eJournals Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis 8/1

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

Planung und Bau eines Speicherpumpwerkes mit einem Nutzvolumen von 2 x 5.000 m³ – Speicherpumpwerk Kneheim

0922
2025
Tim Kammer
Robert Jahn
Zur Verbesserung der Versorgungssituation im südlichen Verbandsgebiet des Oldenburgisch-Ostfriesischen Wasserverbands (OOWV) plant dieser die Errichtung eines neuen Speicherpumpwerkes, bestehend aus zwei runden Trinkwasserbehältern und einem dazwischen liegenden Betriebs- und Pumpwerksgebäudes. Im Rahmen der gesamten Projektvorbereitungs-, Planungs- und Bauphase zeigten sich insbesondere während der Genehmigungsplanung und der Bauausführung vielfältige Herausforderungen. Diese konnten durch ein striktes Projektmanagement, dem Einsatz von erfahrenen Spezialisten in den einzelnen Fachgewerken sowie einer gemeinschaftlichen Fokussierung aller Beteiligten auf die Projektrealisierung bewältigt werden. Mit Beginn der Planung im Dezember 2020, dem Baubeginn ab Juli 2023 und der Inbetriebnahme ab August 2025 wurde das Projekt erfolgreich realisiert.
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8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 73 Planung und Bau eines Speicherpumpwerkes mit einem Nutzvolumen von 2 x 5.000 m³ - Speicherpumpwerk Kneheim Dipl.-Ing. (FH) Tim Kammer Oldenburgisch-Ostfriesischer Wasserverband, Brake Robert Jahn, M. Eng. Wasserwirtschaft (FH) H 2 U aqua.plan.Ing-GmbH, Neukirchen-Vluyn Zusammenfassung Zur Verbesserung der Versorgungssituation im südlichen Verbandsgebiet des Oldenburgisch-Ostfriesischen Wasserverbands (OOWV) plant dieser die Errichtung eines neuen Speicherpumpwerkes, bestehend aus zwei runden Trinkwasserbehältern und einem dazwischen liegenden Betriebs- und Pumpwerksgebäudes. Im Rahmen der gesamten Projektvorbereitungs-, Planungs- und Bauphase zeigten sich insbesondere während der Genehmigungsplanung und der Bauausführung vielfältige Herausforderungen. Diese konnten durch ein striktes Projektmanagement, dem Einsatz von erfahrenen Spezialisten in den einzelnen Fachgewerken sowie einer gemeinschaftlichen Fokussierung aller Beteiligten auf die Projektrealisierung bewältigt werden. Mit Beginn der Planung im Dezember 2020, dem Baubeginn ab Juli 2023 und der Inbetriebnahme ab August 2025 wurde das Projekt erfolgreich realisiert. 1. Einführung und Überblick über den OOWV Der Oldenburgisch-Ostfriesische Wasserverband (OOWV) ist ein kommunaler Zweckverband in der Rechtsform einer Körperschaft des öffentlichen Rechts. Seit 1948 ist der OOWV für die Trinkwasserversorgung und seit 1999 auch für die Abwasserentsorgung im Weser-Ems-Gebiet in Nordwestdeutschland zuständig. Das Versorgungsgebiet umfasst rund 7.480 km² mit etwa 1,2 Millionen Einwohnern. Es werden 15 Wasserwerke, 7 Speicherpumpwerke, 255 Förderbrunnen sowie 46 Kläranlagen betrieben. Im Jahr 2024 hat der OOWV über 83 Millionen Kubikmeter Trinkwasser abgegeben. Die mittlere Tagesabgabe liegt bei rund 229.000 m³ - mit einem Spitzenwert von über 346.000 m³ im Sommer 2019. Insgesamt können über 220.000 m³ Trinkwasser in Trinkwasserbehältern zwischengespeichert werden. Die gestiegenen Spitzenbedarfe sowie der Klimawandel zwingen den OOWV zur strategischen Weiterentwicklung der Infrastruktur. 1.1 Warum ein neues Speicherpumpwerk? Im südlichen Verbandsgebiet des OOWV, konkret im Oldenburger Münsterland, war die Versorgungssituation in Spitzenlastzeiten unzureichend. Insbesondere in der Gemeinde Lastrup zeigte sich entlang der DN500- Transportleitung vom Wasserwerk Thülsfelde Richtung Wasserwerk Holdorf ein Engpass. Um diese kritische Infrastruktur zu stabilisieren, war der Neubau eines Speicherpumpwerks mit 10.000 m³ Volumen notwendig. Ziel war es, nicht nur den erhöhten Bedarf zur Spitzenlastzeit abzudecken, sondern auch langfristige Versorgungssicherheit und Flexibilität für die Landkreise Cloppenburg und Vechta zu schaffen. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Strategie ist die Arbeit der internen AG „Strategische Planung Trinkwasser“, die diesen Bedarf identifiziert und entsprechende Maßnahmen abgeleitet hat. 1.2 Standort- und Grundstücksauswahl Der Suchkorridor für den Standort erstreckt sich fünf Kilometer entlang der DN500-Leitung. Entscheidende Kriterien bei der Grundstückswahl waren: Nähe zur Transportleitung, Hochwasserschutz, rechtliche Genehmigungsfähigkeit und Flächenverfügbarkeit von etwa 2-Hektar. Fündig wurde der OOWV schließlich auf einem 17.526-m² großen Areal, bisher genutzt als Maisfeld. Es liegt direkt an der Transportleitung, ist nicht hochwassergefährdet, erlaubt den Bau eines Entleerungsteichs und erfüllt alle baurechtlichen Vorgaben - ein idealer Standort für das Vorhaben. 