eJournals Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis 8/1

Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis
ktw
expert verlag Tübingen
ktw81/ktw81.pdf0922
2025
81

Planerische Herausforderung bei einem Neubau und Abbruch eines Trinkwasserspeicherbehälters unter Berücksichtigung des laufenden Weiterbetriebes am Standort

0922
2025
Nikolai Bernhardt
Bei der Planung des Neubaus eines Trinkwasserspeichers in einem Wohngebiet waren beengte Platzverhältnisse, betriebliche Zwänge und technische Einschränkungen der Altanlage zu bewältigen. Mangels Alternativen wurde trotz ungünstiger Topografie das bestehende Betriebsgelände gewählt. Die geplante Umsetzung soll in zwei Bauabschnitten zur Herstellung jeweils einer 5.000 m³ großen Wasserkammer und einem Bauabschnitt zum Rückbau der Bestandsanlage erfolgen. Hierdurch soll die Versorgungssicherheit sowie eine zukunftsfähige Versorgung gewährleistet werden. Hierbei mussten für viele Zwänge Lösungen gefunden werden, z. B. eine Geländeauffüllung, eine entkoppelte Gründung der Neuanlage von der Winkelstützmauer oder ein Logistikkonzept zur Andienung der Baustelle aufgrund einer beengten Anfahrtsstraße. Weitere Aspekte wie z. B. die Erstellung eines Entwässerungskonzepts, eines Betonbaukonzepts und vieler weiterer Konzepte zur Bewältigung der Herausforderungen mussten ebenfalls beachtet werden, um eine technische einwandfreie Planung zur Umsetzung des Neubaus auf dem vorhandenen Baugrundstück umsetzen zu können.
ktw810041
8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 41 Planerische Herausforderung bei einem Neubau und Abbruch eines Trinkwasserspeicherbehälters unter Berücksichtigung des laufenden Weiterbetriebes am Standort Nikolai Bernhardt, M. Eng. GUV Gesellschaft für Geohydraulik, Umweltberatung, Verfahrens- und Ingenieurtechnik mbH, Minden Zusammenfassung Bei der Planung des Neubaus eines Trinkwasserspeichers in einem Wohngebiet waren beengte Platzverhältnisse, betriebliche Zwänge und technische Einschränkungen der Altanlage zu bewältigen. Mangels Alternativen wurde trotz ungünstiger Topografie das bestehende Betriebsgelände gewählt. Die geplante Umsetzung soll in zwei Bauabschnitten zur Herstellung jeweils einer 5.000 m³ großen Wasserkammer und einem Bauabschnitt zum Rückbau der Bestandsanlage erfolgen. Hierdurch soll die Versorgungssicherheit sowie eine zukunftsfähige Versorgung gewährleistet werden. Hierbei mussten für viele Zwänge Lösungen gefunden werden, z. B. eine Geländeauffüllung, eine entkoppelte Gründung der Neuanlage von der Winkelstützmauer oder ein Logistikkonzept zur Andienung der Baustelle aufgrund einer beengten Anfahrtsstraße. Weitere Aspekte wie z. B. die Erstellung eines Entwässerungskonzepts, eines Betonbaukonzepts und vieler weiterer Konzepte zur Bewältigung der Herausforderungen mussten ebenfalls beachtet werden, um eine technische einwandfreie Planung zur Umsetzung des Neubaus auf dem vorhandenen Baugrundstück umsetzen zu können. 1. Einführung Die Planung von Neubauprojekten auf neu erschlossenen und/ oder großzügig bemessenen Grundstücken ist grundsätzlich ein anzustrebendes Ziel, da in solchen Fällen sowohl eine moderne, den aktuellen technischen Standards entsprechende Planung als auch eine optimale Einbindung in bestehende Infrastrukturen ohne größere Komplikationen ermöglicht werden kann. Insbesondere bei technisch anspruchsvollen Projekten wie der Errichtung von Trinkwasserspeicheranlagen bietet ein ausreichend dimensioniertes Grundstück erhebliche Vorteile. Allerdings stellt ein solches Grundstück bereits ohne zusätzliche Anforderungen ein rares und in vielen Regionen kaum verfügbares Luxusgut dar, das nur in Ausnahmefällen als Ausgangslage genutzt werden kann. Bei Trinkwasserspeichern kommen darüber hinaus verschiedene, sehr spezifische Standortfaktoren hinzu. Hierzu zählen zum Beispiel eine ausreichende Höhenlage, um einen stabilen Netzdruck zu gewährleisten, sowie die räumliche Nähe zum Versorgungsgebiet, um Transportverluste zu minimieren und eine wirtschaftliche Betriebsführung sicherzustellen. Ein weiterer, zentraler Aspekt ist die Möglichkeit einer direkten Anbindung an das bestehende Versorgungsnetz. Sollte eine solche Anbindung nicht gegeben sein, wäre die aufwendige und kostenintensive Verlegung neuer Transportleitungen