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text: \n \n \n\n \n\nG E M E I N D E R A T  \nBericht und Antrag \n \nNr. 1508  \nvom 22. August 2013  \nan Einwohnerrat von Horw \nbetreffend Planungsbericht und Projektierungskredit Seewasserwerk 2. Etappe: Um- und Ausbau \n\nder Trinkwasseraufbereitungsanlage Grämlis \n \n\n \n\nSehr geehrte Frau Einwohnerratspräsidentin \nSehr geehrte Damen und Herren Einwohnerräte \n\n1 Ausgangslage \nDas Seewasserwerk versorgt die Gemeinde Horw mit Trinkwasser. Dazu wird Seewasser aus \ndem Vierwaldstättersee vom Seewasserpumpwerk Krämerstein in die Trinkwasseraufberei-\ntungsanlage (TWA) Grämlis hochgepumpt und dort zu Trinkwasser aufbereitet.  \n \nDie TWA Grämlis wurde Anfang 1960 gebaut. 2007 wurde sie minimal saniert. Gleichzeitig \nwurden die Seeleitung (Durchmesser 600 mm), das unterirdische Seewasserpumpwerk Krä-\nmerstein und die Förderleitung (Durchmesser 500 mm) neu gebaut. \n\n \n\n\n\n22. August 2013  \nPlanungsbericht und Projektierungskredit Seewasserwerk 2. Etappe: Um- und Ausbau der Trinkwasseraufbereitungsanlage Grämlis \n \n\nSeite 2/11 \n\n2 Ziele \nDas in der TWA Grämlis aufbereitete Trinkwasser hält die gesetzlichen Anforderungen bezüg-\nlich Trinkwasserqualität ein. Es zeichnen sich jedoch folgende Probleme ab: \n\n− Die 2007 nur notdürftig sanierte TWA Grämlis ist seit über 50 Jahren in Betrieb. Die ma-\nschinellen Ausrüstungen der Anlage haben die theoretische Lebensdauer erreicht bezie-\nhungsweise überschritten. Zudem entsprechen einzelne Anlageteile nicht mehr den heuti-\ngen Vorschriften und dem Stand der Technik.  \n \n\n− Die TWA Grämlis soll die Trinkwasserversorgung bis 2050 sicherstellen und allfälligen Un-\nwägbarkeiten zuvorkommen. Die Anlage soll für den künftigen Trinkwasserbedarf auf den \nheutigen Stand der Aufbereitungstechnik gebracht und die gemeindeautonome Trinkwas-\nserversorgung qualitativ und quantitativ gesichert werden. \n \n\n− Das heutige Aufbereitungsverfahren mit einem Zweischichtfilter (Aktivkohle/Quarzsand) ver-\nfügt über keine ausreichende Desinfektionsstufe, wodurch die Bevölkerung einem erhöhten \nRisiko insbesondere gegenüber Viren ausgesetzt wird. Dieser potenziell problematische \nMangel soll beseitigt werden. \n\n \n \n\n \n \n \n \n \n \n\n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n− Die weitere Entwicklung der Umwelt (u.a. Klimaveränderung, neue Materialien, Medika-\n\nmente, chemische Stoffe, etc.) und deren Einfluss auf das Trinkwasser sind nicht ab-\nschätzbar. Mikroverunreinigungen, Spurenstoffe und Algen kommen heute im Vierwald-\nstättersee zwar nur in sehr kleinen Mengen vor. Wie sich diese aber infolge der Umwelt-\nveränderungen entwickeln und welchen Einfluss sie auf das Trinkwasser und unsere Ge-\nsundheit haben, kann nicht abschliessend beurteilt werden. Mit dem Ausbau der TWA \nGrämlis sollen die Risiken einer hygienischen und stofflichen Beeinträchtigung auch künftig \nnachhaltig reduziert werden. \n\n \nUm weiterhin eine lückenlose Versorgung der Horwer Bevölkerung mit gutem Trinkwasser zu \ngarantieren und die Anlage zukunftstauglich zu machen, muss die TWA Grämlis erneuert, um- \nund ausgebaut werden. \n\nAktivkohle \nSand \n\nZweischichtfiltration \n\nDesinfektion mit Chlor  \n(sog. Netzschutz)     \n\n \n  \n\nIn diesen drei Becken befinden sich die erwähnten Zweischichtfilter. \n\n\n\n22. August 2013  \nPlanungsbericht und Projektierungskredit Seewasserwerk 2. Etappe: Um- und Ausbau der Trinkwasseraufbereitungsanlage Grämlis \n \n\nSeite 3/11 \n\n3 Erste Ausbauetappe Seewasserwerk im Jahr 2007 \nVon 2005 - 2007 wurde die erste Ausbauetappe für das Seewasserwerk Horw gebaut. Sie um-\nfasste den Neubau des unterirdischen Seewasserpumpwerks Krämerstein, der Seewasseran-\nsaugleitung, der Transportleitung zur TWA Grämlis und eine minimale Sanierung der bestehen-\nden TWA Grämlis. \n\n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n\n \n \n \n\n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n\n \n \n \n \nDie erste Ausbauetappe war nötig, weil im Sommer, bei hohem Wasserverbrauch, die alten \nTransportleitungen und Seewasserpumpen zu wenig Wasser in die TWA Grämlis herauf förder-\nten, die Anlagen über 40 Jahre in Betrieb und daher veraltet waren (insbesondere Steuerung \nund Filterarmaturen), die Flockung und Filtration verbessert und die Kapazität um rund 50 % \ngesteigert und der Düsenboden und die Filterbecken saniert werden mussten. Diese Arbeiten \nsind abgeschlossen. Sie genehmigten am 19. März 2009 die Abrechnungen. \n\nUnterirdisches Seewasserpumpwerk Krämerstein mit vertikalen Pumpen (blau) \n \n\nAnsaugkorb (sogenannter Seiher) der See- \nwasserleitung im Horwer Seebecken: 400 m \nvom Ufer entfernt und 40 m tief. \n\nBau der neuen Transportleitung vom Seewasser- \npumpwerk Krämerstein zur TWA Grämlis im  \nBereich der Kastanienbaumstrasse \n\nBlick in ein leeres Filterbecken auf die Bodendüsen, welches minimal saniert \nwurde. \n\n\n\n22. August 2013  \nPlanungsbericht und Projektierungskredit Seewasserwerk 2. Etappe: Um- und Ausbau der Trinkwasseraufbereitungsanlage Grämlis \n \n\nSeite 4/11 \n\n4 Gemeinsamer Neubau eines Seewasserwerkes Horw – Kriens \n1996 bis 2001 planten die Gemeinden Horw und Kriens ein neues gemeinsames Seewasser-\nwerk Horw-Kriens. Am 4. März 2001 wurde eine entsprechende Vorlage in Horw mit einem \ndeutlichen Mehr von 90 % Ja-Stimmen angenommen, in Kriens aber knapp verworfen. \n \nNach dieser Ablehnung musste Kriens sich in seiner Trinkwasserversorgung neu orientieren: \nSanierung eigener Quellfassungen und Erhöhung des Wasserbezugs von Luzern. Zudem si-\ncherte sich die Gemeinde Kriens bei der ersten Ausbauetappe Seewasserwerk Horw im Jahre \n2007 einen allfälligen Trinkwasserbezug von der Gemeinde Horw. Die Gemeinde Kriens hat \ndabei die Kosten von Fr. 785'000.00 für die Mehrdimensionierung (Seeleitung NW 600 mm statt \nNW 500 mm, Pumpwerk mit 4 Pumpen anstatt mit 3 Pumpen, Rohwasserleitung NW 500 mm \nstatt NW 350 mm) übernommen. In einem Gemeindevertrag haben die beiden Gemeinden hier-\nfür erforderliche Details geregelt.  \n \nWir haben als Grundlage für die Ausarbeitung der zweiten Ausbauetappe die Gemeinde Kriens \nangefragt, ob sie weiterhin an einem Wasserbezug gemäss damaligem Gemeindevertrag inte-\nressiert sei und ob sie sich an den weiteren Investitionskosten für die zweite Ausbauetappe \nbeteiligen würde. Die Gemeinde Kriens hat entschieden sich nicht weiter an den bisherigen \n(Einkauf erste Ausbauetappe Seewasserwerk) und zukünftigen Investitionen für das Seewas-\nserwerk Horw zu beteiligen. Sie möchte allenfalls einen langfristigen Wasserliefervertrag mit der \nGemeinde Horw abschliessen. Deshalb wurde die Möglichkeit einer Wasserlieferung von \n2'000 m3/d an die Gemeinde Kriens in die Bedarfsentwicklung mit einbezogen. Ein allfälliger \nWasserbezug von Kriens wird nur geringe Mehrinvestitionen auslösen. Eine Wasserlieferung an \nKriens und deren Mehrinvestitionen werden im Zuge des Bauprojekts geklärt.  \n\n5 Planungsgrundlagen \nDie in der Rohwasseranalyse führende Wasserversorgung Zürich hat mit fünf Wasserproben, \nverteilt über die Jahre 2012 – 2013 die Wasserqualität des Rohwassers (unbehandeltes Wasser \naus dem Vierwaldstättersee) erhoben. Die Untersuchungen zeigen, dass die anorganischen \nchemischen Parameter den Anforderungen an Trinkwasser entsprechen. Die Belastung des \nSeewassers mit partikulärem organischem Material (z.B. Phytoplankton) ist gering. Der Gehalt \nan gelösten natürlichen organischen Stoffen ist tief. Spurenstoffe (z.B. Süssstoffe, Pestizide, \nGeruchsstoffe, Arzneimittel, Röntgenkontrastmittel) wurden in geringen Konzentrationen gefun-\nden. Die Wasserzusammensetzung ist typisch für einen Voralpensee, entspricht durchwegs den \nAnforderungen an Trinkwasser und ist für die im Vorprojekt untersuchten Aufbereitungsvarian-\nten unproblematisch. \n \nAls Dimensionierungsgrundlage wurde für die Bevölkerungs- und Bedarfsentwicklung bis 2050 \neine Zunahme von max. 4'000 auf rund 16'400 Einwohnern angenommen (Quelle: Metron Pla-\nnungsbericht Gemeinde Horw). Der Ortsteil Biregg hingegen wird von der ewl mit Trinkwasser \nversorgt und wurde deshalb für die Bevölkerungsentwicklung im Wasserversorgungsgebiet \nHorw nicht berücksichtigt. Zudem wurde die Möglichkeit einer allfälligen Wasserlieferung von \n2'000 m3/d an die Gemeinde Kriens in die Bedarfsentwicklung einbezogen.  \n \nDer Pro-Kopf-Verbrauch wird als konstant angenommen. Bei den Gewerbebetrieben sind keine \nwesentlichen Änderungen prognostiziert. Die Zunahme des Wasserbedarfs basiert nur auf dem \nBevölkerungswachstum. Damit ergibt sich im Jahr 2050 ein mittlerer Tagesbedarf von 6'000 \nund ein maximaler Tagesbedarf von 10'000 m3/d (=Dimensionierungswassermenge). \n\n6 Vorprojekt Um- und Ausbau der Trinkwasseraufbereitungsanlage Grämlis \n6.1 Erarbeitung \nDas vorliegende Vorprojekt (Mai 2013) evaluiert das künftige Trinkwasseraufbereitungs-\nverfahren, schlägt eine Bestvariante vor und ermittelt die geschätzten Kosten für Investition, Be-\ntrieb und Unterhalt.  \n\n\n\n22. August 2013  \nPlanungsbericht und Projektierungskredit Seewasserwerk 2. Etappe: Um- und Ausbau der Trinkwasseraufbereitungsanlage Grämlis \n \n\nSeite 5/11 \n\n6.2 Aufbereitungsverfahren \nDas Aufbereitungsverfahren muss Partikel abtrennen, die Trübung eliminieren, organische Stof-\nfe abbauen und Viren sowie Bakterien vernichten oder zurückhalten. \n \nAus verschiedenen Aufbereitungsmodulen wurden unterschiedliche Verfahrensvarianten ent-\nworfen und untersucht. Gewählt wurde die Aufbereitungsvariante (3a) mit Vorfiltration, Ozo-\nnung, Aktivkohlefiltration und Ultrafiltration. Variante 3a entspricht einem modernen Multibarrie-\nren-System (siehe folgendes Verfahrensschema). \n \n\n \n \n \n \n \n \nOzonung und Ultrafiltration erzielen zusammen eine effiziente und sichere Desinfektionsleistung \n(Bakterien, Viren). Partikel werden durch die Ultrafiltration effizient entfernt. Geruchs-, Ge-\nschmacks- und Farbstoffe können zuverlässig entfernt werden. Mikroverunreinigungen (auch \ntoxische) werden dank der Kombination Ozon/Aktivkohle gut aus dem Wasser entfernt. \n \nDie Vorfiltration wird im Seewasserpumpwerk Krämerstein eingebaut. Damit können Ablage-\nrungen in der bestehenden Rohwasserleitung vermindert werden. Die erste Verfahrensstufe ist \neine Oxidation mittels Ozon. Die Hauptaufgabe der Ozonung ist die (chemische) Desinfektion \n(tötet oder inaktiviert Viren). Als nächste Verfahrensstufe baut ein biologisch betriebener Aktiv-\nkohlefilter organische Stoffe und Restozon aus der ersten Stufe ab. Als abschliessende Verfah-\nrensstufe desinfiziert die Ultrafiltration nochmals mechanisch und hält Partikel zurück. \n \nMit dem qualitativ guten Zustand des Trinkwassernetzes (keine Stillstandleitungen, gute hygie-\nnische Qualität der Hausanschlüsse) ist kein Netzschutz (Zugabe von Chlor) mehr nötig. \n\n6.3 Weiterverwendung des bestehenden Gebäudes TWA Grämlis \nNachdem das Aufbereitungsverfahren bestimmt war, musste folgende Frage beantwortet wer-\nden: Wird das alte Aufbereitungsgebäude abgebrochen und ein neues gebaut, oder wird das \nbestehende Gebäude der TWA Grämlis saniert, angepasst und weitergenutzt? \n\n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n\n \nUm diese Frage beantworten zu können, brauchte es Zustandsaufnahmen und -analysen. Die-\nse zeigten, dass die Tragkonstruktion des bestehenden Gebäudes der TWA Grämlis aus dem \nJahre 1960 in ausreichendem Zustand ist. \n \n\nRohwasser  \n\n     Vorfiltration                Ozonung                   Aktivkohlefiltration                  Ultrafiltration \n \n \n \n\n  \n \n\n    \n\n  \n\n \n\n    \n\n    \n        \n\n \n  \n\n \n\n \n \n\n \n  \n\n \n\n     \n\n \n\nTrinkwasser \n\nDas bestehende Gebäude der Aufbereitungsanlage Grämlis. \n\n\n\n22. August 2013  \nPlanungsbericht und Projektierungskredit Seewasserwerk 2. Etappe: Um- und Ausbau der Trinkwasseraufbereitungsanlage Grämlis \n \n\nSeite 6/11 \n\nZudem könnte die für die vorgesehenen Verfahren benötigte Anlagentechnik im bestehenden \nGebäude untergebracht werden. Dafür braucht es Verstärkungsmassnahmen an der Tragkon-\nstruktion, Sanierungen (z.B. Fassaden, Wärmedämmung, bestehenden Reservoirs) und die \nÄnderung von Raumaufteilungen des Gebäudes. \n \nDer Aus- und Umbau des bestehenden Gebäudes kostet rund 2 Mio. Franken (exkl. MwSt.) \nweniger als ein Neubau. \n \nAufgrund obiger Überlegungen braucht es keinen Neubau. Allerdings sind Sanierungsmass-\nnahmen, die bisher hinausgeschoben wurden mit dem Um- und Ausbau in den nächsten Jahren \nzu realisieren.  \n \nDas gesamte Projekt Seewasserwerk 2. Etappe, Um- und Ausbau der Trinkwasseraufberei-\ntungsanlage Grämlis, kann unter Betrieb der Wasseraufbereitung erfolgen.  \n\n6.4 Investitionskosten \nFür den Um- und Ausbau der TWA Grämlis im bestehenden Gebäude ergeben sich folgende \nInvestitionskosten (Preisbasis April 2013, Genauigkeit ± 15 %, exkl. MwSt.): \n \nVorbereitungsarbeiten Fr. 204'000.00 \nGebäude  Fr. 3'062'000.00 \nBetriebseinrichtungen  Fr. 360'000.00 \nUmgebung  Fr. 450'000.00 \nVorbereitungsarbeiten/Demontagen EMA Fr. 65'000.00 \nElektromechanische Ausrüstung  Fr. 2'612'000.00 \nAusstattung  \nZwischentotal I  Fr. 6'763'000.00 \n\nFr. 10'000.00 \n\nBaunebenkosten und Unvorhergesehenes ca. 10 %  Fr. 798'000.00 \nBauherrenkosten (intern, extern, Experten) Fr. 445'000.00 \nIngenieurhonorar  \nTotal gerundet (ohne Leistungen Vorprojekt) Fr. 8'900'000.00 \n\nFr. 894'000.00 \n\n6.5 Betriebs- und Jahreskosten \nIn den Betriebs- und Jahreskosten wurde die Reinwasserspeicherung eingerechnet, nicht aber \nBaunebenkosten, Unvorhergesehenes, Bauherrenkosten, Ingenieurhonorar. \n\nVerfahren Investitions- \nkosten \n\nBetriebs-\nkosten \n\nJahres-\nkosten \n\nspez. Jah-\nreskosten \n\nspez. Be-\ntriebskosten \n\n  Fr. Fr./a Fr./a Rp./m3 Rp./m3 \nVorfiltration 182'000 1'800 13'709 0.94 0.12 \nOzon 860'000 25'800 78'284 5.36 1.77 \nAktivkohlefiltration* 2'123'000* 3'600 127'890 8.76 0.25 \nUltrafiltration* 3'160'000* 82'400 275'455 18.87 5.64 \nSchwemmwasser-\naufbereitung 438'000 47'911 75'100 5.14 3.28 \nAllgemeine Kosten   143'660 143'660 9.84 9.84 \nTotal 6'763'000 305'171 714'098 48.91 20.9 \n\n* Bemerkung: inkl. Kostenanteile für Sanierung, Um- und Ausbau des bestehenden Gebäudes \n\n\n\n22. August 2013  \nPlanungsbericht und Projektierungskredit Seewasserwerk 2. Etappe: Um- und Ausbau der Trinkwasseraufbereitungsanlage Grämlis \n \n\nSeite 7/11 \n\n7 Finanzierung \nDie Gemeinde Horw führt die Wasserversorgung als Spezialfinanzierung. Die Finanzierung der \nSpezialfinanzierung erfolgt gemäss dem Wasserversorgungsreglement der Gemeinde Horw \nNr. 700 durch Anschluss- und Betriebsgebühren der angeschlossenen Grundstücke.  \n \nDie Finanzierung erfolgt im Rahmen der Mittelbeschaffung beim Voranschlag, welche durch Sie \nbeschlossen wird. Die Ausgaben von Fr. 380'000.00 für die Projektierung sind in der Investiti-\nonsrechnung unter dem Konto Nr. 470017/58100 "Planung Projekt Seewasserwerk 2. Etappe" \nzu verbuchen.  \n \nGemäss § 4 der Finanzverordnung der Gemeinde Horw Nr. 950 werden Gebäude inkl. Umge-\nbung linear in 40 Jahren und technische Ausrüstungen linear in 8 Jahren abgeschrieben. Diese \nAbschreibungen werden in der Kostenrechnung ausgewiesen. In der Finanzbuchhaltung kön-\nnen zusätzliche Abschreibungen getätigt werden. Der Restwert muss jedoch auf die restliche \nNutzungsdauer linear verteilt werden. Der Um- und Ausbau der TWA Grämlis wird nach Vorlie-\ngen der Schlussabrechnung beim Anlagevermögen der Wasserversorgung aktiviert und linear \nmit 2 % bzw. 12.5 % als jährlicher Abschreibungsbedarf der Spezialfinanzierung belastet. \n\n8 Subventionen \nBeiträge Dritter an die Kosten sind mit Ausnahme der Gebäudeversicherung keine zu erwarten. \nDiese könnte einen Beitrag im Rahmen des Löschwasseranteils bezahlen. Ein entsprechendes \nGesuch wird der Gebäudeversicherung zu gegebener Zeit eingereicht. \n\n9 Zeitpunkt des Um- und Ausbaus der TWA Grämlis \nDas bestehende Aufbereitungsverfahren mit einem Zweischichtfilter (Aktivkohle/Quarzsand) \nund einer Desinfektion mit Chlordioxid entspricht nicht mehr dem Stand der Technik für See-\nwasseraufbereitungsanlagen. Es fehlt eine leistungsfähige Desinfektionsstufe. Die Bevölkerung \nwird dadurch einem erhöhten Risiko insbesondere gegenüber Viren ausgesetzt. Die meisten \nSeewasserwerke in der Schweiz verfügen heute über eine Ozonung und/oder eine Ultrafiltrati-\non. \n \nDer kantonale Trinkwasserinspektor hat die Wasserversorgung Horw am 26. März 2013 inspi-\nziert und dabei Reservoirbelüftung, Reservoirzugänge und Reservoirüberleitungen beanstan-\ndet. Zudem braucht es weitere Massnahmen für die Sicherstellung einer ausreichenden Trink-\nwasserqualität, insbesondere eine Sanierung der Reservoire. Diese Massnahmen kosten rund \n1.3 Mio. Franken und müssen demnächst realisiert werden. Die Aufbereitungsanlage kann \ntrotzdem weiter betrieben werden. \n\n \n\n \n \n \n \n \n \n \n \n \nDie Aufbereitungsanlage ist über 50 Jahre in Betrieb. Die maschinellen Ausrüstungen von An-\nlagen und Gebäudeteilen haben die theoretische Lebensdauer erreicht beziehungsweise über-\nschritten. Notwendige Anlagen, Apparate und Ersatzteile für den Betrieb der TWA werden nicht \nmehr hergestellt. Zudem sind Teile der bestehenden Aufbereitungsanlage nicht redundant \n(Rückspülgebläse und -pumpe). Ohne funktionierendes Rückspülsystem kann die TWA nicht \nbetrieben werden. Bei einem Ausfall dieser Anlageteile ist mit längeren Ausfallzeiten zu rechnen \n\n\n\n22. August 2013  \nPlanungsbericht und Projektierungskredit Seewasserwerk 2. Etappe: Um- und Ausbau der Trinkwasseraufbereitungsanlage Grämlis \n \n\nSeite 8/11 \n\ninfolge aufwändiger Beschaffung von Ersatzteilen bzw. Ersatzmaschinen. Während dieser Zeit \nkann kein Wasser aufbereitet werden und die Trinkwasserversorgung müsste mit erheblichen \nKosten über Dritte (ewl Luzern) sichergestellt werden. Die Mehrkosten einer Fremdlieferung bei \neinem Ausfall von rund 60 Tagen betragen rund Fr. 270'000.00. Um die Betriebssicherheit (Ar-\nbeitssicherheit und Versorgungssicherheit) zu gewährleisten, braucht es umgehend Massnah-\nmen (Vorfiltration im Seewasserpumpwerk Krämerstein, Redundanz der Filterspülaggregate) \nmit Kosten von rund Fr. 900'000.00.  \n \nFür werterhaltende Massnahmen (Sanierungen von Gebäudehülle, elektr. Installationen, Sani-\ntäranlagen und Inneinrichtungen sowie den Einbau einer Lüftungsanlage) sind Investitionen von \nweiteren rund Fr. 800'000.00 erforderlich. \n \nEs braucht somit unabhängig von einem Neu- und Ausbau der bestehenden TWA Grämlis fol-\ngende Investitionen: \n\nSicherstellung der Trinkwasserqualität Fr. 1'300'000.00 \nBetriebssicherheit Fr. 900'000.00 \nWerterhaltung \nTotal (gerundet) Fr. 3'000'000.00 \n\nFr. 800'000.00 \n\n \nDieser Betrag ist in den Investitionskosten von Fr. 8'900'000.00 enthalten. (siehe 6.4) \n \nWird die TWA Grämlis später als in 5 Jahren um- und ausgebaut, sind geschätzte \nFr. 200'000.00 dieser Investitionen (Sicherstellung Trinkwasserqualität, Betriebssicherheit und \nWerterhaltung) verloren, weil es diese mit dem Um- und Ausbau nicht mehr brauchen würde. \nHinzu kommen Mehrkosten infolge einer etappierten Bauweise (geringere Mengen bei der Be-\nschaffung von Arbeiten und Lieferungen, Anpassungen und Beschädigungen beim Aus- Um-\nbau, Mehrfachinstallationen) von rund Fr. 300'000.00 = 10 % obiger Investitionen). Insgesamt \ndürfte ein verzögerter und damit etappierter Um- und Ausbau der TWA rund Fr. 500'000.00 \nMehrkosten verursachen. \n \nZu beachten ist, dass eine um- und ausgebaute Aufbereitungsanlage frühestens 2017 in Be-\ntrieb genommen werden kann. Dazu müssen die bevorstehenden Projektphasen zügig ange-\ngangen werden. Die bestehende Anlage wird somit noch mindestens 4 Jahre weiter betrieben. \n\n10 Verzicht auf ein Multi-Barrieren-System \n10.1 Verfahren \nWir haben uns am Schluss nochmals kritisch mit dem gewählten Verfahren auseinandergesetzt \nund die Auswirkungen eines Verzichts des Multi–Barrieren Systems, in dem einzelne der drei \nStufen weggelassen würden, aufgelistet. \n\n10.2 Verzicht auf eine Ozonung \nDie hohe Wirksamkeit der Ozonung bezüglich Inaktivierung von Viren geht verloren. Es ver-\nbleibt nur noch die Ultrafiltration als mechanische Barriere gegen Mikroorganismen. Die Reali-\nsierung der Ozonung kostet rund Fr. 860'000.00. \n\n10.3 Verzicht auf Aktivkohlefilter \nDie DOC1\n\n                                                \n1 DOC gelöster organischer Kohlenstoff \n\n Belastung des Rohwassers ist gering. Es ist aber nützlich, wenn der DOC in der Auf-\nbereitung etwas reduziert werden kann. Dies vor allem auch im Hinblick auf die biologische \nStabilität des Trinkwassers im Verteilnetz. Dies wird mit den vorgeschlagenen Aufbereitungsva-\nrianten mit biologischer Aktivkohle erreicht. Mit der Variante Ozon - Aktivkohle kann die DOC-\nEliminierung zusätzlich verbessert werden. \n\n\n\n22. August 2013  \nPlanungsbericht und Projektierungskredit Seewasserwerk 2. Etappe: Um- und Ausbau der Trinkwasseraufbereitungsanlage Grämlis \n \n\nSeite 9/11 \n\nNach der Ozonung braucht es den Aktivkohlefilter, um bei der Ozonung entstandene AOCs 2\n\n \n\n \nentfernen und Restozon abbauen zu können. \n\nMit dem biologischen Aktivkohlefilter wird stabiles Wasser erzeugt. AOC dient als Nahrung für \nViren und Bakterien. Fehlt diese Nahrung, können sich diese nicht vermehren.  \n \nAktivkohle schützt zudem gegen einen sprunghaften kurzzeitigen Schadstoffanstieg, wie er \nnach einer Havarie (z.B. Chemieunfall) zu erwarten ist. Somit verschafft ein Aktivkohlefilter eine \ngewisse Reaktionszeit, um nach Havarien angemessen reagieren zu können. Der Aktivkohlefil-\nter kostet rund Fr. 950'000.00. \n\n10.4 Verzicht auf die Ultrafiltration \nDamit würde eine sehr effiziente Stufe zur Beseitigung von Partikeln und Bakterien weggelas-\nsen. Das Verfahren enthielte keine effiziente Partikelentfernung mehr. Diese braucht es nach \ndem Aktivkohlefilter. Eine Alternative wären Sandfilter. Diese haben aber eine geringere Elimi-\nnationsleistung und benötigen viel Platz, was zu einem Neubau und zu höheren Kosten führen \nwürde. Zudem würde es wieder einen Netzschutz brauchen (z.B. Chlor). Das Weglassen der \nUltrafiltration würde einen Verlust an Sicherheit bedeuten und wäre eine stark verminderte Leis-\ntung bezüglich Desinfektion und Partikelabtrennung. Die Ultrafiltration kostet rund Fr. 1.85 Mio.  \n\n10.5 Fazit \nWir kamen zur Überzeugung, dass mit dem Multi-Barrieren-System auf lange Zeit dem Konsu-\nmenten ein einwandfreies, sicheres Trinkwasser garantiert werden kann, das kaum mehr Risi-\nken birgt und chlorfrei ist. \n\n11 Auswirkungen auf den Wasserpreis \nDurchschnittlich werden heute pro Person und Tag rund 162 l/d Wasser im Privathaushalt  \nverbraucht (ca. 60 m3/a). Der Wasserpreis heute beträgt Fr. 1.25 pro Kubikmeter bezogenem \nFrischwasser. Pro Person und Jahr bezahlt der Verbraucher somit heute Fr. 75.00/Jahr. \n  \nDer vorgesehene Um- und Ausbau hat keine Auswirkung auf den Wasserpreis, er wurde bereits \nin der Kalkulation des heutigen Wasserpreises berücksichtigt. Ein prioritäres Ziel der Preisges-\ntaltung ist es, Gebührensprünge durch eine langfristige Planung zu umgehen oder zumindest zu \ndämpfen. Müsste das Seewasserwerk Horw, 2. Etappe nicht gebaut werden, würde der Was-\nserpreis theoretisch um rund 20 % pro Kubikmeter tiefer liegen. \n \nDie oben beschriebenen Massnahmen für die Sicherstellung der Trinkwasserqualität, die Be-\ntriebssicherheit und Werterhaltung mit Investitions- und Planungskosten von rund \nFr. 3'000'000.00 müssten trotzdem getätigt werden. \n\n12 Projektierungskredit \nFür die Ausarbeitung des Bauprojekts braucht es mehrere Planungsfachleute: Projektingenieur \nfür das Trinkwasseraufbereitungsverfahren; Ingenieur für Elektro-, Mess-, Steuer-, Regelungs- \nund Leittechnik; Ingenieur für Heizung, Lüftung, Klima; Architekt und Bauingenieur für die Sa-\nnierung, Um- und Ausbau des bestehenden Gebäudes; Fachbüro für einen Bericht über die \nUmweltauswirkungen und allfälligen Ersatzmassnahmen; Geologe für den Baugrund; Bauher-\nrenunterstützung sowie Prüfpersonen und Experten. Mit ergänzenden Zustandsuntersuchungen \nund –analysen beträgt der geschätzte Projektierungskredit Fr. 380'000.00 (exkl. MwSt.) inklusi-\nve Kosten für Beschaffung der entsprechenden Leistungen, teilweise nach internationalem und \ninterkantonalem Recht. \n\n                                                \n2 AOC assimilierbarer organischer Kohlenstoff \n\n\n\n22. August 2013  \nPlanungsbericht und Projektierungskredit Seewasserwerk 2. Etappe: Um- und Ausbau der Trinkwasseraufbereitungsanlage Grämlis \n \n\nSeite 10/11 \n\n13 Weiteres Vorgehen  \nNach Ihrem Beschluss ist das weitere Vorgehen wie folgt: \n\n− Bis ca. Ende 2014: Beschaffung der Ingenieurleistungen und Ausarbeitung des Bauprojekts. \n− Anfang 2015: Beschlussfassung im Einwohnerrat über den Baukredit. \n− Bis ca. Ende 2015: Ausführungsprojekt ausarbeiten und Bauarbeiten ausschreiben. \n− Ca. Anfang 2016: Beginn der Bauarbeiten. \n− Ca. Ende 2017: Inbetriebnahme der um- und ausgebauten TWA Grämlis. \n\n14 Würdigung  \nDie TWA Grämlis ist seit über 50 Jahren in Betrieb. Durch die sehr gut gewartete Aufberei-\ntungsanlage, und die minimale Sanierung 2007 war es möglich, dass sie weit über ihre Lebens-\ndauer hinaus ihren Dienst erfüllen konnte. Wir tragen die Verantwortung für die Bereitstellung \neines einwandfreien Trinkwassers. Aus Sicherheitsgründen, fehlenden Redundanzen und weil \ngrössere Störfälle nicht auszuschliessen sind, ist das Seewasserwerk 2. Etappe, Um- und Aus-\nbau der Trinkwasseraufbereitungsanlage Grämlis, notwendig und sollte nicht weiter aufgescho-\nben werden. Bei der Kostenanalyse im Rahmen der Erarbeitung des Wasserversorgungsregle-\nments wurden die Investitionskosten bereits berücksichtigt und sind in die Gebührengestaltung \neingeflossen. Wir sind überzeugt, dass wir durch den vorgeschlagenen Um- und Ausbau der \nTrinkwasseraufbereitungsanlage Grämlis wieder über Jahrzehnte bestens funktionierende An-\nlagen erhalten, die auch die Risiken einer hygienischen und stofflichen Beeinträchtigung künftig \neffektiv und effizient reduzieren.  \n\n15 Antrag \nWir beantragen Ihnen \n\n− vom Planungsbericht Seewasserwerk 2. Etappe, Um- und Ausbau der Trinkwasseraufberei-\ntungsanlage Grämlis zustimmend Kenntnis zu nehmen. \n\n− einen Projektierungskredit von Fr. 380'000.00 (exkl. MwSt.) für die Ausarbeitung des Bau-\nprojekts zu beschliessen und der Finanzierung zuzustimmen. \n\n \n \n\n  \nMarkus Hool Daniel Hunn \nGemeindepräsident Gemeindeschreiber \n \n \n− Technischer Bericht Vorprojekt CSD Ingenieure AG, Mai 2013 inkl. Anhänge elektronisch \n\naufgeschaltet.  \n\n\n\n22. August 2013  \nPlanungsbericht und Projektierungskredit Seewasserwerk 2. Etappe: Um- und Ausbau der Trinkwasseraufbereitungsanlage Grämlis \n \n\nSeite 11/11 \n\nE I N W O H N E R R A T  \nBeschluss \n \n− nach Kenntnisnahme vom Bericht und Antrag Nr. 1508  des Gemeinderates \n\nvom 22. August 2013  \n− gestützt auf den Antrag der Geschäftsprüfungs- sowie der Bau- und Verkehrskommission \n− in Anwendung von Art. 58 und Art. 69 Bst. g der Gemeindeordnung  \n\nvom 25. November 2007 \n \n\n \n\n \n\n1. Vom Planungsbericht Seewasserwerk 2. Etappe, Um- und Ausbau der Trinkwasseraufberei-\ntungsanlage Grämlis wird zustimmend Kenntnis genommen. \n\n2. Es wird ein Projektierungskredit von Fr. 380'000.00 (exkl. MwSt.) für die Ausarbeitung des \nBauprojekts beschlossen und der Finanzierung zugestimmt. \n\n \nHorw, 19. September 2013  \n \n \n \n \n \nRuth Strässle Daniel Hunn \nEinwohnerratspräsidentin Gemeindeschreiber \n \nPubliziert:   \n \n \n\n \n\n\n\n \n\n \n\nCSD INGENIEURE AG \n\nLangsägestrasse 2 \n\nCH-6011 Kriens \n\nt +41 41 319 39 19 \n\nf +41 41 319 39 29 \n\ne luzern@csd.ch \n\nwww.csd.ch \n\n  \n \n \n \n \n \n \n\n SEEWASSERWERK HORW 2. AUSBAUETAPPE, \nGEMEINDE HORW \n \nVORPROJEKT \nTECHNISCHER BERICHT \n\n  \n\n Kriens, den 21.05.2013 \nBS00209.100 \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  1\n\n \n\nINHALTSVERZEICHNIS \n\nZUSAMMENFASSUNG 10 \n\n1.  AUGANGSLAGE, ZIELSETZUNG UND PROJEKTGRUNDLAGEN 11 \n\n1.1  Ausgangslage und Zielsetzung 11 \n\n1.2  Projektorganisation 12 \n\n1.3  Projektgrundlagen 12 \n\n2.  PLANUNGSGRUNDLAGEN 14 \n\n2.1  Rohwasserqualität 14 \n\n2.2  Planungshorizont 14 \n\n2.3  Wasserbedarf 14 \n2.3.1  Bevölkerungsentwicklung 14 \n2.3.2  Bedarfsentwicklung 15 \n2.3.3  Dimensionierungswassermenge 15 \n\n2.4  Standort und Verkehrserschliessung 16 \n\n2.5  Bestehende Anlagen 16 \n2.5.1  Verfahrensbeschrieb 16 \n2.5.2  Seewasserpumpwerk Krämerstein und Transportleitung 16 \n2.5.3  Trinkwasseraufbereitung Grämlis 17 \n\n2.6  Erschliessung - Werkleitungen 17 \n2.6.1  Wasserversorgung 17 \n2.6.2  Elektrizitätsversorgung 17 \n2.6.3  Rückspülwasser Vorfiltration SWPW Krämerstein 17 \n2.6.4  Rückspülwasser Aktivkohlefilter und Ultrafiltration TWA Grämlis 17 \n2.6.5  Notüberlaufwasser 17 \n2.6.6  Sauerstoff 18 \n2.6.7  Werkleitungen 18 \n2.6.8  Dach- und Platzentwässerung 18 \n2.6.9  Dienstbarkeiten 18 \n\n2.7  Lärm 18 \n\n2.8  Geruch 18 \n\n2.9  Raumplanung 18 \n\n2.10  Rodungen 19 \n\n2.11  Landschaftsschutz - Landschaftsbild 19 \n\n2.12  Altlasten 19 \n\n2.13  Gebäudeschadstoffe 19 \n\n3.  VERFAHRENSEVALUATION 19 \n\n3.1  Rohwasserqualität 20 \n3.1.1  Chemische Parameter 20 \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  2\n\n \n\n3.1.2  Spurenstoffe 22 \n3.1.3  Phytoplankton 23 \n3.1.4  Schlussfolgerungen und Empfehlungen 25 \n\n3.2  Risikoanalyse 25 \n\n3.3  Verfahrensevaluation 26 \n3.3.1  Partikelabtrennung/Trübungselimination 26 \n3.3.2  AOC Abbau 26 \n3.3.3  Desinfektion 26 \n3.3.4  DOC Abbau 26 \n3.3.5  Abbau von Spurenstoffe 26 \n\n3.4  Verfahrenskombinationen 27 \n3.4.1  Ist Zustand 28 \n3.4.2  Variante 1 28 \n3.4.3  Variante 2 28 \n3.4.4  Variante 3a 29 \n3.4.5  Variante 3b 29 \n\n3.5  Verfahrensvergleich 29 \n3.5.1  Ist Zustand 30 \n3.5.2  Variante 1 30 \n3.5.3  Variante 2 31 \n3.5.4  Variante 3a 32 \n3.5.5  Variante 3b 32 \n\n3.6  Verfahrensentscheid 33 \n\n3.7  Kritische Kontrollpunkte (CCP) 33 \n\n4.  VERFAHRENSBESCHRIEB 34 \n\n4.1  Rohwasserbeschickung 34 \n\n4.2  Vorfiltration 34 \n\n4.3  Oxidation und Desinfektion mit Ozon 34 \n\n4.4  Biologischer Aktivkohlefilter 34 \n\n4.5  Ultrafiltration 34 \n\n4.6  Netzschutz 35 \n\n4.7  Schwemmwasseraufbereitung 35 \n\n5.  VERFAHRENSTECHNISCHE UND MASCHINELLE AUSRÜSTUNG 36 \n\n5.1  Rohwasserbeschickung 36 \n\n5.2  Vorfiltration 36 \n\n5.3  Oxidation und Desinfektion mit Ozon 37 \n\n5.4  Biologischer Aktivkohlefilter 37 \n\n5.5  Ultrafiltration 38 \n\n5.6  Reinwasserbehälter/Reservoir 39 \n\n5.7  Rückspülaggregate 39 \n\n5.8  Schwemmwasseraufbereitung 39 \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  3\n\n \n\n6.  GEBÄUDEVARIANTEN 40 \n\n6.1  Variante Neubau 40 \n\n6.2  Variante Aus- und Umbau 40 \n\n6.3  Variantenentscheid Gebäude 41 \n\n7.  VARIANTEN OZONREAKTOR 42 \n\n7.1  Transportleitung als Röhrenreaktor 42 \n\n7.2  Einbringen eines Röhrenreaktors im Leitungsstollen 42 \n\n7.3  Betonreaktor 42 \n\n8.  HEIZUNG, LÜFTUNG, KÄLTE, SANITÄR 44 \n\n8.1  Heizung 44 \n8.1.1  Wärmeerzeugung und Wärmeverteilung 44 \n\n8.2  Lüftung 44 \n8.2.1  Allgemeines 44 \n8.2.2  Lüftungsanlage Wasseraufbereitung mit Entfeuchtung 44 \n8.2.3  Lüftungsanlage Betriebsräume 44 \n8.2.4  Lüftungsanlage Traforaum 44 \n8.2.5  Lüftungsanlage Spül- und Reinwasserbecken (Reservoirs) 45 \n8.2.6  Lüftungsanlage Schwemmwasserbecken (ehemals Rohwasserreservoir) 45 \n8.2.7  Lüftungsanlage Ozongenerator 45 \n8.2.8  Lüftungsanlage Ozoneintrag 45 \n\n8.3  Kälte 45 \n\n8.4  Sanitär 45 \n8.4.1  Warmwasseranlage 45 \n8.4.2  Drucherhöhungsanlagen 45 \n8.4.3  Kaltwasser-Trinkwasserverteilung 46 \n8.4.4  Warmwasserverteilung 46 \n8.4.5  Schmutzwasser-Entwässerungsleitungen 46 \n8.4.6  Ableitung des anfallenden Meteorwassers 46 \n8.4.7  Kaltwasser-Brauchwasserverteilung 46 \n\n9.  ELEKTRO-, MESS-, STEUER-, REGEL- UND LEITTECHNIK 47 \n\n9.1  Dimensionierungsgrundlagen 47 \n\n9.2  Energieversorgung - Trafostation 47 \n\n9.3  Installationen 47 \n9.3.1  Elektrische Installationen 47 \n9.3.2  Pneumatische Installationen 47 \n9.3.3  Erdung und Potenzialausgleich 47 \n\n9.4  Schaltanlagen 48 \n9.4.1  Allgemeines 48 \n9.4.2  Niederspannungsverteilungen 48 \n9.4.3  Pilotventilkästen (PVK) 48 \n\n9.5  Messtechnik 48 \n9.5.1  Signalübertragung 48 \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  4\n\n \n\n9.6  Prozesssteuerungen 48 \n9.6.1  Allgemeines 48 \n9.6.2  Leitsystem 49 \n9.6.3  Bedienstationen 49 \n9.6.4  Objektbedienung 49 \n9.6.5  Trendgrafiken 49 \n9.6.6  Betriebsdaten 49 \n9.6.7  Fernwartung 49 \n9.6.8  Alarmierungssystem 50 \n\n9.7  Korrosionsschutzmassnahmen 50 \n\n9.8  Einbindung Seewasserpumpwerk Krämerstein 50 \n\n10.  BAUWERK 51 \n\n10.1  Sanierung bestehendes Gebäude 51 \n\n10.2  Erdbebensicherheit 51 \n\n10.3  Raumkonzept 52 \n\n10.4  Brandschutz und Fluchtwege 53 \n10.4.1 Brandabschnitte 53 \n10.4.2 Wasserlöschposten 53 \n10.4.3 Sicherheitsbeleuchtung 53 \n10.4.4  Interventionskonzept 54 \n10.4.5 Evakuationskonzept 54 \n\n11.  ARCHITEKTUR 55 \n\n12.  KOSTENSCHÄTZUNG 56 \n\n12.1  Investitionskosten TWA Grämlis 56 \n\n12.2  Betriebs- und Jahreskosten TWA Grämlis 57 \n\n12.3  Rentabilität Schwemmwasseraufbereitung 57 \n\n13.  