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Erläuterungsbericht zu dem

Entwurf eines Wasserwerks

für den Kreis Bergheim von

HERM. EHLERT

Civilingenieur in Düsseldorf.

öffentlichen Arbeiten

Gedruckt bei August Bagel in Düsseldorf.

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VORWORT.

Durch Beschluß des Kreisausschusses zu Bergheim wurde dem Verfasser der ehrenvolle Auftrag zu teil, einen Entwurf auszuarbeiten, welcher die Versorgung des ganzen Kreises Bergheim mit Trink- und Kutzwasser von einer Zentralstelle aus zum Gegenstände haben sollte. Dieser Beschluß und dessen Ausführung dürfte auch in weiteren Kreisen Interesse erregen, weil es meines Wissens der erste überwiegend landwirtschaftliche Verband in Preußen ist, der sich an ein solches Unternehmen wagt. Wohl sind in Preußen schon mehrere Wasserwerke vorhanden, welche größere industrielle Gebiete versorgen, wie das Wasserwerk für das nördliche westfälische Kohlenrevier, das Thyssen’sche Wasserwerk in Styrum, das Wasserwerk für den oberschlesischen Industriebezirk und die hierher zu rechnenden Wasserwerke der Städte Essen, Bochum, Dortmund usw.; aber alle haben ihre Unternehmungen auf einen sicheren Kundenkreis aufbauen können, welcher gewissermaßen in einer Zwangslage sich befand, insofern, als er sich das zu seinen Betrieben erforderliche Wasser nicht selbst zu beschaffen in der Lage war und das Zusammen drängen der Industrie dieser Gebiete überall lohnenden Absatz versprechende große und lange Rohrst, recken zu verlegen gestattete. Im vorliegenden Falle aber handelt es sich um ein Unternehmen, welches von einem Kreise geplant wird, dessen Bewohner zum überwiegenden Teil dem landwirtschaftlichen Berufe angehören. Während es sich bei den genannten größeren industriellen Wasserwerken um zahlreiche große, dicht beieinander liegende Abnehmer handelte, sind hier eine große Anzahl kleiner weit auseinander liegender Abnehmer zu berücksichtigen. Andererseits mußte aber auch wieder der in einem Teile des Kreises sich allmählich entfaltenden und eine große Zukunft versprechenden Braunkohlenindustrie Rechnung getragen werden, welche zwar heute noch keinen erheblichen Teil des abzusetzenden Wassers entnehmen wird, mit der Zeit aber doch in größerem Maße Berücksichtigung erheischen wird.

Am besten ließe sich diese Anlage vergleichen mit den umfassenden Wasserversorgungen der Rauhen Alb und des ITeuberges in Württemberg, doch fehlt dort die Industrie, welche im vorliegenden Falle nicht ganz aus dem Auge gelassen werden durfte.

Bei dieser Sachlage erforderte die Bearbeitung des Entwurfes reifliche Überlegung, damit einerseits die Rentabilität kein allzu ungünstiges Bild ergebe und andererseits mit der Zeit eine erhebliche Vermehrung der Wasserabgabe möglich wird, ohne daß die einmal getroffenen grundsätzlichen Anordnungen der Anlage später eine Veränderung erfahren, welche alle Berechnungen zu Schanden werden läßt.

Zu der geringen finanziellen Leistungsfähigkeit der meisten der voraussichtlichen Abnehmer kommt noch die verschiedene Höhenlage der einzelnen zu versorgenden Ortschaften, welche zwischen -f- 125 m K. H. und -J⁻ 65 m K. K. regellos zerstreut hegen, um die Entwurfsarbeit zu erschweren, sodaß dem Verfasser eine so interessante Aufgabe gestellt war, wie sie sich dem ausführenden Hydrotekten sehr selten bietet. Ob und wie weit es dem Verfasser gelungen ist, diese Aufgabe zweckmäßig zu lösen, wird der gütige Leser nach dem Durchblättern dieses Entwurfes selbst am besten beurteilen.

Leider ist es bei der Kürze der zur Ausarbeitung des Entwurfes zur Verfügung stehenden Zeit (der Versuchsbrunnen, die Grundlage des ganzen Entwurfes, ist zur Zeit der Abfassung dieser Berichtes erst zum Teil fertig gestellt und der Entwurf soll mit möglichster Beschleunigung zur Ausführung gelangen) nicht möglich gewesen, Detailzeichnungen dem vorliegenden Heftchen beizufügen, eine so wertvolle Ergänzung desselben diese auch gebildet haben würden. Andererseits aber würde dem Werkchen eine solche Eiille Material angegliedert werden, daß die Geduld der Mitglieder der über die Ausführung beschließenden Körperschaft dadurch wohl über Gebühr in Anspruch genommen würde. Hoffentlich ist es dem Verfasser vergönnt, in einer späteren Arbeit über die Ausführung zu berichten, wo dann das Versäumte nachgeholt werden kann.

Geographisches.

Der Landkreis Bergheim, Regierungsbezirk Cöln, wird begrenzt im Norden vom Kreise Grevenbroich, im Osten vom Stadt-und Landkreise Cöln, im Süden vom Kreise Düren, im Westen vom Kreise Jülich. Geographisch bildete er ursprünglich ein Hochplateau, welches der Länge nach in der Richtung von Süden nach Korden von der Erft durchströmt wird. Diese Hochfläche dacht sich im allgemeinen von Süden nach Korden ab. Der höchste im Süden gelegene Punkt, die Türnicher Llöhe, liegt 142 m über K. N., während die Höhenlage im Korden bei Königshoven etwa -f- 102 m K. K. beträgt. Weiter nach Korden flacht sich das Gelände im allgemeinen ab, bis es bei Neuß in das Rheintal mit einer Höhenlage von etwa -f- 40 m K. K. übergeht. Dieses Hochplateau ist nun seiner ganzen Länge nach von der Erft ausgewaschen, welche sich bis auf eine Tiefe von -j- 85 m K. K. im Süden, und bis -|- 65 in K. N. im Norden, also um etwa 60 bis 40 m tief eingeschnitten hat. So bildet denn jetzt der ganze Kreis gewissermaßen ein langgestrecktes Tal, dessen Hänge auf dem linken Ufer sehr sanft sind, während das rechte Ufer von den steiler ansteigenden Höhen der Yille gebildet wird, die wegen ihrer reichen Braunkohlenablagerungen bekannt ist.

Geologisches.

Diese Braunkohlenlager bilden tertiäre Inseln, welche von diluvialen Ablagerungen um- und teilweise noch überlagert sind, aber nur auf dem rechten Erftufer sich vorfinden, nirgends aber auf das linke Erftufer hinübergreifen. Während so die höheren Lagen des Kreises geologisch dem Diluvium angehören, sind die Ablagerungen im Erfttale selbst jüngeren Ursprungs und gehören schon dem Alluvium an.

Im südlichen Teile des Kreises tritt noch der Neffelbach in die Erft, ebenfalls ein großes Alluvialgebiet durchfließend.

Auf der Dechensclien Karte (Blatt 35 des Entwurfs) ist die Grenze des Alluvialgebietes recht gut zu verfolgen, insbesondere fällt eine große Einbuchtung desselben nach Westen hin auf, welche von der Eisenbahn von Horrem nach Buir der Länge nach durchschnitten wird. Diese Alluvialbucht ist wenig besiedelt, gut bewaldet und dürfte auch wohl in Zukunft von dichterer Bebauung verschont bleiben. Außerdem liegen in ihrer Nähe die höchsten Punkte des Kreises, welche sicli gegebenenfalls zur Anlage eines

Hochbehälters gilt eignen, so daß es natürlich erscheint, wenn sich das Augenmerk zunächst auf diesen Geländestreifen richtete, als es sich darum handelte, die für die Wassergewinnung geeigneten Stellen auszusuchen.

Mächtigkeit der wasserführenden Schicht.

Es war zu erwarten, daß in diesem Alluvialgebiete größere Grundwassermengen anzutreffen sein würden, weil dieselben von einem großen, sehr sanft abgedachten Hinterlande gespeist werden, fast gar kein Meteorwasser durch sofortigen Abfluß verloren geht, sondern alles Wasser, was nicht verdunstet oder von der Pflanzendecke aufgenommen wird, in den Boden versickert. In der Tat haben die hier angestellten Bohrungen über alles Erwarten günstige Ergebnisse aufzuweisen. Die auf Blatt Er. 19, 20 und 21 dargestellten Bohrprofile zeigen, daß nirgends, selbst bei 60 m Tiefe noch nicht, die wassertragende Schicht erreicht worden ist. Bei Bohrloch Er. 1 wurde das Bohren bei 60 m Tiefe eingestellt, weil eine durch eisenhaltige Bindemittel zusammengekittete Schicht von Feuerstein dem Bohren einen so großen Widerstand entgegen setzte, daß die Kosten des tieferen Bohrens nicht im Verhältnis zu dem zu erwartenden Eutzen gestanden hätten. Es ist aber wohl anzunehmen, daß mit dieser Schicht das Liegende des Diluviums und das Hangende des Tertiärs erreicht worden ist, deren feinkörnige Sande Ausbeute für Wassergewinnungszwecke nicht versprachen. Außer dem tiefen Bohrloch von 60 m sind noch einige bis zu 40 m und darüber abgestoßen und überall noch für Wassergewinnungszwecke günstige Verhältnisse nachgewiesen worden. Leider konnte wegen Mangel an verfügbaren Mitteln die untere Grenze der eigentlichen wasserhaltenden Schicht nirgends erreicht werden, da der Verfasser späterhin nur noch bis zu 20 m Tiefe zu bohren ermächigt war.¹

Grundwasserstand.

Das Grundwasser steht überall nur ein bis einige Meter unter Tage. Die durch die Bohrungen aufgeschlossenen Bodenschichten bestanden aus ganz reinen Sand- und Kiesschichten von grauer und gelber Färbung und nur in den auf dem rechten Ufer der Erft abgetriebenen Bohrlöchern Er. 5 und 7 zeigte sich der Kies stark mit Ton durchsetzt und daher weniger durchlässig, eine Erscheinung, welche erst wieder auf dem linken Ufer derselben in den Bohrprofilen auf tritt (Er. 12).

Verwerfung.

Auffällig erscheint die Tatsache, daß in dem Brunnen des Wasserwerkes der Sibyllagrube in Hemmersbach der Grundwasser-

Spiegel erst bei etwa 8 m unter Tage erreicht wird, während das nur etwa 20 m näher der Erft zu liegende Bohrloch Kr. 5 schon bei 6,1 in und Bohrloch Kr. 4 sogar schon bei 3,6 m den Grundwasserspiegel erreicht. Auch die in dein genannten Brunnen durchfahrenen Schichten sind viel fester, aus Ton und Kies zusammen-gebacken, als die in dem Bohrloch Kr. 5 angetroffenen. Von ortskundigen und sachverständigen Personen wird auch mitgeteilt, daß längs des Gemeindeweges IIorrem-Hemmersbach abgeteufte Brunnen vielfach gar kein Wasser ergeben, weil sie nur tonige Schichten durchfahren, während weiter oben im Hange der Ville gelegene Brunnen gutes und reichliches Wasser ergaben. Also oberhalb und unterhalb des genannten Weges reine Iviesablage-rungen und gutes Wasser, in der Mitte stark tonige Ablagerungen. Diese Scheidelinie macht fast den Eindruck einer Verwerfung, einer Schichtenverschiebung.

Abgesehen von dieser außerhalb des hier interessierenden Gebietes gelegenen tonigen Grenzscheide, zeigt das ganze untersuchte Gebiet eine so große Mächtigkeit der wasserführenden Kiesschichten, wie sie vom Verfasser im Rheinlande noch nirgends beobachtet worden ist. Als größte ununterbrochene Mächtigkeit der wasserführenden Kiesschichten im Rheinlande ist dem Verfasser nur die Mächtigkeit von 27 m bekannt (bei Geldern).

Größe <les Niederschlagsgebietes.

Die erste Grundbedingung für eine genügende Wasser-menge, genügende Mächtigkeit der wasserführenden Kiesschichten, ist also vorhanden. Auch au genügender Ausdehnung des Wasserfeldes fehlt es nicht, denn es besitzt, soweit es untersucht worden ist, eine Ausdehnung von etwa 8 X 0 km — etwa 48 qkm. Die aus diesem Gebiete zu erschließende Grundwassermenge wird in erster Linie abhängen von der Regenmenge, die auf dasselbe fällt. Die mit Sicherheit anzunehmende Regenhöhe dürfte auf 0,700 m jährlich zu setzen sein. Die gesamte Menge der Jahresniederschläge auf diesem untersuchten Gebiete wäre demnach auf 48 000 000 X 0,7 = 33 600 000 cbm anzusetzen. Gering gerechnet kommen von diesen 30 % zur Versickerung, also rund 10080000 cbm, die als Grundwasser zur Verfügung stehen dürften.

Hierbei ist jedoch nur das durch Bohrungen untersuchte Gelände in Rücksicht gezogen worden. Zur Bildung von Grundwasser trägt aber auch derjenige Geländeteil noch bei, welcher sich darüber hinaus rechts und links bis zur Wasserscheide erstreckt. Rechnet man diesen hinzu, dann erhält man einen Geländeausschnitt, welcher längs des Erftflusses etwa 8 km, in der Breite aber etwa 20 km von Wasserscheide zu Wasserscheide mißt, so daß 8 X 20 = 160 qkm Grundwasser bildende Fläche vorhanden ist, ohne Rücksicht auf die oberhalb und unterhalb noch vorhandenen großen Auf fangflächen, welche Grund wasser bildend, ergänzend sich anschließen.

Außer der Mächtigkeit der wasserführenden Kiesschichten und deren Flächenausdehnung sind maßgebend für die Ergiebigkeit

einer Fassungsanlage: Richtung und Gefälle des Grundwasserspiegels und Durchlässigkeit des Grundwasserträgers, Weite des Brunnens und Absenkung des Brunnenwasserspiegels während des Betriebes.

Richtung und Gefälle des Grundwasserstromes.

Die Oberfläche des Grundwasserspiegels ist auf Blatt Kr. 32 in Horizontalkurven dargestellt. Hach diesen ist der Verlauf des Grundwassers ein fast genau nördlicher. Die Hiveaukurven verlaufen fast genau von Westen nach Osten mit einer dem Erftflusse entsprechenden kleinen Einbuchtung nach Süden. Hieraus ergibt sich eine Grundwasserstromrichtimg, welche die Erft unter spitzem Winkel trifft. Man erkennt also ganz deutlich die Speisung der Erft durch das Grundwasser und überzeugt sich leicht, daß, wenn die Wasserfassungsanlage weit genug von der Erft entfernt angelegt wird, ein Eintritt von Erftwasser in dieselbe gänzlich verhütet werden kann, was für die Reinheit des Wassers von der größten Bedeutung ist.

Das Gefälle des Grundwasserstromes beträgt zwischen den Querprofilen Ahe-Quadrath und Kerpen-Mödrath etwa 11,25 m auf 6750 m, also 0,001682, während das Geländegefälle auf dieselbe Länge 18 m, oder 18:6000 = 0,003 beträgt.

Der größte Teil des Kiederschlagsgebietes, soweit es für die Wassergewinnung in Frage kommt, liegt, wie ersichtlich, auf dem linken Ufer der Erft, und ist hiermit ein Fingerzeig gegeben, daß die Wasserfassungsanlage auch auf dem linken Ufer der Erft anzulegen sein dürfte, daß aber auch bei zu großer Entfernung von der Erft das Grundwasser so tief unter Tage steht, daß dessen Gewinnung mit einfachen Saug- und Druckpumpen nicht mehr zu bewirken ist. Es wird also im Interesse der Verhinderung etwaigen Zuflusses von der Erft und andererseits im Interesse günstiger Wasserhebung die Wasserfassung weit genug von der Erft, und wiederum nicht allzu weit landeinwärts gelegt werden müssen. Es dürfte genügen, rvenn die Entfernung von der Erft so groß genommen wird, daß der abgesenkte Brunnenwasserspiegel immer noch höher bleibt, wie der Wasserspiegel der Erft und der benachbarten Oberflächengewässer.

Durchlässigkeit des Gnmdwasserträgers.

Die Geschwindigkeit, mit welcher das Grundwasser sich bewegt, hängt, wie bei offenen Wasserläufen, in erster Linie von dem Gefälle ab und wird des weiteren beeinflußt von der Durchlässigkeit des Grundwasserträgers, in ähnlicher Weise wie bei offenen Wasserläufen der Rauhheitsgrad des Flußbettes die Geschwindigkeit beeinflußt. Diese Durchlässigkeit des Grundwasserträgers läßt sich nur durch Versuche bestimmen.

Kennt man die Geschwindigkeit des Grundwassers = v, das relative Gefälle = r und den Durchlässigkeitsgrad des Grundwasserträgers = k (Kornkoeffizient), so kann man die in dem

v = k . r

vorhergehenden Satze ausgesprochene Betrachtung umsetzen in die Gleichung

Das relative Gefälle r ist, wie bereits früher erwähnt, im Durchschnitt 1 : 0,001682. Um w zu bestimmen, ist noch der Wert von k zu ermitteln. Dieses ist auf dem Versuchswege erfolgt. Das hierbei eingeschlagene Verfahren gründet sich auf folgende Betrachtung:²

„Sei 1 die Dicke des Filtermaterials, welches durch ein Drahtsieb von dem darunter befindlichen Wasser getrennt ist, so muß eine bestimmte 'wirksame Druckhöhe H vorhanden sein, um das in dein Abflußkanal entweichende Wasser durch den Filtersand zu pressen. Nimmt man den Querschnitt des Abflußkanales verhältnismäßig groß an, so kann die Arbeit, welche zur Erzeugung der Bewegung außerhalb des Filtermateriales usw. gebraucht wird, der Filtrationsarbeit selbst gegenüber vernachlässigt werden. Man darf unter solchen Verhältnissen unbedenklich setzen:

und bestimmt hieraus:

Die Geschwindigkeit v aber kann in diesem Falle beobachtet werden. Hat man festgestellt, in welchem Verhältnisse das Porenvolumen des Filtermaterials zn dem Gesamtvolumen desselben steht, so ergibt sich die wasserdurchlassende Fläche F des Filters. Multipliziert man diese Fläche mit der Geschwindigkeit, so folgt das pro Sekunde durchfließende Wasserquantum:

und man findet durch Elimination von v ans den vorstehenden Gleichungen

in welcher Gleichung außer k sämtliche Größen bekannt sind.“ Es wurden nun die Bohrproben aus sämtlichen Bohrlöchern Filtrationsversuchen unterworfen und ergaben sich für den Koeffizienten k folgende Werte:

bei Bohrloch 1

r>

))

5) Üi ^ M ti

tsO 1-1    © O CO

k = 1,5 k = 1,8 k = 2,6 k = 2,0 k = 0,6 k = 1,1 k = 1,8 k = 0,7 k = 0,4 k = 1,1 k = 0,7 k = 0,1

bei Bohrloch 13

14

15

16

k — 1,0 k = 1,0 k = 0,6 k == 2,8,

17

k -    3,3

}j

18

iK

19

20

21

22

yy

yy

30

31

32

yy

yy

33

yy

yy

34

k = 2,3 k = 1,3 k == 2,8 k = 1,4 k = 1,5 k = 2,8 k = 2,0 k = 2,6 k == 2,6 k = 2,6* Mittel = 1,6

Diese Werte von k sind in Millimeter ausgedrückt. Es wäre aber wohl kaum zulässig, nunmehr behaupten zu wollen, daß diese Werte absolut richtige sind. Man muß vielmehr im Auge behalten, daß es wohl sehr schwer sein wird, aus dem Aushub eines Bohrloches eine so richtige Mischung des Kieses oder Sandes herauszugreifen, daß in derselben die Korngrößen ebenso verteilt sind, Avie im Boden selbst, aber bei der nötigen Vorsicht wird es immerhin gelingen, ein den wirklichen Verhältnissen annähernd entsprechendes Gemenge aus jedem Bohrloch zur Untersuchung zu bringen, so daß man im Großen und Ganzen doch ein richtiges Bild von der Durchlässigkeit des Bodens erhalten wird. Das Mittel aus 27 Beobachtungen ist k — 1,6 mm. Das mittlere Grund Wassergefälle ergibt sich aus den Grundwasser-Kiveaukurven zu 0,001682, so daß, wenn es erlaubt ist, Mittelwerte zu verwenden, für das ganze untersuchte Gebiet sich eine Grundwassergeschwindigkeit ergibt von

v = 0,0016 X 0,001682 m = 0,0027 mm in der Sekunde,

= 0,162 mm in der Minute,

= 9,72 = 0,233 m auf den Tag.

Bei Bohrloch 3 war die Mächtigkeit der wasserführenden Kiesschicht 57,78 m und etwa gleich groß bei Bohrloch 34, nämlich 56,20 m, bei keinem der anderen Bohrlöcher ist die untere Grenze derselben erreicht worden, obgleich sie bis zu 40 m abgeteuft sind, so daß man keinesfalls zu hoch greift, wenn man als Tiefe der Wasserschicht 56 m annimmt.

Um das freie Durchflußprotii des Grundwassers zu erhalten, muß noch die Porosität cp des Grundwasserträgers in die Rechnung eingefügt werden. Dieselbe ist nach den angestellten Versuchen bei Bohrloch 1 9 = 0,24

2    cp = 0,23

3    cp = 0,26

4    'cp = 0,26

5    cp = 0,21

mm

in der Stunde,

yy

yy

yy

* Bohrloch 34 wurde erst nach Beendigung des Pumpversuches fertiggestellt.

im Mittel    9 = 0,24

Für einen Streifen von 100 m Breite, gemessen in der Richtung der Grundwasserhorizontalen, ist demnach der freie Grundwasser-querschnitt f = 100 X 56 X ? — 100 X 56 X 0,24 = 1344 qm, und die Grundwassermenge, welche diesen Streifen in der Sekunde durchströmt

Q == f X v = 1344 X 0,0000027 = 0,0036 cbm,

=    0,216 cbm in der Minute,

=    12,96 cbm in der Stunde,

= 311,04 cbm im Tag.

Würde man also eine Wasserfassungsanlage bauen, welche in der Richtung der Grundwasserhorizontalen ihre Wirksamkeit nur auf je 50 m rechts und links ausdehnt, so könnte man derselben täglich 311 cbm Wasser entnehmen, ohne daß dem übrigen Gelände Wasser entzogen wird, also ohne daß der Grundwasserspiegel im allgemeinen in weiterem Umkreise sinkt. Man kann nun leicht ermessen, welche Ausdehnung eine Grundwasserfassungsanlage in der Richtung der Grundwasserhorizontalen gemessen, haben muß, wenn sie eine bestimmte Ergiebigkeit haben soll. Hierbei wird die Absenkung im Brunnen während des Betriebes so groß sein, wie nötig ist, um dem Wasser die Geschwindigkeit zu geben, welche nötig ist, um zu dem Brunnen aus 50 m Entfernung herbei zu strömen. An der Grenze des Wirkungskreises des Brunnens wird die Geschwindigkeit des dem Brunnen zuströmenden Wassers unendlich klein sein, wird aber immer größer, je näher dem Brunnen, weil dieselbe Wassermenge durch immer kleinere Querschnitte hindurch muß, bis endlich die kleinste Querschnittfläche, der Brunnenmantel, die größte Geschwindigkeit aufweist. Die wachsende Geschwindigkeit bedingt wachsendes Gefälle, und so erscheint dann das Querprofil der Oberfläche des dem Brunnen

zufließenden Grundwassers als eine Parabel, welche den normalen Wasserspiegel an der Entnahmegrenze berührt. Um den Brunnen herum bildet sich ein Depressionstrichter, welcher annähernd die Form eines Paraboloides hat. Je größer die Absenkung im Brunnen, desto größer wird erklärlicherweise auch der Wirkungskreis des Brunnens.

