Wasserversorgung: Verteilnetz Ziel: Aufgabe und Funktion des ganzen Netzes sowie der einzelnen Elemente Einfache Dimensionierungsverfahren und Berechnungen Konzepte für die Netzgestaltung

Aufgaben des Verteilnetzes Trinkwasserqualität erhalten: Energiebarriere Quantität am richtigen Ort bereitstellen: Kapazität von Speichern, Leistung von Leitungen und Pumpwerken Ausgleich zwischen Produktion und Verbrauch: Speicher Transport von Produktion zum Verbraucher: Netzgestaltung

Das technische System Wasserversorgung Energielinie Quelle Reservoir Industrie Aufbereitung Siedlung See Grundwasser Das technische System Wasserversorgung Barrieren

Grundlagen für die Gestaltung und Dimensionierung eines Netzes Speicher oder Reservoire (Ausgleich) Rohrhydraulik (Energieverluste) Pumpwerke (Energieeintrag) Systemhydraulik und Netzberechnung Instationärer Betrieb (Druckstösse) Netzgestaltung (Wirtschaft)

Aufgaben eines Speichers Rohwasserspeicher (Hygiene nicht gewährleistet) Trinkwasserspeicher (Hygiene sichern) Ausgleich zwischen Produktion und Bedarf Minimierung der Betriebskosten Speicherung potentieller Energie

Druckluft Energielinie Luftdruck ?

Wasserverbrauch: Tagesgang in ländlicher Umgebung f t h ( ) Q t m ( ) = fh,max = 2.1 Uhrzeit t

Speicherbewirtschaftung Kontinuierliche Förderung Überschuss Fehlbetrag f t h ( ) 2.5 2 1.5 1 0.5 6 12 18 24 Uhrzeit t

Speicherbewirtschaftung Förderung in der Nacht Überschuss Fehlbetrag f t h ( ) 2.5 2 1.5 1 0.5 Fehlbetrag: 85% Qd 6 12 18 24 Uhrzeit

Speicherbewirtschaftung Beispiel: Gleichmässige Einspeisung Wann soll der Speicher voll sein? Wann ist er nur minimal gefüllt (Löschreserve)? Was geschieht, wenn die Pumpenleistung 25% grösser ist als der durchschnittliche Bedarf? Was resultiert, wenn nur in den Nachtstunden gefördert wird?

Quellen Reservoir Energielinie > 40 m < 100 m Grundwasser

Energielinie je nach Betriebszustand Quellen Reservoir Grundwasser

Energielinie 10 - 40 m Grundwasser

Anordnung von Speichern Bei welcher Anordnung von Reservoir, Pumpwerk und Verteilnetz ist das Fördern von Grundwasser während der Nachtstunden von Vorteil, wann ist die Förderung während des Tages von Vorteil?

Anforderungen an den Standort von Speichern Höhenlage, bedingt Geländeerhebung Zugänglichkeit Distanz zum Verbraucher Schutz vor Sabotage Baugrund / Setzungen Erdbeben

Grundriss Schnitt Staubfilter Kammer 2 Gebrauchs- reserve Kammer 1 mit Löschreserve Löschreserve Löschklappe, die nur im Brandfall geöffnet wird

Brauch- reserve Löschreserve Ablauf Zulauf Überlauf

Druckwindkessel Druckluft Kompressor Wasserspeicher

Druckleitungen Energiebarriere Schnelle Reaktion auf Verbrauchsänderungen Einfache Anpassung ans Gelände, Energiegradient ¹ Gradient der Leitung Brandfall (direkt verfügbarer Wasserdruck) Erneuerung des Wassers wenig gesichert Überwachung der Leitungen schwierig Energieverlust beim Bezug Bau: Kräfte bei Umlenkung, Innendruck

Wasserverbrauch: Tagesgang in städtischer Umgebung fh,max = 1.5 f t h ( ) Uhrzeit