213 Baubeschreibung.pdf

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Klärwerk Flensburg

Erneuerung der MS- und NS-Anlage

Baubeschreibung

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Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung ................................................................................ 4

2 Leistungsumfang und Schnittstellen .................................... 4

3 Energieversorgung Bestand .................................................. 6

4 Zukünftige Energieversorgung Maschinengebäude .......... 11

4.1 Mittelspannungsschaltanlage ................................................................ 11

4.1.1 Mess- und Zähleinrichtung ................................................................................. 12

4.1.2 Entkupplungsschutz ........................................................................................... 13

4.1.3 Fernwirktechnik .................................................................................................. 14

4.1.4 Transformatoren ................................................................................................. 15

4.1.4.1 Trafoerde ...........................................................................................................16

4.1.5 USV-Anlage 24 V DC ......................................................................................... 16

4.1.6 Doppelbodenanlage ........................................................................................... 16

4.2 Niederspannungshauptverteilung (NSHV) ........................................... 17

4.2.1 Netzform ............................................................................................................ 18

4.2.2 Messungen ........................................................................................................ 19

4.2.3 Steuerspannung ................................................................................................. 19

4.2.4 Doppelbodenanlage ........................................................................................... 19

4.2.5 Kabel- und Leitungswege ................................................................................... 20

4.3 Kabel- und Leitungssysteme ................................................................. 21

4.4 Brandschutzmaßnahmen ....................................................................... 22

4.5 NSUV ........................................................................................................ 23

4.6 Blitz-/Überspannungsschutz und Erdungsanlage ............................... 24

4.7 Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) und Netzwerktechnik ... 24

5 Umbaukonzept ...................................................................... 27

5.1 MS-Schaltanlage ..................................................................................... 27

5.1.1 Notstrombetrieb .................................................................................................. 27

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5.1.2 Umbaukonzept MS-Anlage ................................................................................ 29

5.2 NSHV ........................................................................................................ 30

6 Termine .................................................................................. 31

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Frontansicht der bestehenden MS-Anlage (Ernst Elley GmbH) ....................... 6

Abbildung 2: 1-polige Darstellung der bestehenden MS-Anlage ........................................... 6

Abbildung 3: Bestands MS-Anlage ....................................................................................... 7

Abbildung 4: Bestands Transformator .................................................................................. 7

Abbildung 5: 1-polige Darstellung der bestehenden Niederspannungshauptverteilung im

Maschinengebäude ......................................................................................... 8

Abbildung 6: Aufstellung der bestehenden NSHV ................................................................ 9

Abbildung 7: Bestands NSHV Seite A .................................................................................. 9

Abbildung 8: Bestands NSHV Seite B ................................................................................ 10

Abbildung 9: Außenwand - Durchbruch für die Druckentlastung ......................................... 12

Abbildung 10: Überzug unter dem Doppelboden in der Mitte des Raumes und der NSHV. .. 20

Abbildung 11: Bestandssituation Doppelboden NSHV.......................................................... 21

Abbildung 12: Bestehende Brandschotten zu den Trafozellen.............................................. 23

Abbildung 13: Anschlusspunkt 500 kW NEA ........................................................................ 28

Abbildung 14: Anschlusspunkt 300 kW NEA ........................................................................ 28

Abbildung 15: Aufstellorte der Aggregate ............................................................................. 29

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Aufbau Schaltanlage...................................................................................... 11

Anlagen

Anlage 1: A24-2630EP10, MS-Anlage & NSHV, 1-polige Darstellung

Anlage 2: A24-2630EP11, PV-Anlagen, 1-polige Darstellung

Anlage 3: A24-2630AS06, MS-Anlage & NSHV, Aufstellungsplan

Anlage 4: A24-2630AS07, MS-Anlage & NSHV, Durchbrüche

Anlage 5: A24-2630AS13, Umbaukonzept NSHV

Anlage 6: A24-2630AS14, Umbaukonzept MS-Anlage

Anlage 7: A24-2630K01, MS-Anlage & NSHV, Konfigurator

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1 Einleitung

In dem vom Technischen Betriebszentrum Flensburg AöR (TBZ) betriebenen Klärwerk

Flensburg-Kielseng werden die im Abwasserreinigungsprozess anfallenden Rohschlämme

zusammen mit angenommenen Co-Substraten, wie Fettabscheiderinhalten, Fäkalschlamm

und Schlämmen aus der Lebensmittelindustrie, der Faulung zugeführt. Das im Faulungspro-

zess entstehende Faulgas wird in drei Blockheizkraftwerken (BHKW) zur Erzeugung von

elektrischer und thermischer Energie genutzt.

Die vorhandene BHKW-Anlage wird durch den Auftraggeber erneuert. Der Austausch der

BHKW-Module erfolgt sukzessive, sodass während der Erneuerungsmaßnahme weiterhin

zwei BHKW-Module zur Strom- und Wärmeerzeugung sowie zur Faulgasverwertung zur Ver-

fügung stehen. Die Erneuerung der BHKW-Anlage ist nicht Bestandteil dieser Ausschreibung

und erfolgt im Rahmen einer separaten Maßnahme.

Durch die Erneuerung der BHKW-Anlage sind die Anforderungen der VDE-AR-N 4110

„Technische Regeln für den Anschluss von Kundenanlagen an das Mittelspannungsnetz und

deren Betrieb (TAR Mittelspannung)“ für die elektrische Energieversorgung zu berücksichti-

gen.

Zur Erfüllung der Anforderungen der VDE-AR-N 4110 ist die Mittelspannungsschaltanlage

einschließlich der hierfür erforderlichen Schutz-, Mess-, Steuerungs- und Fernwirkeinrichtun-

gen anzupassen bzw. zu erneuern. Hierzu sind die netzbetreiberseitigen Anforderungen an

die Fernwirktechnik sowie die erforderlichen Schutzfunktionen gemäß den geltenden techni-

schen Anschlussbedingungen umzusetzen.

2 Leistungsumfang und Schnittstellen

In dieser Maßnahme sind die Mittelspannungsschaltanlage, die Niederspannungshauptver-

teilung im Maschinengebäude sowie die beiden zugehörigen Transformatoren einschließlich

der primär- und sekundärseitigen Anschlusstechnik zu erneuern.

Zusätzlich ist der übergeordnete Entkupplungsschutz gemäß VDE-AR-N 4110 für die BHKW-

Anlage sowie die bestehenden und zukünftigen PV-Anlagen der Kläranlage zu realisieren.

Die Schutzsignale des übergeordneten Entkupplungsschutzes sind in der Mittelspannungs-

schaltanlage zu bilden und an sämtliche angeschlossenen Erzeugungsanlagen zu übertra-

gen. Die Signalübertragung ist sowohl über Lichtwellenleiterverbindungen als auch über

Kupferverkabelungen auszuführen.

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Die PV-Anlagen werden durch den Auftraggeber im Rahmen separater Maßnahmen errichtet

und sind nicht Bestandteil dieser Ausschreibung. Die für die Zertifizierung der Gesamterzeu-

gungsanlage erforderlichen Schutzfunktionen, insbesondere der übergeordnete Entkupp-

lungsschutz (üEKS) sowie der zentrale Entkupplungsschutz (zEKS), sind im Rahmen dieses

Projektes zu prüfen, nachzuweisen und für die Anlagenzertifizierung aufzubereiten.

