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wlb - Wasser, Luft und Boden 3/2017

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WASSER-/ABWASSERTECHNIK

WASSER-/ABWASSERTECHNIK I TITEL (EHT) mit Sitz in Abilene und Pump Solutions in Dallas/Fort Worth. Mit beiden Firmen aus dem Bereich Umwelttechnik hatte man in den letzten Jahren schon bei anderen Projekten erfolgreich zusammengearbeitet. Schnelle Hilfe Neue Pumpstation bietet Schutz vor zukünftigem Starkregen Nach einem verheerenden Starkregenereignis, bei dem ein Parkplatz großflächig einbrach, wurde das Entwässerungssystem dieses Gewerbegebiets grundlegend modernisiert. In der neuen Anlage arbeiten nun zwei leistungsstarke Tauchmotorpumpen. Am Sonntag, den 10. Mai 2015 suchten Stürme und starke Niederschläge den Ort Granbury im US-Bundesstaat Texas heim. Als der Regen nachließ, entdeckten die Anwohner ein riesiges Loch mit einer Breite von 30 m und einer Tiefe von 10 m auf dem Parkplatz des Brookshire-Supermarkts in der Nähe des Granbury-Sees. Was man anfänglich für den Einbruch eines unterirdischen Hohlraumes gehalten hatte, entpuppte sich als Folge einer vollständigen Sättigung des Erdreiches. Diese wurde durch den Zusammenbruch einer alten Niederschlagsabflussleitung verursacht, die trotz eines Durchmessers von DN2000 die gewaltigen Niederschlagsmengen in so kurzer Zeit nicht mehr aufnehmen und dem Druck nicht mehr standhalten konnte. Als Begleiterscheinung spülten die Wassermassen das Erdreich einen nahegelegenen Hang hinab und verursachten dabei noch einen Erdrutsch. Der Zusammenbruch der unterirdisch verlegten Niederschlagsleitung wurde durch die Wasseransammlung und das anschließende Durchsickern verursacht. Nach ersten Schätzungen lagen die Reparaturkosten für die Stadt im Millionen-Dollar-Bereich. Der Schaden an den unterirdisch verlegten Abwasserleitungen und der angeschlossenen Abwasserpumpstation war so groß, dass die Stadtverwaltung von Granbury von einer lokalen Katastrophe sprach. Sie reagierte sofort und ließ das Gebiet absperren. Außerdem beauftragte sie ein Spezialistenteam damit, das weitere Ausfließen des Wassers aus den gebrochenen Leitungen in den Granbury-See zu stoppen. Mithilfe von provisorisch installierten Pumpen und Rohrleitungen gelang es den Ingenieuren, das Wasser weg von dem beschädigten Bereich zu fördern. Sofortige Abstützarbeiten Bereits am darauffolgenden Montag konnte man mit den Abstützarbeiten beginnen, um den Hang zu stabilisieren und das weitere Abfließen von Abwasser in den Lake Granbury zu stoppen. Die Verantwortlichen der Stadt sperrten gleich zu Beginn der Katastrophe alle Wasser- und Abwasserleitungen ab und installierten eine Bypass-Pumpe. Als nächsten Schritt mussten die Fachleute die Höhe des Schadens ermitteln und mit der Planung für den Bau einer neuen Pumpstation beginnen. Diese sollte nicht nur zukünftigen Fluten und Unwettern standhalten, sondern auch die beste Lösung für den effizienten und sicheren Abwassertransport sein. Die Stadtverwaltung wandte sich an die Firmen Enprotec/Hibbs & Todd, Inc. Untersuchung des Unglücks Eine Recherche durch Mitarbeiter des Bauamtes ergab, dass das Entwässerungssystem, das damals gebaut wurde, eine metallische Wellblechrohrleitung mit einem Durchmesser von DN2000 beinhaltete, die 15 m tief in der Erde verlegt wurde. Der Querschnitt der Leitung war für