In Wirklichkeit wird man die Ergiebigkeit der Grundwasser-fassungsanlage dadurch steigern, daß man mit größeren Absenkungen arbeitet und so das Wasser von weiterher herbeizielit. Der Wirkungskreis des Brunnens schiebt sich weiter hinaus und in diesen Wirkungskreis tritt nun das Grundwasser von allen Seiten ein, von oben, von den Seiten und von unten her und ergänzt sich aus weiteren Bezirken, wobei allerdings eine kleine Senkung des Grundwasserspiegels in der Umgebung des Brunnens auf tritt. Diese erstreckt sich jedoch selbst bei sehr durchlässigem Material selten über einige hundert Meter.

Bisher ist immer nur von dem Wasser die Bede gewesen, welches durch die Versickerung der meteorischen IS! iederschläge sich stetig wieder ergänzt. Aber auch eine vorübergehende Inanspruchnahme des Grundwasser Vorrat es würde im vorliegenden Falle kaum Schaden bringen, vorausgesetzt, daß sie nicht dauernd ist und durch die größeren Begenperioden ein Ersatz des weggepumpten Grundwasservorrates erfolgt. Das untersuchte Gebiet hat eine Fläche von 160 qkm. Bei 24 % Porenvolumen und nur 56 m Mächtigkeit der wasserführenden Kiesschicht ergibt sich ein Grundwasservorrat von 160 0ÖÖ000 X 0,24 X 50 — 2150400000 cbm. Der Gesamt verbrauch des Wasserwerkes dürfte in absehbarer Zeit 4740 cbm pro Tag, im Jahre also 365 X 4740 = 2197100 cbm betragen. Selbst wenn nur aus dem Grundwasservorrat geschöpft

würde, würde man mit demselben etwa

= zirka 980

2 150 400 000

2 197 100

Jahre auskommen, vorausgesetzt, daß man bis auf 56 m Tiefe absenken könnte.

Hierbei ist nur das untersuchte Gebiet in Frage gekommen; im ganzen ist der Grundwasservorrat aber vielmal größer, weil das Grundwasser bildende Gebiet ein vielmal größeres ist.

ln Wirklichkeit wird für die Entnahme von täglich 4740 cbm aber nur das Grundwasser gehoben werden, welches in einem

Streifen von

4740-100

= 1524 m freiwillig abfließt, immer mittlere Werte für das ganze Gebiet vorausgesetzt.

311

Güte des Wassers.

Betreffs der Ergiebigkeit des Geländes dürften somit Zweifel nicht mehr vorhanden sein. Für die Bestimmung der Lage der Pumpstation kommt nunmehr als entscheidender Faktor noch die Güte des Wassers in Betracht. Aus sämtlichen Bohrlöchern wurden nach zehnstündigem Abpumpen Wasserproben entnommen und chemisch untersucht. Die Ergebnisse der von dem Chemiker Kyll in Cöln vorgenommenen Untersuchung sind in folgender Tabelle zusammengestellt.

Bohr

loch

No.

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

30

31

32

33

Tiefe des Bohrlochs

im

ganzen

unter

Wasser

87,50 36,25 36,0    34,01

59,0    57,78

40,0    36,44

20,0

20,0

20,0

20,0

20,0

20,0

20,0

20,0

20,0

20,0

40,0

40,0

40,0

40,0

7,78

15,74

17,19

19,04

19,53

19,53

19,25

18,01

13,14

7,10

35,73 39,54 38,14 : 37,60

Wasser

ent

nommen

unter

Tage

Chlor

Milligramm in Liter

[Salpeter

säure

in

Salpe

trige

Säure

Am- j ; Härte-moniak grade

30,

7,7

7.7    ’[

8.8

Ö 7 ) ¹ 2 malige »    \ Unter-

8,6 J suchuSn

6,2

9,0

7,8

1,59 1,35 1,59 1,30 1,62 1,28

10,2

8,3

8,6

8,7

8,6

9,9

9,6

9,6

—    9,0

10,1

7,3

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⁷ orgam-

q q scher Substanz gelbli ch gefär bt.

10,2

9,7

9,4

8,7

6,7

Aus dieser Tabelle ergibt sich, daß dieWässer mit Ausnahme des der Bohrung 4 durchweg solche sind, daß die Anlage eines Probebrunnens bei keiner der Bohrungen, mit Ausnahme der genannten, einem Bedenken unterliegt. Bei Bohrung 4 macht sich der Einfluß der Bebauung geltend. Die salpetrige Säure rührt von einem Composthaufen her, der sich in der INTähe des Bohrloches befindet, obgleich das Wasser aus einer Tiefe von 30 m genommen war.

Da die Anlage eines Probebrunnens immer mit sehr erheblichen Kosten verbunden ist, so ist es selbstverständlich, daß man ihn so zu legen sucht, daß er später als Betriebsbrunnen dienen kann. Damit entscheidet man sich eigentlich schon bei der Bestimmung über die Lage des Probebrunnens für die Lage der Pumpstation. Man wird also schon bei der Wahl des Platzes für den Probebrunnen alle diejenigen Momente ins Auge fassen müssen, welche später für die Anlage der Pumpstation maßgebend sein können.

Die größte Grundwassermenge wird dort zu haben sein,, wo der Grundwasserstrom die größte Durchflußfläche und die größte

* Bohrloch 34 war zu dieser vZeit noch nicht fertiggestellt.

Geschwindigkeit hat. Die freie Durchflußfläche hängt ah von der Porosität des Kieses 9 und von der Wassertiefe, die größte Geschwindigkeit von dem Gefälle und der mittleren Korngröße k. Die Porosität schwankt nur in geringen Grenzen, ist am größten hei Bohrloch 3, 7, 8, 10, 11, 17, 30. Das Gefälle des Grundwassers ist am größten bei Bohrloch 30. Die mittlere Korngröße k ist am größten bei Bohrloch 3, 16, 17, 20, 30, 32, 33. Die Tiefe des Grundwasserstromes dürfte überall gleich anzunehmen sein, solange man sich nicht zu weit von dem Talweg entfernt.

Für die Güte des Wassers ist ein möglichst geringer Gehalt an Salpetersäure maßgebend und das gänzliche Fehlen von salpetriger Säure und Ammoniak. Hier stehen an erster Stelle die Bohrlöcher 1, 2, 3, 11, 12, 16, 17, 19, 20, 30, 31, 32, Sehr wichtig ist auch bei sonst gleichen günstigen Verhältnissen die Entfernung von der Erft. In der nassen Jahreszeit sind Teile der Erftniederung der Überschwemmung ausgesetzt und die Gefahr einer Verunreinigung des Wassers im Überschwemmungsgebiet und dessen Nähe ist eine naheliegende. Die spätere Pumpstation darf unter keinen Umständen der Gefahr ausgesetzt werden, daß Hochwasser in die Brunnenanlage derselben dringt. Dieser Gefahr sind von den bisher aufgeführten guten Bohrlöchern nicht ausgesetzt die Bohrlöcher 11, 12, 20, 21, 30, 32, 33.

Also was Ergiebigkeit und Güte anbelangt, bietet die Lage bei Bohrloch 30 die meiste Gewähr für gutes Gelingen. Anders liegt es bezüglich der Brennstoffzufuhr. Hier würden sich von den Bohrlöchern mit guten Ergebnissen in hydrologischer und chemischer Hinsicht am besten jene eignen, welche an der rechten Seite der Erft, an der die Kohlengruben verbindenden Kleinbahn, liegen. Aber gerade dieser Vorteil dieser Lage dürfte mit der Zeit zum .Nachteil werden, denn hier setzt zunächst die Bebauung ein, und damit rückt die. Gefahr einer späteren Verunreinigung des Wassers näher. In der Nähe von Bohrloch 32 liegen die Klärwerke der Braunkohlengruben und verbietet sich damit die Anlage des Wasserwerkes an jener Stelle schon von selbst. Bohrloch 33 wird schon vom Hochwasser der Erft beeinflußt und in der Nähe von Bohrloch 3, nämlich bei Bohrloch 4, zeigt sich heute schon der Einfluß der Bebauung durch Salpetrigsäuregehalt des Wassers. Als nächste Stelle kommen die Bohrlöcher an der Sindorfer Straße, 6, 8, 9, 10, in Betracht, soweit es sich um bequeme Brennstoffzufuhr handelt. Aber 6, 8, 9 liegen noch im Bereich des Überschwemmungsgebietes und 10 liegt zu nahe am sogen. Sindorfer Entwässerungsgraben, welcher die Abwässer von Sindorf in trägem Laufe abführt, meistens sogar stagniert.

Die Lage des Bohrloches 30 ist zwar gegenwärtig für die Brennstoffzufuhr keine sehr günstige, dürfte aber mit der Zeit dadurch eine bedeutende Verbesserung erfahren, daß der Weg von der Pliesmiihle nach Ahe ausgebaut wird.

Dagegen bietet die Lage der Pumpstation bei Bohrloch 30 in Bezug auf Gesamtanordnung des Wasserwerkes den großen Vorteil, daß es fast im Mittelpunkt des Kreises gelegen ist, und von hier aus die V ersorgung des Kreises mit Wasser in Bezug auf im Versorgungsgebiet zu erreichende Druckhöhe die bequemste wird. So wird es mög’lich werden, daß man während des Ganges der Pumpen den Druckverlust nach dem sehr entfernten Norden des Kreises durch größere Förderhöhe der Pumpen wieder ausgleicht, während hei mehr südlicher Lage der Pumpstation kaum mehr wie der Druck des Hochbehälters auf der Höhe bei Türnich zur Verfügung steht, der nicht ausreicht, um dem nördlichsten Ende des Kreises, z. B. bei Königshoven, Wasser unter genügendem Versorgungsdruck zuzuführen. Bei Bohrloch 30 kann das Wasser so hoch gedrückt werden, daß das Druckgefälle sowohl zum Hochbehälter bei Türnich wie nach Königshoven ein nahezu gleiches wird, und der Druckverlust auf dem Wege nach Königshoven erst* von der Pumpstation an rechnet, statt von dein Hochbehälter bei Türnich aus. Daß dadurch ein großer Betrag an Bohrverlegungs-kosten gespart wird, leuchtet ein, wenn man bedenkt, daß sonst die nach dem Norden des Kreises führenden Bohrleitungen erheblich weiter genommen werden müssen, als es der Fall ist, wenn die Pumpstation in der Mitte des Kreises liegt. Eine oberflächliche Berechnung ergab einen Vorteil von etwa 70000 cH zu Gunsten der Pumpstation bei Bohrloch 30.

Eine Bebauung in diesem Gebiete ist auch nicht zu erwarten und oberhalb erstreckt sich ein großes Grund wassergebiet, welches später ohne große Schwierigkeiten durch einfache Gefälleitung der Pumpstation angegliedert werden kann.

Aus diesen Gründen mußte die Entscheidung für die Anlage des Probebrunnens zu Gunsten der Lage in der Nähe des Bohrloches 30 fallen, und hier wurde denn auch die Anlage desselben beschlossen.

In der Nähe des Bohrloches 30 wurde ein Gelände von etwa 2,37 ha erworben, welches so gewählt ist, daß die Anlage von Wohnstätten in der Nähe des Brunnens ausgeschlossen werden kann, indem die FTonten zu beiden Seiten der Straße von Sindorf nach Ahe, an welcher die Anlage geplant ist, auf 230 in Länge angekauft sind. Ein Anbau dahinter ist nicht möglich und für den sehr unwahrscheinlichen Fall, daß sich im Zuge der Straße oberhalb und unterhalb Wohnstätten ansiedeln sollten, kann durch wasserdichte Gruben leicht ein Schutz für die Anlage geschaffen werden. Aber eine solche Besiedelung ist in dieser rein landwirtschaftlich ausgenutzten Gegend fern von den geschlossenen Orten kaum zu erwarten. Das erworbene Gelände liegt auf rund -}- 74- m N. N., der. Grundwasserspiegel daselbst auf -f- 70,20, der Wasserspiegel der Erft an der Brücke nordöstlich von Widdenau am 3. Oktober 1903 auf -4- 67,97 m N.N. Das Über schwemmungsgebiet der Erft reicht bis etwa -f- 68,2 m N. N. hinauf — größere Überflutungen werden durch den Flutkanal verhindert —, der Band desselben bleibt außerdem auch beim höchsten Hochwasser immer noch über 500 m entfernt. Also selbst bei einer Absenkung des Brunnenwasserspiegels im Betriebe bis zu 2 m bis auf + 08,20, wie sie höchstens Vorkommen wird, wird innner noch keine Bewegung des Grundwassers von der Erft her zum Brunnen eintreten.

In der Umgebung des Brunnens lagert über den wasserführenden Kies- und Sandschichten eine 2 bis 3 m dicke Lekm-

decke; eine Verunreinigung des Grundwassers durch Düngung der umliegendenFelder ist also auch wohl als ausgeschlossen zu betrachten.

Der Versuchsbrunnen ist von der Erdoberfläche bis 12 i% 'liefe als gemauerter Kesselbrunnen von 3 m 1. W. und von da ab bis auf 24 m Tiefe als Bohrbrunnen ausgeführt. Das Mauerwerk des Kesselbrunnens ist aus besten Ringofensteinen in Zementmörtel im Verhältnis von 1 : 3 vollkommen wasserdicht ausgeführt und auf einem buchenen Kranz durch Baggern gesenkt. 1 m und 2 m über der unteren Schneide des Kranzes sind je 8 gußeiserne Düsen mit rechteckigem Querschnitte in das Mauerwerk eingelassen, welche eine Verbindung des äußeren Grundwassers mit dem im Brunnen befindlicheji Wasser ermöglichen und von innen verschlossen werden können, wodurch nach Belieben der untere Teil des Brunnens durchlässig oder undurchlässig gemacht werden kann.

Der untere Teil des Brunnens wurde durch eine 0,8 in weite' Bohrung bis zu 24 m Tiefe ausgeführt. Nachdem das 0,8 m weite Bohrloch in der Mitte der Sohle des gemauerten Kesselbrunnens niedergebracht war, wurde in dasselbe zentrisch ein mit Schlitzen versehenes Rohr ans Kupfer eingelassen, welches bis auf den Boden der 0,8 m weiten Bohrung reicht. Der 0,2 m weite Zwischenraum zwischen dem Bohrfutter und dem Kupferrohr wurde mit gewaschenem und gesiebtem Kies in drei Korngrößen so ausgefüllt, daß zunächst um das Kupferrohr eine zirka

0 bis 7 cm dicke Schicht Kies von 8 mm Korngröße, um diese eine 6 bis 7 cm starke Schicht Kies

von

5 mm Korngröße und zu äußerst eine gleich dicke Schicht Kies von 2 mm Korngröße zu liegen kommt. Hierauf wurde das Bohrfutter von 0,8 m Weite

ausgezogen und das Grundwasser erhält freien Zutritt zum Kupferrohr durch die eingebrachten Kiesschichten hindurch.

Mit dem Bau des Brunnens ist am 19. Oktober 1903 begonnen und am 19. Januar 1904 die Abteufung beendet worden. Die durchfahrenen Bodenschichten waren die folgenden: von    0,0    bis    1,0    Mutterboden und Lehm,

„    1,0    „    3,0    festgelagerter Lehm mit    Kies,

»    3,0    „    7,55    Kies,

„    7,55 „ 12,20 Sand mit Kies,

„    12,20    „    14,35    Kies,

„    14,35    ,,    15,10    gelber    feiner    Kies,

„    15,10 „ 15,66 grauer sandiger Kies,

( „    14,66    „    14,86    eingelagerter Ton),

,    »    15,66    „    32,00    grauer Sand    mit Kies,

„    32,00    „    40,75    gelber Sand    mit Kies,

„    40,75    „    43,00    grauer Sand    mit Kies,

„    43,00    „    45,15    gelber Sand    mit Kies,

„    45,15    ,,    48,00    grauer Sand    mit Kies,

„    48,00    „    55,00    Kies,

„    55,00    ,,    57,30    gelber Sand    mit Kies,

„    57,30    „    60,00    grauer Sand    mit Kies,

„    60,00 „ 65,50 weißer Sand, Kies,

„    65,50 „ 66,25 feiner grauer Sand,

JS

von 66,25 bis 68,50 grauer Sand und Kies,

„    68,50 „ 72,70 grauer feiner Sand,

„    72,70 ab blauer Ton.

Die mittlere Korngröße k in diesem Bohrloch ergibt sich zu 2,6 mm.

Soweit diese Ergebnisse sich über die Tiefe des Brunnens hinaus erstrecken, sind sie die Ergebnisse des Bohrversuchs, welcher nachträglich als Bohrloch 34 neben dem Brunnen bewilligt und ausgeführt wurde, um die Tiefenlage der wasserhaltenden Schichten festzustellen. Bemerkenswert ist, daß sich bei der Ausbaggerung des Brunnens in einer Tiefe von etwa 7 bis 10 m ein JNTest feinen Sandes vorfand, welches sich sonst an keiner Stelle wieder vorfand, selbst nicht in den in der nächsten Rahe des Brunnens nieder

gebrachten Beohachtungsröhren.

In der Tiefe von 60 m wurde weißer Sand angetroffen. Diese feinkörnigen weißen Sande bilden nach der Ansicht des Berichterstatters den Detritus der Kreideformation und gehören dem Tertiär an. Ihre feinkörnige tonige Beschaffenheit machen sie für Wasser ziemlich undurchlässig und kann daher in dieser Tiefe die obere Grenze der undurchlässigen Schicht angenommen werden.

Der Grundwasserspiegel lag an der Stelle des Brunnens zur Zeit, als mit dem Abteufen des Brunnens begonnen wurde, 3,57 m unter Tage und ist während der Abtenfungsarbeiten und des Probe-pumpens noch um einige Centimeter gestiegen. Die Mächtigkeit der wasserführenden Kies- und Sandschichten beträgt daher 60,0 — 3,57

56,43, oder rund 56 m. Es ist dies ein außerordentlich günstiges Ergebnis, das wenig seinesgleichen finden dürfte.

Rach Fertigstellung des Brunnens und bevor mit dem Probe-pumpen begonnen wurde, wurde von der Brunnenmitte aus nach vier Dichtungen hin je eine Beilie von Abessynierröhren zur Beobachtung des Grundwasserspiegels während des Probepumpens eingerammt. Die Entfernung zwischen diesen einzelnen Beobachtungsröhren war am kleinsten in der Kähe des Brunnens, 5 m, und nahm immer mehr zu, je weiter das betreffende Kohr vom Brunnen entfernt lag (zuletzt etwa 120 m). Vergl. Bl. 30 und 31.

Zur Beobachtung des Wasserspiegels im Brunnen wurde in letzterem ein Schwimmer eingebaut, dessen Zeiger die Absenkung des Wasserspiegels an einer nach Centimeter eingeteilten Latte direkt abzulesen gestattete. Zum Abpumpen wurde eine Centri-fugalpumpe mit 200 mm Zu- und Abflußöffnung, und zur Messung der Wassermenge wurde ein Poncelet-Überfall von 200 mm Breite benutzt.

Am 22. Januar wurde mit dem Pumpen begonnen und dieses 29 Tage lang ohne Unterbrechung Tag und Rächt fortgesetzt Während dieser Zeit wurde halbstündlich die Spiegelabsenkung im Brunnen und die Wassermenge am Überfall gemessen, und dreimal täglich der Grundwasserspiegel um in den Beobachtungsröhren eingemessen. Die Ergebnisse dieser Beobachtungen sind hier nicht aufgeführt, weil sie unnötig Raum wegnehmen würden.

Das Verhalten des Grundwasserspiegels während des Probe-

der Darstellung der Grundwasser-

den Brunnen herum

an dieser Stelle

pumpens ergibt sich aus

horizontalen auf Blatt 31. Auf Blatt 30 ist auch ein Schaubild

gegeben, welches das Verhältnis zwischen Spiegelabsenkung im Brunnen und Ergiebigkeit darstellt. Es wurde mit drei verschiedenen Spiegelabsenkungen gepumpt, mit 1,0 m, 1,5 m und 2,0 m, und ergeben sich für diese Absenkungen folgende Ergiebigkeiten :

Es dürfte von Interesse sein, mit diesen wirklich gefundenen Ergebnissen die Ergebnisse der Kechnung zu vergleichen.

Die Ergiebigkeit eines Brunnens wird aus der bekannten Thiemschen Gleichung:

Ho² - (Ho - 8) ³ .

log. nat. R

Q = tt -k -9

gefunden. In dieser Gleichung bedeutet:

Q die Wassermenge in cbm pro Sekunde,

TC 3,14,

k den Kornkoeffizienten, im vorliegenden Falle 0,0026,

9 die Porosität des Kieses, im vorliegenden Falle 0,22,

H₀ die Wassertiefe, im vorliegenden Falle 56 m,

s die Spiegelabsenkung, im vorliegenden Falle 1,0, 1,5 und 2,0 m, R die größte Entfernung vom Brunnen, wo während des Pumpens noch eine Absenkung des natürlichen Grundwasserspiegels bemerkbar ist,

r den Halbmesser des Brunnens, im vorliegenden Falle 0,2 m. Setzt man diese Werte in die obige Gleichung ein, so erhält man: für 1,0 m Spiegelabsenkung:

Q = 2,14 • 0,0026-0,22

56² — 55²

log. nat. 270

= 0,0287 cbm = 28,7 sl,

für 1,5 m Spiegelabsenkung:

0,2

Q = 3,14-0,0026-0,22

56² — 54,5²

log. nat. 270

0,0415 cbm = 41,5 sl,

für 2,0 m Spiegelabsenkung:

0,2

Q = 3,14-0,0026-0,22

= 0,0537 cbm = 53,7 sl.

56²— 54²

log. nat. 270

0,2

Man sieht, die Rechnungsergebnisse stimmen mit den Ergebnissen des Versuchs sehr gut überein.