Aufgrund der Gesamtleistung der Erzeugungsanlagen ist eine Anlagenzertifizierung erforder-

lich. Die Durchführung der Anlagenzertifizierung ist nicht Bestandteil dieser Ausschreibung.

Der Auftragnehmer hat jedoch sämtliche für die Zertifizierung erforderlichen Unterlagen, Be-

rechnungen, Nachweise, Einstellwerte, Prüfprotokolle und technischen Dokumentationen be-

reitzustellen.

Für die Umsetzung der netzbetreiberseitigen Anforderungen sind Fernwirkgeräte des Verteil-

netzbetreibers (VNB) einzusetzen. Der VNB stellt hierfür jeweils ein separates Fernwirkgerät

für die PV-Anlagen, die BHKW-Anlage sowie die Mittelspannungsschaltanlage bereit.

Die Anlagenregelung (EZA-Regler) wird im Rahmen der BHKW-Erneuerung bereitgestellt

und ist nicht Bestandteil dieser Ausschreibung. Der Auftragnehmer hat sämtliche für die spä-

tere Anbindung erforderlichen Hard- und Softwareschnittstellen vorzusehen und mit dem

Auftragnehmer der Anlagenregelung abzustimmen.

Die Erneuerung der BHKW-Anlage erfolgt parallel zu dieser Maßnahme. Die Planung, Liefe-

rung, Montage und Inbetriebnahme der Mittelspannungsanlage sowie der Niederspannungs-

hauptverteilung sind terminlich so auszuführen, dass die erforderliche Infrastruktur vor der

Installation des ersten neuen BHKW vollständig betriebsbereit zur Verfügung steht. Die im

Terminplan festgelegten Meilensteine sind einzuhalten. Die Abwicklung der Arbeiten ist mit

den parallel laufenden Maßnahmen abzustimmen.

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3 Energieversorgung Bestand

Die Energieversorgung (Ringeinspeisung) der Kläranlage Flensburg-Kielseng erfolgt derzeit

aus dem 15-kV-Mittelspannungsnetz der Stadtwerke Flensburg GmbH.

Hierzu wurde 1992 im Maschinengebäude der Kläranlage Flensburg-Kielseng eine kunden-

eigene 8-feldrige luftisolierte Mittelspannungsschaltanlage installiert. An dieser Schaltanlage

sind zwei 630-kVA-Transformatoren im Betriebsgebäude und zwei 1 000-kVA-Transformato-

ren Pumpen- und Werkstattgebäude angeschlossen.

Abbildung 1: Frontansicht der bestehenden MS-Anlage (Ernst Elley GmbH)

Abbildung 2: 1-polige Darstellung der bestehenden MS-Anlage

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Abbildung 3: Bestands MS-Anlage

Abbildung 4: Bestands Transformator

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Die beiden 630-kVA Transformatoren versorgen die 1993 errichtete Niederspannungshaupt-

verteilung vom Typ SIEMENS 8PU003-Z mit insgesamt 14 Schaltfeldern in Rücken-an-Rü-

cken-Aufstellung.

Auf der Niederspannungsseite wird die Energie über mehrere Hauptsammelschienen verteilt.

Die Einspeisung und Verteilung der Abgänge erfolgt über entsprechende Leistungsschalter

auf zwei symmetrisch angeordnete Sammelschienen. Die Sammelschienen können unab-

hängig voneinander betrieben werden und dienen der Versorgung der angeschlossenen Ver-

braucher.

Zusätzlich ist eine dritte Sammelschiene vorhanden, an welche die bestehenden BHKW an-

geschlossen sind. Diese Sammelschiene kann über zwei Kuppelschalter mit den beiden

Hauptsammelschienen verbunden und von diesen versorgt werden. Dadurch besteht die

Möglichkeit, die BHKW-Sammelschiene wahlweise an einen der beiden Sammelschienenab-

schnitte anzukoppeln beziehungsweise aus beiden Richtungen zu versorgen. Jeder BHKW-

Abgang ist dabei lediglich an die gemeinsame BHKW-Sammelschiene angeschlossen, so-

dass die Versorgungsredundanz ausschließlich über die Kuppelung der Sammelschiene und

nicht über eine doppelte Anbindung der einzelnen Abgänge realisiert wird.

Abbildung 5: 1-polige Darstellung der bestehenden Niederspannungshauptverteilung im Maschinengebäude

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Abbildung 6: Aufstellung der bestehenden NSHV

Abbildung 7: Bestands NSHV Seite A

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Abbildung 8: Bestands NSHV Seite B

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4 Zukünftige Energieversorgung Maschinengebäude

Die zukünftige Energieversorgung erfolgt weiterhin aus dem 15-kV-Mittelspannungsnetz der

Stadtwerke Flensburg GmbH. Aufgrund der gelplanten Umstellung der Stadtwerke auf ein

15-kV-Netz werden alle Anlagenbestandteile für eine Bemessungsspannung von 24 kV aus-

gelegt.

Mit einer neuen nunmehr 9-feldrigen Mittelspannungsschaltanlage, der Mittelspannungs-

hauptverteilung im Maschinengebäude ist dies sicherzustellen.

4.1 Mittelspannungsschaltanlage

Für die elektrische Energieversorgung ist eine fabrikfertige, typgeprüfte, SF₆-freie gasiso-

lierte Mittelspannungsschaltanlage als 3-polige, metallgekapselte Einfachsammelschienen-

anlage für Innenraumaufstellung gemäß IEC 62271-1 zu liefern.

Die Mittelspannungsschaltanlage ist entsprechend der 1-poligen Darstellung mit folgenden

Schaltfeldern auszurüsten:

Tabelle 1: Aufbau Schaltanlage

Die für die Mittelspannungsleistungsschalter erforderlichen Schutzgeräte sind in den Nieder-

spannungsnischen oberhalb der zugehörigen Schaltfelder anzuordnen.

Für den Störlichtbogenfall innerhalb der Mittelspannungsschaltanlage ist eine Druckentlas-

tung in Form eines Druckentlastungskanals vorzusehen. Die im Fehlerfall entstehenden

Gase sind über die Druckentlastungskanäle sicher ins Freie abzuleiten. Die Druckentlas-

tungskanäle sind über die Außenwand oberhalb der MS-Anlage nach außen zu führen. Hier-

für ist ein entsprechender Durchbruch herzustellen.

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Abbildung 9: Außenwand - Durchbruch für die Druckentlastung

Die für den Verteilnetzbetreiber erforderlichen Betriebs-, Mess-, Status- und Störmeldungen

sowie die Verrechnungsmesswerte sind über die Fernwirkeinrichtungen an die Stadtwerke

Flensburg GmbH zu übertragen.

Die neue Mittelspannungsschaltanlage ist im bestehenden Mittelspannungsschaltraum H2

E04 des Maschinengebäudes aufzustellen. Die Aufstellung ist so auszuführen, dass die vor-

handene Mittelspannungsschaltanlage bis zum Umschluss der Versorgung weiter betrieben

werden kann.

4.1.1 Mess- und Zähleinrichtung

Die Mess- und Zähleinrichtung der Stadtwerke Flensburg GmbH ist im Mittelspannungsraum

H2 E04 des Maschinengebäudes in einem separaten Messschrank vorzusehen. Die Messlei-

tungen zwischen den Verrechnungswandlern und der Mess- und Zähleinrichtung sind ent-

sprechend den technischen Anschlussbedingungen der Stadtwerke Flensburg GmbH auszu-

führen.

