Warum ist das wichtig?
Herausforderungen und Risiken
Unsere Aufgabe ist es, die Menschen zuverlässig mit Trinkwasser in einwandfreier Qualität zu versorgen. Heute und auch in der Zukunft!
Hierfür müssen wir jedoch verschiedenen Herausforderungen begegnen, allen voran den Folgen des Klimawandels. Ein großes Problem sind hier beispielsweise die immer häufiger auftretenden Hitzesommer mit andauernder Trockenheit, hohen Temperaturen und den damit verbundenen Spitzenabnahmen von Trinkwasser.
Auch Starkwetterereignisse, Cyberangriffe oder Stromausfälle stellen ein Risiko für eine sichere Trinkwasserversorgung dar. Diesen wollen wir im Rahmen unseres Risiko- und Krisenmanagements begegnen.
Weitere Informationen zu unseren aktuellen Herausforderungen finden Sie hier: Aktuelle Herausforderungen
Niedrigwasser beim Rhein in Nackenheim (November 2021)
Wie begegnen wir diesen Aufgaben? Projekte für die Versorgungssicherheit
Risiko Blackout - Bau einer Hybrid Netzersatzanlage
Mit der Bereitstellung von jährlich rund 11 Mio. m³ Trinkwasser (2020) gehört das Wasserwerk Guntersblum zu den bedeutendsten Wasserwerken in Rheinland-Pfalz. Für Rheinhessen und auch für den angrenzenden östlichen Teil des Nordpfälzer Berglandes sorgt es für die erforderliche Versorgungssicherheit. In der gegenwärtigen wasserwirtschaftlichen Grundstruktur ist das Wasserwerk Guntersblum unersetzlich. Bei einem Ausfallszenario wären ca. 300.000 Menschen betroffen.
Im Rahmen unseres Krisenmanagementes wurde die Wahrscheinlichkeit eines Stromausfalls im Wasserwerk zwar noch als niedrig eingeschätzt, das mögliche Schadensausmaß bei einem Blackout, nämlich der Komplettausfall der Trinkwasserversorgung für mehrere 100.000 Bürger, aber als sehr hoch. Die Absicherung der Stromversorgung des Wasserwerkes durch eine autonome Netzersatzanlage (NEA) hatte daher für uns eine besonders hohe Priorität.
Die Netzersatzanlage (hier im Bauzustand aus dem Jahr 2022) besteht aus einem Container mit Diesel-Notstromaggregat und zwei hochwassersicheren Tankcontainern mit Diesel. Im Hinblick auf die Vermeidung des Auslaufens von Diesel sind die Tanks doppelwandig ausgestaltet und zusätzlich über eine Leckageüberwachung abgesichert. Die Netzersatzanlage liefert eine Leistung von bis zu 3 Megawatt und verfügt über eine Rauchgasreinigungsanlage zur Entfernung von Ruß und Stickoxiden; diese Anlage ist um den Faktor 5 besser, als der Gesetzgeber vorschreibt.
Das Wasserwerk würde jedoch auch mit einer Netzersatzanlage (NEA) bei Netzstörungen zunächst ausfallen und müsste in einem aufwendigen Prozess wieder angefahren werden, sobald die NEA gestartet und hochgefahren ist. Um eine solche Unterbrechung zu vermeiden, wird die NEA durch eine Unterbrechungsfreie Stromversorgung USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung durch Batterie- und Leistungselektronik-Container) ergänzt. NEA und USV bilden zusammen eine Einheit, die Hybrid-NEA. Die Hybrid-NEA ist auf ein Hochwasser mit HQextrem und eine Erdbebenzone 2 bemessen.
1 Kühlung & Katalysator
In den Abgasstrom wird Adblue (Harnstoff) eingespritzt, sobald der Katalysator 300° Celsius erreicht hat. Dann werden dem Abgas Stickoxide, Kohlenmonoxid und Halogenkohlenwasserstoffe entzogen. Die Entfernung der Stickoxide ist 5-fach besser als gesetzlich vorgeschrieben.
Der Adblue-Tankvorrat reicht für 500 Betriebsstunden.
Der Schalldämpfer sorgt für eine so reduzierte Schallemission, sodass die Anlage selbst innerhalb des Wasserwerksgeländes nicht als störend empfunden wird.
