Errichtung eines Hochwasserpunkwerks am Rüb zum 4 zum Schutz vor Vernässung und Erosion
Beschreibung des Vorhabens
Der geplante Standort für das Hochwasserpumpwerk befindet sich westlich des Stadtzentrums von Weißenfels zwischen der Saale und der Großen Deichstraße in einer Grünanlage. Das Hochwasserpumpwerk sowie das Regenüberlaufbecken (RÜB) 4 wird direkt an der Saale angeordnet. Im Rahmen der vorausgegangenen Planung des RÜB 4 wurde bereits der Standort für das Hochwasserpumpwerk sowie Zu- und Ablauf vorgesehen. Somit wird das Hochwasserpumpwerk, wie bereits geplant, in das Anlagensystem des RÜB 4 integriert (siehe Abb01).
Das Hochwasserpumpwerk wird östlich des Regenüberlaufbeckens angeordnet. Der Zulauf zum Hochwasserpumpwerk erfolgt über den Anschlussschacht HW-PW, der Ablauf wird in das Auslaufbauwerk eingebunden.
Die Aufgabe des Hochwasserpumpwerkes besteht darin, bei gleichzeitigem Auftreten eines Hochwassers in der Saale und einem eintretenden Niederschlagsereignis im Stadtgebiet von Weißenfels das am RÜB 4 anfallende Niederschlagswasser aus dem Kanalnetz über ein Pumpwerk schadlos in die bordvolle Saale zu heben. Nur dadurch kann eine Überflutung des Stadtgebietes Weißenfels infolge von Niederschlägen während Hochwasserereignissen verhindert werden. Erfolgt dies nicht, läuft im Niederschlagsfall der vorhandene Stauraum im Kanalsystem schrittweise voll. Die Ausläufe zur Saale sind hochwasserbedingt geschlossen. Wenn dieser Stauraum erschöpft ist, tritt das anfallende Wasser im Oberflächenbereich aus den offenen Anlagen des Mischwassernetzes wie Straßeneinläufe aus. Damit werden vorgelagerte technische Hochwasserschutzanlagen unwirksam.
Das Hochwasserpumpwerk soll gemeinsam mit dem RÜB 4 realisiert werden. Die geplante Bauzeit des Gesamtvorhabens ist vom März 2020 bis November 2021.
Durch die gemeinsame Errichtung des Hochwasserpumpwerkes zusammen mit dem RÜB 4 gibt es eine Vielzahl von Synergieeffekten, welche die Baukosten positiv beeinflussen.
Die Herstellungskosten für das geplante Hochwasserpumpwerk am RÜB 4 betragen gemäß dem durch die Stadt Weißenfels zu beauftragenden Angebot (s. auch Zusammenstellung der Kostenteilung des Angebotes der Bietergemeinschaft NBU/BIB/Bauer Spezialtiefbau, Seite 6) 1.446.035,56 T € brutto zzgl. Baunebenkosten ca. 6 T€.
Die Technische Universität Dresden entwickelte in Zusammenarbeit mit der Firma wks Technik GmbH Dresden ein teilmobiles Hochwasserschutzsystem nach dem Druckluftheberprinzip (auch „Mammutpumpe“ genannt) für das Heben von Abwasser. Die Entwicklung des geplanten Hochwasserschutzsystems wurde durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.
Es wurde hinsichtlich Förderleistung, Wirtschaftlichkeit, technische Machbarkeit aufgrund des anstehenden Baugrundes (Felshorizont) geprüft, ob die „Mammutpumpe“ am Standort des RÜB 4 eingesetzt werden kann. Das Prinzip der „Mammutpumpe“ ist ein sehr gut funktionierendes, betriebssicheres sowie baulich einfach konstruiertes Verfahren. Die Prüfung ergab, dass die Kriterien für den Einsatz von Mammutpumpen am Standort des RÜB 4 erfüllt werden.
Die Mammutpumpe ist eine spezielle Pumpe zur Förderung von Flüssigkeiten sowie Flüssigkeit-Feststoff-Gemischen. Die Funktion von Drucklufthebern (Mammutpumpe) beruht auf der Auftriebswirkung eines Flüssigkeits-Gasgemisches (Zweiphasenströmung). Sie sind daher nur in Pumpenanlagen mit ausreichenden geodätischen Höhenunterschieden anwendbar. Dabei wird über ein Luftgestänge Pressluft in das Innere eines Förderrohrs unterhalb des Wasserspiegels eingeleitet. Das dabei im Förderrohr entstehende Wasser-Luft-Gemisch ist spezifisch leichter als die umgebende Wassersäule, so dass eine Aufwärtsbewegung bzw. ein Förderstrom entsteht.
Für den Betrieb der Mammutpumpen ist Druckluft erforderlich, welche durch mobile Kompressoren erzeugt werden. Da zwei Steigleitungen vorgesehen sind, werden zwei Kompressoren eingesetzt. Die Kompressoren müssen über eine Leistung von jeweils 75 kW verfügen.
3D-Ansicht Hochwasserpumpwerk als „Mammutpumpe“ zur räumlichen Ansicht und Vorstellung des Hochwasserpumpwerk (siehe Abb02):
Es ist vorgesehen, die Kompressoren auf dem Gelände der Kläranlage Weißenfels zu stationieren. Dort können sie gewartet und geschützt aufgestellt werden. Im Hochwasserfall werden die Kompressoren zum Hochwasserpumpwerk transportiert. An die Kompressoren werden anschließend flexible Schläuche montiert, oberirdisch verlegt und mit der Luftleitung am Pumpenschacht verbunden.
Nach Abschluss der Bauarbeiten erfolgt die Neugestaltung der Grünanlage (siehe Abb03 und Abb04). Das Hochwasserpumpwerk ist in das Gestaltungskonzept der Grünanlage integriert. Es ist vorgesehen, das Hochwasserpumpwerk, dessen Bauwerksoberkante 1,85 m über der Geländeoberkante liegt, wie auch den Zulaufschacht HW-PW sowie das Auslaufbauwerk, einzuhausen und zu begrünen.