1.3 Technisches Vor-Konzept - Speicherbehälter und Außenanlagen Ein Speicherpumpwerk dient vorwiegend dem Zweck, in Zeiten verringerte Abnahmen z. B. den Nachtstunden Trinkwasser zu speichern, um dieses in den Hochlastphasen mit einem Pumpwerk in der benötigten Menge und dem benötigten Versorgungsdruck ins Netz einzuspeisen. Beim Speicherpumpwerk Kneheim wurde auf beim OOWV bewährte Technik gesetzt. Aufgrund der örtlichen Topografie und der technischen Anforderungen wurde ein Tief behälter mit Durchlauffunktion gebaut. Statt eines einzelnen Behälters wurden zwei runde Trinkwasserbehälter mit je 5.000 m³ errichtet, zwischen denen das Pumpengebäude liegt - das erhöht die Betriebssicherheit und die Wartungsflexibilität. Zur Integration in das Landschaftsbild wurde eine naturnahe Gestaltung nach den Vorgaben des ökologischen Leitbildes des OOWV in Form von Blühwiesen mit ausschließlich regionalen Pflanzenarten umgesetzt. Auch die Teichanlage wurde ökologisch wertvoll errichtet und soll zukünftig für schulische Umweltbildung genutzt werden. 74 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 Planung und Bau eines Speicherpumpwerkes mit einem Nutzvolumen von 2 x 5.000 m³ - Speicherpumpwerk Kneheim Ein Verblendmauerwerk aus regionaler Produktion und ein Gründach sorgen zudem für eine architektonische Einbindung des Speicherpumpwerkes in die Umgebung. 1.4 Planungsbüro und Vergabeverfahren Der OOWV ist als öffentlicher Auftraggeber im Sinne des § 99 Nr. 3 GWB (Gesetz gegen Wettbewerbsbeschränkungen) einzuordnen. Die Tätigkeit in der Trinkwasserversorgung und Abwasserbeseitigung macht den OOWV zu einem Sektorenauftraggeber im Sinne des §-100 GWB. Da das Projektvolumen die EU-Schwellenwerte für Bauleistungen von 5.350.000 Euro (2020) und auch für Dienstleistungen von 428.000 Euro (2020) für Sektorenauftraggeber überschreitet, wurden für die Ausschreibungen der Ingenieurwie auch der Bauleistungen europaweite Vergabeverfahren notwendig. Das Verfahren für die Planungsleistungen wurde als „Verhandlungsverfahren mit Teilnahmewettbewerb“ nach SektVO durchgeführt. Der Ablauf im Überblick: • 30.07.2020 - Absendung der EU-Bekanntmachung • 01.09.2020 - Ablauf der Frist für den Eingang der Teilnahmeanträge • 09.09.2020 - Versendung der Absagen und der Aufforderung zur Angebotsabgabe • 09.10.2020 - Ablauf der Frist für die Abgabe der Angebote • 43./ 44. KW 2020 Präsentation/ Verhandlung • 45./ 46. KW 2020 Versendung der Bieterinformation gemäß § 134 GWB • 47./ 48. KW 2020 Zuschlagserteilung bzw. Vertragsunterzeichnung Insgesamt wurden sechs Bewerbungen eingereicht, von denen vier in die Angebotsphase kamen. Nach Bewertung aller Kriterien, Präsentationen und Verhandlungsgespräche erfolgte die Vergabe an das Planungsbüro H 2 U aqua.plan.Ing-GmbH aus Neukirchen-Vluyn, das die höchste Punktzahl in der Bewertungsmatrix erreichte. 2. Ingenieurbüro H 2 U aqua.plan.Ing-GmbH Das Ingenieurbüro H 2 U aqua.plan.Ing-GmbH mit Hauptsitz in Neukirchen-Vluyn besitzt zwei Zweigniederlassungen in Zürich und Luxemburg sowie seit 2024 einen Standort in Lindau am Bodensee und beschäftigt insgesamt 66-MitarbeiterInnen. Das Büro ist spezialisiert auf die Trinkwasserversorgung und beschäftigt Experten für Wasserauf bereitung, Wassergewinnung, Behälterbau sowie für Behältersanierung. Die Planungen der Gewerke Hoch- und Tief bau, Verfahrenssowie die Elektrotechnik erfolgen im eigenen Haus. Dadurch gelingt eine Planung, welche umfassend ineinandergreift und somit ein Höchstmaß an Optimierungen im Verlauf eines Planungsprozesses zulässt. 3. Planung Ausschreibung und Vergabe 3.1 Aufbau des Projektmanagements Mit Vergabe der Planungsleistung durch den OOWV begann ab Dezember 2020 umgehend die Organisation des Projektes. Zu Beginn wurde auf Basis des Rahmenterminplans ein Zeit- und Ressourcenplan aufgestellt, welcher neben der Projektorganisation sicherstellt, dass für die Planungs- und Bauphasen ausreichende Personalkapazitäten zur Verfügung stehen. Ein weiterer wichtiger Bestandteil des Projektmanagements war das Risikomanagement. Ziel dessen ist die Identifikation aller Risiken, welche die Realisierung des Bauvorhabens, die Termine oder die Einhaltung der Kostenziele gefährden können sowie Strategien, welche diese Risiken beherrschbar machen. Dabei