erforderlich, was den finanziellen und technischen Aufwand des Gesamtprojekts erheblich erhöhen würde. Aus diesen Gründen bleibt in vielen Fällen als einzige praktikable Option nur die Nutzung des bereits vorhandenen Grundstücks, auf dem sich häufig auch Bestandsanlagen befinden. Diese Vorgehensweise bringt jedoch zusätzliche planerische Herausforderungen mit sich. Besonders relevant ist hierbei die Tatsache, dass bestehende Trinkwasserspeicher im laufenden Betrieb in aller Regel nicht außer Betrieb genommen werden können, ohne die Versorgungssicherheit des angeschlossenen Versorgungsgebiets zu gefährden. Eine Realisierung des Neubaus muss daher so geplant werden, dass die Altanlage bis zur Fertigstellung und Inbetriebnahme des neuen Behälters uneingeschränkt funktionsfähig bleibt. Diese komplexen Rahmenbedingungen und die damit verbundenen planerischen Herausforderungen werden im Folgenden exemplarisch anhand des Projekts zur Errichtung eines neuen Trinkwasserspeichers in einem Wohngebiet detailliert dargestellt. 2. Ausgangssituation Beim bestehenden Trinkwasserbehälter handelt es sich um einen runden Trinkwasserspeicher, der aus zwei mäandrierend angeordneten Wasserkammern besteht, einer inneren und einer äußeren Wasserkammer. Die äußere Wasserkammer besitzt mit einem Speichervolumen von rund 4.500 m³ eine etwas größere Kapazität im Vergleich zur inneren Wasserkammer, die etwa 3.500 m³ fasst. Dieses Bauwerk wurde bereits in den 1970er Jahren errichtet und weist inzwischen altersbedingt erhebliche Abnutzungs- und Verschleißerscheinungen auf, die sich sowohl in der Bausubstanz als auch in den technischen Anlagenteilen niederschlagen. Eine grundlegende Sanierung erscheint nach eingehender Prüfung zwar grundsätzlich möglich, wurde jedoch im Hinblick auf die seinerzeit gewählte Baukonstruktion, die Dimensionierung der Bauteile und das bereits vorliegende Schadensbild als nicht wirtschaftlich bewertet. Besonders kritisch ist in diesem Zusammenhang die Tatsache, dass die vorhandenen, relativ dünn dimensionierten Zwischentrennwände zwischen den beiden Wasser- 42 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 Planerische Herausforderung bei einem Neubau und Abbruch eines Trinkwasserspeicherbehälters unter Berücksichtigung des lauf. Weiterbetriebes kammern keinen getrennten Betrieb einzelner Kammern erlauben. Diese Trennwände sind statisch und funktional auf einen gleichmäßigen Wasserstand auf beiden Seiten ausgelegt worden, sodass ein kammerweiser Betrieb technisch ausgeschlossen ist. Dies schränkt die Flexibilität im laufenden Betrieb erheblich ein und stellt ein nicht vertretbares Risiko für die Versorgungssicherheit dar. Angesichts dieser technischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen wurde daher die Entscheidung getroffen, die Altanlage vollständig durch einen Neubau zu ersetzen. Im Zuge dieser Neubauplanung soll gleichzeitig das Nutzvolumen deutlich erhöht werden, um den steigenden Anforderungen der nächsten Jahrzehnte gerecht zu werden. Vorgesehen ist ein Nutzvolumen von insgesamt 10.000 m³, wodurch die Versorgungs-sicherheit auch bei zukünftigen Lastspitzen und einem wachsenden Trinkwasserbedarf in verbrauchsintensiven Sommermonaten nachhaltig gewährleistet werden kann. Ziel ist es, mit einer modernen und leistungsfähigen Neuanlage sowohl die Betriebssicherheit als auch die Wartungsfreundlichkeit erheblich zu verbessern und damit langfristig eine stabile Wasserversorgung sicherzustellen. 3. Findung eines Baugrundstücks Im Zuge einer umfassenden Machbarkeitsstudie wurden zunächst mehrere in Frage kommende Grundstücke im Umfeld des Bestandsbehälters systematisch untersucht. Dabei wurde ein Suchradius von rund einem Kilometer festgelegt, um sowohl die Nähe zum bestehenden Versorgungsnetz als auch eine ausreichende Höhenlage und die logistische Erreichbarkeit sicherzustellen. Bei dieser Grundstücksanalyse wurden insbesondere Kriterien wie die Realisierbarkeit des gewünschten Nutzvolumens sowie die technische Anbindung an die bestehenden Transportleitungen berücksichtigt. Eine zentrale Rolle spielte außerdem die Möglichkeit, die Versorgungsunterbrechung während der Bauphase so gering wie möglich zu halten. Die Untersuchung zeigte, dass sich der derzeitige Standort des Bestandsbehälters in