PROJEKTPHASEN UND TERMINE 58 \n\n13.1  Bauablauf und Terminplanung 58 \n \n\nTABELLENVERZEICHNIS \nTabelle 1: Rohwasserqualität 14 \n\nTabelle 2: Bevölkerungsentwicklung 15 \n\nTabelle 3: Wasserbedarf 15 \n\nTabelle 4: Festgelegte Dimensionierungswassermenge 15 \n\nTabelle 5: Wasserzusammensetzung Mineralstoffe 21 \n\nTabelle 6: Spurenstoffe 22 \n\nTabelle 7: Qualitative Beurteilung des Abbaus von Spurenstoffen mit Ozon und der \nAdsorption an Aktivkohle 23 \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  5\n\n \n\nTabelle 8:  Risikobeurteilung Rohwasser und Trinkwasseraufbereitung 25 \n\nTabelle 9. Verfahrensevaluation 27 \n\nTabelle 10: Dimensionierung Vorfiltration 36 \n\nTabelle 11: Dimensionierung Oxidation 37 \n\nTabelle 12: Dimensionierung Aktivkohle 37 \n\nTabelle 13: Dimensionierung Ultrafiltration 38 \n\nTabelle 14: Dimensionierung Reservoir 39 \n\nTabelle 15: Kostenvergleich Aus- und Umbau zu Neubau 41 \n\nTabelle 16: Investitionskosten TWA Grämlis 56 \n\nTabelle 17: Betriebskosten und Jahreskosten TWA Grämlis 57 \n\nTabelle 18: Rentabilität Schwemmwasseraufbereitung 57 \n\n \n\nABBILDUNGSVERZEICHNIS \nAbbildung 1: Lageplan Seewasserpumpwerk Krämerstein mit Transportleitung und \n\nTrinkwasseraufbereitung Grämlis, Situation 1:25‘000 16 \n\nAbbildung 2: Sauerstoff, Temperatur und Bromidgehalt des Rohwassers 20 \n\nAbbildung 3: UV-Extinktion und DOC Gehalt des Rohwassers 21 \n\nAbbildung 4: Phytoplanktonbiomasse des Rohwassers 23 \n\nAbbildung 5: Phytoplanktonbiomassen im Rohwasser des Seewasserwerks der EWL 24 \n\nAbbildung 6: Verlauf der Jahresmittelwerte der Phytoplanktonbiomasse (0 - 20 m) von \n1961-2009 Grafik aus dem Bericht von H.R. Bürgi (2011) 24 \n\nAbbildung 7: Verfahrensvisualisierung Ist Zustand 28 \n\nAbbildung 8: Verfahrensvisualisierung Variante 1 28 \n\nAbbildung 9: Verfahrensvisualisierung Variante 2 28 \n\nAbbildung 10: Verfahrensvisualisierung Variante 3a 29 \n\nAbbildung 11: Verfahrensvisualisierung Variante 3b 29 \n\nAbbildung 12: Qualitative Effizienz Ist Zustand 30 \n\nAbbildung 13: Qualitative Effizienz Variante 1 30 \n\nAbbildung 14: Qualitative Effizienz Variante 2 31 \n\nAbbildung 15: Qualitative Effizienz Variante 3a 32 \n\nAbbildung 16: Qualitative Effizienz Variante 3b 32 \n\nAbbildung 17: Fliessbild der Aufbereitungsanlage 36 \n\nAbbildung 18: Schnitt Neubau 40 \n\nAbbildung 19:  Visualisierung Ozonreaktor 43 \n\nAbbildung 20:  Grundriss OG Layout Raumkonzept 52 \n\nAbbildung 21:  Grundriss EG Layout Raumkonzept 53 \n\nAbbildung 22: Visualisierung einer möglichen Fassade 55 \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  6\n\n \n\nANHANGVERZEICHNIS \n\nAnhang A  Terminplan 60 \n\nAnhang B  Kostenzusammenstellung 61 \n\nAnhang C  FAQ – Häufig gestellte Fragen 62 \n\nAnhang D  Elektrobelastung 63 \n\nAnhang E  Konzept Schaltanlagen SPS 64 \n\nAnhang F  Raum Schaltanlagen/Warte 65 \n\nAnhang G  Konzept SPS-PLS 66 \n\nAnhang H  Erschliessung CKW Reservoir Grämlis 67 \n\nPLANVERZEICHNIS \n\nBS00209.31.01 Trinkwasseraufbereitungsanlage Grämlis, Sanierung \nbestehendes Gebäude, Grundrisse und Schnitte M1:100 \n\nBS00209.31.02 TWA Horw; Neubau, Entwurf M1:200 \n\nBEILAGENVERZEICHNIS \n\nBeilage 1 TWA Grämlis; Konzept Fassadengestaltung, SHB Architekten GmbH, 03-2013 \n\nBeilage 2 Nachweis Erdbebensicherheit, CSD Ingenieure AG, April 2013 \n\nBeilage 3 Transportleitung als Ozonreaktor, CSD Ingenieure AG, 2. Mai 2013 \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  7\n\n \n\nABKÜRZUNGEN \n\nAbkürzung Erläuterung \n\nAOC assimilierbarer organischer Kohlenstoff \n\nAKF Aktivkohlefiltration \n\nBAFU Bundesamt für Umwelt \n\nBAG Bundesamt für Gesundheit \n\nBFS Bundesamt für Statistik \n\nBKP Baukostenplan \n\nBLN Bundesinventar der Landschaften und Naturdenkmäler von nationaler Bedeutung \n\nCCP Kritische Kontrollpunkte \n\nCHF Schweizer Franken \n\nCKW Centralschweizerischen Kraftwerke AG \n\nd Tag \n\nDim Dimension \n\nDOC gelöster organischer Kohlenstoff \n\nEBCT Empty bed contact time \n\nEDTA Ethylendiamintetraessigsäure \n\nEMSRL Elektro-, Mess-, Steuer-, Regel- und Leittechnik \n\nEW Erfahrungswert \n\nEWL Energie Wasser Luzern AG \n\nFIV Fremd- und Inhaltsstoffverordnung \n\nFU Frequenzumrichter \n\nGAK granulierte Aktivkohle \n\nGVL Gebäudeversicherung Luzern \n\nHLKS Heizung, Lüftung, Klima, Sanitär \n\nHV Hauptverteilung \n\nHyV Hygieneverordnung \n\nKbE Koloniebildende Einheit \n\nKV Kostenvoranschlag \n\nLWL Lichtwellenleiter \n\nLRV eidgenössischen Luftreinhalteverordnung \n\nLSV eidgenössische Lärmschutzverordnung \n\nMS Mittelspannung \n\nMTBE Methyl-tert-butylether \n\nNDMA N-Nitrosodimethylamin \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  8\n\n \n\nNG Nachweisgrenze \n\nNOM natürlichem organischen Material \n\nNSV Niederspannungsverteilung \n\nNTA Nitrilotriessigsäure \n\nPAK Pulveraktivkohle \n\nPFOS Perfluoroctansulfonat \n\nPOM partikulär organisches Material \n\nPOS partikulär organische Substanz \n\nRp. Rappen \n\nSLMB Schweizerisches Lebensmittelbuch \n\nSVGW Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches \n\nSWA Schwemmwasseraufbereitung \n\nSWPW Seewasserpumpwerk \n\nTW Toleranzwert \n\nTWA Trinkwasseraufbereitung \n\nUF Ultrafiltration \n\nUVG Unvorhergesehenes \n\nUWE Umwelt und Energie Kanton Luzern \n\nVKF Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen \n\nWAC Polyaluminiumverbindung (Polyaluminum-hydroxid–chlorid-sulfat) \n\nWV Wasserversorgung \n \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  9\n\n \n\nPRÄAMBEL \n\nCSD bestätigt hiermit, dass bei der Abwicklung des Auftrages die Sorgfaltspflicht angewendet wurde, die \nErgebnisse und Schlussfolgerungen auf dem derzeitigen und im Bericht dargestellten Kenntnisstand be-\nruhen und diese nach den anerkannten Regeln des Fachgebietes und nach bestem Wissen ermittelt \nwurden. \n\nCSD geht davon aus, dass \n\n■ ihr seitens des Auftraggebers oder von ihm benannter Drittpersonen richtige und vollständige In-\nformationen und Dokumente zur Auftragsabwicklung zur Verfügung gestellt wurden \n\n■ von den Arbeitsergebnissen nicht auszugsweise Gebrauch gemacht wird \n\n■ die Arbeitsergebnisse nicht unüberprüft für einen nicht vereinbarten Zweck oder für ein anderes \nObjekt verwendet oder auf geänderte Verhältnisse übertragen werden. \n\nAndernfalls lehnt CSD gegenüber dem Auftraggeber jegliche Haftung für dadurch entstandene Schäden \nausdrücklich ab. \n\nMacht ein Dritter von den Arbeitsergebnissen Gebrauch oder trifft er darauf basierende Entscheidungen, \nwird durch CSD jede Haftung für direkte und indirekte Schäden ausgeschlossen, die aus der Verwendung \nder Arbeitsergebnisse allenfalls entstehen. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  10\n\n \n\nZUSAMMENFASSUNG \n\nDie Trinkwasseraufbereitung (TWA) Grämlis der Gemeinde Horw wurde Anfang 1960 gebaut und ver-\nsorgt die Gemeinde Horw mit Trinkwasser. Dazu wird Seewasser aus dem Vierwaldstättersee vom 2007 \nneu gebauten Seewasserpumpwerk (SWPW) Krämerstein hochgepumpt in die TWA Grämlis und dort in \neinem Aktivkohle-Sandfilter zu Trinkwasser aufbereitet. In einer 1. Ausbauetappe 2007 wurden in der \nTWA Grämlis die bestehenden Sandfilter zu Zweischichtfiltern (Aktivkohle/Quarzsand) umgebaut. \n\nDas in der TWA Grämlis aufbereitete Trinkwasser hält die gesetzlichen Anforderungen bezüglich Trink-\nwasserqualität ein. Es zeichnen sich jedoch folgende Probleme ab: \n\n Die TWA Grämlis ist seit über 50 Jahren in Betrieb, die maschinellen Ausrüstungen der Anlage haben \ndie theoretische Lebensdauer erreicht beziehungsweise überschritten. Zudem entsprechen einzelne \nAnlageteile nicht mehr den heutigen Vorschriften und dem Stand der Technik. Die TWA Grämlis muss \nteilweise erneuert, um- und ausgebaut werden. \n\n Die TWA Grämlis soll die Trinkwasserversorgung bis 2050 sicherstellen und allfälligen Unabwägbar-\nkeiten zuvorkommen. Die Anlage soll für den künftigen Trinkwasserbedarf auf den heutigen Stand der \nAufbereitungstechnik gebracht und die gemeindeautonome Trinkwasserversorgung qualitativ und \nquantitativ gesichert werden. \n\n Das heutige Aufbereitungsverfahren mit einem Zweischichtfilter (Aktivkohle/Quarzsand) verfügt über \nkeine ausreichende Desinfektionsstufe, wodurch die Bevölkerung einem erhöhten Risiko insbesonde-\nre gegenüber Viren ausgesetzt wird. Dieser potentiell problematische Mangel soll beseitigt werden. \n\n Die weitere Entwicklung der Umwelt (u.a. Klimaveränderung, neue Materialien, Medikamente, chemi-\nsche Stoffe, etc.) und deren Einfluss auf das Trinkwasser sind nicht abschätzbar. Mikroverunreinigun-\ngen, Spurenstoffe und Algen kommen heute im Vierwaldstättersee nur in sehr kleinen Mengen vor. \nWie sich diese aber infolge der Umweltveränderungen entwickeln und welchen Einfluss sie auf das \nTrinkwasser und unsere Gesundheit haben, kann nicht abschliessend beurteilt werden. Mit dem Aus-\nbau der TWA Grämlis sollen die Risiken einer hygienischen und stofflichen Beeinträchtigung auch \nkünftig nachhaltig reduziert werden. \n\nDas Ziel ist eine Aufbereitungsanlage nach neustem Stand der Technik zu erstellen. Die aus- und umge-\nbaute Anlage soll als Multibarrieren-System mit einer effiziente Partikelabtrennung und einer sicheren \nDesinfektionsstufe ausgerüstet sein. Die maximale Aufbereitungsmenge beträgt 10‘000 m3/d. \n\nDie gewählte Bestvariante umfasst eine Vorfiltration im SWPW Krämerstein, um Ablagerungen in der \nTransportleitung zwischen SWPW Krämerstein und TWA Grämlis zu reduzieren. In der TWA Grämlis \ngelangt das Seewasser zuerst zur Desinfektion in eine Oxidationsstufe. In dieser Verfahrensstufe werden \nauch Spurenstoffe oxidiert. In einer zweiten Stufe erfolgt in Aktivkohlefiltern der biologische Abbau von \nAOC. Als letzte Aufbereitungsstufe werden Partikel und Trübstoffe mittels einer Ultrafiltration aus dem \nWasser entfernt. Die Ultrafiltration bildet auch eine zuverlässige Barriere gegen Viren und Bakterien. \n\nDie Investitionskosten der geplanten Massnahmen der Trinkwasseraufbereitung Grämlis belaufen sich \nauf 8.9 Mio. Franken (exkl. MwSt.). \n\nGestützt auf das vorliegende Vorprojekt soll bis Dezember 2014 ein genehmigtes Bauprojekt vorliegen. \nDer Terminplan sieht vor, mit dem Aus- und Umbau der TWA Grämlis im dritten Quartal 2015 zu begin-\nnen. Ende 2016 sollten die gesamte sanierte TWA in Betrieb gehen. \n\nIm Anhang C befinden sich Antworten auf häufig gestellte Fragen (FAQ). \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  11\n\n \n\n1. Augangslage, Zielsetzung und Projektgrundlagen \n\n1.1 Ausgangslage und Zielsetzung \n\nDie Trinkwasseraufbereitung (TWA) Grämlis der Gemeinde Horw wurde Anfang 1960 gebaut und ver-\nsorgt die Gemeinde Horw mit Trinkwasser. Dazu wird Seewasser aus dem Vierwaldstättersee vom 2007 \nneu gebauten Seewasserpumpwerk (SWPW) Krämerstein hochgepumpt in die TWA Grämlis und dort in \neinem Aktivkohle-Sandfilter zu Trinkwasser aufbereitet. Das in der TWA Grämlis aufbereitete Trinkwasser \nhält die gesetzlichen Anforderungen bezüglich Trinkwasserqualität ein. Es zeichnen sich jedoch folgende \nProbleme ab: \n\n Die TWA Grämlis ist seit über 50 Jahren in Betrieb, die maschinellen Ausrüstungen der Anlage haben \ndie theoretische Lebensdauer erreicht beziehungsweise überschritten. Zudem entsprechen einzelne \nAnlageteile nicht mehr den heutigen Vorschriften und dem Stand der Technik. Die TWA Grämlis muss \nteilweise erneuert, um- und ausgebaut werden. \n\n Die TWA Grämlis soll die Trinkwasserversorgung bis 2050 sicherstellen und allfälligen Unabwägbar-\nkeiten zuvorkommen. Die Anlage soll für den künftigen Trinkwasserbedarf auf den heutigen Stand der \nAufbereitungstechnik gebracht und die gemeindeautonome Trinkwasserversorgung qualitativ und \nquantitativ gesichert werden. \n\n Das heutige Aufbereitungsverfahren mit einem Zweischichtfilter (Aktivkohle/Quarzsand) verfügt über \nkeine ausreichende Desinfektionsstufe, wodurch die Bevölkerung einem erhöhten Risiko insbesonde-\nre gegenüber Viren ausgesetzt wird. Dieser potentiell problematische Mangel soll beseitigt werden. \n\n Die weitere Entwicklung der Umwelt (u.a. Klimaveränderung, neue Materialien, Medikamente, chemi-\nsche Stoffe, etc.) und deren Einfluss auf das Trinkwasser sind nicht abschätzbar. Mikroverunreinigun-\ngen, Spurenstoffe und Algen kommen heute im Vierwaldstättersee nur in sehr kleinen Mengen vor. \nWie sich diese aber infolge der Umweltveränderungen entwickeln und welchen Einfluss sie auf das \nTrinkwasser und unsere Gesundheit haben, kann nicht abschliessend beurteilt werden. Mit dem Aus-\nbau der TWA Grämlis sollen die Risiken einer hygienischen und stofflichen Beeinträchtigung auch \nkünftig nachhaltig reduziert werden. \n\nIm Jahr 2000 wurde ein Bauprojekt für eine neue Anlage erarbeitet. Diesem Projekt lag die Idee eines \nRegionalen Wasserverbundes Horw - Kriens zugrunde. Das Projekt wurde von der Gemeinde Kriens \nverworfen und konnte nicht realisiert werden. \n\nVon 2005 - 2007 wurden das SWPW Krämerstein und die Transportleitung zur TWA Grämlis neu gebaut. \nGleichzeitig wurden in der TWA Grämlis minimal notwendige Sanierungsarbeiten durchgeführt. \n\nZiele des Vorprojekts sind: \n\n Verfahren evaluieren und ermitteln einer Bestvariante zur Trinkwasseraufbereitung und auf die Bear-\nbeitungsstufe eines Vorprojektes projektieren \n\n Als Grundlage für die Einwohnerratsvorlage die Investitionskosten der definierten Bestvariante ermit-\nteln. \n\n Der zukünftige Energie- und Betriebsmittelverbrauch ermitteln und Massnahmen zur Optimierung \nprüfen. \n\n Die Risiken bei der Planung und Realisierung des Projektes analysieren und Massnahmen zur Reduk-\ntion bzw. Vermeidung der Risiken vorgeschlagen. \n\n Die bauliche Umsetzung Prüfen (Bauetappen, Provisorien, Bauterminprogramm) \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  12\n\n \n\n1.2 Projektorganisation \n\nName Firma Funktion \n\nProjektsteuerung   \n\nManuela Bernasconi Gemeinderätin Horw Delegierte Gemeinderat, Vorsteherin Baudepartement \n\nRemigi Niederberger Gemeinde Horw  Leiter Tiefbau \n\nKurt Margadant Margadant GmbH Gesamtleiter Bauherr \n\n   \n\nProjektleitung   \n\nRemigi Niederberger Gemeinde Horw Delegierter Projektsteuerung \n\nRoman Heer Gemeinde Horw Brunnenmeister / Betreiber TWA \n\nUlrich Bosshart Wasserversorgung ZH Experte Qualitätssicherung \n\nHans-Peter Kaiser Wasserversorgung ZH Experte Verfahrenstechnik \n\nWouter Pronk EAWAG Experte Membrantechnologie \n\nHanspeter Bachmann REATECH AG Experte EMSRL \n\nKurt Margadant Margadant GmbH Gesamtleiter Bauherr \n\nMarkus Knöpfli CSD Ingenieure AG Leiter Gesamtplaner \n\n \n\n1.3 Projektgrundlagen \n\n[1] Protokoll Erfahrungsaustausch mit EWL, 28.11.2012 \n\n[2] Zustandsbeurteilung bestehendes Gebäude- und Behälterkonstruktionen, Wälli AG, 10.09.2012 \n\n[3] Fotodokumentation Reservoir Grämlis, Wälli AG, 21.08.2012 \n\n[4] Materialtechnische Untersuchung Reservoir Grämlis, LPM, 02.08.2012 \n\n[5] Expertise hinsichtlich Wassergewinnung, Zusammenarbeit der Gemeinden Horw, Kriens, Luzern, \nQSW-Ingenieure GmbH, 25.09.2001 \n\n[6] Geotechnisches Gutachten, Seewasserwerk Horw/Kriens, CSD Ingenieure AG, 28.02.2000 \n\n[7] Seewasserpumpwerk Krämerstein, Grundriss OG, Tobler und Fuchs AG, 03.03.2006 \n\n[8] Seewasserpumpwerk Krämerstein, Grundriss UG, Tobler und Fuchs AG, 23.01.2006 \n\n[9] Resevoir Grämlis, Digitalisierung Ist-Zustand / UG, EG, OG, Schnitte, Wälli AG Ingenieure, \n18.12.2012 \n\n[10] R + I Schema Filteranlage Grämlis, Reatech, 04.05.2007 \n\n[11] R + I Schema Reservoiranlage Grämlis, Reatech, 05.06.2007 \n\n[12] Gesamtrevision Nutzungsplanung- Zonenplan und Bau- und Zonenreglement, Planungsbericht \ngemäss Art. 47 RPV, Metron, 10.06.2009 \n\n[13] Trinkwasseraufbereitung der Zukunft, EAWAG News, Pronk und Kaiser, September 2008 \n\n[14] WAVE 21 Final Report, EAWAG, Oktober 2009 \n\n[15] Beurteilung des Rohwassers für das Seewasserwerk Grämlis in Horw, Wasserversorgung Zürich, \n05.04.2013 \n\n[16] Umweltbericht Stufe Vorprojekt, Trinkwasseraufbereitung Grämlis, ILU AG, April 2013 \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  13\n\n \n\n[17] Risikobetrachtung vorgeschlagene Verfahrensketten Horw, Wasserversorgung Zürich/EAWAG, \n18.02.2013 \n\n[18] Anerkannte Aufbereitungsverfahren für Trinkwasser, BAG, 2010 \n\n[19] Fremd- und Inhaltsstoffverordnung (FIV) und Hygieneverordnung (HyV) \n\n[20] Protokoll PL Sitzung 11, 2. Ausbauetappe TWA Grämlis, 26.04.2013 \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  14\n\n \n\n2. Planungsgrundlagen \n\n2.1 Rohwasserqualität \n\nDie Wasserversorgung Zürich hat basierend auf fünf Stichproben im Jahr 2012 – 2013 die Wasserqualität \ndes Rohwassers überprüft. Die Proben wurden von der Wasserversorgung Horw am Probenahmehahn \nRohwasser in der TWA Grämlis entnommen. Zusätzlich wurden Phytoplanktondaten über 12 Jahre im \nPumpwerk Salzfass (EWL) sowie die Planktonentwicklung der letzten 50 Jahre im Vierwaldstättersee \n(Dr. Bürgi, 2011) bei der Beurteilung der Rohwasserqualität berücksichtigt. \n\n \n\nParameter Dim. März 12 Aug. 12 Nov. 12 Feb. 13 Min. Max. Mittel\n\nSauerstoff mg/L 11.06  8.5 10.55 8.5 11.06 10.04\n\nSauerstoffsättigung % 92%  73% 88% 73% 92% 84%\n\nTemperatur °C 5.1  6.7 5.4 5.1 6.7 5.7\n\nBromid µg/L 4 2 <1 3 <1 4 3\n\nUV-Extinktion m-1 1.7 1.6 1.6 1.9 1.6 1.9 1.7\n\nDOC mg/L 0.78 0.6 0.65 0.72 0.6 0.78 0.69\n\nTabelle 1: Rohwasserqualität \n\n \n\nDie Untersuchungen zeigen, dass die anorganischen chemischen Parameter den Anforderungen an \nTrinkwasser entsprechen. \n\nDie Belastung des Seewassers mit partikulärem organischem Material (POM), wovon das Phytoplankton \neinen grossen Anteil ausmacht, ist gering. \n\nDer Gehalt an gelösten natürlichen organischen Stoffen (DOC) im Rohwasser ist tief. Spurenstoffe wur-\nden in geringen Konzentrationen gefunden. \n\n2.2 Planungshorizont \n\nFür die Planung der neuen Trinkwasseraufbereitung wird ein Planungshorizont bis 2050 zugrunde gelegt. \n\n2.3 Wasserbedarf \n\nDie für die Dimensionierung verwendeten Bevölkerungs- und Bedarfsdaten 2010 sind Angaben der Ge-\nmeinde Horw. \n\n2.3.1 Bevölkerungsentwicklung \n\nDie Bevölkerungsentwicklung wurde gemäss der Bevölkerungsprognose des Bundesamtes für Statistik \n(BFS) festgelegt. Für die Entwicklung wurde eine Wachstumsrate von 1.2% angenommen (Quelle BFS: \nBevölkerungsentwicklung Kanton Luzern). Als Plafond wurde eine Zunahme von max. 4‘000 Einwohnern \nangenommen (Quelle: Metron Planungsbericht Gemeinde Horw). Das Gebiet Biregg wird von der EWL \nmit Trinkwasser versorgt und wird für die Bevölkerungsentwicklung im Wasserversorgungsgebiet Horw \nnicht berücksichtigt. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  15\n\n \n\n \n\n Einwohner 2010 Einwohner 2050 Zunahme \n\nHorw Gemeindegebiet 13‘524 17‘500 29%\n\nGebiet Biregg 850 1‘100 29%\n\nTotal Horw Wasserversorgungsgebiet 12‘674 16‘400 29%\n\nTabelle 2: Bevölkerungsentwicklung \n\n \n\n2.3.2 Bedarfsentwicklung \n\nDer Pro-Kopf-Verbrauch der Einwohner wird für die nächsten Jahre als konstant angenommen. Bei den \nGewerbebetrieben sind keine wesentlichen Änderungen prognostiziert. Die Zunahme des Wasserbedarfs \nbasiert auf dem Bevölkerungswachstum. \n\nNach Vorgaben der Gemeinde Horw wurde die Möglichkeit einer Wasserlieferung von 2‘000 m3/d an die \nGemeinde Kriens in die Bedarfsentwicklung einbezogen. Eine Fremdwasserabgabe in einen Verbund der \nEWL ist nicht zu berücksichtigen [1]. \n\n \n\nWasserbedarf 2010 / 2050 Tagesbedarf 2010 Tagesbedarf 2050 \n\n mittel max mittel max \n\n m3/d m3/d m3/d m3/d \n\nHorw Gemeindegebiet 3‘3001 5‘8002 4‘000 8‘000\n\nTeilversorgung Kriens (Option) 2‘000 2‘000 2‘000 2‘000\n\nTotal Horw Wasserversorgungsgebiet 5‘300 7‘800 6‘000 10‘000\n\nTabelle 3: Wasserbedarf3 \n\n \n\n2.3.3 Dimensionierungswassermenge \n\nIn Absprache mit der Gemeinde Horw wurde die in Tabelle 4 dargestellte Dimensionierungswassermenge \nfestgelegt: \n\n \n\nDimensionierungswassermenge Dim.  \n\nMax. Wasseraufbereitung Qmax m3/d 10‘000\n\n m3/h 420\n\n l/s 116\n\nTabelle 4: Festgelegte Dimensionierungswassermenge \n\n \n\n                                                      \n1 Mittelwert der Periode 2009 - 2011 \n2 Qmax aus dem Jahr 2003 (Hitzesommer). \n3 Von 2003 bis 2010 ist die Bevölkerung in Horw gewachsen, dies ist die Ursache für ein vergrössertes Verhältnis \n\nvon Qmittel / Qmax im Jahr 2050. Qmax bezieht sich somit auf eine kleinere Bevölkerung als Qmittel deswegen vergrös-\n\nsert sich dieses Verhältnis in der Prognose von 2050.  \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  16\n\n \n\n2.4 Standort und Verkehrserschliessung \n\nDas SWPW Krämerstein liegt im Ortsteil St. Niklausen. Die TWA Grämlis mit den Reservoiren liegt auf \nder Anhöhe Grämlis. Alle Werke sind über bestehende befestigte Zufahrtsstrassen erreichbar. \n\nDie Parzellen mit dem SWPW Krämerstein und der TWA Grämlis sind im Eigentum der Gemeinde Horw. \n\n \n\n \n\nAbbildung 1: Lageplan Seewasserpumpwerk Krämerstein mit Transportleitung und Trinkwasseraufbereitung \nGrämlis, Situation 1:25‘000 (topografische Grundlage, www.geoadmin.ch) \n \n\n2.5 Bestehende Anlagen \n\n2.5.1 Verfahrensbeschrieb \n\nDas Rohwasser wird ca. 400 m vom Ufer entfernt auf einer Tiefe von ca. 40 m aus dem Vierwaldstätter-\nsee bei Horw ins SWPW Krämerstein angesaugt. Vom SWPW Krämerstein wird es mittels Bohrlochpum-\npen über eine Transportleitung DN 500 in die rund 120 m höher gelegene TWA Grämlis gepumpt. Nach \ndem Eintritt in die TWA Grämlis wird das Rohwasser als erstes mittels WAC (Polyaluminium-Verbindung) \ngeflockt, bevor es in einen Zweischichtfilter bestehend aus Aktivkohle und Quarzsand aufbereitet wird. \nAls Netzschutz wird Chlordioxid dem aufbereiteten Wasser zugegeben. \n\n2.5.2 Seewasserpumpwerk Krämerstein und Transportleitung \n\nDas SWPW Krämerstein wurde in der 1. Etappe von 2005 - 2007 zusammen mit der Transportleitung \nDN 500 zur TWA Grämlis neu gebaut und befindet sich in gutem Zustand. \n\nDie Transportleitung wurde auf eine Kapazität von 1‘260 m3/h für eine Wasserversorgung der Gemeinden \nHorw und Kriens ausgelegt. Durch den Abgang der Gemeinde Kriens wird durch die Transportleitung \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  17\n\n \n\naktuell eine mittlere Wassermenge von 140 m3/h gefördert. Durch die damit verbundene geringe mittlere \nWassergeschwindigkeit von 0.2 m/s entstehen gemäss Auskunft der Wasserversorgung Horw Ablage-\nrungen. Um diese Ablagerungen zu entfernen, wird die Transportleitung monatlich gespült. \n\n2.5.3 Trinkwasseraufbereitung Grämlis \n\nIn der TWA Grämlis wird ein Zweischichtfilter (Aktivkohle / Quarzsand) mit unterstützender WAC-\nFlockung zur Partikelabscheidung eingesetzt. Durch den biologischen Betrieb ermöglicht der Zweischicht-\nfilter auch den Abbau von AOC. \n\nAls Netzschutz wird Chlordioxid in einer Konzentration von 0.05 - 0.1 mg/L dem aufbereiteten Wasser \nzugegeben. \n\nDas Verfahrenskonzept der TWA Grämlis weist betreffend Betriebssicherheit und Unterhaltsfreundlichkeit \nMängel auf und entspricht nicht mehr dem Stand der Technik \n\nDie TWA Grämlis ist über 50 Jahre alt, die maschinelle Ausrüstung ist veraltet. \n\nDie Gebäudestruktur ist in ausreichendem Zustand [2]. Ein Um- und Ausbau der Anlage kann als Varian-\nte betrachtet werden. \n\n2.6 Erschliessung - Werkleitungen \n\n2.6.1 Wasserversorgung \n\nDie Rohwasserentnahme aus dem Vierwaldstättersee wird über das bestehende SWPW Krämerstein \nsichergestellt. Von dort führt eine ca. 1.5 km lange Transportleitung DN 500 das Rohwasser zur TWA \nGrämlis. Diese Infrastruktur wurde von 2005 - 2007 neu erstellt. \n\n2.6.2 Elektrizitätsversorgung \n\nIn Zusammenarbeit mit der CKW muss für den benötigten Strombedarf eine neue Trafostation samt Mit-\ntelspannungszuleitung erstellt werden. Die neue Trafostation ist östlich der TWA Grämlis in einem sepa-\nraten Gebäude vorgesehen. \n\n2.6.3 Rückspülwasser Vorfiltration SWPW Krämerstein \n\nDas Rückspülwasser der Vorfiltration im SWPW Krämerstein soll an die Sickerleitung DN 200 ange-\nschlossen werden. Diese Sickerleitung besitzt gemäss Angabe der Gemeinde Horw genügend Kapazität \nfür die Rückführung des Rückspülwassers aus der Vorfiltration in den Vierwaldstättersee. Die Rückspül-\nmenge wird auf ca. 20 – 30 l/s abgeschätzt. In der weiteren Planung ist Herr Renner vom UWE in die \nProjektierung mit einzubeziehen.  \n\n2.6.4 Rückspülwasser Aktivkohlefilter und Ultrafiltration TWA Grämlis \n\nDas Rückspülwasser aus der Aktivkohle- und Ultrafiltration soll in einer Schwemmwasseraufbereitung \ngereinigt werden. Als Aufstellungsort soll dazu der stillgelegte Rohwasserbehälter genutzt werden. Das \naufbereitete Klarwasser soll vor der Aktivkohlefiltration wieder der Wasseraufbereitung zugeführt werden. \nDas Rückspülwasser der Schwemmwasseraufbereitung wird über die bestehende Kanalisation abgeführt. \nDie notwendigen Werkleitungen sind zu erstellen. \n\n2.6.5 Notüberlaufwasser \n\nAllfällig anfallendes Notüberlaufwasser kann über die Kanalisation abgeführt werden. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  18\n\n \n\n2.6.6 Sauerstoff \n\nDer Sauerstoff für eine allfällige Ozonierung kann entweder in Druckbehältern bereitgestellt oder Vorort \nproduziert werden. Bei der weiteren Planung sind u.a. Sauerstoffmenge, Qualität, Lärmemissionen und \ndaraus folgend die Wirtschaftlichkeit zu prüfen. \n\n2.6.7 Werkleitungen \n\nDie Werkleitungen auf dem Areal der TWA Grämlis sollen erneuert werden. \n\n2.6.8 Dach- und Platzentwässerung \n\nDie Dach- und Platzentwässerung wird in einem bestehenden Schacht gesammelt und über die Kanalisa-\ntion abgegeben. Eine allfällige Versickerung des Dachwassers ist bei der weiteren Planung zu prüfen. \n\n2.6.9 Dienstbarkeiten \n\nDer Neubau oder Aus- und Umbau befindet sich auf öffentlichem Grund. Es sind keine Dienstbarkeiten \nzu vereinbaren. \n\n2.7 Lärm \n\nGrundlage für die Beurteilung von Lärmimmissionen ist die eidgenössische Lärmschutzverordnung (LSV) \nvom 15. Dezember 1986. Diese sieht vor, dass den im Raumplanungsgesetz definierten Nutzungszonen \nLärmempfindlichkeitsstufen zuzuordnen sind. Je nach Empfindlichkeitsstufe gelten andere Grenzwerte für \nden maximalen zulässigen Beurteilungspegel. Dem Standort TWA Grämlis ist im Zonenplan der Gemein-\nde die Lärmempfindlichkeitsstufe II zugeordnet. \n\nDurch die Einhausung der gesamten Wasseraufbereitungsanlage können die Anforderungen an den \nLärmschutz eingehalten werden. Einzig für eine allfällige Sauerstoffproduktion Vorort sind die Lärmim-\nmissionen bei der weiteren Planung zu prüfen. \n\n2.8 Geruch \n\nGeruchsemissionen in der Betriebsphase sollen grundsätzlich vermieden bzw. vermindert werden. Hierfür \nist von Beginn weg folgende konzeptionelle und technische Vorkehrung vorgesehen: \n\n Die Abluftführung wird optimiert und deren Volumenströme minimiert. \n\n Die komplette Wasseraufbereitungsanlage wird eingehaust. \n\nBei allen innerhalb der TWA Grämlis bestehenden Emissionsquellen sind die Anforderungen der eidge-\nnössischen Luftreinhalteverordnung (LRV) vom 16. Dezember 1985 im Sinne von Anhang 1, Ziff. 32 ein-\nzuhalten. \n\n2.9 Raumplanung \n\nGemäss Kantonalem Richtplan 2009 verläuft westlich unterhalb der TWA Grämlis zwischen Wald und \nSiedlungsgebiet eine Vernetzungsachse für Kleintiere. Ein Naturobjekt befindet sich südlich der heutigen \nTWA Grämlis. Die TWA Grämlis befindet sich vollständig innerhalb des BLN-Gebiets 1606 Vierwaldstät-\ntersee [16]. \n\nGemäss Zonenplan der Gemeinde Horw liegt die bestehende TWA Grämlis wie auch deren Erschlies-\nsung vollständig im Wald. Westlich unterhalb des Gebietes befindet sich eine archäologische Fundstätte \n[16]. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  19\n\n \n\nDas Gebiet Grämlis dient der Bevölkerung von Horw als Naherholungsraum. Zahlreiche Wanderwege \nführen durch das Gebiet [16]. \n\n2.10 Rodungen \n\nDurch das Projekt werden bestehende Waldflächen tangiert. Insbesondere muss die Bestockung über \nden Reservoiren und für die geplante Trafostation dauerhaft entfernt werden [16]. \n\nBereits im Jahr 2000 wurde für das damalige Projekt ein Rodungsgesuch eingereicht. Es handelte sich \num folgende Flächen: \n\n 3‘375 m2 für temporäre Rodung \n\n 1‘450 m2 für definitive Rodung \n\nDie Ersatzaufforstungsfläche von 1‘450 m2 liegt auf der Parzelle Nr. 188 in der Gemeinde Horw. Sie \ngrenzt direkt an die bestehende Waldfläche und ist gemäss Grundbuchplan zurzeit nicht als Wald einge-\ntragen. \n\nDas Rodungsgesuch wurde damals nicht weiterverfolgt. Der Kanton äusserte sich jedoch positiv dazu. \nParzelle Nr. 188 ist teilweise Einwuchsfläche. Es handelt sich dabei grösstenteils um Brombeeren und \neinzelne Haselsträucher. \n\nIm weiteren Planungsverlauf ist abzuklären, ob die Waldfläche auf Parzelle Nr. 188 als Ersatzauffors-\ntungsfläche angerechnet werden kann [16]. \n\n2.11 Landschaftsschutz - Landschaftsbild \n\nBei der Ausarbeitung des Projektes ist die Umgebung möglichst naturnah zu gestalten. Versiegelte Flä-\nchen sind soweit möglich zu vermeiden. \n\nDie Gebäudehülle der TWA Grämlis wie auch die Trafostation sind so zu gestalten, dass sie sich optimal \nin die umgebende Landschaft einpassen [16]. \n\n2.12 Altlasten \n\nDie Gemeinde Horw bestätigt, dass bei der TWA Grämlis keine Altlasten zu finden sind. Der Standort ist \nnicht im Verdachtsflächenkataster eingetragen. Somit ist das Areal als nicht belastet einzustufen. \n\n2.13 Gebäudeschadstoffe \n\nEs wird vermutet, dass insbesondere im Klebstoff der Kacheln der Aktivkohlebecken wie auch im Kleb-\nstoff der Bodenbeläge Asbest enthalten sein kann. Im weiteren Verlauf des Projekts muss eine Gebäude-\nschadstoffanalyse durchgeführt werden. Mögliche kostenseitige Auswirkungen wurden abgeschätzt und \nin den Kostenvoranschlag aufgenommen. \n\n3. Verfahrensevaluation \n\nDie Verfahrensevaluation erfolgt so, dass die störenden Einflüsse, welche ein Trinkwasser beeinträchti-\ngen können, eliminiert werden. Weiter soll eine gewählte Verfahrenskombination bestehende Risiken des \nRohwassers und Risiken des Betriebs reduzieren oder beheben. Im weiteren ist das Verfahren so zu \nkonzipieren das abschätzbare künftige Risiken und Probleme gemeistert werden können. Dazu eignet \nsich ein Multibarrierensystem mit mehreren Stufen; ein Konzept, dass sich in den europäischen Wasser-\nversorgungen in neuen Anlagen etabliert hat.  \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  20\n\n \n\n3.1 Rohwasserqualität  \n\n3.1.1 Chemische Parameter \n\nEs ist zu beachten, dass die folgenden Aussagen auf Stichproben beruhen. Dies ist zulässig, da die \nchemische Zusammensetzung von Seewasser nur geringfügig variiert, wie die Daten von anderen Voral-\npenseen wie z. B. des Zürichsees zeigen. Parameter mit saisonalen Schwankungen wurden auch saiso-\nnal untersucht (Temperatur, DOC, UV-Extinktion, Sauerstoff). \n\nDie Temperatur des Rohwassers aus 40 m Tiefe schwankt übers Jahr nur geringfügig zwischen 5 - 7°C \n(Abbildung 2). \n\nDer Sauerstoffgehalt verläuft wie erwartet umgekehrt proportional mit der Temperatur. Die Gehalte sind \naber mit > 8 mg/L durchwegs hoch. \n\nDie Bromidgehalte sind mit 1 – 4 µg/L sehr tief. Die Bromatbildung wird daher bei einer allfälligen Ozo-\nnung mit üblichen Ozondosen kein Problem sein. \n\n \n\n \n\nAbbildung 2: Sauerstoff, Temperatur und Bromidgehalt des Rohwassers \n \n\nDie gelösten natürlichen organischen Stoffe (DOC; Abbildung 3) schwanken zwischen 0.6 - 0.8 mg/L und \nverlaufen wie erwartet parallel mit der UV-Extinktion. Die DOC Belastung des Rohwassers ist daher \nebenfalls gering. Es ist aber nützlich, wenn der DOC in der Aufbereitung etwas reduziert werden kann. \nDies vor allem auch im Hinblick auf die biologische Stabilität des Trinkwassers im Verteilnetz. Dies wird \nmit den vorgeschlagenen Aufbereitungsvarianten mit biologischer Aktivkohlefiltration erreicht. Mit der \nVariante Ozon - Aktivkohle kann die DOC Entfernung zusätzlich verbessert werden. \n\nDas Calcit Löseverhalten wurde im März untersucht. Der Sättigungsindex (bestimmt nach schweiz. Le-\nbensmittelbuch; SLMB) lag bei +0.11 bei einem Rohwasser von pH 8.14. Das heisst, das Wasser war zu \ndiesem Zeitpunkt Calcit abscheidend, was bezüglich Vermeidung von Betonkorrosion und von Korrosion \nin Hausinstallation vorteilhaft ist. Das saisonale Verhalten wurde nicht untersucht. Im Herbst ist mit etwas \ntieferen pH-Werten zu rechnen. Der Sättigungsindex wird dann um ± 0 schwanken. Mit stark negativen \nWerten (kritisch bezüglich Korrosion) ist nicht zu rechnen. \n\n \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  21\n\n \n\n \n\nAbbildung 3: UV-Extinktion und DOC Gehalt des Rohwassers \n \n\nDie Wasserzusammensetzung ist in Tabelle 5 zusammengefasst. Sie ist typisch für einen Voralpensee, \nentspricht durchwegs den Anforderungen an Trinkwasser und ist für die vorgesehenen Aufbereitungsva-\nrianten unproblematisch. \n\n \n\nIonen Gehalt Bemerkungen \n\nCalcium 40.5 mg/L Gesamthärte 11.6 franz. H° \n\nMagnesium 3.4 mg/L  \n\nNatrium 2.3 mg/L EW: < 20 mg/L \n\nKalium 0.9 mg/L EW: < 5mg/L \n\nHydrogencarbonat 123.2 mg/L  \n\nChlorid 2.5 mg/L EW: < 20 mg/L \n\nSulfat 14.5 mg/L EW: < 50 mg/L \n\nNitrat 3.0 mg/L EW: < 25mg/L; TW: < 40 mg/L \n\nPhosphat < 0.002 mg/L EW: < 50 mg/L \n\nKieselsäure als SiO2 2.9 mg/L TW: 21 mg/L \n\nEisen < 0.005 mg/L TW: 0.3 mg/L \n\nMangan < 0.0005 mg/L TW: 0.05 mg/L \n\nTabelle 5: Wasserzusammensetzung Mineralstoffe \n\nLegende: EW = Erfahrungswert SLMB, TW = Toleranzwert Fremd- und Inhaltsstoffverordnung \n\n \n\nAmmonium und Nitrit lag mit 5 µg/L und 2 µg/L deutlich unter den Toleranzwerten für Trinkwasser von je \n100 µg/L. \n\n \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  22\n\n \n\n3.1.2 Spurenstoffe \n\nTabelle 6 zeigt die Resultate der Spurenstoff Analysen im Überblick. Es sind nur Stoffe namentlich aufge-\nführt, die auch nachgewiesen wurden. Ziel der Untersuchung war es, permanente Belastungen des Vier-\nwaldstättersees mit Spurenstoffen zu ermitteln. Da- her wurde eine Vielzahl von Spurenstoffen untersucht, \naber jeweils nur ein Zeitpunkt pro Spurenstoff gewählt. Somit kann keine Aussage über allfällige periodi-\nsche Belastungen durch Einleitungen oder durch Chemieunfälle gemacht werden. \n\nAus der