werden nach einem definierten System Risiken nach Schadensausmaß und Eintrittswahrscheinlichkeit bewertet, woraus sich eine Risikoklasse ableitet. Ergibt die Bewertung ein zu hohes Risiko, werden Gegenmaßnahmen erarbeitet, durch welche sich das Risiko senken lässt. Eine inhaltliche Revision erfolgte quartalsweise und während des Projektes gab es zusätzlich regelmäßige Überprüfungen durch das gesamte Projektteam. Für die Projektorganisation während der Planungs- und Bauphase wurden regelmäßige Sitzungen mit dem OOWV eingestellt, um technische, organisatorische und strategische Themen zu besprechen. Die Dokumentation erfolgte in standardisierten Aktenvermerken. Zudem wurden Aufgaben und Entscheidungen für das Projekt separat dokumentiert. Quartalsweise wurden durch das Ingenieurbüro H 2 U aqua.plan.Ing-GmbH Berichte erstellt, die dem OOWV Informationen zum Kosten-, Termin- und Leistungsstand gaben. Damit konnte über das gesamte Projekt eine fortlaufende Kosten- und Terminverfolgung gewährleistet werden. Ein konsequentes und etabliertes Projektmanagement sichert somit die Qualität in der Projektbearbeitung und ist damit wesentlicher Bestandteil für die erfolgreiche Umsetzung des Projektes. 3.2 Fachkonzept und Projektanalyse Das erstellte Fachkonzept des OOWV für die Planung des neuen Speicherpumpwerkes lieferte einen Rahmen für die Planung und die Projektziele. Vorgaben gab es unter anderem für das Speichervolumen, die Planung des neuen Pumpwerkes, dem Betriebskonzept bzw. der Fahrweise des zukünftigen Speicherpumpwerkes, der Einbindung in das vorhandene Verbundnetz und zur Gestaltung des Bauwerkes inklusive der dazugehörigen Außenanlagen. Die Grundlagendaten wurden mit dem OOWV in einem Kick-Off-Meeting besprochen, woraus sich konkrete Anforderungen für die Planung ergaben. Die Zielrichtung konnte somit gemeinsam mit dem OOWV konkretisiert und festgelegt werden. 3.3 Planungsphase Im Rahmen der Grundlagenermittlung erfolgte die Dokumentation der Planungsziele aus dem Fachkonzept des OOWV [Abb.-1] sowie die Erarbeitung von wesentlichen Projektrandbedingungen wie z. B. die Standortanalyse und der Verbundnetzstruktur für die Planung und Einbindung des Pumpwerkes mit dem vorgegebenen Betriebskonzept. Diese Ergebnisse flossen unmittelbar in die weiteren Planungsphasen als Randbedingungen ein. 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 75 Planung und Bau eines Speicherpumpwerkes mit einem Nutzvolumen von 2 x 5.000 m³ - Speicherpumpwerk Kneheim Abb.-1: Entwurf aus Fachkonzept OOWV Die Festlegung der Bauform des Speicherpumpwerkes war ein wesentlicher Meilenstein in den frühen Planungsphasen. Hierbei galt die Entscheidung des OOWV, das Speicherpumpwerk als Brillenbehälter (zwei Rundbehälter mit jeweils 5.000 m³ Volumen) mit einer dazwischenliegenden Schieberkammer zu planen: Die Schieberkammer dient dabei zur Installation der verfahrens- und elektrotechnischen Einrichtungen. Zudem befinden sich innerhalb der Schieberkammer die Drucktüren, um im Bereich der jeweiligen Behältersohle einen Zugang zu den Wasserkammern für Wartungs-, Revisions- oder Reinigungsarbeiten zu ermöglichen. Weiterhin wurde ein Büro- und Sozialbereich vorgesehen, da das Speicherpumpwerk nicht dauerhaft besetzt werden soll und aus der Ferne gesteuert werden muss. Für die Festlegung der Gebäudeabmessungen und der Raumaufteilung wurde im Zuge der Vor- und Entwurfsplanung zunächst die Planung der Netzeinbindung, des Betriebskonzeptes, des Pumpwerkes inkl. Druckstoßbetrachtung und der verfahrenstechnischen Installation in den Vordergrund gestellt. Das Speicherpumpwerk soll als Durchlauf behälter in das vorhandene Verbundnetz des OOWV integriert und an die bestehende Transportleitung (DN500) angebunden werden, über welche der südliche Verbandsbereich versorgt wird. Die Leitungstrasse befindet sich in unmittelbarer Nähe zum Grundstück und war u. a. ein Kriterium für die Wahl des Standortes. Die Befüllung des Speicherpumpwerkes erfolgt aus der Transportleitung in den Nachtstunden, wobei die Einspeisung mit einer geringen Trinkwassermenge in das südliche Verbandsgebiet im Bypass an dem geplanten Speicherpumpwerk weiterhin vorbeigeführt wird. Während der Tageszeit fördert das neue Pumpwerk aus dem Speicherpumpwerk in die Transportleitung und unterstützt damit das südliche Verbandsgebiet des OOWV. In der Transportleitung wurde folglich ein Zulauf zum Speicherpumpwerk und eine Leitung ausgehend von dem Speicherpumpwerk zur Transportleitung geplant. Zwischen beiden