Wahnbachtalsperrenverband
Wasserbedarfssteigerung beim Wahnbachtalsperrenverband - Planung und Errichtung des Grundwasserwerkes Untere Sieg
Schon bald nach der Inbetriebnahme der Wahnbachtalsperre zeigte sich mit dem rasanten Anstieg des Trinkwasserbedarfes, dass ihre Leistungsfähigkeit in absehbarer Zeit erreicht sein würde. Frühzeitig wurde deutlich, dass die von den Verbandsmitgliedern angemeldeten Wassermengen keine ausreichenden Reserven bieten und zur Sicherstellung des Trinkwasserbedarfes in nächster Zeit neue Möglichkeiten zur Wassergewinnung erschlossen werden müssen.
Nach umfangreichen Untersuchungen ergab sich als günstigste Lösung die Errichtung eines neuen Grundwasserwerkes im Gebiet der unteren Sieg, kurz oberhalb ihrer Mündung in den Rhein.
Ein Bohrprogramm, die Errichtung eines Versuchsbrunnens und ein Dauerpumpversuch bestätigten, dass in dem Gebiet echtes Grundwasser (gespeist aus den Niederschlägen in einem Einzugsgebiet von etwa 45 km²), vor allem aber uferfiltriertes Grundwasser aus der Sieg in einer Menge von mindestens 20 Mio m³/Jahr nachhaltig zu fördern sind.
Aufbereitungsanlage des Grundwasserwerkes Untere Sieg in Sankt-Augustin-Meindorf
Wasserrecht
Am 4. April 1967 wurde dem Wahnbachtalsperrenverband durch den Regierungspräsidenten in Köln eine wasserrechtliche Bewilligung zur Gewinnung von Grundwasser aus 4 Horizontalbrunnen in einer Menge von im Mittel 3000 m³/Stunde bzw. 43 000 m³/Tag, bis maximal 6 500 m³/h, entsprechend 130 000 m³/Tag und einer beantragten Gesamtmenge von bis zu 20 Mio m³/Jahr erteilt. Das seinerzeit gewährte Entnahmerecht ist inzwischen nach Ablauf am 30. April 1997 durch eine neue Bewilligung in gleicher Menge ersetzt worden.
Grundwassergewinnung
Brunnen, Wasserschutzraum und Verlauf der Grundwassergleichen mit Fließrichtung des Grundwassers im Gebiet des Grundwasserwerkes Untere Sieg
Das Gewinnungsgebiet befindet sich auf der rechten Rheinseite und verdankt in geologischer Hinsicht seine Entstehung den eiszeitlichen Flussläufen von Rhein und Sieg. In den durchschnittlich etwa 15 m, in tieferen ehemaligen Abflussrinnen eiszeitlicher Schmelzwasserströme bis zu 20 m mächtigen Ablagerungen von mittel- bis grobkörnigen Kiesen und Sanden bewegt sich parallel zum oberirdischen Flusslauf der Sieg in südwestlicher Richtung auf den Rhein zu ein Grundwasserstrom. Er wird durch versickerndes Uferfiltrat der Sieg und durch Zuflüsse aus versickernden Niederschlägen sowie kleineren oberirdischen Gewässern aus dem südlich zu den Ausläufern des Siebengebirges ansteigenden Gebiets gespeist. Bei hohen Wasserständen der Sieg bzw. Rückstau des Rheins verstärkt sich die Infiltration und es kommt zu einem Aufstau im Untergrund.