Die Messwandler sind im Feld 4 der Mittelspannungsschaltanlage anzuordnen. Ausführung,

Dimensionierung und Anordnung der Messwandler sind mit der Stadtwerke Flensburg GmbH

abzustimmen.

Es sind Mehrkernwandler vorzusehen. Die einzelnen Messkerne sind getrennt für die Ver-

rechnungsmessung des Verteilnetzbetreibers, die Schutztechnik der

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Mittelspannungsschaltanlage, den übergeordneten Entkupplungsschutz (üEKS) sowie die

Messwerterfassung der Anlagenregelung (EZA-Regler) bereitzustellen.

Die Zählimpulse der Verrechnungsmessung sind über potenzialfreie Kontakte an das Pro-

zessleitsystem der Kläranlage zu übertragen.

Nach Inbetriebnahme der neuen Mess- und Zähleinrichtung ist die bestehende Zählertafel

zurückzubauen.

4.1.2 Entkupplungsschutz

Zur Umsetzung der Anforderungen der VDE-AR-N 4110 ist im Feld 3 der Mittelspannungs-

schaltanlage ein übergeordneter Entkupplungsschutz (üEKS) einschließlich PAV,E-Überwa-

chung vorzusehen. Die PAV,E-Überwachung ist im selben Schutzgerät wie der übergeord-

nete Entkupplungsschutz zu realisieren und parallel zum Signal des üEKS zu übertragen.

Der übergeordnete Entkupplungsschutz ist mit den Erzeugungsanlagen der Kläranlage zu

koppeln. Hierzu sind die Auslösesignale zu den Leistungsschaltern der BHKW-Anlage in der

Niederspannungshauptverteilung über Kupferverbindungen sowie zu den PV-Anlagen über

eine fehlersicher überwachte Lichtwellenleiterverbindung zu übertragen.

Die Auslösesignale für die BHKW-Anlage sind unmittelbar auf die Unterspannungsauslöser

der zugehörigen Niederspannungsleistungsschalter zu führen, sodass bei Auslösung des

übergeordneten Entkupplungsschutzes eine direkte Netztrennung der Erzeugungsanlage er-

folgt.

Für die Anbindung der PV-Anlagen sind die Auslösesignale des übergeordneten Entkupp-

lungsschutzes über Lichtwellenleiterkonverter an die jeweiligen PV-Anlagen zu übertragen.

Die Ausführung der Auslöseschaltung innerhalb der PV-Anlagen erfolgt bauseits und ist nicht

Bestandteil dieser Maßnahme. Es ist der komplette Signalweg vom Schutzgerät über den zu

liefernden und einzubauenden Konverter, den herzustellenden LWL-Verbindungen bis zu

den bauseits installierten Lichtwellenleiterkonvertern herzustellen.

Die Signalübertragung ist so auszuführen, dass eine fehlersichere Auslösung der ange-

schlossenen Erzeugungsanlagen gewährleistet ist. Ausfälle von Übertragungsstrecken,

Spannungsversorgungen oder Kommunikationseinrichtungen dürfen nicht zum Verlust der

Schutzfunktion führen.

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Die Schutzfunktion einschließlich Signalübertragung, Auslöseketten, Verriegelungen und

Rückmeldungen ist entsprechend den Anforderungen der VDE-AR-N 4110 sowie den Vorga-

ben des Verteilnetzbetreibers auszuführen.

Für die Anlagenzertifizierung sind sämtliche erforderlichen Nachweise bereitzustellen. Hierzu

gehören insbesondere die Dokumentation der Schutzkette, die Schutzparametrierung, die

Auslösezeiten, die Übertragungszeiten der Schutzsignale, die Funktionsnachweise der Sig-

nalübertragungsstrecken sowie die Prüfprotokolle der Schutzprüfung.

Der genaue Aufbau des übergeordneten Entkupplungsschutzes, die Zuordnung der Schutz-

funktionen sowie die funktionale Verschaltung der Auslöseketten sind den elektrischen

Schaltungsunterlagen und den 1-poligen Darstellungen zu entnehmen und entsprechend

umzusetzen.

4.1.3 Fernwirktechnik

Für die neuen Erzeugungsanlagen wird durch den Auftragnehmer der BHKW-Anlage ein Er-

zeugungsanlagen-Regler (EZA-Regler) bereitgestellt. Die Anbindung des EZA-Reglers an

die vorhandene Prozessleittechnik ist nicht Bestandteil dieser Ausschreibung und erfolgt

ebenfalls durch den Auftragnehmer der BHKW-Anlage.

Es ist ein energieübergreifender EZA-Regler vorgesehen, der die Regelung und Steuerung

der unterschiedlichen Erzeugungsanlagen der Kläranlage, insbesondere der BHKW- und

PV-Anlagen, übernimmt.

Zur Fernsteuerung, Leistungsreduzierung sowie Fernabfrage der Erzeugungsanlagen wer-

den Fernwirkgateways des Verteilnetzbetreibers (VNB) eingesetzt. Hierfür stellt der VNB ins-

gesamt drei Fernwirkgateways bereit:

• Fernwirkgateway für die BHKW-Anlage

• Fernwirkgateway für die PV-Anlagen

• Fernwirkgateway für die Mittelspannungsschaltanlage

Die beigestellten Fernwirkgateways sind durch den Auftragnehmer zu bestellen, zu überneh-

men, zu montieren, anzuschließen und in Betrieb zu nehmen.

Die Fernwirkanlage ist einschließlich aller erforderlichen Komponenten zur Datenaufberei-

tung und Signalweiterleitung vorzusehen. Sämtliche Schnittstellen zwischen den Fernwirkga-

teways des VNB, der Mittelspannungsanlage, der Schutztechnik, der Fernwirkanlage sowie

dem EZA-Regler sind herzustellen.

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Die Vorgaben des Verteilnetzbetreibers hinsichtlich des bereitzustellenden Daten- und Sig-

nalumfangs sind umzusetzen. Der Auftragnehmer hat die notwendigen Betriebs-, Mess-, Sta-

tus-, Stör- und Steuerdaten der verschiedenen Anlagenteile zusammenzuführen, aufzuberei-

ten und dem EZA-Regler sowie den Fernwirkgateways des Verteilnetzbetreibers bereitzu-

stellen.

Die Festlegung der Datenpunkte, Signalzuordnungen, Kommunikationswege und Schnittstel-

len zwischen Fernwirktechnik und EZA-Regler obliegt dem Auftragnehmer. Die hierfür erfor-

derlichen Datenpunktlisten, Schnittstellenbeschreibungen und Funktionsnachweise sind zu

erstellen und mit dem Verteilnetzbetreiber sowie den beteiligten Auftragnehmern abzustim-

men.

Für die Anlagenzertifizierung sind sämtliche erforderlichen Nachweise der Fernwirkfunktion,

Signalübertragung, Sollwertverarbeitung und Rückmeldungen bereitzustellen. Hierzu gehö-

ren insbesondere Datenpunktlisten, Kommunikationsbeschreibungen, Funktionsnachweise

sowie Prüf- und Inbetriebnahmeprotokolle.