Abgängen ist eine Rückschlagklappe vorgesehen, welche beim Betrieb des neuen Pumpwerks eine Rückströmung in Richtung Norden verhindert. Das Speicherpumpwerk agiert mit anderen Wasserwerken des OOWV im Verbund, sodass das Speicherpumpwerk im Wesentlichen mit einer Mengensteuerung betrieben wird. Alternativ wurde bei der Automatisierung auch ein Betrieb mit Druckregelung vorgesehen. Weiterhin wurde die Vorgabe durch den OOWV definiert, dass im Falle eines Rohrbruches auf der zulaufseitigen Transportleitung ein Leerlaufen der Wasserkammern in das Verbundnetz vermieden wird. Aus diesem Grund wurden Rückschlagarmaturen vorgesehen, welche sich direkt vor den Wasserkammern innerhalb der Schieberkammer befinden. Für die Auslegung des neuen Trinkwasserpumpwerkes wurde durch den OOWV eine Netzberechnung erstellt. Diese berücksichtigt verschiedene Lastfälle und zukünftige Entwicklungen im Verbundnetz. Im Ergebnis ergaben sich daraus die für die Planung relevanten Betriebspunkte für die Pumpwerksplanung. Auf Basis der definierten Betriebspunkte erfolgte im Anschluss die Dimensionierung des Pumpwerkes, wobei unter Berücksichtigung von Redundanzvorgaben und nach verschiedenen Optimierungen drei baugleiche Trinkwasserpumpen zum Einsatz kommen [Abb.-2]. Abb.-2: Ausschnitt Schieberkammer 76 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 Planung und Bau eines Speicherpumpwerkes mit einem Nutzvolumen von 2 x 5.000 m³ - Speicherpumpwerk Kneheim Die Förderleistung des Pumpwerkes liegt zwischen 200-m³/ h und-500-m³/ h, was mit zwei der drei baugleichen Trinkwasserpumpen erreicht wird. Die dritte Pumpe stellt die Ausfallreserve sicher. Neben der Planung des Pumpwerkes wurden umfangreiche Betrachtungen hinsichtlich der Nutzung des netzseitigen Versorgungsdrucks vor der Einspeisung in die Wasserkammern in Form einer Energierückgewinnung durchgeführt. Im Ergebnis der Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen wurde jedoch entschieden, keine Energierückgewinnung für das Speicherpumpwerk vorzusehen. Im weiteren Verlauf erfolgte die verfahrenstechnische Planung der Rohrleitungen und Rohreinbauten innerhalb der Schieberkammer, wobei auch die Ergebnisse der parallel zur Planung durchgeführten Druckstoßberechnung berücksichtigt wurden und eine entsprechende Druckwindkesselanlage geplant wurde. Weitere Planungsaufgaben beschäftigten sich anschließend mit der Planung des Behälterzu- und -ablaufes, des Notüberlaufes in Zusammenhang mit der Teichplanung, der Be- und Entlüftungsanlage, der Entleerung und dem Entwässerungskonzept. Auf bauend auf die Planung der verfahrenstechnischen Komponenten erfolgte die elektrotechnische Planung. Im Rahmen der Entwurfsplanung wurde zunächst der Energiebedarf für das neue Pumpwerk inkl. der Nebenanlagen sowie der Raum- und Platzbedarf für die Komponenten ermittelt. Auch Grundzüge zur Steuerung und Automatisierung mit den Sicherheitsvorgaben an den Objektschutz wurden mit dem OOWV abgestimmt und in die Planung integriert. Zusätzlich wurde auf den Dachflächen des Speicherpumpwerkes eine Photovoltaikanlage zur Eigenstromnutzung vorgesehen. Durch die integrative Planung zwischen den einzelnen Fachgewerken konnte die Bauteilplanung parallel zu den technischen Gewerken bearbeitet und an die konkretisierten Anforderungen angepasst werden. Somit konnte die Schieberkammer im Verlauf der Planung bautechnisch optimiert und die entsprechende Raumaufteilung angepasst werden. Im Fokus stand dabei die Funktionalität. Im Zuge der spezifischen Bauteilplanung erfolgte der Entscheidungsprozess hinsichtlich der Innenauskleidung der beiden Wasserkammern auf Basis einer Nutzwertanalyse. Im Ergebnis wurde durch den OOWV die Entscheidung getroffen, die Wasserkammern mit einer Innenbeschichtung aus Epoxidharz auszuführen. Wesentliches Argument war dabei, dass auf diese Weise eine sichere und hygienische Barriere gegenüber dem eigentlichen Baukörper aus Ortbeton geschaffen wird - auch mit dem Ziel, dass eine Verkeimung infolge von Rissbildung während der Bauausführung nicht zu Problemen oder Verzögerungen im Projekt führen. Weitere Aspekte für die Entscheidung begründeten sich in der begrenzten Anzahl der verfügbaren Fachfirmen für die Ausführung eines Betonbehälters ohne Beschichtung, der Dauerhaftigkeit und der Reinigungsfähigkeit der glatten Oberfläche. Für die Planung des Speicherpumpwerkes wurde im Rahmen der Vorplanung eine Baugrunduntersuchung und weiterführend auch eine hydraulische Berechnung der Grundwasserhaltung durch ein