Bei der Entnahme von 53 bis 56 sl führte jedoch das Wasser einzelne kleine feine Sandkörner mit sich. Es ist dies ein Zeichen, daß der Brunnen überanstrengt worden ist. Es wird sich also nicht empfehlen, bei der dauernden Entnahme auf eine solche Höhe zu gehen, sondern sich mit einer Ergiebigkeit von etwa 41 bis 42 sl zu begnügen, damit keine Versandung des Brunnens eintritt. Da man aber, wie später gezeigt werden wird, mit zwei Pumpmaschinen mit je 30 sl = zusammen 60 sl wird genötigt sein zu pumpen, so empfiehlt es sich, noch einen zweiten Brunnen auszuführen, welcher mit dem bereits ausgeführten verbunden wird. Dieser Brunnen wird ähnlich wie der erste ausgeführt, nur wird er nicht 3 m, sondern nur 1,50 m im Lichten weit, und das

Mauerwerk auch nicht 12 m, sondern nur 6 bis 7 m tief, dafür aber das Filterrohr um so länger, so daß doch die gesamte Tiefe von 24 m herauskommt. Ein solcher Brunnen kostet nach der Offerte von W. Stappen in Viersen rund 4500 Jli.

Die Verbindungsleitung zwischen diesem Brunnen und dem Hauptbrunnen wird so weit genommen, daß später noch ein dritter Brunnen auf dieser Seite mit dem Hauptbrunnen verbunden werden kann, während auf der entgegengesetzten Seite ebenfalls später noch zwei weitere Brunnen angeschlossen werden können, so daß auch bei einer Verdoppelung der Anlage noch sämtliches Wasser aus dem schon jetzt dem Kreise gehörigen Grundstücken entnommen werden kann.

Was die Güte des Wassers betrifft, so haben die chemischen und bakteriologischen Untersuchungen eine völlig einwandfreie Beschaffenheit ergeben. Mit der Untersuchung waren betraut die Herren Dr. Trenzen vom chemischen Laboratorium der technischen Hochschule zu Aachen, Th. Kyll, Chemiker in Cöln und Dr. Loock, Stadt- und Gerichtschemiker in Düsseldorf. Jedem dieser Herren wurden drei Proben des Wassers, jede Probe 5 1 enthaltend, zur chemischen Untersuchung und außerdem drei Proben zur bakteriologischen Prüfung zugesandt. Die Proben wurden durch Herrn Dr. Trenzen entnommen und zwar die erste Probe einige Tage nach Beginn des Probepumpens, die zweite 14 Tage nach Beginn des Pumpens und die dritte mit Schluß der vierwöchentlichen Pumpperiode.

Von den Analysen der drei Chemiker sind bis zum Schlüsse dieses Berichtes nur diejenigen des Herrn Dr. Trenzen eingegangen und nachstehend im Auszuge wiedergegeben. Eine Zusammenstellung sämtlicher Analysen folgt in einem besonderen Anhänge.

Die chemischen Untersuchungen hatten folgendes Ergebnis:

1. Probe 2. Probe 3. Probe g im Liter g im Liter g im Liter

Suspendierte Stoffe .

Darin organische Substanzen Abdampfrückstand bei 110° Kieselsäure Tonerde Eisen

Kalk

Magnesia .    .

Chlor .... Salpetersäure . Salpetrige Säure Ammoniak .    .

Schwefelsäure Schweflige Säure Kohlensäure . Freie Kohlensäure Gesamthärte .    .

Bleibende Härte

0,0008

0,0000

0,2738

0,0068

0,0043

0,00008

0,0891

0,0124

0,0136

0,0128

0,0000

0,0000

0,0216

0,0000

0,1434

0,0082

0,001

0,0001

0,3026

0,0039

0,0023

0,00005

0,0935

0,0155

0,0146

0,0116

0,0000

0,0000

0,0256

0,0000

0,1441

0,0083

10,2°

2,5°

0,0004

0,0000

0,2826

0,0126

0,0031

0,00005

0,0911

0,0148

0,0130

0,0118

0,0000

0,0000

0,0261

0,0000

0,1483

0,0072

10,1°

2,2°

Das Resultat der bakteriologischen Untersuchung ist folgendes : Die 1. Probe, Aussaat etwa 18 Stunden nach Probeentnahme, enthielt im ccm 80 entwickelte Keime;

die 2. Probe, Aussaat etwa 7 Stunden nach der Probeentnahme, enthielt im ccm 56 entwickelte Keime;

die 3. Probe, Aussaat unmittelbar nach der Probeentnahme, enthielt im ccm 8 entwickelte Keime.

Verdächtige Keime waren nicht vorhanden.

Der Versuchsbrunnen hat also nach jeder Richtung hin sehr befriedigende Ergebnisse geliefert.

Wasserbedarf.

Wasserhebuug.

Die Hausanschlüsse.

i9o

¹

Erst nach Fertigstellung des Brunnens wurde dem Berichterstatter noch ein Bohrloch in der Nähe des Brunnens bis zur wasserhaltenden Schicht bewilligt. Dasselbe erreichte bei 72,70 m Teufe blauen Ton.

²

Aus Lueger, Wasserversorgung der Städte, Seite 125.

Wasserbedarf.

V ach der Bestimmung des Herrn Landeshauptmannes Dr. Renvers soll als ausreichend angesehen Averden eine Wassermenge A'Oll

50 1 pro Tag und Kopf der Eimvohnerschaft,

50 1 pro Haupt Groß\deh,

15 1 pro Stück Kleinvieh.

20859 Stück Großvieh,

Außerdem soll, wo auf eine Vermehrung der Bevölkerung gerechnet werden kann, ein Zuschlag \ron 25 % gemacht wTerden. Hach der letzten Volkszählung vom 1. Dezember 1900 hatte der Kreis eine Einwohnerzahl von im ganzen 47518 Seelen, wofür abgerundet 50000 gesetzt werden mögen. (Vergl. die Zusammenstellung S. 23). Die Viehzählung ergab am gleichen Tage: 3818 Pferde

15 921 Stück Kleinvieh.

17 041 Haupt Rindvieh 2869 Schafe )

13052 Schweine j (Vergl. die Zusammenstellung S. 23). Für diese Zahlen mögen abgerundet gesetzt Averden 21000 und 16000.

Hiernach berechnet sich der gesamte Wasserbedarf: 50000 X 0,050 = 2500 cbm 21000 X 0,050 = 1050 „

16000 X 0,015 =-- 240 „

Summa 3790 cbm Hierzu 25 °/o Zuschlag —    950 cbm

Ln ganzen 4740 cbm.

= 72 Liter

Die Zunahme der Bevölkerung beträgt jährlich IV2 %• Hach 20 Jahren würde sich unter Zugrundelegung dieser Zunahme die Bevölkerung vermehren auf 47 5 1 8 X 1,0 1 5²⁰ = 6 5 4 9 0 Seelen. 4740 cbm würden also pro Tag und Kopf ergeben 4740•1000

65 490

Diese Wassermenge halte ich nach meinen Erfahrungen im vorliegenden Falle für vollkommen ausreichend, da die Abnehmer in ihrer Aveit iiberAviegenden Mehrzahl der Landwirtschaft angehören. Die im Kreise vertretenen Industrieen werden keine größeren Wassermengen abnehmen, weil sie meist in der Lage sind, sich selbst Wasser genug zu verschaffen, soAveit es sich um Wasser für industrielle ZAvecke handelt, und ihr Bedarf an ganz reinem Wasser nur ein sehr geringer ist.

Ans diesen Gründen wurde bei der Aufstellung des Entwurfs auch davon abgesehen, demselben eine größere Wassermenge zu gründe zu legen, als die oben nachgewiesenen 4740 cbm pro Tag.

Aus den Ergebnissen der hydrologischen Untersuchung geht jedoch hervor, daß es gar keine Schwierigkeiten machen wird, wenn sich wirklich später ein größerer Wasserbedarf herausstellt, dieses Mehr an Wasser zu beschaffen, es würde sich höchstens um Anlage weiterer Fördermaschinen und Ausführung einiger weniger größerer Speisestränge handeln, die entweder als Parallelstränge neben die schon vorhandenen, oder als ganz neue für sich bestehende Speisestränge auszuführen wären, welche direkt in das Gebiet zu führen wären, wo sich ein großer Wasserbedarf herausstellen sollte.

An und für sich bietet aber die Aufstellung einer dritten Maschine, für welche von vornherein Platz gelassen ist, schon Sicherheit genug, um einen um 50 % höheren Verbrauch vorübergehend zu decken.

Es wäre nicht zweckmäßig, schon jetzt im Hinblick auf die Erweiterung der maschinellen Anlagen das Augenmerk weiter zu richten, da nicht abzusehen ist, wTie nach etwa 20 Jahren sich die Maschinenindustrie entwickelt haben wird, wo möglicherweise mit ganz andern Verhältnissen gerechnet wTerden muß, als sie heute vorliegen.

Von Interesse dürfte folgende Tabelle sein, welche „Lueger, Wasserversorgung“ entnommen ist, und den Wasserbedarf der einzelnen Gruppen der Albwasserversorgung während der Jahre 1885 bis 1890 angibt.

„Bei der bekannten württembergischen Albwasserversorgung wird für Gewerbebetrieb, öffentliche und Gemeindezwecke im allgemeinen wenig Wasser verbraucht; in der Hauptsache handelt es sich um den Privatverbrauch für Menschen und Haustiere etc. Vach den Aufzeichnungen des Staatstechnikers für das öffentliche Wasserversorgungswesen sind pro Kopf und Tag in den Jahren 1885 bis 1890 nachstehende Ziffern erhoben worden.¹

Mittel

1835

1886

1887

1888

1889

1890

Gruppe

I II

II

II I II

i ii i ii

Eyb-Gruppe . . . Obere Fils-Gruppe Blau-Gruppe . . . Blaubeurer Lauter-

Gruppe .....

Untere Fils-Gruppe Münsinger Lauter-

Gruppe .....

Zwiefalter-Gruppe Untere Schmiech-

Gruppe .....

Obere Schmiecli-Gruppe .....

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114 101 112 115

92    83    83    85

122

87

125 120 113

81    88    84

Auf den mit Trinkwasser versorgten Ortschaften der rauhen Alb besteht Wasserentnahme ä discretion; bei dem Interesse, welches die Bewohner an einem sparsamen Betriebe haben, ist indessen wiegen gegenseitiger Überwachung die Wasser Verschwendung sehr gering. Der öffentliche Yerbrauch für Straßen-bespritzen, Feuerlöschen etc. ist sehr unbedeutend, ebenso der gewerbliche, da fast ausschließlich der landwirtschaftliche Betrieb vorherrscht. Man darf also die vorstehenden Zahlen für ähnliche Verhältnisse unbedenklich an wenden, bezw. als maßgebend für den Wasserverbrauch■ an Orten mit relativ großem Yiehstande betrachten. Sie verdienen besonders als Maximalziffern unter sonst gleichen Umständen Vertrauen, weil die Albbewohner außer dem Leitungswasser keinerlei andere Bezugsquellen haben. Die Versorgung darf heute als reichlich angesehen werden; ursprünglich betrug der Verbrauch nur zwischen 50 und 60 1 pro Ivopf und Tag.“

Wasserverteilung, Yersorgungszonen, Rohrnetz.

Die verschiedene Höhenlage der einzelnen mit Wasser zu versorgenden Orte, die unzusammenhängende Lage der hoch gelegenen Orte unter sich verursacht erhebliche Schwierigkeiten bei der Anordnung des Bohrnetzes. Der höchste zu versorgende Ort, Bottenbroich, liegt auf -4- 127 m V. IST., der tiefst gelegene, Morken, auf -f- 55 m K. H. Dabei ist Bottenbroich etwa 16 km nach Süden, Morken etwa 18 km nach Korden von der Pumpstation entfernt. Kur 2 km seitlich von Morken aber liegt Königshoven mit einer Höhenlage von -f- 98,6 m K. K. Der für die Anlage des Hochbehälters am meisten geeignete Punkt liegt in der Kähe von Bottenbroich auf -4- 140,5 m K. K., etwa 30 km von Königshoven entfernt. Bei dieser Entfernung ist an eine Versorgung dieser Orte aus einem gemeinsamen Hochbehälter nicht zu denken, weil die Beibungsverluste so enorme würden, daß bei A^emünftigen Bohrdimensionen entweder kein Wasser bis nach Königshoven usw. gelangen Aviirde, oder man müßte so große Rohrdimensionen wählen, daß die Kosten des Rohrnetzes außer Verhältnis zur Wassermenge stände, welche nach dem nördlichen Ende des Kreises gefördert Averden soll.

Dazu kommt, daß eine große Anzahl hoch gelegener Orte ATon diesen beiden genannten Punkten wTeit entfernt liegt, Avie diejenigen, Arelche auf den Höhen bei Aussem und bei Buir liegen. Kun wäre zwar die Möglichkeit geboten, diese Orte dennoch gemeinsam zu versorgen, Avenn von der ziemlich in der Mitte des Kreises gelegenen Pumpstation aus direkt ins Rohrnetz gepumpt AAÜirde. In diesem Falle aber müßte das Wasser von den Maschinen auf eine Druckordinate von etAA^a -|- 171 m K. K. gedrückt werden, damit von hier aus alles Wasser mit Druckgefälle sowohl zum Hochbehälter bei Bottenbroich als auch nach Morken, Königshoven, Aussem und Buir abfließen könnte. Dadurch AAÜirde aber in den tiefst gelegenen Orten, wie Morken usaa⁷⁻., während des Ganges der Maschinen ein Wasserdruck von 171 — 55 = 116 m = 11,6 Atm. hervorgerufen. Ein solcher Druck ist aber unzulässig, ganz abgesehen davon, daß dadurch das Wasser unnötig hoch gehoben

werden müßte. Es erschien daher angebracht, an eine Teilung des Versorgungsgebietes in mehrere Druckzonen zu denken. Dabei sollte aber immer die Möglichkeit der Versorgung dieser verschiedenen Zonen von einer einzigen Pumpstation im Auge behalten werden. Hierbei ist eine möglichst zentrale Lage der Pumpstation Hauptbedingung, da nur in diesem Falle Doppelleitungen vermieden werden und die erforderlichen Druckleitungen, welche zu den einzelnen Versorgungszonen führen, die kleinsten Durchmesser erhalten können.

Die einzelnen Versorgungszonen erhalten je einen besondern Hochbehälter, der die ganze Zone beherrscht und in der Zeit, wo die Pumpen nicht arbeiten, zur Speisung des Versorgungsgebietes ausreicht.

Es sind aus diesen Erwägungen heraus drei Versorgungszonen eingerichtet, deren eine einen Erdbehälter bei Türnich (Bottenbroich), die zweite einen Turmbehälter bei der Fasanerie oberhalb Quadrath, die dritte einen Turmbehälter bei Königshoven erhält.

1. Zum Versorgungsgebiet des Erdbehälters bei Türnich gehören folgende Ortschaften:

Name

des

Ortes

Einwohnerzahl

Grossvieh

Kleinvieh

Wasserbedarf pro Tag

Stück Stück

=r Menschen

S" Grossvieh

g⁻ Kleinvieh

Summa der Spalten 5, 6 und 7

g, 25°,o Zuschlag zu Spalte 8

Gesamt-Wasserbedarf pro Tag

cbm

Grösster Stundenver-O" brauch = 6°/o des Tagesverbrauchs

g, Grösster Minutenver-3 brauch '/eo von Spalte 11

10

11 12

Bottenbroich Brüggen . . . Balkhausen . Türnich . . . Mödrath . . . Kerpen . . . Langenich . Bergerhausen Manheim . . Blatzheim . . Niederbolheim

Buir......

Götzenkirchen Hemmersbach Horrem . . . Ichendorf . . Sindorf . . . Sehnrath . . Etzweiler . . Heppendorf.

426

952

594

1295 664 125,45 64,75

537

736

3022

208

207

868

1073

286 J

1541

366

586

1196

294 152 36,80 14,70

}l089 347 162,00 54,45 146 —    10,35    7,30

463 608 43,40 23,15

)l295 1080 67,95 64,75 674 406 77,05 33,70

377 253 107,40 18,85

867    162 180 43,35    8,10

} 570 264 66,95 28,50 21,05    —

969

370

421    —

593 1369 500 29,65 68,45

8 $

of of

200,160

50,040

53,780 13,445

221,655 55,414 17,650    4,413

75,670 18,918

148,900 37,225 116,840 29,200

130,045 32,511

54,150 13,538

99,410; 24,853 21,0501    5,263

105,600 26,400

250,200 15,012 0,250

67,225 4,034 0,067

277,069 16,624 0,277 22,063 1,324 0,022 94,588 5,675 0,095

186,125 11,168 0,186 146,040 8,763 0,146

162,556 9,753 0,163 67,688 4,061 0,068

124,263 7,456 0,124 26,313    1,579    0,026

132,000 7,920 0,132

Summa 15828 7734 4454 791,40 386,70 66,81 1244,910 311,220 1556,130 93,369 1,556

2. Zum Versorgungsgebiet des Turmbehälters bei Quadrath gehören folgende Ortschaften:

Quadrath . . . Grube Fortuna Oberaussem . Büsdorf . . . . Fliesteden . . . Glessen . . . . Niederaussem. Auenheim . . .

00 <M

1069

455

522

1095

820

185

566 518 41,00 28,30

9,25

I ~=3 I i I ~S? I gg

<1 Of to IC 00 i— Of

3° ^ ** P P O p oo

M O S M ^ ü» H vl Ol 'I ÜI o M o< 00 o o o o o a» o ct

tO

PPPPPPP 00 'bo'io'bo oi'bo'J—'io

H^OOCDtOCDtOGD^

aoOODÜiOOCCODO)

67,231

16.438 100,644

28.438 32,625

68.438 96,338 11,563

P ÜI    j-i JJS p

Ci ^ ^'cd

CD 00 O Ol O W CD W

ÄPPPPPPP OOOOOi-^OO Mt0 03 Ü3(CCM(33 t0050DÜ50DH-05-.l

Übertrag 5276 1163 1028 263,80 58,15 15,420 337,370    84,3451 421,715 25,303; 0,421

Name

des

Ortes

Einwohnerzahl

Grossvieh

Kleinvieh

Wasserbedarf pro Tag

■s

'S

M

<D

-J

in

•>

.5

Ui

Stück Stück

cbm cbm cbm

g. Summa der Spalten 5, 6 und 7

g, 25°/o Zuschlag zu 3 Spalte 8

g, Gesamt-Wasser-3 bedarf pro Tag

Grösster Stundenver-

6°/o des Tages-

II

Verbrauchs

■s

cbm

g. Grösster Minutenver-3 brauch '/<** von Spalte 11

10

11 12

Uebertrag . .

5276 1163 1028

263,80 58,15 15,420

337,370

84,345

421,715 25,303 0,421

Rheidt.....

Hüchelhoven .

Rath......

Garsdorf. . . . Wiedenfeld . \ Montagsend . / Frauweiler . . Buchholz . . . Winkelheim . . Bergheim-Kenteii . .

423 ^2107 227 rlu/

1721

32,50 105,35

25,815

91

261

4,55

255

110

101

13,05

12,75

5,50

1,515

163,665

4,550

13,050

19,765

CD Ci CO ^ h coco ^ Ci HOI 05 O *HC0 ^

204,581 12,275 0,205

293

242

569

137

35,60

177

1979

4-2

316

98,95

28,45 2,055 24,10 4,740

66,105

127,790

16,526 31,948 I

82,63lj 4,958 0,083 159,738 9,584 0,160

Summa 9224

4431

3303

461,20

221,55 49,545

732,295 183,081 915,376 54,923 0,916

3. Zu dem Versorgungsgebiet des Turmbeliälters bei Königshoven gehören folgende Ortschaften:

Ahe .... Widdendorf Thorr . . . Zieverich . Paffendorf. Glesch . . . Blerichen . Kirdorf.. .

121

516

296

643

994

439

208

229

380

413

1230

88

184

432

Bedburg .

2137

340

51,95

14,80

32,15

49,70

139,20

57,50 15,840

11,45

19,00

20,65

1,320

2,760

6,480

61,50 5,100

31,323

6,893

13,478

19,208

51,450

156,613

43,463

67,388

96,038

257,250

9,397i 0,157

2,068 0,034 4,043 0,067 5,762 0,096

15,435 0,257

Lipp

500

Millendorf

Caster .... Tollhausen . Oberschlag-Muchhaus Geddenberg . .

Broich.....

Eppratli .... Morken-Harf . Königshoven . Kirchherten . . Grotenherten .

Pütz......

Kleintroisdorf. Kirchtroisdorf Niederembt . . Oberembt . . . Tollhausen . .

Esch......

Angelsdorf . . Elsdorf .... Giesendorf . . Berrendorf . . Grouven .... Wüllenrath . .

127

436

62

125

163

393

208

1195

1711

1138

t-H t" ■<#

416

353

244

31,35

21,80

20,80

17,65

3,855

3,660

14,001

10,778

70,006

53,888

4,200. 0,070 3,233 0,054

CD

05

47,55

3,20 1,005

51,755

12,939

64,694    3,882 0,065

05 Q5    o —* m 00 to —i co

533 465 681 744

^ 1578 1849

53 03 t* lO CD

co i> co ih H o

CO CO CO

>0 co

624

652

67

263

449|

322

59.75    26,65 85,55 34,05

33.45    — 54,851 26,60 41,10 33,60

8,40

3,20

6,975

11,160

27,735

9,360

9,780

1,005

3,945

6,735

4,830

93,375

130,760

188,085

18.850 10,700 33,450 90,810 84,480 12,605 69,395 45,285

120,430

23,500

41.850 13,800 13,800

23,344

32,690

47,021

4,713

2,675

8,363

22,703

21,120

3,151

17,349

11,321

30,108

5,875

10,463

3,450

3,450

i! I llllillilllll !i ? mmmwiw

b— 05 rtoococooio«ToT-fTco — —

fl

Summa 20921¹ 9277 8103 1046,05 463,85* 121,545

407,866 2039,311 122,359 2,040

Zusammenste

u n g.

Zone 1 . . .

15828 7734 4454

Zone 2 ... .

92241 4431 3301

791 ,40 386,70 66,81 461,20 221,55 49,545

1244,910 311,220

1556,130 93,369 1,556

732,295

183,081

915,376 54,923 0,916

Zonen 1 u. 2

25052

12165

7757

1252,60

608,25

116,355

1977,205

494,301

2471,506 148,292 2,472

Zone 3

20921

9277

8103

1046,05

463,85

121,545

1631,455

407,866

122,359 2,040

Die Wasserzuführung zu den einzelnen Zonen von der gemeinsamen Pumpstation aus ist nun so gedacht, daß hei den Maschinen zwei Hauptdruck Windkessel aufgestellt werden, in deren jeden jede einzelne Maschine sowohl, als auch einzelne Maschinengruppen von je zwrei Maschinen oder auch alle drei Maschinen drucken können. Von diesen Windkesseln aus gehen zwei gesonderte Druckleitungen. Die eine führt über Thorr, Zieverich in das Versorgungsnetz der Zone 3 mit dem Hochbehälter bei Königshoven, die andere quer durch das Erfttal durch Ichendorf und einerseits in den Hochbehälter bei der Fasanerie, andererseits von Ichendorf über Horrem, Mödrath, Türnich jn den Hochbehälter hierselbst. Bei der Zone 3 liegen die Verhältnisse einfach, indem die Maschinen das Wasser in das Rohrnetz drücken, wo ein Teil direkt zum Verbrauch gelangt, der überschießende Teil geht in den Turmbehälter bei Königshoven.- Sowie dieser gefüllt ist, wird dies durch selbsttätiges elektrisches Signal an der Pumpstation angezeigt und der Betrieb nach dieser Zone hin wird eingestellt, um wieder aufgenommen zu werden, wenn ein zweites selbsttätiges elektrisches Signal anzeigt, daß der Wasservorrat in diesem Behälter zur Feige geht.