4.1.4 Transformatoren

Zur Erhöhung der Versorgungsleistung und zur Sicherstellung der geforderten Redundanz

sind die bestehenden Transformatoren 1 und 2 mit jeweils 630 kVA durch zwei neue Trans-

formatoren mit jeweils 1 250 kVA zu ersetzen.

Die Transformatoren sind als ölgekühlte Leistungstransformatoren für Innenraumaufstellung

gemäß IEC/EN 60076 und DIN EN 50588 auszuführen. Aufgrund der geplanten Umstellung

des Mittelspannungsnetzes der Stadtwerke Flensburg auf 20 kV ist eine oberspannungssei-

tige Spannungsumschaltung von 15 kV auf 20 kV vorzusehen.

Transformatordaten:

Nennleistung : 1 250 kVA

Nennspannung : 15 (20)/0,4 kV

Schaltgruppe : Dyn 5

u : 6 % K

Die Transformatoren sind in den vorhandenen Traforäumen H2 E06 und H2 E07 des Ma-

schinengebäudes aufzustellen. Zur Reduzierung der Körperschallübertragung sind geeignete

Transformator-Schwingungsdämpfer vorzusehen.

Die mittelspannungsseitigen Anschlüsse sind mit berührungssicheren Konusanschlüssen

auszuführen. Die vorhandenen Trennschalter mit Erdungs- und Kurzschlussfunktion in den

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Trafozellen werden infolge dieser Ausführung nicht mehr benötigt und sind im Zuge der Um-

baumaßnahme zurückzubauen.

An den Anschlussfahnen der Niederspannungsseite sind Kugelbolzenanschlüsse zur Durch-

führung der nach DIN VDE 0105 erforderlichen Arbeitserdung vorzusehen.

Die vorhandene Erdungsanlage ist hinsichtlich der zukünftig auftretenden Kurzschluss- und

Erdschlussströme anzupassen.

Die Verlegung der ober- und unterspannungsseitigen Kabel hat über geeignete Kabelhalte-

und Befestigungskonstruktionen zu erfolgen.

4.1.4.1 Trafoerde

Die Verbindung zwischen dem Transformatorgestell und der Potenzialausgleichsschiene

(PAS) sowie zwischen der PAS und der Schutzleiterschiene der Niederspannungshauptver-

teilung (NSHV) ist auf den Mindestquerschnitt des Verbindungsleiters von 2 x 240 mm² Cu,

auszuführen.

4.1.5 USV-Anlage 24 V DC

Für die Versorgung der Schutz-, Steuerungs-, Mess-, Fernwirk- und Meldetechnik ist eine

unterbrechungsfreie Gleichspannungsversorgung mit einer Nennspannung von 24 V DC vor-

zusehen. Die USV-Anlage hat sicherzustellen, dass Netzausfälle, Umschaltungen, Span-

nungseinbrüche oder sonstige Störungen der Energieversorgung nicht zu einer Beeinträchti-

gung der Schutz- und Steuerungsfunktionen führen.

Die Gleichspannungsversorgung ist mittels redundanter Ladegleichrichter und einer zugehö-

rigen Batteriebank aufzubauen. Die Ladegleichrichter sind in einem separaten Niederspan-

nungsschrank anzuordnen. Der Ausfall eines einzelnen Ladegleichrichters darf nicht zum

Verlust der Gleichspannungsversorgung führen.

Die USV-Anlage ist für eine Überbrückungszeit von mindestens 8 Stunden ausgelegt.

Für die Anlagenzertifizierung sowie die Inbetriebnahme sind die Verbraucherbilanz sowie die

Nachweise der Überbrückungszeit zu dokumentieren und bereitzustellen.

4.1.6 Doppelbodenanlage

Die bestehende Doppelbodenanlage im Mittelspannungsschaltraum entspricht nicht den An-

forderungen der zukünftig vorgesehenen Mittelspannungsschaltanlage und ist zu erneuern.

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Der Austausch der Doppelbodenanlage hat unter Berücksichtigung des fortlaufenden Be-

triebs der Bestandsanlage in mehreren Bauabschnitten zu erfolgen. Die Ausführung ist so

vorzusehen, dass die neue Mittelspannungsschaltanlage bereits aufgestellt werden kann,

während Teile der bestehenden Doppelbodenanlage weiterhin in Betrieb bleiben.

Die neue Doppelbodenanlage ist statisch so auszulegen, dass der Tragrahmen der Mit-

telspannungsschaltanlage unabhängig vom Doppelboden aufgestellt und dauerhaft sicher

betrieben werden kann. Lasten aus der Mittelspannungsschaltanlage dürfen nicht über die

Doppelbodenplatten abgetragen werden.

Die Ausführung der Doppelbodenanlage ist auf die Anforderungen der Mittelspannungs-

schaltanlage sowie die geplanten Umbauabschnitte abzustimmen. Die Zugänglichkeit der

Kabelräume sowie die sichere Durchführung von Montage- und Wartungsarbeiten sind si-

cherzustellen.

4.2 Niederspannungshauptverteilung (NSHV)

Im Niederspannungsschaltraum H2 E03 befindet sich die bestehende Niederspannungs-

hauptverteilung (NSHV) in redundanter Rücken-an-Rücken-Aufstellung. Mit der Erneuerung

der NSHV ist das bewährte Redundanzkonzept beizubehalten und entsprechend den zu-

künftigen Anforderungen auszubauen.

Die neue Niederspannungshauptverteilung ist entsprechend der 1-poligen Darstellung mit

drei Sammelschienenabschnitten auszuführen:

• SS 1 (Einsp. Trafo 1 + 2) in Schaltschrankreihe 1

• SS 2 (Einsp. Trafo 1 + 2) in Schaltschrankreihe 2

• SS 3 (Einsp. 3 x BHKW und Einkopplung auf SS1 oder SS2) in Schaltschrankreihe 1/2

Der Aufbau der Niederspannungshauptverteilung ist der 1-poligen Darstellung zu entnehmen

und entsprechend umzusetzen.

Die Auslegung der Kurzschlussfestigkeit hat auf Grundlage der beiden neuen Transformato-

ren mit jeweils 1 250 kVA sowie der drei BHKW-Module mit einer elektrischen Leistung von

jeweils ca. 400 kW zu erfolgen. Die Schaltanlage ist für einen Bemessungskurzschlussstrom

von Icw = 100 kA auszulegen.

Es sind mindestens folgende Feldtypen vorzusehen:

• Leistungsschalterfelder für offene Leistungsschalter (ACB) in Einschubtechnik

• Leistungsschalterfelder für Kompaktleistungsschalter (MCCB) in Einschubtechnik

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• Leistungsschalterfelder für den Einbau mehrerer Kompaktleistungsschalter (MCCB) in

Stecktechnik

• NH-Leistenfelder vertikal/horizontal steckbar

Die Niederspannungshauptverteilung ist mit einem 5-poligen Sammelschienensystem mit ge-

trennten PE- und Neutralleiterschienen sowie einem zentralen Erdungspunkt (ZEP) auszu-

führen.

Bestehende Kabel und Leitungen sind, soweit technisch erforderlich, durch Kabelmuffen zu

verlängern und an die neue Niederspannungshauptverteilung anzuschließen.

Die neue Niederspannungshauptverteilung ist am Standort der bestehenden Anlage zu er-

richten. Sämtliche Arbeiten sind während des laufenden Kläranlagenbetriebs durchzuführen.