Fachbüro erstellt. Die daraus resultierenden Vorgaben konnten somit frühzeitig in die Planung aufgenommen werden, was aufgrund des hohen Grundwasserstands auf dem Gelände einen deutlichen Einfluss auf die Planung des Bauteils und die Erstellung der prüffähigen Statik hatte. Beide geplanten Wasserkammern verfügen im Inneren über Leitwände, deren Anordnung eine Durchströmung der gesamten Wasserkammer gewährleistet sowie Stagnationszonen und Kurzschlussströmungen vermeidet. Zudem wurden im Zuge der Bauteilplanung innerhalb der Wasserkammern geschottete Behälterbalkone vorgesehen. Diese sind aus der Schieberkammer begehbar und ermöglichen eine Einsicht des Wasserspiegels auf der Zu- und Ablaufseite sowie die optische Kontrolle des Notüberlaufes. Mit Abschluss der Entwurfsplanung wurden verschiedene Baustandards (Dachausführung, Anschluss von Wänden und Decken, Mauerdurchführungen, Montage- und Laufwege, usw.) sowie diverse Ausführungsdetails mit dem OOWV abgestimmt, um die Planungsgrundlage für die anschließende Erstellung des Bauantrages und der detaillierten Ausführungsplanung zu erarbeiten. Das Fachkonzept des OOWV sah die Planung eines Teichs auf dem Gelände des Speicherpumpwerkes vor. Dieser hat zum einen eine ökologische Funktion und dient der Umweltbildung. Diesem Teich werden zudem die anfallenden Wässer wie Regenwasser, Notüberlauf oder sonstige Klarwässer aus dem Speicherpumpwerk zugeführt und von dort in den direkt an das Grundstück anschließenden Vorfluter eingeleitet. Die Einleitmenge in den Vorfluter wurde begrenzt auf einen von der Behörde vorgegebenen Drosselabfluss von 1,3-l/ s*ha. Daher wurde die Teichanlage auch als Retentionsbecken geplant, welches den Zulauf zwischenpuffert und die Einleitmenge in den Vorfluter gedrosselt über ein Mönchbauwerk abführt. Ziel war dabei, dass der Aufstau im Teich durch die Pufferfunktion möglichst gering ist. Die Bemessung orientierte sich am DWA Arbeitsblatt A 117 [1] und die Teichkubatur wurde mit einer geschwungenen Uferlinie und überwiegend flachen Böschung von 1: 5 bis 1: 10 ausgeführt. Eine weitere Herausforderung bestand darin, dass die Einleitung in den Vorfluter oberhalb des Mittelwasserstandes zu erfolgen hatte und demzufolge die Notüberlaufhydraulik mit den Höhen des Teiches und der Einleitung austariert werden musste, wobei es nur einen geringen Spielraum gab. Das gesamte Entwässerungskonzept war durch die vielen Einschränkungen und Restriktionen komplex und könnte nahezu als eigenes Teilprojekt angesehen werden. Geplant wurde die Teichanlage als Erdbecken mit einer Tonabdichtung gegenüber dem anstehenden Grundwasserstand auf dem Gelände. Komponenten wie z. B. eine Steganlage als Zugang zur Wasseroberfläche dienen dem späteren Zweck der Umweltbildung. Weiterer Bestandteil der Planung war der Tief- und Rohrleitungsbau auf dem Gelände. Hauptpunkte waren hier die Anbindung des Speicherpumpwerkes an die Transportleitung sowie die verbindenden Rohrleitungen zwischen dem Speicherpumpwerk und der Teichanlage. 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 77 Planung und Bau eines Speicherpumpwerkes mit einem Nutzvolumen von 2 x 5.000 m³ - Speicherpumpwerk Kneheim Das Gelände des Speicherpumpwerkes ist zweigeteilt und besteht aus dem öffentlichen Bereich mit dem Teich und dem separat abgetrennten Betriebsbereich für das Speicherpumpwerk, welches entsprechend den KRITIS Vorgaben mit einer umfangreichen Überwachung ausgestattet wurde. Die Entwurfsplanung wurde im Juli 2021 auf einem hohen Planungsniveau abgeschlossen und lieferte dadurch Grundlagen für die Genehmigungsplanung. Im Zuge der Ausführungsplanung, welche zum Großteil parallel zur Genehmigungsplanung lief, wurden die einzelnen Gewerke detailliert, wobei wesentliche Richtungsentscheidungen mit Abschluss der Entwurfsplanung vorgelegt wurden. 3.4 Genehmigungsplanung Mit Abschluss der Entwurfsplanung erfolgte im September 2021 ein Termin mit den zuständigen Fachbehörden. Zweck war neben der Vorstellung des Projekts auch die Identifizierung von Umfang der Antragsverfahren und der weiteren Gutachten bzw. Stellungnahmen, sowie der Abgleich des Projektplans in Bezug auf die Dauer der Antrags- und Genehmigungsverfahren. Aus diesem Grund wurde umgehend nach dem Behördentermin eine Strategie zur Bearbeitung der verschiedenen Antragsverfahren erstellt, um mögliche Synergien für die Erstellung der Anträge und der notwendigen Planunterlagen zu nutzen. Neben dem Bauantrag mit Vorlage der prüffähigen Statik für das Speicherpumpwerk