die Bewältigung der Wassermengen ausgelegt, wie sie vor der baulichen Erschließung des Areals in den 1970er-Jahren angefallen sind. Im Laufe der Jahre wurden noch weitere einleitende Areale angeschlossen. Bis zu dem Unwetter arbeitete das Abwassersystem unauffällig. Bei einer eingehenden Untersuchung nach dem Unglück stellte sich heraus, dass die Leitung in einigen Bereichen durch Korrosion geschädigt war und viele Dichtungen nicht mehr ihre Funktion erfüllten. Als dann der Sturzregen kam und sich das W asser ansammelte, entwich es an diesen Schwachstellen. Das Desaster wurde noch verstärkt durch den Zusammenbruch einer städtischen Abwasserpumpstation, die man unwissentlich 6 m über der Entwässerungsleitung gebaut hatte. Als nun das Wasser aus der Abwasserleitung austrat, verwandelte sich der Boden in Treibsand und führte zum Absacken und Zusammenbruch der Pumpstation. EHT wurde daraufhin zur Baustelle gerufen, um die Umweltfragen in den Griff zu bekommen und die Situation langfristig zu stabilisieren. Neubau der Pumpstation Als EHT mit den Arbeiten auf der Baustelle begann, tauchten weitere Informationen über die ursprüngliche Pumpstation auf. Ein großes Problem bestand darin, dass die Abwassermenge und die Strömungsgeschwindigkeit nicht ausreichten, um die Druckleitung zu säubern und die Ablagerung von Feststoffen zu verhindern. Es wurde deshalb entschieden, neue Pumpen mit einer größeren Fördermenge und anderen Förderhöhen einzubauen. Obwohl das provisorische Pumpsystem gut arbeitete, erkannte die Stadtverwaltung von Granbury, dass eine dauerhafte Lösung dringend erforderlich ist. Die Verantwortlichen der Stadt beauftragten EHT, innerhalb von drei Wochen eine voll funktionsfähige Anlage zu liefern. Der technische Leiter von EHT Scott Hay erläutert: „Einen großen An- Autor: Bryan Orchard, freier Journalist, Farringdon, Großbritannien 8 wlb 3/2017

TITEL I WASSER-/ABWASSERTECHNIK teil daran hatte die Firma Pump Solutions, der es gelang, zwei KSB-Tauchmotorpumpen der Baureihe KRT-F zusammen mit dem Pumpenschacht für die Nassaufstellung zu liefern.“ Die Firma US Composite Pipe lieferte einen stahlverstärkten Schacht aus einem Polymergemisch, der die Belastbarkeit von Beton hat, aber auch ohne Beschichtung korrosionsbeständig ist. Obwohl Glasfaserschächte aus Kostengründen beliebt sind, sind sie nicht so robust wie Betonschächte für Nassaufstellung. KSB Inc. in Richmond (USA) schlug bei der Auswahl der Laufräder sogenannte Freistromräder vor. Diese Bauform soll auch in Zukunft sicherstellen, dass es keine Probleme mit Kies, Feststoffen oder Verschlammung im Abwasser gibt. Aufgrund der gebotenen Dringlichkeit wurde auf eine Spezifikation verzichtet. Oberstes Ziel war es, die Pumpstation in dem von der Stadt vorgegebenen Zeitrahmen zu bauen und in Betrieb zu nehmen. Hay wandte sich an die Firma Pump Solutions, da die beiden Unternehmen schon seit langem in Abwasser- und Wasserversorgungsprojekten zusammenarbeiteten. „Als wir von EHT kontaktiert wurden, besuchten wir die Baustelle, um zu sehen, was nötig war, und wir lieferten einen Plan“, erklärt Charles Norman von Pump Solutions. „Unsere Lösung basierte auf den bestehenden Verhältnissen und den vorhandenen Informationen zu Fördermenge, hydraulischen Betriebspunkten und Förderhöhe. Es war unsere Aufgabe, eine Anlage mit Pumpen und vorgefertigten Schächten sowie