Hierbei sind die Auswirkungen auf den Anlagenbetrieb auf das technisch notwendige Min-

destmaß zu beschränken. Erforderliche Abschaltungen einzelner Anlagenteile sind möglichst

kurz zu halten und frühzeitig mit dem Auftraggeber abzustimmen.

Für die Umsetzung der Maßnahme ist das vorgesehene Umbaukonzept zu berücksichtigen.

Die Beschreibung der einzelnen Umbau- und Umschlussmaßnahmen ist im Kapitel 5 Um-

baukonzept sowie den zugehörigen Ausschreibungsunterlagen zu entnehmen und bei der

Ausführung entsprechend umzusetzen.

4.2.1 Netzform

Im Niederspannungsnetz ist durchgängig ein TN-C-S-System mit zentralem Erdungspunkt

(ZEP) innerhalb der Niederspannungshauptverteilungen auszuführen.

Die Sammelschienen in den Schaltanlagen sowie alle weiterführenden Verbindungen sind

als durchgängiges 5-Leiter-System (L1, L2, L3, N, PE) herzustellen.

Die redundant aufgebauten Niederspannungshauptverteilungen sind mit einem gemeinsa-

men, überwachten zentralen Erdungspunkt (ZEP) im Eingangsschaltfeld 1.2 auszustatten.

Im gegenüberliegenden Feld ist ein sogenannter „Not-ZEP“ als vorbereitete Anschlussmög-

lichkeit zur schnellen und einfachen Nachrüstung vorzusehen.

Am Schaltschrank bzw. unmittelbar am ZEP ist ein dauerhaftes, gut lesbares Hinweisschild

mit folgender Aufschrift anzubringen:

„Beim Entfernen der Brücke wird die Schutzmaßnahme aufgehoben.“

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Im Bestand sind mehrere bestehende Leitungsverbindungen 4-polig ausgeführt.

Während der Umbaumaßnahmen sind alle zu erneuernden Leitungsverbindungen grund-

sätzlich 5-polig auszuführen.

Bestehende 4-polige Einzeladerverbindungen sind (soweit technisch und baulich möglich)

um den fehlenden getrennten Schutzleiter (PE) zu ergänzen oder zu erneuern.

4.2.2 Messungen

Alle offenen und kompakten Leistungsschalter sind mit integrierter Messfunktion auszurüs-

ten.

Die Messwerte sind über abgesetzte, grafische Anzeigen in den Schaltschranktüren bzw. in

den eingebauten Einschüben darzustellen.

4.2.3 Steuerspannung

Die bestehende Steuerspannungsversorgung ist vollständig zurückzubauen und durch eine

neue Steuerspannungsversorgung zu ersetzen.

Für die Bereitstellung der Steuerspannung ist ein modulares Einschubsystem der Firma Ben-

ning vorzusehen.

Die Steuerspannungsversorgung ist mit den erforderlichen Lade- und Überwachungseinrich-

tungen auszustatten. Sämtliche Betriebs-, Sammelstör- und Diagnosemeldungen sind bereit-

zustellen.

Das System ist über potenzialfreie Kontakte an das vorhandene Prozessleitsystem (PLS) an-

zubinden. Hierbei sind mindestens Betriebsmeldungen, Sammelstörmeldungen sowie wei-

tere für den sicheren Betrieb erforderliche Zustandsmeldungen an das Prozessleitsystem zu

übertragen.

4.2.4 Doppelbodenanlage

Die bestehende Doppelbodenanlage im Niederspannungsraum entspricht nicht den Anforde-

rungen der zukünftig vorgesehenen NSHV und ist zu erneuern.

Der Austausch der Doppelbodenanlage hat unter Berücksichtigung des fortlaufenden Be-

triebs der Bestandsanlage in mehreren Bauabschnitten zu erfolgen. Die Ausführung ist so

vorzusehen, dass die Teile der neuen NSHV bereits aufgestellt werden können, während

Teile der bestehenden Doppelbodenanlage weiterhin in Betrieb bleiben.

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Die neue Doppelbodenanlage ist statisch so auszulegen, dass der Tragrahmen der NSHV

unabhängig vom Doppelboden aufgestellt und dauerhaft sicher betrieben werden kann. Las-

ten aus der NSHV dürfen nicht über die Doppelbodenplatten abgetragen werden.

In der Mitte des Raumes befindet sich unter dem Doppelboden ein statisch erforderlicher

Überzug aus Stahlbeton mit einer Höhe von ca. 80 cm und Breite von 30 cm. Aus statischen

Erfordernissen sind zusätzliche Kernbohrungen in diesem unzulässig. Daher soll im Aufstell-

bereich der Schaltanlage der neue Doppelboden um ca. 10 cm sockelartig erhöht werden.

Unterhalb dieser Erhöhung können danach Kabel mit einer Kabelleiter oberhalb des Überzu-

ges verlegt werden.

Abbildung 10: Überzug unter dem Doppelboden in der Mitte des Raumes und der NSHV.

Die Ausführung der Doppelbodenanlage ist auf die Anforderungen der NSHV sowie die ge-

planten Umbauabschnitte abzustimmen. Die Zugänglichkeit der Kabelräume sowie die si-

chere Durchführung von Montage- und Wartungsarbeiten sind sicherzustellen.

4.2.5 Kabel- und Leitungswege

Neu zu verlegende Kabel sind entsprechend den technischen Anforderungen getrennt zu

verlegen. Dort, wo mehrere Kabel (mehr als fünf) gemeinsam geführt werden, ist die Lei-

tungs- und Kabelverlegung mittels Kabelbahnen oder Kabelleitern aus tauchfeuerverzinktem

Stahlblech auszuführen. Grundsätzlich sind Energiekabel getrennt von Mess-, Daten- und

Signalleitungen sowie Lichtwellenleitern zu verlegen. Die Trennung erfolgt durch separate

Kabelbahnen oder Trennstege innerhalb gemeinsamer Kabelbahnen.

Soweit technisch möglich, sind Bestandskabel, die an die neuen Schaltanlagen wieder ange-

schlossen werden, auf den neuen Kabeltrassen mitzuführen.

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In den Doppelböden liegen die Bestandskabel derzeit lose auf dem Boden. Im Zuge der Um-

bauarbeiten sind diese Kabel möglichst geordnet neu zu verlegen und soweit erforderlich

und möglich, auf neue Tragsysteme umzulegen.

Abbildung 11: Bestandssituation Doppelboden NSHV

Hierbei ist mit einem erhöhten Arbeitsaufwand zu rechnen, da die vorhandenen Kabelführun-

gen zu prüfen, neu zu strukturieren und in Teilabschnitten temporär auszubauen sind, um die

Montage der neuen Anlagen zu ermöglichen. Die Arbeiten sind (soweit möglich) unter Auf-

rechterhaltung des Anlagenbetriebs auszuführen.

4.3 Kabel- und Leitungssysteme

Sämtliche Kabel- und Leitungsanlagen sind entsprechend ihrer betrieblichen Funktion sowie

unter Berücksichtigung der elektrischen, thermischen und mechanischen Anforderungen

auszulegen. Die Auswahl der Kabel erfolgt hinsichtlich Kabeltyp, Leiterwerkstoff, Leiterquer-

schnitt, Aderanzahl, Isolationsniveau und Verlegeart entsprechend den geltenden Normen

und den Anforderungen des jeweiligen Anwendungsfalls.

