Trinkwasser (Elastomerleitlinie) • Elastomerleitlinie: Verlängerte Übergangsregelung für den Teil 2 der Positivliste der Ausgangsstoffe, 2016 • Aktualisierte Positivliste zur Herstellung von Elastomeren im Kontakt mit Trinkwasser, 2020 • Leitlinie zur mathematischen Abschätzung der Migration von Einzelstoffen aus organischen Materialien in das Trinkwasser (Modellierungsleitlinie), 2008 • Übergangsempfehlung zur vorläufigen trinkwasserhygienischen Beurteilung von Produkten aus Thermoplastischen Elastomeren im Kontakt mit Trinkwasser (TPE-Übergangsempfehlung), 2019 • Beurteilung von Stoffen mit bestimmter technologischer Funktion und geringen Einsatzmengen bei der Rezepturüberprüfung nach den Leitlinien des Umweltbundesamtes zur hygienischen Beurteilung von organischen Materialien im Kontakt mit Trink-wasser (Geringfügigkeits-Leitlinie), 2011 • Bewertungsgrundlage für metallene Werkstoffe im Kontakt mit Trinkwasser (Metall-Bewertungsgrundlage), 2021 3. Qualitätssicherungsplan Für den Neubau von T rinkwasserspeicheranlagen ergibt sich aus den Vorgaben des Technischen Regelwerkes / Arbeitsblätter DVGW W 316 (A), W 300-4 bzw. W 300-5 und den darin beschriebenen „Qualitätssicherungen“ und „Qualitätsanforderungen an Fachunternehmen für Planung, Bau, Instandsetzung und Verbesserung von Trinkwasserbehältern“, grundsätzlich das Erfordernis zur Aufstellung eines Qualitätssicherungsplans. Inhaltlich wird der Qualitätssicherungsplan hierbei durch das gewählte Bauverfahren / die gewählte Bauweise (zugelassene Bauweisen gem. DVGW W 3001 und -6) bestimmt. Im Rahmen der vorliegenden Ausarbeitung wird die Aufstellung des Qualitätssicherungsplans für die Bauweise des Ortbetonbehälters betrachtet. Der Qualitätssicherungsplan sollte unter Beachtung der Vorgaben des Hygienekonzeptes grundsätzlich die geeigneten Werkstoffe und Bauhilfsstoffe vorgeben und die Bauausführung sowie die im Rahmen der Bauausführung durchzuführenden Qualitätssicherungsmaßnahmen, Konformitätsprüfungen sowie Nachweise und Kontrollen definieren. Hierzu sollten durch den Fachplaner / Qualitätssicherungskoordinator die nachfolgenden Leistungen im Rahmen der Planung der Trinkwasserspeicheranlage in Ortbetonbauweise erbracht werden: • Festlegung der Beanspruchungs- und Nutzungsklasse sowie des Entwurfsgrundsatzes nach WU-Richtlinie • Festlegung der Werkstoffe unter Berücksichtigung von DVGW W 3004 und W 3005 • Festlegung der Bauhilfsstoffe nach DVGW W-3004 und W-3005 • Prüfung der hygienischen und technischen Eignung der Werkstoffe, Bauhilfsstoffe, Bauverfahren unter Einholung von Prüfzeugnissen, Eignungen, Nachweisen und Risikoanalysen sowie besonderer Berücksichtigung des DVGW-Regelwerks, wie z. B. DVGW W 270, W 347, W 398 etc., der DIN- und DIN EN-/ DIN EN ISO-Normen, der Bewertungsgrundlage und Leitlinien zur hygienischen Beurteilung des Umweltbundesamtes (u. a. Elastomerleitlinie, KTW-BWGL), DAfStb-Richtlinie sowie der Bauproduktenverordnung (EU-BauPVO) • Vorgaben zur Kontrolle, Überwachung und Konformitätsprüfung der festgelegten Werkstoffe und Bauhilfsstoffe in der Bauausführung • Vorgabe der Betonierabschnitte • Vorgabe zur Ausführung von Arbeitsfugen und Schwindgassen • Vorgabe der einzuhaltenden Ausschal- und Nachbehandlungsfristen einschl. Nachweiskonzept 7. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - März 2023 121 Planerische Anforderungen für den Neubau von Trinkwasserspeicheranlagen aus Ortbeton unter Berücksichtigung des Qualitätssicherungsplans • Vorgabe des Nachweiskonzeptes zur Einhaltung der Ausschal- und Nachbehandlungsfristen sowie der fachgerechten Nachbehandlung • Vorgabe / Definition der geplanten Oberflächeneigenschaften von Ortbeton und Betonfertigteilen sowie anderen Werkstoffen • Vorgabe und Festlegung der Betonsorte / Betonsorten nach Eigenschaften • Vorgaben zur Nachweisführung des Betonsortenverzeichnisses gemäß DVGW W 398; Nachweis der Konformität der hygienischen Eignung von Betonen mit den geforderten Eigenschaften / gestellten Anforderungen durch „Einzelprüfung der Gesamtrezeptur“ oder „Prüfung der Einzelnachweise der Ausgangsstoffe“ • Übernahme der Vorgaben des Qualitätssicherungsplans in die Leistungsbeschreibung Die Vorgaben des Qualitätssicherungsplans sind für die Bauausführung durch das ausführende Unternehmen zu beachten. Hierzu sollten der in der Planung aufgestellte Qualitätssicherungsplan dem ausführenden Unternehmen als verbindliche Ausführungsplanung vorgeben werden. Der Qualitätssicherungsplan ist durch einen Qualitätssicherungsbeauftragten des ausführenden Unternehmens in Abstimmung mit dem Qualitätssicherungskoordinator (Bauüberwachung) im Rahmen der Bauausführung fortzuschreiben. Durch das ausführende Unternehmen bzw. den Qualitätssicherungsbeauftragten sind in diesem Zusammenhang die nachfolgenden Leistungen zu erbringen: • Vorlage Betonsortenverzeichnis einschl. Nachweis der Erstprüfung und der Konformität der hygienischen Eignung der Betonsorten mit den geforderten Eigenschaften / gestellten Anforderungen durch „Einzelprüfung der Gesamtrezeptur“ oder „Prüfung der Einzelnachweise der Ausgangsstoffe“ gem. DVGW W 398 • Vorlage einer schriftlichen Erklärung des Betonlieferanten zur Bestätigung der hygienischen Eignung des gelieferten Werkstoffs und der ausschließlichen Verwendung von Zugabewasser in Trinkwasserqualität • Vorlage der Nachweise und Unterlagen zu den werkseigenen Produktionskontrollen sowie zur Qualitätssicherung der Herstellerwerke • Aufstellung Betonierplanung unter Beachtung der planerischen Festlegung der Betonierabschnitte • Aufstellung Arbeitsfugenplan und Schwindgassen • Aufstellung Nachweiskonzept zur Gewährleistung der Ausschal- und Nachbehandlungsfristen • Kontrolle und Überwachung der Konformität der angelieferten Werkstoffe und Bauhilfsstoffe mit den geforderten Eigenschaften • Kontrolle und Überwachung der Konformität der geforderten Oberflächeneigenschaften von Ortbeton und Betonfertigteilen sowie anderen Werkstoffen • Kontrolle und Überwachung von Gerüsten und Schalungen • Kontrolle und Überwachung des Bewehrens • Kontrolle und Überwachung der Ausführung der Arbeitsfugen und Betonierabschnitte • Kontrolle und Überwachung des Betonierens • Kontrolle und Überwachung der Frisch- und Festbetoneigenschaften / ÜK 2 / Eigen- und Fremdüberwachung • Kontrolle und Überwachung der „hygienischen“ Frisch- und Festbetoneigenschaften / Rückstellproben nach DVGW W 398 • Kontrolle und Überwachung des fachgerechten Betoneinbaus • Kontrolle und Überwachung des hygienischen Zustandes von technischen Einrichtungen, wie z. B. Verdichtungsgeräten, Flügelglättern, Betonfahrzeugen etc. • Kontrolle und Überwachung der Einhaltung der Ausschal- und Nachbehandlungsfristen