gab es zahlreiche Antragsverfahren im Wasserrecht für die Einleitung in den Vorfluter (z. B. Notüberlauf, Regenwasser), den Bau der Teichanlage sowie auch für die Grundwasserhaltung während der Baumaßnahme. Für den Bau der Teichanlage war zudem ein eigenständiges Gewässerausbauverfahren nach § 68 WHG erforderlich, welches im Bauantragsverfahren konzentriert wurde. Dies erfolgte aufgrund der engen Verbindung zwischen dem Bauwerk und der Teichanlage als Puffer und Retentionsbecken. Die Antragsverfahren im Bereich des Naturschutzes waren geprägt durch eine geforderte Kartierung der Brutvögel, welche im Zeitraum von März bis Ende Juli 2022 erfolgte und damit auch einen deutlichen Einfluss auf den Projektzeitplan hatte. Zudem musste eine UVP-Vorprüfung für den Bau des Speicherpumpwerkes und die Grundwasserhaltung erstellt werden, welche auch Bestandteil des Bauantragsverfahrens waren. Mit den Ergebnissen der Kartierung erfolgte die Erstellung der Artenschutzprüfung (ASP) und die Bearbeitung eines Landschaftspflegerischen Begleitplanes (LBP). Die UVP- Vorprüfungen sowie die weiteren Gutachten (ASP und LBP) wurden durch externe Fachplaner erstellt und die eigentliche Antragsgestaltung in Verbindung mit den sonstigen Unterlagen durch das Ingenieurbüro H 2 U aqua. plan.Ing-GmbH ausgearbeitet. Erschwert wurde die Genehmigungsplanung und damit der Projektverlauf durch eine unmittelbar an das Baugrundstück angrenzende Kreisstraße und die geplante Zuwegung an diese über einen Genossenschaftsweg. Hier ergaben sich im Verlauf der Genehmigungsplanung weitere Hürden, da schlussendlich der Ausbau des Genossenschaftsweges und dessen Anbindung an die Kreisstraße nötig war. Neben einer weiteren Fachplanung, welche extern durchgeführt wurde, mussten zur Einhaltung der Vorgaben im Einmündungsbereich auf die Kreisstraße durch den OOWV im Rahmen der laufenden Genehmigungsplanung eine Teilfläche einer angrenzenden landwirtschaftlichen Fläche erworben werden. Erst dadurch konnten die Vorgaben zur Planung der Zufahrtsstraße und des Einmündungsbereiches realisiert werden. Weiterhin führte die Kreisstraße durch Berücksichtigung einer Bauverbotszone dazu, dass die Einfriedung auf dem Grundstück mit einer Wallhecke (Vorgabe der unteren Naturschutzbehörde) und die Teichanlage auf dem Grundstück angepasst bzw. verschoben wurde. Mit dieser Änderung konnte die Sondernutzungserlaubnis beantragt werden. Durch eine umfangreiche Änderung der Planung konnte erreicht werden, dass alle Anforderungen der zuständigen Fachbehörden bewältigt und damit ein weiterer Teil der umfangreichen Genehmigungsplanung abgeschlossen wurde. Mit Beginn der Genehmigungsplanung im September 2021 konnten bis Anfang März 2022 ein Großteil der Anträge zur Vorprüfung eingereicht werden. Nach einer zweimonatigen Prüfphase durch die zuständigen Fachbehörden wurden verschiedene Nachforderungen bearbeitet, sodass im Zeitraum von Juni bis August 2022 die Antragsunterlagen final eingereicht wurden. Durch die Zusammenarbeit mit den zuständigen Fachbehörden war es möglich, dass der Landschaftspflegerische Begleitplan und die Artenschutzprüfung während des laufenden Verfahrens zu einem späteren Zeitpunkt nachgereicht werden konnten und dadurch keine weitere Verzögerung entstand. Die Mitteilung zur Baugenehmigung erfolgte im März 2023, was den wesentlichen Meilenstein für die weiteren Schritte darstellte - insbesondere für die Ausschreibung der Bauleistungen. Wasserrechtliche Genehmigungen wurden im Zeitraum von August 2022 bis Ende Januar 2023 erteilt, sodass auch die dort enthaltenen Nebenbestimmungen noch rechtzeitig in der weiteren Planung berücksichtigt werden konnten. Mit einer Gesamtdauer von ungefähr 18 Monaten hatte die Genehmigungsplanung einen erheblichen Einfluss auf den Verlauf des Projektes, sodass ein striktes Management im Projekt erforderlich war, um Strategien zur Kompensation des zeitlichen Verzugs zu erarbeiten. Weiterhin musste mit Blick auf die Bauausführung ein weiteres Managementinstrument etabliert werden, um die Nebenbestimmungen aller Genehmigungen so zu organisieren und strukturieren, dass während der Bauausführung klare Verantwortlichkeiten für jeden Fachbereich definiert wurden. Neben der Antragsphase im Rahmen der eigentlichen Genehmigungsplanung erfolgten mit Beginn der Bauausführung weitere Antragsverfahren, welche sich insbesondere auf die Entnahme und Einleitung von gefördertem Grundwasser zur Grundwasserhaltung während der Bauphase bezogen und erweitert bzw. angepasst