Die Dimensionierung der Leitungen hat unter Berücksichtigung der zulässigen Strombelast-

barkeit, der Kurzschlussfestigkeit sowie der nach DIN VDE 0100-520 zulässigen Spannungs-

fälle zu erfolgen. Die Spannungsverluste sind so zu begrenzen, dass ein ordnungsgemäßer

und sicherer Betrieb der angeschlossenen Verbraucher gewährleistet ist.

Soweit im Zuge des Anlagenumbaus bestehende Kabelanlagen weiterverwendet werden,

sind diese auf Eignung, Zustand und ausreichende Bemessung zu prüfen. Erforderliche Ka-

belverlängerungen sind mittels geeigneter, für den jeweiligen Kabeltyp und Leiterquerschnitt

zugelassener Verbindungsmuffen fachgerecht auszuführen. Die Muffenverbindungen

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müssen dauerhaft betriebssicher, wartungsarm sowie elektrisch und mechanisch gleichwer-

tig zur ursprünglichen Kabelverbindung ausgeführt werden.

Die weiterverwendeten und verlängerten Kabel sind einschließlich aller erforderlichen An-

schluss-, Kennzeichnungs- und Befestigungsarbeiten an die neue Niederspannungshaupt-

verteilung anzuschließen. Sämtliche Anschlussarbeiten umfassen die Herstellung der erfor-

derlichen Kabelabschlüsse, die Montage von Kabelschuhen, die Kennzeichnung der Leiter

und Kabel sowie die fachgerechte Einführung und Zugentlastung innerhalb der neuen

Schaltanlage.

Nach Abschluss der Arbeiten sind die ausgeführten Kabelanlagen einer Prüfung gemäß den

einschlägigen VDE-Bestimmungen zu unterziehen. Die Messergebnisse sind zu dokumentie-

ren und dem Auftraggeber zu übergeben.

4.4 Brandschutzmaßnahmen

Für wand- und deckendurchdringende Kabel sind Brandschottungen entsprechend den bau-

lichen Anforderungen der jeweiligen Brandabschnitte (z. B. Feuerwiderstandsklasse S90)

auszuführen.

In den Wand- und Deckendurchführungen der Hauptkabelwege (horizontale und vertikale

Leitungsführungen) sind Weichschottsysteme einzubauen.

Es sind ausschließlich Schottsysteme zu verwenden, die nach den gültigen bauaufsichtli-

chen Zulassungen (z. B. ETA oder allgemeine bauaufsichtliche Zulassung [abZ]) zertifiziert

sind.

Das eingesetzte Material muss nach den Anforderungen des Brandschutz- und Arbeitssi-

cherheitsmanagements (BAM) zugelassen sein.

Bei nachträglichen Kabelverlegungen muss eine fachgerechte Nachbelegung gewährleistet

sein.

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Abbildung 12: Bestehende Brandschotten zu den Trafozellen

4.5 NSUV

Die bestehende Niederspannungsunterverteilung befindet sich im Niederspannungsschalt-

raum H2 E03 gegenüber der NSHV und versorgt das Maschinengebäude.

Die neue NSUV ist entsprechend der 1-poligen Darstellung bestehend aus zwei Abschnitten

auszuführen:

Leistungsfelder

• Leistungsschalterfelder für Kompaktleistungsschalter in Festeinbautechnik

• Abgangsfeld für waagerechte steckbare Sicherungslasttrennschalterleisten

Installationsverteilerfelder

• für den Einbau von Normfeldverteilern im Raster 250 mm x 150 mm.

Die Schaltanlage ist für einen Nennstrom Ib = 800 A und einen Bemessungskurzschluss-

strom von Icw = 66 kA auszulegen.

Die NSHV ist mit einem 5-poligen Sammelschienensystem mit getrennten PE- und Neutral-

leiterschienen (TN-S) auszuführen. Bestehende Kabel und Leitungen sind, soweit technisch

erforderlich, durch Kabelmuffen zu verlängern und an die neue NSUV anzuschließen.

Die neue Niederspannungshauptverteilung ist am Standort der bestehenden Schaltanlage zu

errichten. Sämtliche Arbeiten sind während des laufenden Kläranlagenbetriebs durchzufüh-

ren. Hierbei sind die Auswirkungen auf den Anlagenbetrieb auf das technisch notwendige

Mindestmaß zu beschränken. Erforderliche Abschaltungen einzelner Anlagenteile sind im

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Zuge der Bestandsaufnahme zu ermitteln, möglichst kurz zu halten und frühzeitig mit dem

Auftraggeber abzustimmen.

4.6 Blitz-/Überspannungsschutz und Erdungsanlage

Die vorhandene Blitzschutzanlage des Maschinengebäudes wird weitergenutzt.

In der Niederspannungshauptverteilung sind geeignete Überspannungsschutzgeräte ent-

sprechend den Anforderungen der jeweiligen Anlagenteile vorzusehen.

Die Erdungsanlage ist an die Anforderungen der neuen Mittelspannungsschaltanlage, der

Transformatoren, der Schutztechnik sowie der zukünftig angeschlossenen Erzeugungsanla-

gen anzupassen. Hierzu sind die erforderlichen Maßnahmen, insbesondere das Setzen zu-

sätzlicher Tiefenerder sowie die Verlegung erdschlussstromtragfähiger Kupfererdungsleitun-

gen, auszuführen.

Die Erdungsanlage ist für die im Endausbau auftretenden Kurzschluss- und Erdschluss-

ströme auszulegen. Die Einhaltung der erforderlichen Erdungswerte ist nachzuweisen.

Die für die Anpassung der Erdungsanlage erforderlichen Tiefbau-, Erd- und Verlegearbeiten

werden durch den Auftraggeber erbracht.

4.7 Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) und Netzwerktech- nik

Allgemeines, Lizenzen

Auf der Kläranlage Flensburg ist derzeit das Prozessleitsystem Siemens PCS 7 V9.0 SP2

installiert. Für die neue MS-Anlage und die neue NSHV werden zusätzliche Runtime-Lizen-

zen für die OS und AS berücksichtigt. Weiterhin wird eine Engineering-Lizenz mit AS Run-

time für die Bausteinbibliothek der Leistungsschalter vorgesehen. Hardwarekomponenten für

die OS werden in dieser Maßnahme nicht vorgesehen. Die Beauftragung der Projektierungs-

leistungen erfolgt bauseits durch das TBZ. Es sind die entsprechenden Signallisten und Ge-

rätebeschreibungen für die Bus-Teilnehmer zur Verfügung zu stellen sowie die Durchführung

von Abstimmungen und Datenpunkttests mit dem Auftragnehmer PLT zu kalkulieren.

Automatisierungssysteme

Als Steuerungen sind derzeit S7-400 CPU416-2 im Einsatz. Bei der CPU in der vorhandenen

AS Energie im Maschinengebäude handelt es sich um eine alte, bereits abgekündigte CPU.

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Es wird für die Schaltanlagen eine neue PCS 7-konforme AS410-5H-Steuerung als Single

AS mit 1 000 AS PO auf der CPU vorgesehen. Die Steuerung ist als Bundle mit Baugruppen-

träger UR9 sowie einem Kommunikationsprozessor für Industrial Ethernet CP443-1 auszu-

führen. Ein zusätzlicher CP443-1 ist für die Anbindung an den EZA-Regler mittels Modbus-

TCP vorzusehen.