die nötigen Steuerungen für die Anlage zu liefern“, fährt Norman fort. Die Pumpen, für die man sich letztlich entschied, waren zwei 20 kW starke KSB-Pumpen der Baureihe KRT-F mit einer Drehzahl von 1 160 U/min, einem Förderstrom von 220 m 3 /h bei einer Gesamtförderhöhe von 9 m. Sie hatten Freistromräder mit einem Durchmesser von 280 mm. Bei der Besichtigung der Unglücksstelle wurde schnell klar, dass es sich nicht um einen Erdeinbruch handelte ren. Granbury benötigte die gesamte Pumpstation aber innerhalb von nur drei Wochen. Im Lagerbestand befanden sich jedoch zwei Pumpen mit Mehrschaufellaufrädern, die man auf Freistromlaufräder umrüsten konnten. Die Lieferung der Pumpen, des Schachtes und der Rohrleitungen sowie einer maßgeschneiderten Anlagensteuerung in so kurzer Zeit war eine Herausforderung. Normalerweise würde die Fertigstellung einer Pumpstation dieser Größe und Spezifikation zwölf bis 14 Wochen dauern. Der Vorteil bei der Baureihe von KSB ist es, dass man die Lauf räder problemlos austauschen kann. Da in den USA keine passenden Laufräder zu Verfügung standen, ließ man diese per Luftfracht aus Europa kommen. So blieb noch eine Woche Zeit für die Montage und die Tests. Aber auch die Herstellung einer Schachtabdeckung dauert üblichweise mindestens vier Wochen, da man diese nur auftragsbezogen fertigt. Glücklicherweise hatte der Lieferant von Pump Solutions gerade eine Abdeckung mit den richtigen Abmessungen aus einem anderen Projekt übrig. Der letzte Schritt war die Herstellung und Lieferung der Steuerungen durch die Firma Quality Controls & Integration in New Prague in Minnesota. „Wir wollten für die Pumpstation in Granbury natürlich eine Steuerung liefern, die auf dem neuesten Stand der Technik ist“, sagt Norman. Der Lieferant erstellte eine Touch- Screen-Steuerung für eine einfache und schnelle Dateneingabe. Verbunden mit einem Sensor im Schacht überwacht sie den Wasserstand im Schacht und gibt bei Änderungen Alarm. Sie 01 Freistromrad, ähnlich wie es in Granbury zum Einsatz kommt kontrolliert die Pumpenleistung und erstellt Flowcharts zur Überwachung der Fördermengen. So können die städtischen Techniker in Echtzeit sehen, was in ihrer Anlage geschieht und was sich in der Vergangenheit ereignet hat. Die neue Pumpstation von Granbury/Texas wurde innerhalb von nur drei Wochen erstellt und in Betrieb genommen. Die neue Anlage ist jetzt weit entfernt von der Stelle, wo der Erdeinbruch geschah und auch in gebührendem Abstand von der unterirdischen Abwasserleitung. Das bedingte einiges an Erdarbeiten, weil alle erforderlichen Leitungen und die damit verbundene Infrastruktur neu verlegt werden mussten. Das sichere Ableiten des Abwassers weg vom Brookshire-Parkplatz und dem Lake Granbury ist jetzt gewährleistet. Das Unglück hatte einen glücklichen Ausgang für die Stadt Granbury, denn nun hat sie eine zuverlässige und effiziente Pumpstation mit einer größeren Förderkapazität für zukünftiges Wachstum. www.ksb.com Nur drei Wochen Als wichtiger Vertriebspartner von KSB hat Pump Solutions Zugang zu den großen Pumpen- und Komponentenlagern des Herstellers in den USA. So konnte man auch die meisten benötigten Komponenten aus den eigenen Lagerbeständen in Texas decken. Für dieses Projekt aber benötigte man zwei Pumpenaggregate, die keine Standardlagerprodukte wa- 02 Blick in den neuen Pumpenschacht von Granbury