Verwaltungsvorlage (180620_Wasserversorgungskonzept.pdf)

Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2018 Konzept über den Stand und die zukünftige Entwicklung der Wasserversorgung Stadt Krefeld Geschäftsbereich VI in Zusammenarbeit mit der Inhaltsverzeichnis I Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis ..................................................................................................... I Bildverzeichnis........................................................................................................IV Tabellenverzeichnis .................................................................................................V Anlagenverzeichnis .................................................................................................VI Prolog .............................................................................................................VII 1 Gemeindegebiet .................................................................................. 1 2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.3.1 2.2.3.2 2.2.3.3 2.2.3.4 2.2.3.5 2.3 2.4 2.4.1 2.4.1.1 2.4.1.1.1 2.4.1.1.2 2.4.1.1.3 2.4.1.2 2.4.1.2.1 2.4.1.2.2 2.4.1.2.3 2.4.1.2.4 2.4.2 2.4.2.1 2.4.2.2 2.4.2.3 2.5 2.6 Beschreibung des Wasserversorgungssystems..................................... 3 Übersicht ................................................................................................3 Wassergewinnung/Rohwassertransport...................................................3 Wasseraufbereitung ................................................................................3 Wasserverteilung der zentralen Trinkwasserversorgung ...........................3 Wasserwerke ...........................................................................................5 Wassergewinnungsanlagen .....................................................................5 Ersatzstrom der Wassergewinnungsanlagen ............................................8 Wasserwerke und Eigenversorgungsanlagen ...........................................8 Wasserwerk Gladbacher Straße ...............................................................9 Wasserwerk In der Elt ............................................................................11 Wasserwerk „Siedlung Neuland“ ...........................................................12 Dezentrale kleine Wasserwerke .............................................................13 Kleinanlagen zur Eigenversorgung .........................................................14 Organisation der Wasserversorgung ......................................................14 Rechtliche Rahmenbedingungen ...........................................................15 Wasserrechtliche Bewilligungen und wasserrechtliche Erlaubnisse ......15 Wasserwerk Gladbacher Straße .............................................................15 WGA Horkesgath/Bückerfeld .................................................................15 WGA Forstwald ......................................................................................16 WGA Hüls ..............................................................................................16 Wasserwerk In der Elt ............................................................................17 WGA Bruchweg ......................................................................................17 WGA In der Elt ........................................................................................18 WGA Werthhof .......................................................................................18 WGA Rheinfähre ....................................................................................18 Festgesetzte Trinkwasserschutzgebiete .................................................19 WGA Horkesgath/Bückerfeld .................................................................19 WGA Hüls ..............................................................................................19 WGA Bruchweg ......................................................................................19 Qualifikationsnachweise/Zertifizierung, TSM.........................................20 Absicherung der Versorgung ..................................................................21 Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld Inhaltsverzeichnis II 2.6.1 2.6.1.1 2.6.1.2 2.6.1.3 2.6.1.4 Wasserwerke .........................................................................................21 Rohwassernotverbund Wasserwerk Lank ...............................................21 Rohwassereinspeisung WGA Bruchweg .................................................21 Trinkwasserspeicher als Gegenbehälter .................................................22 Versorgungssicherheit Verteilnetz .........................................................22 3 3.1 3.2 Aktuelle Wasserabgabe und Wasserbedarf ......................................... 24 Wasserabgabe (Historie) .......................................................................24 Prognose Wasserbedarf .........................................................................25 4 Mengenmäßiges Wasserdargebot für die Bedarfsdeckung (Wasserbilanz) sowie mögliche zukünftige Veränderungen ................. 28 Grundwasserressourcenbeschreibung ...................................................28 Genutzte Ressourcen .............................................................................28 Ungenutzte Ressourcen .........................................................................29 Wasserbilanz.........................................................................................29 Entwicklungsprognose des quantitativen Wasserdargebots unter Berücksichtigung möglicher Auswirkungen des Klimawandels ...............35 4.1 4.1.1 4.1.2 4.2 4.3 5 Rohwasserüberwachung/Trinkwasseruntersuchung und Beschaffenheit Rohwasser/Trinkwasser ............................................. 37 5.1 Überwachungskonzept Rohwasser und Probenahmeplan Trinkwasser ...........................................................................................37 5.1.1 Überwachungskonzept Rohwasser ........................................................37 5.1.2 Probenahmeplan Trinkwasser................................................................38 5.2 Beschaffenheit von Rohwasser und Trinkwasser ....................................38 5.2.1 Beschaffenheit der Rohwasserqualität ..................................................38 5.2.1.1 Rohwasserbeschaffenheit westliche Gewinnungsanlagen .....................38 5.2.1.2 Rohwasserbeschaffenheit östliche Gewinnungsanlagen ........................40 5.2.1.2.1 Rohwasserbeschaffenheit quartärer Grundwasserleiter .........................40 5.2.1.2.2 Rohwasserbeschaffenheit tertiärer Grundwasserleiter ...........................41 5.2.2 Beschaffenheit der Trinkwasserqualität .................................................41 5.2.2.1 Beschaffenheit der Trinkwasserqualität Werksausgänge........................42 5.2.2.2 Beschaffenheit der Trinkwasserqualität Trinkwassernetz/ Endstränge ............................................................................................43 5.2.2.3 Beschaffenheit der Trinkwasserqualität dezentrale kleine Wasserwerke .........................................................................................43 5.2.2.4 Beschaffenheit der Trinkwasserqualität Kleinanlagen zur Eigenversorgung ....................................................................................44 6 Wassertransport (Rohwasser) ............................................................ 45 7 Wasserverteilung .............................................................................. 48 Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld Inhaltsverzeichnis 7.1 7.2 7.3 III 7.4 Plan des Wasserverteilnetzes ................................................................48 Auslegung des Verteilnetzes ..................................................................48 Technische Ausstattung, Materialien, Durchschnittsalter, Dichtigkeit, Schadensfälle, Substanzerhalt ..............................................................51 Wasserbehälter, Druckerhöhungs-/Druckminderungsanlagen ...............53 8 8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.2 Gefährdungsanalyse .......................................................................... 55 Identifizierung möglicher Gefährdungen ................................................55 Grundwasser .........................................................................................55 Wasserproduktion .................................................................................56 Verteilung..............................................................................................57 Entwicklungsprognose Gefährdungen....................................................60 9 Schlussfolgerungen und erforderliche Maßnahmen zur langfristigen Sicherstellung der öffentlichen Wasserversorgung ............................. 61 Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld Bildverzeichnis IV Bildverzeichnis Bild 1: Die Stadtfläche Krefelds ................................................................................1 Bild 2: Bevölkerungsvorausberechnung 2014 - 2040 ................................................2 Bild 3: Übersicht des Trinkwassernetzes der Stadt Krefeld ........................................4 Bild 4: Aufbereitungsanlage Gladbacher Straße......................................................10 Bild 5: Aufbereitungsanlage In der Elt .....................................................................11 Bild 6: Versorgungsgebiet WVA Siedlung Neuland ..................................................13 Bild 7: Jährliche Trinkwasserabgabe 1985 -2016 ....................................................24 Bild 8: Nutzbare Wasserabgabe ..............................................................................25 Bild 9: Jährliche Wasserentnahme ..........................................................................26 Bild 10: Jährliche Rahwasserförderung ...................................................................27 Bild 11: Grundwasserganglinien ausgewählter Grundwassermessstellen ...............30 Bild 12: Lageplan ausgewählter Grundwassermessstellen ......................................31 Bild 13:Grundwasserneubildung in den EZG der Grundwassergewinnungsanlagen .....................................................................................................32 Bild 14: Niederschlagsganglinien Station Tönisvorst für die WWJ 1985 bis 2015 (Quelle: DWD / Stat. Jahresberichte SWK) ..................35 Bild 15: Rohwassertransportleitungen des Wasserwerks Gladbacher Straße ..........45 Bild 16: Rohwassertransportleitungen des Wasserwerks In der Elt ..........................46 Bild 17: Plan des Wasserverteilnetzes ....................................................................48 Bild 18: Plan des Wasserverteilnetzes ....................................................................53 Bild 19: Systemschema Trinkwasserbehälteranlage Krefeld-Hüls ...........................54 Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld Tabellenverzeichnis V Tabellenverzeichnis Tabelle 1: WGA Horkesgath/Bückerfeld ....................................................................6 Tabelle 2: WGA Forstwald .........................................................................................6 Tabelle 3: WGA Hüls .................................................................................................6 Tabelle 4: WGA Bruchweg .........................................................................................7 Tabelle 5: WGA In der Elt ..........................................................................................7 Tabelle 6: WGA Werthhof ..........................................................................................7 Tabelle 7: WGA Rheinfähre .......................................................................................8 Tabelle 8: Kenndaten Zentrales Wasserwerk „Siedlung Neuland“ ...........................12 Tabelle 9: Typische Kenndaten dezentraler kleiner Wasserwerke in Krefeld ............14 Tabelle 10: Typische Kenndaten von Kleinanlagen zur Eigenversorgung .................14 Tabelle 11: WGA Horkesgath/Bückerfeld ................................................................16 Tabelle 12: WGA Forstwald .....................................................................................16 Tabelle 13: WGA Hüls .............................................................................................17 Tabelle 14: WGA Bruchweg .....................................................................................17 Tabelle 15: WGA In der Elt ......................................................................................18 