werden mussten. Auch eine zweite Sondernutzungserlaub- 78 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 Planung und Bau eines Speicherpumpwerkes mit einem Nutzvolumen von 2 x 5.000 m³ - Speicherpumpwerk Kneheim nis für die Einrichtung einer Baustraße mit Anbindung an die Kreisstraße erfolgte unmittelbar mit Beginn der Bauarbeiten. Anzahl, Umfang und Verknüpfungen der einzelnen Anträge und die Abstimmung mit den zuständigen Fachbehörden machte die Genehmigungsplanung bei diesem Projekt zu einer besonderen Herausforderung, welche durch eine umfassende Fachkompetenz und der Kenntnis der Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Disziplinen trotz aller Schwierigkeiten erfolgreich abgeschlossen wurde. 3.5 Ausschreibung und Vergabe Mit Abschluss der Kostenberechnung nach DIN-276 nach Abschluss der Entwurfsplanung und auf Basis des geplanten Bauablaufplans wurde ein Vergabekonzept aufgestellt. Die Baukosten lagen oberhalb des EU-Schwellenwertes für Bauleistungen von 5,382 Mio. Euro (Stand 2023), so dass eine EU-weite Ausschreibung der Bauleistung erfolgen musste. In Zusammenarbeit mit dem OOWV wurde die Aufteilung in 12 Baulose abgestimmt und die jeweilige Art des Vergabeverfahrens definiert. Die Aufteilung der Baulose richtete sich u. a. an dem Ziel, einen möglichst reibungslosen Ablauf zwischen den verschiedenen Gewerken bzw. Losen zu erreichen. Zudem wurde ein Vergabezeitplan aufgestellt und in den Projektzeitplan übernommen, sodass die Erstellung und Anpassung der Leistungsverzeichnisse mit Berücksichtigung der Veröffentlichungszeiträume und des gewählten Vergabeverfahrens in den gesamten Projektverlauf integriert wurde. Auf dem kritischen Pfad lagen die Bauhauptarbeiten für das Speicherpumpwerk. Diese Bauleistung wurde nach § 14 SektVO im Offenen Verfahren ausgeschrieben. Nach Erteilung der Baugenehmigung wurde die Ausschreibung von diesem Los im April 2023 veröffentlicht. Die Vergabe der Bauleistungen erfolgte durch den OOWV, wobei das Ingenieurbüro H 2 U aqua.plan.Ing- GmbH bei der technischen Auswertung und den Bietergesprächen mitwirkte. Nach Ablauf der Abgabefrist Ende Mai 2023 erfolgte nach Auswertung der Angebote der Zuschlag an das wirtschaftlichste Angebot Ende Juni 2023. Die weiteren Lose waren zu diesem Zeitpunkt noch nicht veröffentlicht und befanden sich teilweise in der Ausführungsplanung bzw. in der Erstellung der Leistungsverzeichnisse. Weitere Gewerke für die Ausführung des Speicherpumpwerkes wurden zu folgenden Zeitpunkten vergeben; • Verfahrenstechnik: 06/ 2024 • Tief- und Rohrleitungsbau: 07/ 2024 • Innenbeschichtung: 08/ 2024 • Elektro- / Automatisierungstechnik: 02/ 2025 • Außenanlagen: 06/ 2025 4. Bauausführung Nach Vergabe der Bauhauptarbeiten begannen die Bauarbeiten am Speicherpumpwerk unmittelbar im Juli 2023 mit Einrichtung und Organisation der Baustelle. Dabei wurde in einem ersten Schritt ein Hygienekonzept durch ein externes Fachbüro erstellt, welches die Hygienezonen für die verschiedenen Bereiche des Bauwerkes sowie die Vorkehrungen zum Schutz des Bauwerkes und den angrenzenden Betriebsanlagen definierte. Die Errichtung einer provisorischen Baustraße auf dem Gelände des Speicherpumpwerkes war erforderlich, um den Ausbau der Zufahrtsstraße und die Anbindung an die Kreisstraße zu realisieren. Nach Ausbau der Zufahrtsstraße begannen auf dem Gelände die umfangreichen Tief- und Erdarbeiten zur Herstellung der Baugrube. Ein Wesentlicher Punkt war die Einrichtung der umfassenden Grundwasserhaltung als Horizontaldrainage, wobei sich unmittelbar nach Inbetriebnahme der Grundwasserhaltung zeigte, dass die prognostizierten Grundwassermengen mit einem Faktor von fünf bis acht deutlich überschritten wurden. Dies führte dazu, dass während des Bauablaufes weitergehende technische Maßnahmen bzw. eine Erweiterung der Grundwasserhaltung notwendig waren. Eine Erweiterung der Absenkungsanlage bzw. eine mehrfache Anpassung der bestehenden Entnahme- und Einleitmenge hinsichtlich Menge und Dauer führten zu einem hohen Aufwand während der Bauausführung. Neben Anpassung und Erweiterung der Anträge wurden zahlreiche Nebenbestimmungen wie z. B. hydraulische Berechnungen zum Vorfluter, Einrichtung von neuen Peilbrunnen zum Monitoring, UVP-Vorprüfungen usw. in Zusammenarbeit zwischen dem OOWV, dem Planungsbüro H 2 U aqua.plan.Ing-GmbH und weiteren Beteiligten umgesetzt, sodass ein kontinuierlicher Bauablauf gewährleistet werden konnte. Unter Berücksichtigung von weiteren Antragsverfahren zur Grundwasserhaltung der Teichanlage zogen sich die Verfahren nahezu über den gesamten Bauablauf. Anfang Februar 2024 haben die Stahlbetonarbeiten an der Schieberkammer begonnen. Parallel zu dessen Errichtung begannen ab Mai 2024 die Stahlbetonarbeiten an einem der beiden Trinkwasserbehälter [Abb.