einem überwiegend durch Wohnbebauung geprägten Gebiet befindet, das eine entsprechend hohe Bebauungsdichte aufweist. Aufgrund dieser städtebaulichen Gegebenheiten standen im betrachteten Umfeld keine ausreichend großen, zusammenhängenden Grundstücke mit einer für den Neubau günstigen, geometrischen Form zur Verfügung. Alle potenziellen Alternativstandorte wiesen entweder eine zu geringe Fläche, eine ungünstige Form oder nicht ausreichende Abstände zur Nachbarbebauung auf, sodass sie für die Umsetzung des Projektes nicht infrage kamen. Eine vielversprechende Lösung stellte schließlich das unmittelbar benachbarte Grundstück des bestehenden Betriebsgeländes dar. Durch eine gezielte Erweiterung des bisherigen Betriebsgeländes würde sich dort eine ausreichend große Fläche schaffen lassen, die die Errichtung eines neuen Trinkwasserbehälters mit dem vorgesehenen Nutzvolumen ermöglicht. Allerdings wies diese in Betracht gezogene Erweiterungsfläche einen erheblichen Geländeabfall auf, der in der weiteren Planung berücksichtigt werden musste. Trotz dieser topografischen Herausforderungen und mangels praktikabler Alternativen wurde dieses Grundstück als Ausgangsbasis für die weitere Detailplanung festgelegt, um die langfristige Versorgungssicherheit gewährleisten zu können. Abb. 1: Bestandsgrundstück einschließlich Grundriss Bestandsbehälter sowie anliegendem Erweiterungsgrundstück 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 43 Planerische Herausforderung bei einem Neubau und Abbruch eines Trinkwasserspeicherbehälters unter Berücksichtigung des lauf. Weiterbetriebes Abb. 2: Schnitt des Grundstücksgeländes mit Darstellung des Geländeabfalls 4. Festlegung einer Bauform Die erste wesentliche Hürde im Rahmen der Planungsphase bestand in der Wahl einer geeigneten Behälterform, da die zur Verfügung stehende Erweiterungsfläche auf dem vorhandenen Grundstück alleine nicht ausreichte, um die gewünschte Behältergröße in einem Bauabschnitt zu realisieren. Dabei mussten neben den geltenden Vorgaben der Bauordnung, wie etwa Abstandsflächen zu benachbarten Grundstücken, maximal zulässige Bauhöhen sowie weiteren bauordnungsrechtlichen Restriktionen, auch die Vorstellungen des Bauherrn berücksichtigt werden. Dieser wünschte ausdrücklich zwei gleich große, symmetrisch aufgebaute Wasserkammern, um eine ausgewogene und betriebssichere Versorgung zu gewährleisten. Nach Abwägung dieser Anforderungen und Rahmenbedingungen wurde entschieden, das Bauvorhaben in mehreren Bauabschnitten umzusetzen. Im ersten Bauabschnitt soll zunächst eine Wasserkammer mit einem Nutzvolumen von 5.000 m³ als Rundbehälter errichtet werden. Dieser wird mit einem vorgelagerten Bedienhaus kombiniert, das die erforderliche technische Infrastruktur und Steuerungstechnik aufnehmen kann. Nach erfolgreichem Bau und Inbetriebnahme des ersten Behälters ist im zweiten Bauabschnitt der Rückbau des bestehenden Altbehälters vorgesehen, um den Platz für den zweiten Behälter im dritten Bauabschnitt zu schaffen. Abb. 3: Darstellung des Grundrisses, der Lage, sowie der unterschiedlichen Abschnitte des geplanten Neubaus Im dritten Bauabschnitt erfolgt der Neubau des zweiten Behälters samt Bedienhaus, welches an das Bedienhaus des ersten Behälters anschließt und mit diesem verbunden ist. 5. Gründung des Neubaus Aufgrund des vorhandenen Abfalls des Geländeniveaus, der in Teilbereichen bis zu rund 5,0 m beträgt, ist für die Errichtung der ersten Wasserkammer eine partielle Anhebung des Geländeniveaus zwingend erforderlich, um ein stabiles und gleichmäßiges Baugrundniveau zu schaffen. Diese Geländeanpassung ist notwendig, um den vorgesehenen Rundbehälter standsicher zu gründen und spätere Setzungen oder ungleichmäßige Belastungen der Bauwerksstruktur zu vermeiden. Die dabei einzuhaltenden Abstände zu den Grundstücksgrenzen sowie zur Straßenmitte reichen jedoch nicht aus, um die entstehende Auf höhung im Bereich der Bauwerksränder in einer flach verlaufenden Böschung mit einer Neigung von maximal 45° oder weniger abzufangen. Eine solche Böschung würde aufgrund des begrenzten Grundstücksraums zu weit in benachbarte Bereiche hineinragen und wäre damit nicht genehmigungsfähig. Darüber hinaus soll um das Bauwerk herum ein umlaufender, begehbarer Kontrollbereich geschaffen werden. Dieser Bereich