Tabelle 16: WGA Werthhof ......................................................................................18 Tabelle 17: WGA Rheinfähre ...................................................................................18 Tabelle 18: Übersicht Wasserrechte und Schutzzonen ............................................20 Tabelle 19: Neubildungs- und Leakagemengen der WGA Hüls und Horkesgath/Bückerfeld .....................................................................33 Tabelle 20: Bilanzmengen aller WGA ......................................................................33 Tabelle 21: Übersicht Trinkwasseranalysen und Grenzwertverletzungen 2014 - 2016 ......................................................................................43 Tabelle 22: Länge der Rohwassertransportleitungen ...............................................47 Tabelle 23: Länge des Versorgungsnetzes ohne Anschlussleitungen (Datenbasis: 31.12.2016) .................................................................52 Tabelle 24: Länge der Anschlussleitungen (Datenbasis: 31.12.2016) .....................52 Tabelle 25: Übersicht sonstige Elemente des Versorgungsnetzes ...........................53 Tabelle 26: Übersicht Trinkwasserbehälter .............................................................54 Tabelle 27: Gefährdungspotential der Trinkwassergewinnungsanlagen ..................56 Tabelle 28: Bewertungstabelle ...............................................................................57 Tabelle 29: Transportnetz .......................................................................................58 Tabelle 30: Verteilnetz............................................................................................58 Tabelle 31: Hausanschlüsse ...................................................................................59 Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld Anlagenverzeichnis Anlagenverzeichnis Anlage 01 - 2017 Anlagenübersicht Wasserversorgungskonzept Anlage 02 - GWGleichen2015-10 Anlage 03 - TW-Netz mit Probenahmestellen Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld VI Prolog VII Prolog Die Stadt Krefeld ist gemäß § 38 (3) Landeswassergesetz NRW verpflichtet, ein Konzept zu erstellen, welches den Stand und die zukünftige Entwicklung der Wasserversorgung darstellt. Der Gesetzgeber beabsichtigt damit, dass die langfristige öffentliche Wasserversorgung sichergestellt wird. „Zur langfristigen Sicherstellung der öffentlichen Wasserversorgung entsprechend der Pflichten des Absatzes 1 und 2 [§ 38 LWG NRW] haben die Gemeinden für ihr Gemeindegebiet eine Konzept über den Stand und die zukünftige Entwicklung der Wasserversorgung (Wasserversorgungskonzept) aufzustellen, das die derzeitige Versorgungssituation und deren Entwicklung und damit verbundenen Entscheidungen mit Darstellung der Wassergewinnungsgebieten mit dem zugehörigen Wasserdargebot, der Wassergewinnungs- und aufbereitungsanlagen, der Beschaffenheit des Trinkwassers, der Verteilungsanlagen sowie der Wasserversorgungsgebiete und deren Zuordnung zu den Wassergewinnungsanlagen beinhaltet, insbesondere im Hinblick auf den Klimawandel. Das Konzept ist der zuständigen Behörde erstmalig zum 01. Januar 2018 vorzulegen und alle sechs Jahre fortzuschreiben und erneut vorzulegen. Wird das Wasserversorgungskonzept nach sechs Monaten nicht beanstandet, kann die Gemeinde davon ausgehen, dass mit der Umsetzung der dargestellten Maßnahmen in dem dafür von der Gemeinde vorgesehenen zeitlichen Rahmen die Aufgabe nach Absatz 1 ordnungsgemäß erfüllt werden. Das für Umwelt zuständige Ministerium wird ermächtigt, mit Rechtsverordnung Umfang und Inhalt des Wasserversorgungskonzeptes zu regeln.“ Die Stadt Krefeld hat im Rahmen einer Konzession die öffentliche Wasserversorgung an die SWK AQUA GmbH vergeben. Die NGN NETZGESELLSCHAFT NIEDERRRHEIN MBH (nachfolgend „NGN“ genannt) ist die Rechtsnachfolgerin der SWK AQUA GmbH und tritt in dieser Rolle in alle Rechte und Pflichten der SWK AQUA GmbH ein. Gegründet wurde die NGN am 01. September 2016 durch Umbenennung der ehemaligen SWK NETZE GmbH und Aufschmelzung der SWK SETEC GmbH und der SWK AQUA GmbH. Der Konzessionsvertrag vom 01. Januar 2004 ist somit auf die NGN übergegangen. Er hat eine Laufzeit von 20 Jahren bis zum 31. Dezember 2023 und verlängert sich danach jeweils um zwei Jahre, wenn er nicht von einem der Vertragspartner mit einer Frist von einem Jahr zum Ablauf der Vertragsdauer gekündigt wird. Die SWK ENERGIE GmbH hatte mit der ehemaligen SWK AQUA GmbH einen Pachtvertrag über ihr gesamtes Anlagevermögen der Sparte Trinkwasser geschlossen. Dazu gehörten das Versorgungsnetz, die Hausanschlüsse, Zähler, Wassergewinnungsund Aufbereitungsanlagen, die dazugehörigen Grundstücke sowie die dem Pachtgegenstand zuzurechnende Betriebs- und Geschäftsausstattung und der Kundenstamm. Mit Wirkung zum 01. Juli 2016 wurde der vorgenannte Pachtvertrag aus- Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld Prolog VIII schließlich im Hinblick auf den Kundenstamm (Kundenverträge) aufgehoben. Im Übrigen bleibt der Pachtvertrag unverändert bestehen. Damit übernahm die SWK ENERGIE GmbH mit Wirkung ab dem Stichtag die Belieferung der Endkunden mit Trinkwasser. Das Trinkwasser wird auf der Grundlage eines ebenfalls mit Wirkung auf den Stichtag zwischen der SWK AQUA und der SWK ENERGIE geschlossenen Trinkwasserlieferungsvertrags von der SWK AQUA aus Grundwasser produziert und an die SWK ENERGIE geliefert. Mit Wirksamwerden der Aufschmelzung der SWK AQUA auf die SWK NETZE und der Umfirmierung auf die NGN besteht damit der so geänderte Pachtvertrag und der Trinkwasserlieferungsvertrag zwischen der SWK ENERGIE und der NGN. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 1 Gemeindegebiet 1 1 Gemeindegebiet Krefeld liegt im Niederrheinischen Tiefland, einer Flussterrassenlandschaft mit ergiebigen Grundwasservorkommen. Die Stadtfläche Krefelds beträgt 13.777 ha und die Einwohnerzahl 232.256 (Stand 31.12.2015, Quelle: www.krefeld.de) Bild 1: Die Stadtfläche Krefelds Eine Prognose der Einwohnerentwicklung ist in der folgenden Grafik dargestellt (Quelle IT.NRW). Die aktuelle Flächennutzung und deren voraussichtliche Entwicklung ist unter https://www.krefeld.de/de/stadtplanung/flaechennutzungsplan/ beschrieben. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 1 Gemeindegebiet Bild 2: Bevölkerungsvorausberechnung 2014 - 2040 Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 3 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 2.1 Übersicht Die Trinkwasserversorgung der Stadt Krefeld erfolgt zentral über das öffentliche Trinkwassernetz der NGN und dezentral durch gewerblich genutzte kleine Wasserwerke und privat betriebene Kleinversorgungsanlagen. Die öffentliche Versorgung ist untergliedert in die Bereiche Wassergewinnung, Rohwassertransport, Wasseraufbereitung und Trinkwasserverteilung. Eine Übersicht der Wassergewinnungs-, Transport- und Aufbereitungsanlagen ist in der Anlage 01 - 2017 Anlagenübersicht Wasserversorgungskonzept dargestellt. Die Grundstruktur der Trinkwasserverteilung beschreibt die Grafik in Kapitel 2.1.3. 2.1.1 Wassergewinnung/Rohwassertransport Die Wassergewinnung der NGN erfolgt über insgesamt sieben Wassergewinnungsanlagen (fünf im Stadtgebiet Krefeld und zwei im Rheinkreis Neuss) mit derzeit 41 Brunnen, deren Rohwässer über ein Transportleitungssystem zu den Wasseraufbereitungsanlagen gelangen. Eine Beschreibung der Wassergewinnungsanlagen ist in Kapitel 2.2.1 enthalten. Die gewerblich und privat genutzten Trinkwasserversorgungsanlagen bestehen in der Regel aus einem Brunnen und eigenem (kleinen) Verteilungsnetz. Die Anlagen werden völlig autark betrieben, gewartet und instandgehalten. 2.1.2 Wasseraufbereitung Die Rohwässer der Wassergewinnungsanlagen werden in Krefeld in zwei Wasserwerken zu Trinkwasser aufbereitet. Die jeweiligen Verfahrensbeschreibungen sind in Kapitel 2.2.2 erläutert. Bei den gewerblich und privat genutzten Trinkwasserversorgungsanlagen bedarf es in der Regel keiner aufwendigen Aufbereitungstechnik. Typische Aufbereitungsstufen im Krefelder Stadtgebiet sind die Enteisenung und Entmanganung, Denitrifikation und Enthärtung. 2.1.3 Wasserverteilung der zentralen Trinkwasserversorgung Die Übersicht zeigt die Wasserverteilung im Stadtgebiet Krefeld. Das Verteilnetz stellt mit Ausnahme des Ortsteils Hüls eine einzige Druckzone dar. Innerhalb der Druckzone Hüls existiert wiederum eine Druckerhöhungsanlage für einige Kunden Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 4 auf dem Hülser Berg. Am Stadtrand existieren vereinzelt fremdversorgte Gebiete. Dargestellt ist das Verteilnetz ≥ DN 300, ausgehend von den beiden Wasserwerken. Bild 3: Übersicht des Trinkwassernetzes der Stadt Krefeld Eine detaillierte Darstellung des Trinkwassernetzes ist in Anlage 03 – TW-Netz mit Probenahmestellen enthalten. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 5 2.2 Wasserwerke Die Wasserversorgung der Stadt Krefeld wird derzeit über zwei Wasserwerke sichergestellt. 1. Wasserwerk Gladbacher Straße (westliches Stadtgebiet) 2. Wasserwerk In der Elt (östliches Stadtgebiet) 2.2.1 Wassergewinnungsanlagen Die Rohwasserförderung erfolgt durch 7 Wassergewinnungsanlagen mit insgesamt 41 Brunnen (siehe Anlage 03 – TW-Netz mit Probenahmestellen) vorwiegend aus dem quartären Grundwasserleiter. Im Westen sind es die Wassergewinnungsanlagen (WGA) Horkesgath/Bückerfeld mit 12, die WGA Hüls mit 4 und WGA Forstwald mit 5 Brunnen. Diese Rohwässer aus dem quartären Grundwasserleiter werden im Wasserwerk Gladbacher Straße aufbereitet. Im Osten sind es die Anlagen Uerdingen/Bruchweg mit 8, In der Elt mit 7, Werthhof mit 3 und Rheinfähre mit 2 Brunnen. Diese Rohwässer werden im Wasserwerk In der Elt aufbereitet. In der WGA In der Elt wird aus 5 Tiefbrunnen und in der WGA Werthhof aus 3 Tiefbrunnen tertiäres Wasser zur Aufbereitung gefördert. Die dem Wasserwerk Gladbacher Straße zugeordneten Brunnen mit den aktuellen Förderleistungen sind in der nachfolgenden Tabelle (Stand 09/2017) aufgeführt: Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 6 Tabelle 1: WGA Horkesgath/Bückerfeld WGA Horkesgath/Bückerfeld Baujahr Förderleistung [m³/h] Brunnen 2a 2005 80 Brunnen 3 1960 75 Brunnen 3a 2010 80 Brunnen 9 1960 50 Brunnen 10 1951 50 Brunnen 11 1960 75 Brunnen 12 1951 80 Brunnen 13 1971 80 Brunnen 14 1971 75 Brunnen 15 1971 75 Brunnen 16a 1996 80 Brunnen 17 1971 70 Baujahr Förderleistung [m³/h] Brunnen 1 1975 200 Brunnen 2 1975 260 Brunnen 3 1975 250 Brunnen 4 1994 260 Brunnen 5 1994 280 WGA Hüls Baujahr Förderleistung [m³/h] Brunnen 9 1961 50 Brunnen 10 1966 50 Brunnen 11 1973 50 Brunnen 12 1987 80 Tabelle 2: WGA Forstwald WGA Forstwald Tabelle 3: WGA Hüls Insgesamt steht am Wasserwerk Gladbacher Straße eine Förderleistung aller Brunnen von rd. 2.300 m³/h zur Verfügung. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 7 Die dem Wasserwerk In der Elt zugeordneten Brunnen mit den aktuellen Förderleistungen sind in der nachfolgenden Tabelle (Stand 09/2017) aufgeführt. Tabelle 4: WGA Bruchweg WGA Bruchweg Baujahr Förderleistung [m³/h] Brunnen 2 1970 40 Brunnen 3 1970 40 Brunnen 4 1975 40 Brunnen 5 1975 40 Brunnen 6 1938 40 Brunnen 7 1938 40 Brunnen 11 1970 30 Brunnen 12 1969 50 Baujahr Förderleistung [m³/h] Horizontalfilterbrunnen 1 2001 75 Horizontalfilterbrunnen 2 2001 75 Tiefbrunnen 1 1979 40 Tiefbrunnen 2 1977 20 Tiefbrunnen 3 1981 20 Tiefbrunnen 4 1981 15 Tiefbrunnen 7 1996 15 WGA Werthhof Baujahr Förderleistung [m³/h] Tiefbrunnen 5 1990 80 Tiefbrunnen 6 1994 80 Tiefbrunnen 8 2014 80 Tabelle 5: WGA In der Elt WGA In der Elt Tabelle 6: WGA Werthhof Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 8 Tabelle 7: WGA Rheinfähre WGA Rheinfähre Baujahr Förderleistung [m³/h] Horizontalfilterbrunnen 1 1980 180 Horizontalfilterbrunnen 2 1980 180 Insgesamt steht am Wasserwerk In der Elt eine Förderleistung aller Brunnen von rd. 1.200 m³/h zur Verfügung. 2.2.2 Ersatzstrom der Wassergewinnungsanlagen Die Notstromversorgung der WGA Forstwald kann über die stationären Netzersatzaggregate des Wasserwerks Gladbacher Straße erfolgen. Die Ersatzstromversorgung der Wassergewinnungsanlagen Horkesgath/Bückerfeld sowie Hüls ist mit NGNeigenen mobilen Notstromaggregaten kurzfristig realisierbar. Die Notstromversorgung der WGA In der Elt erfolgt im Bedarfsfall über das im Wasserwerk In der Elt installierte Netzersatzaggregat. Für die Wassergewinnungsanlage Uerdingen/Bruchweg, Werthhof und Rheinfähre ist eine Notstromversorgung durch NGN-eigene mobile Aggregate kurzfristig realisierbar. Darüber hinaus ist für die WGA Werthhof und Rheinfähre eine Notstromversorgung durch Aggregate des örtlichen Stromnetzbetreibers möglich. 