Planung und Bauleitung zur Optimierung der Energieerzeugung und -verteilung, Klärwerk Düsseldorf-Nord (KWN)
Der Ausbau besteht aus mehreren Einzelmaßnahmen:
1. Neubau des Blockheizkraftwerks (BHKW);
2. thermodynamische Kopplung des BHKW mit der Trocknungsanlage;
3. Rückbau der alten Heizungsverteilung und Neubau der neuen Wärmeverteilung;
4. Sanierung der Heizkesselanlage;
5. Aufbau eines Wärmetauschers im Ablauf der Kläranlage.
Im Rahmen der Energiestudie KWN wurde festgestellt, dass eine Kopplung von BHKW und Trocknung sinnvoll ist, zurzeit wegen des großen geografischen Abstands aber nicht wirtschaftlich erfolgen kann. Daher soll bei der Neuinvestition des BHKW ein Standortwechsel hin zur Trocknung erfolgen. Die Trocknung selbst kann (letzter Schritt der Schlammbehandlung) nicht so leicht verschoben werden, allerdings liegen hier bereits Erd- und Faulgasanschlüsse vor, die auch vom BHKW genutzt werden können. Das bestehende BHKW am alten Standort soll somit mit uneingeschränkter Leistung und ohne Provisorien beibehalten werden, bis die Neuanlage aufgebaut ist.
Eine thermische Kopplung der beiden Anlagen BHKW und Trocknung (z.B. Brüdenabwärmenutzung, Kaminabwärmenutzung, Schlammaufheizung) soll soweit als technisch möglich und wirtschaftlich sinnvoll umgesetzt werden. Die Heizungsanlage sollte, wie zum Teil bereits jetzt schon, nur laufen, wenn BHKW und Trocknung stehen oder nicht genug Wärme zur Verfügung stellen. Daher ist eine Einbindung in das enge Abwärmenutzungssystem BHKW-Trocknung nicht notwendig. Die Heizung soll am jetzigen Standort verbleiben. Da kein langer Inselbetrieb durch gleichzeitigen Ausfall von Trocknung und BHKW angestrebt werden soll, soll die Kesselanlage dem eigentlichen Bedarf entsprechend ohne zusätzliche Redundanz geplant werden. Beim Neubau des BHKW sind die elektrische und thermische Leistung nach Planung der realen Verbräuche zu dimensionieren. Neben der stromorientierten Fahrweise ist auch eine wärmeorientierte bzw. eine Kombinationen beider bzw. eine faulgasorientierte vorzusehen, da aufgrund einer Verschiebung der Beschaffungskosten Strom/ Erdgas eine Verschiebung der Wirtschaftlichkeit möglich ist oder eine verfahrenstechnische Anpassung der Fahrweise erheblich beeinflusst werden kann. Das Erfordernis der Aufschaltung auf den Mittelspannungsring ist zu prüfen.
Grundlage der Gesamtplanung ist eine vom Ingenieur zu erstellende Wärmebedarfsberechnung der gesamten Kläranlage Düsseldorf Nord.
Im Ablauf der Kläranlage soll ein Wärmetauscher installiert werden, der im Winter die Heizleistung der Wärmeversorgung und im Sommer die Kühlleistung der Klimaanlagen ergänzt. Da hierzu keine Erfahrungen vorliegen, soll zunächst nur eine kleine Anlage installiert werden. Sobald positive Ergebnisse vorliegen, wird über die Erweiterung der Anlage entschieden.