dient dazu, den Neubau später jederzeit vollständig inspizieren und auf potenzielle Schadstellen prüfen zu können. Nur so kann sichergestellt werden, dass Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen effizient durchgeführt und eventuelle Schäden frühzeitig erkannt und ausgebessert werden können, ohne dass größere bauliche Eingriffe erforderlich sind. Als geeignete Lösung wurde im Rahmen der planerischen Betrachtung daher der Einsatz einer Winkelstützmauer vorgesehen. Diese Winkelstützmauer soll Höhen von bis zu 6,0 m erreichen und verläuft parallel zu den Grundstücksgrenzen sowie umlaufend um das Bauwerk der ersten Bauphase. Um die langfristige Wartungsfähigkeit zu gewährleisten, darf die Winkelstützmauer dabei keine tragende Funktion für die Bauwerksgründung übernehmen. Das bedeutet, dass sie ausschließlich der Geländesicherung dient und statisch vollständig unabhängig / entkoppelt von der eigentlichen Gründung des Trinkwasserbehälters zu betrachten ist. Der Abtrag sämtlicher Lasten des eigentlichen Bauwerks muss daher vollständig von der Winkelstützmauer entkoppelt erfolgen. 44 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 Planerische Herausforderung bei einem Neubau und Abbruch eines Trinkwasserspeicherbehälters unter Berücksichtigung des lauf. Weiterbetriebes Diese Bauweise gewährleistet zugleich, dass im weiteren Betrieb der Trinkwasseranlage mögliche Schadstellen oder beschädigte Elemente der Winkelstützmauer bei Bedarf in einem überschaubaren Aufwand ausgetauscht oder repariert werden können, ohne dabei die Statik oder Funktionalität des eigentlichen Trinkwasserbehälters zu gefährden. Somit wird sowohl die Betriebssicherheit als auch die langfristige Wartungsfreundlichkeit des gesamten Bauwerkskonzepts nachhaltig gewährleistet. 6. Andienung der Baustelle Für die im Rahmen der Bauausführung zwingend erforderlichen Materialanlieferungen sowie den Abtransport von Aushub- und Baustellenmaterialien wurde zunächst eine umfassende Untersuchung der potenziellen An- und Zufahrtsmöglichkeiten durchgeführt. Ziel war es, frühzeitig ein praxistaugliches und genehmigungsfähiges Andienungskonzept zu entwickeln, das sowohl die logistischen Anforderungen der Baustelle erfüllt als auch die Belastung der angrenzenden Infrastruktur auf ein Mindestmaß reduziert. Das Baugrundstück befindet sich in unmittelbarer Nähe zur Autobahn, sodass eine grundsätzlich günstige verkehrliche Anbindung vorliegt. Nach dem Verlassen der Autobahn erfolgt die Weiterfahrt zunächst auf einer Kreisstraße über eine Distanz von etwa 1,5 km bis zur Anliegerstraße, von der aus die Baustelle nach weiteren rund 400 m erreicht werden kann. Allerdings bestehen innerhalb dieser Anliegerstraße beengte Platzverhältnisse, die insbesondere für größere Baustellenfahrzeuge erhebliche Schwierigkeiten beim Rangieren verursachen. Zudem stehen innerhalb des Straßenraums keine ausreichenden Ausweich- oder Wendeflächen zur Verfügung, was die Organisation eines konfliktfreien Anlieferverkehrs erschwert. Aus diesem Grund wurde ein erster Entwurf für ein Andienungskonzept entwickelt, das einen vollständigen Durchgangsverkehr vorsah: Transportfahrzeuge sollten die Anliegerstraße bis zur Rückführung in eine Gemeindestraße durchfahren können, um anschließend wieder auf die Kreisstraße und dann auf die Autobahn zu gelangen. Durch diese Führung sollten sämtliche Rangiermanöver innerhalb der engen Anliegerstraße vermieden werden, um den Verkehrsfluss sowie die Verkehrssicherheit aufrechtzuerhalten. Zu diesem Zweck ist im Randbereich des Gebäudes eine abgestufte Gründungskonstruktion aus Magerbeton vorgesehen. Diese wird in mehreren Lagen mit einer Stärke von jeweils 50 cm ausgeführt. Mit zunehmender Tiefe wird die Gründung in Richtung der Außenkante des Gebäudes abgetreppt, sodass eine Art umlaufender Keil entsteht, durch welchen die Lasten senkrecht in den Untergrund geleitet werden können. Die Tiefe dieser abgestuften/ abgetreppten Gründung wird dabei so gewählt, dass sie unterhalb der Gründungsebene der später herzustellenden Winkelstützmauer liegt. Hierdurch wird eine vollständige Entkopplung der beiden Bauwerke sichergestellt. Abb. 4: Darstellung der Entkopplung des Bauwerks 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 45 Planerische Herausforderung