2.2.3 Wasserwerke und Eigenversorgungsanlagen Die Trinkwasserversorgung in Krefeld erfolgt durch unterschiedliche Arten von Versorgungsanlagen. Unter dem Begriff Wasserversorgungsanlage werden die technischen Einrichtungen zur Wassergewinnung, -aufbereitung und -verteilung von Trinkwasser subsumiert. Im Folgenden werden die Definitionen der drei Anlagentypen gemäß Trinkwasserverordnung 2001 (TrinkwV 2001) aufgeführt.   Anlagen einschließlich des dazugehörenden Leitungsnetzes, aus denen pro Tag mindestens 10 m³ Trinkwasser entnommen oder auf festen Leitungswegen an Zwischenabnehmer geliefert werden oder aus denen auf festen Leitungswegen Trinkwasser an mindestens 50 Personen abgegeben wird (zentrale Wasserwerke) Anlagen einschließlich des dazugehörigen Leitungsnetzes, aus denen pro Tag weniger als 10 m³ Trinkwasser entnommen oder im Rahmen einer gewerblichen oder öffentlichen Tätigkeit genutzt werden, ohne es sich dabei um ein zentrales Wasserwerk oder einer Kleinanlage zur Eigenversorgung handelt (dezentrale kleine Wasserwerke) Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems  9 Anlagen einschließlich der dazugehörigen Trinkwasser-Installation, aus denen pro Tag weniger als 10 m³ Trinkwasser zur eigenen Nutzung entnommen werden (Kleinanlagen zur Eigenversorgung) Bei einer gewerblichen Tätigkeit im Sinne der TrinkwV handelt sich um eine „unmittelbare oder mittelbare, zielgerichtete Trinkwasserbereitstellung im Rahmen einer Vermietung oder einer sonstigen selbstständigen, regelmäßigen und in Gewinnerzielungsabsicht ausgeübten Tätigkeit“ [§ 3 Nr. 10, TrinkwV 2001]. Eine öffentliche Tätigkeit im Sinne der TrinkwV liegt vor, wenn „die Trinkwasserbereitstellung für einen unbestimmten, wechselnden und nicht durch persönliche Beziehungen verbundenen Personenkreis“ erfolgt [§ 3 Nr. 11, TrinkwV 2001]. 2.2.3.1 Wasserwerk Gladbacher Straße Das Wasserwerk (WW) Gladbacher Straße liegt im Südwesten des Versorgungsgebietes, ist seit 1976 in Betrieb und wurde im Jahr 2012 durch eine Entkarbonisierungsanlage zur Verringerung der Wasserhärte zwischen den Filterstufen erweitert. Die täglichen Fördermengen liegen zwischen 16.500 m³ und 22.500 m³. Die mittlere tägliche Fördermenge beträgt ca. 19.000 m³. Die jährliche Fördermenge liegt bei ca. 7 Mio. m³. Die Nenn-Aufbereitungskapazität der Entkarbonisierungsanlage liegt bei 1.600 m³/h. Es besteht die Möglichkeit, im Ausnahmefall eine Gesamtrohwassermenge von Q = 2.000 m³/h zu Trinkwasser aufbereiten zu können, wobei in diesem Fall jedoch das Entkarbonisierungsziel nicht mehr eingehalten werden kann. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 10 Bild 4: Aufbereitungsanlage Gladbacher Straße Die Aufbereitungsanlage ist wie folgt aufgebaut: Das aus den Wassergewinnungsanlagen gewonnene Rohwasser wird vorbehandelt durch Belüftung über Riesler und Filtration zur Enteisenung (Filterstufe 1). Die Filtration (Filterstufe 1) findet in 5 geschlossenen und überstaut betriebenen Schnellfiltern statt, die als Betonfilter mit einschichtiger Quarzsandfüllung ausgeführt sind. Das so vorbehandelte Rohwasser wird über eine Sammelleitung der Schnellentkarbonisierung zugeführt. Dort wird das Rohwasser zur pH-Wert-Anhebung über zwei Flachbodenbelüfter geführt, bevor es der Enthärtung zugeführt wird. Mittels Schnellentkarbonisierung wird unter Einsatz von Kalkmilch und Natronlauge die Gesamthärte von ca. 21 auf den Zielwert von unter 14 Grad deutscher Härte (°dH) reduziert. Der Ablauf der Entkarbonisierung wird mit den Teilströmen „Rohwasser nicht entsäuert/nicht entkarbonisiert“ und „Rohwasser entsäuert/nicht entkarbonisiert“ gemischt und der doppelschichtigen 2. Filterstufe zur Trübstoffrückhaltung zugeführt. Diese Filterstufe ist mit Hydroanthrazit und Quarzsand als Filtermaterialien bestückt. Nach der Trübstofffiltration verfügt das Wasserwerk Gladbacher Straße über eine Spülwasserkammer, eine Trinkwasserspeicherung und eine Pumpenvorlage vor dem Pumpwerk, welches mit einer Maximalleistung von 2 x 3.100 m³/h und einem Druck von ca. 4 bar in das Trinkwassernetz Krefelds einspeist. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 11 2.2.3.2 Wasserwerk In der Elt Das Wasserwerk (WW) In der Elt liegt im Südosten des Versorgungsgebietes und ist mit seiner neu gebauten Aufbereitungsanlage seit 2013 in Betrieb. Die täglichen Fördermengen liegen zwischen 16.000 m³ und 19.000 m³. Die mittlere tägliche Fördermenge beträgt ca. 18.000 m³. Die jährliche Fördermenge liegt bei ca. 6,5 Mio. m³. Die Aufbereitungskapazität der Entkarbonisierungsanlage beträgt 1.400 m³/h (Normalbetrieb). Es besteht die Möglichkeit, im Ausnahmefall eine Gesamtrohwassermenge von bis zu 2.000 m³/h zu Trinkwasser aufbereiten zu können, wobei in diesem Fall jedoch das Entkarbonisierungsziel nicht mehr erreicht würde. Bild 5: Aufbereitungsanlage In der Elt Die Aufbereitungsanlage ist wie folgt aufgebaut: Das aus den Wassergewinnungsanlagen gewonnene Rohwasser wird durch mechanische Entsäuerung und Desorption vorbehandelt. Der Austrag von CO2 erfolgt über Flachbodenbelüfter. Da das Rohwasser der WGA Bruchweg zusätzlich Spuren von organischen Inhaltsstoffen aufweist, wurde hierfür ein entsprechend stärker dimensionierter Flachbodenbelüfter installiert. Danach wird das vorbehandelte Rohwasser über eine Zwischenspeicherung und Druckerhöhung der Schnellentkarbonisierung zugeführt. In den Schnellentkarbonisierungsreaktoren wird die Gesamthärte von ca. 24 auf unter 14 °dH reduziert. Dies Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 12 erfolgt analog zum Wasserwerk Gladbacher Straße im Teilstrom. In der nachgeschalteten Filtration über 4 geschlossene Mehrschichtfilter werden unter Zugabe eines Flockungshilfsmittels die Trübstoffe herausfiltriert. Anschließend gelangt das Trinkwasser über einen Entlüftungsbehälter in die Trinkwasserspeicherung. Ausgangsseitig der Trinkwasserspeicherung speist das Pumpwerk, bestehend aus insgesamt 6 Pumpen mit einer Leistung von maximal 2*1.500 m³/h und einem Druck von 4,9 bar in das Trinkwassernetz Krefelds ein. 2.2.3.3 Wasserwerk „Siedlung Neuland“ Neben den beiden zentralen Wasserwerken der NGN wird ein weiteres „zentrales“ Wasserwerk durch Siedlergemeinschaft e.V. betrieben. Dessen grundlegende Kenndaten sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. Tabelle 8: Kenndaten Zentrales Wasserwerk „Siedlung Neuland“ Kenngröße Beschreibung Standort Ginsterpfad 12 (Benrad, Flur 6, Flurstück 161) Wasserfassung Filterbohrbrunnen Fördertiefe 19 m unter Festpunkt (Erdniveau) Wasserschutzzone nein (liegt in der geplanten WSZ der WGA Forstwald) Trinkwasserausstoß 6.000m³/a Versorgte Haushalte 28 (ca. 80 Personen) Das folgende Bild zeigt das Versorgungsgebiet. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 13 Bild 6: Versorgungsgebiet WVA Siedlung Neuland Aufgrund der Fördermenge und der eingesetzten Verfahrenstechnik, wäre – aus realpragmatischen Gründen – diese Anlage eher der Kategorie gemäß § 3 Nr. 2b TrinkwV 2001 „kleine dezentrale Wasserwerke“ zuzuordnen. 2.2.3.4 Dezentrale kleine Wasserwerke Die Auslegungsparameter, sowie baulichen und verfahrenstechnischen Gegebenheiten der Wasserversorgungsanlagen (WVA) sind in dieser Anlagenkategorie so heterogen wie das jeweilige Gewerbe, in dem das Wasser genutzt wird. Die Jahresfördervolumina liegen dabei definitionsbedingt unter 3.650 m³/a. Typische Aufbereitungsstufen sind Enteisenung und Entmanganung, Denitrifikation oder ggf. gewerbebezogene Spezialaufbereitungen. Aus Sicht der Fördermenge und eingesetzten Verfahrenstechnik, wären – aus realpragmatischen Gründen – viele Anlagen aus dieser Kategorie eher der Anlagenkategorie „Kleinanlagen zur Eigenversorgung“ gemäß § 3 Nr. 2c TrinkwV 2001 zuzuordnen. Die typischen Kenndaten einer WVA aus dieser Kategorie sind in Tabelle 9 aufgeführt. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 14 Tabelle 9: Typische Kenndaten dezentraler kleiner Wasserwerke in Krefeld Kenngröße Beschreibung Standort Über das gesamte Stadtgebiet verteilt Wasserfassung Bohrbrunnen Fördertiefe Meist 8m bis 12m unter Festpunkt (Erdniveau) Wasserschutzzone Nein Trinkwasserausstoß Bis max. 3.650 m³/a (i.d.R. weniger als 1.000 m³/a) Anzahl 113 WVA 2.2.3.5 Kleinanlagen zur Eigenversorgung Diese Anlagen dienen ausschließlich der privaten Trinkwasserversorgung und werden dort eingesetzt, wo der Anschluss an die öffentliche Versorgung aus persönlichen Gründen nicht gewünscht oder möglich ist. Die Jahresfördervolumina sind in der Regel gering und können für einen 4 PersonenHaushalt auf ca. 183 m³/a abgeschätzt (4 Personen-Haushalt bei einem Verbrauch von 125l/d) werden. Wasserschutzzonen sind in der Regel nicht ausgewiesen. Das Wasser wird meist nur dann aufbereitet, wenn eine Grenzwertverletzung vorliegt. Als typische Aufbereitungsstufen sind die Enteisenung/Entmanganung und die Denitrifikation zu nennen. Weitergehende Aufbereitungen wie z.B. Enthärtungsanlagen sind selten. Die typischen Kenndaten einer WVA aus dieser Kategorie sind in Tabelle 10 aufgeführt. Tabelle 10: Typische Kenndaten von Kleinanlagen zur Eigenversorgung Kenngröße Beschreibung Standort Über das gesamte Stadtgebiet verteilt Wasserfassung Saug- und Bohrbrunnen Fördertiefe Meist 8m bis 12m unter Festpunkt (Erdniveau) Wasserschutzzone Nein Trinkwasserausstoß Bis max. 3650 m³/a (4 Personen-Haushalt ca. 183m³/a) Anzahl 335 WVA 2.3 Organisation der Wasserversorgung Die Stadt Krefeld hat die Aufgabe der öffentlichen Wasserversorgung auf ihrem Stadtgebiet durch Abschluss eines Konzessionsvertrages auf die NGN NETZGESELL- Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 15 SCHAFT NIEDERRHEIN mbH übertragen, einer Tochtergesellschaft des Konzerns SWK STADTWERKE KREFELD AG. Die NGN hält ein leistungsfähiges System der Trinkwasserproduktion und -verteilung vor. Die Netzführung erfolgt durch eine rund um die Uhr besetzte zentrale Netzleitwarte, die als Störannahmestelle, sowie als Einsatzleitstelle fungiert. Die NGN verfügt über umfangreiche Ressourcen in Form von internen und externen Rufbereitschafts- und Entstörungsdiensten in allen relevanten technischen Bereichen, um jederzeit eine sehr hohe Versorgungssicherheit der Trinkwasserversorgung für die Stadt Krefeld zu gewährleisten. 2.4 Rechtliche Rahmenbedingungen 2.4.1 Wasserrechtliche Bewilligungen und wasserrechtliche Erlaubnisse Die Grundwasserförderungen in den Wassergewinnungsanlagen der NGN sind allesamt durch wasserrechtliche Bewilligungen und wasserrechtliche Erlaubnisse abgesichert. 2.4.1.1 Wasserwerk Gladbacher Straße Für die Grundwasserentnahmen in den Wassergewinnungsanlagen des Wasserwerks Gladbacher Straße existieren folgende rechtliche Rahmenbedingungen: 2.4.1.1.1 WGA Horkesgath/Bückerfeld In dem bis zum 31.12.2038 gültigen Bewilligungsbescheid vom 27.11.2008 (Az.: 541.6.1.1–KR–102/05) wird die Rohwassergewinnung zum Zweck der öffentlichen Trink- und Brauchwasserversorgung im Versorgungsgebiet der NGN bewilligt: Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 16 Tabelle 11: WGA Horkesgath/Bückerfeld WGA Horkesgath/Bückerfeld Insgesamt WGA Horkesgath WGA Bückerfeld m³/h m³/d m³/ 30d m³/a 1.600 29.000 - 3.500.000 Br. 1 + Br. 2a 455 8.250 - 1.500.000 Br. 3 bis Br. 5 455 8.250 - 1.500.000 Br. 6 760 13.750 - 2.500.000 Br. 8 bis Br. 12 760 13.750 - 2.500.000 Br. 13 + Br. 14 605 11.000 - 2.000.000 Br. 15 + Br. 16a + Br. 17 605 11.000 - 2.000.000 Br. 18 605 11.000 - 2.000.000 2.4.1.1.2 WGA Forstwald In dem bis zum 31.12.2038 gültigen Bewilligungsbescheid vom 02.07.2008 (Az.: 541.6.1.1–KR–110/04) wird die Rohwassergewinnung zum Zweck der öffentlichen Trinkwasserversorgung im Stadtgebiet Krefeld bewilligt: Tabelle 12: WGA Forstwald WGA Forstwald m³/h Insgesamt m³/d m³/ 30d m³/a 1.270 30.525 650.000 5.400.000 Br. 1 300 7.260 135.000 1.160.000 Br. 2 300 7.260 135.000 1.160.000 Br. 3 300 7.260 135.000 1.160.000 Br. 4 300 7.260 135.000 1.160.000 Br. 5 300 7.260 135.000 1.160.000 2.4.1.1.3 WGA Hüls In dem bis zum 31.12.2030 gültigen Bewilligungsbescheid vom 22.12.2000 (Az.: 54.16.21-002/00) wird die Rohwassergewinnung zum Zweck der öffentlichen Trinkwasserversorgung im Stadtgebiet Krefeld, Ortsteil Hüls, bewilligt: Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 17 Tabelle 13: WGA Hüls WGA Hüls m³/h Insgesamt m³/d m³/ 30d m³/a 230 4.100 123.000 1.000.000 Br. 9 50 868 26.040 218.000 Br. 10 50 866 25.980 216.000 Br. 11 50 866 25.980 216.000 Br. 12 80 1.500 45.000 350.000 2.4.1.2 Wasserwerk In der Elt Für die Grundwasserentnahmen in den Wassergewinnungsanlagen des Wasserwerks In der Elt existieren folgende rechtliche Rahmenbedingungen: 2.4.1.2.1 WGA Bruchweg In dem bis zum 31.12.2031 gültigen Bewilligungsbescheid vom 14.12.2001 (Az.: 54.16.21-008/00) i. V. m. dem Änderungsbescheid vom 12.09.2007 (Az.: 54.6.1.1KR-06/07) wird die derzeitige Rohwassergewinnung zum Zweck der öffentlichen Trinkwasserversorgung im Stadtgebiet Krefeld bewilligt: Tabelle 14: WGA Bruchweg WGA Bruchweg m³/h m³/d m³/ 30d m³/a Insgesamt 415 8.000 213.700 2.000.000 Br. 1 13 245 6.585 Br. 2 50 955 25.475 Br. 3 46 890 23.850 Br. 4 43 830 22.180 Br. 5 43 830 22.180 Br. 6 48 925 24.660 Br. 7 48 925 24.660 Br. 11 62 1.200 32.055 Br. 12 62 1.200 32.055 Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 18 2.4.1.2.2 WGA In der Elt In dem bis zum 31.12.2039 gültigen Bewilligungsbescheid vom 27.04.2009 (Az.: 54.06.01.01-KR-085/06) wird die Rohwassergewinnung zum Zweck der öffentlichen Trink- und Brauchwasserversorgung im Versorgungsgebiet der NGN bewilligt: Tabelle 15: WGA In der Elt WGA In der Elt m³/h m³/d m³/ 30d m³/a Insgesamt 880 14.000 - 4.000.000 Quartär VHB1 + VHB2 600 8.000 - 2.500.000 Tertiär TBr. 1 bis TBr. 4 + TBr. 7 280 6.000 - 1.500.000 [Tiefbrunnen als TBr. bezeichnet, verlaufsgesteuerte Horizontalfilterbrunnen als VHB bezeichnet] 2.4.1.2.3 WGA Werthhof In dem bis zum 31.12.2017 gültigen Erlaubnisbescheid vom 28.01.2013 (Az.: 54.06.01.01-KR-049/12) wird die Rohwassergewinnung zum Zweck der öffentlichen Trinkwasserversorgung im Stadtgebiet Krefeld erlaubt: Tabelle 16: WGA Werthhof WGA Werthhof m³/h m³/d m³/ 30d m³/a Insgesamt (Tertiär) 180 4.320 129.600 1.000.000 Tiefbrunnen 5 90 2.160 64.800 788.400 Tiefbrunnen 6 90 2.160 64.800 788.400 Tiefbrunnen 8 90 2.160 64.800 788.400 2.4.1.2.4 WGA Rheinfähre In dem bis zum 30.06.2018 gültigen Erlaubnisbescheid vom 10.06.2013 (Az.: 54.06.01.01-KR-050/12) wird die Rohwassergewinnung zum Zweck der öffentlichen Trinkwasserversorgung im Stadtgebiet Krefeld erlaubt: Tabelle 17: WGA Rheinfähre WGA Rheinfähre m³/h m³/d m³/ 30d m³/a Insgesamt 900 8.000 240.000 2.500.000 Horizontalfilterbrunnen 1 450 5.760 172.800 1.800.000 Horizontalfilterbrunnen 2 450 2.240 67.200 700.000 Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 19 2.4.2 Festgesetzte Trinkwasserschutzgebiete Von den sieben Wassergewinnungsanlagen der NGN existiert zur Sicherstellung des Gewässerschutzes für insgesamt drei Wassergewinnungsanlagen ein festgesetztes Trinkwasserschutzgebiet mit rechtskräftiger Schutzgebietsverordnung. 