Der gesamte Wasserbedarf dieser Zone beträgt 2039 cbm. Die Leistung einer Pumpmaschine beträgt stündlich 108 cbm. Um diesen größten Wasserbedarf von 2039 cbm zu fördern, muß dem-

2039

nach eine Pumpmaschine

108

= rund 19 Stunden gehen.

Bis Zieverich, auf 5 km Länge, hat die Druckleitung einen Durchmesser von 350 mm und der Druckverlust bis dahin beträgt

nach den bekannten Tabellen 0,3 m auf den km, auf 5 km also Fun verteilt sich die Wassermenge von 108 cbm in der

1,5 in.

Stunde oder 1,8 cbm in der Minute auf zweA Stränge von 200 mm 1. W., deren einer im Erfttal über Bedburg—Morken, der andere über Elsdorf—Fiederembt—Kirchherten zum Behälter bei Königshoven führt mit einer mittleren Länge von 17,2 km.

Jeder dieser Stränge führt 0,9 cbm Wasser in der Minute und der Druckverlust beträgt 1,4 m auf den km bei einer Wassermenge von 0,9 cbm in der Minute und bei einer Rohrweite von 200 nun, auf 17,2 km also 24,08 m. Der gesamte Druckverlust

beträgt also 1,5 -j- 24,08 im Behälter bei Königshoven soll auf -f- 120 m F. F. liegen, es wird also das Wasser an der Pumpstation auf die Druckordinate

25,58 in. Der höchste Wasserspiegel

145,58

120 -f- 25,58 = 145,58 m F. F. gehoben werden müssen. Da der abgesenkte Wasserspiegel voraussichtlich auf -f- 09 m F. F. liegen wird, so haben die Pumpen für diese Zone das Wasser 70,20 = 75,38 m zu heben.

Deren Behälter liegen mit ihrem

Diese beiden

Etwas verwackelter liegt die Sache bei der Versorgung der Zonen 1 und 2.

höchsten Wasserspiegel auf -j-    140 F. F.

Behälter werden durch ein gemeinsames Druckrohr gespeist. Aber der erstere der beiden Behälter liegt nur 5 km, der letztere 13 km von der Pumpstation entfernt. Der

Druckverlust nach den beiden Behältern wird also ein verschiedener sein und der Behälter bei der Fasanerie sich zuerst

füllen, und dann erst wird das Wasser zum Erdbehälter übertreten. Der erste Behälter muß daher mit einem Schwimmkugelverschluß versehen werden, damit er, wenn gefüllt, kein Wasser überlaufen läßt, und nach seiner Füllung alles Wasser, was die Maschine liefert, zum Erdbehälter bei Türnich fließt. Die Wassermenge, welche in diesen beiden Zonen im Tage verbraucht wird,

beträgt .2471,5 cbm. Bei der Stundenleistung einer Maschine

2471.5

=23 Stunden

108

von 108 cbrn kann diese Wassermenge in

gehoben werden.

140

Die ungünstigste Druckhöhe wird sich herausstellen, wenn der Turmbehälter bei der Fasanerie gefüllt ist und nunmehr 108 cbm in der Stunde = 1,8 cbm in der Minute 13 km weit durch die vorgesehene 250 mm weite Leitung gedrückt werden müssen. Der Druckverlust bei dieser Förderung beträgt auf den km 1,8 m, auf 12,2 km also 13 X 1,8 = 21,05 m. Da der Erdbehälter mit seinem höchsten Wasserspiegel auf -j- 140 IST. IST * liegt, ist also das Wasser an der Pumpstation auf die Druckordinate 21,95 = 161,95 m IST. FT. zu heben, oder, da der abg6senkte Wasserspiegel im Brunnen, wenn der in Aussicht genommene zweite Brunnen im Betriebe ist, auf 69 FL H. liegt, beträgt die manometrische Förderhöhe 161,95 -— 69 =- 92.95.

Der von dieser Leitung zunächst versorgte Ort lcliendorf liegt mit seinen tiefst gelegenen Häusern auf etwa -{- 80 FT. FT., der Druckverlust bis dahin (3 km Entfernung) beträgt 3 X 1,80 = 5,4 m und die Druckordinate in Ichendorf also 161,95 — 5,40 =

156.55    Fl. FL, der Druck in der Leitung also 156,55 — 80 =

76.55    m = 7,6 Atm. Der Ort kann also noch aus der Druckleitung versorgt werden. Wenn die Pumpen nicht gehen, also die Versorgung direkt aus dem Erdbehälter bei Türnich erfolgt, beträgt der Wasserdruck noch 140 — 80 = 60 m = 6,0 Atm.

Da alle Pumpen und Windkessel auf eine manometrische Druckhöhe von 100 m eingerichtet sein sollen, so ist ersichtlich, daß ohne Umstände nach einfachem Umschalten der betreffenden Absperrschieber mit jeder Pumpe in das Versorgungsgebiet jeder Zone gepumpt werden kann.

Aus den dem Entwürfe beigegebenen Schaubildern läßt sich aber auch erkennen, daß auch, wenn die Pumpen still stehen, die Versorgung jeder Strecke aus den zugehörigen Hochbehältern in ausreichender Weise erfolgt, auch zur Zeit des größten Stundenverbrauchs. Der geringste Versorgungsdruck in diesem Falle ist 9,52 m in Bottenbroich, dann folgen Grube Fortuna mit 17,04 m, Königshoven mit 16 bis 39,96 m, Kirchherten mit 17,70 bis 26 m, Oberembt mit 24,55 m usw. bis Bergheim mit 72,06 m. Hierbei ist stets vorausgesetzt, daß alle Strecken das Stundenmaximum führen.

Zwischen den beiden Endpunkten der Zonen 3 und 1 Manheim—Wüllenrath wird über die Höfe Bochheim und Sittarderhof sofort eine Verbindung mit 125 mm Durchmesser ausgeführt, welche erforderlichenfalls ein Übertreten des Wassers aus Zone 1 in das Hetz der Zone 3 gestattet. An dieser Stelle wird der Druck in Zone 1 um etwa 21 m höher sein, als in der benach-

Zuströmen kann.

barten Strecke der Zone 3, so daß erforderlichenfalls eine Steigerung des Druckes ermöglicht wird. Dadurch wird gleichzeitig der Druck in Kirchherten, welcher, wenn das Stundenmaximum nur aus dem Behälter bei Königshoven entnommen wird, nur 17 m beträgt, etwas erhöht, indem dann dieser Stelle von zwei Seiten Wasser Damit aber andererseits ein Überlaufen des

Behälters in Königshoven vermieden wird, müßte am Einlauf desselben ein Schwimmkugelventil angebracht werden.

ln der ersten Zeit wird diese Notwendigkeit sich nicht bemerkbar machen, weil der Zeitpunkt, wo das Stundenmaximum verbraucht wird, noch in weiter Ferne liegt, vielleicht erst in 15 bis 20 Jahren eintreten wird. Bis dahin bleiben die Schieber bei Manheim und Wüllenrath, welche die Trennung der beiden Zonen bewirken, geschlossen.

Weitere Notverbindungen zwischen den einzelnen Zonen liegen zwischen Sindorf und Kerpen. Diese Verbindungen brauchen jetzt nicht ausgeführt zu werden und wird es von der Erfahrung im Laufe der Jahre abhängen, ob sich für diese Verbindungen wirklich eine Notwendigkeit herausstellt. Falls die Verbindung zwischen Sindorf und Kerpen ausgeführt wird, kann die Strecke Pumpstation—-Sindorf bis zum Abzweig der Straße nach Heppendorf unterbrochen werden, und bekommen dann die Orte Sindorf und Heppendorf ihr Wasser von Kerpen her und damit einen geringeren Druck wie bisher (8,5 Atm.), nämlich nur 6,5 Atm., welcher für die Versorgung günstiger ist.

Der Ort Quadrath würde, wenn direkt an die nach dem Turmbehälter bei der Fasanerie führende Druckleitung angeschlossen, einen zu hohen Druck bekommen, wenigstens in seinen unteren Teilen; es ist deshalb die Druckleitung um diesen Ort herumgeführt von Ichendorf, oberhalb Schloß Schlenderhahn vorbei nach der Fasanerie, wo ein Höhenpunkt mit -j- 125 N. N. sich vorfindet. Hier wird ein Turmbehälter von 15 m Höhe erbaut und von diesem aus die Orte Quadrath, Kenten und Bergheim durch ein 125 mm weites Rohr versorgt. Bei der geringen Entfernung und dem geringen Wasserverbrauch der Orte führt dieses Kohr noch mehr als ausreichend Wasser unter dem mindesten Druck von 8,8 Atm. an der höchsten Stelle. Der Wasserverbrauch der Orte beträgt nämlich höchstens 0,227 cbm in der Minute; bei dieser Wasserförderung beträgt der Druckverlust im 125 nun weiten Rohr 0,90 m pro km. Der höchst gelegene Teil des Ortes Quadrath liegt auf -j- 100 N. N. (Forsthaus Jägerhaus), etwa 0,6 km vom Hochbehälter entfernt. Der höchste Wasserspiegel desselben liegt auf -j- 140 N. N. Der Druckverlust bis dahin beträgt aber nur 0,6 X 0,9 = 0,54 m, so daß also dort noch ein Druck von 140 — (100    0,54) = 39,46 m — 3,9 Atm. herrscht.

Der tiefst liegende Teil hat einen Druck von 140 — 80 — (2,5 X 0,9) — 57,75 m = 5,7 Atm.

Sindorf und Heppendorf sind mit den Behältern der Zonen 1 und 3 verbunden, sind aber direkt an das Druckrohr angeschlossen, weil sonst doppelte Rohrstrecken von den Behältern nach hier gelegt werden müßten.

Die ganze Rohrnetzanlage ist so ausgiebig bemessen, daß, abgesehen von der Aufstellung einer dritten (Reserve-) Maschine,, welche vielleicht in den nächsten Jahren erfolgen dürfte, eine grundsätzliche Erweiterung der Anlage nicht erforderlich werden wird. Sollte vielleicht nach 15 oder 20 Jahren eine erhebliche Steigerung des Verbrauchs eintreten, so wäre in erster Linie das Augenmerk darauf zu richten, die bisherigen Druckverluste zu mindern und damit die Leistung der Maschinen zu steigern, indem man ihnen dann eine größere Umdrehungszahl zumutet. Eine wesentliche Verminderung der Druckverluste könnte aber dadurch eintreten, daß man die Zuführungsstränge zu den einzelnen Zonen vermehrt. So würde eine erhöhte Leistungsfähigkeit für die Zone 1 erreicht werden, wenn von der Pmnpstation aus ein weiterer Speisestrang über Sindorf nach Kerpen, event. Gyn mich geführt wird, der gleichzeitig für die Versorgung der außerhalb des Kreises liegenden Orte Gymnich, Dirmerzheim, Lechenich, Wissersheim, Rath, Körvenich, Oberbolheim dienen könnte. Für die Zone 3 wird eine vermehrte Zufuhr geschaffen werden können durch einen weiteren Strang von Zieverich aus über Desdorf, Ohndorf, 'Niederembt.

Besonders erwähnt muß werden, daß der Druckstrang für die Versorgung der Zonen 1 und 2 quer durch das Erfttal nach Ichendorf verlegt werden soll. Hier ist bekanntlich noch kein Weg vorhanden. Ein diesbezügliches Projekt schwebt noch, jedoch würde dies nur dann für das Kreiswasserwerk von erheblichem Nutzen sein, wenn der Weg ziemlich gradlinig von der Pumpstation nach Ichendorf geführt würde. Ein Umweg über Ahe, wie er auch schon geplant ist, hätte weniger Wert für das Wasserwerk, weil dadurch ein Umweg von etwa 2 km verursacht würde und das Wasser in Ahe in spitzem Winkel geführt werden müßte. Man könnte zwar auch die Straße Sindorf—Ahe benützen, würde aber dadurch einen Umweg von etwa 1 km machen. Dieser km würde aber einen Mehraufwand von etwa 15 000 <M erfordern. Da der Weg von Ichendorf nach der Pumpstation aber auch der Kohlenzufuhr zum Wasserwerk zu statten kommt, so würde es sich empfehlen, dem Projekt des Ausbaues dieses Weges näher zu treten. Sollte sich dieses Projekt nicht verwirklichen lassen, so würde es sich doch empfehlen, den Druckrohrstrang in der geplanten Weise quer durchs Erfttal zu führen, auch auf die Gefahr hin, auf einem Teil des Weges wregen des schlechten Untergrundes den Rohrstrang auf steinerne Pfeiler zu setzen.

In einem Punkt wreicht der Entwmrf von den Vorschriften des Herrn Landeshauptmanns Dr. Renvers ab, nämlich, was die Wasserergiebigkeit der Hydranten betrifft. Die Vorschrift vom 12. Januar 1903 verlangt, daß die Hydranten 5 sl Wasser geben sollen. Dies bedingt sehr große Rohrweiten, welche in keinem Verhältnisse zur gewehnlichen Verbrauchsmenge stehen. Dadurch werden insbesondere kurze Endstränge sehr häufig mit stagnierendem Wasser gefüllt erhalten, welches später für Genuß-zrwecke nicht mehr brauchbar ist, und die Teilnehmer an solchen Strecken wmrden genötigt sein, vor jedesmaligem Gebrauch, nament-

lieh des Morgens, erst eine größere Menge Wasser ablaufen zu lassen, fiir welches sie, trotzdem es für sie wertlos ist, die tarifmäßige Gebühr entrichten müssen. Es ist deshalb durchweg die Anordnung getroffen, daß alle Endstränge, welche keine zu große Länge haben, mit 60 und 50 mm Rohrdurchmesser ausgeführt werden sollen. Solche Stränge führen für gewöhnlich nur Wasser für einige wenige Haushaltungen, Helleicht 1 bis einige cbm im Tage, in der Sekunde beim höchsten Verbrauch also vielleicht nut-0,06 • 2000

= 0,003 1 und würden bei dieser Wassermenge das

3600

Wasser noch mit einem ganz verschwindenden Druck Verlust selbst auf mehrere 100 m weiter führen können. Um aber 5 sl Wasser abführen zu können, müßten, wenn nicht allzugroße Druckverluste entstehen sollen, schon Röhren von 80 bis 100 mm Durchmesser verwendet werden. Hat nun eine solche Strecke etwa 200 in Länge, so beträgt der Inhalt dieser Strecke bei 100 mm Durchmesser 7,8 X 200 = 1560 1 und bei 80 mm 5,03 X 200 = 1006 1, während der ganze tägliche Verbrauch dieser Strecke manchmal diese Wassermenge nicht erreicht, oder sie kaum übersteigen wird. Denn ein kleiner bäuerlicher Anschluß dürfte kaum mehr wie

200 bis 300 1 pro Tag gebrauchen, mindestens an Frische einbiißen, wird aber auch vielfach von Eisen

Das Wasser wird also

rot gefärbt und daher meist nicht verwendbar sein.

Außerdem ist zu bemerken, daß die ILäuser keine große Höhe haben und der Dachfirst selten über 10 m über der Straßenkrone sich erheben wird, und die Wassermenge, die zum Löschen eines, solchen kleinen Hauses erforderlich ist, eine ganz geringe sein wird, also auch eine engere Leitung zur Zuführung des Wassers genügt. Wo aber der Leitungsdruck ein zu geringer ist, mußte natürlich die Zuführungsleitung zum Hydranten auf 80 mm bemessen werden.

Wenn man für solche Fälle für den Hydranten 2,5 sl rechnet, dürfte für den Brandfall ausreichend gesorgt sein. Ein Beispiel möge dieses erläutern. In der Ortschaft Buir beträgt der geringste Druck zur Zeit des größten Stundenverbrauchs 25 m, wenn die Maschinen still stehen und nur aus dem Erdbehälter Wasser zufließt und unterwegs überall das Stundenmaximum entnommen wird, am entferntest gelegenen Ende, dem Bahnhofe. Am ungünstigsten liegt die Strecke 23, welche ca. 300 m lang ist und 60 mm 1. W. hat. Am letzten Hydranten kommt das Wasser bei 2,5 sl noch mit einem Druck von 25 — 5,7 — 19,3 m an. Der Druckverlust im Schlauch von 50 mm 1. W. beträgt etwa 0,05 m pro m. Die Hydranten sind 80 m voneinander entfernt, bei einem Brande in der Mitte zwischen zwei Hydranten sind also 40 m Schlauch notwendig; der Reibungsverlust im Schlauch beträgt also noch etwa 2 m und man wird am Mundstück des Strahlrohrs noch einen Druck von 19,3 — 2 — 17,3 m haben. Damit dürfte man wohl alle ländlichen Gebäude genügend bestreichen können. Hierbei ist aber immer vorausgesetzt, daß die Maschinen nicht gehen und unterwegs das Stundenmaximum entnommen wird. In Wirklichkeit werden aber diese ungünstigen

Umstände wohl niemals Zusammentreffen und daher der Druck im allgemeinen ein noch viel größerer sein, wie 25 m, der hier als Ausgangspunkt der Rechnung angenommen worden ist.

Dieser als Beispiel ausgeivählte Strang ist aber tatsächlich einer der am ungünstigsten gelegenen im ganzen Kreise, an den übrigen Orten sind die Verhältnisse günstiger, ausgenommen Bottenbroich, so daß meines Erachtens kein Bedenken besteht, in solchen Fällen, wo an den Endsträngen nur einzelne Anschlüsse liegen, von der Forderung-, daß die Hydranten dort 5 sl Wasser führen sollen, abzugehen. Bei der sehr großen Zahl solcher Stränge wird dadurch die Anlage ganz erheblich billiger. Bei ungefähr 45000 m solcher kleinen Leitungen bedeutet diese Abweichung von denVorschriften des Herrn Landeshauptmanns eine Ersparnis von ungefähr 30000 bis 40000 <M.

Entsprechend der geringeren Wassermenge sind die Hydranten, welche auf solchen kleineren Rohrleitungen sitzen, auch etwas kleiner als die übrigen; sie haben nur 50 mm Ventilweite gegenüber 65 mm bei den normalen Hydranten. Die Bajonettklaue dagegen, in welche das Standrohr zum Anschrauben des Schlauches eingesetzt wird, ist selbstverständlich bei allen gleich.

Soweit es möglich und ohne allzugroße Kosten durchführbar ist, ist eine Verbindung der verschiedenen Rohrleitungen durchgeführt, um so viel Stellen wie möglich Wasser von zwei Seiten zuzuführen, damit bei eintretenden Rohrbrüchen Ersatz geschaffen werden kann. Katurgemäß ist dies bei einem so ausgedehnten Rohrnetz nicht überall möglich, weil sonst zu viel unrentable Strecken gebaut werden müßten; aber bei zukünftigen Erweitern ngen wird man das Augenmerk immer darauf richten müssen, solche Verbindungen zu schaffen.

Über Kotverbin düngen zwischen den einzelnen Zonen ist weiter oben schon das notwendige gesagt.

Die Hochbehälter.

Die Hochbehälter haben den Zwnck:

1.    Wasservorrat zu halten für Zeiten, wenn die Pumpen Stillstehen, mag dieses nun der notwendigen Reinigung wegen oder deshalb geschehen, weil die Behälter gefüllt sind und ein augenblickliches Weiterpumpen keinen Zweck hat;

2.    einen Ausgleich herbeizuführen zwischen Verbrauch und Pumpenleistung, welche sich nur selten decken werden.

Am durchsichtigsten ist dieses Verhältnis beim Behälter der

Zone 3. Die folgende Tabelle gibt ein Bild des Verbrauchs in den einzelnen Tagesstunden und der gleichzeitigen Pumpenleistung, wobei bemerkt werden muß, daß mangels genügender Erfahrung in rein ländlichen Bezirken, Beobachtungen zu gründe gelegt sind, welche in Berlin gemacht wurden. Die Pumpen gehen 19 Stunden mit einer Leistung von 108 cbm in der Stunde. Der größte Tagesverbrauch beträgt 2040 cbm (Bruchteile cbm sind für ganze angenommen).

= 15 °/o des größten Tagesverbrauchs

von 306 cbm =

Stiindl. Tages- Leistung der Maschinen cbm

stunde

9— 10 10—11 11—12

108

108

108

108

108

108

Wasserverbrauch

in °/o des :

Tagesver- in cbm brauchs

Fehl

betrag

Ueber-

schuss

cbm

cbm

Oi vi CC Cr»

Es Es

106

127

104

133

133

127

Morgens

19

25

25

19

12- 1 1— 2

108

108

108

108

108

5— 6

108

Ä H Iff LO

io »cP in' >cT —4

94

104

113

113

104

98

Mittags

6— 7

108

CO

109

Abends

7—    8

8—    9

9— 10 10—11

108

108

108

108

104

94

76

49

11 — 12 12— 1 1— 2

108

108

37

20

^ (M 05 h CO lO t—

00

Mitternacht

5— 6    •

IM CO ß «5 io

25

27

31

47

72

2052    100,0    2047

lO 1 —

CM CM CO

301

306

Der Behälter für Zone 3 müßte also einen Mindestinhalt 306 • 100 2040

haben. In dem Entwurf ist er mit 600 cbm angenommen und zwar aus folgenden Gründen :

1.    weil der wirkliche Kutzinhalt des Behälters sich nicht ganz mit dem nominellen Inhalt deckt. Es ist dies durch die Form des Behälters, durch die mehr oder minder schwierigen Konstruktionen bei der Einmündung der Rohrleitungen in den Behälter und durch die Unmöglichkeit bedingt, den Behälter bis zmn obersten Rande zu füllen, weil der Überlauf immer etwas unter dem oberen Rande angebracht werden muß, um ein Überschwappen des Wassers zu vermeiden;

2.    weil immer noch eine kleine Kotreserve bleiben muß für den Fall, daß bei der Inbetriebsetzung der Pumpen kleine Aufenthalte oder Störungen Vorkommen sollten;

3.    weil bei ausnahmsweise forciertem Betriebe ein großer Behälterinhalt erforderlich sein kann;

4.    event. noch weitere außerhalb des Kreises liegende Ortschaften angeschlossen werden könnten;

5. weil für die erste Zeit, nur etwa 1200 cbm täglich gebraucht werden und hierfür ein elfstlindiger Pumpenbetrieb genügt. In diesem Fall muß aber die Wasserreserve für die Zeit in der die Pumpen nicht' gehen, eine bedeutend’ größere sein, wie die nachstehende Tabelle zeigt:

Tages

stunde

Stün dl. Leistung der Maschinen cbm

Wasserverbrauch

in % des

Tagesver- in cbm brauchs

Fehl

betrag

Über

schuß

cbm

cbm

7—    8

8—    9

9— 10 10—11 11 — 12

108

108

108

108

cc cc cc o< CC Ol o< T

io To

ICC Ol

Ol X X ICC CO t— 1 - I —

cc

Morgens

-i

oi

CO CO. .CO 4— co o o cc

12— 1

108

1— 2

108

5— 6

108

4— w i w i    4_

bi Toi

oc

oi    cc    cc    cc    cc    o<

x    io    cc    cc    io    cc

Ol co oi oi cc c

IC --Tfi    Ttf -t ICC

Mittags

6— 7

108

cc

7—    8

8—    9 9 — 10

10—11

11-12

JO JO 4^ JJ1 Ol X Tfi» ’-l CC

CC Ol

io 4—

Ol

cc

IO LO 4-

io co oi

IO    IO    4-    Oi    CC    I

io    ®    &    a    m    I

54 Abends

12- 1

1— 2 2— 3

h-

4— 5

5— 6

JO JO J

’oi To Tci To To ~o

Ol ICC

w x X Ol

Ol

CC Ol LO

Mitternacht

X X Ol

oi ~r

471

483

1188 | 100,0 ; 1200

Wie bereits erwähnt, soll der AVasserspiegel des Behälters der Zone 3 auf -f- 120 IST. IST. liegen. Der höchste Geländepunkt bei Königshoven liegt, an der Straße zwischen Hohenholz und Kirchherten, wo in dem Meßtischblatt die Höhenkurve 105 die Straße schneidet. Hier muß also ein Turmbehälter erbaut werden. Es ist ein schmiedeeiserner Behälter nach System Intze vorgesehen, welcher nominell 600 cbm faßt. Derselbe ist durch eine mittlere ringförmige Wand hi zwei Hälften geteilt, so daß im Bedarfsfall zwecks Reinigung und Anstrich eine Hälfte ausgeschaltet werden kann. Der eiserne Behälter wird durch eine Ummantelung aus Ziegelmauerwerk gegen die Einwirkung der Wärmeschwankungen geschützt und soll architektonisch etwas reicher ausgebildet werden, als es die nackte Zweckmäßigkeit erfordert.