umfangreichen Palette von Spurenstoffen konnten nur wenige und diese in sehr geringen Kon-\nzentrationen nachgewiesen werden. Es handelt sich durchwegs um Spurenstoffe, die auch in anderen \nOberflächengewässern gefunden werden. Alle nachgewiesenen Stoffe sind gemäss dem heutigen Stand \nder Wissenschaft aus toxikologischer Sicht in den gefundenen Konzentrationen unbedenklich. Eine Ent-\nfernung ist daher bei der Trinkwasseraufbereitung nicht zwingend. \n\n \n\nSpurenstoffe Gehalt Bemerkungen \n\nChlororganische Verbindungen (chlorierte Lösungsmittel) \n\n15 Stoffe alle Stoffe < NG auch Trihalogenmethane \n\nArzneimittel \n\n26 Stoffe 25 Stoffe < NG  \n\nMetformin 115 ng/L Antidiabetikum \n\nRöntgenkontrastmittel \n\n5 Stoffe alle Stoffe < NG  \n\nIopromid 37 ng/L Nachweisgrenze 10 ng/L \n\nEndokrine (hormonaktive) Stoffe \n\n7 Stoffe alle Stoffe < Nachweisgrenze  \n\nSüssstoffe \n\n5 Stoffe untersucht 4 Stoffe < Nachweisgrenze  \n\nAcesulfam 136 µg/L  \n\nPerfluorierte Tenside \n\n13 Stoffe 12 Stoffe < Nachweisgrenze  \n\nPFOS 3 ng/L (NG: 2 ng/L) Behandlung von Textilien \n\nPestizide und deren Metaboliten \n\n57 Stoffe alle Stoffe < Nachweisgrenze  \n\nBTEX (Benzol, Toluol, Xylol) und MTBE \n\n8 Stoffe alle Stoffe < Nachweisgrenze MTBE: Benzinzusatzstoff \n\nGeruchstoffe \n\n8 Stoffe alle Stoffe < Nachweisgrenze  \n\nBenzotriazole und Dioxan \n\n3 Stoffe Dioxan < Nachweisgrenze  \n\nBenzotriazol 45 ng/L  \n\nMethyl-Benzotriazol 18 ng/L  \n\nKomplexbildner (NTA, EDTA, etc.) \n\n5 Stoffe alle Stoffe < Nachweisgrenze  \n\nTabelle 6: Spurenstoffe (NG: Nachweisgrenze, Details zu allen Stoffen siehe Prüfberichte) \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  23\n\n \n\nEinige der nachgewiesenen Spurenstoffe können je nach gewählter Aufbereitungsvariante mindestens \nteilweise entfernt werden (Tabelle 7). \n\n \n\nStoff Ozonung Aktivkohlefiltration* \n\nMetformin vermutlich geringer Abbau Adsorption gering \n\nIopromid 30% Abbau Adsorption gering \n\nAcesulfam 60% Abbau gute Adsorption \n\nPFOS vermutlich geringer Abbau Adsorption gering \n\nBenzotriazol > 90% Abbau gute Adsorption \n\nMethylbenzotriazol > 90% Abbau gute Adsorption \n\nTabelle 7: Qualitative Beurteilung des Abbaus von Spurenstoffen mit Ozon und der Adsorption an Aktivkohle \n\n* Die Adsorption hängt stark vom Alter der Aktivkohle ab. \n \n\n3.1.3 Phytoplankton \n\nDie ermittelten Biomassen an Phytoplankton die in den Monaten Februar, März, August und November \nbestimmt wurden, waren im nährstoffarmen Vierwaldstättersee wie erwartet gering (Abbildung 4) und \ndürften bei der Trinkwasseraufbereitung kaum grössere Schwierigkeiten bereiten. Die Phytoplanktonge-\nhalte im Vierwaldstättersee bei Horw in 40 m Wassertiefe sind mit den Rohwasserwerten (2000 - 2012) \ndes Seewasserwerks von Energie Wasser Luzern (EWL) vergleichbar (Abbildung 5). \n\n \n\n \n\nAbbildung 4: Phytoplanktonbiomasse des Rohwassers \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  24\n\n \n\n \nAbbildung 5: Phytoplanktonbiomassen im Rohwasser des Seewasserwerks der EWL \n\n \n\nWie dem Bericht von Herr Bürgi (50 Jahre Planktonentwicklung im Vierwaldstättersee von 1960 - 2010) \nentnommen werden kann, hat sich der See in den letzten 20 Jahren nachhaltig auf einem nährstoffarmen \nNiveau eingespielt. Von der heutigen Artenzusammensetzung geht keine unmittelbare Gefahr für Mensch \noder Umwelt aus. Selbst das toxische Cyanobakterium Planktothrix rubescens kann heute nur noch we-\nnige Filamente aufbauen (Abbildung 6). \n\n \nAbbildung 6: Verlauf der Jahresmittelwerte der Phytoplanktonbiomasse (0 - 20 m) von 1961-2009 Grafik aus dem \nBericht von H.R. Bürgi (2011) \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  25\n\n \n\n3.1.4 Schlussfolgerungen und Empfehlungen \n\nDie anorganisch chemischen Parameter Entsprechen den Anforderungen an Trinkwasser. Sie sind für \nalle vorgeschlagenen Aufbereitungsvarianten unproblematisch. \n\nDie Belastung des Seewassers mit partikulärem organischem Material (POM), wovon das Phytoplankton \neinen grossen Anteil ausmacht, ist gering und kann mit allen Aufbereitungsvarianten entfernt werden. \n\nDer Gehalt an gelösten natürlichen organischen Stoffen (DOC) im Rohwasser ist tief. Ein biologischer \nAbbau wird in der biologischen Aktivkohlefiltration erreicht. Mit einer Ozonung kann die Entfernung des \nDOC verbessert werden. \n\nSpurenstoffe wurden nur in sehr geringen Konzentrationen gefunden. Eine Entfernung ist nach dem heu-\ntigen Stand der Erkenntnisse nicht notwendig. Einige der Spurenstoffe können aber auf Aktivkohle teil-\nweise entfernt werden. Bei der Aufbereitungsvariante mit Ozon können Spurenstoffe noch besser entfernt \nwerden (15). \n\n3.2 Risikoanalyse \n\nDie WV Zürich hat in Zusammenarbeit mit der EAWAG eine qualitative Risikoanalyse (Tabelle 17) für das \nRohwasser sowie für den Prozess der Trinkwasseraufbereitung der TWA Grämlis erstellt [17]. \n\nGefahren Risikobeurteilung \n\nGesundheitliche Gefahren   \n\nPathogene Mikroorganismen +++ \n\nKeimzahl* + \n\nCyanobakterientoxine (bisher keine Analysen) +*** \n\nToxische Stoffe nach Chemieunfällen + \n\nBromatbildung + \n\nNDMA Bildung + \n\nNitrit Bildung auf Aktivkohle ++ \n\nRestaluminiumgehalt nach Flockung ++ \n\nBiologische Stabilität des Trinkwassers** +++ \n\nOrganoleptische Gefahren und Imageprobleme   \n\nGeruchsstoffe/Geschmacksstoffe ++ \n\nFarbstoffe ++ \n\nTrübung (Partikel) ++ \n\nNicht toxische organische Spurenstoffe   \n\nAcesulfam + \n\nRöntgenkontrastmittel + \n\nMetformin + \n\nBenzotriazol/Methyl-Benzotriazol + \n\nNicht toxische Stoffe nach Chemieunfällen + \n\nTabelle 8: Risikobeurteilung Rohwasser und Trinkwasseraufbereitung [15]4 \n\nLegende:+++ = hohes Risiko, ++ = mittleres Risiko, + = geringes Risiko \n\n                                                      \n4 * Kein definitives gesundheitliches Risiko aber gesetzliche Vorgabe von <20 KbE/mL nach Aufbereitung \n\n ** Ebenfalls betriebsrelevant. Trifft nur zu, falls ohne Netzschutz gefahren wird \n\n *** Klimaveränderung könnte das Risiko erhöhen \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  26\n\n \n\nDiese qualitative Risikoanalyse lässt erkennen, dass die grössten Risiken von den pathogenen \nMikroorganismen wie auch der biologischen Stabilität (falls kein Netzschutz vorhanden) ausgehen. \n\n3.3 Verfahrensevaluation \n\n3.3.1 Partikelabtrennung/Trübungselimination \n\nMögliche Verfahren zur Partikelabtrennung sind vorwiegend die  Schnellfiltration wie auch die \nMembranfiltration. Die Filtration kann mit einer Flockung verstärkt werden. Es kann angefügt werden, \ndass bei neuen Anlagen häufig die Ultrafiltration anstelle von Schnellfiltern eingesetzt wird, da Partikel, \nBakterien und sogar Viren wesentlich effizienter entfernt werden.  \n\n3.3.2 AOC Abbau \n\nVerfahren die sich für den Abbau von AOC eignen sind Aktivkohle und die Lansamsandfiltration. Da die \nLangsamsandfiltration sehr viel Platz beansprucht wird eine biologisch betriebene Aktivkohle zum AOC \nAbbau bevorzugt. \n\n3.3.3 Desinfektion \n\nVerfahren die sich zur Desinfektion von Viren und Bakterien eignen sind die Ultrafiltration, die Ozonung, \ndas UV-Verfahren, die Langsamsandfiltration sowie die Chlorung. \n\n \n\nElimination Pathogener Keime mittels Ozon \n\nMit der definitiven Integration der Ozonung im System kann das grösste Risiko im Rohwasser \n(Pathogene Mikroorganismen) mit der höchsten Sicherheit eliminiert werden. Nach der Risikoanalyse der \nWasserversorgung Zürich/EAWAG kann basierend auf Literaturdaten, mit einer Dosierung von 1 mg O3 \npro Liter Wasser und einer Kontaktzeit von 20 min eine Log 6 Elimination von Viren geschätzt werden \n(15). Eine Log 6 Eliminationsrate bedeutet, dass 99.9999% aller Viren in dieser Stufe inaktiviert werden. \n\n \n\nElimination Pathogener Keime mittels Ultrafiltration \n\nMittels der Ultrafiltration können Partikel und Trübstoffe zuverlässig aus dem Wasser entfernt werden. \nWeiter bildet die Ultrafiltration eine zuverlässige Barriere gegen Viren und Bakterien mit einer \nEliminationsrate von Log 2 – 4 [15]. Dies bedeutet eine Reduktion der Viren um 99% - 99.99%. \n\n \n\n3.3.4 DOC Abbau \n\nDer Gehalt an gelösten natürlichen organischen Stoffen (DOC) im Rohwasser ist tief. Ein biologischer \nAbbau kann mittels eines biologisch betriebenen Aktivkohlefilters erreicht werden. Mit einer Ozonung \nkann die Entfernung des DOC verbessert werden. \n\n3.3.5 Abbau von Spurenstoffe \n\nSpurenstoffe wurden in sehr geringen Konzentrationen gefunden. Eine Entfernung ist nach dem heutigen \nStand der Erkenntnisse nicht notwendig. Einige der Spurenstoffe können auf der Aktivkohle teilweise \nentfernt werden. Mit der Integration einer Ozonung können Spurenstoffe noch besser entfernt werden \n[15]. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  27\n\n \n\n3.4 Verfahrenskombinationen \n\nAus den verschiedenen Aufbereitungsverfahren ergeben sich für die TWA Grämlis mögliche \nVerfahrenskombinationen. In der Tabelle 6 sind die Verfahrenskombinationen dargestellt. \n\n \n\n  E\nnt\n\nfe\nrn\n\nen\n v\n\no\nn \n\nP\nar\n\ntik\nel\n\nn\n \n\n E\nnt\n\nfe\nrn\n\nen\n g\n\nel\nö\n\nst\ner\n\n S\nto\n\nffe\n \n\n A\nlg\n\nen\n \n\n P\nro\n\nto\nzo\n\nen\n \n\n B\nak\n\nte\nrie\n\nn \n\n V\nire\n\nn \n\n B\nio\n\nlo\ngi\n\nsc\nh\n\ner\n A\n\nbb\na\n\nu\n \n\n A\nds\n\nor\npt\n\nio\nn \n\nge\nlö\n\nst\ner\n\n S\nto\n\nffe\n \n\n D\nes\n\nin\nfe\n\nkt\nio\n\nn\n \n\n O\nxi\n\nda\ntio\n\nn \n\n A\nkz\n\nep\nta\n\nnz\n \n\n D\nes\n\nin\nfe\n\nkt\nio\n\nns\nne\n\nb\nen\n\npr\nod\n\nuk\nte\n\n \n\nSchnellfiltration (ältere Anlagen) ++  + + + +/- +/-    +  \n\nUltrafiltration ++ - ++ ++ ++ +     +  \n\nAktivkohle +/- + +/- +/- +/- - ++ +   +  \n\nAktivkohle/Quarzsand +/- + +/- +/- +/- - ++ +   +  \n\nChlordioxid    - +/- +   + + - + \n\nOzonung    +/- ++ ++   + + + + \n\nUV-Verfahren    ++ ++ ++   +  ++  \n\n             \n\nIst Zustand             \n\nVariante 1             \n\nVariante 2             \n\nVariante 3a             \n\nVariante 3b             \n\nTabelle 9: Verfahrensevaluation [18] \n\nLegende:++ = gut geeignet, + = geeignet, +/- = bedingt geeignet, - = ungeeignet \n\n \n\nAus der Verfahrenseigung können folgende mögliche Verfahrenskombinationen gebildet werden: \n\n Ist Zustand Zweischichtfilter (Aktivkohle/Quarzsand), Chlordioxid \n\n Variante 1 Vorfiltration, Zweischichtflilter (Aktivkohle/Quarzsand), UV-Verfahren  \n\n Variante 2 Vorfiltration, Ultrafiltration, Chlordioxid \n\n Variante 3a Vorfiltration, Ozonung, Aktivkohlefiltration, Ultrafiltration \n\n Variante 3b Vorfiltration, Aktivkohlefiltration, Ultrafiltration \n\n \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  28\n\n \n\n3.4.1 Ist Zustand \n\nIm aktuellen Verfahren wird ein Zweischichtfilter (Aktivkohle / Quarzsand) mit unterstützender WAC-\nFlockung zur Partikelabscheidung eingesetzt. Durch den biologischen Betrieb ermöglicht der \nZweischichtfilter auch den Abbau von AOC. \n\nAls Netzschutz wird Chlordioxid in einer Konzentration von 0.05 - 0.1 mg/L dem aufbereiteten Wasser \nzugegeben. \n\n \n\nAbbildung 7: Verfahrensvisualisierung Ist Zustand \n \n\n3.4.2 Variante 1 \n\nDie Variante 1 enthält eine Wasseraufbereitung mittels Zweischichtfilter und UV-Verfahren. Mit dieser \nVerfahrenskombination können die gesetzlichen Trinkwasseranforderungen erfüllt werden. \n\n \n\n \n\nAbbildung 8: Verfahrensvisualisierung Variante 1  \n \n\n3.4.3 Variante 2 \n\nDurch den Einsatz einer Ultrafiltration in Kombination mit einer Vorfiltration kann die Partikelabtrennung \nwie auch die Desinfektion erfüllt werden. Es muss abschliessend zwingend ein Netzschutz eingesetzt \nwerden, damit eine Wiederverkeimung im Netz ausgeschlossen werden kann und Störungen der \nDesinfektion durch die Ultrafiltration gemindert werden können. Diese Verfahrenskombination ist bei \nteilweisem Ausfall der Ultrafiltration mit Risiken behaftet. \n\n \n\n \n\nAbbildung 9: Verfahrensvisualisierung Variante 2 \n \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  29\n\n \n\n3.4.4 Variante 3a \n\nMit der Variante 3a kann sowohl der Partikelabscheidung, dem biologischen Abbau wie auch der \nDesinfektion Rechnung getragen werden. Im Speziellen durch die Ozonung, welche ein ausgesprochen \neffizientes Desinfektionsmittel ist. Da im Aktivkohlefilter ein biologischer Abbau von AOC stattfindet, kann \nbei dieser Variante auf einen Netzschutz verzichtet werden5. \n\n \n\n \n\nAbbildung 10: Verfahrensvisualisierung Variante 3a \n \n\nDie Ultrafiltration kann prinzipiell am Anfang oder am Ende der Verfahrenskombination positioniert \nwerden. Jedoch muss im Verfahren mit Ultrafiltration am Anfang der Verfahrenskette zwingend eine \nDesinfektion im Anschluss an die Aktivkohlefiltration eingesetzt werden. \n\n \n\n3.4.5 Variante 3b \n\nBei Variante 3b wurde die Ozonung gegenüber der Variante 3a weggelassen. Trotzdem kann diese \nVariante vernünftig Partikel entfernen. Auch kann eine relativ gute Desinfektion gewährleistet werden. \nAOC wird im Aktivkohlefilter biologisch abgebaut. Somit kann allenfalls auf einen Netzschutz verzichtet \nwerden. \n\n \n\n \n\nAbbildung 11: Visualisierung Variante 3b \n \n\nBei allen drei Varianten soll als erste Verfahrensstufe eine Vorfiltration im SWPW Krämerstein eingesetzt \nwerden. Damit kann sichergestellt werden, dass die gröbsten Partikel schon zu Beginn des \nAufbereitungsprozesses eliminiert und Ablagerungen in der Transportleitung zur TWA wesentlich \nreduziert werden. \n\n3.5 Verfahrensvergleich \n\nNachfolgend werden die versch. Verfahrenskombinationen miteinander verglichen. Die Abbildungen \n12-16 sollen die Effizienz der einzelnen Aufbereitungsverfahren bezüglich möglichen Verunreinigungen \nim Rohwasser qualitativ aufgezeigen. Die Anzahl Balken bei den verschiedenen Verfahren symbolisiert \ndie Effizienz der Aufbereitungsstufe (je mehr Balken, desto effizienter). \n\n                                                      \n5 Voraussetzung: Netz in materialtechnisch und hydraulisch gutem Zustand \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  30\n\n \n\n3.5.1 Ist Zustand \n\n \n\nAbbildung 12: Qualitative Effizienz Ist-Zustand \n \n\nIm aktuellen Verfahren können Partikel und Trübstoffe nur ungenügend entfernt werden. Das grösste \nManko ist allerdings das Fehlen einer potenten Desinfektionsverfahrens. Verfahren zur \nSeewasseraufbereitung müssen zwingend eine zuverlässige, effiziente Desinfektionsstufe enthalten. Hier \nist zeitnaher Handlungsbedarf angezeigt. \n\nGeruchs- und Geschmacksstoffe, wie auch Farbstoffe können zuverlässig entfernt werden. \nMikroverunreinigungen werden nur sehr bedingt entfernt.  \n\n3.5.2 Variante 1 \n\n \n\nAbbildung 13: Qualitative Effizienz Variante 1 \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  31\n\n \n\nBei der Variante 1 werden Partikel und Trübstoffe nur ungenügend entfernt. Die Desinfektionsleistung der \nVerfahrenskette ist zudem nicht optimal um eine effiziente und sichere Desinfektion von Seewasser \njederzeit zu garantieren.  \n\nGeruchs- und Geschmacksstoffe, wie auch Farbstoffe können zuverlässig entfernt werden. \nMikroverunreinigungen werden nur sehr bedingt entfernt.  \n\n3.5.3 Variante 2 \n\n \n\nAbbildung 14: Qualitative Effizienz Variante 2 \n \n\nVariante 2 verfügt durch die Ultrafiltration über eine zuverlässige Verfahrensstufe zur Partikelelimination. \nWeiter ergibt sich mittels der Kombination von Ultrafiltration und Chlordioxid eine vertretbare \nDesinfektionsleistung für Seewasser. Mikroverunreinigungen und Spurenstoffe werden nicht eliminiert.  \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  32\n\n \n\n3.5.4 Variante 3a \n\n \n\nAbbildung 15: Qualitative Effizienz Variante 3a \n \n\nVariante 3a entspricht einem modernen Multibarrieren System zur Aufbereitung von Seewasser zu \nTrinkwasser. Im Zusammenspiel von Ozonung und Ultrafiltration kann eine sehr effiziente und sichere \nDesinfektionsleistung erzielt werden. Partikel werden durch die Ultrafiltration effizient entfernt. Geruchs- \nund Geschmacksstoffe, wie auch Farbstoffe können zuverlässig entfernt werden. Spurenstoffe und \nMikroverunreinigungen werden relativ gut aus dem Wasser entfernt. \n\n3.5.5 Variante 3b \n\n \n\nAbbildung 16: Qualitative Effizienz Variante 3b \n \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  33\n\n \n\nDurch den Verzicht auf die Ozonung bei der Variante Variante 3b wird das Multibarrieren System \naufgegeben. Die Desinfektionsleistung der Ultrafiltration wird als gut erachtet. Um eine erhöhte Sicherheit \nder Verbraucher zu gewährleisten ist allenfalls eine zusätzliche Dosierung von Chlordioxid angezeigt. \nFalls wie in der Variante 3b angedacht, auf eine Dosierung von Chlordioxid verzichtet werden soll, wird \ndie Desinfektionsleistung vor allem gegenüber Viren als nicht Optimal erachtet. Mittels der Ultrafiltration \nkönnen Partikel vom Wasser sicher entfernt werden. Geruchs- und Geschmacksstoffe, wie auch \nFarbstoffe können zuverlässig entfernt werden. Mikroverunreinigungen werden nur sehr bedingt entfernt.  \n\n3.6 Verfahrensentscheid \n\nAus den Überlegungen der Risikoanalyse lässt sich erkennen, dass sowohl die Ultrafilltration wie auch \ndie Ozonung einen wirkungsvollen Schutz gegen pathogene Mikroorganismen darstellen. Mit der \nIntegration einer Ozonung in die Verfahrenskette kann das Risiko der pathogenen Mikroorganismen aus \nzwei Gründen verkleinert werden. Erstens besitzt die Ozonung eine höhere Eliminationsrate als die \nUltrafiltration (vor allem gegenüber Viren). Zweitens sind mit der Ozonung und der Ultrafiltration zwei \nverschiedene Verfahren zur Desinfektion eingesetzt, welche unterschiedlich funktionieren. Ein \nmechanisches Verfahren und ein chemisches Verfahren. Bei Ausfall von einem Verfahren steht jeweils \nein Aufbereitungsverfahren noch zur Verfügung (Multibarrieren-System). \n\nWeitere wünschenswerte Effekte der Ozonung sind: \n\n Abbau von anthropogenen und natürlichen Spurenstoffen (z.B. Mikroverunreinigungen) \n\n Effiziente Elimination von Geruchs-und Geschmacksstoffen \n\n Umwandlung von toxischen in nicht toxische Stoffe \n\n Oxidation von natürlichem organischen Material (NOM) in biologisch besser verwertbare Verbindun-\ngen (assimilierbarer organischer Kohlenstoff, AOC) \n\n Schönung des Wassers \n\n Entfärbung \n\n Sauerstoffeintrag stellt einen frischen Geschmack des Wassers sicher \n\n Kein Flockungsmittel nötig \n\n \n\nRisiken beim Einsatz von Ozon: \n\n Bildung von Bromat, NDMA und anderen toxischen Nebenprodukten \n\n Bildung von AOC, welcher in einer nachgeschalteten biologischen Filtration mittels Aktivkohle wieder \nentfernt werden muss \n\n \n\nDas genutzte Rohwasser enthält nur geringe Konzentrationen solcher Stoffe bzw. deren notwendige \nVorläuferstoffen [15, 17], sodass diese Risiken nicht zum Tragen kommen. AOC kann im Aktivkohlefilter \nbiologisch abgebaut werden. \n\n3.7 Kritische Kontrollpunkte (CCP) \n\nKritische Kontrollpunkte sind jene Stellen eines Verfahrens, welche Überwacht werden müssen um das \nfehlerfreie Funktionieren einer Verfahrenstufe zu garantieren und somit eine einwandfreie Qualität \ngewährleisten zu können. Folgende CCP sind für die evaluierten Verfahrenen massgebend: \n\n Membranintegrität für die Ultrafiltration \n\n Ozonexposition für die Oxidation \n\n Filtrationsgeschwindigkeit und Kontaktzeit (EBCT) für die Aktivkohlefiltration \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  34\n\n \n\n4. Verfahrensbeschrieb \n\nEs ist ein dreistufiges Aufbereitungsverfahren vorgesehen. Zum Schutz der Ultrafiltration wird dem Ver-\nfahren eine Vorfiltration vorgeschaltet. Als erste Verfahrensstufe ist eine Oxidation mittels Ozon vorgese-\nhen. Die Hauptaufgabe der Ozonung ist die Desinfektion. Als nächste Verfahrensstufe wird mittels eines \nbiologisch betriebenen Aktivkohlefilters das im Wasser vorhandene AOC abgebaut. Als abschliessendes \nVerfahren wird mittels einer Ultrafiltration die Enddesinfektion sowie abschliessende Partikelabtrennung \nund Trübungselimination erreicht. Mit den beiden Verfahren Ozon und Ultrafiltration kann ein effizientes \nMultibarrieren-System gegen Keime aufgebaut werden. \n\n4.1 Rohwasserbeschickung \n\nDas Wasser wird ca. 400 m vom Ufer entfernt auf einer Tiefe von ca. 40 m aus dem Vierwaldstättersees \nbei Horw ins SWPW Krämerstein angesaugt. Mit den bestehenden Bohrlochpumpen im SWPW Krämer-\nstein wird das Rohwasser über die bestehende Transportleitung DN 500 in die rund 120 m höher gelege-\nne TWA Grämlis gepumpt. \n\n \n\n4.2 Vorfiltration \n\nMit dem Einsatz einer Vorfiltration, kann die Ultrafiltration optimal geschützt werden. Zusätzlich kann bei \neinem Einbau des Vorfilters ins SWPW Krämerstein zukünftig die Problematik von Ablagerungen in der \nbestehenden Transportleitung gelöst werden. \n\n4.3 Oxidation und Desinfektion mit Ozon \n\nDie Oxidationsstufe ist in der TWA Grämlis als erste Verfahrensstufe vorgesehen. Hauptaufgabe dieser \nVerfahrensstufe soll die Desinfektion sein. Im Weiteren soll Sie auch Spurenstoffe oxidieren. \n\nFalls eine Ozonung in einer Verfahrenskette integriert wird, muss dieser zwingend ein biologisch betrie-\nbener Aktivkohlefilter zur AOC Reduktion nachgeschaltet werden. \n\n4.4 Biologischer Aktivkohlefilter \n\nIm Festbett Aktivkohlefilter steht der biologische Abbau von AOC im Vordergrund. Auch Mikroverunreini-\ngungen können durch biologischen Abbau reduziert werden. Zusätzlich findet auch im biologisch betrie-\nbenen Aktivkohlefilter (Aktivkohle bleibt über mehrere Jahre im Filter) auch eine Adsorption am Filterme-\ndium statt. Leicht adsorbierbare Geruchs- und Geschmacksstoffe können gut zurückgehalten werden. \nAuch gesättigte Aktivkohle bietet einen Schutz gegen einen sprunghaften kurzzeitigen Schadstoffanstieg, \nwie er nach einer Havarie bzw. einem Chemieunfall zu erwarten ist [14]. Auch wenn im Vierwaldstätter-\nsee nicht von der Gefahr eines Havarie/Chemieunfall auszugehen ist, kann diese Möglichkeit nie voll-\nständig ausgeschlossen werden. Somit bringt ein Aktivkohlefilter eine gewisse Reaktionszeit, um nach \nHavarien angemessen reagieren können. \n\nEin biologisch betriebener Aktivkohlefilter sollte nicht die letzte Aufbereitungsstufe einer Trinkwasserauf-\nbereitung sein, da dieser immer wieder Biomasse ausschwemmen kann. \n\n4.5 Ultrafiltration \n\nMittels der Ultrafiltration können Partikel und Trübstoffe zuverlässig aus dem Wasser entfernt werden. \nWeiter bildet die Ultrafiltration eine zuverlässige Barriere gegen Viren und Bakterien. Nach der Risikoana-\n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  35\n\n \n\nlyse der Wasserversorgung Zürich/EAWAG kann basierend auf Literaturdaten je nach Quelle eine Log 2-\n4 Reduktion für Viren geschätzt werden (15). Dies bedeutet eine Reduktion der Viren um 99% - 99.99%. \n\n4.6 Netzschutz \n\nEin Netzschutz soll die Wiederverkeimung des Trinkwassers im Netz verhindern. Mit dem biologischen \nAktivkohlefilter wird stabiles Wasser erzeugt (AOC < 40µg/L). AOC dient als Nahrung für Viren und Bak-\nterien. Fehlt diese Nahrung können sich diese nicht vermehren. Mit der Ultrafiltration wird die abschlies-\nsende Desinfektion des aufzubereitenden Wassers zu Trinkwasser erreicht. \n\nVorausgesetzt ein qualitativ guter Zustand des Trinkwassernetzes (keine Stillstandleitungen, gute hygie-\nnische Qualität der Hausanschlüsse) ist mit dem gewählten Aufbereitungsverfahren kein Netzschutz \nmehr nötig. \n\nEine optionale Dosierung von Netzschutz (ev. mobile Anlage) für Störungen im Netz ist sinnvoll. \n\n4.7 Schwemmwasseraufbereitung \n\nIn der Schwemmwasseraufbereitung wird das Rückspülwasser von Ultrafiltration und Aktivkohlefilter auf-\nbereitet. Mittels der Schwemmwasseraufbereitung wird der Energieeffizienz und im gleichen Zuge der \nWirtschaftlichkeit Rechnung getragen. Im Normalfall muss bei der vorgeschlagenen Verfahrenskette \nca. 5% des geförderten Wassers als Rückspülwasser (von UF und AKF) über die Kanalisation entsorgt \nwerden. Mittels der Schwemmwasseraufbereitung kann dies auf weniger als 1% reduziert werden. Die \nrestlichen 4% können am Anfang der Trinkwasseraufbereitung erneut eingespiesen werden. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  36\n\n \n\n5. Verfahrenstechnische und maschinelle Ausrüstung \n\nGrundsätzlich ist die Anlage 3-strassig geplant. Jede Strasse besteht aus einer Aktivkohlefiltration, einer \nFiltratpumpe sowie einer Ultrafiltration. Eine Strasse kann für Servicezwecke ausser Betrieb genommen \nwerden, ohne dass die Produktion der anderen Strassen davon beeinträchtigt wird. \n\n \n\n \n\nAbbildung 17: Fliessbild der Aufbereitungsanlage  \n\n(AKF=Aktivkohlefilter, UF=Ultrafiltration, SWA=Schwemmwasseraufbereitung, TW-Netz=Trinkwassernetz) \n\nVon diesen drei Strassen gemeinsam genutzt werden die Rohwasserpumpen des SWPW Krämerstein, \ndie Transportleitung DN 500 vom SWPW Krämerstein zur TWA Grämlis, die gesamte Oxidationsverfah-\nrenstufe (Ozonerzeugung, Eintrag sowie Reaktor), Spülaggregate (Spülluftgebläse und Spülwasserpum-\npen), Schwemmwasserkanal, Schwemmwasseraufbereitung sowie die Hilfsbetriebe (Druckluftstation, \nweitere Dosieranlagen). \n\n5.1 Rohwasserbeschickung \n\nDas Seewasser wird in ca. 40 m Tiefe ca. 400 m vom Ufer entfernt gefasst und mittels Vakuumunterdruck \nzum SWPW Krämerstein angezogen. Von dort wird es mittels drei frequenzgesteuerten Bohrlochpumpen \nmit je einer Leistung von 70 l/s über einer Transportleitung DN 500 ca. 1.5 km zur ca. 120 m höher gele-\ngenen TWA Grämlis gepumpt. Diese Infrastruktur wurde im Rahmen der 1. Etappe von 2005 - 2007 er-\nstellt und ist in gutem Zustand. Die Rohwasserpumpen werden in der Fördermenge angepasst und ab-\nhängig vom Niveau der Aktivkohlefilter gesteuert. \n\n5.2 Vorfiltration \n\nAnlage Dim. \n\nAnzahl Stk. 1\n\nFiltrierung µm 300\n\nmax. Volumenstrom m3/h 417\n\nTabelle 10: Dimensionierung Vorfiltration \n\n \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  37\n\n \n\nIm SWPW Krämerstein ist eine Vorfiltration auf ca. 300 µm vorgesehen. Damit werden die zurzeit vom \nBetrieb festgestellten Ablagerungen in der überdimensionierten Transportleitung reduziert. Weiter wird \ndamit die Effizienz des Aktivkohlefilters verbessert, da dieser dann weniger als Partikelfilter genutzt wird. \n\nDer Vorfilter ist zwischen Rohwasserpumpen und Transportleitung im SWPW Krämerstein vorgesehen. \n\n5.3 Oxidation und Desinfektion mit Ozon \n\nAnlage Dim. \n\nAnzahl Stk. 1\n\nKontaktzeit Min. 20 \n\nDosiermenge mg/L 1.0\n\nmax. Volumenstrom m3/h 417\n\nTabelle 11: Dimensionierung Oxidation \n\n \n\nDie Beschickung der Ozonierung erfolgt über die Rohwasserpumpen im SWPW Krämerstein. Für den \nOzoneintrag wird ein Teilstrom des Wassers abgezweigt. In diesen wird Ozon aus der Ozonanlage inji-\nziert. Dieses sogenannte Starkwasser wird dann dem Hauptstrom wieder zugeführt. Anschliessend \ndurchläuft der Hauptstrom einen Mischer um die Absorptionsrate zu verbessern. \n\nEs ist eine Kontaktzeit von 20 min vorgesehen. Diese wird in einem bei der TWA Grämlis zu erstellenden \nBetonreaktor erreicht. Der Betonreaktor wird unter Druck gefahren. \n\n5.4 Biologischer Aktivkohlefilter \n\nAnlage Dim. \n\nAnzahl Stk. 3\n\nFilterfläche m2 20.525\n\nFiltertiefe m 1.2\n\nKontaktzeit für Qmin Min. 26.57\n\nKontaktzeit für Qmittel Min. 17.73\n\nKontaktzeit für Qmax Min. 10.64\n\nGeschwindigkeit für Qmin m/h 2.71\n\nGeschwindigkeit für Qmittel m/h 4.06\n\nGeschwindigkeit für Qmax m/h 6.77\n\nmin. Volumenstrom m3/h 55.55\n\nmittlerer Volumenstrom m3/h 83.33\n\nmax. Volumenstrom m3/h 138.9\n\nTabelle 12. Dimensionierung Aktivkohle \n\n \n\nFür die Beschickung des biologischen Reaktors werden weiterhin die Rohwasserpumpen im SWPW \nKrämerstein eingesetzt. Demzufolge ist das System bis zu diesem Punkt hydraulisch gekoppelt. Die Ni-\nveaustände der Aktivkohlebecken sollen für die Steuerung der Rohwasserpumpen verantwortlich sein. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  38\n\n \n\nDie Geschwindigkeit wird ca. 4 - 5 m/h und die Kontaktzeit (EBCT=empty bed contact time) ca. 15 - 20 \nmin betragen (Auslegung für 60% von Qmax =6000 m3/d).6 \n\nNach einer bestimmten Zeit kann der Aktivkohlefilter rückgespült werden. Hierfür stehen zwei Spülwas-\nserpumpen zur Verfügung. Zur Rückspülung wird der jeweilige Aktivkohlefilter vom Rohwasserzufluss \nisoliert und mittels Reinwasser gespült. Für eine intensivere Spülung steht zusätzlich Spülluft zur Verfü-\ngung. Das Spülwasser wird dann anschliessend über der Schwemmwasseraufbereitung abgeführt. \n\n5.5 Ultrafiltration \n\nAnlage Dim. \n\nAnzahl Stk. 3\n\nFiltrierung µm 0.01\n\nMembranfläche m2 2‘400\n\nFlux min l/m2/h 20 -30\n\nFlux mittel l/m2/h 30 -40\n\nFlux max. l/m2/h 60 – 70\n\nmin. Volumenstrom m3/h 55.55\n\nmittlerer Volumenstrom m3/h 83.33\n\nmax. Volumenstrom m3/h 138.9\n\nTabelle 13: Dimensionierung Ultrafiltration \n\n \n\nDie Beschickung der Ultrafiltration wird über drei frequenzgesteuerte Pumpen sichergestellt. Diese wer-\nden so geregelt, dass im Aktivkohlefilter ein konstanter Überstau sichergestellt wird. Die Pumpen drücken \ndas Wasser durch die Ultrafiltrationsmembranen. Das filtrierte Wasser gelangt über den Reinwasserkanal \nin die Reservoire. \n\nDer mittlere Fluxwert der Ultrafiltration beträgt ca. 30 – 40 l/m2/h. \n\nDie Ultrafiltration muss in regelmässigen Abständen rückgespült werden, um die abgeschiedenen Fest-\nstoffe aus dem System auszutragen, hierfür stehen zwei Spülwasserpumpen zur Verfügung (Backwash). \n\nDa sich gewisse Wasserinhaltsstoffe mit einer reinen Rückspülung nicht von der Membranoberfläche \nablösen, ist in gewissen Abständen eine chemisch unterstützte Rückspülung notwendig (mittels Javel-\nwasser). \n\nEinmal jährlich werden die Membranen einer Intensivreinigung unterzogen, um die übers Jahr schlei-\nchend reduzierte Membrandurchlässigkeit (Permeabilität) wieder herzustellen (recovery cleaning). \n\n \n\nIntegritätstest (Druckhaltetest) \n\nDa der Integritätstest automatisierbar ist, kann dieser grundsätzlich so häufig wie gewünscht durchgeführt \nwerden. Es gilt allerdings zu beachten, dass dieser Prozess ca. 15 - 20 min in Anspruch nimmt, in wel-\ncher dann im Normalfall ein gesamtes Filterrack (Strasse) nicht zur Verfügung steht. \n\nHersteller empfehlen den Integritätstest nach der Inbetriebnahmephase, nach Wartungsarbeiten sowie \nbei Verdacht auf Fehlfunktion der Anlage (z.B. erhöhte Keimzahlen). Darüber hinaus kann der Integritäts-\ntest problemlos regelmässig durchgeführt werden und in den Standard Filtrationsbetrieb integriert werden \n\n                                                      \n6 Qmin= 4000 m3/d, Qmittel= 6000 m3/d, Qmax= 10‘000 m3/d \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  39\n\n \n\n(z.B. 1 Mal wöchentlich bis 1 Mal monatlich). Je nach Wunsch des Betriebes kann diese Kadenz auch \nerhöht werden. \n\n5.6 Reinwasserbehälter/Reservoir \n\nDie bestehenden Reservoire werden als Reinwasserbehälter genutzt. Nach SVGW soll der Speicherin-\nhalt ca. der Grösse des mittleren Tagesbedarfs entsprechen. Dies sind aktuell ca. 3‘000 m3/d. Für das \nJahr 2050 wird ein mittlerer Tagesverbrauch (ohne Hochzonen, ohne Biregg) von 3‘700 m3/d prognosti-\nziert. \n\n \n\n2010 2050 Ist-Zustand \n\n m3 m3 m3 \n\nSpeicherinhalt (SVGW) 3‘000 3‘700 4‘000 \n\nBrauchwasser 1'800 - 2'200 2'700 - 2'900 3‘250 \n\nNot- und Löschwasser 800 - 1'200 800 - 1'000 750 \n\nTabelle 14: Reservoirdimensionierung \n\n \n\nMit der vorhandenen Infrastruktur können die vom SVGW als groben Richtwert angegebenen 3‘700 m3 \nerreicht werden. Die vorhandene Infrastruktur setzt sich aus dem Speichervolumen von 3‘000 m3 im \nGrämlis sowie 1000 m3 des Hochzonenreservoirs Obergrisigen zusammen7. Die Addition des Hochzo-\nnenreservoirs ist zulässig, da eine Rückspeisung in die Hauptdruckzone automatisiert möglich ist. \n\nNach Auskunft von Herrn Ueli Wanner von der Gebäudeversicherung Luzern (GVL) sind für Horw Lösch-\nreserven von 500 – 700 m3 ausreichend. \n\n5.7 Rückspülaggregate \n\nEs sind zwei Rückspülpumpen vorgesehen, diese werden von den Aktivkohlefiltern wie auch von der \nUltrafiltration gemeinsam genutzt. Weiter steht ein Gebläse zur Verfügung, welches Spülluft für die Aktiv-\nkohlefilter bereitstellt. \n\n5.8 Schwemmwasseraufbereitung \n\nDas Rückspülwasser der Aktivkohlefilter und Ultrafiltration wird im Schwemmwasserbecken zwischenge-\nspeichert. Von dort wird es mittels Schwemmwasserpumpe zur Ultrafiltration gepumpt. Der genaue \nMembrantyp soll in der weiteren Projektierung festgelegt werden. Das filtrierte Klarwasser wird vorgängig \nzur Aktivkohlefiltration wieder in den Prozess eingespiesen. Die Rückspülung der Ultrafiltration geschieht \nüber die gleichen Rückspülpumpen wie für die Aktivkohlefilter und Ultrafiltration. \n\n                                                      \n7 Die restlichen 350 m3 Speichervolumen (Totales Trinkwasserspeichervolumen Hochzonenreservoir \nObergrisigen= 1350 m3) werden für den Verbrauch in der Hochzone reserviert. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  40\n\n \n\n6. Gebäudevarianten \n\n6.1 Variante Neubau \n\nFür die gewählten Verfahrensstufen wird ein zweistöckiger Neubau mit einer Grundfläche von rund \n15 x 25 m und einer Geschosshöhe von je ca. 4.5 m benötigt. Die Gebäudehöhe beträgt ca. 5.5 m über \nTerrain. \n\n \n\n \n\nAbbildung 18: Schnitt Neubau \n \n\n6.2 Variante Aus- und Umbau \n\nDie Tragkonstruktion der bestehenden TWA Grämlis aus dem Jahre 1960 ist in ausreichendem Zustand \n[2]. Die für die vorgesehenen Verfahren benötigte Anlagentechnik kann im bestehenden Gebäude unter-\ngebracht werden. Dafür sind kleinere Verstärkungsmassnahmen an der Tragkonstruktion des Gebäudes \nnotwendig. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  41\n\n \n\n6.3 Variantenentscheid Gebäude \n\nDie voraussichtlichen Investitionskosten für einen Aus- und Umbau sind derjenigen eines Neubaus \ngegenübergestellt. \n\n \n\n  Aus- und Umbau Neubau \n\n  Total exkl. MwSt. 8'829'000.- 10'746‘000.-\n\nTabelle 15: Kostenvergleich  Aus- und Umbau zu Neubau \n\n \n\nDie Mehrkosten von rund CHF 2 Mio. (Tabelle 15) bewirken insbesondere folgende Arbeiten: \n\n Rückbau bestehender Hochbau TWA \n\n Vorbereitungsarbeiten Neubau \n\n Baumeisterarbeiten Neubau \n\nDer Variantenentscheid von Projektteam und Projektsteuerung zugunsten der Variante Aus- und Umbau \nfiel aus wirtschaftlichen Überlegungen. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  42\n\n \n\n7. Varianten Ozonreaktor \n\n7.1 Transportleitung als Röhrenreaktor \n\nFür die Transportleitung der Wasserversorgung Horw zwischen dem SWPW Krämerstein und der \nTWA Grämlis (Druckleitung, Länge ca. 1.5 km, DN 500) ist die Eignung zum Reaktor als Bestandteil einer \nOzonierungsanlage untersucht worden. Als Durchflussmedium ist dabei vorfiltriertes ozoniertes Seewas-\nser mit einer Ozonkonzentration von 1.0 mg/l vorgesehen. \n\nIm Zuge der Abklärungen zeigten sich insbesondere die auf der Baustelle bearbeiteten Rohrenden, wie \nauch die Innenbeschichtung der Formstücke (Bogenstücke) als kritische Stellen. Dort wurden jeweils \nMaterialien eingesetzt, welche als nicht oder nur sehr eingeschränkt ozonbeständig einzustufen sind. \n\nIm Weitern wurde nach Massnahmen gesucht, die zur Nutzungsanpassung bei Erhalt der Leitung geeig-\nnet sind. Diese kommen einer umfangreichen Instandsetzung (der sonst intakten) Rohrleitung gleich. \nDabei ergeben sich aus der erforderlichen Eignung der Werkstoffe für Trinkwasserleitungen bei gleichzei-\ntiger Ozonresistenz bereits grosse Einschränkungen. Die Kosten für Ertüchtigungsmassnahmen allein \nder erdverlegten Transportleitung würden nach jetzigem Kenntnisstand deutlich über einer halben Million \nFranken liegen. Sollte das Vorhaben weiter verfolgt werden, sind zusätzliche vertiefte Untersuchungen \nunabdingbar. \n\nDie Möglichkeit die Transportleitung als Ozonreaktor zu Nutzen wird aus den oben genannten Gründen \nverworfen und nicht weiter verfolgt. \n\n7.2 Einbringen eines Röhrenreaktors im Leitungsstollen \n\nIm bestehenden Leitungsstollen steht ungenutzter Platz zur Verfügung. Zurzeit wird dieser zweistöckige \nLeitungsstollen nur von einer Abgangsleitung ins Netz sowie einem kleinen Teil der Rohwasserzuleitung \ngenutzt. Es soll untersucht werden, ob das Einbringen eines Ozon Röhrenreaktors möglich ist. \n\nErgebnis dieser Untersuchungen ist, dass die geforderte Kontaktzeit von 20 Minuten mit dem Einbau \neines Röhrenreaktors in den Leitungsstollen knapp erreichbar werden kann. Die bestehende Struktur des \nLeitungsstollens lässt jedoch keine optimale Leitungsführung für einen Röhrenreaktor zu. So wäre der \nLeitungsstollen bis auf einen kleinen Durchgang von ca. 80 cm verbaut. Zusätzlich müsste die Abgangs-\nleitung versetzt werden, sowie die nicht genutzten Armaturen der einst geplanten Reservoire demontiert \nund entsorgt werden. \n\nDer Bau eines Röhrenreaktors im bestehenden Leitungsstollen wird deshalb aus betrieblicher Sicht ver-\nworfen und nicht weiter verfolgt. \n\n7.3 Betonreaktor \n\nDie Möglichkeit den Ozonreaktor mittels einer Betonkontaktkammer in U-Form zu bauen wurde geprüft. \nDieses Bauwerk soll nördlich des Leitungsstollens zu stehen kommen. Die Höhenkote des Bodens dieses \nReaktors soll auf gleicher Höhe mit dem Fussboden des unteren Leitungsstollens sein. Somit wird das \ngesamte Bauwerk unter Terrain zu stehen kommen. Zugang zum Betonreaktor wird über den Leitungs-\nstollen sichergestellt. Um die Kontaktzeit von 20 min einzuhalten, soll der Reaktor folgende Innenmasse \naufweisen: 12 m x 4.0 m x 4.0 m (LBH). \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  43\n\n \n\n \n\nAbbildung 19: Visualisierung Ozonreaktor \n \nDie genaue Geometrie des Ozonreaktors ist im Bauprojekt durch hydraulische Simulation zu ermitteln \nund zu optimieren. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  44\n\n \n\n8. Heizung, Lüftung, Kälte, Sanitär \n\n8.1 Heizung \n\n8.1.1 Wärmeerzeugung und Wärmeverteilung \n\nAls Wärmeerzeuger ist eine Elektroheizung oder ein kombiniertes Vorort Umluftkühl / Umluftheiz-Gerät \nfür die Beheizung der Warte auf 20°C vorgesehen. Für den Rest der Anlage ist nur ein Frostschutz vor-\ngesehen, welcher bereits mittels einer Aussendämmung erreicht werden kann. Eine Wärmeverteilung ist \nnicht notwendig. \n\n8.2 Lüftung \n\n8.2.1 Allgemeines \n\nIn den Schwemmwasserbecken (ehemals Rohwasserreservoir) wird mittels mechanischer Abluftanlage \nein kontinuierlicher 0.5-facher Luftwechsel pro Stunde erreicht. Die Lüftungsanlage der Wasseraufberei-\ntung garantiert bei normalem Betrieb ein 0.5-facher Luftwechsel. Während des Entfeuchtungsbetriebs \nwird die Luftmenge auf einen ca. 1-fachen Luftwechsel erhöht, indem der Zuluft Umluft beigemischt wird. \nIn den Betriebsräumen ist zu beachten, dass die Aussenluft für die Belüftung an einem sauberen Ort, \nmindestens 1.0 m über Boden angesaugt werden soll. \n\n8.2.2 Lüftungsanlage Wasseraufbereitung mit Entfeuchtung \n\nZu entfeuchtende Räume werden über eine zentrale Zu- und Abluftanlage entlüftet. Die Raumluftfeuchte \nwird durch den Feuchtesensor in der Abluft überwacht. Steigt diese über den Grenzwert an, wird der Ad-\nsorptionsentfeuchter in Betrieb gesetzt, bis der Grenzwert in der Abluft wieder unterschritten wird. \n\nWährend dem Betrieb ohne Entfeuchtung wird in den Räumen ein minimaler 0.5-facher Luftwechsel ein-\ngehalten. Während des Entfeuchtungsbetriebs wird die Luftmenge auf einen ca. 1.0-fachen Luftwechsel \nerhöht, indem Umluft der Zuluft beigemischt wird. \n\n8.2.3 Lüftungsanlage Betriebsräume \n\nDie Steuerzentrale (Warte) wird mit einem Kompaktlüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung kontinuierlich \ngelüftet. \n\nDie Aussenluft soll an einem sauberen Ort, mindestens 1.0 m über Boden angesaugt werden. Im Kom-\nfortlüftungsgerät wird die Aussenluft filtriert und durch die warme Rückluft aus den Räumlichkeiten auf \nannähernde Raumtemperatur erwärmt. Energieeffiziente Ventilatoren verteilen die Zuluft über das Luft-\nverteilsystem in die einzelnen Räumlichkeiten und saugen die Rückluft aus den Räumlichkeiten ab. Im \nLüftungsgerät ist auch die Steuerung und Regulierung eingebaut. Hier lassen sich, dem Benutzerverhal-\nten angepasste, Betriebszeiten programmieren. \n\nDie aufgeführten Räumlichkeiten werden nicht entfeuchtet und im Sommer auch nicht gekühlt. \n\n8.2.4 Lüftungsanlage Traforaum \n\nUm die Abwärme des Trafos abführen zu können wird ein Abluftventilator installiert. Dieser wird über \neinen Raumthermostaten ein- und ausgeschaltet. Die Ergänzungsluft strömt über ein Wetterschutzgitter \ndirekt aus dem Freien nach. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  45\n\n \n\n8.2.5 Lüftungsanlage Spül- und Reinwasserbecken (Reservoirs) \n\nDie Reservoirs besitzen erhalten eine Schnaufleitung, damit Luft beim Absenken des Wasserspiegels \nnachströmen kann. Die nachströmende Luft, wird mit je einem Partikelfilter filtriert. Die Leitung und der \nPartikelfilter sind auf die maximalen Änderungen des Wasservolumens ausgelegt. \n\n8.2.6 Lüftungsanlage Schwemmwasserbecken (ehemals Rohwasserreservoir) \n\nDer Raum in den die beiden Schwemmwasserbecken aufgestellt sind, erhält eine mechanische Abluft-\nanlage mit Feinstaubfilter. Diese sorgt für einen kontinuierlichen, 0.5-fachen Luftwechsel pro Stunde. \n\nDie nachströmende Luft wird über eine separate Aussenluftleitung von der mechanischen Abluftanlage \nvom Freien angesogen. \n\nDas Schwemmwasserbecken erhält eine Schnaufleitung, damit Luft beim Absenken des Wasserspiegels \nnachströmen kann. Die nachströmende Luft, wird mit je einem Partikelfilter filtriert. Die Leitung und der \nPartikelfilter sind auf die maximalen Änderungen des Wasservolumens ausgelegt. \n\n8.2.7 Lüftungsanlage Ozongenerator \n\nDer Raum in welchem die Ozongeneratoren aufgestellt sind erhält eine mechanische Abluftanlage mit \nFeinstaubfilter. Diese sorgt für einen kontinuierlichen, 0.5-fachen Luftwechsel pro Stunde. \n\nDie nachströmende Luft wird über eine separate Aussenluftleitung von der mechanischen Abluftanlage \nvom Freien angesogen. \n\nEs ist eine Raumluftüberwachung für O2 und O3 vorgesehen. Bei ansprechen des Alarms soll mind. ein 5 \n- 10facher Luftwechsel und ein Absaugung der Luft direkt über dem Boden stattfinden, da O3  schwerer \nals Luft ist. \n\n8.2.8 Lüftungsanlage Ozoneintrag \n\nDer Raum in welchem der Ozoneintrag stattfindet, erhält eine mechanische Abluftanlage mit Feinstaubfil-\nter. Diese sorgt für einen kontinuierlichen, 0.5-fachen Luftwechsel pro Stunde. \n\nEs ist eine Raumluftüberwachung für O3 unter der Eintragsstelle vorgesehen. Bei ansprechen des \nAlarms soll mind. ein 5 – 10-facher Luftwechsel stattfinden. Die Absaugung der Luft soll direkt an der \nEintragsstelle stattfinden. \n\n8.3 Kälte \n\nIn den einzelnen NSV-Räumen sollen Umluftkühlgeräte installiert werden. Mit diesen Geräten kann im \nSommer die Abwärme der elektrischen Schaltanlagen abgeführt werden. \n\n8.4 Sanitär \n\n8.4.1 Warmwasseranlage \n\nFür die Warmwasseraufbereitung ist bei der einzigen Bezugsquelle WC ein Elektroboiler vorgesehen. \n\n8.4.2 Drucherhöhungsanlagen \n\nFür das Brauchwasser- wie auch das Trinkwassernetz sind Druckerhöhungsanlagen eingeplant, welche \nden Wasserdruck erhöhen (auf 4 bar bei Trinkwasser, auf 5.5 bar bei Brauchwasser). \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  46\n\n \n\n8.4.3 Kaltwasser-Trinkwasserverteilung \n\nDie Kaltwasser Trinkwasserverteilung erfolgt ab Druckerhöhungsanlage im Rohrkeller auf Verteilbatterie \nmit Abstellung und Entleerung. Der Druck im Verteilnetz wird durch ein Druckreduzierventil auf einen \nDruck-Konstant-Bereich von 4.0 bar reduziert. Sämtliche Nasszonen, sowie sämtliche Einzel-Kaltwasser-\nBezugspunkte werden mittels CNS-Verteilleitungen und Pex-Anschluss-Leitungen angeschlossen. Kalt-\nwasser-Verteilleitungen sollen gegen Schwitzwasserbildung (Diffusion) am Rohr gedämmt werden. Die \nApparate-Anschlussleitungen (Einzelzapfstellensystem) werden nicht isoliert. \n\n8.4.4 Warmwasserverteilung \n\nDie Warmwasserverteilung erfolgt ab Einzel-Zapfstellen-Verteiler beim Wassererwärmer im OG. Sämtli-\nche Nasszonen, sowie sämtliche Einzel-Warmwasser-Bezugspunkte werden mittels Pex-Anschluss-\nLeitungen angeschlossen. Dämmen der Warmwasser-Verteilleitungen gegen Wärmeverlust gemäss den \nKantonalen Vorschriften. Die Apparate-Anschlussleitungen (Einzelzapfstellensystem) werden nicht isoliert. \n\n8.4.5 Schmutzwasser-Entwässerungsleitungen \n\nDie Schmutzwasser-Entwässerungsleitungen werden in PEH-Rohrmaterial ausgeführt. Die über Dach \nentlüfteten Fallstränge werden an die hochliegende Sammelleitung im EG angeschlossen und aus dem \nGebäude in das Abwassersammelbecken geführt. \n\n8.4.6 Ableitung des anfallenden Meteorwassers \n\nDas anfallende Meteorwasser wird gefasst, und ins Abwassersammelbecken geführt. In der weiteren \nProjektierung ist zu prüfen, ob das Meteorwasser versickert werden kann. \n\n8.4.7 Kaltwasser-Brauchwasserverteilung \n\nKaltwasser-Brauchwasserverteilung erfolgt ab Druckerhöhungsanlage im Bereich Rohwasserbecken. Der \nDruck im Verteilnetz wird durch ein Druckreduzierventil auf einen Druck-Konstant-Bereich von 5.5 – \n6.0 bar reduziert. Sämtliche Nasslöschposten und Brauchwasser-Bezugspunkte werden mittels CNS-\nVerteilleitungen angeschlossen. Dämmen der Kaltwasser-Brauchwasser-Verteilleitungen gegen Schwitz-\nwasserbildung (Diffusion) am Rohr. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  47\n\n \n\n9. Elektro-, Mess-, Steuer-, Regel- und Leittechnik \n\n9.1 Dimensionierungsgrundlagen \n\nFolgender Bedarf an Elektroenergie ist für die Anlagentechnik ungefähr notwendig: \n\n Leistung ca. 240 kVA \n\n Strom ca. 350 A \n\n Blindleistung ca. 34 kVAr (Antriebe mit Frequenzumformern) \n\n Anfallende Verlustleistung ca. 5 kW \n\nDer Bedarf an Elektroenergie der Gebäudetechnik (Beleuchtung Steckdosen etc.) und der Hilfsbetriebe \nist berücksichtigt (Elektrobelastung siehe Anhang D). \n\n9.2 Energieversorgung - Trafostation \n\nDas Konzept sieht eine Trafostation in einer separaten Gebäudestation vor. Es ist ein 20/0.4 kV Trafo mit \n400kVA erforderlich. Bei der Dimensionierung wurde mit einer Gleichzeitigkeit von 55% gerechnet. \n\nFür die Ausrüstung der Trafostation sind vollisolierte und gekapselte Mittelspannungsschaltanlagen vor-\ngesehen. \n\nDie Trafostation wird nach den Vorgaben der CKW gebaut (siehe Anhang H). \n\nDie Einspeisung der TWA wird mit einer Noteinspeisung vorgesehen. Somit kann bei Ausfall der Tra-\nfostation mit einer mobilen Notstromanlage der CKW eingespiesen werden. \n\nUm Oberwellenproblemen vorzubeugen ist in der Hauptverteilung ein Aktivfilter vorgesehen. \n\n9.3 Installationen \n\n9.3.1 Elektrische Installationen \n\nDie Elektroinstallationen sind in einem einfachen Industriestandard vorgesehen. Die Installationen wer-\nden „Aufputz“ ausgeführt. \n\n9.3.2 Pneumatische Installationen \n\nFür die Ansteuerung der pneumatischen Schieber mit Druckluft und die Aufschaltung der Stellungsrück-\nmeldungen sind Pilotventilkasten (PVK) vorgesehen. Die PVK werden dezentral für ca. 10 - 20 Schieber \nangeordnet. \n\nDie Verrohrung der Pneumatik erfolgt mit Kunststoffrohren. Diese Rohre werden so weit wie möglich auf \ndem Kabeltragsystem verlegt. \n\n9.3.3 Erdung und Potenzialausgleich \n\nAls Massnahme für den Personenschutz werden die metallischen Teile wie Geländer und Maschinen \ngemäss NIN mit dem Erdungssystem verbunden. \n\nDie Erdung erfolgt durch Anschluss an die Gebäudearmierung. \n\n \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  48\n\n \n\n9.4 Schaltanlagen \n\n9.4.1 Allgemeines \n\nDie Schaltanlagen werden „modular“ aufgebaut. Das heisst, dass die einzelnen Schaltanlagenfelder eine \nFunktionseinheit bilden. Durch den Anschluss von Kraft, Steuerspannung und Busleitung (für dezentrale \nEin-/Ausgänge der Steuerung) können die Felder autonom und örtlich unabhängig betrieben werden \n(Konzept Schaltanlagen SPS siehe Anhang E/G). \n\n9.4.2 Niederspannungsverteilungen \n\nEs ist eine Verfahrenstechnische Unterverteilung vorgesehen. \n\nFür die Gebäudetechnik wird eine separate Verteilung realisiert. Mit diesem Konzept stehen bei Umbau-\nten und Erweiterungen sämtliche gebäudetechnischen Einrichtungen zur Verfügung. \n\nDie Niederspannungsverteilung wird mit einem Hohlbodensystem ausgerüstet. \n\n9.4.3 Pilotventilkästen (PVK) \n\nIn den Pilotventilkästen werden Pneumatikventile (Schnittstelle elektrisch-pneumatisch) eingebaut. Weiter \nwerden da auch die Stellungsmeldungen offen und geschlossen aufgeschaltet. \n\nDie Pilotventilkästen werden mittels Profibus DP von der SPS aus angesteuert und mit Steuerspannung \nversorgt. Die erforderliche Kleinspannung wird dezentral erzeugt. \n\n9.5 Messtechnik \n\n9.5.1 Signalübertragung \n\nDer Signalaustausch zwischen Messgerät und Steuerung erfolgt mit dem 4-20mA Standard. Die neuen \nMessgeräte entsprechen dem heutigen Stand der Technik. Insbesondere wird der störungsfreien Signal-\nübertragung grösste Beachtung geschenkt. Die Grenzwerte werden durch Parameter in der Prozesssteu-\nerung bestimmt. \n\n9.6 Prozesssteuerungen \n\n9.6.1 Allgemeines \n\nDas Leitsystem wird analog dem bestehenden System weitergeführt. \n\nEs werden modulare, auf dem Markt frei erhältliche Steuerungssysteme eingesetzt. In jeder Untervertei-\nlung werden die Automatisierungsaufgaben dezentral und prozessnah gelöst. Die Unterverteilungen wer-\nden mit entsprechenden Prozessoren (CPU) bestückt. \n\nEs werden nur Prozesssteuerungen von der gleichen Baureihe für die einzelnen Unterverteilungen ein-\ngesetzt. Je nach Informationsmenge sind die Prozesssteuerungen mit unterschiedlich gossen Speichern \nausgestattet. \n\nDie Programmierung erfolgt auf offenen Plattformen. \n\nAufgaben der Prozesssteuerungen \n\n Erfassen sämtlicher Informationen der Prozesse (digitale und analoge Eingänge) \n\n Steuerung und Regelung der Prozesse (digitale und analoge Ausgänge) \n\n Speicherung der Prozess- Parameter \n\n Generieren von Alarmen \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  49\n\n \n\n Daten für das Prozessleitsystem aufbereiten \n\nDie digitalen und analogen Ein-/ Ausgänge werden über die Technik der dezentralen Ein- / Ausgänge \nüber ein Bussystem (z.B. Profibus DP) dem Prozessor zugeführt. In jedem Feld der Schaltanlage werden \ndazu die entsprechenden Bausteine mit Buskopplung und Speisung eingebaut. \n\n9.6.2 Leitsystem \n\nDas Steuer- und Leitsystem ist in die zwei typischen Ebenen Prozessebene und Leitebene aufgeteilt. \nProzesssteuerung und Leitsystem müssen konsequent getrennt sein. Die Anlage funktioniert auch ohne \nLeitrechner. \n\nAufgaben des (Prozess) Leitsystems: \n\n Bedienen \n\n Beobachten \n\n Alarmieren \n\n Registrieren, archivieren \n\n Kommunikation zu externen Bedienstellen \n\n9.6.3 Bedienstationen \n\nEine Bedienstation beinhaltet den Leitrechner, ein Doppelmonitorsystem und einen Drucker. Auf dem \nLeitrechner läuft die Applikationssoftware für das Leitsystem. Die Daten werden auf dem HD dieses Leit-\nrechners gespeichert. \n\nDie Bildschirme sind hochauflösend und in TFT Flachbildschirmtechnologie. \n\nAn den Rechner sowie an die graphische Bildausgabe werden sehr hohe Anforderungen gestellt. Die \nBilder werden vollgrafisch mit einer Auflösung von 1920x1200 Pixel erstellt. Die typische Systemreakti-\nonszeit bei Volllast muss kleiner < 500 ms sein. \n\n9.6.4 Objektbedienung \n\nJedes Objekt (Aggregat) kann vom PLS- System aus per Mausklick bedient werden. Durch einfaches \nanklicken gelangt man in das Statusfenster, das die Bedienung (Betriebsarten) zulässt und Auskunft über \nden aktuellen Zustand des Objektes gibt. Vom Statusfenster kann das Parameterfenster angewählt wer-\nden, welches objektbezogene Parameter und Einstellwerte anzeigt und es erlaubt, diese zu manipulieren. \n\n9.6.5 Trendgrafiken \n\nTrendgrafiken sind die grafische Darstellung von Messwerten und Betriebszustände der Aggregate in \nFunktion der Zeit. Die Grafiken können vom Benutzer frei konfiguriert werden. Für die Auswertung steht \nein Werkzeugsatz mit Linealen etc. zur Verfügung. \n\n9.6.6 Betriebsdaten \n\nDie Onlinedaten wie Durchfluss, Temperatur, Sauerstoffgehalt etc. werden vom Prozessleitsystem aufge-\nzeichnet und sollen in ausgewerteter Form automatisch dem Rechner für die Betriebsdaten zur Verfü-\ngung gestellt werden. Dies erfolgt über eine EXCEL Schnittstelle oder direkt an ein Programm für die \nBetriebsdatenverwaltung. \n\n9.6.7 Fernwartung \n\nVom Büro des Softwareerstellers können alle Prozesssteuerungen der verschiedenen Unterverteilungen \ngewartet werden. Es können die Betriebszustände beobachtet werden und sofern notwendig kann eine \nAnpassung / Optimierung von Parametern und Programmen vorgenommen werden. \n\nAuf die Leitebene kann ebenfalls zugegriffen werden. Dies vor allem zur Unterstützung des Betriebs in \nder Anfangsphase der neuen Systeme oder bei Pannen und unvorhergesehenen Situationen. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  50\n\n \n\n9.6.8 Alarmierungssystem \n\nFür die Anlage ist ein Alarmierungssystem auf der Basis von Pagern und SMS auf Mobiltelefone vorge-\nsehen. \n\nDas Alarmierungssystem wird als eigenständigen und unabhängigen im Netzwerk eingebundenen Rech-\nner konzipiert. Dazu eignen sich PC für den Einbau in die Schaltanlage. \n\nDie Daten werden dem Alarmierungssystem von den Prozesssteuerungen zugeführt. Das Alarmierungs-\nsystem verwaltet diese Daten und leitet sie entsprechend den Einstellungen weiter. Die Bedienung und \nParametrierung des Alarmierungssystems erfolgt über das PLS. \n\nÜber einen Router wird die Verbindung zum Telefon – Wahlnetz hergestellt. Dieser Router muss neben \nder Übermittlung der Alarme auch für Kommunikation im Zusammenhang mit der Fernwartung dienen. \nMultiprotokollrouter bieten die Möglichkeit auch analoge Geräte anzuschliessen. \n\n9.7 Korrosionsschutzmassnahmen \n\nDie Korrosionsschutzmassnahmen werden entsprechend einem separaten Korrosionsschutzkonzept \nausgeführt. Auf der elektrischen Seite bedeutet dies, dass Motoren, die korrosionsgefährdet sind und bei \nwelchen keine anderen Massnahmen zum Korrosionsschutz angewendet werden, über eine Abgrenzein-\nheit mit der Erde verbunden werden. Die entsprechenden Verbraucher müssen zwangsläufig isoliert auf-\ngestellt sein; die Abgrenzeinheiten werden in den NSV untergebracht. \n\nTrennstücke, welche zur Verkleinerung der Korrosionsströme auf der Rohrleitungsseite definiert werden, \ndürfen nicht direkt an den Potentialausgleich angeschlossen werden. Falls sie aber aufgrund ihrer Ober-\nfläche oder Ausdehnung (Oberfläche > 1 m2, Ausdehnung > 6 m) geerdet werden müssen, so werden sie \nebenfalls über Abgrenzeinheiten mit der Erde verbunden. \n\nEs ist zu beachten, dass der Personenschutz bei der EMSR-Planung immer höher zu gewichten ist als \nder Korrosionsschutz. \n\n9.8 Einbindung Seewasserpumpwerk Krämerstein \n\nVom SWPW Krämerstein ist ein Lichtwellenleiter (LWL) zur TWA Grämlis geführt. Über diesen LWL kann \ndas SWPW Krämerstein in die Steuerung TWA Grämlis eingebunden werden. Von Vorteil hierfür ist, dass \ndie Steuerung und das Leitsystem in der TWA vom selben Lieferanten stammen wie diejenige im See-\nwasserpumpwerk. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  51\n\n \n\n10. Bauwerk \n\n10.1 Sanierung bestehendes Gebäude \n\nDurch die Umnutzung des Gebäudes sind folgende bauliche Änderungen erforderlich: \n\n1) Sanierung der Aktivkohlefilter Becken: Der gesamte Fliessen Belag der bestehenden AKF wird mittels \nSpitzen oder Höchstdruck inklusive Klebstoffreste und Einbettmörtel entfernt. Frühere Fliesenkleber \nkönnen Asbest enthalten. Dies muss Vorgängig abgeklärt werden. Anschliessend wird die Fläche mit \neiner 20 mm starken Schicht im Spritzverfahren reprofiliert und SVGW konform beschichtet. \n\n2) Raum Ultrafiltration: Die Wand Richtung AKF Becken wird aus platzgründen rückgebaut und durch ein \nStahlgerippe ersetzt. \n\n3) Abstützung Raum Ultrafiltration: Unterhalb der Ultrafiltration werden zwei zusätzliche Stahlstützen in \nder Reservoir Kammer eingebaut. \n\n4) Podest OG: zur Positionierung zusätzlicher Anlagenteile (Gebläse, Lüftung, Trockner, Kompressoren) \nwird im OG über dem Eingangsbereich ein Stahlpodest erstellt. Hierzu werden die bestehenden Be-\ntongeländer im OG vollständig rückgebaut. \n\n5) Schwemmwasser Aufbereitung: Die bestehende Reservoir Kammer A wird mittels einer Wand in zwei \nRäume getrennt. Der hintere Raum dient als Schwemmwasserbecken, der vordere zur Schwemm-\nwasseraufbereitung. \n\n6) Sanierung Reservoire: Die bestehenden Reservoire werden mit einer neuen Oberflächenbeschichtung \nversehen. Hierzu muss die bestehende Mörtelschicht inkl. Beschichtung abgebrochen, reprofiliert und \nmineralisch verputzt werden. Die bestehenden Zugänge der Reservoire werden geschlossen und \ndurch Drucktüren unter dem Wasserspiegel ersetzt. \n\n7) Raum Ozongenerator: Das Betonpodest über dem Haupteingang wird durch eine zusätzliche Wand \nabgeschottet. \n\n8) Geländer: Sämtliche bestehenden Geländer im Gebäude werden den Vorschriften entsprechend er-\nsetzt. \n\n9) Warte: Die Wand zwischen Sitzungszimmer und Labor wird rückgebaut. Der neue Raum wird mit ei-\nnem Doppelboden ausgestattet und zur Warte mit Schaltschränken umfunktioniert. \n\n10.2 Erdbebensicherheit \n\nBei der Überprüfung der Erdbebensicherheit des bestehenden Gebäudes wurde die Statik der Wände im \nErdbebenfall einzeln untersucht. Mit Ausnahme von Wand A (Abbildung 20) wiesen sämtliche Wände \neinen Erfüllungsfaktor αeff > 0.76 auf. Wand A unterschritt hingegen den Grenzwert von αadm = 0.76 mit \nαeff = 0.32 deutlich. Gemäss SIA 2018 sind Massnahmen zur Erhöhung der Erdbebensicherheit erst ab \neinem Erfüllungsfaktor αeff < 0.25 erforderlich. Innerhalb der Grenzwerte αmin = 0.25 bis αadm = 0.76 obliegt \ndie Beurteilung der Verhältnismässigkeit von Massnahmen dem Bauherrn. \n\nEine deutliche Verbesserung des Erfüllungsfaktors für Wand A würde man mit einer vorbetonierten Wand \nerzielen. Die vorbetonierte Wand mit den Massen 7.0 m x 4.6 m x 0.25 m dient als Verstärkung des Mau-\nerwerks (Investitionskosten ca. CHF 30‘000). \n\nAufgrund der Wichtigkeit der Anlage, wie auch der Deutlichkeit der Grenzwertunterschreitung wird die \nDurchführung einer Sanierungsmassnahme empfohlen. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  52\n\n \n\n10.3 Raumkonzept \n\nDurch die Umnutzung ergeben sich neue Raumkonzepte. Im OG wird auf dem hinteren Podest ein neuer \nRaum für die Ozonerzeugung erstellt. Das neu zu erstellende Podest wird für Gebläse, Trockner und \nKompressoren benötigt. Im hinteren Teil des oberen Flures entsteht ein HLKS Bereich. Die beiden Räu-\nme Aufenthaltsraum und Labor werden zusammengelegt und als Warte mit Platz für \nca. 25 Schaltschränke umgebaut (siehe Anhang F). Durch einen doppelten Boden in der Warte können \ndie Leitungen ideal verlegt werden. \n\n \n\nAbbildung 20: Grundriss OG Layout Raumkonzept \n \nDie bestehende Warte EG wird für eine Ultrafiltrationsanlage umgenutzt. Die Filtratwasserpumpen wer-\nden Richtung AKF Becken platziert. Der hintere Bereich des Flures wird für die Spülwasserpumpen benö-\ntigt, der vordere Bereich als Chemielager. Der Haupteingang wird mit einer neuen zweiflügligen Aussen-\ntüre inkl. Windfang ersetzt. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  53\n\n \n\n \n\nAbbildung 21: Grundriss EG Layout Raumkonzept \n \nDas ehemalige Rohwasserreservoir wird zur Schwemmwasseraufbereitung umfunktioniert.  \n\nNeben dem bestehenden Leitungsstollen wird ein Ozonreaktor erstellt. \n\n10.4 Brandschutz und Fluchtwege \n\n10.4.1 Brandabschnitte \n\nEs werden voraussichtlich folgende Brandabschnitte gebildet: \n\n Treppenhaus \n\n Traforaum \n\n Elektroverteilung sowie HV- und MS-Raum \n\n Chemikalienlager \n\nAuf eine Brandabschnittbildung zwischen den Geschossen kann aufgrund der geringen Brandbelastung \nim Gebäude voraussichtlich verzichtet werden. \n\nDas Chemikalienlager muss mit Ex-Zonen konformer Elektroinstallationen, einer separaten Lüftungsanla-\nge, einem Auffangbecken und einem Potentialausgleich ausgerüstet werden. \n\n10.4.2 Wasserlöschposten \n\nSämtliche Gebäudebereiche sind mit VKF konformen Wasserlöschposten auszurüsten. \n\n10.4.3 Sicherheitsbeleuchtung \n\nIn sämtlichen Bereichen des Gebäudes wird eine VKF konforme nachleuchtende Sicherheitsbeleuchtung \ninstalliert. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  54\n\n \n\n10.4.4 Interventionskonzept \n\nDas Interventionskonzept für die Feuerwehr soll noch mit den zuständigen lokalen Feuerwehrkomman-\ndanten besprochen und koordiniert werden. \n\n10.4.5 Evakuationskonzept \n\nDas spezifische Evakuationskonzept soll zu einem späteren Zeitpunkt erstellt werden. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  55\n\n \n\n11. Architektur \n\nDas Gebäude ist heute nicht wärmegedämmt und somit das Innenklima starken Schwankungen unter-\nworfen. Die Gebäudehülle wird deshalb mit 6 - 10 cm Wärmedämmstoff eingepackt. \n\nDie heute verputzte Fassade hat wegen der ständigen Feuchtigkeit und der nahe stehenden Bäume stark \ngelitten (Algenbildung, Putzabplatzungen, morscher Putz). Die gedämmte Fassade soll deshalb mit ei-\nnem robusten Plattenmaterial verkleidet werden. Die Architekten empfehlen eine Kunststoff-Aluminium-\nSandwichplatte, welche auch sehr gut gereinigt werden kann und für Vandalismus die erforderliche Stär-\nke aufweist. Gleichzeitig kann mit wellenförmigen Plattenstrukturen der Nutzen des Gebäudes als Trink-\nwasseraufbereitungs- und Reservoiranlage architektonisch thematisiert werden. \n\n \n\n \n\nAbbildung 22: Visualisierung einer möglichen Fassade \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  56\n\n \n\n12. Kostenschätzung \n\n12.1 Investitionskosten TWA Grämlis \n\nFür den Um- und Ausbau der TWA Grämlis ergeben sich folgende Investitionskosten \n\n \n\nBKP  Gesamtanlage CHF \n\n1 Vorbereitungsarbeiten 204'000.- \n\n2 Gebäude 3'062'000.- \n\n3 Betriebseinrichtungen 360'000.- \n\n4 Umgebung 450'000.- \n\n6 Vorbereitungsarbeiten/Demontagen EMA 65'000.- \n\n7 Elektromechanische Ausrüstung 2'612'000.- \n\n8 Ausstattung 10'000.- \n\n Zwischentotal I 6‘763‘000.- \n\nBaunebenkosten und UVG 10% 727'000.- \n\n  Bauherrenkosten 445'000.- \n\n  Ingenieurhonorar 894‘000.- \n\n  Total exkl. MwSt. 8‘829'000.- \n\nTabelle 16: Investitionskosten TWA Grämlis \n\n \n\nDie voraussichtlichen Investitionskosten mit Preisbasis April 2013 belaufen sich auf gesamthaft \n\n8.829 Mio. Franken (exkl. MwSt. und Teuerung) \n\n \n\nDarin sind keine Kosten für bereits erbrachte Leistungen enthalten. Die Kostengenauigkeit beträgt ± 15%. \nDabei sind folgende zusätzliche Positionen eingerechnet: \n\n Ausbau und Entsorgung von Schadstoffen inkl. Untersuchung \n\n Massnahmen Erdbebensicherheit \n\n Sanierung Reservoirdecken und Abdichten Reservoirwände \n\n \n\nDie Kostenzusammenstellung befindet sich im Anhang B \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  57\n\n \n\n12.2 Betriebs- und Jahreskosten TWA Grämlis \n\nVerfahren \n \n\nInvestitions-\nkosten \n\nBetriebs-\nkosten \n\nJahres-\nkosten \n\nspez. Jahres-\nkosten \n\nspez. Betriebs-\nkosten \n\n CHF CHF/a CHF/a Rp./m3 Rp./m3 \n\nVorfiltration 182'000 1'800 13'709 0.94 0.12\n\nOzon 860'000 25'800 78'284 5.36 1.77\n\nAktivkohlefiltration 2'123'000 3'600 127'890 8.76 0.25\n\nUltrafiltration 3'160'000 82'400 275'455 18.87 5.64\n\nSchwemmwasser-\naufbereitung \n\n438'000 47'911 75'100 5.14 3.28\n\nAllgemeine Kosten 143'660 143'660 9.84 9.84\n\nTotal 6'763'000 305'171 714'098 48.91 20.90\n\nTabelle 17: Betriebskosten und Jahreskosten TWA Grämlis8 \n\n \n\nIn der Betrachtung der Betriebs- und Jahreskosten wurde die Reinwasserspeicherung vollumfänglich \neingerechnet. Es ist zu beachten, dass die Betriebs- und Jahreskosten ohne Honorarkosten, ohne Kosten \nBauherr, ohne UVG und ohne Baunebenkosten kalkuliert wurden. \n\n12.3 Rentabilität Schwemmwasseraufbereitung \n\nSchwemmwasseraufbereitung (S) Abgabe in Kanalisation (K) \n\nInvestitionskosten 438'000.- 0.-\n\nBetriebskosten 47'911.- 119'605.-\n\nBreak even Investition / (Betriebskosten K - Betriebskosten S) 6.11 Jahre\n\nTabelle 18: Rentabilität Schwemmwasseraufbereitung \n\n \n\nNach rund 6 Jahren Laufzeit wird die Schwemmwasseraufbereitung profitabel. Es ist zu beachten, dass \ndie einsparten Energiekosten der Rohwasserförderung nicht in diese Rentabilitätsrechnung eingeflossen \nsind. \n\n                                                      \n8 Betriebskosten und Jahreskosten basieren auf einem Kapitalzins von 4%. Laufzeiten für Bau wurde mit 50 Jahren, \n\nfür Anlagenbau mit 25 Jahren, für EMSRL mit 15 Jahren angenommen. Für die Berechnung der Aufbereitungskosten \n\nwurde eine Wassermenge von 4000 m3/d angenommen. Die Allgemeinen Kosten beinhalten Rohwasserpumpkosten, \n\nWartung, Chemikalien. \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  58\n\n \n\n13. Projektphasen und Termine \n\n13.1 Bauablauf und Terminplanung \n\nAls wesentlichste Randbedingung während des Umbaus muss der Betrieb der Aufbereitungsanlage zu \njeder Zeit gewährleistet sein. Sofern das Aus- und Umbauprojekt noch in diesem Jahr durch den Einwoh-\nnerrat bewilligt wird, könnte der Zeitplan für die wichtigsten Planungs- und Ausführungsstufen wie folgt \naussehen: \n\n Bauprojekt bis Mai 2014 \n\n Bewilligungsphase bis Dezember 2014 \n\n Ausführungsplanung bis Juni 2015 \n\n Submissionen Januar 2015 – Oktober 2015 \n\n Aus- und Umbau TWA Grämlis Juli 2015 – Dezember 2016 \n\n Inbetriebnahme TWA Grämlis Dezember 2016 \n\n \n\nDer Terminplan befindet sich im Anhang A. \n\n \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  59\n\n \n\nCSD INGENIEURE AG \n \n \n \n \nMarkus Knöpfli Antonio Greco \n \n \nKriens, den 21.05.2013 \n \n \n \n \nBETEILIGTE MITARBEITENDE \n\nPatrick Frei \n\nMatthias Kögel \n\nAndreas P. Schmidt \n\n \n \nW:\\BSL\\Aufträge\\BS00209 TWA Horw\\10_Berichte\\BS00209.100 Bericht Vorprojekt_20130520.doc \n\nAus Umweltschutzgründen druckt CSD seine Dokumente auf 100 % Recyclingpapier (ISO 14001). \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  \n\n \n\nANHANG A  TERMINPLAN \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  \n\n \n\nANHANG B  KOSTENZUSAMMENSTELLUNG \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  \n\n \n\nANHANG C  FAQ – HÄUFIG GESTELLTE FRAGEN \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  \n\n \n\nANHANG D  ELEKTROBELASTUNG \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  \n\n \n\nANHANG E  KONZEPT SCHALTANLAGEN SPS \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  \n\n \n\nANHANG F  RAUM SCHALTANLAGEN/WARTE \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  \n\n \n\nANHANG G  KONZEPT SPS-PLS \n\n\n\n \n\nBS00209.100 | 21.05.2013 | Trinkwasseraufbereitungsanlage TWA Grämlis |  \n\n \n\nANHANG H  ERSCHLIESSUNG CKW RESERVOIR GRÄMLIS \n\n\n\tAusgangslage\n\tZiele\n\tErste Ausbauetappe Seewasserwerk im Jahr 2007\n\tGemeinsamer Neubau eines Seewasserwerkes Horw – Kriens\n\tPlanungsgrundlagen\n\tVorprojekt Um- und Ausbau der Trinkwasseraufbereitungsanlage Grämlis\n\tErarbeitung\n\tAufbereitungsverfahren\n\tWeiterverwendung des bestehenden Gebäudes TWA Grämlis\n\tInvestitionskosten\n\tBetriebs- und Jahreskosten\n\n\tFinanzierung\n\tSubventionen\n\tZeitpunkt des Um- und Ausbaus der TWA Grämlis\n\tVerzicht auf ein Multi-Barrieren-System\n\tVerfahren\n\tVerzicht auf eine Ozonung\n\tVerzicht auf Aktivkohlefilter\n\tVerzicht auf die Ultrafiltration\n\tFazit\n\n\tAuswirkungen auf den Wasserpreis\n\tProjektierungskredit\n\tWeiteres Vorgehen\n\tWürdigung\n\tAntrag\n\n