2.4.2.1 WGA Horkesgath/Bückerfeld Die Trinkwasserschutzzone wurde am 31.12.1987 behördlich festgesetzt. Am 30.10.2006 erfolgte im Rahmen der bestehenden Verordnung zwecks Anpassung der Schutzzone an einen veränderten Bilanzraum eine Erweiterung der Schutzzone IIIB. Die Trinkwasserschutzzone hat eine bis zum 31.12.2027 befristete Laufzeit. 2.4.2.2 WGA Hüls Die Trinkwasserschutzzone wurde am 09.03.2017 behördlich festgesetzt. Die Geltungsdauer der Wasserschutzgebietsverordnung ist unbefristet gemäß § 35 Absatz 1 Satz 2 des Landeswassergesetzes NRW – LWG – in der Fassung der Bekanntmachung vom 25.06.1995 (GV. NRW. S. 926/SGV. NRW. 77), neu gefasst durch Artikel 1 des Gesetzes vom 08.07.2016 (GV. NRW. S. 559 ff.). 2.4.2.3 WGA Bruchweg Die Trinkwasserschutzzone wurde am 01.03.1977 festgesetzt. Die Geltungsdauer der Wasserschutzgebietsverordnung ist unbefristet gemäß § 35 Absatz 1 Satz 2 i. V. m. § 125 Absatz 4 Satz 2 des Landeswassergesetzes NRW – LWG – in der Fassung der Bekanntmachung vom 25.06.1995 (GV. NRW. S. 926/SGV. NRW. 77), neu gefasst durch Artikel 1 des Gesetzes vom 08.07.2016 (GV. NRW. S. 559 ff.). Eine Zusammenfassung aller Eckdaten zu den Wasserrechten und Schutzzonen zeigt folgende Tabelle: Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 20 Tabelle 18: Übersicht Wasserrechte und Schutzzonen 2.5 Qualifikationsnachweise/Zertifizierung, TSM Am 01.12.2010 wurde nach Prüfung durch den DVGW den an der Wasserversorgung der Stadt Krefeld beteiligten Gesellschaften SWK AQUA und SWK SETEC die uneingeschränkte TSM-Konformität (Technisches Sicherheitsmanagement gemäß dem DVGW-Arbeitsblatt W1000) für die Sparten Wasser und Abwasser bestätigt. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 21 2.6 Absicherung der Versorgung 2.6.1 Wasserwerke Die Wasserversorgung der Stadt Krefeld erfolgt durch die beiden Grundwasserwerke „Gladbacher Straße“ und „In der Elt“. Die beiden Wasserwerke gewährleisten durch ihre robuste Technik eine sehr hohe Dauerverfügbarkeit. Die installierten hohen elektrotechnischen und verfahrenstechnischen Redundanzen in den Bereichen Wassergewinnung, Rohwassertransport und Wasseraufbereitung tragen ebenso zu dieser hohen Verfügbarkeit bei. Inspektions-, Wartungs- und Instandsetzungsmaßnahmen an diesen Anlagenteilen konnten bisher jederzeit in abgabeschwachen Zeiten erfolgen, oder durch Schaffung von temporären Ersatzlösungen kompensiert werden, sodass es zu keinem Zeitpunkt zu einer Einschränkung von Qualität und Menge kam. Sollte es aufgrund unvorhersehbarer Umstände zum vollständigen Ausfall eines der beiden Wasserwerke kommen, so wird die vom verbleibenden Wasserwerk gelieferte Dauermenge in Kombination mit den anderen, nachfolgend beschriebenen Maßnahmen zur Versorgung der Stadt Krefeld ausreichen. Nachfolgend werden bestehende Maßnahmen zur Absicherung der Versorgung im Falle von Störungen und Schäden im Bereich der Wassergewinnungs-, aufbereitungs- und Verteilungsanlagen beschrieben. 2.6.1.1 Rohwassernotverbund Wasserwerk Lank Zur Absicherung der Rohwasserversorgung des Wasserwerks In der Elt existiert eine Rohwasserverbundleitung, über welche kurzfristig eine Menge von bis zu 240 m³/h Brunnenwasser bezogen werden kann. 2.6.1.2 Rohwassereinspeisung WGA Bruchweg Das Rohwasser der Wassergewinnungsanlage Bruchweg in Uerdingen wurde bis zum Jahr 1988 ohne Aufbereitung in das Trinkwassernetz eingespeist. Aufgrund von Belastungen mit organischen Inhaltsstoffen wird das Rohwasser dieser WGA seither im Wasserwerk In der Elt aufbereitet. Die Quelle der Belastung wurde zwischenzeitlich identifiziert und beseitigt, wodurch die Belastung deutlich unter den Grenzwert der TrinkwV gefallen ist und damit Trinkwasserqualität vorliegt. In einem Schachtbauwerk auf dem Gelände der WGA kann kurzfristig eine Verbindung der Rohwassertransportleitung mit dem Trinkwassernetz hergestellt werden, um im Falle eines Ausfalls des Wasserwerks In der Elt kurzfristig die technisch dort gewinnbare Wassermenge ins Trinkwassernetz einzuspeisen. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 22 2.6.1.3 Trinkwasserspeicher als Gegenbehälter Die Trinkwasserkammern der Wasserwerke werden als Durchlaufbehälter betrieben. Das aufbereitete Trinkwasser gelangt im freien Gefälle in die Behälter und wird von dort aus mit Hilfe der Netzpumpen ins Trinkwassernetz eingespeist. Sollte die Funktion der Aufbereitungsanlagen der Wasserwerke eingeschränkt sein, jedoch die Trinkwasserspeicher und Netzpumpen weiterhin zur Verfügung stehen, wären diese im Wasserwerk Gladbacher Straße durch manuellen Eingriff als Gegenbehälter zu nutzen und zu bewirtschaften. 2.6.1.4 Versorgungssicherheit Verteilnetz Gewährleistung einer hohen Versorgungssicherheit bedeutet eine möglichst andauernde Versorgung mit Trinkwasser in quantitativer sowie in qualitativer Hinsicht. Versorgungsunterbrechungen können verschiedene Ursachen haben, z.B. Belieferungsengpässe, Verkeimung/Verschmutzung und Schäden/Leckagen an Leitungen. Um die Versorgungssicherheit zu erhöhen, wurden/werden verschiedene Maßnahmen getroffen. a. Vermeidung von Belieferungsengpässen Die Vermeidung von Belieferungsengpässen ist unter Punkt 2.6.1 beschrieben. b. Vermeidung von Verkeimung/Verschmutzung Hauptursache für Verkeimung sind „stehendes“ Wasser und geringe Strömungsgeschwindigkeit. Folgende Maßnahmen zur Vermeidung werden durch die NGN kontinuierlich verfolgt: Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit durch Verringerung der Querschnitte bei Leitungserneuerung und Außerbetriebnahme von Leitungen      Abtrennung von stillgelegten Hausanschlüssen Austausch von Hydranten mit langer Anschlussleitung Vermeidung von Ringleitungen mit undefinierten Strömungsrichtungen (Automatisiertes) Spülen zur Vermeidung von Braunwasser Beachtung der Fließrichtung zur Vermeidung von Braunwasser c. Vermeidung von Schäden an Leitungen und Armaturen Zur Vermeidung von Schäden an Leitungen und Armaturen wendet die NGN folgende Strategien an:  Instandhaltungsstrategie mit Berücksichtigung von Faktoren zur Gewichtung und Priorisierung von Maßnahmen Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 2 Beschreibung des Wasserversorgungssystems 23  Austausch von störanfälligen Leitungen  Verwendung von höherwertigen Materialien als nach Regelwerk gefordert, z. B. PE 100 RC  Sicherstellung der Verlegequalität, z. B. durch Einführung einer digitalen Bauüberwachung  Vermeidung von Schäden durch Tiefbauarbeiten in Form einer Verpflichtung der Bauunternehmer zur Einholung einer Planauskunft und einer Einweisung mit Informationsmaterial  Inspektion und Wartung gemäß DVGW Regelwerk d. Noteinspeisung von anderen Netzen Die Abbildung in Kapitel 2.1.3 weist mehrere Netzverbindungsstellen zu benachbarten Wasserversorgungsunternehmen aus, die im Notfall zum Bezug von Trinkwasser herangezogen werden können. e. Schnelles Erkennen von Schäden zur Gefahrenabwehr  Automatisierte Überwachung von Teilnetzen (z. B. Innenstadt) durch Geräuschlogger  Online-Durchflussmessungen zur schnellen Erkennung und Lokalisierung von Abweichungen vom Normalverbrauch  Regelmäßiges Monitoring der nächtlichen Einspeisungen  Schnelle Beseitigung von Schäden - Bereitschaft 24/7 und Vorhaltung von entsprechendem Material  Aufbau einer fakultativen provisorischen Versorgung bei Baumaßnahmen f. n-1 Versorgung Wichtige Versorgungsleitungen und Gebiete/Kunden werden mit Doppelleitungen versorgt Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 3 Aktuelle Wasserabgabe und Wasserbedarf 24 3 Aktuelle Wasserabgabe und Wasserbedarf 3.1 Wasserabgabe (Historie) Das nachfolgende Diagramm zeigt die jährliche Einspeisung der Krefelder Wasserwerke an Trinkwasser in das Krefelder Trinkwassernetz seit 1985. Bild 7: Jährliche Trinkwasserabgabe 1985 -2016 Dabei entwickelten sich die Nutzungsarten dieser Wasserabgaben wie in der folgenden Grafik aufgezeigt: Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 3 Aktuelle Wasserabgabe und Wasserbedarf 25 Bild 8: Nutzbare Wasserabgabe 3.2 Prognose Wasserbedarf In den beiden Wasserwerken „Gladbacher Straße" und „In der Elt" wird Grundwasser aus insgesamt sieben Wassergewinnungsanlagen zu Trinkwasser aufbereitet. Die nachfolgende Grafik zeigt die jährlichen Grundwasserentnahmen je Wassergewinnungsanlage (WGA) in Mio. m³. Außerdem ist die Gesamtsumme der bewilligten Wasserentnahmerechte in Mio. m³ als Graph dargestellt. Hinweis: Die WGA Horkesgath/Bückerfeld wird hier in die beiden Teil-WGAn Horkesgath und Bückerfeld aufgeschlüsselt. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 3 Aktuelle Wasserabgabe und Wasserbedarf 26 Bild 9: Jährliche Wasserentnahme Das nachfolgende Diagramm zeigt die Rohwasserförderung der einzelnen Wasserwerke und in Summe in Mio. m³ seit 1985 mit einer Prognose der Rohwasserförderung bis 2020. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 3 Aktuelle Wasserabgabe und Wasserbedarf Bild 10: Jährliche Rahwasserförderung Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 27 4 Mengenmäßiges Wasserdargebot für die Bedarfsdeckung (Wasserbilanz) sowie mögliche zukünftige Veränderungen 28 4 Mengenmäßiges Wasserdargebot für die Bedarfsdeckung (Wasserbilanz) sowie mögliche zukünftige Veränderungen 4.1 Grundwasserressourcenbeschreibung Die Einzugsgebiete der Wassergewinnungsanlagen der NGN befinden sich aus hydrogeologischer Sicht in einem Bereich im Niederrheinischen Tiefland, in dem zwei Grundwasserstockwerke mit jeweils zwei Grundwasserleitern unterschieden werden. Das Obere Grundwasserstockwerk besteht aus gut durchlässigen Sanden und Kiesen der Nieder- und Mittelterrassen (Quartär) und aus geringer durchlässigen Feinsanden und Schluffen der Grafenberg Schichten (Tertiär, Oberoligozän). Die flächenhaft verbreiteten Sande und Kiese der quartären Terrassen des Rheins (Ältere- und Jüngere Mittelterrasse und Niederterrasse) zeichnen sich durch eine gute Wasserdurchlässigkeit und Ergiebigkeit aus. Die Ältere Mittelterrasse wird in Teilbereichen Krefelds von gering durchlässigen tonig-schluffigen Ablagerungen (Interglazial) aus der Holstein-Warmzeit überlagert. Diese Ablagerungen bilden eine hydraulische wirksame Schicht und teilen in ihrem Verbreitungsgebiet den quartärzeitlichen Grundwasserleiter in einen unteren und in einen oberen Teilgrundwasserleiter (Ältere und Jüngere Mittelterrasse). Das Tiefere Grundwasserstockwerk besteht aus Feinsanden und Schluffen, Walsumer Meeressand (Tertiär, Mitteloligozän) und Tonstein, Sandstein und Kalkstein (Karbon). 4.1.1 Genutzte Ressourcen Die Wassergewinnungsanlagen der NGN fördern das Grundwasser aus den beiden Grundwasserleitern des Oberen Grundwasserstockwerks. Der wesentliche Anteil der Grundwasserförderung wird aus den gut durchlässigen Sanden und Kiesen der Nieder- und Mittelterrasse gewonnen. In dem Verbreitungsbereich des Interglazials befinden sich die Brunnenstandorte der WGA Hüls und Horkesgath/Bückerfeld. Die Brunnen nutzen dort jeweils lokal den unteren Teilgrundwasserleiter zur Wassergewinnung. Alle anderen Brunnenstandorte der NGN befinden sich außerhalb der Interglazialverbreitung. Während die WGA Forstwald, Bruchweg, In der Elt und Rheinfähre den quartärzeitlichen Grundwasserleiter zur Wassergewinnung nutzen, werden darüber hinaus in den WGA In der Elt und Werthhof auch die geringer durchlässigen Feinsande und Schluffe der Grafenberg Schichten (Tertiär) des Oberen Grundwasserstockwerks über Tiefbrunnen bewirtschaftet. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 4 Mengenmäßiges Wasserdargebot für die Bedarfsdeckung (Wasserbilanz) sowie mögliche zukünftige Veränderungen 29 Zusätzlich zur Trink- und Brauchwasserversorgung werden die vorhandenen Grundwasserressourcen auch durch Industrie- und Gewerbeentnahmen sowie durch landwirtschaftliche und private Entnahmen genutzt. In der Anlage 02 - GWGleichen2015-10 sind die Einzugsgebiete der Wassergewinnungsanlagen als festgesetzte und geplante Schutzzonen (Quelle: Bezirksregierung Düsseldorf, Dez. 54) zusammen mit den Grundwassergleichen für den Zeitpunkt Oktober 2015 dargestellt. 4.1.2 Ungenutzte Ressourcen Der quartäre Grundwasserleiter des Oberen Grundwasserstockwerks wird bereits durch die in Kap. 4.1.1 beschriebenen Entnahmen intensiv genutzt, allerdings werden seine vorhandenen Ressourcen nicht in einem maximal möglichem Umfang entnommen, sodass hier aus quantitativer Sicht ungenutzte Grundwasserressourcen vorhanden sind. Der tertiärzeitliche Grundwasserleiter wird seitens der NGN bisher nur durch Tiefbrunnen in den WGA In der Elt und Werthhof bewirtschaftet. Dies erfolgt bisher aus Gründen der Rohwasserqualität, um der Nitratproblematik in den Rohwässern der WGA Rheinfähre entgegenzuwirken. Aus quantitativer Sicht sind allerdings auch in anderen, als den in den oben genannten WGAn ungenutzte tertiärzeitliche Grundwasserressourcen vorhanden. Der Vollständigkeit halber ist ebenfalls aus rein quantitativer Sicht aufgrund der Nähe des Hauptvorfluters Rhein das Uferfiltrat des Rheins oder die Direktentnahme von Rheinwasser als weitere ungenutzte Ressource zu nennen. 4.2 Wasserbilanz Die Brunnen der NGN fördern ausschließlich Grundwasser, das aus versickernden Niederschlägen gebildet wurde. In den hydrogeologischen Gutachten zu den jeweiligen wasserrechtlichen Bewilligungsanträgen wurde das Grundwasserdargebot auf der Basis behördlich abgestimmter Zeitpunkte für jede Wassergewinnungsanlage ermittelt. Zusammen mit den jeweils zugehörigen Grundwassergleichenplänen wurden so die einzelnen potentiellen Einzugsgebiete der Brunnenanlagen konstruiert. In der unten stehenden Grafik sind die Ganglinien ausgewählter Grundwassermessstellen für den Zeitraum der letzten 30 Jahre dargestellt. Ein Niedrigwasserzustand (z. B. 1992) und somit eine temporär geringere Grundwasserressource wurde seit seinem Auftreten bis zum heutigen Zeitpunkt nicht wieder verzeichnet. Vergleichbar hohe Grundwasserstände und dementsprechend temporär höhere Grundwasserressourcen traten 1999 und 2011 auf. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 4 Mengenmäßiges Wasserdargebot für die Bedarfsdeckung (Wasserbilanz) sowie mögliche zukünftige Veränderungen 30 Bild 11:Grundwasserganglinien ausgewählter Grundwassermessstellen Die Lage der ausgewählten Grundwassermessstellen ist dem nachstehenden Lageplan zu entnehmen. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 4 Mengenmäßiges Wasserdargebot für die Bedarfsdeckung (Wasserbilanz) sowie mögliche zukünftige Veränderungen 31 Bild 12:Lageplan ausgewählter Grundwassermessstellen Für eine Wasserbilanz der NGN-Wassergewinnungsanlagen werden Grundwasserneubildungsraten angesetzt, die nach dem Verfahren DÖRHÖFER & JOSOPAIT ermittelt wurden. Eingebunden in ein geografisches Informationssystem (GIS) werden sie mit den potentiellen Einzugsgebieten verrechnet, die im Rahmen der Wasserrechtsverfahren ermittelt wurden (s. o.). Innerhalb des Verbreitungsbereiches des Interglazials ist lokal für den Förderhorizont (unterer Teilgrundwasserleiter) der WGA Hüls und Horkesgath/Bückerfeld statt der Grundwasserneubildungsrate die entsprechende Leakagemenge anzusetzen. Die Leakagemengen werden entsprechend der für die WGA Hüls ermittelten Untersuchungsergebnisse gewählt. (s. Hydrogeologisches Gutachten WGA Hüls, BIESKE, 2000 und Hydrogeologisches Gutachten WGA Horkesgath/Bückerfeld, BIESKE, 2005). Des Weiteren werden für die nachfolgende Bilanzierung die Untersuchungen auf Basis der wasserrechtlich genehmigten Fördermengen durchgeführt. Damit wird sichergestellt, dass im Hinblick auf eine sichere quantitative Wassergewinnung die Bilanzierung als Worst-Case-Bilanz erfolgt. Die unten stehende Abbildung zeigt die Grundwasserneubildungsverteilung zusammen mit den Einzugsgebieten der Wassergewinnungsanlagen auf Basis der wasserrechtlichen Bewilligungsanträge sowie die Interglazial-Verbreitung, in deren Bereich Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 4 Mengenmäßiges Wasserdargebot für die Bedarfsdeckung (Wasserbilanz) sowie mögliche zukünftige Veränderungen 32 -wie oben beschrieben- für die Einzugsgebiete der WGA Hüls und Horkesgath/Bückerfeld die Leakagemengen statt der Neubildungsmengen anzusetzen sind. Bild 13:Grundwasserneubildung in den EZG der Grundwassergewinnungsanlagen Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 4 Mengenmäßiges Wasserdargebot für die Bedarfsdeckung (Wasserbilanz) sowie mögliche zukünftige Veränderungen 33 Tabelle 19: Neubildungs- und Leakagemengen der WGA Hüls und Horkesgath/Bückerfeld WGA Horkesgath/ Bückerfeld Hüls Lage des Einzugsgebietes Größe des Neubildung/Leakage Dargebot Einzugsgebietes [m²] [m/a] [m³/a] außerhalb Interglazial 16.216.939 0,203 3.293.772 innerhalb Interglazial 5.514.150 0,159 879.165 gesamt 21.731.089 0,192 4.172.938 außerhalb Interglazial 4.186.008 0,203 851.366 innerhalb Interglazial 2.634.252 0,159 420.000 gesamt 6.820.260 0,186 1.271.366 Für eine Zusammenstellung aller Bilanzmengen wurde für die in den jeweiligen Gutachten zu den wasserrechtlichen Bewilligungsanträgen ermittelten Einzugsgebiete die Fläche bestimmt und die Neubildungsmengen je Einzugsgebietsfläche ermittelt. Da die Einzugsgebiete der WGA Werthhof und Rheinfähre einen gemeinsamen Bilanzraum darstellen, wurden sie auch gemeinsam bilanziert. Die Ergebnisse der Bilanzierungen sind in der unten stehenden Tabelle aufgelistet. Tabelle 20: Bilanzmengen aller WGA WGA Horkesgath/ Bückerfeld Forstwald Hüls Bruchweg In der Elt Werthhof/ Rheinfähre Fläche [m²] 21.731.089 28.975.848 6.820.260 15.067.685 20.233.346 16.754.180 Ermitteltes Dargebot [m³/a] 4.172.938 6.036.635 1.271.366 2.751.899 4.190.014 3.559.156 Neubildung [m/a] 0,203 0,208 Leakage=0,192 0,203 0,183 Leakage=0,186 0,207 0,212 Antragsmenge 3.930.000 [m³/a] 5.800.000 1.000.000 2.600.000 4.000.000 3.500.000 Differenzmenge [m³/a] 236.635 271.366 151.899 190.014 59.156 242.938 Zu den angesetzten Wasserrechtsentnahmen ist anzumerken, dass es sich um diejenigen Mengen handelt, die ursprünglich im wasserrechtlichen Bewilligungsantrag Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 4 Mengenmäßiges Wasserdargebot für die Bedarfsdeckung (Wasserbilanz) sowie mögliche zukünftige Veränderungen 34 bilanziert worden sind und für die dementsprechend auch die potenziellen Einzugsgebiete konstruiert wurden. Damit ergibt sich bezogen auf die angesetzten Mengen dem Worst-Case-Ansatz folgend ein höherer als der letztlich wasserrechtlich bewilligte Wert. Die Bilanz fällt für alle WGA positiv aus, d. h. die vorhandenen Ressourcen werden nicht überbewirtschaftet. Auf Basis dieser Auswertungen ergibt sich unter Berücksichtigung der Besonderheiten der WGA Horkesgath/Bückerfeld und Hüls für den ungünstigsten Fall eine mittlere Grundwasserneubildungsrate für alle NGN-Einzugsgebiete von 0,203 m/a. In einer gemeinsamen Studie des Geologischen Dienstes NRW und des Forschungszentrums Jülich (Quelle „Schriften des Forschungszentrums Jülich, Reihe Umwelt/Environment Band/Volume 37“, 2003, ISBN 3-89336-329-7) wurden für Nordrheinwestfalen Streubreiten und Mediane der Grundwasserneubildungshöhen mit Hilfe des Wasserhaushaltsmodells GROWA ermittelt. Für das Niederrheinische Tiefland beträgt demnach bei einer Streubreite von 717 mm/a der Medianwert 200 mm/a. Der Median dieser Untersuchungen ist somit nahezu deckungsgleich mit der oben genannten mittleren Neubildungshöhe von 203 mm/a für die NGNEinzugsgebiete. Da das Grundwasserdargebot direkt von der Niederschlagsmenge abhängig ist, werden zur indirekten Abschätzung der Grundwasserneubildung im Wasserwirtschaftsraum der NGN die Niederschlagsdaten der DWD-Klimastation Tönisvorst genutzt und ausgewertet. Betrachtet man den Zeitraum der letzten 30 Jahre, ergibt sich für den NGN-Bilanzraum eine mittlere Niederschlagsmenge von 774 mm (s. unten stehende Grafik). Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 4 Mengenmäßiges Wasserdargebot für die Bedarfsdeckung (Wasserbilanz) sowie mögliche zukünftige Veränderungen 35 Bild 14: Niederschlagsganglinien Station Tönisvorst für die WWJ 1985 bis 2015 (Quelle: DWD / Stat. Jahresberichte SWK) Bezogen auf die letzten 30 Jahre beträgt die für die NGN-Einzugsgebiete ermittelte mittlere Grundwasserneubildung von 0,203 m/a ungefähr 26 % der mittleren Niederschlagsmenge von 744 mm/a. Die Addition der bekannten privaten und gewerblichen Entnahmen aus dem Grundwasserkörper ist mit einer nicht bekannten Fehlerquote behaftet und wird von der Unteren Wasserbehörde auf eine Größenordnung von 15 Mio. m³/a beziffert. 4.3 Entwicklungsprognose des quantitativen Wasserdargebots unter Berücksichtigung möglicher Auswirkungen des Klimawandels Das Grundwasserdargebot im Bilanzraum der NGN-Wassergewinnungsanlagen lässt sich anhand der Niederschlagsmengen und der Grundwasserganglinien ausgewählter Grundwassermessstellen abschätzen (s. Kap. 4.2). Ein Trend zu einem zu- oder abnehmenden Grundwasserdargebot lässt sich aber aus den bisherigen Aufzeichnungen der letzten Jahre nicht direkt ableiten. Allerdings ist auch seit Jahren eine rückläufige Grundwasserentnahme sowohl durch die NGN-Brunnenanlagen, als auch durch Gewerbe und Industrie zu verzeichnen. Hierdurch kann zwar eine mögliche künftige Abnahme des Grundwasserdargebots begrenzt aufgefangen werden, aber aufgrund weiterer äußerer Faktoren, wie z. B. Klimawandel, sind künftige potentielle Risiken für eine sichere Grundwassergewinnung nicht auszuschließen. Die SWK AQUA GmbH hatte u. a. auch aus diesem Grund das IWW Mülheim mit der Studie „Entwicklung eines regionalen Risikomanagements für eine klimarobuste Trinkwas- Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 4 Mengenmäßiges Wasserdargebot für die Bedarfsdeckung (Wasserbilanz) sowie mögliche zukünftige Veränderungen 36 serversorgung der SWK AQUA GmbH“ beauftragt. Die untersuchten Themenbereiche beinhalteten u. a. auch die Abschätzung möglicher Auswirkungen eines Klimawandels auf das Grundwasserdargebot. Die Ergebnisse dieser Studie wurden der SWK AQUA GmbH im November 2014 vorgelegt. Zusammenfassend kann für die IWW-Untersuchungen, bezogen auf die mögliche Entwicklung der Grundwasserneubildung und somit auf mögliche Veränderungen der quantitativen Grundwasserressource, Folgendes festgehalten werden: Die Grundwasserressourcen, die von den NGN-Brunnenanlagen bewirtschaftet werden, entstehen durch versickernde Niederschläge. Gegenüber Wasserressourcen, die im Wesentlichen durch Fließgewässer oder oberflächennahe Gewässer gespeist werden, reagieren reine Grundwasserressourcen generell robuster auf Klimawandelsignale, als oberflächennahe Wasserressourcen. Die prognostizierten möglichen Zunahmen von Trockentagen im Sommer, länger anhaltenden Trockenperioden und die Zunahme von Starkregenereignissen, können in ferner Zukunft zu hydrologischen Extremen, wie Dürren und Hochwasser führen, wobei die Anzahl und Intensität der Extremwertereignisse voraussichtlich zunehmen werden. Insbesondere im Sommer sind Bedarfsspitzen bei gleichzeitig sinkenden Grundwasserständen abzudecken, während im Winter mit steigenden Grundwasserständen gerechnet werden kann. Ein im Sommerhalbjahr abnehmendes und im Winterhalbjahr zunehmendes Grundwasserdargebot liegt natürlicherweise bereits vor, allerdings könnten in der fernen Zukunft Extremwerte auftreten, die zu einem Grundwasserressourcenengpass in den Sommermonaten führen. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 5 Rohwasserüberwachung/Trinkwasseruntersuchung und Beschaffenheit Rohwasser/Trinkwasser 37 5 Rohwasserüberwachung/Trinkwasseruntersuchung und Beschaffenheit Rohwasser/Trinkwasser 5.1 Überwachungskonzept Rohwasser und Probenahmeplan Trinkwasser 5.1.1 Überwachungskonzept Rohwasser Die Überwachung der Rohwasserbeschaffenheit erfolgt nach der Richtlinie für die Rohwasserüberwachung von Grundwasser, Quellwasser, Uferfiltrat und angereichertem Grundwasser nach § 50 des Landeswassergesetzes NRW – Rohwasserüberwachungsrichtlinie. Die Beprobung der Einzelbrunnen wird in den Brunnenstuben an eigens dafür eingerichteten Entnahmemöglichkeiten durchgeführt. Neben der Rohwasserüberwachung in den einzelnen Fassungsorganen der Wassergewinnungsanlagen wird in den jeweiligen Einzugsgebieten die Roh- bzw. Grundwasserbeschaffenheit an insgesamt 88 Grundwassermessstellen überwacht. Der Parameterumfang der Rohwasserüberwachung in den einzelnen Brunnen umfasst gemäß Rohwasseruntersuchung nach § 50 LWG die Parametergruppen I und II sowie PBSM/relevante Metabolite und nichtrelevante Metabolite. Die chemischen und mikrobiologischen Untersuchungen erfolgen dabei im jährlichen (WGA Horkesgath/Bückerfeld, WGA Bruchweg) bzw. sechsmonatigem Turnus (WGA Forstwald, WGA Hüls, WGA In der Elt, WGA Rheinfähre, WGA Werthhof). Die Ermittlung der Grundwasserbeschaffenheit im Vorfeld der Gewinnungsanlagen bzw. in den Grundwassermessstellen erfolgt im jährlichen Turnus. Seit 2005 entspricht der Untersuchungsumfang weitestgehend dem Parameterumfang der Rohwasserüberwachung gem. § 50 LWG. Neben der Überwachung der Roh- und Grundwasserqualität in den Brunnen bzw. in den Grundwassermessstellen erfolgt eine betriebsinterne Qualitätsüberwachung in den Rohwasser- bzw. Rohwassersammeltransportleitungen. Der Untersuchungsumfang erfolgt wöchentlich bzw. monatlich; der Untersuchungsumfang orientiert sich dabei am Untersuchungsumfang der Trinkwasserverordnung (Routinemäßige Untersuchungen bzw. Umfassende Untersuchungen). Sowohl die Grund- und Rohwasser- als auch die Trinkwasseruntersuchungen werden durch das EGK-Labor durchgeführt. Das EGK-Labor ist nach DIN EN ISO/IEC 17025:2005 bei der Deutschen Akkreditierungsstelle GmbH (DAkkS) akkreditiert (Akkreditierungsnummer D-PL-14267-01; Anlage zur Akkreditierungsurkunde D-PL14267-01-00 nach DIN EN ISO/IEC 17025:2005). Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 5 Rohwasserüberwachung/Trinkwasseruntersuchung und Beschaffenheit Rohwasser/Trinkwasser 38 5.1.2 Probenahmeplan Trinkwasser Die Überwachung der Trinkwasserqualität erfolgt gemäß den Vorgaben der Trinkwasserverordnung. Die Trinkwasseranalytik beinhaltet dabei den durch die Stadt Krefeld – Fachbereich Gesundheit – gem. § 14 Trinkwasserverordnung (TrinkwV 2001) in der jeweils geltenden Fassung festgelegten Untersuchungsumfang und festgelegte Untersuchungshäufigkeit. Die Überwachung der Trinkwasserqualität wird jeweils an den Wasserwerksausgängen und im Versorgungsnetz an festgelegten Probenahmestellen (Endsträngen) durchgeführt. In der Anlage 03 - TW-Netz mit Probenahmestellen ist die Lage der insgesamt 27 Endstränge im Krefelder Stadtgebiet dargestellt. 5.2 Beschaffenheit von Rohwasser und Trinkwasser 5.2.1 Beschaffenheit der Rohwasserqualität Nach den in Kapitel 4.1.1 beschriebenen genutzten Ressourcen bewirtschaften die Wassergewinnungsanlagen der NGN den quartären und tertiären Grundwasserleiter, wobei in den westlichen Gewinnungsanlagen ausschließlich aus dem quartären Grundwasserleiter gefördert wird. 5.2.1.1 Rohwasserbeschaffenheit westliche Gewinnungsanlagen Die Grundwassergewinnung in den westlichen Gewinnungsanlagen erfolgt aus dem quartären Grundwasserleiter, der gebietsweise durch eine feinkörnige Tonschicht (Interglazialschicht) in einen oberen und unteren Teilgrundwasserleiter getrennt ist. Die Grundwassergewinnungsanlagen Horkesgath/Bückerfeld und Hüls nutzen dabei den unteren Teilgrundwasserleiter. Im Wassergewinnungsgebiet Forstwald wird der gesamte (ungeteilte) quartäre Grundwasserleiter als Entnahmehorizont genutzt. Die aktuelle Rohwasserbeschaffenheit sowie die Grundwasserbeschaffenheit (Datenbasis 2016) der genannten Fassungsanlagen ist folgendermaßen zu charakterisieren: Der pH-Wert im Entnahmehorizont bewegt sich um den Neutralpunkt zwischen 6,73 und 7,27. Charakteristisches Merkmal der Rohwässer unterhalb der Interglazialschicht sind die geringen Sauerstoffgehalte und das niedrige Redoxpotential. Angesichts dieser anoxischen Milieubedingungen ergeben sich merkliche Gehalte an Eisen und Mangan. Zudem wird unter diesen hydrochemischen Voraussetzungen Nitrat im Grundwasserleiter abgebaut. Sauerstoffarme hydrochemische Milieubedingungen sowie das Vorhandensein organischer und/oder anorganischer Reduktionspotentiale im Grund- Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 5 Rohwasserüberwachung/Trinkwasseruntersuchung und Beschaffenheit Rohwasser/Trinkwasser 39 wasserleiter führen zu Denitrifikationsprozessen, d. h. einer Verringerung der Nitratkonzentration. Diese Nitratabbauprozesse (chemo-organotrophe, chemo-lithotrophe Denitrifikation) begründen dabei die sehr geringen bzw. unterhalb der Nachweisgrenze ausgewiesenen Nitratkonzentrationen. Auffälligste Unterschiede in der Rohwasserbeschaffenheit ober- und unterhalb der Interglazialschicht ergeben sich bei den Untersuchungsparametern pH-Wert, Calcium, Mangan, Eisen, Nitrat, Sauerstoff, Chlorid, Säurekapazität und den Härteäquivalenten. Hinsichtlich der Untersuchungen auf PBSM treten vereinzelt Nachweise in den Rohwässern der WGA Horkesgath/Bückerfeld auf. Nichtrelevante Metabolite sind hingegen in allen Rohwasserbrunnen der WGA Horkesgath/Bückerfeld und Hüls nachweisbar. Sie verbleiben in ihren Absolutkonzentrationen jedoch unterhalb des jeweiligen GOW bzw. im Konzentrationsniveau der jeweiligen Nachweisgrenze. Die im Jahr 2016 aktuell im Mischrohwasser durchgeführten Sonderuntersuchungen auf Röntgenkontrastmittel, natürliche und synthetische Hormone, pharmazeutische Wirkstoffe und deren Abbauprodukte sowie Arzneimittelrückstände ergaben keine Positivbefunde. Gleiche hydrochemische Verhältnisse sind auch im quartären Grundwasserleiter der Grundwassergewinnungsanlage Forstwald anzutreffen. Der quartäre Grundwasserleiter weist - obwohl hier keine trennende Interglazialschicht im quartären Grundwasserleiter vorhanden ist - eine ausgeprägte hydrochemische Schichtung auf. Der oberflächennahe Grundwasserleiterabschnitt weist ein oxisches hydrochemisches Milieu auf. Der untere Grundwasserleiterbereich ist durch anoxische Verhältnisse gekennzeichnet und zeigt in der Rohwasserbeschaffenheit die bereits oben beschriebenen gleichen charakteristischen Merkmale und Eigenschaften. Positivbefunde bei den in den Brunnenrohwässern untersuchten Schwermetallen treten in den Rohwässern nur beim Nickel auf und liegen in einem Konzentrationsniveau von 0,004 bis 0,005 mg/l (Grenzwert der TrinkwV: 0,02 mg/l). In den Forstwald-Brunnen lassen sich in unterschiedlicher Häufigkeit und Konzentration das PBSM Bentazon nachweisen. Geringfügige Grenzwertverletzungen blieben dabei auf den Brunnen Forstwald 2 beschränkt. Seit Ende 2008 treten in diesem Brunnen keine Grenzwertverletzungen mehr auf und die Positivbefunde in den Forstwald-Brunnen 1, 2 und 4 liegen unterhalb des Grenzwertes der Trinkwasserverordnung. Die Forstwald-Brunnen F3 und F5 sind Bentazon-frei. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 5 Rohwasserüberwachung/Trinkwasseruntersuchung und Beschaffenheit Rohwasser/Trinkwasser 40 Nichtrelevante Metabolite werden auch in allen Forstwald-Rohwasserbrunnen nachgewiesen. Sie verbleiben in ihren Absolutkonzentrationen jedoch unterhalb des jeweiligen GOW bzw. im Konzentrationsniveau der jeweiligen Nachweisgrenze. Die im Jahr 2016 aktuell im Mischrohwasser durchgeführten Sonderuntersuchungen auf Röntgenkontrastmittel, natürliche und synthetische Hormone, pharmazeutische Wirkstoffe und deren Abbauprodukte sowie Arzneimittelrückstände ergaben keine Positivbefunde. 5.2.1.2 Rohwasserbeschaffenheit östliche Gewinnungsanlagen In den östlichen Grundwassergewinnungsanlagen wird der quartäre Grundwasserleiter mit den WGA In der Elt und Rheinfähre, der tertiäre Grundwasserleiter mit den WGA In der Elt und Werthhof bewirtschaftet. 5.2.1.2.1 Rohwasserbeschaffenheit quartärer Grundwasserleiter Im quartären Grundwasserleiter liegen die Median-pH-Werte mit 6,99 – 7,14 im neutralen Bereich. Die Sauerstoffgehalte variieren in einem Konzentrationsbereich von 1,2 – 6,5 mg/l. Angesichts dieser oxischen Bedingungen sind die Eisen- und Mangankonzentrationen sehr niedrig. Die aktuell erfassten Median-Werte der Nitratkonzentration im Rohwasser liegen bei 13,2 mg/l (WGA Bruchweg), 13,2 mg/l (WGA In der Elt) und 70,9 mg/l (WGA Rheinfähre). Positivbefunde bei den in den Brunnenrohwässern untersuchten Schwermetallen treten allenfalls sporadisch auf und liegen im Bereich der jeweiligen stoffspezifischen Nachweisgrenze. Hinsichtlich der Untersuchungen auf PBSM treten aktuell vereinzelt Nachweise im Rohwasser der WGA Rheinfähre mit Konzentrationen im Spurenbereich auf. Nichtrelevante Metabolite werden hingegen in allen quartären Rohwasserbrunnen der WGA Bruchweg, In der Elt und Rheinfähre detektiert. Sie verbleiben in ihren Absolutkonzentrationen jedoch unterhalb des jeweiligen GOW bzw. im Konzentrationsniveau der jeweiligen Nachweisgrenze. Die LHKW-Konzentrationen im Rohwasser der WGA Uerdingen resultieren aus einem mittlerweile sanierten Schadensfall im urban geprägten Einzugsgebiet und liegen seit 2007 unterhalb des Grenzwertes der Trinkwasserverordnung. Derzeit liegt der Median-LHKW-Gehalt im Rohwasser bei 0,0023 mg/l (Grenzwert der Trinkwasserverordnung: 0,01 mg/l). Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 5 Rohwasserüberwachung/Trinkwasseruntersuchung und Beschaffenheit Rohwasser/Trinkwasser 41 Die im Jahr 2016 aktuell im Mischrohwasser durchgeführten Sonderuntersuchungen auf Röntgenkontrastmittel, natürliche und synthetische Hormone, pharmazeutische Wirkstoffe und deren Abbauprodukte sowie Arzneimittelrückstände ergaben keine Positivbefunde. 5.2.1.2.2 Rohwasserbeschaffenheit tertiärer Grundwasserleiter Der pH-Wert im tertiären Grundwasserleiter liegt mit Median-Werten von 7,39 – 7,49 im leicht basischen Bereich. Niedrige Redoxpotentiale sowie die äußerst geringen Sauerstoffgehalte belegen in diesem Entnahmehorizont anoxische Milieubedingungen. Dies macht sich auch in den merklichen Gehalten an Eisen und Mangan sowie dem Nachweis von Ammonium im Rohwasser bemerkbar. Unter diesen hydrochemischen Voraussetzungen wird im tertiären Grundwasserleiter ebenfalls Nitrat abgebaut. Diese bereits oben angeführten Nitratabbauprozesse (chemo-organotrophe, chemo-lithotrophe Denitrifikation) sind dabei für die sehr geringen bzw. unterhalb der Nachweisgrenze ausgewiesenen Nitratkonzentrationen verantwortlich. Positivbefunde bei den in den Brunnenrohwässern untersuchten Schwermetallen treten nur vereinzelt auf und liegen im Bereich der jeweiligen stoffspezifischen Nachweisgrenze. Dauerhafte PBSM-Nachweise (Bentazon) sind in den Tiefbrunnen 2, 3 und 4 der WGA In der Elt im Konzentrationsbereich < 0,1 µg/l zu verzeichnen. Nichtrelevante Metabolite werden auch in allen tertiären Rohwasserbrunnen der WGA In der Elt und Werthhof latent seit 2012 analytisch erfasst. Sie verbleiben in ihren Absolutkonzentrationen jedoch unterhalb des jeweiligen GOW bzw. im Konzentrationsniveau der jeweiligen Nachweisgrenze. 5.2.2 Beschaffenheit der Trinkwasserqualität Vorbemerkung: Die Inbetriebnahme der Entkarbonisierungsanlagen in den Wasserwerken Gladbacher Straße (2012) und in der Elt (2013) führte zu entsprechenden Veränderungen der Trinkwasserbeschaffenheit (Anhebung pH-Wert, Reduzierung der Gesamthärte, der Carbonathärte, der Calciumkonzentration in beiden Wasserwerken, Anstieg der Natriumkonzentration nur im Wasserwerk Gladbacher Straße). Nachfolgend wird deshalb die aktuelle Trinkwasserqualität, sowohl an den Werksausgängen als auch im Trinkwassernetz bzw. an den Endsträngen – auf Datenbasis ab dem Jahr 2014 - dargelegt und charakterisiert. Die Beschreibung der Trinkwasserbeschaffenheit berücksichtigt dabei nicht außergewöhnliche oder auffällige Befunde im Rahmen von Neubau-, Reparatur- oder Sa- Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 5 Rohwasserüberwachung/Trinkwasseruntersuchung und Beschaffenheit Rohwasser/Trinkwasser 42 nierungsarbeiten. Diese kurzfristigen Beeinflussungen der Trinkwasserqualität stehen in keinem kausalen Zusammenhang mit der vorherrschenden Trinkwasserbeschaffenheit und repräsentieren somit auch nicht die typische und vorherrschende Trinkwasserqualität im Krefelder Trinkwasser und Krefelder Trinkwassernetz. 