WASSERVERLUSTE – WIE SIND SIE WIRKLICH ZU BEWERTEN?

15 11

2016

Eva Lucia Kröger, Gelsenwasser AG

Inhalt Wasserverluste - Wie sind sie wirklich zu bewerten?

Einordnung Wirkzusammenhänge KoWave-Modell Betrachtung Handlungsoptionen Fazit

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Wasser im Gespräch – 2.Technischer Erfahrungsaustausch Wasserversorgung

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Einordnung DVGW-Regelwerk

„Hohe Versorgungsqualität und guter Netzzustand sind gegeben, wenn:

• Wasserverluste, • Netzschadensraten und • Risiko durch und auf Wasserverteilungsanlagen

auf niedrigem Niveau liegen.“

Auszug aus dem Vorwort zum DVGW-Merkblatt W 403

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Einordnung Kennzahlen

Prozentuale Wasserverluste %:

- wenn überhaupt, nur als erster sehr grober Orientierungswert

Spez. realer Wasserverlust qVR:

- technische Kennzahl gemäß W 392

Infrastructure Leakage Index ILI:

- technische Kennzahl gemäß W 392 - kommt international zur Anwendung

Sustainable economic level of leakage SELL:

Nachhaltigkeitskennzahl:

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- (technisch)-wirtschaftliche Kennzahl - wirtschaftlicher Blickwinkel maßgebend - Bewertungskennzahl in EU-SELL-Studie

- technische, netzbezogene Kennzahl - berücksichtigt Qualitätsstandard des DVGW

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Nachhaltigkeit Nachhaltigkeitskennzahl nach Schlicht und Heyen

Nachhaltigkeit VZ[\]^_`abZc Schadensindex



%

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Ziel: Nachhaltigkeit 1 Nachhaltigkeit 1



bei geringen Wasserverlusten und niedrigen Schadensraten

bei hohen Wasserverlusten und hohen Schadensraten ► nachhaltige Rehabilitation nur wenn im Trend die Versorgungsqualität

Verlustindex und Schadensindex mittelfristig bis auf den Zielwert ≥1 ansteigt. Nachhaltigkeit > 1

keine höhere Nachhaltigkeit bei gleichzeitig guter Versorgungsqualität wird unnötig Substanz aufgebaut

Nachhaltigkeit < 1

Reha-Rate nicht ausreichend bzw. Wasserverluste und Rohrschadensraten nicht gut genug

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KoWave-Modell Grundlagen und Konzept

Ergebnis - Prognose von Wasserverlusten und Gesamtkosten in Abhängigkeit von gewählten Maßnahmenszenarien zur Wasserverlustreduzierung Modellierung - Abschätzung / Abgleich von netzspezifischen Leckagemengen für sichtbare, detektierbare und Hintergrundverluste - Berechnung von Laufzeiten für sichtbare und detektierbare Schäden unter Berücksichtigung von Schadensaufteilung sowie Ortungszyklen - Kostenkalkulation Unternehmensspezifische Kenndaten - Netz (Druck, Anteil Reha mit maßgeblicher Wirkung auf WV, Anzahl / Art / Entdeckung von Schäden, etc. - Kosten (Wasserverluste, Maßnahmen) Grundlegende Konzepte / Verständnismodelle nach Allen Lambert - BABE - Burst and Background Estimates - FAVAD - Fixed and Variable Area Discharges

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Wasserverluste Technische Einflussfaktoren

Wasserverluste Wasserverluste

Anzahl Undichtigkeiten

Spezifische Leckagemenge

Netzlänge

Druck

Netzzustand

Loch-/Rissgröße

Laufzeit Überwachungsintensität Ortungsintensität

Anzahl / Art Verbindungen

Bodenart Bodenart Oberflächen

beeinflussbar durch Wasserversorger 15.11.2016

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Wasserverluste Charakterisierung potentieller Undichtigkeiten

Nicht detektierbare Leckagen nicht sichtbar/ nicht detektierbar geringe Leckagerate lange Laufzeit 15.11.2016 14.06.2016

Versteckte, detektierbare Leckagen

Sichtbare, gemeldete Leckagen

nicht sichtbar

sichtbarer Wasseraustritt

akustisch detektierbar

große Leckagerate

Inspektionsturnusabhängige Laufzeit

kurze – mittlere Laufzeit

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Wasserverluste Kostenfaktoren

Wasserverlust-Kosten • • • •

Wasserproduktion Wassertransport, -speicherung, -verteilung Reparatur Schadensfolge

Kosten der Maßnahmen zur Wasserverlust-Reduzierung • • • •

Überwachung Ortung Druckmanagement Netzrehabilitation

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KoWave-Modell Ein- und Ausgabegrößen

Netzlänge

Anteil elastischer Leitungen Maßnahmekosten

Betriebsdruck

Schadensanzahl Schadensarten

Reha-Anteil WV-kritischer Leitungen

Schadensfolgekosten

Schadensprognose

Reparaturkosten

Reparaturzeit

Leckageraten

Reharaten

Prognose für 20 a in Abhängigkeit vom gewählten Maßnahmenszenario Anzahl und Laufzeit Leckagen Wasserverluste