bei einem Neubau und Abbruch eines Trinkwasserspeicherbehälters unter Berücksichtigung des lauf. Weiterbetriebes Dieses Konzept wurde der zuständigen Stadtverwaltung vorgelegt und einer umfassenden Prüfung unterzogen. Nach Bewertung durch die Stadt wurde die geplante Durchgangslösung jedoch abgelehnt, da sich im weiteren Verlauf der Anliegerstraße sowohl eine Schule als auch eine Kindertagesstätte befinden. Die Stadt sah hier insbesondere zu den Spitzenzeiten am Morgen und am Nachmittag ein erhebliches Gefährdungspotenzial für Kinder, Eltern und andere Verkehrsteilnehmer, sodass der Vorschlag aus Gründen der Verkehrssicherheit nicht genehmigt wurde. In einem weiteren Planungsschritt wurde das Andienungskonzept angepasst und dahingehend überarbeitet, dass sämtliche Anlieferungen nur noch in klar definierten Zeitfenstern außerhalb der relevanten Stoßzeiten von Schule und Kita stattfinden sollten. Zusätzlich wurde vorgesehen, dass während dieser Anlieferzeiträume Weisungspersonal eingesetzt wird, um den Verkehrsfluss zu steuern und Gefährdungen auszuschließen. Trotz dieser Verbesserungen konnte auch diese überarbeitete Version die Stadt nicht überzeugen, sodass eine endgültige Genehmigung wiederum versagt wurde. Da die Anliegerstraße die einzige realistisch nutzbare Anbindung zur Baustelle darstellt, war die Entwicklung einer weiteren Alternative erforderlich. Schließlich wurde ein Konzept erarbeitet, bei dem kleinere Baustellenfahrzeuge direkt auf dem Baustellengelände rangieren können. Für größere Fahrzeuge wie beispielsweise Sattelzüge soll das Rangieren innerhalb einer Kreuzung mit einer weiteren Anliegerstraße erfolgen, wobei zwingend vorgesehen ist, dass diese Vorgänge ausschließlich unter Einsatz von entsprechend eingewiesenem Weisungspersonal stattfinden dürfen, um die Verkehrssicherheit zu gewährleisten. Zusätzlich soll zur Absicherung der schwächeren Verkehrsteilnehmer für die Dauer der gesamten Bauzeit ein 1,30 m breiter Geh- und Radweg entlang der Anliegerstraße eingerichtet werden, der durch eine bauliche Absperrung klar vom Baustellenverkehr getrennt wird. Dieser Geh- und Radweg wird zudem mit einer geeigneten Beleuchtung ausgestattet, um auch in den Morgen- und Abendstunden sowie in der dunklen Jahreszeit eine sichere Nutzung zu ermöglichen. Dieses Maßnahmenpaket soll gewährleisten, dass trotz der schwierigen örtlichen Randbedingungen ein sicherer, effizienter und genehmigungsfähiger Baustellenbetrieb umgesetzt werden kann. Abb. 5: Andienung Baugelände über Anliegerstraße 46 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 Planerische Herausforderung bei einem Neubau und Abbruch eines Trinkwasserspeicherbehälters unter Berücksichtigung des lauf. Weiterbetriebes 7. Baustelleneinrichtungsfläche Für die Durchführung der geplanten Baumaßnahme war es erforderlich, eine Vielzahl von Baustelleneinrichtungsflächen zu konzipieren und festzulegen, die sich abhängig von den einzelnen Bauphasen unterscheiden. Diese Flächen mussten so geplant werden, dass sie den jeweiligen logistischen und sicherheitstechnischen Anforderungen während der Bauzeit genügen. Neben der Einrichtung ausreichend dimensionierter Flächen für die notwendigen Rangiervorgänge der Baustellenfahrzeuge, Transporter und Lieferwagen war darüber hinaus zu berücksichtigen, dass im unmittelbaren Umfeld des Bauwerks Böschungsneigungen sowie vorgeschriebene Sicherheitsabstände zu den Baugruben eingehalten werden müssen. Diese sicherheitsrelevanten Abstände sind unverzichtbar, um sowohl die Standsicherheit der Baugruben als auch den Schutz des Baustellenpersonals dauerhaft zu gewährleisten. Die Summe dieser Anforderungen führte dazu, dass die ohnehin schon sehr begrenzte Fläche innerhalb des zur Verfügung stehenden Baufeldes weiter eingeschränkt wurde. Eine flexible Anpassung der Einrichtungsflächen während der unterschiedlichen Bauphasen war daher kaum möglich, sodass die Planung mit erheblichen Zwängen konfrontiert war. Das begleitend zur Planung durchgeführte Bodengutachten hat ergeben, dass der Aushub nicht wieder einbaufähig ist. Als konsequente und zugleich wirtschaftlich vertretbare Lösung wurde deshalb beschlossen, sämtlichen Bodenaushub direkt vom Baufeld abzufahren und auf ein externes Zwischenlager zur Analyse und späteren Entsorgung zu verbringen. Auf diese Weise konnten Konflikte mit Rangierflächen, Sicherheitsabständen und den Anforderungen an die Baustellenlogistik vermieden werden. Diese Vorgehensweise hat zudem den Vorteil, dass das Baustellengeschehen übersichtlich bleibt und sich keine zusätzlichen Risiken durch provisorische Materiallager ergeben. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Baustelle während sämtlicher Bauphasen funktional bleibt und die Bauarbeiten ohne vermeidbare Behinderungen durch zwischengelagerte Erdmassen durchgeführt werden können. 8. Partielle Freilegung des Bestandsgebäudes Zur Schaffung ausreichender Aufstellflächen wird zudem eine partielle Freilegung des Bestandsbehälters vorgesehen. Dieser zusätzliche Schritt ist notwendig, um innerhalb der beengten Baustellenverhältnisse ausreichende Flächen für Lagerung, Verkehrswege sowie notwendige Sicherheitseinrichtungen zu schaffen. Für die Planung der Freilegung war jedoch zwingend eine eingehende tragwerksplanerische Bewertung erforderlich, bei der insbesondere die Standsicherheit sowie die Tragfähigkeit der vorhandenen Wandbauteile im voll befüllten Zustand der Wasserkammern überprüft werden musste. Hierbei galt es nachzuweisen, dass auch bei einer teilweisen Freilegung der erdüberdeckten Außenwände keine unzulässigen Zwänge, Spannungen oder Verformungen entstehen, welche die Betriebssicherheit oder die Dauerhaftigkeit der Behälterkonstruktion beeinträchtigen könnten. Neben den rein statischen Aspekten mussten darüber hinaus auch thermische und hygienische Gesichtspunkte berücksichtigt werden. Durch die teilweise Entfernung des umgebenden Erdreichs entfällt die bislang wirksame natürliche Dämmwirkung, die zuvor durch die Anschüttung gewährleistet war. Ohne diese dämmende Erdüberdeckung könnten die freigelegten Wandflächen des Trinkwasserspeichers deutlich stärkeren Temperaturschwankungen unterliegen. Besonders in den heißen Sommermonaten wäre dabei eine unkontrollierte Erwärmung des Trinkwassers denkbar, wodurch wiederum die Gefahr mikrobieller Belastungen, insbesondere die Bildung von Keimen und Biofilmen, erheblich steigen könnte. Ein solcher Effekt würde die hygienische Unbedenklichkeit des Trinkwassers gefährden und ist daher unbedingt zu vermeiden. Um diesem Risiko gezielt entgegenzuwirken, wurde im Rahmen der Planung der Auf bau einer provisorischen Dämmschicht vorgesehen, die während der Bauzeit an den freigelegten Wandbereichen installiert werden soll. Diese temporäre Wärmedämmung dient dazu, die Wassertemperatur auch in den kritischen Perioden stabil zu halten und so einen sicheren und hygienisch einwandfreien Betrieb des Trinkwasserspeichers zu gewährleisten. Durch diese abgestimmte Kombination aus Bodenabfuhr, Freilegung der Behälterwände und ergänzenden Dämmmaßnahmen ist es gelungen, die dringend benötigten Flächen für die Baustelleneinrichtung und die logistischen Abläufe innerhalb des engen Baufelds zu generieren, ohne gleichzeitig die Funktionalität und die Trinkwassersicherheit des bestehenden Behälters zu gefährden. 9. Entwässerung des Grundstücks Zusätzlich zu den bereits dargestellten Herausforderungen im Rahmen der Planung stellte auch die Entwässerungssituation vor Ort eine weitere erhebliche Hürde dar, die im Planungsprozess berücksichtigt werden musste. Die neue Trinkwasserspeicheranlage wird künftig über freistehende Flachdächer verfügen, welche im Vergleich zur bisherigen erdüberdeckten Bauweise sehr große, versiegelte Dachflächen darstellen. Diese Flächen führen im Falle von Niederschlägen zu einer erheblichen Erhöhung der abfließenden Regenwassermengen, da keine natürliche Versickerung über Erdanschüttungen mehr stattfinden kann. Im Ergebnis muss das anfallende Niederschlagswasser vollständig über die Entwässerungsleitungen in das bestehende Kanalsystem eingeleitet werden. Bei der genaueren Analyse der vorhandenen Infrastruktur stellte sich jedoch heraus, dass das bestehende Regenwasserkanalsystem ursprünglich ausschließlich für die Entwässerung der damals erdüberdeckten Behälterbauweise ausgelegt wurde. Der vorhandene Kanalquerschnitt genügt daher nicht, um die bei Starkregen oder gar einem sogenannten Jahrhundertregenereignis auftretenden Nieder-schlagsmengen aufzunehmen und schadlos abzuführen. Ohne zusätzliche Maßnahmen wäre die Gefahr