Die Erzeugung der benötigten Gesamtwärme des KWN erfolgt über das BHKW und die Trocknung. Beide Wärmeerzeuger werden über eine zentrale Verteilung (HVST) gekoppelt und geregelt. Ein gegenseitiges Zu- und Abfließen von Wärmeströmen in unterschiedlichen Wärmebereichen soll eingeplant werden. Die Trocknungsanlage selbst ist ein eigenes Projekt und daher sind eine besondere Schnittstelle zum Datenaustausch und ein Schnittstellenengineering zwischen BHKW und Trocknung einzuplanen. Die HVST soll eine eigene Automatisierungsstation erhalten. Ob diese auch die Regelung des BHKW (MFP) übernehmen kann, ist Teil der Planung. Die TEM soll als eigene Steuerung pro Modul aufgebaut werden. Die HVST gibt in zwei Hauptverteilungen mit jeweils einem Vor- und Rücklauf die Wärme an das KWN ab. Eine Hauptverteilung (HV1) wird in der östlichen Straße neu verlegt und endet zwischen den beiden Zulaufpumpwerken. Alle hiervon abgehenden Unterverteilungen entnehmen das Warmwasser aus dem Vorlauf der Hauptverteilung, speisen die ihnen zugeordneten Wärmeverbraucher und geben das Wasser in den Rücklauf der Hauptverteilung zurück. Die zweite Hauptverteilung wird soweit als möglich in den bestehenden Medienkanälen verlegt und endet im Betriebsgebäude. Die Vorlaufhauptverteilung wird in Höhe der Separation erdverlegt in Richtung Messstation 4 verlegt, schwenkt im Doppelboden wieder in die gleiche Trasse zurück und läuft mit dem Rücklauf wieder gemeinsam in den Medienkanälen in Richtung Betriebsgebäude.
Die neue Wärmeverteilung ist unter laufendem Betrieb aufzubauen und die Altanlage in einzelnen Schritten zu demontieren. Das vorliegende Umbaukonzept ist zu bewerten und zu modifizieren.
Die komplette Steuerung und Regelung erfolgt durch die bestehende Prozessleittechnik der Anlage. Die Anlage ist somit entsprechend zu erweitern. Die Automatisierungsstationen AS sind dezentral in der Nähe Ihrer Aufgabe aufzubauen, allerdings auch sinnvoll zusammenzufassen. Die Sammlung der Daten soll über ausgelagerte Feldklemmen oder direkt über Bus erfolgen.
Der Bauablauf Trocknung muss beachtet und ggf. eingepflegt werden. Das BHKW kann unabhängig von allen anderen Maßnahmen neben der Trocknung neu aufgebaut, verdrahtet und mit Bauprovisorien in Betrieb genommen werden. Die HV1 muss gleichzeitig mit dem BHKW und HVST gebaut werden. Sukzessive ist die HV2 mit Rückbau der alten Leitungen umzusetzen. Der Rückbau der Heizungsleitungen in MK1-3 ist somit im Bauablauf zwangsläufig enthalten. Die Wärmeunterverteilungen können in den Gebäuden mit entsprechenden Außenarbeiten umgesetzt werden. Die Arbeiten sehen einen zentralen Unterverteiler (z.B. im Keller) vor, beinhalten aber nicht neue Heizkörper in den Einzelräumen oder neue Heizungsrohre in den Gebäuderäumen. Nach Inbetriebnahme der neuen Wärmeerzeugung sollen alle Altleitungen und Altschieber in den Medienkanälen, soweit nicht bereits erfolgt, zurückgebaut werden. Gleiches gilt für alle alten Kabeltrassen für Mess- und Lastströme. Als letzter Schritt sind das alte BHKW im BA2 (BHKW-Module, Rohrleitungen, TEM, Pumpwerke im Keller und Maschinenhalle, Abgastürme, Abgaskonstruktionen, Aktivkohlereinigung, usw.) und die alten Heizungsverteiler im Keller BA2 zurückzubauen. Die ohne Funktion befindlichen Last- und Steuerschränke in der BA2 sind ebenfalls zurückzubauen.
Deadline
Die Frist für den Eingang der Angebote war 2014-04-07.
Die Ausschreibung wurde veröffentlicht am 2014-02-26.
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Geschichte der Beschaffung
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Dokument |
| 2014-02-26
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Auftragsbekanntmachung
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