sowie der fachgerechten Nachbehandlung einschl. Umsetzung des Nachweiskonzeptes • Kontrolle und Überwachung der Dichtheitsprüfung • Kontrolle und Überwachung der Umsetzung der Vorgaben des Hygienekonzeptes • Kontrolle und Überwachung der Umsetzung der Vorgaben des Reinigungs- und Desinfektionskonzeptes • Abschlussdokumentation Der Qualitätssicherungsplan ist im Rahmen der Planung aufzustellen, während der Ausführung fortzuschreiben und nach Abschluss der Maßnahme in die Abschlussdokumentation zu übernehmen. Die Dokumentation der nachweislichen Erfüllung der Vorgaben des Qualitätssicherungsplanes sollte eine abnahmerelevante Leistung darstellen. 4. Einordnung der Leistungen zum Qualitätssicherungsplan in die Leistungsbilder der HOAI und der VOB/ C (ATV) Die notwendigen Planungsleistungen zur Aufstellung des Qualitätssicherungsplans sind nicht Bestandteil des Leistungsbilds Ingenieurbauwerke (HOAI 2021). Dementsprechend handelt es sich um vergütungspflichtige „Besondere Leistungen“, die entsprechend in den Ausschreibungen von Ingenieurleistungen zur Planung von Trinkwasserspeicheranlagen angefragt und bei der Beauftragung der Leistungen berücksichtigt werden sollten. Bei den aus den Vorgaben des Qualitätssicherungsplan resultierenden Leistungen des ausführenden Unternehmens handelt es sich um keine Nebenleistungen gemäß VOB/ C (ATV), sondern um vergütungspflichtige „Besondere Leistungen“, die im Rahmen der Ausschreibung der Bauleistung in die Technischen Vertragsbedingungen und die Leistungsbeschreibung mit aufgenommen werden sollten. 5. Regelung der Zuständigkeiten Auf planerischer Seite bzw. auf Seiten der Bauüberwachung sollte in Analogie zur Position des gem. DVGW W 300-8 geforderten „Hygienekoordinators“ für die Quali- 122 7. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - März 2023 Planerische Anforderungen für den Neubau von Trinkwasserspeicheranlagen aus Ortbeton unter Berücksichtigung des Qualitätssicherungsplans tätssicherung ein entsprechend fachlich geeigneter „Qualitätssicherungskoordinator“ benannt werden. Im Idealfall wird die Funktion des Hygienekoordinators und Qualitätssicherungskoordinators in Personalunion ausgeführt, da ohnehin eine unmittelbare fachliche und inhaltliche Verbindung besteht. Der Qualitätssicherungskoordinator sollte, in Analogie zum Hygienekoordinator, als „Qualifikation die Anforderungen an Fachaufsichten des entsprechenden Tätigkeitsfeldes oder die Anforderungen an Fachplaner nach DVGW-Arbeitsblatt W 316 erfüllen.“ [1] Auf Seiten der ausführenden Unternehmen sollte ein entsprechend qualifizierter Qualitätssicherungsbeauftragter benannt werden. Sofern die ausführenden Unternehmen nicht über eine Zertifizierung gem. DVGW W 316 verfügen, muss ein entsprechend zertifiziertes Fachunternehmen mit den notwendigen Leistungen zur Qualitätssicherung beauftragt werden. Der Nachweis der Zertifizierung gem. DVGW W 316 bzw. die verbindliche Benennung einer entsprechend zertifizierten Fachaufsicht (Qualitätssicherungsbeauftragter) hat bereits mit der Angebotsabgabe schriftlich zu erfolgen. 