Mit Rücksicht auf die event. Verbindung zwischen Zone 1 und 3 bei Wüllenrath und Manheim soll das Einmündungsrohr mit Schwimmkugelabschluß versehen werden.

Der Hochbehälter wird mit selbsttätigem elektrischen Wasser-standsmeldeapparat versehen, welcher in der Pumpstation durch Glockensignal anzeigt, wenn der Behälter gefüllt ist und wenn derselbe bis auf ein bestimmtes Maß leer gelaufen ist. Wenn man will, kann man auch einen Apparat mit Zeigerwerk aufstellen, welches den jeweiligen Stand des Wassers im Behälter auf der Pumpstation auf einem Zifferblatt anzeigt und außerdem mit Allarmsignal „voll“ und „leer“ ausgerüstet ist. Bei der Empfindlichkeit derartiger Apparate aber möchte ich von der Verwendung derselben abraten. Für den Betrieb genügen solche Apparate vollkommen, welche nur „voll“ und „leer“ anzeigen und außerdem vielleicht die Möglichkeit bieten, sich zwischendurch hier und da von dem Wasserstand im Behälter zu überzeugen. Dieses geschieht dadurch, daß man durch den Druck auf einen Knopf in der Pumpstation ein elektrisches Läutewerk in Bewegung setzt, welches dnrch die Anzahl der Glockenschläge die Anzahl der Teile oder Stufen angibt, auf welche der Behälter gefüllt ist.

Außerdem muß eine direkte telephonische Verbindung zwischen dem Wasserturm und der Pumpstation vorhanden sein, damit bei Untersuchungen und Besichtigungen des Behälters oder Rohrnetzes eine direkte Verbindung mit der Pumpstation möglich ist. Diese selbsttätigen Wasserstandsmeldeapparate und die Telephonverbindungen mit der Pumpstation sind für alle Behälter erforderlich.

= rund 7 Stunden gehen. Der erforderliche Inhalt

leistet,

Die Zone 2 hat nach der Tabelle auf Seite 23 einen größten Tagesverbrauch von rund 732 cbm. Zur Förderung dieses Wasserquantums muß eine Pumpmaschine, welche 108 cbm in der Stunde 732

1Ö8

des Hochbehälters ergibt sich aus der nachstehenden Tabelle, wobei zu berücksichtigen ist, daß der Behälter nur eine Reserve zu fassen braucht, der für die Zeit ausreicht, wann die Pumpen still stehen. AVährend des Ganges der Pumpen wird der Behälter gefüllt gehalten, weil die Höhenlage desselben niedriger ist, wie die des Erdbehälters und deshalb erst dann das AVasser in den Erdbehälter strömt, wenn der Behälter bei der Fasanerie gefüllt ist.

Tages

stunde

Wasserverbrauch in °/o des j Tagesver- j in cbm brauchs;

7—    8

8—    9

9— 10 10-11 11—12

JDO JO

oo 4^ A 'bc

OO    t- QO

CO CO (M

Abends

12— 1 1— 2

o cp cp icp co m

t-T c7 cd

O CO 00

Mitternacht

r-H

CO

28,4

212

Hiernach würde ein Behälterinhalt von 212 cbm ausreichend sein. Hierbei ist aber zu bedenken, daß bei der Zone 2 sich wahrscheinlich sehr bald die Notwendigkeit heraussteilen wird, mehr außerhalb des Kreises Bergheim liegende Ortschaften anzuschließen und sich hier eigentlich die Entwicklung des Versorgungsgebiets am wenigsten voraussehen läßt. Es ist deshalb im Entwurf angenommen, daß der Behälter für Zone 2 mit 400 cbm ausgeführt wird, um allen Eventualitäten ruhig entgegensehen zu können. Dieser Behälter soll ebenso wie der bei Königshoven als Intze-Doppelbehälter ausgeführt werden und erhält ebenso wie der Königshovener Behälter eine Höhe von 15 m, da der höchste Wasserspiegel, wie bereits früher ausgeführt worden ist, auf -j- 140 N. N. liegen soll, während das zur Verfügung stehende Gelände bei der Fasanerie auf 125 N. N. liegt.

Auch dieser Behälter erhält an der Einmündung des Druckrohrs Schwimmkugelverschluß, da er in direkter Verbindung mit dem Druckrohr für den Erdbehälter der Zone 1 steht, in welchem zeitweilig ein weit größerer Druck herrscht, als zu seiner Füllung erforderlich ist. Es würde also unter Hmständen Wasser statt in den Erdbehälter der Zone 1 zu laufen, aus dem Turmbehälter der Zone 2 über- und weglaufen.

Der Erdbehälter der Zone 1, welche einen größten Wasserverbrauch von 1556 cbm im Tage hat, wäre mit 1556 X 0,15 — 234 cbm Inhalt ausreichend bemessen. Da aber dieser Behälter als Ergänzungsbehälter unter Umständen für alle drei Versorgungszonen dient, so ist hier eine starke Vermehrung des Inhalts angebracht, umsomehr, als die Kosten eines Erdbehälters pro cbm Nutzinhalt nur etwa 20 bis 25 cU ausmachen. Es ist deshalb der Inhalt dieses Behälters auf 1000 cbm angenommen.

Dieser Behälter liegt auf -j- 140,5 N. N. und wird teils in die Erde, teils über die Erde zu liegen kommen, so daß sein höchster Wasserspiegel auf -f- 140 IST. N. zu liegen kommen wird. Er wird aus Stampfbeton hergestellt in zwei vollständig voneinander getrennten Abteilungen, welche während des Betriebes die Ausschaltung je einer Hälfte ermöglichen. Jede Hälfte besteht aus drei Kammern, welche mit Kappen ge wölbe überdeckt sind, die ihrerseits wieder auf Gurtbogen ruhen. Der höchste Wasserstand in den Kammern beträgt 3,45 m, weil bei dieser Höhe die Baukosten des Behälters die geringsten werden.

Der ganze Behälter wird 1 m hoch mit Erde überdeckt, und so den Einwirkungen der Wärmeschwankungen entzogen. Vor dem eigentlichen Behälterraum liegt die sogenannte „Schieberkammer“, in welcher die Schieber und Klappenventile liegen, welche zur Bedienung des Behälters erforderlich sind.

Zu dem Behälter führt nämlich nur ein einziger Rohrstrang, welcher zugleich Einlauf und Auslauf darstellt. Leisten die Pumpen mehr, als der augenblickliche Verbrauch beträgt, so fließt das von den Maschinen geförderte überschüssige Wasser durch diesen Strang in den Behälter. Ist aber der augenblickliche Verbrauch größer, als die Leistung der Pumpen, so fließt aus dem Behälter Wasser in das Versorgungsgebiet, weil durch die Entnahme von Wasser aus dem Rohrnetz des Versorgnngsgebietes

der Druck geringer wird. Weil der Behälter aus zwei vollkommen getrennten Hälften besteht, gabelt sich dieser zum Behälter führende Strang in der Schieberkammer nach den beiden Hälften des Behälters zu. Da es aber erwünscht ist, daß das aus- und eintretende Wasser im Behälter zirkuliert, so ist jeder einzelne Ast des Bohrstranges wieder in zwei Äste gegabelt, von denen' der eine für den Eintritt, der andere für den Austritt des Wassers in die betreffende Kammer dient. Die ersteren Äste sind mit nach innen öffnenden, die letzteren mit nach außen öffnenden Rückschlagkappen versehen und die Eintritts-Äste bis in die hinterste Ecke des Behälters geführt. Durch Schließung einzelner Gurtbogenöffnungen und Offenhaltung anderer wird dadurch ein steter Austausch zwischen eintretendem und austretendem Wasser gewährleistet.

Der Behälter wird mit ausreichenden LüftungsVorrichtungen versehen, der Baum in der Schieberkammer wird durch Fenster hell beleuchtet.

¹

I bedeutet in der Tabelle den Zeitraum vom 1. Januar bis 30. Juni, II jenen vom 1. Juli bis 31. Dezember. Die Zahlen sind auf ganze Liter abgerundet.

Wasserhebuug.

Pumpm aschinen.

Aus der Erörterung über den Versuchsbrunnen geht hervor, daß der tiefste abgesenkte Wasserspiegel auf der Ordinate -f- 69 Ä. K. liegt, während in der Erörterung über das Rohrnetz gezeigt worden ist, daß das Wasser, um mit dem nötigen Druck in das Versorgungsgebiet zu gelangen, auf 145,58 H. IST. bezw. auf -j- 161,95 H. H. gehoben werden muß. Wie aus der Besprechung über die Wasserverteilung und das Rohrnetz weiter unten hervorgeht, sollen die Fördermaschinen so eingerichtet sein, daß jede Maschine imstande ist, in jede beliebige Zone zu drücken.

Der gesamte Wasserbedarf ist, wie bereits früher nachgewiesen, auf 4740 cbm im Tage berechnet. Diese Wassermenge soll im allgemeinen in 22 Stunden gehoben werden, damit zwei Stunden zum Putzen der Maschinen frei bleiben, und soll sich auf zwei Maschinen verteilen. Genau wird sich diese Einteilung zwar nicht festhalten lassen, weil die Wassermengen, welche die verschiedenen Versorgungszonen erhalten, voneinander abweichen. Da aber die eine Maschine für die andere eintreten soll und kann, so wird es sich immer ermöglichen lassen, daß für jede Maschine zwei Stunden Zeit zum Putzen bleiben. Es sind also zur Hebung der genannten Wassermenge 2 X 22 = 44 Maschinenstunden zur Verfügung, so daß in der Stunde von einer Maschine gehoben

107 ■ 1000

4740

= 29,72 1 oder abgerundet 30 1 in der Sekunde = 1,8 chm in der Minute = 108 chm in der Stunde.

Die größte Förderhöhe wird sich ergehen, wenn der Erd-hehälter bei Türnich gefüllt wird. Dieser liegt 13 500 m von der Pumpstation entfernt und liegt mit seinem höchsten Wasserspiegel auf -f- 140 IST. H. Die Druckleitung dorthin soll 250 mm 1. W. erhalten. Bei dieser Entfernung und diesem Durchmesser der Leitung wird der Druckverlust h in dieser Strecke sich berechnen aus der Formel:

werden

44

= 107 chm oder

60 ■ 60

L v3 d-²g

In dieser Formel bedeutet:

X einen Koeffizienten — 0,0219,

L = die Länge des Rohrstranges in m — 13305 m, v — die Geschwindigkeit des Wassers in der Leitung (bei 0,030 cbm in der Sekunde = 0,61 m), d = Durchmesser des Kohrs in m, g = die Beschleunigung der Schwere — 9,81.

Ausgerechnet ergibt die Formel:

h — 21,95 m.

Die geometrische Förderhöhe beträgt 140 — 69 — 71 m, dazu obigen KeibungsVerlust von 21,95 m ergibt eine gesamte Widerstandshöhe von 71 + 21,95 — 92,95 m. Man erhält hieraus

30-92,95

für die Arbeitsleistung der Maschinen L —

Pferdestärken, am gehobenen Wasser gemessen.

Hier tritt einem die Frage entgegen, welche Betriebskraft am besten zu wählen ist. FTaturkräfte wie Wasser und Wind sind

75

= 37,14

von vornherein ausgeschlossen, weil ersteres nicht vorhanden ist und beide zeitweilig unzuverlässig sind. Bei einem Betriebe, von dem jedoch mit der Zeit das ganze wirtschaftliche Leben des Kreises abhängig sein wird, muß jede Unzuverlässigkeit ohne weiteres ausgeschlossen bleiben. Es bleiben also nur künstlich erzeugte Betriebskräfte übrig und hier scheidet auch wieder die Elektrizität aus, weil eine größere Zentrale, an welche der Betrieb angegliedert werden könnte, nicht vorhanden ist. Es bleibt also nur Dampfoder Kraftgasbetrieb. Bei der vorliegenden Größe der Maschinen ist ungefähr die Grenze erreicht, wo beide Betriebsarten sich gleich teuer stellen und es ist nachstehend der Versuch gemacht worden, die Kosten der beiden Betriebsarten miteinander zu vergleichen. Für Kraftgas ist eine Sauggasgeneratoranlage angenommen und als Brennstoff Industriebriketts von 5000 Wärmeeinheiten Heizkraft vorausgesetzt.

Betriebskosten.

Die Betriebskosten werden sich sehr nach der mehr oder minder vollkommenen Ausnützung der Anlage richten. Da die volle Ausnützung des Werkes erst nach einer Reihe von Jahren erfolgen wird, so ist es richtiger, den wirklichen Verbrauch der Rechnung zu gründe zu legen, welcher sich im mittleren Stadium der angenommenen Lebensdauer des Werkes einstellen wird.

Die wirkliche Höchstleistung des Werkes beträgt, wenn alle drei Maschinen täglich 22 Stunden im Betrieb gehalten werden, 3 X 108 X 22 = 7128 cbm pro Tag. Die tägliche Durchschnittsleistung wird dann etwa ²/₃ davon sein, also = 7128 X ²/s = 4752 cbm pro Tag, im Jahresdurchschnitt gerechnet. Dieses dürfte also die mittlere Leistung des Wasserwerks im Tage nach etwa 15 bis 20 Jahren sein.

In Wirklichkeit wird aber der Betrieb sehr klein anfangen und vielleicht nach zehn Jahren eine mittlere Wasserförderung von ²/₃ X 4752 = 3166 cbm erforderlich machen. Da jede Maschine 108 cbm in der Stunde hebt, so sind dafür erforderlich

S166

-y^g- — 29,3, oder abgerundet 30 Maschinenstunden täglich. In

300 Arbeitstagen macht dieses 30 X 300 = 9000 Maschinen-stunden im Jahr.

Der niedrigste abgesenkte Wasserspiegel im Brunnen liegt Die Druckordinate, auf welche das Wasser

auf -f 69 N.N. gehoben wird, liegt für Zonen 1 und 2 auf -j- 161,95 N. IST. und für Zone 3 auf -f- 145,58 N. IST. Da für beide die geförderte Wassermenge annähernd die gleiche ist, so ist es zulässig, für

161,95 + 145,58 _

die Rechnung die mittlere Druckordinate von

-j- 153,75, oder rund -f- 153 N. N. anzunehmen, weil die Behälter während des Pumpens nie ganz gefüllt sind. Die manometrische Pörderhöhe beträgt dann 153 — 69 = 84 m. Die Leistung jeder Maschine berechnet sieh dann bei 30 1 Förderung

³⁰ • 84

75    — ³³’⁶

in der Sekunde (= 108 cbm in der Stunde) auf

Pferdestärken, am gehobenen Wasser gemessen.

Der mechanische Nutzeffekt der Pumpen ist zu 0,93 und der volumetrische Nutzeffekt der Pumpen zu 0,97 anzusetzen, so daß bei Dampf erforderlich werden:

33,6

0,93 • 0,97

= 37,3 effektive Pferdestärken.

Die Gasmotorenfabriken nehmen den Wirkungsgrad der Pumpen im ganzen, wohl mit Rücksicht auf Riemenübertragung, zu nur 0,80 an und ergibt sich unter dieser Annahme eine

30-84

Leistung der Maschinen von kräfte.

0,80 • 75

42 effektive Pferde-

Bei Dampf hätte man also 9000 X 37,3 = 335700 Pferde-kraftstunden im Jahr, bei Gasmotoren 9000 X 42 — 378000 Pferdekraftstunden im Jahr.

Der Dampfverbrauch pro indizierte Pferdekraft und Stunde beträgt bei guten einzylindrigen Dampfmaschinen 9,8 kg. Der Wirkungsgrad von Dampfmaschinen in dieser Größe ist etwa 0,81, so daß also pro effektive Pferdekraft und Stunde gebraucht

werden

9,8

— 12,1 kg Dampf.

0,81

Industriebriketts mit einem Kehrwert von 5000 Wärmeein

heiten weisen eine Leistung auf von ~

B

(Hütte 1899

S. 828), wTorin bedeutet:

D = erzeugte Dampfmenge in kg,

B = verbrannter Brennstoff in kg,

Yji = Wirkungsgrad der Feuerung = 0,8—0,9, im Mittel — 0,85, y]2 = Wirkungsgrad der Heizfläche = 0,61—0,87, im Mittel = 0,74,

p Heizwert des Brennstoffs in Wärmeeinheiten,

X = Wärmemenge, welche zur Erzeugung von 1 kg Dampf erforderlich ist — 600 W.-E.

Setzt man diese Werte ein, so erhält man:

5000

I)

= 0,85-0,74

B

600

= 5.24,

d. h. mit 1 kg Briketts kann man 5,24 kg Wasser verdampfen. Ausgeflilirte Versuche haben eine 5,24 bis 5,53fache Verdampfung ergeben.

Zur Verdampfung von 12,1 kg, oder für 1 effektive Pferde-

12,1

kraft und Stunde sind erforderlich    — 2,3 kg Briketts.

Vach den Angaben der Firma Gebr. Körting, Aktiengesellschaft, beträgt der Verbrauch an Briketts bei einer Sauggasanlage pro Stunde und Pferdekraft 0,65 kg.

Der Brennstoffverbrauch beträgt also im Jahr bei Dampf 335 700 X 2,3 = 772120 kg = 77,2 Do23pellader, bei Kraftgas 378 000 X 0,65 — 245 700 kg — 24,6 Doppellader.

Flierbei darf aber nicht außer Acht gelassen werden, daß bei Dampfbetrieb der Verbrauch an Brennstoff fast immer proportional bleibt der Maschinenleistung, bei Gasbetrieb dagegen eine Ersparnis an Brennstoff nicht eintritt, wenn dieselben nicht voll in Anspruch genommen werden. Da aber beide Betriebsarten auf die höchste Leistung eingerichtet sein müssen, weil es Vorkommen kann, daß die Pumpen sowohl in Zonen 1 und 2 als auch in Zone 3 drücken, also einmal auf + 161,95 V. V. das andere Mal auf -f- 145,58 V. V. das Wasser heben müssen, so muß genau genommen, für die Gasmotorenanlage immer die größere Förderhöhe von 92,95 m, statt der mittleren von 84 m angesetzt werden. Dadurch erhöht sich aber der Brennstoffverbrauch beim

Gasmotorenbetrieb auf 24,6 •

92,95

84,00

= 27,2 Doppellader.

Bei der vergleichenden Berechnung der Betriebskosten muß auch im Auge behalten werden, daß bei der Anwendung von Generatorgas zum Betrieb von vornherein drei Pumpmaschinensysteme aufgestellt werden müssen, gegenüber zwei Dampfpumpensystemen, weil erstere infolge von Teeransatz verschmutzen und alle zwei bis drei Wochen zur Peinigung gänzlich auseinander genommen werden müssen. Dafür fällt allerdings der Schornstein fort, der bei der Dampfanlage erforderlich ist, auch werden die Gebäude um etwa 80 qm kleiner. Diese Mehrkosten der Gebäude bei Dampfbetrieb dürften aber aufgewogen werden durch die erforderlich werdenden Aufbewahrungsgruben für Teer und Gaswasser. Die Kosten der maschinellen Anlagen werden sich in beiden Fällen auf etwa 80000 c/ll belaufen.

Die Verzinsung und Tilgung wird man bei beiden Betriebsarten gleich setzen, dagegen muß aber die außerordentliche Abschreibung bei der Gasanlage zu 7¹/₂ °/o genommen werden, gegenüber 5 °/o bei der Dampfanlage, weil die Abnutzung und Peparaturkosten viel höher sind.

Von einschneidender Bedeutung sind die Kosten für Schmiermittel und Putzwolle. Dieselben darf man bei Gasmotoren auf das drei- bis vierfache setzen wie bei der Dampfmaschine. Man kann für diese Betriebsbedürfnisse etwa 0,5 ^ pro Stunde und Pferdekraft setzen, während bei Dampf ein Satz von 0,17 3\ genügt.

Außerdem kommt bei Gasmotoren in Betracht die Kühlwassermenge, welche nach Angabe von Gebr. Körting 2,5 cbm pro Betriebsstunde ausmacht. Der Selbstkostenpreis ist mit etwa 2¹/₂ ^

pro cbm in Rechnung zu stellen. Bei 9000 Maschinenstunden kommen also 9000 X 2,5 = 22500 cbm Kühlwasser zur Berechnung ä 2V₂ ^ = 570 <M.

Ferner ist Wasser erforderlich zur Reinigung des Gases. Das auf den Scrubber rieselnde Wasser ist auch noch mit etwa 5 cbm täglich oder mit 1500 cbm für 300 Arbeitstage in Rechnung zu stellen und sind hierfür 1500 X 2,5 ^ = 37 <M einzusetzen.

Ferner ist fiir Rjeinigungsmaterial und für Neuausf ütterung des Generators ein Betrag von etwa 300 <M jährlich einzusetzen. Die JPersonalkosten werden bei beiden Betriebsarten gleich sein.

Unter Berücksichtigung dieser Einzelheiten erhält man folgende vergleichende Kostenzusammenstellung für ein Jahr:

Nr.