3 NEA Container
Die Netzersatzanlage (NEA) besteht aus einem Dieselaggregat mit 1000 PS Leistung und angekoppeltem Generator mit einer Leistung von 2,4 MW bei einer Ausgangsspannung von 10 kV.
Der Kraftstoffvorrat in den beiden Tanks ist so dimensioniert, dass die NEA das Wasserwerk auch an Spitzenlasttagen für mindestens 72 Stunden voll versorgen kann.
Zwei große Ventilatoren sorgen für einen Längsluftstrom durch den Container und halten die Innentemperatur < 35 °C. Schall-Kulissen verhindern, dass übermäßiger Schall nach außen dringt.
Das Dieselaggregat wird stets auf einer Start-Mindesttemperatur von 40 °C gehalten und kann binnen 15 Sekunden von 0 auf 2,4 MW hochfahren. Bei Volllast benötigt die NEA ca. 600 Liter Heizöl EL pro Stunde.
Für ein zuverlässiges Starten und Betrieb der Anlage enthält der Servicetank stets 900 L Heizöl.
Eine Steuerungsanlage koordiniert die Teilanlagen der NEA und überwacht eine Vielzahl von Parametern und stellt die Auton.imie der Anlage sicher
Über einen Transformator wirddie Spannung des NEA-Generators umgewandelt, auf die Höhe der Spannung, die das Wasserwerk versorgt.
Übersicht NEA Container
4 Batterie- und Umrichtercontainer
Zwei Container beherbergen den Großbatteriespeicher, bestehend aus einem Satz Lithium-Ionen-Akkus mit einer Kapazität von 3 MWh und zwei Umrichtern mit je 1,25 MW.
Die Umrichter wandeln den Strom von Wechsel- zu Gleichstrom und umgekehrt, sodass er vom Wasserwerk weiterverwendet werden kann.
In den Batterien wird soviel Energie zwischengespeichert, dass das Wasserwerk bei einem Blackout mindestens 2 - 3 Stunden mit Strom versorgt werden kann, bevor die NEA automatisch die Weiterversorgung übernimmt.
5 Tankcontainer & 6 Betankungsfläche
Insgesamt stehen zwei Tankcontainer zur Verfügung, in denen Diesel und Heizöl gelagert werden. Zur Sicherung vor einem 200jährigem Rheinhochwasser sind beide Tanks doppelwandig, Leckage-überwacht, überflutbar und auftriebssicher.
Der Heizöltank fasst 60.000 Liter Heizöl fpür die NEA, der Dieseltank 50.000 Liter Diesel für Dienstfahrzeuge, mobile Notstrom-aggregate und als Reserve für die NEA.
Im Normalbetrieb des Wasserwerks dient die Tankstelle dazu, den für den Blackout-Fall vorgehaltenen Diesel frisch zu halten. An der smarten Zapfsäule können Dienstfahrzeuge betankt werden. Die Steuerung erfolgt über Handy-App, die Tankdaten werden an die Verbrauchsabrechnung übermittelt.
Die Kraftstoffreinigungsanlage reinigt automatisch periodisch, abwechselnd Heizöl- und Dieseltank. So wird die Alterung des Kraftstoffs verhindert.
Smarte Zapfsäule
7 Trafostation
Über vier Transformatoren, die 20 kV auf 400 V umwandeln, werden die verschiedenen Teile des Wasserwerks versorgt.
Die 20 kV-Schaltanlage besteht aus 14 Leistungsschaltern, über die die verschiedenen Anlagenteile zu und abgeschaltet werden können.
Zukunftsperspektive - Reicht unser Wasser?
Im Gegensatz zu Grundwasser ist Uferfiltrat als Rohwasserquelle klimarobuster. Zwar sinkt auch der Rheinpegel in heißen und trockenen Perioden ab, da die Brunnen in Guntersblum jedoch bis zu 60 Meter tief sind, hatten wir bislang hier keine Probleme.
Die Herausforderungen werden jedoch immer größer. Weitere Konzepte und Anpassungen sind daher zwingend von Nöten, um auch weiterhin eine zuverlässige Wasserversorgung zu ermöglichen. Hieran arbeiten wir im Rahmen unseres Risiko- und Krisenmanagements.