5.2.2.1 Beschaffenheit der Trinkwasserqualität Werksausgänge Nachfolgend werden die aus den regelmäßigen Analysenergebnissen abgeleiteten Charakteristika der Trinkwasserwasserbeschaffenheit der Werksausgänge des Wasserwerks Gladbacher Straße und In der Elt ab dem Jahr 2014 dargestellt: Die ermittelten mikrobiologischen, anorganischen und organischen Parameterkonzentrationen bewegen sich in sehr engen Schwankungsbreiten. Sie liegen entweder unterhalb der stoffspezifischen Nachweisgrenze oder aber deutlich unterhalb des entsprechenden Grenzwertes der Trinkwasserverordnung. Ein einmaliger Befund einer Eisenkonzentration im Trinkwasser des Wasserwerks In der Elt, die geringfügig über dem Grenzwert der Trinkwasserverordnung lag, konnte durch sofortige Nach- und Kontrollbeprobungen nicht bestätigt werden. Hinsichtlich der Pflanzenschutzmittel-Wirkstoffe und Biozidprodukt-Wirkstoffe (Einzelwirkstoffe als auch Wirkstoff-Summe) sind die Befunde im Trinkwasser der beiden Wasserwerke unauffällig. Im Wasserwerk Gladbacher Straße tritt sporadisch Bentazon im Trinkwasser im Bereich der stoffspezifischen Nachweisgrenze und somit deutlich unterhalb des Grenzwertes der Trinkwasserverordnung auf. Nichtrelevante Metabolite sind latent im Trinkwasser seit Messbeginn im Jahr 2012 detektierbar. Die Konzentrationen liegen dabei im Bereich der stoffspezifischen Nachweisgrenze und lassen keinen steigenden Trend erkennen. Gesundheitliche Orientierungswerte oder Maßnahmenschwellenwerte wurden zu keiner Zeit erreicht oder überschritten. Die im Jahr 2016 aktuell durchgeführten Sonderuntersuchungen auf Röntgenkontrastmittel, natürliche und synthetische Hormone, pharmazeutische Wirkstoffe und deren Abbauprodukte sowie Arzneimittelrückstände ergaben keine Positivbefunde. Gleiches gilt für die gemäß der 3. Verordnung zur Änderung der Trinkwasserverordnung durchgeführte Analytik auf Radon 222 und die Gesamt-Alpha-Aktivität (Screeningverfahren). Aus beiden Wasserwerken wird demnach ein Trinkwasser abgegeben, das jederzeit in allen Belangen der Trinkwasserverordnung entspricht. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 5 Rohwasserüberwachung/Trinkwasseruntersuchung und Beschaffenheit Rohwasser/Trinkwasser 43 5.2.2.2 Beschaffenheit der Trinkwasserqualität Trinkwassernetz/Endstränge Der Umfang der im Trinkwassernetz erfassten Trinkwasseranalysen ist aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlich. Im Zeitraum ab 2014 erfasste Maximalwerte oberhalb des entsprechenden Grenzwertes der Trinkwasserverordnung traten bei den Untersuchungsparametern Coliforme Bakterien, Eisen, Spektraler Absorptionskoeffizient (Hg 436 nm), Koloniezahl bei 22 °C, Koloniezahl bei 36 °C, Mangan, Trübung und Calcitlösekapazität auf. Diese kurzzeitigen Auffälligkeiten waren dabei nicht netzwasserseitig bedingt, sondern beruhten in allen Fällen auf Stagnations- und/oder Materialeinflüssen der jeweiligen Hausinstallation. Tabelle 21: Übersicht Trinkwasseranalysen und Grenzwertverletzungen 2014 - 2016 Anzahl Trinkwasseranalysen gesamt 2014 2015 2016 17.001 16.345 16.383 19 20 20 4 4 2 Nichteinhaltung gesetzlicher Grenzwerte – alle Analyseparameter Nichteinhaltung gesetzlicher Grenzwerte – mikrobiologische Parameter - Aus der oben stehenden Tabelle ergibt sich ein Einhaltungsgrad der Vorgaben der Trinkwasserverordnung von 99,88 %. Dies belegt die sehr gute Qualität des Trinkwassers sowohl an den Einspeisepunkten (Wasserwerksausgängen) als auch in den Endsträngen des NGN- Trinkwassernetzes. 5.2.2.3 Beschaffenheit der Trinkwasserqualität dezentrale kleine Wasserwerke Die Qualität des Trinkwassers wird stark von den vor Ort herrschenden Umweltfaktoren beeinflusst, da die Entnahme i.d.R. aus geringer Tiefe erfolgt. Zur Qualitätssicherung wird das Trinkwasser mindestens einmal im Jahr untersucht. Die tatsächliche anlagenspezifische Untersuchungshäufigkeit richtet sich dabei nach der täglichen Fördermenge und wird in der TrinkwV 2001 definiert. Der Eisen- und Mangangehalt liegt mit durchschnittlich 0,04mg/l Eisen [Median 0,02mg/l, n = 93] bzw. 0,07 mg/l Mangan [Median 0,009mg/l, n = 93] deutlich unter dem jeweiligen Grenzwert der TrinkwV. Der Nitratgehalt liegt bei insgesamt 8 Anlagen deutlich über den Grenzwert. Bei den mikrobiologischen Parametern kommt es sporadisch immer wieder zu Auffälligkeiten. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 5 Rohwasserüberwachung/Trinkwasseruntersuchung und Beschaffenheit Rohwasser/Trinkwasser 44 5.2.2.4 Beschaffenheit der Trinkwasserqualität Kleinanlagen zur Eigenversorgung Die Qualität des Trinkwassers wird stark von den vor Ort herrschenden Umweltfaktoren als auch durch die eingesetzte Verfahrenstechnik beeinflusst. Zur Qualitätssicherung wird das Trinkwasser ebenfalls mindestens einmal im Jahr untersucht. Wenn die chemischen Parameter über mehrere Jahre unauffällig sind, so kann die Untersuchungshäufigkeit ggf. verringert werden. Der Untersuchungsumfang wird individuell vom Fachbereich Gesundheit der Stadt Krefeld festgelegt und umfasst neben den mikrobiologischen und chemischen Untersuchungen auch einige Indikatorparameter. Wasserfassungsbedingt kommt es bei dieser Anlagenart zu den meisten Grenzwertverletzungen. Der Eisen- und Mangangehalt liegt mit durchschnittlich 0,07mg/l Eisen [Median 0,02mg/l, n = 314] bzw. 0,95 mg/l Mangan [Median 0,01mg/l, n = 313] deutlich unter dem jeweiligen Grenzwert der TrinkwV. Bei 10 Anlagen wird der zulässige Gehalt an Eisen und bei 39 Anlagen der zulässige Gehalt an Mangan überschritten. 21 Kleinanlagen führen Wasser mit einem Nitratgehalt im Wertebereich zwischen >50mg/ <100mg/l (Mittelwert 65,69mg/l) und bei 8 weiteren Anlagen ist der Nitratgehalt >100mg/l (Mittelwert 157,14mg/l). Der Grenzwert liegt bei 50mg/l. Die mikrobiologischen Parameter zeigen sporadisch Auffälligkeiten. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 6 Wassertransport (Rohwasser) 45 6 Wassertransport (Rohwasser) Die Lage der Wassergewinnungsanlagen und Längen der Rohwassertransportleitungen zu den Wasserwerken, sind in den nachfolgenden Abbildungen schematisch dargestellt. Bild 15: Rohwassertransportleitungen des Wasserwerks Gladbacher Straße Die Rohwasserleitungen des Wasserwerkes Gladbacher Straße sind zur Entfernung der regelmäßig anfallenden Inkrustationen von Eisenhydroxiden sämtlich molchbar ausgeführt. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 6 Wassertransport (Rohwasser) 46 Bild 16: Rohwassertransportleitungen des Wasserwerks In der Elt Die Gesamtlänge der vorhandenen Rohwasserleitungen beträgt ca. 29 km und besteht vorwiegend aus Gusswerkstoffen. Aus der nachfolgenden Tabelle sind Länge, Material und Verlegejahr ersichtlich. Alle Rohwassertransportleitungen werden leckage- und drucküberwacht. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 6 Wassertransport (Rohwasser) 47 Tabelle 22: Länge der Rohwassertransportleitungen Jahr AZ [m] 1950 274,84 1957 1969 259,28 1975 1976 GG [m] GGG [m] (PE100) [m] Stahl [m] 1.789,59 2.064,43 3.073,54 3.073,54 12,00 271,28 3,00 1.522,34 1.525,34 3.594,20 1979 Gesamtergebnis [m] 3.594,20 22,60 22,60 1980 5.572,67 5.572,67 1981 272,86 272,86 1985 518,23 518,23 405,60 486,60 1990 85,00 85,00 1991 554,14 554,14 1992 350,66 350,66 1993 4.775,69 4.775,69 1994 542,99 542,99 1995 80,83 80,83 1996 72,64 72,64 1997 463,00 463,00 1999 212,68 212,68 2000 26,00 26,00 2001 225,57 225,57 1987 81,00 2002 3.934,00 3.934,00 2012 228,97 228,97 2014 178,50 178,50 Summe 4.128,32 4.981,73 16.088,37 Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 3.934,00 0,00 29.132,42 7 Wasserverteilung 48 7 Wasserverteilung 7.1 Plan des Wasserverteilnetzes Das hier dargestellte Planwerk, des von der NGN betriebenen Trinkwasserverteilnetzes, ist auch in der Anlage 03 - TW-Netz mit Probenahmestellen beigefügt. Bild 17: Plan des Wasserverteilnetzes 7.2 Auslegung des Verteilnetzes Das Versorgungsnetz ist aufgrund der städtischen Struktur überwiegend vermascht. Lediglich an den Rändern des Verteilnetzes ergeben sich systembedingt Endstränge. Da die Stadtteile in ihrer Bebauung weitgehend aneinander grenzen, gibt es mit Ausnahme des Hülser Netzes keine ausgeprägten Teilnetze. Das Krefelder Verteilungsnetz wird aus zwei Wasserwerken gespeist. Die Einbindung der Wasserwerke erfolgt über jeweils zwei bzw. drei Werkausgänge, sodass auch bei Ausfall einer Ausgangsleitung weiterhin die Wasserverteilung ohne Einschränkung gewährleistet ist. Dazu ist zu erwähnen, dass mit dem Wasserwerk Gladbacher Stra- Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 7 Wasserverteilung 49 ße eine Einbindung in das Verteilnetz unmittelbar am Wasserwerksgelände stattfindet und somit eine Verteilung von Druck und Menge aufgrund der unmittelbaren Einspeisung in ein vermaschtes Netz auch bei Ausfall einzelner Leitungen gewährleistet ist. Größere Speicherbauwerke sind innerhalb des Verteilungsnetzes nicht vorhanden. Im Stadtteil Hüls existiert ein Gegenbehälter (2 Edelstahlbehälter mit je 500 m³ Nennvolumen) zur Absicherung des Ausfalls der leitungsgebunden Versorgung des Stadtteils Hüls. Das Krefelder Stadtgebiet ist im Charakter als eben zu bezeichnen. Eine Unterteilung in Druckzonen aufgrund starker Höhenunterschiede ist daher nicht erforderlich. Die Wasserversorgung in Krefeld erfolgt im Wesentlichen in 2 Druckzonen („Hüls“ und „Krefeld“). Durch die Gebietsreform Mitte der 70er Jahre wurde der Stadtteil Hüls der kreisfreien Stadt Krefeld zugeordnet. Das Verteilungsnetz des Stadtteils Hüls ist leitungsgebunden mit einer geringen Rohrleitungsnennweite an das Verteilungsnetz des übrigen Stadtgebietes angeschlossen, jedoch mittels geschlossener Schieberstellung und Durchlaufbehälter hydraulisch getrennt. Netzeinspeisungen    Wasserwerk Gladbacher Str. Wasserwerk In der Elt Behälter Hüls 3,9 bar 4,8 bar 3,6 bar Es gibt keinen größeren Netzbereich, der sich signifikant (> 10 m) unterhalb des Wasserwerkes In der Elt befinden. Der betragsmäßig höchste Ruhedruck der Druckzone Krefeld befindet sich (rechnerisch) bei 5,0 bar und in der Druckzone Hüls bei 4,5 bar. In den Spitzenstunden wird an der Abzweigstelle der Wasserhausanschlüsse (rechnerisch) mindestens ein Versorgungsdruck von 2,7 bar eingehalten. In Bezug auf das DVGW-Arbeitsblatt W 400-1 ist dieser Druck im Normalfall für die Versorgung von Gebäuden mit Erd- und zwei Obergeschossen ausreichend. Damit lässt sich in Krefeld die überwiegende ortsübliche Bebauung hinsichtlich ihrer Geschosszahl versorgen. Abgesehen von betrieblich genutzten mobilen Druck- oder Durchflussmessungen werden aktuell ortsgebunden die Drücke der Netzeinspeisungen (Wasserwerksausgänge und Behälterausgang) in die Druckzonen gemessen, wie auch die Einspeisemengen. Des Weiteren sind zur hydraulischen Sondierung des Stadtteils Krefeld-Traar zwei Online-Durchflussmessungen installiert. Diese Durchflussmessungen bilden eine Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 7 Wasserverteilung 50 Pilotierung, in deren Folge zur Netzüberwachung sukzessive weitere Durchflussmessungen in der Krefelder Wasserverteilung installiert werden sollen. Das von der NGN betriebene Trinkwasserverteilungsnetz hat eine Gesamtlänge von 1.289,4 km (inkl. Anschlussleitungen, Stand 31.12.2016). Die Erdüberdeckung des Verteilnetzes beträgt in der Regel zwischen 1,3 m und 0,9 m. Leitungen mit Transportfunktion sind überwiegend mit mehr als 1,3 m Überdeckung verlegt. Gesamtlänge    Netzleitungen mit Transportfunktion: 73,6 km Netzleitungen mit Verteilfunktion: 762,2 km Hausanschlussleitungen: 453,6 km Armaturen    Unterflurhydranten im Transport-/Verteilnetz: Schieber/Klappen o.ä. im Transport-/Verteilnetz: Schieber/Ventile Hausanschlussleitungen: 6.987 Stück 9.558 Stück 36.690 Stück Der Austausch (Erneuerung) der Versorgungsleitungen erfolgt auf Basis von Schadensraten und in Kombination mit anderen Versorgungssparten in gemeinsamen Baumaßnahmen zur Erzielung von kostentechnischen Synergieeffekten. Bezogen auf die vergangenen zehn Jahre betrug die Länge der ausgetauschten Leitungen im Durchschnitt 10,0 km bzw. 1,2 % des Transport- und Verteilnetzes. Veränderungen im Bestand der Wasserverteilung (Leitungstrasse, Dimension, Werkstoff und Alter) werden zeitnah im zentralen Geografischen Informationssystem (GIS) erfasst und elektronisch den Mitarbeitern und Kunden zur Verfügung gestellt. Detaillierte Unterlagen zur Bauausführung werden in Bauakten zusammengefasst und nach Abschluss der Maßnahme langfristig archiviert. Die innerhalb der letzten 3 Jahre abgegebene Stundenspitze der Trinkwassernetzeinspeisung (ohne Brandfall) betrug rd. 2.900 m³/h. Rechnerisch nachgewiesen lag der geringste Versorgungsdruck (99,9 % der berechneten Knoten) zu diesem Zeitpunkt bei 3,0 bar. Auf Basis des jährlichen Vergleichs der Netzeinspeisungen in den vergangenen 20 Jahren, hinsichtlich des prognostizierten Demografiewandels in Krefeld und der prognostizierten Entwicklung von Gewerbe und Industrie, wird langfristig nicht mit einer Überschreitung der voran genannten Spitzenmenge gerechnet. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 7 Wasserverteilung 51 Die hydraulische Bemessung der Leitungen (Transport und Verteilung) erfolgt nach dem zu erwartenden Trinkwasserverbrauch. In Bezug auf das DVGW-Arbeitsblatt W405 ist es „... nicht immer möglich, den vollen Löschwasserbedarf aus Trinkwasserversorgungsanlagen zu decken. Dies ist vor allem dann nicht der Fall, wenn der Löschwasserbedarf den Trinkwasserbedarf erheblich übersteigt, weil eine Bemessung von Trinkwasserversorgungsanlagen für den vollen Löschwasserbedarf in vielen Fällen zu einer erheblichen Überdimensionierung führt. Dadurch besteht die Gefahr des Stagnierens des Trinkwassers bzw. von unzulässigen Verkeimungen [siehe DVGW W 400-3 (A)].