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Jährliche und kumulierte Einzel- und Gesamtkosten sowie Barwerte

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KoWave-Modell Schadens- und Laufzeitmodellierung

Unterscheidung von spontanen und sich entwickelnden Schäden auf Basis der Schadensarten (Loch, Bruch, etc.) Annahme einer zeitlich und örtlich gleichmäßigen Verteilung der Undichtigkeiten Maßgebliche Modellierungsgröße - Entwicklungszeit – Zeit, welche eine Leckage benötigt, um sich von der Grenze des detektierbaren Bereichs zu einer sichtbaren Leckage zu entwickeln – Berechnung aus Verhältnis von sich entwickelnden sichtbaren Leckagen und sich entwickelnden detektierten Leckagen Berechnung der Laufzeiten der unterschiedlichen Leckagetypen für Versorgungs- und Hausanschlussleitungen 15.11.2016

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Betrachtung Handlungsoptionen Beispiel - Vergleich von unterschiedlichen Strategien zur Wasserverlustreduzierung

Wasserrohrnetz mit

- hohen GG- und St-Anteilen - hohen Wasserverluste - niedriger mittlerer Schadensrate

Strategie 1

Strategie 2

Strategie 3

Kombination von Rehabilitations- und Ortungsmaßnahmen

Gleichbleibende Rehabilitation verstärkte Leckortung

Reduzierung Rehabil. nach Jahren mit Prio gleiche Leckortung

• Erneuerung von 2 %/a VL

• Erneuerung von 2 %/a VL

• Erneuerung von 2 dann 1 %/a VL

• Erneuerung von 2 %/a HAL

• Erneuerung von 2 %/a HAL

• Erneuerung von 2 dann 1 %/a HAL

• 5-jähriger Ortungsturnus

• 1-jähriger Ortungsturnus

• 5-jähriger Ortungsturnus

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Wasserverlust-Modellierung Strategie Standard (Status quo) – 2% Rehaquote, 5-jähriger Leckortungsturnus

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Wasserverlust-Modellierung Strategie 2 – 2% Rehaquote, 1-jähriger Leckortungsturnus

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Wasserverlust-Modellierung Strategie 3 – 2 % Rehaquote mit Prio nach 10 Jahren 1%, 5-jähriger Leckortungsturnus

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Entwicklung Wasserverluste Wasserverluste differenziert nach Wasserverlustarten

Strategie 2 – 2% Reha, 1-jährige Leckortung

Strategie 2

[m³/a] 350.000 300.000

250.000

250.000

200.000

200.000

150.000

150.000

100.000

100.000

50.000

50.000

0

0

2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033

300.000

Hintergrund

detektierbar Jahr

sichtbare Verluste

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Strategie 3

sichtbar

2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033

[m³/a] 350.000

Strategie 3 – 2 % Reha mit Priorisierung nach 10 Jahren 1%, 5-jährige Leckortung

Jahr

detektierbare Verluste

Hintergrundverluste

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Kostenbetrachtung Jahresgesamtkosten differenziert nach Kostenarten (mit Inflation)

Strategie 2 – 2% Reha, 1-jährige Leckortung Jahresgesamtkosten [€/a]

1.600.000 1.400.000 1.200.000 1.000.000 800.000 600.000 400.000 200.000 0 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033

Jahr

Strategie 3 – 2 % Reha mit Prio. nach 10 Jahren 1%, 5-jährige Leckortung Jahresgesamtkosten [€/a]

1.400.000 1.200.000

Wasserverlustund Schadensfolgekosten Maßnahmenkosten

1.000.000 800.000 600.000 400.000 200.000 0 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033

Jahr 15.11.2016

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Kostenbetrachtung Kapitalwertrechnung

Strategie 2 – 2% Reha, 1-jährige Leckortung

Strategie 3 – 2 % Reha mit Priorisierung nach 10 Jahren 1%, 5-jährige Leckortung

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Fazit Wasserverluste - Wie sind sie wirklich zu bewerten?

Transparente, realitätsnahe Modellierung der funktionalen und wirtschaftlichen Zusammenhänge durch das KoWave-Modell Verlässliche, nachvollziehbare technisch-wirtschaftliche Bewertung von unterschiedlichen Handlungsoptionen zur Reduzierung oder Begrenzung von Wasserverlusten Sinnvolle Ergänzung der Netz-Rehabilitationsstrategien Weiterer Schritt zur Bewertung der mittelfristigen Entwicklung von Versorgungsqualität und Anlagensubstanz Deutliche Versachlichung der Diskussion rund um Wasserverluste

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Ihre Ansprechpartnerin …wenn Sie Fragen haben oder Unterstützung brauchen!

Eva Lucia Kröger Leiterin Bereich Verteilung Wasser GELSENWASSER AG Willy-Brandt-Alle 26 45891 Gelsenkirchen Telefon: 0209 708-390 E-Mail: [email protected]

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