Die neue AS wird auf in einem neuen AS-Schrank im NSHV-Raum installiert. Der Schrank

wird direkt neben dem vorhandenem AS-Schrank aufgestellt. Der Anschluss an den Anla-

genbus erfolgt über ein LAN-Kabel an den vorhandenen Hirschmann-Switch MSP40 im Ma-

schinengebäude.

Die CPU hat auch für die Anbindung der neuen BHKW-Anlage entsprechende Leistungsre-

serven. Für die Anbindung werden dann noch weitere PO beschafft.

Für die Verarbeitung von digitalen und analogen Signalen (NH-Trenner, ZEP) wird die de-

zentrale Peripherie vom Typ ET 200SP mit Profinet eingesetzt. Diese werden direkt in Gerä-

tefächer der neuen Schaltanlagen integriert. Für die ET 200SP müssen die Anschaltungen

im PCS 7-Umfeld immer vom Typ „High Feature (HF)“ und die Ein- und Ausgabebaugruppen

mindestens vom Typ „Standard“ sein. Die offenen Leistungsschalter vom Typ 3WA werden

mit integrierter Modbus TCP-Schnittstelle (COM190) ausgeführt. Die kompakten Leistungs-

schalter 3VA2 plus (mit COM0121) und 3VA27 (mit COM043) werden ebenfalls über Modbus

TCP angebunden. Für die Einspeisungen sind für jeden Leistungsschalter Anzeigen (DSP

820. vorgesehen; bei den Abgängen mit kompakten Leistungsschaltern werden die Anzeigen

gruppenweise in der NSHV installiert.

Die Schutzgeräte der neuen MS-Anlage werden ebenfalls über Profinet oder Modbus an die

neue AS angeschlossen. Für diskrete Signale wird eine ET-200SP vorgesehen.

Für die Projektierung der Teilnehmer über das PCS 7-Engineering-System sind Lizenzen für

die Bausteinbibliothek (Runtime pro AS und Engineering) der Sentron-Leistungsschalter

3WA und 3VA vorgesehen.

Projektierungsleistungen

Die neue Automatisierungsstation ist im Engineering-System anzulegen und die alten Ob-

jekte aus der alten SPS nach erfolgtem Umbau zurückzuprojektieren. Alle Objekte der alten

Anlagen werden entfernt und für die neuen Schaltanlagen neue Objekte angelegt. Hierfür

sind in der OS neue Prozessbilder für neue Schaltanlagen anzulegen und vorhandene Bilder

anzupassen. Alle relevanten Messwerte der Energieverbräuche sind zusätzlich im

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Protokollierungssystem ACRON als Verfahrensgrößen anzulegen und entsprechende Be-

richte der Verbräuche zu realisieren.

Neue Automatikfunktionen für die Schaltanlagen sind bisher nicht vorgesehen, es werden

nur die Leistungsschalter und Messungen an das PCS 7 angebunden.

Die Projektierungsleistungen werden separat vom TBZ beauftragt. Es sind entsprechende

Abstimmungen mit dem Auftragnehmer SPS/PLS durchzuführen. Weiterhin ist ein gemeinsa-

mer Datenpunkttest sowie eine gemeinsame Inbetriebnahme vorgesehen.

Netzwerktechnik

Es wird ein Netzwerk-Ring als MRP-Ring aufgebaut der über eine der beiden Profinetschnitt-

stellen an die CPU AS410-5H angebunden wird; dieser Ring wird hauptsächlich mit Lichtwel-

lenleiterkabeln (Breakout-Kabeln) ausgeführt. Als Switch-Typ werden Switche der Firma Sie-

mens der Typen SC206-2SFP und SC216-4C vorgesehen. An die Switche in diesem Ring

werden die Teilnehmer dann sternförmig über Profinet (VLAN) oder Modbus TCP (VLAN) an-

geschlossen, wobei auch einige Teilnehmer, z. B. offene Leistungsschalter und die zugehöri-

gen Anzeigen, in einer Linie angeschlossen werden. Die Leistungsschalter werden dazu mit

direkter Modbus-Schnittstelle ausgeführt. Zur Aufnahme von Binärsignalen und der ZEP-

Messung wird je Sammelschiene eine ET 200SP vorgesehen.

Die vorgesehene Konfiguration ist dem beigefügten Konfigurator zu entnehmen.

Der Umbau von der alten auf die neue Schaltanlage erfolgt in mehreren Schritten (siehe Um-

baukonzept), sodass der Datenpunkttest sowie die Inbetriebnahme nicht zusammenhängend

erfolgen können.

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5 Umbaukonzept

Da die Kläranlage weitestgehend unterbrechungsfrei weiterbetrieben werden muss, ist für

die Erneuerung der Mittelspannungsschaltanlage, der Transformatoren sowie der Nieder-

spannungshauptverteilung ein umfassendes Umbaukonzept erforderlich. Der Umbau wird in

wesentlichen Punkten beschrieben. Ein detaillierterer Ablauf mit schematischen Aufbauplä-

nen sind den Anlagen zu entnehmen. Die jeweiligen Umbauzeiten sollen aufgrund der be-

trieblichen Belange möglichst kurzgehalten werden.

5.1 MS-Schaltanlage

5.1.1 Notstrombetrieb

Zur Aufrechterhaltung der wesentlichen Funktionen der Kläranlage während der Umbauar-

beiten an der Mittelspannungshauptverteilung ist der Einsatz von zwei provisorischen Net-

zersatzaggregaten vorgesehen.

Für die Versorgung der Niederspannungshauptverteilung im Maschinengebäude ist ein

Netzersatzaggregat mit einer Leistung von 500 kVA vorgesehen. Für die Versorgung der

Niederspannungshauptverteilung in der Filtration (PWG) ist ein weiteres Netzersatzaggregat

mit einer Leistung von 300 kVA vorgesehen.

Während der Umbauarbeiten wird die Kläranlage im Handbetrieb betrieben. Aufgrund der

hierdurch eingeschränkten Betriebsweise der Kläranlage sind die Umbauphasen, in denen

keine Versorgung über das öffentliche Versorgungsnetz erfolgt, auf das notwendige Mini-

mum zu begrenzen. Vorgesehen sind Abschaltzeiten von maximal 4 Stunden je Abschal-

tung.

Für den Anschluss der beiden Netzersatzaggregate stehen jeweils Anschlussschränke zur

Verfügung. Die Anschlussschränke sind mit einem Kupferschienensystem ausgestattet.

Die Anschlusskabel der Netzersatzaggregate sind direkt auf das Kupferschienensystem auf-

zulegen. Die Verbindung hat mittels geeigneter Schraubverbindungen zu erfolgen.

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Abbildung 13: Anschlusspunkt 500 kW NEA

Abbildung 14: Anschlusspunkt 300 kW NEA

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Abbildung 15: Aufstellorte der Aggregate

5.1.2 Umbaukonzept MS-Anlage

Die Erneuerung der Mittelspannungsanlage erfolgt in mehreren aufeinander abgestimmten

Bauabschnitten, um die Energieversorgung der Kläranlage während der gesamten Maß-

nahme sicherzustellen. Hierzu werden die bestehenden Transformatoren und Einspeisungen

schrittweise von der Bestandsanlage auf die neue Mittelspannungsanlage umgeschwenkt.