“ (Quelle: DVGW-Arbeitsblatt W 405, Bereitstellung von Löschwasser durch die öffentliche Trinkwasser-versorgung, Februar 2008). Innerstädtisch und im Großteil des vermaschten Netzes kann der benötigte Grundschutz [siehe DVGW W 405] über die Leitungen und Unterflurhydranten aus dem Trinkwassernetz in der Regel zur Verfügung gestellt werden. In einigen Randbereichen ist die vollständige Deckung des Grundschutzes aus dem Trinkwassernetz aufgrund geringer Dimensionen oder einer nicht vorhandenen leitungsgebundenen Versorgung nicht möglich. Eine separate Vereinbarung zur weiteren Konkretisierung der Bereitstellung der Leitungsgebundenen Löschwasserversorgung wird angestrebt. 7.3 Technische Ausstattung, Materialien, Durchschnittsalter, Dichtigkeit, Schadensfälle, Substanzerhalt Durchschnittsalter des Versorgungsnetzes 38,39 Jahre (Datenbasis: 31.12.2016) Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld (exklusive Anschlussleitungen) : 7 Wasserverteilung 52 Tabelle 23: Länge des Versorgungsnetzes ohne Anschlussleitungen (Datenbasis: 31.12.2016) Zusammensetzung der Versorgungsleitungen nach Werkstoffen (AZ) Asbestzement 1.221 (GG) Grauguss 288.950 (GGG) duktiles Gusseisen 18 (GGG) duktiles Gusseisen 1. Generation 110.595 (GGG) duktiles Gusseisen 2. Generation 118.371 (GGG) duktiles Gusseisen 3. Generation 16.413 (PE100) Polyethylen 100 173.502 (PEHD) Polyethylen hohe Dichte 72.655 (PVC) Polyvinylchlorid 24.853 (St) Stahl 13.829 (V4A) Edelstahl 1 unbekannt 15.361 Gesamtergebnis 835.770 Tabelle 24: Länge der Anschlussleitungen (Datenbasis: 31.12.2016) Zusammensetzung der Anschlussleitungen nach Werkstoffen (GG) Grauguss 2.594 (GGG) duktiles Gusseisen 69 (GGG) duktiles Gusseisen 1. Generation 2.676 (GGG) duktiles Gusseisen 2. Generation 3.523 (GGG) duktiles Gusseisen 3. Generation 221 (PE100) Polyethylen 100 120.884 (PEHD) Polyethylen hohe Dichte 290.442 (PVC) Polyvinylchlorid 1.617 (St) Stahl 1.830 unbekannt 29.711 Gesamtergebnis 453.568 Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 7 Wasserverteilung 53 Tabelle 25: Übersicht sonstige Elemente des Versorgungsnetzes Versorgungs- Anschluss Rohwasser- Gesamtleitung leitung leitung ergebnis Unterflurhydrant 6.987 84 7.071 Absperrklappe 163 41 204 Schieber 6.991 790 217 7.998 Gesamtergebnis 7.154 790 258 8.202 Bild 18: Plan des Wasserverteilnetzes 7.4 Wasserbehälter, Druckerhöhungs-/Druckminderungsanlagen Die Trinkwasserbehälter in den Wasserwerken bestehen aus unbehandeltem Ortbeton. Ihnen läuft das Wasser aus den Aufbereitungsanlagen im freien Gefälle zu. Die Entnahme erfolgt (im Wasserwerk Gladbacher Straße über eine zwischengeschaltete Pumpenvorlage) über die Netzpumpwerke, welche das Trinkwasser mit dem gewünschten Druck ins Trinkwassernetz einspeisen. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 7 Wasserverteilung 54 Tabelle 26: Übersicht Trinkwasserbehälter Trinkwasserbehälter Nutzvolumen Einheit Wasserwerk Gladbacher Str. 6.000 m³ Wasserwerk In der Elt 6.000 m³ Druckerhöhungsanlage Hüls 900 m³ Gesamt 12.900 m³ Die Behälteranlage in Krefeld-Hüls besteht aus zwei Edelstahl-Rundkammern als Gegenbehälter zum Krefelder Gesamtnetz. Die nachfolgende Systemskizze zeigt die Anordnung und Funktionsweise dieser Anlage. Bild 19: Systemschema Trinkwasserbehälteranlage Krefeld-Hüls Um einige Kunden auf dem Hülser Berg in Krefeld-Hüls mit ausreichend Netzdruck zu versorgen, schafft eine kompakte Druckerhöhungsanlage dort die zusätzliche separate, kleine Druckzone. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 8 Gefährdungsanalyse 55 8 Gefährdungsanalyse 8.1 Identifizierung möglicher Gefährdungen Der Trinkwassersektor ist ein wichtiger Bereich der öffentlichen Daseinsvorsorge. Um die Versorgungssicherheit uneingeschränkt garantieren zu können, ist ein bestmöglicher Schutz der Anlagen in physischer und prozesstechnischer Sicht zu gewährleisten. Der Einsatz von Technologien für Rohwassergewinnung, -transport und -aufbereitung zu Trinkwasser unterliegt einer Vielzahl von mehr oder weniger offensichtlichen Risiken, die potentiell zu einer qualitativen und / oder quantitativen Einschränkung der öffentlichen Trinkwasserversorgung führen können. Gemäß dem „All-Gefahren-Ansatz“ lässt sich das Gesamtspektrum der außergewöhnlichen Gefahrenlagen wie folgt abbilden: 1. Gefahren und Anforderungen aufgrund von Naturereignissen 2. Gefahren und Anforderungen aufgrund von technischem oder menschlichem Versagen 3. Gefahren und Anforderungen aufgrund von Terrorismus, Kriminalität und Krieg (BMI, 2009) Diese möglichen Risiken sind innerhalb einer Risikoermittlung zu erfassen und innerhalb einer Risikoanalyse ist zu bewerten, ob das Risikoausmaß so hoch eingestuft wird, dass es notwendig ist, dass Maßnahmen zur Minderung von Schadensausmaß oder Maßnahmen zur Absenkung der Eintrittswahrscheinlichkeiten eingeleitet werden müssen. 8.1.1 Grundwasser Der Boden stellt grundsätzlich einen guten Schutz für die Ressource „Grundwasser“ dar. Das Wasser wird allerdings in seinem natürlichen Kreislauf durch diverse Faktoren beeinflusst. In den vorhandenen festgesetzten Wasserschutzzonen (Horkesgath/Bückerfeld, Uerdingen/Bruchweg, Hüls) und in den potentiellen Einzugsgebieten (In der Elt, Forstwald) befinden sich zahlreiche Altlasten und Altlastenverdachts-Flächen (Altstandorte und Altablagerungen). Durch ein umfassendes Grundwassermonitoring sollen potentielle negative Auswirkungen in quantitativer und qualitativer Hinsicht möglichst frühzeitig erkannt werden, um Gegenmaßnahmen zur Sicherstellung einer regelkonformen Trinkwasserqualität und –menge rechtzeitig einleiten zu können. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 8 Gefährdungsanalyse 56 Bei der Erkundung von Altlasten in den oben aufgeführten Bereichen wird grundsätzlich entsprechend der Vorgaben des Bundesbodenschutz-Gesetzes der Wirkungspfad Boden-Grundwasser untersucht und beurteilt. Die nachfolgende Tabelle differenziert die je nach Wassergewinnungsanlage charakteristischen Gefahrenpotentiale. Tabelle 27: Gefährdungspotential der Trinkwassergewinnungsanlagen Wassergewinnungsanlage Geologie, Gefahrenpotenziale im Einzugsgebiet Horkesgath/Bückerfeld Es liegen den Grundwasserleiter schützende Interglazialschicht vor, die Brunnen fördern aus dem unteren quartären Teilgrundwasserleiter intensive Landwirtschaft und Gartenbau, Gewerbe- und Industriegebiete Hüls Es liegen den Grundwasserleiter schützende Interglazialschicht vor, die Brunnen fördern aus dem unteren quartären Teilgrundwasserleiter, intensive Landwirtschaft und Gartenbau, Gewerbe- und Industriegebiete Forstwald Die Brunnen fördern im quartären Grundwasserleiter, hier liegen keine Grundwasser schützenden Interglazialschichten vor, intensive Landwirtschaft und Gartenbau, einige Brunnen weisen PBSMBefunde auf, Gewerbe- und Industriegebiete Uerdingen/Bruchweg Die Brunnen fördern im quartären Grundwasserleiter, hier liegen keine Grundwasser schützenden Interglazialschichten vor, Gewerbe- und Industriegebiete In der Elt Die Brunnen fördern im quartären und tertiären Grundwasserleiter, hier liegen keine Grundwasser schützenden Interglazialschichten vor, intensive Landwirtschaft und Gartenbau, Gewerbe- und Industriegebiete Werthhof Die Brunnen fördern im tertiären Grundwasserleiter, intensive Landwirtschaft und Gartenbau, Gewerbe und Industriegebiete Rheinfähre Die Brunnen fördern im quartären Grundwasserleiter, hier liegen keine Grundwasser schützenden Interglazialschichten vor, intensive Landwirtschaft und Gartenbau, die Brunnen weisen hohe Nitratwerte auf 8.1.2 Wasserproduktion Auch für die Anlagen der Wasserproduktion wurden im Rahmen eines Technischen Risikomanagements Gefährdungen der Versorgungssicherheit identifiziert, mögliche Auswirkungen beschrieben, sowie deren Eintrittswahrscheinlichkeit bewertet. Die Erkenntnisse werden regelmäßig im Rahmen der Optimierung von Anlagen und Prozessen implementiert. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 8 Gefährdungsanalyse 57 8.1.3 Verteilung Im Rahmen eines Risikomanagements wurden folgende gefährdende Ereignisse oder Auslöser identifiziert, die zum konkreten Eintreten einer Gefährdung in der Trinkwasserverteilung führen könnten. Unterschieden wurde dabei nach den folgenden Betriebsmitteln:    Leitungen mit Transportcharakter, inkl. Armaturen und Hydranten Leitungen zur Verteilung, inkl. Armaturen und Hydranten Hausanschlussleitungen, inkl. Armaturen Die identifizierten möglichen Gefährdungen wurden hinsichtlich ihrer Eintrittswahrscheinlichkeit und ihres prognostizierten Schadensausmaßes bewertet und in Abhängigkeit der Bewertung mit einem Handlungsbedarf versehen. Tabelle 28: Bewertungstabelle Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 8 Gefährdungsanalyse Tabelle 29: Transportnetz Tabelle 30: Verteilnetz Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 58 8 Gefährdungsanalyse 59 Tabelle 31: Hausanschlüsse *) Notfallschutzmanagement Die Möglichkeit eines Eintritts von Notfällen, z. B. aufgrund technischen Versagens, menschlichen Fehlverhaltens oder aufgrund von Bedrohungen durch äußere Einflüsse, kann nicht gänzlich ausgeschlossen werden. Die SWK und ihre Tochtergesellschaften verfügen über ein System, um für Notfallsituationen organisatorische und sachliche Maßnahmen festzulegen, die die Auswirkungen möglichst begrenzen und einen geordneten Ablauf bei der Bewältigung dieser Situationen gewährleisten. Es enthält alle Regelungen, die in einem Notfall - unabhängig von den in der Normalorganisation zur Störungsbearbeitung geltenden Vorgaben - zum Schutz der eigenen Mitarbeiter, Dritter, der Anlagen und der Umwelt zu beachten sind. Somit wird eine Notfallschutzorganisation gewährleistet, die ein wirksames und effektives Handeln in Notfallsituationen ermöglicht. Die Regelungen des betreffenden Handbuches legen ebenfalls die Schnittstellen zu externen Hilfsdiensten/-organisationen fest. **) Maßnahmenplan Der Maßnahmenplan gilt bei allen Ereignissen, durch welche eine nachteilige Veränderung der Trinkwasserqualität mit möglicher gesundheitsbeeinträchtigender Auswirkung für die Bevölkerung hervorgerufen wird. Der Maßnahmenplan wurde gemäß § 16 (6) der Trinkwasserverordnung erstellt und regelmäßig aktualisiert. Er soll bei festgestellten Abweichungen der Trinkwasserbeschaffenheit oder der Versorgung eine möglichst schnelle und effektive Reaktion des Wasserversorgungsunternehmens (WVU) sicherstellen. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 8 Gefährdungsanalyse 60 8.2 Entwicklungsprognose Gefährdungen Die Beschreibung und Bewertung möglicher Gefährdungen auf Wasserverteilung, Gewinnung und Aufbereitung ist in Bestandteil der in Kapitel 8.1 aufgeführten Betrachtungen. Ergänzend dazu werden Gefährdungen der Versorgungssicherheit identifiziert und regelmäßig bezüglich ihrer möglichen Auswirkungen bewertet. Die entsprechenden Eintrittswahrscheinlichkeiten variieren durch vielfältige innere wie äußere Einflüsse. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld 9 Schlussfolgerungen und erforderliche Maßnahmen zur langfristigen Sicherstellung der öffentlichen Wasserversorgung 61 9 Schlussfolgerungen und erforderliche Maßnahmen zur langfristigen Sicherstellung der öffentlichen Wasserversorgung Das vorliegende Dokument beschreibt den hohen Standard der Trinkwasserversorgung der Stadt Krefeld durch die NGN. Charakteristisch ist dabei der andauernde Prozess der Anpassung der organisatorischen und technischen Maßnahmen und Ausstattung an die sich ständig ändernden äußeren Einflüsse. Zur langfristigen Sicherstellung der öffentlichen Wasserversorgung werden durch die NGN laufend weitere Optimierungsmaßnahmen geplant und durchgeführt, um die Robustheit des Versorgungssystems noch weiter zu steigern. Dazu gehören auch die Fortführung der intensiven Arbeiten im vorbeugenden kooperativen Gewässerschutz in den landwirtschaftlichen/ wasserwirtschaftlichen Kooperationen sowie die im Rahmen von Forschungsvorhaben erarbeiteten zukunftsorientierten Technologien und die Implementierung dieser in den Routinebetrieb (z B. Non-Target-Analytik). Die Fortsetzung bereits begonnener Maßnahmen, wie die im Kapitel 2.6.2 beschriebene Möglichkeit der Überspeisung von Brunnenwasser in das Trinkwassernetz, soll beispielsweise auch auf andere Gewinnungsanlagen ausgeweitet werden. Dazu sind erste konzeptionelle Schritte bereits eingeleitet. Weitergehende Maßnahmen zur Reduzierung von Eintrittswahrscheinlichkeit und/oder Schadensausmaß potentieller Risiken müssen dabei auch wirtschaftlichen Kriterien genügen. So werden auch zukünftig die geplanten Maßnahmen einer gründlichen Kosten/Nutzen-Analyse unterzogen, um zielgerichtet die effektivsten Schritte zu einer auch weiterhin jederzeit gesicherten Trinkwasserversorgung der Krefelder Bürger zu gewährleisten. Wasserversorgungskonzept der Stadt Krefeld