Phase I: Optimierung der Netzstruktur
Wichtig ist, vor einer detaillierten Optimierung der Leitungsdurchmesser, die Struktur des Netzes zu optimieren. Hierzu gehört
- Bedarfsermittlung Prognose-zustand
(Ermittlung aus Flächennutzungs- / Stadtentwicklungsplanung: Geplante Gebietserweiterungen / Einwohnerzuwachs) - Optimierung Druckzonen
- Optimierung des Energiebedarfs in Wassernetzen,
- Optimale Nutzung der Anlagenstruktur (vorhandene Hochbehälter / Regler)
- Einsparung von Wartungskosten durch Wegfall von Anlagen bei Zusammenschluss mehrerer Zonen
- Übernahme geplanter Maßnahmen
- Prüfung des Ist-Netzes auf Einhaltung aller relevanten Kenngrößen. Für Wassernetze bieten wir hier eine Löschwasserberechnung für alle Häuser im Einzugsgebiet an. Sollten sich hierbei Schwachstellen im Netz ergeben, sind für diese Planungsalternativen zu erarbeiten, bevor die eigentliche Durchmesseroptimierung beginnt.
Grundlage hierfür ist ein vollständiges, hydraulisch rechenfähiges und kalibriertes Netz. Gerne sind wir Ihnen beim Aufbau des entsprechenden Netzmodells aus ihren GIS-Daten, in Zusammenarbeit mit STANET behilflich.
Phase II: Durchmesseroptimierung
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Für die Durchmesseroptimierung wird in OptNet ein heuristisches System verwendet. Ihr Vorteil:
- Es kommt i.d.R. nicht zu Durchmesservergrösserungen (diese werden nur von Hand vorgesehen, wenn das Netz im Ist-Zustand bereits die Anforderungen nicht erfüllt).
- Die Prioritätenliste, d.h. die Reihenfolge, in der Rehabilitationsmassnahmen entsprechend der technisch-wirtschaftlichen Randbedingungen durchgeführt werden, wird durch die Durchmesseroptimierung nicht beeinflusst.
- Alle Randbedingungen Ihres Netzes können beachtet werden. Einzelne Leitungen können gezielt von der Optimierung ausgenommen werden.
Für die Optimierung stehen inzwischen zwei Algorithmen zur Verfügung:
Optimierung nach Durchmesser
Hierbei wird versucht, jede Leitung so weit wie möglich zu reduzieren. Gegebenenfalls wird damit aus einer DN 300 auch mal eine DN 100. Hiermit kann die höchste Volumenreduzierung erreicht werden.
Optimierung nach Kosten
Hierbei wird für jeden Durchmesser der Zieldurchmesser vorgegeben, an dem ein Ersatz mit dem gewählten grabenlosen Verfahren (z.B. PE-Relining) möglich ist und bei der Optimierung nur auf diesen Durchmesser hin optimiert (oder eben der vorh. Durchmesser beibehalten). Hiermit kann die höchste finanzielle Einsparung erreicht werden.
In Kombination mit einer Zustands- und Wichtigkeitsbewertung mit OptNet können auch Angaben zum Zustand und zur Wichtigkeit bei der Durchmesseroptimierung verwendet werden. Hiermit ist eine Verbesserung des Barwertes und eine Optimierung der Zuverlässigkeit des optimierten Netzes möglich.
Gerne können wir, nach vorheriger Durchsprache auch Sonderwünsche berücksichtigen und eine entsprechende Änderung des Algorithmus programmieren. Für Gasnetze steht so bereits die Möglichkeit zur Verfügung, jeweils die n-1 Ausfallsicherheit für Regler sicherzustellen.
Phase III: Hydranten- und Schieberoptimierung
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Bei der Hydrantenoptimierung wird berücksichtigt, welche Hydranten nach der Netzoptimierung für die Deckung des Löschwasserbedarfs notwendig sind. Weiterhin ist vom Auftraggeber darzustellen, welche Hydranten aus betrieblichen oder vertraglichen Gründen erhalten bleiben müssen. Darüber hinaus wird geprüft, dass der maximale Abstand zwischen den Hydranten nicht überschritten wird.
Hier ist es oftmals möglich noch rund 20 - 25% der Hydranten als unnötig zu kennzeichnen. Für diese kann dann im Falle eines Ausfalls anstelle einer Reparatur die Entfernung vorgesehen werden, so dass Wartungskosten gespart werden können.
Löschwasserbereitstellung
Die Durchmesseroptimierung ermöglicht auch den Ausweis der Mehrkosten für die Löschwasserversorgung. Hierzu wird in einer separaten Variante die mögliche Durchmesseroptimierung bei Verzicht auf Löschwasserbereitstellung ermittelt.