Gleichzeitig werden durch den VNB die bestehenden Massekabel durch neue VPE-Kabel er-

setzt. Grundlage des Konzepts ist eine abschnittsweise Inbetriebnahme der neuen Anlagen-

teile bei gleichzeitigem Erhalt der Versorgungssicherheit. Besondere Aufmerksamkeit gilt da-

bei dem Arbeiten an einer bestehenden Mittelspannungsanlage im laufenden Betrieb sowie

der sicheren Freischaltung der jeweiligen Arbeitsbereiche.

Zuerst werden die erforderlichen Kernbohrungen für die Druckentlastung und der Tragrah-

men für die neue Schaltanlage hergestellt. Im Anschluss wird die neue Mittelspannungs-

schaltanlage errichtet und die neuen Einspeisekabel des Netzbetreibers verlegt und ange-

schlossen. Parallel dazu wird die temporäre Netzersatzanlage eingebunden, um während

der Umschaltvorgänge die Versorgungssicherheit bereitzustellen. Nach Fertigstellung dieser

Arbeiten kann der erste Bestandstransformator außer Betrieb genommen und demontiert

werden.

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In den folgenden Bauphasen werden die Transformatoren nacheinander auf die neue Schalt-

anlage umgeschwenkt. Hierzu werden die bestehenden Mittelspannungskabel von der Altan-

lage getrennt, gegebenenfalls verlängert und an die neue Anlage angeschlossen. Nach den

erforderlichen Kabelprüfungen und Schalthandlungen werden die jeweiligen Transformatoren

auf die neue Anlage aufgeschaltet. Durch diese schrittweise Vorgehensweise bleibt die Ver-

sorgung der Kläranlage während des gesamten Umbaus erhalten.

Nachdem alle Transformatoren und Einspeisungen auf die neue Mittelspannungsanlage

übertragen wurden, wird die Bestandsanlage vollständig außer Betrieb genommen. Anschlie-

ßend erfolgen die Demontage der alten Schaltanlage, der Rückbau nicht mehr benötigter Ka-

belverbindungen sowie die Wiederherstellung der baulichen Anlagen. Abschließend wird die

temporär eingesetzte Netzersatzanlage zurückgebaut und die neue Mittelspannungsanlage

in den Endausbauzustand überführt.

Das detailliertere Umbaukonzept ist in Anlage 6: A24-2630AS14, Umbaukonzept MS-An-

lage dargestellt.

5.2 NSHV

Der Austausch der bestehenden Niederspannungshauptverteilung erfolgt im laufenden Be-

trieb der Kläranlage. Ziel des Umbaukonzeptes ist die Aufrechterhaltung der Energieversor-

gung während der gesamten Bauzeit bei gleichzeitiger Erneuerung der Schaltanlage.

Hierzu wird zunächst die bestehende Rückenverbindung der Schaltanlage getrennt und eine

Anlagenseite außer Betrieb genommen sowie demontiert. Im freigewordenen Bereich wird

ein neuer Doppelboden mit Tragegestell hergestellt und der erste Abschnitt der neuen

Schaltanlage errichtet.

Nach erfolgreicher Montage und Inbetriebnahme des ersten neuen Anlagenteils werden die

bestehenden Leitungen über provisorische Leitungen mit Klemmkästen verlängert und auf

den neuen Anlagenteil umgeschwenkt. Anschließend erfolgt die Demontage des verbleiben-

den Altanlagenteils. Auf der dadurch freiwerdenden Fläche wird der Doppelboden erneuert

und der zweite Abschnitt der neuen Schaltanlage aufgebaut.

Nach Fertigstellung beider Anlagenhälften wird die neue Rückenverbindung hergestellt und

die Schaltanlage zu einer vollständigen Einheit zusammengeführt. Im Anschluss werden die

während der Umbauphase eingesetzten Provisorien zurückgebaut und die verbleibenden

Anlagenteile auf die neue Schaltanlage umgeschwenkt. Mit Abschluss dieser Arbeiten erfolgt

der vollständige Betrieb der Anlage über die neue Schaltanlage.

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Während der gesamten Umbauarbeiten sind geeignete Provisorien sowie umfangreiche

Schalthandlungen erforderlich, um die Versorgungssicherheit aufrechtzuerhalten. Besondere

Bedeutung kommt dabei der Arbeits- und Anlagensicherheit zu. Vor Beginn jeder Umbau-

maßnahme ist die Spannungsfreiheit der betroffenen Anlagenteile festzustellen und sicher-

zustellen, dass Arbeiten ausschließlich an freigeschalteten Anlagenbereichen durchgeführt

werden.

Das detailliertere Umbaukonzept ist in Anlage 5: A24-2630AS13, Umbaukonzept NSHV

dargestellt.

6 Termine

Der übergeordnete Terminrahmen ist dem Anhang „Rahmenterminplan“ zu entnehmen. Die

dort enthaltenen Angaben bilden die Grundlage für die Gesamtterminierung.

Während der Technischen Klärung lieferkritischer Komponenten ist vom Auftragnehmer ein

Grobterminplan einzureichen. Dieser umfasst mindestens:

• Werks- und Montageplanung, einschließlich erforderlicher Revisionen

• Fertigungs- und Lieferzeiten relevanter Komponenten

• zeitliche Abfolge der Umbau- und Neubauphasen

• geplante Inbetriebnahmen, Übergaben und Dokumentationsphasen

• Berücksichtigung aller Freigabezeiträume, die durch den Auftraggeber erforderlich werden

Spätestens 20 Tage vor Beginn der Umbauphasen ist ein detaillierter Terminplan vorzule-

gen. Dieser hat alle Umbauschritte entsprechend dem Umbaukonzept vollständig aufzu-

schlüsseln und ist um die folgenden Punkte zu ergänzen:

• Integration aller Inbetriebnahme- und Prüfschritte

• Darstellung von Abhängigkeiten und Schnittstellen durch Arbeiten die durch den Auftrag-

geber ausgeführt werden

• Berücksichtigung der im laufenden Betrieb erforderlichen Umbau- und Schaltfenster

• Der Terminplan ist der Bauleitung zur Prüfung und schriftlichen Freigabe vorzulegen

• Berücksichtigung aller Freigabezeiträume, die durch den Auftraggeber erforderlich wer-

den

Fortschrittsmeldungen:

• während der Umbauphasen: wöchentlich

• in allen anderen Projektphasen: alle zwei Wochen

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Die Meldungen sind in den Baubesprechungen vorzustellen und schriftlich zu übergeben.

Zusätzlicher Hinweis

Aufgrund der Arbeiten im laufenden Betrieb sind bei allen Terminplanungen angemessene

Pufferzeiten einzuplanen.

Hierzu zählen insbesondere:

• betrieblich bedingte Verzögerungen (z. B. wetterbedingte Unterbrechungen aufgrund er-

höhten Energiebedarfs bei ungünstigen Witterungsverhältnissen).

• eingeschränkte Verfügbarkeit von Schaltbereichen

• zusätzliche Prüfungen oder Freigaben

• kurze oder wechselnde Arbeitsfenster aufgrund der Anlagenverfügbarkeit

Diese Aspekte sind in Grob- und Detailterminplanung verbindlich zu berücksichtigen.

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