Bezeichnung der Ausgabe

für Dampfbetrieb

für Gasbetrieb

4,

Gehälter und Löhne:

1 Obermaschinist . 1800 dl

1    zweiter Maschinist 1500 „

2    Heizer .    .    .    . 2160 „

Brennstoff: 77,2 bezw. 27,2 Doppellader Briketts a 80 J . Schmiermittel usw. . 335 700 Pferdekraftstunden ä 0,17 ^ bezw. 378 000 Pferdekraftstunden ä 0,5 c>)    .    .    .    .

Kühlwasser und Reinigungswasser 570 dl -f- 37 dl

= rund .......

Erneuerung und Unterhaltung der Generatoren usw.

Zinsen 4 °/o, Tilgung 1¹/i °/o je 80 000 dl ... Außerordentliche Abschreibung 5 °/o bezw. 7 72 °/° von 80 000 Summa

Werden statt der Einzylindermaschinen Verbundmaschinen aufgestellt, so ermäßigt sich der Brennstoff - Verbrauch

im Verhältnis von

5 460

5 460

7,8

9,8’

von

also

6 176

2 176

570

1 890

600

300

4 400

4 000

20 606

4 400

6 000

20 826

auf 6176 dZ ₌ 4815,28 M

und die Betriebskosten für Dampfbetrieb ermäßigen sich dann um 6176—*4815,28 dt — Alsdann betragen die jährlichen Betriebskosten .    .

7,8

nicht ganz auß dein Versuchsstadium herausgekommen sind und daß sich möglicherweise die Kosten beim Kraftgasbetrieb auf die Dauer noch höher stellen werden. Wird doch schon bei einer Zusammenstellung von Betriebskosten im Ingenieurkalender 1904 S. 135 der Preis pro Pferdekraftstunde bei dieser Größe der Maschinen für Kraftgas und Dampf gleichmäßig auf 5,5 3}' angegeben. Weiterhin ist zu beachten, daß die Gasanlage geschickteres Personal, genaue Beobachtung und viel Aufmerksamkeit erfordert und einen gerade bei Wasserwerken zu vermeidenden unsaubern Eindruck macht.

Unter diesen Umständen hat der Verfasser es vorgezogen, in den Entwurf den Betrieb mit Dampf aufzunehmen, umsomehr, als dieser Betrieb eine größere Elastizität hat, die um so willkommener sein muß, als die Maschinen wechselseitig füreinander eintreten sollen und bei nicht voller Ausnutzung die Kraftgasanlage nicht mehr so ökonomisch arbeitet wie der Dampfbetrieb.*

* Um jedoch die Frage der Betriebsart möglichst von allen Seiten zu beleuchten, ist> vorstehender Passus des Erläuterungsberichtes vor der Drucklegung der Firma Gebr. Körting, Akt.-Ges. vom Verfasser vorgelegt worden und hat sich dieselbe hierauf wie folgt geäußert. Der Bericht ist absichtlich ohne jeden Kommentar wiedergegeben.

„Herr Ehlert war so freundlich, uns seinen Bericht über das Kreiswasserwerk Bergheim zur Verfügung zu stellen, um uns Gelegenheit zu geben, uns dazu zu äußern.

Der Bericht zeigt, daß, soweit der Gasmaschinenbetrieb in Frage kommt, Herr Ehlert eine nicht zu verkennende und, wie zugegeben werden muß, gegenüber dem, in bezug auf das Anbieten von Neuerungen häufig unvorsichtigem Vorgehen seitens mancher Vertreterder Gasmaschinenindustrie, wohl gerechtfertigte Vorsicht hat walten lassen.

Wie aber bei jeder technischen Neuerung, so sind auch die Fortschritte auf diesem Gebiete nicht bei allen Erzeugern die gleichen gewesen, und der Wert der verschiedenen Erzeugnisse daher auch ein sehr verschiedener. Die hierunter folgenden Erläuterungen entsprechen den Erfahrungen, die wir an einer großen Zahl derartiger von uns erstellten Anlagen gesammelt haben.

Auf die einzelnen Punkte des Berichtes eingehend, bemerken wir zunächst bezüglich des Brennstoffverbrauches, daß die Anheizungskosten bei beiden Betriebsarten fortgelassen sind, wohl wegen der Annahme, daß sie bei beiden Systemen gleich seien und deshalb vernachlässigt werden könnten. Das ist aber nicht ganz der Fall.

Die Generatoren werden bei längeren Betriebspausen einfach wie Öfen behandelt, indem man den Zug abstellt. Dadurch wird der Brennstoffverlust während der Pausen ein sehr kleiner und die Generatoren, besonders bei den hier in Frage kommenden Briketts, sind sofort wieder betriebsfähig. Bei den Dampfkesseln tritt während längeren Betriebspausen dagegen ein solcher Wärmeverlust ein, daß ein längeres Anheizen wieder nötig ist.

Daher zeigen Wasserwerke mit Dampfbetrieb, die mit längeren und kürzeren Pausen arbeiten, erhebliche Abweichungen zwischen den theoretischen Berechnungen und den in der Praxis gefundenen, welche in erster Linie auf diese Verluste zurückzuführen sind, allerdings aber auch darauf, daß die Wasserwerke vielfach nur mit teilweiser Geschwindigkeit der Maschinen laufen, wodurch die Nutzwirkung der Kessel erheblich sinkt. Wir sehen aber davon ab, die Ersparnisse beim Gasbetrieb in Zahlen auszudrücken, sondern beschränken uns darauf, die Sache erwähnt zu haben.

Es ist ferner richtig, daß die Gasmaschinen am günstigsten mit voller Beanspruchung arbeiten; wenn also, wie im vorliegenden Falle, 2 verschiedene Förderzonen vorhanden sind, so wird man die Gasmaschinen für die höchste Förderhöhe bemessen müssen und sie arbeiten ungünstiger, wenn sie auf niedrige Förderhöhe arbeiten. Im vorliegendem Fall ist aber der Höhen-Unterschied zwischen den verschiedenen Zonen nicht sehr groß, denn die Leistung der Maschine beträgt bei der Förderung auf die Zone 3 rund 91 °/° der Förderung auf die Zonen 1 und 2. Bei diesem kleinen Unterschied nimmt der Verbrauch der Gasmaschinen an Brennstoff für die eff. Pferdekraft gerechnet, so verschwindend wenig zu, daß

es nicht nötig ist, einen Zuschlag auf die berechneten 24,6 Doppellader zu machen. Sonst würde das auch beim Dampfbetrieb geschehen müssen; denn wenn auch die Dampfmaschinen in weiten Grenzen einen ziemlich gleichbleibenden Verbrauch haben, so nimmt bei geringerer Belastung der Brennstoffverbrauch zu, weil die Dampfkessel bei minderer Belastung nicht mehr so günstig arbeiten, als wenn sie voll beansprucht sind, während dagegen die Generatoren im Nutzeffekt innerhalb sehr weiten Grenzen nicht abnehmen.

Was die Verwendung von 8 Pumpmaschinensytemen bei Gasmaschinenbetrieb gegenüber 2 Dampfpumpsystemen anbetrifft, so hat man nirgends, weder in Wasserwerken, noch in den einen ebenso sicheren Betrieb erfordernden Elektrizitätswerken bislang eine derartige Vorsichtsmaßregel für nötig erachtet. Wir verweisen auf die vielen hundert Anlagen, die wir ausführten und besonders auch auf die Wasserwerke in Alzey, Luxemburg, Leutzsch, Celle usw. Die genannten Werke arbeiten mit Anthrazit oder Koks, Alzey sogar vielfach mit einem sonst unverkäuflichen Abfallkoks, so daß die Lage dieser Werke, wegen des vielfach größeren Schlackenreichtums des Brennstoffes an sich, viel ungünstiger ist, als die des geplanten Bergheimer Werkes, welches schlackenfreien Brennstoff benutzt.

Würde man allerdings voraussetzen müssen, daß bei den Braun-kohlen-Briketts Teer entstände, wie das in der Tat bei Anlagen für Braun-kohlen-Vergasung, die wir bei unserer Konkurrenz sahen, befürchtet werden muß, so würde für eine öftere Reinigung der Maschinen zu sorgen sein. Wäre es uns nicht gelungen, den Teer zu beseitigen, so würden wir eine Anlage für Braunkohlen-Briketts nicht existenzberechtigt halten. Da das bei Briketts-Vergasung im vollen Umfange möglich ist, so fallen auch die Konsequenzen, bezüglich größerer Sicherheit durch ein drittes Pumpwerk fort. Es fällt aus obigem Grunde auiih der Aufbewahrungsort für Teer und ferner auch für Gaswasser fort, da letzteres etwa in der Beschaffenheit, wie das bei den Gasanstalten gewonene, ebenfalls nicht erzeugt wird. Die Kosten der Baulichkeiten werdeu daher beim Gasmaschinenbetrieb billiger als bei Dampf.

Bezüglich der besonderen Abschreibung, für den Generator, können wir eine solche nicht gutheißen. Die Erfahrung lehrt, daß die Genoratoren, wenn sie ordnungsgemäß ausgeführt sind, eine fast unbegrenzte Haltbarkeit haben und bei weitem nicht die Unkosten in der Erhaltung verursachen wie Dampfkessel.

Als ein Beispiel für viele erwähnen wir eine Anlage der Stadt Hannover, die seit 8 Jahren mit Generatorbetrieb arbeitet. Es handelt sich um eine Pumpanlage für Kanalwässer. Dieselbe besitzt nur einen Generator, weil als Reserve Leuchtgas vorhanden ist. Nach einer noch kürzlich vom Leiter dieser Werke Herrn Baudirektor Bock dem Unterzeichneten gegenüber gemachten Äußerung, hat der Generator noch xaicht ein einziges Mal Veranlassung zu einer Betriebsstörung gegeben. Er ist heute noch in dem ursprünglichen Zustand. Eine Erneuerung der Ausmauerung ist noch nicht nötig gewesen und wird auch auf absehbare Zeit nicht nötig sein.

Der genannte Direktor betonte gerade als besonderen Vorteil die Bedürfnislosigkeit der Generatoranlage. Dabei ist zu bemerken, daß auch diese Anlage mit Koks arbeitet, der Schlacken gibt, wodurch eher ein Grund zu Verletzungen der Ausmauerung gegeben ist, als bei Briketts.

Setzt man daher die Unkosten für die Erhaltung der Dampfkessel gleich denen für die Generatoren, so hat man mehr getan, als notwendig.

Was die Kosten für Schmier- und Putzstoffe angeht, so standen in der Tat früher die Gasmaschinen ungünstiger als die Dampfmaschinen, weil die Schieber der ersteren reichlich und mit gutem Schmieröl versehen werden mußten. Das ist aber seit längerer Zeit und bei unseren Maschinen ausschließlich anders geworden und der Ölverbrauch unserer Gasmaschinen stellt sich nicht höher als der der Dampfmaschinen. Es liegen Zahlen vor über ältere Wasserwerke mit noch nicht so vollendeten Gasmaschinen wie die heutigen, wonach der Ölverbrauch für die Stunde und Pferdekraft einschließlich Pumpe 4 g beträgt. Bei einem Ölpreise von 0,60 Ji, das kg beträgt also der Ölverbrauch nur 0,12 Ji. Der Unterschied gegenüber den bei Dampfmaschinen angenommenen Zahlen beträgt also zu gunsten der Gasmaschinen 115 <At., für welchen man mehr wie reichlich die notwendigen Putzstoffe beschaffen kann. Die heutigen Anlagen arbeiten noch günstiger, man ist daher mindestens berechtigt, beim Gasbetrieb keinen höheren Verbrauch als beim Dampfbetrieb einzusetzen, zumal wenn man bedenkt, daß wegen der kühl gehaltenen Wandungen der Gasmaschinenzylinder das hierfür benutzte Öl viel billiger sein kann, als das bei modernen Dampfmaschinen mit hohen Drücken und besonders-mit überhitztem Dampfe.

Bezüglich der Kühl wassermenge muß bemerkt werden, daß die von unserer Firma angegebenen 2,5 cbm das für die Scrubber zu benutzende Wasser mit enthalten. Es wäre ja in der Tat unrichtig, wenn man für die Kühlzwecke das durch die Wasserwerkspumpe auf 100 m hoch geförderte Wasser verwenden würde, wenngleich auch unter Verwendung solchen Wassers der dafür angesetzte Preis reichlich hoch erscheint. Man kann doch eigentlich für die Pumpen nur den Mehrpreis an Brennstoff in Ansatz bringen und würde für die 2,5 cbm nicht mehr als 1 kg gebrauchen. Die Kosten würde man ohne weiteres verringern können, wenn man mit Hilfe eines Strahlapparates betrieben mit Druckwasser, Wasser aus dem vorhandenen Brunnen ansöge, und unter einem für die Kühlzwecke geeigneten Druck den Generatoren und Scrubbern zuführt. Man würde dadurch die aus dem Druckrohre zu entnehmende Wassermenge auf weniger als die Hälfte verringern.

Will man aber die Gasmaschinenanlage den Dampfanlagen gleich stellen, so muß man berücksichtigen, daß die Dampfmaschinenanlage doch auch besondere Pumpen besitzt und zwar in Gestalt des Kondensators, welcher eine wesentlich höhere Menge fördern muß, als bei den Gasmaschinen und ferner in Gestalt der Speisepumpen. Wenn man daher überhaupt das mit den Hauptpumpen zu fördernde Wasser nicht benutzen will, so würde es zweckmäßig erscheinen, neben diesen bei der Gasmaschinenanlage auch eine kleine Pumpanlage aufzustellen, nur für das Kühlwasser vom Gasmotor und Scrubber. Die für diese Pumpe notwendige Kraft ist so gering, daß sie einer besonderen Anrechnung nicht bedarf. Aus diesem Grunde halten wir, wenn man eine Kapitalerhöhung für die Beschaffung einer solchen Pumpanlage von 2000 M, was sehr reichlich erscheint, an-setzf, es nicht für gerechtfertigt, für die Gasmaschinen Wasseikosten in Ansatz zu bringen, wenn das nicht auch für die Dampfmaschinen geschieht.

Aus den oben geschilderten Gründen bezüglich der Haltbarkeit der Generatoren, halten wir den Betrag für die Beschaffung einer neuen Ausmauerung der letzteren in Höhe von 300 JC auch für eine unnötige Be

lastung.

Die Personalkosten sind beim Gasmaschinenbetrieb unbedingt günstiger, als bei Dampf. Die einzige an den Generatoren während des Betriebes vorzunehmende Arbeit, ist die Beschickung derselben in größeren Zeiträumen mit stündlich ungefähr 30—35 kg Briketts, eine Arbeit, die auf jeden Fall der Wärter der Gasmaschine mit übernehmen kann und muß. Während die Vorschriften für die Dampfkessel besagen, daß die Heizer die Kessel nicht verlassen dürfen, können die Generatoren durchaus sich selbst überlassen bleiben. Die Heizerkosten können daher vollständig

gespart werden.

Unter Berücksichtigung aller dieser Einwendungen würden wir in der Gegenüberstellung die folgenden Zahlen für den Betrieb der Braunkohlen-Brikett-Vergasungsanlage für richtig und angesichts obiger Darlegungen reichlich halten:

1.    Gehälter und Löhne, 1 Obermaschinist und ein zweiter

. 3300,00 J<. . 1960,00 „

.    570,00    „

Maschinist........

2.    Brennstoff 24,6 Doppellader

3.    Schmieröl und Putzwolle .

4.    und 5. fallen fort

6.    Zinsen und Tilgung für 55 000 Jt. (einschl. Pumpe für

3025,00 „ 4000.00 „

Kühlwasser).....................

7.    Außerordentliche Abschreibung............

12855,00 Ji.

Es würde also zu gunsten der Braunkohlen-Vergasungsanlage ein Unterschied von 7—8000 Jt bestehen, ohne Rücksicht auf die Ersparnisse durch Baukosten, und dieser entspricht auch mindestens demjenigen, was im allgemeinen bei derartigen Anlagen heute gefunden wird.

Die Angaben im Ingenieur-Kalender haben keinen Anspruch auf allgemeine Richtigkeit. Sie sind, wie schon aus der Bezeichnung „Dowson-gas“ hervorgeht, für gänzlich veraltete Verhältnisse aufgestellt, aber können auch dafür nur ganz einseitig gefärbt sein. Wenngleich die Herkunft der Zahlen nicht erkennbar ist, so ist es doch zweifellos, daß nur Anthrazit für die Vergasung dabei in Frage kam, der teuror sich stellt, als die gewöhnliche Steinkohle. Der Vorteil ist in vorliegendem Falle umsomehr auf seiten der Kraftgasanlagen, weil in beiden Fällen der gleiche Brennstoff zur Verwendung gelangt.

Die Tatsachen lehren eine erhebliche dauernde Vermehrung der

Sie lehren ferner, daß die Dampfmaschinenfabriken

Kraftgasanlagen.

nicht beschäftigt sind und sich gezwungen sehen, zum Bau von Gas-

maschinen überzugehen, welche der Gasmaschinenbetrieb mit sich bringt, die Ursache. Man

Dafür sind nur die wesentlichen Ersparnisse,

ver-

Es sind demnach im Entwurf zwei Dampfmaschinen vorgesehen, welche das ganze benötigte Wasserquantmn von 4740 cbm in 22 Stunden heben sollen, und ist gleichzeitig der Raum für die Aufstellung der Maschinen und Kessel so groß gewählt, daß ohne weiteres eine dritte Pumpmaschine und ein dritter Kessel zur Reserve aufgestellt werden können. Damit ist die wirkliche Gesamthöchstleistung des Werkes auf 3 X 24 X 108 — 7776 cbm pro Tag gebracht, gegenüber einem wirklichen Höchstbedarf von 4740 cbm.

Maschine

= 49,5 indizierte Pferdekräfte.

Die Leistung einer jeden Maschine ist, wie angegeben, auf 37,14 Pferdestärken berechnet, am gehobenen Wasser gemessen. Der mechanische Wirkungsgrad einer solchen Maschinen- und Pumpenanlage ist nach vorliegenden Garantiezahlen auf 0,75 anzusetzen und ergibt unter dieser Voraussetzung die Leistung einer 37,14

0,75

Über die einzelnen Abmessungen der Maschinen hier Angaben zu machen, halte ich nicht für angezeigt, da die anbietenden Maschinenfabriken bei ihren Angeboten sich ihrer vorhandenen Modelle bedienen werden und es nicht im Interesse des Kreises liegt, hier unnützerAveise bindende Vorschriften zu geben, die bei der Vergebung der Maschinen nur erhöhte Preise zu Tage fördern ■würden. Alan wird es zweckmäßiger weise den anbietenton Fabriken überlassen, ihre Abmessungen selbst zu wählen, sofern sie nur den sonstigen Anforderungen entsprechen, welche im Submissions-Programm aufgestellt sind. In diesem Programm wird man Avesentlich folgendes zu berücksichtigen haben:

Die Umdrehungszahl der Pumpen soll nicht viel mehr wie 50 betragen, damit bei einer möglicherweise eintretenden großen Saughöhe keine Störungen im Betriebe Vorkommen. Die Pumpenkolben sollen Taucherkolben sein und von der Stange des Dampfkolbens direkt angetrieben Averden. Jede Pumpe soll eine besondere Saugleitung und besonderen SaugAvindkessel besitzen, außerdem besondere Windhauben über jedem Druckventil, und einen besonderen Druckwindkessel, der mit den andern Windgleiche nur die statistischen Zahlen der Elektrizitätswerke. Es liegt ja auch nahe, daß das nicht anders sein kann, weil bei den Gasmaschinen der Weg zur Benutzung des Heizwertes der Kohle ein viel direkterer und mit wesentlich geringeren Verlusten arbeitender Prozeß ist, als wenn man aus der Kohle erst Dampf erzeugt und damit Dampfmaschinen betreibt.

Hierneben fällt besonders ins Gewicht, daß die Gasmaschinen an sich gegenüber den Dampfmaschinen einen wesentlich höheren Nutzeffekt besitzen, der bei Maschinen, wie sie hier in Frage kommen, mehr als 100 °/o beträgt.

Die Unsauberkeit der Anlage läßt sich beim Gasmaschinenbetrieb ebenso gut und leicht wie bei den Dampfmaschinen vermeiden.

Was zum Schluß die Geschicklichkeit des Personals anbetrifft, so muß man berücksichtigen, daß eine große Zahl der heutigen Gasmaschinen sich in den Händen gänzlich ungeübter Menschen befindet und vor allem darunter diejenigen für den Lichtbedarf in Geschäftshäusern, Hotels und dergl. und der Anlagen für das Kleingewerbe.

Trotzdem befriedigen diese Anlagen durchaus, und man kann sich der Überzeugung nicht verschließen, daß eine besondere Geschicklichkeit für die Gasanlagen doch nicht angewendet zu werden braucht und die Vorbildung, welche ein guter Heizer für einen Dampfkessel nötig hat, für Generatorenanlagen nicht vorhanden zu sein braucht.

Für die Richtigkeit der obigen Mitteilungen können Belege aus der Praxis beigebracht werden.“

kesseln so verbunden ist, daß alle Windkessel und alle Pumpen durcheinander geschaltet werden können. Die Saug- und Druckventile sollen genügend großen Querschnitt haben, damit geringe Hubhöhe der Ventile möglich ist. Zu Saug- und Druck Ventilen sollen TJmlaufhähne vorhanden sein, um das Angehenlassen der Pumpen zu erleichtern, außerdem sind Vorrichtungen anzubringen, um Luft in die Windkessel nachzufüllen. Saug- und Druckventile sollen leicht zugänglich sein und alle Teile der Pumpe so angeordnet sein, daß sie eine Besichtigung und Auswechselung aller Teile leicht gestatten.

69 = 4,08 m.

Pumpen und Maschinen sollen liegend angeordnet sein, weil dadurch eine bessere Übersichtlichkeit und Reinlichkeit gewahrt wird. Aus diesem Grunde wird auch die Sohle des Maschinenhauses 1,72 m unter Straßenkrone gelegt. Der Maschinenhaus-fußboden kommt dadurch auf Ordinate -f- 72,28 IST. N. zu liegen, wührend die Ordinate des im normalen Betriebe abgesenkten Wasserstandes zu -{- 6h V. V. angenommen ist. Die TJnter-kante Druckventil liegt im allgemeinen 0,80 m über Maschinenhausfußboden, also auf 72,28 -|- 0,80 = 73,08 V. N., so daß sich eine größte Saughöhe ergibt von 73,08

Die Druckhöhe wird bei der Ausschreibung statt zu 92,95 zu 100 m anzugeben sein, damit man auch gelegentlich den Betrieb etwas forcieren kann.