von Überflutungen oder Rückstau in das Betriebsgebäude und in angrenzende Bereiche nicht auszuschließen gewesen. Zur Lösung dieses Problems wurden ein Stauraumkanal und Drosselschächte zur Dämpfung von Starkregen- 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 47 Planerische Herausforderung bei einem Neubau und Abbruch eines Trinkwasserspeicherbehälters unter Berücksichtigung des lauf. Weiterbetriebes abflüssen vorgesehen. Mit dieser Vorgehensweise kann einerseits eine Überlastung des bestehenden Kanalsystems vermieden werden und andererseits die Sicherheit des neuen Betriebsgebäudes sowie angrenzender Grundstücke auch bei extremen Niederschlagsereignissen langfristig gewährleistet werden. Das Retentionskonzept stellt damit einen wesentlichen Baustein im Gesamtkonzept für einen dauerhaft sicheren und nachhaltigen Betrieb der neuen Anlage dar. 10. Rohrleitungsinstallation und Anlagen Resultierend aus den beengten Platzverhältnissen der zur Verfügung stehenden Baufläche unterlag die maximal mögliche Größe des geplanten Bedienhauses erheblichen baulichen und funktionalen Zwängen. Diese Einschränkungen wirkten sich unmittelbar auf die architektonische Gestaltung sowie die technische Auslegung des Gebäudes aus. Insbesondere musste bei der Planung berücksichtigt werden, dass eine umfangreiche Rohrleitungsinstallation mit einem Nennmaß von DN 500 innerhalb des vorgegebenen Baukörpers untergebracht werden konnte, ohne dabei die betrieblichen Abläufe zu beeinträchtigen. Darüber hinaus war bereits in der Planungsphase sicherzustellen, dass eine spätere bauliche Erweiterung des Bedienhauses technisch realisierbar bleibt. Dies umfasste nicht nur strukturelle Reserven für einen potenziellen Anbau, sondern auch die Mitführung weiterer Rohrleitungsabschnitte für die zweite, bislang noch nicht realisierte Wasserkammer. Diese Erweiterungsoption stellte zusätzliche Anforderungen an die Tragwerksplanung, die Leitungsführung sowie an die spätere Montagefreundlichkeit. Neben der Rohrleitungstechnik musste auch die Integration weiterer betriebsnotwendiger Anlagentechnik sowie der gesamten elektrotechnischen Ausrüstung gewährleistet werden. Dabei war insbesondere auf eine kompakte, aber gleichzeitig wartungsfreundliche Anordnung der Komponenten zu achten. Zudem war es zwingend erforderlich, die Zugänglichkeit zu sämtlichen technischen Einrichtungen für Wartung, Instandhaltung und Betrieb dauerhaft sicherzustellen. Aus diesen Überlegungen heraus wurden sowohl das Erdgeschoss als auch das Obergeschoss in Form von schmalen Laufstegen entlang der Innenwände des Bedienhauses ausgebildet. Diese begehbaren Bereiche ermöglichen über mehrere Treppen den Zugang zu verschiedenen Ebenen sowie zu allen relevanten Technikpunkten. Die zentral in den Bedienhausabschnitten freigehaltenen lichten Bereiche dienen dabei nicht nur der Bewegungsfreiheit im Betrieb, sondern insbesondere der uneingeschränkten Erreichbarkeit der untergebrachten Rohrleitungssegmente und Armaturen. Letztere können über die vorgesehenen Deckenkräne effizient gehoben, montiert oder gewartet werden, wodurch auch bei beengten Platzverhältnissen ein funktionaler und betriebssicherer Betrieb gewährleistet bleibt. Abb. 6: Grundriss EG mit Sicht auf die Rohrleitungsinstallation im KG des Bedienhauses (Abschnitt 1 und 2) 48 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 Planerische Herausforderung bei einem Neubau und Abbruch eines Trinkwasserspeicherbehälters unter Berücksichtigung des lauf. Weiterbetriebes Abb. 8: Isometrie des 3D Modells des gesamten Gebäudes Zur Umsetzung der Planung der Bedienhäuser einschließlich Anlagentechnik in stetiger Abstimmung mit dem Bauherren wurde auf die Erstellung von 3D Modellen gesetzt, welche mittels Einsatzes von entsprechender Software „begangen“ werden konnten. Anhand der bereitgestellten 3D Modelle konnte der Bauherr diese vollumfänglich begutachten und entsprechende Anpassungswünsche etc. äußern. Abb. 7: Isometrie des 3D Modells der Bedienhäuser Abb. 9: Darstellung des stationären Verteilsystems mit Betonpumpe im Schnitt des 1. Bauabschnitts 11. Betonbaukonzept, Qualitätssicherungsplan und Hygienekonzept Um den erhöhten Anforderungen an die Qualität der verwendeten Materialien und an die Hygiene sowie dem BBQ-Kommunikationskonzept