Trinkwasseraufbereitungsanlage Sankt Augustin-Meindorf
Die Trinkwasseraufbereitungsanlage nit den übrigen Betriebsanlagen befindet sich in hochwasserfreier Lage am Rand einer ehemaligen Siegterrasse im Stadtteil Sankt Augustin-Meindorf. Die Aufbereitungsanlage wurde auf eine Durchsatzleistung von 4000 m³/h mit der Möglichkeit einer Steigerung der Abgabemenge bis auf maximal 6500 m³/h ausgelegt. Das kalkaggressive Grundwasser mit geringem Eisen- und Mangangehalt wird in verschiedenen Aufbereitungsschritten zu Trinkwasser aufbereitet. Die Anlage wird von einer zentralen Schaltwarte aus gesteuert und überwacht. Mitteldruckpumpen fördern das Trinkwasser über die zweite Hauptversorgungsleitung DN 800 nach Bonn-Graurheindorf und weiter zum Hochbehälter Alfter-Gielsdorf. Die Hochdruckpumpen speisen in der Mischstation Großenbusch Grundwasser in die von der Trinkwasseraufbereitungsanlage Siegelsknippen in den Bonner Raum führende erste Hauptversorgungsleitung ein.
Offene Belüftung durch Steilrohrverdüsung zur Sauerstoffsättigung und Ausgasung von Kohlendioxid, Oxidation zweiwertiger Eisen- und Manganverbindungen
Morphologisches Blockbild des Unteren Siegtals
Schichtenfolge und Legende zum morphologischen Blockbild des Unteren Siegtals
Luftaufnahme des Grundwassergewinnungsgebietes Untere Sieg mit Wasserschutzgebiet und der Aufbereitungsanlage Sankt-Augustin-Meindorf und den Förderbrunnen I, II und IV
Horizontalfilterbrunnen
Von 1965 bis 1968 wurden die Trinkwasseraufbereitungsanlage Sankt Augustin-Meindorf, die Horizontalbrunnen I und IV und zusätzlich im Jahr 1974 der Horizontalbrunnen II errichtet. Die 3 errichteten Brunnen sind grundsätzlich gleich ausgelegt. Sie befinden sich in dem landwirtschaftlich genutzten Gebiet der Rhein- und Siegniederung. In die grundwasserführenden Kiese und Sande wurde ein kreisförmiger Stahlbetonschacht mit einem Innendurchmesser von 5,0 m bis auf die an der Sohle des Grundwasserhorizontes anstehenden tertiären Tone abgeteuft (siehe Schichtenfolge und Legende zum morphologischen Blockbild des Unteren Siegtals). Mit Hilfe hydraulischer Pressen erfolgte der Vortrieb starkwandiger Stahlrohre mit einem besonders geformten Spülkopf an der Spitze, durch dessen Öffnungen das vom eindringenden Wasser gelöste Bodenmaterial in das Schachtinnere gefördert wurde. Im Schutz der Vortriebsrohre wurden sodann die 9 strahlenförmig von der Schachtwand ausgehenden horizontalen Filterrohre eingezogen und der Ringraum mit Quarzfilterkiesschüttung ausgefüllt.
Im Brunnenschacht befinden sich jeweils 4 an den Steigleitungen hängende Unterwassermotorpumpen mit einem Förderstrom von 2 x 1000 sowie 2 x 500 m³/h. Die Brunnensteigleitungen im Schachtinnern vereinigen sich außerhalb des Gebäudes in einer Brunnenleitung DN 800, durch welche das geförderte Rohwasser der Aufbereitungsanlage zugeführt wird.
Überbau mit Eingangstor des Horizontalfilterbrunnens I
Rohwasserleitungen, Lichtkuppeln und Einsteigdeckel im Schachtüberbau eines Horizontalfilterbrunnens
Blick in den Brunnenschacht eines Horizontalfilterbrunnens mit Steigleitungen und Absperrarmaturen mit Spindelgestänge der Filterrohre
Schematischer Schnitt durch einen Horizontalfilterbrunnen
Schematischer Schnitt durch einen Horizontalfilterbrunnen
Jeder Horizontalfilterstrang kann an der Einbindung in die Schachtwand mit einem Kugelhahn getrennt verschlossen werden. Die 4 Steigleitungen sind im Schachtüberbau mit einem Absperrorgan, Be- und Entlüftungsarmaturen sowie Messeinrichtungen versehen.