Die Leistung von 4-9,5 indizierten Pferdekräften liegt ungefähr an der Grenze, wo es fraglich wird, ob man besser Einzylinderoder Verbundmaschinen nimmt. Was die letzteren an Dampf sparen, erfordern sie andererseits mehr an Zinsen, Tilgung, Abschreibung und Schmiermitteln, so daß es bis zur endgültigen Vergebung eine offene Frage bleiben kann, welche Art Maschinen hier zur Verwendung kommen sollen. Den besten Aufschluß hierüber gibt demnächst die Submission auf die Masellinenanlage; in den Entwurf sind Einzylindermaschinen auf genommen, doch ist der Raum, der im Maschinenhausentwurf vorgesehen, groß genug, um in demselben auch Verbundmaschinen aufstellen zu können. Die im Entwurf vorgesehenen Einzylindermaschinen sind Kondensationsmaschinen mit Dampfmantel, mit vom Regulator abhängiger Rider-Schiebersteuerung und einer Umdrehungszahl von 50 bis 60 in der Minute. Die Dampfkolbenstange geht durch und treibt die Pumpe direkt an. Der Dampfzylinder ist vorn und hinten fest gelagert, die Geradeführung ist zylindrisch gebohrt, das Schwungrad auf zwei nachstellbare Lagerböcke fest gelagert, der Kondensator auf der andern Seite des Schwungrades durch Kurbelzapfen direkt angetrieben. Alle Teile der Maschine befinden sich oberirdisch, nur die Rohrleitungen liegen unter dem • Maschinenflur.

von

Das Schwungrad ist ziemlich groß zu wählen, um einen möglichst großen Gleichförmigkeitsgrad zu erzielen. Es wird mit einer Sperrklinkenvorrichtung versehen, um die Maschine leicht in Betrieb setzen zu können. Diese Sperrklinkenvorrichtung, das Dampfzulaßventil und das Wechselventil werden möglichst nahe beieinander angeordnet, so daß der Wärter beim Anlassen der Maschine gar keinen Weg zu machen braucht, sondern alles

seinem Standplatz aus besorgen kann. Daß außerdem vollkommene Schmiervorrichtungen, Wasserablaßhähne, Sicherheitsventile an den Pumpen anzubringen sind, bedarf wohl kaum noch besonderer Erwähnung.

Der Kondensator erhält sein Einspritzwasser einmal durch eine besondere Saugleitung aus dem Brunnen und andererseits als Reserve aus der Druckleitung.

Dampf Les an L

Der Dampf verbrauch einer Dampfmaschine wie die vorhin beschriebene, bemißt sich nach vorhandenen Garantiezahlen zu 10 bis. 11 kg pro Stunde und Pferdekraft. Rechnet man der Sicherheit wegen mit der größeren Zahl, so ergibt sich für jede Dampfmaschine ein Dampf verbrauch von 49,5 X 11 = 544,5 kg. An Verlust durch Kondensation kann man 10 % annehmen, so daß der Dampfverbrauch pro Stunde und Maschine 544,5 -f- 54,5 = rund 600 kg ergibt.

Zur Dampferzeugung soll die in der Kühe vorhandene gesiebte und gebrochene Braunkohle mit rund 2300 Wärmeeinheiten verwendet werden. Die Leistung dieses Brennstoffes ergibt sich aus folgender Formel:

(„Hütte“ 1899 S. 828).

— = Yli Y]2

B

In dieser Formel bedeutet:

D = die mit 1 kg Brennstoff erzeugte Dampfmenge,

B — das Gewicht der Brennstoffmenge,

Tji — den Wirkungsgrad der Feuerung — 0,8 bis 0,9, im Mittel 0,85,

7] 2 — den Wirkungsgrad der Heizfläche = 0,61 bis 0,87, im Mittel = 0,74,

23 = den Heizwert des Brennstoffes = 2300 XVärmeeinheiten, X = die Wärmemenge in Wärmeeinheiten, die zur Erzeugung von 1 kg Dampf erforderlich ist = rund 600 W.-E. Setzt man diese Werte in obige Formel ein, so erhält man die Leistung des Brennstoffes

2300 600

d. h. mit 1 kg des Brennstoffes können 2,41 kg Dampf erzeugt werden.

= 0,85 • 0,74 •

= 2,41

Da pro Maschinenstunde 600 kg Dampf erforderlich sind, so ergibt die zur Speisung einer Maschine erforderliche Brennstoff-600

menge

= 248,8 kg, rund 250 kg.

2,41

Die Kesselheizfläche, welche erforderlich ist, um diese Dampfmenge mit genannter Brennstoffmenge zu erzeugen, berechnet sich

aus

der Formel („Hütte“ 1899 I S. 828):

T

® ¹ " T,

worin & =

B (l + L)

c,,

— t '

In dieser Formel bedeutet:

H = die Heizfläche in qm,

T = die Verbrennungstemperatur auf dem Roste = 2225° O. („Hütte“ 1899 I S. 315),

Tj = die Temperatur, mit welcher die Heizgase die Feuerungs-ziige des Kessels verlassen, zu 300⁰ C. angenommen, t ■= die Temperatur des Wassers im Kessel — 170°,

B = die Brennstoffmenge in kg pro Stunde,

L = die Luftmenge, welche zur Verbrennung von 1 kg Brennstoff tatsächlich erforderlich ist = 5,33 kg, k = den Wärmedurchgangskoeffizienten, d. li. den stündlichen Wärmedurchgang in Wärmeeinheiten pro qm für 1° Temperaturunterschied zwischen den Feuerungsgasen und dem Wasser, im Mittel = 0,23, cp = 0,24, die spezifische Wärme der Heizgase hei konstantem Druck.

• 0,24 = 16,51

Hiernach ist zunächst 250 (1 4- 5,33)

23

2225 — 170 300— 1 70

Berechnet man mit dieser Heizfläche die Endtemperatur der abziehenden Heizgase, so findet man dieselbe aus der Formel:

45,6 16,51

Hiernach wäre also die Heizfläche für eine Maschine mit 45,6 qm ausreichend groß bemessen. Es wird sich jedoch empfehlen, die Kessel so groß zu nehmen, daß man imstande ist, mit einem Kessel zwei Maschinen in Betrieb zu halten. Es vereinfacht dies den Betrieb außerordentlich, und man wird auch bei weniger guter Wartung des Kessels niemals in Verlegenheit kommen, selbst wenn man einmal mit einer Maschine den Betrieb bei

H = 16,51 • 1 n

rI\ — t -j- (T—t) e

= 45,6 qm.

— 170 -ff (2225—170) 2,72---

= 200°C.

so entwickelt sie nur

= 30 effektive Pferdekräfte, am

außergewöhnlichen Gelegenheiten forcieren wollte. Da die zweite Pumpe aber nur auf 144,08 — 69 = 75,08 m zu heben hat, 30 • 75,08

75

gehobenen Wasser gemessen. Der zugehörige Kessel kann also

kleiner sein als 45,6, nämlich 45,6 X

im Verhältnis von

30

37,14

30

= 36,7 qm. Man wird also zweckmäßig einen Kessel von

37,14

45,6 -ff 36,7 = rund 82 qm aufstellen. Ein zweiter gleichfalls 82 qm Heizfläche besitzender Kessel soll als Reserve aufgestellt werden. Später, wenn einmal drei Maschinen im Betrieb sein werden, kann dann in zwei Kesseln der erforderliche Dampf leicht erzeugt und ein dritter Kessel kann dann zur Reserve aufgestellt werden.

Aus diesen Erwägungen heraus sind in dem Entwurf zwei Dampfkessel von je 82 qm Heizfläche vorgesehen und das Kesselhaus so groß entworfen, daß Platz für einen dritten Kessel vorhanden ist.

Die Roste der Kessel sollen mit Rücksicht auf die kostspielige Zufuhr der Kohlen per Achse so gewählt werden, daß eine möglichst gute Ausnutzung des Brennstoffes stattfindet. Es soll deshalb die Geschwindigkeit der zugeführten Luft v so gering wie möglich gewählt werden und ebenso das Verhältnis der freien Rostfläche zur gesamten Rostfläche m. Wählt man erstere zu 1,5 m, letzteres

zu 0,3, so ergibt sich das Verhältnis von Brennstoff menge zur Rostfläche („Hütte“ I 1899 S. 831):

B 4680

= 200 kg

4680 • 1,5 • 0,3

10,66

d. h. auf 1 qm Rostfläche soll nicht mehr wie 200 kg Brennstoff verbrannt werden. Bei 500 kg Brennstoff pro Stunde wäre dann eine Rostfläche erforderlich von

= 2,5 qm.

500 200

Hierbei ist angenommen, daß die zu verbrennende Brennstoffmenge dopjmlt so groß ist, wie für eine Maschine von 37,14 HP erforderlich ist, während tatsächlich eine Maschine von 37,14 HP und eine Maschine von 30 HP, am gehobenen Wasser gemessen, damit bedient wird. Die Abmessungen sind also reichlich.

Es sind in dem Entwurf Zweiflammrohrkessel mit Treppenrostfeuerung vorgesehen, welche so tief gelegt sind, daß die Braunkohlen, welche per Achse angefahren werden, möglichst ohne daß sie noch einmal in die Höhe gehoben werden müssen, dein Feuerungstrichter beim Auskippen aus dem Wagen ungefähr von selbst entgegenrutschen. Zu diesem Zweck führt von der Hauptzufuhrstraße ein erhöhter Weg hinter das Kesselhaus, wo ein Wendeplatz angelegt ist, der es ermöglicht die Kohle direkt aus der Karre auf eine nach dem Feuerungstrichter zu geneigte Bühne aufzuschlagen, von wro sie dann mit ganz geringer Kachhilfe in die Feuerung gelangt. Diese Bühne ist so groß, daß auf derselben 3 bis 4 Doppelwagen Braunkohlen gelagert werden können, so daß ein besonderer Kohlenschuppen nicht erforderlich ist.

Unter dieser Bühne befindet sich der Heizerstand mit einer Breite von 3,5 m und einer geringsten lichten Höhe von 2,5 m, in welchem sich auch die Speisevorrichtungen und Manometer befinden.

Die Feuerungsgase streichen von der Feuerung durch die Flammrohre zuerst nach hinten, streichen dann unter den Kesseln her wieder nach vorne zurück, streichen dann in die Höhe und gehen über den Kesseln wieder nach hinten und unten in den Rauchkanal, der in den Schornstein führt, welcher zwischen Maschinenhaus und Kesselhaus steht.

Der Raum, welcher vor und hinter dem Schornstein zwischen Maschinenhaus und Kesselhaus sich ergibt, wird vorne als Treppenhaus ausgebildet, während er hinten im unteren Teile als Lagerraum, im oberen Teile als Werkstätte benutzt wird. Sowohl von dem vorderen Treppenhaus aus, als auch von dem hinten gelegenen Lagerraum aus ist eine rasche Verbindung zwischen Kesselhaus und Maschinenhaus durch besondere Türen möglich.

Es wird sich empfehlen, um an Kohlen zu sparen, sowohl einen Economiser zur Erwärmung des Speisewassers, als auch einen Dampf Überhitzer anzulegen. Beide können bei der im Entwurf vorgesehenen Anordnung der Kessel leicht angebracht werden. Die Ersparnis ist immer groß genug, um die Kosten der Anlage und deren Verzinsung und Tilgung reichlich zu decken und außerdem noch nennenswerte Ersparnisse an Brennmaterial zu machen.

in dem Entwurf sind diese beiden Apparate nicht eingezeichnet, um die Zeichnung nicht undeutlich zu machen.

Rauchkanäle und Schornstein.

Die Luftgeschwindigkeit vg im letzten Feuerzuge soll möglichst unter 6 m in der Sekunde bleiben. .Nach der „Hütte“ I 1809

S. 831 berechnet sich die Luftgeschwindigkeit nach der Formel:

B G

R 3600 • a

Hierin bedeutet:

B = die Brennstoffinenge pro Stunde in kg,

R = die Rostfläche in qm,

G = die durch die Verbrennung erzeugte Gasmenge pro kg Brennstoff in cbm,

a == das Verhältnis des Querschnittes des letzten Zuges zur Rostfläche, angenommen zu 0,25.

Setzt man diese Werte in obige Gleichung ein, so erhält man: 500

vs

0,5

2,5 3600 • 0,25

= 2,11 m.

Der Querschnitt des letzten Zuges ist 0,25 X 2,50 = 0,625 qm. Der Querschnitt des Hauptrauchkanals für drei Kessel wird demnach = 3 X 0,625 = 1,87 qm haben müssen, wenn alle drei Kessel gleichzeitig im Feuer sind, was wohl niemals Vorkommen wird.

Die Berechnung des Schornsteins erfolgt in der Regel nach der von Reiche’schen Formel d — 0,09 B 0,4 bei Verwendung von Braunkohle, worin d den oberen lichten Durchmesser des Schornsteins, B die Brennstoffinenge pro Stunde bedeutet. Da aber hier nur Braunkohle im allgemeinen angegeben ist, ohne nähere Bestimmung des Heizwertes, so läßt sich diese Formel nicht ohne weiteres hier verwenden, so gute Werte sie auch für Steinkohlen ergibt. Besser ist es im vorliegenden Falle, die vereinfachte Peclet’sche Formel zu verwenden, -welche die obere Schornsteinweite von der abzuführenden Gasmenge abhängig macht. Dieselbe lautet:

d = k • IX⁴,

worin bedeutet:

d — den oberen lichten Durchmesser des Schornsteins, k = einen Koeffizienten = 0,64,

L — die abzuführende Gasmenge in kg pro Sekunde — 13,5 kg pro kg Brennstoff.

Die drei Kessel würden zusammen brauchen 3 X 500 = 1500 kg Brennstoff und eine Gasmenge abführen von 1500 X 13,5 =

20 250 3600

Rechnet man hiernach die Peclet’sche Formel aus, so erhält man: d₀ == 0,64 • 5,62⁰’⁴ = 0,64 • 1,995 = 1,276 m.

Die von Reiche’sche Formel würde ergeben:

d₀ = 0,09 • 1500⁰’⁴ = 1,674 m.

Würde man dagegen das den 1500 kg Braunkohlen entsprechende Gewicht Steinkohlen, etwa

3

20250 kg in der Stunde —

== 5,62 kg in der Sekunde.

500 kg Stein-

kohlen zu gründe legen, so erhält man nach von Reiche: d₀ = 0,10 • 500 °>⁴ = 1,51 m.

Die „Hütte“ gibt in I 1899 S. 834 für beste Braunkohle bei

= 1,27 m.

Dieser letztere Wert stimmt mit der Peclet’sclien Dormel fast

genau überein. Bür den vorliegenden Entwurf ist d₀ = 1,3 m

gewählt worden.

Die Höhe nimmt man gewöhnlich = 25 X d , im vorliegenden Falle wäre dies 25 X 1,3 — 32,5 m. Gewählt ist eine Höhe von h = 35 m.

Die Berechnung der Standfestigkeit des Schornsteins ist nach den neuesten in dieser Richtung ergangenen Vorschriften durchgeführt. Dementsprechend ist der seitliche Winddruck auf 150 kg pro qm, das Gewicht des Mauerwerks zu 1600 kg pro cbm und der größte zulässige Druck auf den qcm zu 15 kg angenommen. Die Standfestigkeitsberechnung folgt hierunter:

Statische Berechnung des Schornsteins von 35 m Lufthöhe und 1,30 m oberer lichter Weite nach dem Ministerialerlaß vom 30. April 1902.

Querschnittform des Schaftes: rund, Querschnittform des Sockels: quadratisch.

Es ist in m:

Die Schütthöhe h = 20,00. Der obere innere Schafthalbmesser = 0,65. Der obere äußere Schafthalbmesser = 0,85. Der untere innere Schafthalbmesser = 0,90. Der untere äußere Schafthalbmesser = 1,25. Halbmesserzunahme für 1 m Höhe = 0,04. Die Wandstärke der obersten Trommel = 0,20. Die Zunahme der Wandstärke für die folgenden Trommeln = 0,05.

Das Schaftmauerwerk besteht aus Radialsteinen in verlängertem Zementmörtel. Das Gewicht desselben in kg/cbm ist g = 1600 kg.

Der Mörtel besteht aus Zement, Kalk und Sand 1:2:6.

Das Sockelmauerwerk besteht aus Ziegelsteinen in verl. Zementmörtel.

Das Gewicht deßelben in kg/cbm ist gi = 1600 kg.

Das Grundbaumauerwerk besteht aus Ziegelsteinen in Kalk

mörtel.

Das Gewicht desselben in kg/cbm ist g 2 = 1600 kg.

Bezeichnet in m :

r₀ den oberen inneren Halbmesser einer Säule, Ro den oberen äußeren Halbmesser einer Säule, r den unteren inneren Halbmesser einer Säule, R den unteren äußeren Halbmesser einer Säule, h die Höhe der ganzen Säule, z die Höhe einer Schafttrommel, d die Wandstärke einer Schafttrommel, D m den mittleren äußeren Durchmesser einer Schafttrommel, dm den mittleren inneren Durchmesser einer Schafttrommel, so ist:

1. Das Gewicht einer Trommel G ¹ = n. z. ö. (R₀ 4~ r) g, wenn R₀ den oberen äußeren und r den inneren unteren Halbmesser bezeichnen.

Das Gewicht des Schaftes über der Schaftsohle ergibt sich aus der Summe der Trommelgewichte, oder — bei gleichen Trommelhöhen und gleichen Trommelabsätzen — auch durch die Formel:

[r² + rr₀ -f r₀²].) g.

4- R Ro 4" Bo² —

6 = ’t' (R!

2.    Der Winddruck P = n. pF und das Winddruckmoment M = P.s, wenn p den Winddruck für den qm, F die senkrechte Querschnittfläche und s den Abstand des Schwerpunktes derselben über der betrachteten Lagerfuge bezeichnen. Bei einem Winddrucke p = 150 kg/qm erhält man:

für die runde Säule n = 0,67; P = 100 (R -)- R₀) h

M = ^° (R + 2R₀) h²; o

3.    Der Winddruck auf den Sockel ist Px = n. 2 R hx; bezeichnet P den Winddruck auf den Säulenschaft und M das Winddruckmoment auf die Schaftsohle, so ist das Winddruckmoment auf die Sockelsohle Mx = M -f- hx (P -j- J/₂ Px).

4.    Der Widerstand der Säule gegen Winddruck in kg/qm:

Po =

V²!⁰)^

; hierin ist für runde Säulen q = 4,5.

Der Durchgangspunkt der Mittelkraft aus Eigengewicht und Winddruck, d. i. der Ausschlag des Druckmittelpunktes von der Mitte der Lagerfuge in m:

Für die'Sockelsohle ax =

Mt

Schaftgewicht G -f- Sockelgewicht Gx. Der größte zulässige Wert des Ausschlages von der Mitte

5. Die kleinste Kernweite k =

, hierin

ist für runde Querschnitte u = 0,250, unter der Voraussetzung, dafs der äußere Umfang des Querschnittes dieselbe Form wie der innere Umfang hat.

6. Der betrachtete Querschnitt in qm für runde Form f = n (R² — r²).

7. Die Pressung der Lager fuge durch das Eigengewicht in kg/qcm: S₀

Gr

" f. 10000*

8. Die Spannungen, welche bei Biegungsfestigkeit auftreten würden, sind in kg/qcm S" =

So (i H---^

so

; S' -

9. Die größte Kantenpressung unter Voraussetzung klaffender Lagerfugen an der Windseite in kg/qcm: Sm < S“ -f- S‘,

hierin ist S' nicht dem Vor-

oder genau Sm = S" + S'

Zeichen nach, sondern absolut zu nehmen.

Gewichte der Schafttrommeln.

Bezeichnung

der

Höhe z

Obere äussere Halbmesser Ho

Untere innere Halbmesser r

Wandstärke d

Gewicht G¹

Trommel

der Trommel

5,00

0,85

5,00

0,95

5,00

1,05

5,00

1,15

io o io o

t> 00 00 05

cT cT o“ cT

8 032 10 992 14 318 18 024

Gesamtgewicht der Säule

Gewichte des quadratischen Sockels.

51 366

Bezeichnung

der

Trommel

Höhe

Obere äussero Seitenlänge

Untere innere Seitenlänge

Wandstärke Gewicht

5,00

2,66

1,81

0,51

5,00

5,00

2,83    1,75    0,64

4,27

Gesamtgewicht des Sockels

36 320 46 880

1,69    0,77—1,29    58160

141 360

Das gesamte Schaftgewicht G =

192 726

Stabilitätsberechnung für den Schaft und Sockel.

Für vorstehend bezeichnete Schor n stein teil e ist:

Säule über Säule über Lagerfuge I der (Schaftsohle)    Sockelsohle

Oberer äußerer Halbmesser in m

0,85

Sockclhalb-messerR* =

1,815

Unterer äußerer Halbmesser in m

1.25

Sockelliöhe hi =

1,615

Oberer innerer Halbmesser in m .

0,65    0,82

Unterer innerer Halbmesser in m

1. Gewicht G in kg

0,90    0,845

0+ Gx =

192 726

51 366

2. Winddruck P in kg

4200

auf d. Sockel Pi = 2047 4200

6247

3. Winddruckmoment M in kgm

39333

Mi =

5 050 39 333

44 383

4.    Ausschlag des Druckmittelpunktes a in m .    .

Zulässige Größe des Ausschlages c in m .

5.    Kleinste Kernweite k in m.......

6.    Der betrachtete Querschnitt f in qm .    .    . ^ .

7.    Pressung durch Eigengewicht So in kg/qcm

0,76

0,85

1,02

0,47    0,48

2,36    14,56

2,17

1.32

8. Hilfspannungen in kg/qcm

S" =

So (l + |)

5,66    2,01

S' =

4 - i)

0.61    0,63

9. Größte Kantenpressung Sm< S"-f S';

Sm

= S" + S' (Ak)

3.64

2,11

= 2,52 m;

Bodenbeanspruchung unter der Grundbausohle.

Es sei: h₂ = Tiefe des Grundbaues

b = Seite der quadratischen Grundplatte • = 6,01 m;

— 36,12 m;

1.    Die Bodenfläche in qm ist f₂ — b²

—    75,75 cbm.

.    =    51366    kg

.    =    141360    „

. = 121200 „

2.    Das Gewicht des Grundbaues in kg ist, wenn J₂ den Inhalt bezeichnet, G₂ = J₂.g₂

Schaftgewicht G.....

Sockelgewicht Gi.....

Grundbaugewicht G₂ .

Gesamt - Schornsteingewicht Go = 818926    „

3.    Ist P = Winddruck und M = Winddruckmoment auf den Säulenschaft, Pi = Winddruck und Mi = Winddruckmoment auf den Sockel, so ist das auf die Grundbausohle wirkende Winddruckmoment M₂ = Mi -p h₂ (P -p Pi) = 60125.

4.    Der Ausschlag des Druckmittelpunktes von der Mitte ist a₂ =

M₂

G₀

= 0,19.

5.    Die kleinste Kern weite ist k₂ = 0,118 • b = 0,71.

Damit keine Zugspannungen und kein Abheben der Grundplatte stattfindet, muß a2 erfüllt ist.

6.    Die Pressung der Bausohle durch das Eigengewicht in kg/qcm ist So =

7.    Die größte Kantenpressung am Rande der Grundplatte in

k₂ sein, welche Bedingung hiernach

Go

f₂ 10000

= 0,87.

kg/qcm ist S" =

s« 0 + g)

= 1,11.