gemäß DIN 1045-1000 gerecht zu werden, wurden im Rahmen der Planung mögliche Betonrezepturen der Expositionsklasse XTWB mit den im Bereich der Baumaßnahme ansässigen Betonlieferanten abgestimmt. Ziel war es eine Rezeptur herauszuarbeiten, welche den Anforderungen des XTWB entspricht und zeitgleich in ausreichenden Mengen für den Zeitraum der Betonage zur Verfügung steht. In Zusammenarbeit mit den Betonlieferanten und der zuständigen Tragwerksplanung wurde zudem ein Betonbaukonzept ausgearbeitet. Hierbei soll die Betonage über ein zentrales Verteilsystem mit stationärer Betonpumpe zum Einsatz kommen. Des Weiteren wurde ein Qualitätssicherungsplan für sämtliche zu verwendende Baustoffe und Materialien sowie für die Ausführung aufgestellt, welcher Grundlage der Ausschreibung ist und im Rahmen der Ausführung fortgeführt wird. 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 49 Planerische Herausforderung bei einem Neubau und Abbruch eines Trinkwasserspeicherbehälters unter Berücksichtigung des lauf. Weiterbetriebes Abb. 10: Darstellung der definierten Hygienezonen im 1. Bauabschnitt Im Hygienekonzept werden die hygienischen Anforderungen sowie die Einrichtung der Baustelle in Hygienezonen durch den Hygienezonenplan (Abb. 10) geregelt / vorgeben. 12. Abbruchkonzept und Schadstoffsanierung Im Rahmen des Abbruchkonzeptes der Bestandsanlage mussten aufgrund festgestellter Schadstoffbelastungen der Bausubstanz umfangreiche Maßnahmen zur Schadstoffsanierung und Entsorgung des Abbruchmaterials geplant werden. Die Maßnahmen zur Schadstoffsanierung stellen hierbei ein ablaufrelevantes Kriterium dar und sind mit hohen technischen und wirtschaftlichen Aufwendungen verbunden. 13. Naturschutz Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Erschwernissen, insbesondere den erheblichen Einschränkungen durch die beengten Platzverhältnisse auf dem Baufeld, ergaben sich im Zuge der landschaftsplanerischen Begleitplanung weitere relevante Rahmenbedingungen, die in die Gesamtplanung einzubeziehen waren. Im Rahmen einer ökologischen Bestandsaufnahme wurde festgestellt, dass sich auf dem betroffenen Grundstück eine Gruppe von fünf ausgewachsenen Linden befindet. Diese Bäume stehen nicht nur als landschaftsprägende Elemente im Gebiet, sondern erfüllen darüber hinaus auch eine bedeutsame ökologische Funktion. Die Untersuchung hat ergeben, dass diese Linden regelmäßig von verschiedenen Nistvogelarten zur Brutzeit aufgesucht und aktiv genutzt werden. Sie stellen somit ein geschütztes Habitat im Sinne des Bundesnaturschutzgesetzes dar. Ein Eingriff in diesen Baumstand - sei es durch Fällung, Beschädigung oder auch nur durch Beeinträchtigung des Wurzelraums - ist aus naturschutzrechtlicher Sicht unzulässig und hätte schwerwiegende Konsequenzen für die Genehmigungsfähigkeit des Gesamtvorhabens. Daher wurde im Zuge der weiteren Planung besonderes Augenmerk daraufgelegt, dass diese fünf Bäume unter allen Umständen erhalten bleiben. Dies betrifft nicht nur deren physische Unversehrtheit, sondern auch die 50 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 Planerische Herausforderung bei einem Neubau und Abbruch eines Trinkwasserspeicherbehälters unter Berücksichtigung des lauf. Weiterbetriebes Sicherstellung eines ausreichend großen Schutzradius während der Bauarbeiten, um Bodenverdichtungen, Wurzelschäden oder andere nachteilige Einwirkungen auszuschließen. Entsprechende Schutzmaßnahmen und Ausschlusszonen wurden definiert und in die Bauablaufplanung integriert, sodass die ökologischen Anforderungen mit den bautechnischen Erfordernissen in Einklang gebracht werden konnten. Abb. 11: Rendering des Neubaus mit Darstellung der Winkelstützwand und einer möglichen Begrünung 14. Fazit Das zur Verfügung stehende Baugelände stellte aufgrund vieler Zwänge und ungünstiger Gegebenheiten immense Herausforderungen an die Planung dar. Mit Hilfe von aufwendiger 3D Modellierung, dem Hinzuziehen der erforderlichen Fachplaner, Sicherstellung der erforderlichen Qualität, enger Zusammenarbeit der einzelnen Fachdisziplinen und offener Kommunikation mit der Bauherrschaft konnte letztendlich eine „schlüsselfertige“ Planung umgesetzt und zum Abschluss gebracht werden. Die Umsetzung der Maßnahme steht nun ab 2026 an und wird durch den Autor bauüberwachend begleitet.