Hydraulische Modellierung von Rohrnetzanlagen

Wasserleitungsnetze wurden über Jahre hin erweitert und ausgebaut. Solange ausreichende Druckverhältnisse erzielt werden können, und die Erweiterungen im Rahmen wirtschaftlicher Betrachtungen umsetzbar sind, werden diese Vorhaben ohne größere Untersuchungen umgesetzt. Die dadurch oftmals entstandenen Wasserverteilungsnetze weisen komplexe Zusammenhänge und augenscheinlich nicht erkennbare Fließwege auf. Problematisch wird dies oftmals, wenn Baulandaufschließungen in den Randbereichen auch auf die Grenzen der Wasserversorgungsanlage stoßen, und die erforderlichen Druckniveaus nicht mehr erreichbar sind.
Auf Basis eines 3D-Geländemodelles erfolgt die Modellierung des Wasserleitungsnetzes unter Berücksichtigung vorhandener Druckzonen und Großverbrauchern. Nach entsprechender Kalibrierung des Netzes kann anhand von Rechenläufen schnell erkannt werden, welche Bereiche bei welchen Betriebszuständen unterversorgt sind bzw. keine "einfache" Strangerweiterung mehr zulassen.
Durch diese hydraulische Netzmodellierung können Modellzustände simuliert werden, und wirtschaftlich belegte Baumaßnahmen daraus erarbeitet werden. Es ist darauf aufbauend möglich, die "richtige" und effektivste Maßnahme umzusetzen. Auf "Knopfdruck" können die in diesem Gebiet vorhandenen Hydranten auf ihre Entnahmeleistung hin untersucht werden, und gleichzeitig Auskunft über den Netzzustand gegeben werden.

Zukünftige Großverbraucher bzw. angesiedelte Betriebe können im Hinblick auf gewerberechtlich vorgeschriebene Löschwasserbereitstellungen untersucht werden - siehe folgende Graphik:

Die über das Geländemodell generierten Druckzonen zeigen die Auswirkungen der entsprechend untersuchten Szenarien (z.B. rote Bereiche als unterversorgte Gebiete aufgrund zu großer Entnahmen).

Sofern das Grundnetz implementiert ist, sind Szenarien ohne große Aufwendungen möglich. Eine Simulation über eine vorliegende oder selbst generierte Tagesganglinie zeigt ebenso Schwachstellen im Speichermanagement oder vereinzelten Pumpstationen bzw. Wasserspendern auf.

Ausgewählte Referenzen in diesem Bereich