6. Theorie und Praxis Trotz mehrjährigen Vorliegens eines entsprechenden Regelwerkes, welches für den Bereich der Trinkwasserversorgung den Status der allgemein anerkannten Regeln der Technik repräsentiert, hat sich die verbindliche Aufstellung eines Qualitätssicherungsplans für den Neubau von Trinkwasserspeicheranlagen noch nicht vollends etabliert. Gründe hierfür liegen sicherlich in der Ermangelung konkreter Vorgaben zu dessen Inhalten sowie der nach wie vor geringen Anzahl an qualifizierten Fachunternehmen zu dessen Aufstellung und Umsetzung. Hinzu kommt, dass die Forderung nach trinkwassergeeigneten Bau- und Bauhilfsstoffen bzw. deren Nachweis über entsprechende Eignungszertifikate durch die Bauwirtschaft nur bedingt bzw. eingeschränkt erfüllt wird. Dennoch lässt sich das hier vorgestellte System zur Qualitätssicherung erfolgreich anwenden. Grundsatz ist, dass bereits in der Planung die Weichen für eine regelwerkskonforme Umsetzung des Neubaus von Trinkwasserspeicheranlagen gestellt werden müssen. Hierzu muss der Planende über eine entsprechende Fachkunde verfügen. Nach Beauftragung eines fachlich geeigneten Unternehmens sollten die Abstimmungen zwischen Qualitätssicherungskoordinator und Qualitätssicherungsbeauftragten zeitnah in Angriff genommen werden, da die notwendige Nachweisführung erfahrungsgemäß einen nicht unbedeutenden Zeitraum in Anspruch nimmt und einen bauablaufrelevanten Parameter darstellt. So erfolgt der Nachweis der technischen und hygienischen Eignung des Betons gem. Vorgaben des DVGW W 398 in der Praxis fast ausschließlich über den Nachweis der Einzelstoffe. Grundsätzlich sollte bereits im Rahmen der Planung nach geeigneten Betonlieferanten im Umkreis der Maßnahme recherchiert werden. Die Prüfung der Betonrezepturen und deren Eignungsfeststellung sind langwierig und mit hohem Aufwand verbunden. Zudem müssen auch die Nachweise zur Unbedenklichkeit der Zuschlagsstoffe durch den Kaliumpermanganat-Index- Test erbracht werden. Hierzu müssen die Proben in einem Baustofflabor überprüft werden. Bei Werkstoffen und Bauhilfsstoffen, die über keine Eignungszertifikate zum Einsatz im Trinkwasserbereich verfügen, muss auf die Risikobewertung / -analyse zurückgegriffen werden. Dies gilt insbesondere für die Wahl einer geeigneten Betonschalung sowie für die Festlegung der im Zusammenhang mit der Schalung einzusetzenden Bauhilfsstoffe, wie z. B. Materialien zur temporären Abdichtung der Schalung im Bereich der Arbeitsfugenabstellungen. Insbesondere die Risikobewertung / -analyse erfordert eine hohe Fachkunde und nimmt i.d.R. einen nicht unbedeutenden Zeitraum und Aufwand ein. Es bleibt zu beachten, dass die Aufstellung des Qualitätssicherungsplanes projektspezifisch erfolgen muss und dass sich die Ergebnisse und Erkenntnisse nicht ohne Weiteres von einer auf die nächste Maßnahme verallgemeinern lassen. 7. Schlussbetrachtung Die Umsetzung der für den Neubau von Trinkwasserspeicheranlagen geltenden Qualitätsvorschriften verlangt auf planerischer Seite eine hohe Fachkunde und Aufmerksamkeit im gesamten Planungs- und Bauüberwachungsprozess. Hierbei muss ein umfangreiches Normen- und Regelwerk beachtet werden, welches sich stetig weiterentwickelt. Um diesen Anforderungen gerecht werden zu können, sind projektspezifische Qualitätssicherungspläne zu entwickeln, welche planungs- und baubegleitend umgesetzt und fortgeschrieben werden müssen und somit einen elementaren Baustein zur erfolgreichen Projektabwicklung darstellen. Literatur [1] DVGW W 300-8 (M): 2016-10, Trinkwasserbehälter - Teil 8: Praxishinweise Hygienekonzept: Neubau und Instandsetzung.