-3], wobei die Außen- und Innenwände zeitversetzt und teilweise auch parallel hergestellt wurden. 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 79 Planung und Bau eines Speicherpumpwerkes mit einem Nutzvolumen von 2 x 5.000 m³ - Speicherpumpwerk Kneheim Abb.-3: Außenwände des ersten Behälters Während der Bauausführung ergaben sich verschiedene Verzögerungen. Um das übergeordnete Ziel des OOWV zur Inbetriebnahme des Speicherpumpwerks bis zum Sommer 2025 zu realisieren, erfolgten im Rahmen der Baubesprechungen fortlaufende Anpassungen des Bauablaufplans, um Punkte zu identifizieren, die zeitgleich ablaufen können, um die entstandenen Verzögerungen zur kompensieren. Aus diesem Grund starteten ab Ende April 2024 die Arbeiten an dem zweiten Behälter. Geplant war, mit Blick auf die Inbetriebnahme die Dichtigkeitsprüfung von einem der beiden Behälter zu priorisieren. Dafür wurden ab Ende August 2024 die Mauerdurchführungen einbetoniert und die erforderlichen Leitungen für die Befüllung eingerichtet. Anschließend wurde der erste Behälter befüllt und die Dichtigkeitsprüfung startete ab Ende September 2024. Im Zuge der Dichtigkeitsprüfung zeigten sich am ersten Behälter eine große Anzahl von Undichtigkeiten, welche anschließend zur Abdichtung verpresst wurden [Abb.-4]. Nach umfangreichen Verpressarbeiten wurde die Dichtigkeit des ersten Behälters im Dezember 2024 festgestellt. Im Nachgang erfolgten die Entleerung und die Vorbereitungen zur Innenbeschichtung. Die in der Bauausführung entstandenen diversen Undichtigkeiten zeigten, dass sich die während der Planungsphase getroffene Entscheidung zur Ausführung der Wasserkammern mit einer Epoxidharzbeschichtung als zielführend und richtig bewiesen hat. Abb.-4: Abdichtungsmaßnahmen Außenwand Parallel zu den Beschichtungsarbeiten im Zeitraum von Februar bis Juni 2025 am ersten Behälter wurde die Dichtigkeitsprüfung am zweiten Behälter durchgeführt. Auch hier gab es massive Undichtigkeiten, sodass der Aufwand zur Abdichtung dem des ersten Behälters entsprach. Die Dichtigkeitsprüfung für den zweiten Behälter wurde im April 2025 festgestellt. Zu diesem Zeitpunkt erfolgte eine erneute Anpassung des Bauablaufes, sodass durch weitere Verzögerungen die Inbetriebnahme des Speicherpumpwerkes mit zunächst einem Behälter fokussiert wurde. Nach Feststellung der Dichtigkeit erfolgte die Erdanfüllung der Behälter und des Pumpwerkes, sodass in diesem Zuge auch die Grundwasserhaltung ab Ende April 2025 sukzessiv reduziert und ab Mitte Mai 2025 vollständig abgeschaltet werden konnte. 80 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 Planung und Bau eines Speicherpumpwerkes mit einem Nutzvolumen von 2 x 5.000 m³ - Speicherpumpwerk Kneheim Abb.-5: Speicherpumpwerk Parallel zu den Beschichtungsarbeiten am ersten Behälter, der Dichtigkeitsprüfung für den zweiten Behälter und der weiterführenden Ausführung der Innenbeschichtung wurde der Bau des Speicherpumpwerkes mit den verschiedenen Gewerken fortgeführt [Abb.-5]. In diesem Zusammenhang erfolgte u. a. die Verlegung der erdverlegten Rohrleitungen mit Anschluss an die Netzleitung. Ab Januar 2025 starteten die Werkplanungen mit den ausführenden Firmen für die Gewerke Verfahrens- und Elektrotechnik. Nach Klärung von diversen Details und weiteren Anpassungen zum Bauablauf begann die z. T. parallele Ausführung ab Mitte Mai 2025. Weitere Abstimmungen mit den am Bau beteiligten Parteien zielten vor allem auf die zeitliche Planung zur Fertigstellung der Installation, der Desinfektion und Beprobung sowie zur Teilinbetriebnahme des Speicherpumpwerkes mit zunächst einem Behälter ab, um in den verbrauchsstarken Zeiten den südlichen Verbandsbereich des OOWV mit Trinkwasser zu stützen und die Versorgungssicherheit somit zu erhöhen. Mit Abschluss der Warm- und Kaltinbetriebnahme im August 2025 begann das Speicherpumpwerk mit der Förderung in das Verbundnetz. Im Nachgang zur Teilinbetriebnahme erfolgten die verschiedenen Restarbeiten, welche sich unter anderem mit der Inbetriebnahme des zweiten Behälters sowie der Fertigstellung der Teich- und Außenanlagen befassten. Literatur [1] Arbeitsblatt DWA-A 117 - Bemessung von Regenrückhalteräumen - Dezember 2013, Stand: korrigierte Fassung Februar 2014