Dieselbe ist demnach geringer als die zulässige Beanspruchung des Bodens von 3,00 kg/qcm.

Anordnung und Gebäulichkeiten der Pumpstation.

Auf dem Gelände der Pumpstation sollen untergebraclit werden außer der Wasserfassungsanlage, über welche schon des näheren berichtet ist:

1.    das Maschinen- und Kesselhaus und damit verbunden

2.    eine Werkstätte und Lager fiir Schmier- und Putzmaterialien,

3.    Dienstwohnungen und zwar:

a)    für den 1. Maschinisten,

b)    für den 2. Maschinisten,

c)    für den Rohrmeister,

d)    für einen Heizer oder einen Rohrleger,

4.    ein Schuppen für Geräte und Ersatzteile, Blei, Strick usw.,

5.    ein offener Lagerplatz für Röhren, Formstücke usw.,

6.    ein Abort für das Betriebspersonal,

7.    ein Schuppen für LIolz zum Anheizen,

8.    Stallungen.

Das Maschinen- und Kesselhaus soll in Backsteinrohbau, der Bedeutung des Werkes entsprechend in reicherer Ausbildung derart ausgeführt werden, daß ausgesuchte Türnicher Ringofensteine für die Ansichtsflächen und im Innern des Mauerwerkes gute Ilinter-mauerungssteine verwendet werden. Das Dach soll mit glasierten Falzziegeln gedeckt und dadurch dem Ganzen ein freundliches Aussehen gegeben werden. Im Innern sind einfach mit Leimfarbe getünchte und mit Linien abgesetzte Wandflächen in Aussicht genommen.

Um eine möglichst geringe Saughöhe auch bei der größten Inanspruchnahme des Brunnens zu erzielen, ist der Bußboden des Maschinenhauses 1,72 m unter Terrain gelegt und damit die Aufstellung direkt gekuppelter liegender Kondensationsmaschinen ermöglicht worden.

Der Eingang zum Maschinenhaus erfolgt durch einen Zwischenbau zwischen Maschinen- und Kesselhaus. Von diesem Zwischenbau aus kann man auf bequemen Treppen sowohl in den Maschinenraum als auch auf die Sohle des ebenfalls vertieft liegenden Kesselhauses hinter die Kessel gelangen.

In seinem mittleren Teile wird dieser Zwischenbau durch den Schornstein eingenommen, und der hintere Teil in zwei Geschosse geteilt. Der obere Teil enthält eine Werkstätte, während der untere Teil ein Lager für Schmier- und Putzmaterialien birgt. Sowohl von der Werkstätte als vom Lagerraum aus kann man in bequemer Weise zum Maschinenhause, zur Kohlenbühne und zum Ueizerstand unter der Kohlenbühne gelangen, sodaß eine stete bequeme Verbindung zwischen Kessel- und Maschinenhaus vorhanden ist.

Die Lage auf dem Grundstücke der Pumpstation ist so gewählt, daß, wenn der Weg von Ichendorf nach der Pumpstation zur Ausführung gelangt, dieser auf der Kordseite des Maschinenhauses in etwa 24 m Entfernung vorbeigeführt werden kann, so daß, wenn noch ein zweites gleich großes Maschinenhaus an das jetzt projektierte angebaut werden sollte, noch ein 5 m breiter Vorgarten zwischen dem neuen Maschinenhaus und der Straße bleibt.²

Die Achse des jetzt projektierten Maschinenhauses geht durch den Brunnen, sodaß die Saugleitung möglichst gerade nach dem Maschinenhause geführt werden kann. Vom Maschinenbaus zum Brunnen wird unter der Straße her ein gemauerter Kanal gebaut, in welchem die Saugrohre liegen, deren jede Maschine ein eigenes erhält.

Die Zufuhr der Kohlen zum Kesselhaus erfolgt auf einem besonders angelegten erhöhten Wege, welcher von der Straße Sindorf—Ahe südlich der Pumpstation abzweigt und in leichtem Bogen mit leichter Steigung (etwa 1 : 250) auf einen Wendeplatz hinter dem Kesselhaus führt, wo die Kohlen auf der Außenkante der Kohlenbühne aufgeschlagen und so ohne weitere Handarbeit dem Kessel zugeführt werden. Sollte später der Weg Ichendorf—Pumpstation ausgebaut werden, so wird der Zufuhrweg zum Kesselhaus, der jetzt an die Straße Sindorf—Ahe anschließt, sich an diesen neuen Weg anschließen müssen.

Was die zu erbauenden Dienstwohnungen anbelangt, so ist es unbedingt erforderlich, daß der 1. Maschinist und ein Heizer auf der Pumpstation Wohnung haben, damit stets eine mit allen Handhabungen vertraute Persönlichkeit zur Hand ist. Ferner halte ich es für sehr wünschenswert, daß auch der Bohrmeister

auf der Pumpstation wohnt, da seine Dienste zu jeder Tagesund ISTachtzeit in Anspruch genommen werden, und es höchst mißlich ist, wenn derselbe nicht in der zentralen Anlage wohnt und in jedem Falle erst irgendwo in einer der vielen Ortschaften gesucht werden muß, da ja ein Wohnungswechsel bei solchen Personen ein häufiger ist, wenn sie in Mietwohnungen Unterkunft finden. Auf der Pumpstation sollten bei der zentralen Lage derselben zum Kreise meiner Ansicht nach alle Fäden für den praktischen Betrieb zusammenlaufen, da dieselbe doch telephonisch mit allen Ortschaften des Kreises, soweit möglich ist, verbunden werden muß.

Eine vierte Dienstwohnung sollte für einen 2. Maschinisten vorgesehen werden; da dieser aber vorerst noch nicht benötigt wird, wäre es zweckmäßig, diese vierte Wohnung einstweilen einem Bohrleger zu überlassen, welcher als Gehilfe des Rohrmeisters diesem auch stets zur Hand sein muß.

Die Dienstwohnungen für den 1. Maschinisten und iür den Rohrmeister sollen in einem Hause untergebracht werden, und soll jede dieser Wohnungen im Erdgeschoß zwei Zimmer und Küche und im Dachgeschoß je zwrei Zimmer enthalten. Die beiden Wohnungen für den Heizer und den Rohrleger sind ebenfalls in einem Hause untergebracht und enthalten je ein resp. zwei Zimmer und Küche im Erdgeschoß und je zwei Zimmer im Dachgeschoß.

Bei der ländlichen Abgeschiedenheit dieser Dienstwohnungen ist es erforderlich, dieselben mit Stallungen zu versehen, damit die Bewohner derselben in der Lage sind, sich eine Ziege oder eine Kuh zu halten und die nötigen Futtervorräte unterzubringen. Je zwei Stallungen sind unter einem Dache untergebracht und sollen die Stallgebäude so auf der Grenze zwischen den zu beiden Wohnhäusern gehörigen Gärten aufgestellt worden, daß die zu je einem Hause gehörigen Stallungen nur von der Seite zugänglich sind, an welcher auch das betreffende Wohnhaus liegt, damit Streitigkeiten möglichst vermieden werden.

Zu jedem Wohnhaus soll ein Stück Gartenland gegeben werden, welches zwischen die Inhaber der betreffenden Dienstwohnung verteilt wird und durch Drahtzaun von dem Hachbargarten getrennt ward.

Außer diesen kleinen Ställen für die Dienstwohnungen wird noch ein Stall für zwei schwere Arbeitspferde zu bauen sein. Es wird sich nämlich empfehlen, für das Wassenverk eigenes Fuhrwerk zu halten für folgende Transporte:

1.    Anfuhr der Kohlen,

2.    Abfuhr von Betriebs- und Unterhaltungsinaterialien, Rohren, Schiebern usw. von der Eisenbahn,

8. Beförderung der Reparaturkolonnen zur Baustelle.

Die Anfuhr der Kohlen könnte zwar auch im Verdingungswege vergeben werden, allein, da für den unter 3 genannten Zweck stets Fuhrwork bereit sein muß, so wird es zweckmäßig sein, das Pferdematerial durch die Kohlenanfuhr regelmäßig auszunutzen. In den ersten Jahren dürfte der Kohlen verbrauch etwa 22 Ma-

schinenstunden X 250 kg = 5500 kg täglich betragen. Da auf jede Karre 2000 kg geladen werden können, so ist nur täglich dreimalige Hin- und Rückfahrt erforderlich. Die Entfernung von der Grube wird betragen, wenn der neue Weg fertiggestellt sein wird, ca. 3 km, entsprechend einer Fahrzeit von 40 Minuten, Hin-und Rückfahrt also zusammen 2 X 40 = 80 Minuten = 1 Stunde 20 Minuten. Rechnet man für Laden und Abstürzen jedesmal 20 Minuten, so ist für eine Fuhre erforderlich eine Zeit von zwei Stunden, für drei Fuhren also zusammen 3X2 = 6 Stunden. Bei einem Arbeitstage von 10 Stunden bleiben also noch verfügbar für kleine Fuhren vier Stunden. Rechnet man die Selbstkoster für Pferd, Kutscher, Geschirr usw. auf den Tag mit 8 <M, so kostet, wenn das Pferd sonst keine Verwendung finden könnte,

die Abfuhr der Kohlen    = 1 64 eil pro Tonne = 8,2 ^

5,500    ¹

pro Zentner, jedenfalls nicht oder nicht viel teurer als wenn man die Abfuhr im Verdingungswege vergibt. Dabei hat man aber das Fuhrwerk noch für andere Zwecke frei.

Für den Betrieb gibt es nämlich immer noch eine Anzahl kleiner Fuhren zu leisteh, wie Abholen von Rohren, Formstücken, Schiebern, Hydranten, Wassermessern, Blei, Strick, Öl usw. von der Bahn, für welche im Laufe des Jahres immer noch erhebliche Beträge entrichtet werden müßten. Diese Fuhren hätte man also frei.

Am wichtigsten ist jedoch die stete Bereitschaft von Fuhrwerk bei vorkommenden Rohrbrüchen. Im Falle eines Rohrbruches muß sofort eine Arbeitskolonne zur Hnfallstelle abrücken und muß Röhren, Formstücke, Blei, Strick, Schmelzofen und Schmelzkessel, Schlippen, Hacken und Werkzeug für die Rohrleger mitnehmen. Diese Fuhren wird man aber, wenn man sich auf Mietfuhrwerk verlassen muß, niemals zur rechten Zeit haben können, während jedoch jede Stunde Verzögerung große Verluste bringen kann. Für diesen Fall ist angesichts der großen Entfernungen, mit denen hier gerechnet werden muß, eigenes Fuhrwerk dringend zu empfehlen.

Da mit der Zeit der Betrieb sich vergrößern wird, ist für diesen Zw’eck ein Stall für zwei Pferde vorgesehen, dem auch eine Kutscherstube beigefügt ist.

Während des Baues des Wasserwerkes können die unter 4 bis 7 im Eingänge dieses Abschnittes aufgeführten Baulichkeiten für Zwecke der Bauleitung Verwendung finden.

Die Abtritts- und Düngergruben müssen natürlich vollkommen dicht in reichlicher Größe liergestelt werden und werden mehrmals im Jahre mit einer Handpumpe entleert und der Inhalt als Dünger auf das Gelände gefahren. Fine Gefahr der Verseuchung des Wassers entsteht dadurch nicht, weil das Grundwasser 3,0 bis 3,5 m unter Tage stellt und eine mehrere Meter mächtige Lehmdecke dasselbe vor allen Verunreinigungen schützt.

¹

360    72

19 245 | 28    20 826

t    -4    •

Man sieht, daß der Dampfbetrieb der billigste werden wird. Man darf ferner nicht übersehen, daß die Kraftgasanlagen noch

²

Nachträglich ist die Trace des Weges so geändert, wie es aus dem Lageplan, Blatt 29 hervorgeht.

Die Hausanschlüsse.

Die Herstellung der Hausanschlüsse soll in Bleirohr erfolgen. Die Anwendung von schmiedeeisernen Rohren für Wasserleitungszwecke, auch wenn sie verzinkt sind, halte ich nicht für zweckmäßig, weil ein Rosten derselben mit der Zeit unausbleiblich ist. Jede noch so geringe Biegung, jedes Abschneiden der Rohre entblößt das Eisen von dem schützenden Zink und von diesen Angriffsstellen aus beginnt dann das Rosten der Rohre. Ist das Wasser nicht sehr reich an freier Kohlensäure, so bildet sich ein Rostschlamm, welcher das Wasser trübt und es zum Waschen und zu Genußzwecken unbrauchbar macht. Enthält das Wasser viel freie Kohlensäure, so bildet sich an den verwundeten Stellen eine harte Kruste von Oker, welche mit der Zeit den Querschnitt des Rohres so verengt, daß der Zufluß des Wassers nahezu vollständig unterbunden ist. In St. Johann a. d. Saar ist es vorgekommen, daß der Querschnitt eines 26 mm weiten Rohres an einer solchen Stelle auf 5 bis 6 mm zusammengeschnürt war. Der Einwand der Gefahr einer Bleivergiftung, welcher in früheren Jahren hier und da gegen die Verwendung von Bleirohrleitungen für Wasserleitungszwecke erhoben wurde, dürfte heute wohl nicht mehr gemacht werden, nachdem sich seine Hinfälligkeit nach jahrzehntelangem Betriebe mit Bleirohren herausgestellt hat. Mit Ausnahme von Süddeutschland werden heute überall in Deutschland Bleirohrleitungen für Wasserleitungszwecke verwendet und haben sich gut bewährt. Eine bedenkliche Auflösung von Blei in Wasser dürfte nur in dem Balle stattfinden, daß das Wasser monatelang im Rohre stebt und dann direkt getrunken wird, wie es in einer lange leerstehenden Wohnung aus einer Leitung strömt.

Es könnte noch erwogen werden, ob an den Stellen, wo ein hoher Druck herrscht, nicht anderes Material für Hausanschlüsse verwendet werden sollte. Ich bin aber der Meinung, daß bei den hier in Erage kommenden Drücken bis etwa 8 Atm. noch keine Veranlassung vorliegt, vom Blei abzugehen, wenn die nötigen Wandstärken zur Anwendung gelangen. Zur Verwendung sollen folgende Rohrweiten gelangen:

Lichter

Durchmesser

Wandstärke

Gewicht pro m

Betriebsdruck bei 4facher Sicherheit

20 nun 26 mm 30 mm

6    mm

7    mm

mm

5,6 kg 8,3 kg 10.8 kg

15 Atm. 15 Atm. 13 Atm.

1. W. noch weit größere

Im Durchschnitt wird also bei einem höchsten Druck in der Leitung von 8 Atm. eine fast achtfache Sicherheit vorhanden sein. Kur bei Leitungen von 30 mm 1. W. wird sie etwas geringer sein, etwa sechs- bis siebenfach. Dazu kommt, daß man in tief gelegenen Orten mit hohem Druck keine so große Leitungen verwendet; denn schon durch eine 20 mm weite Leitung gehen bei einem Druckverlust von etwa 4 bis 5 m auf 10 m Länge (dies dürfte etwa die Länge einer Anschlußleitung sein) 2 bis 2,5 cbm in der Stunde. Da aber 4,5 m Druckverlust bei einem vorhandenen Druck von ca. 80 m gar keine Rolle spielen, so erhellt daraus, daß man aus einer Leitung von 20 mm V assermengen in der Stunde entnehmen kann, da es fast in allen

Fällen genügt, wenn noch ein Druck von 30 bis 40 m übrig bleibt, also 40 bis 50 m für Druckverlust aufgewendet werden kann. Es könnten also mit einer Leitung von 20 mm 1. W. bei einem Druck von 80 m = 8 Atm. noch Abnehmer befriedigt werden, welche bis zu 100 cbm pro Tag, also etwa 35 000 cbm im Jahre gebrauchen.

Auf der anderen Seite halte ich es auch nicht für gut, die Zuleitung kleiner als 20 mm zu nehmen, damit bei Verwendung von Wasser zu Badezwecken oder zu Feuerlöschzwecken kein Aufenthalt in der Wasserentnahme erfolgt. In höheren Lagen mit geringem Druck wird eine solche Bohrweite auch für kleinere Anschlüsse erforderlich sein, damit die Abnehmer nicht allzulange auf das Füllen ihrer Gefäße zu warten brauchen. In den höchsten Ortslagen, wo vielleicht nur 2 Atm. = 20 m Druck vorhanden sind, sollte der Druckverlust nicht mehr wie etwa 0,5 bis 1 m betragen (auf 10 m Länge der Anschlußleitung), dann läuft durch eine solche 20 mm weite Anschlußleitung eine Wassermenge von 13 bis 18 1 in der Minute, in der Stunde also 080 bis 1080 1. Bei dieser Leitung wird ein gewöhnlicher Kücheneimer von etwa 10 1 Inhalt in ¹/₂ bis ³/₄ Minuten gefüllt sein.

ver-

Der Anschluß der Bleirohrleitung an das gußeiserne Straßenrohr erfolgt in der Weise, daß zunächst das gußeiserne Straßenrohr angebohrt wird; um das Bohr wird dann eine Schelle gelegt, welche in ihrem vorderen Schilde eine mit Gewinde versehene Öffnung hat, welche auf das gebohrte Loch zu liegen kommt. Zwischen Bohr und Schild der Schelle kommt eine Gummiverpackung zu liegen, welche durch Schrauben fest an das Bohr angepreßt wird. In das Schraubengewinde des Schildes wird ein Messingstück eingeschraubt, welches am anderen Ende mit einem Lötzapfen sehen ist, an welchen das Bleirohr angelötet wird. Die Bleirohr-Anschlußleitung wird durch ein Absperrventil unterbrochen, welches möglichst außerhalb der eigentlichen Fahrbahn der Straße zu liegen kommt. Dieses Ventil wird von der Straße aus durch eine Schlüsselstange zugänglich gemacht, welche durch ein Hülsrohr geht, das von der Straßenoberfläche bis auf das Ventil herunter geht und oben mit einer Straßenkappe, deren Deckel zu öffnen ist, zum Öffnen und Schließen zugänglich gemacht wird.

Dieses Ventil dient den Zwecken der Verwaltung zur Absperrung der Leitung bei Außerbetriebstellung und kann bei kleineren Häusern auch als Hauptabsperrventil für die Bewohner des Hauses bei Frostwetter dienen. Bei größeren Häusern empfiehlt es sich, im Innern des Hauses noch ein zweites Ventil anzubringen, welches im Keller liegt und mit Entleerung versehen ist, damit bei Frostwetter die Abnehmer leicht ihre Leitung absperren und von Wasser entleeren können.

an

Es kann auch das erstere Ventil mit selbsttätiger Entleerung versehen werden und kann dann möglichst dicht an das Haus oder in dasselbe verlegt werden. Bei allen Anschlüssen aber, welche einem Hauptspeisestrang liegen, müssen beide Ventile eingebaut werden, damit nicht bei Störungen einer Anschlußleitmig der ganze Hauptspeisestrang außer Betrieb gesetzt wrerden muß.

Im Innern des Hauses, hinter dem zweiten Ventil kommt der

Wqßsermesser zu stellen und zwar unbedingt frostfrei, nicht im Keller aufgestellt werden kann, muß er in einem frost-frei gelegenen Zimmer oder in einem gemauerten Schacht aufgestellt werden, damit er Zerstörungen durch Frost nicht ausgesetzt ist.

Wo er

Bis hierher wird der Kreis die Anschlußleitung unentgeltlich hersteilen. Die innere Leitung geht zu Lasten des Anschließenden.

Die Abgabe des Wassers nach Wassermeösern empfiehlt sich am meisten. Es wird dadurch einer übermäßigen Vergeudung am sichersten vorgebeugt und dadurch ganz erheblich an Anlagekosten und später an Vergrößerungskosten der Anstalt gespart, wenn auch die einmalige Beschaffung der Messer eine erhebliche Ausgabe bedingt. Immerhin wird sie sehr viel kleiner sein als die Kosten für die größere Anlage oder die spätere Vergrößerung. Wo eine Abgabe nicht nach Wassermessern stattfindet, ist der Verbrauch pro Tag und Kopf sehr viel größer und übersteigt oft das Doppelte des richtigen Verbrauchs und dements2^rechend muß auch die Anlage viel größer gebaut werden als es sonst nötig ist. Andererseits soll aber auch darauf gehalten werden, daß mit dem Wasser nicht gegeizt wird und deshalb muß eine bestimmte Wasser-menge bezahlt werden, gleichviel, ob sie gebraucht ist oder nicht. Diese Wassermenge kann je nach der voraussichtlichen Rentabilität des Werkes festgesetzt werden und ist in der nachfolgenden Rentabiliätsberechnung darüber ausführlich berichtet. Diese Rentabilitätsberechnung ist zur Information des Kreisausschusses demselben bereits früher vorgelegt worden und hier wiederholt, und kann deshalb hier darauf verwiesen werden.

Wo außergewöhnlich lange Anschlußleitungen notwendig werden, sollen diese nach dem Beschlüsse des Kreisausschusses auf Kosten des Kreises hergestellt werden, wenn der Anschließende sich verpflichtet, so viel Wasser zu entnehmen, daß der dafür zu zahlende Wasserzins mindestens 10 % der Anlagekosten beträgt.

Rentabilität.

ZU

K ach dem Beschlüsse der Kreiswasserwerkskommission vom 7. Dezember 1903 sollte für jeden Anschluß ein Mindestsatz von 1 Jll monatlich erhoben werden, wofür 5 cbm Wasser geliefert werden. Jeder cbm Wasser, welcher über diese 5 cbm hinaus gebraucht wird, soll mit 15 3\{ berechnet werden.* Auf dieser Grundlage soll nun versucht werden, ein Bild der Rentabilität geben. Der denkbar günstigste Fall wäre der, daß sämtliche Häuser des Kreises angeschlossen werden.

Im ganzen Kreise können etwa 9000 Wohnhäuser angeschlossen werden. Diese würden eine jährliche Mindestabgabe zu zahlen haben von 12 X 1 X 9000 — 108000 M uiid erhalten dafür eine Wassermenge von 5 X' 12 X 9000 = 540 000 cbm.

Die höchste Abgabe am Tage würde 4740 cbm betragen. Der mittlere Tagesverbrauch ist erfahrungsgemäß auf ²/s des

* Diesen Beschluß hat die Wasserwerkskommission unterm 14. März 1904 dahin umgeändert, daß für jedes Haus monatlich 2 Ji als Mindestsatz zu zahlen sind. Nur kleinere Häuser mit weniger als 50 qm bebauter Fläche zahlen einen ermäßigten Preis von 1 Mark pro Monat, wenn bei diesen Häusern nicht mehr wie 1 Stück Großvieh vorhanden ist.

größten Tagesverbrauchs anzusetzen, also zu 4740 X ²/₃ — 3160 cbm: Der mittlere jährliche Verbrauch ist — 3160 X 365 = 1153400 cbnu Von diesen werden als Mindestsatz abgegeben 540000 cbm gegen eine feststehende Einnahme von 108000 di. Der Rest 1153400 —-540000 = 613400 cbm wird zu 15 verkauft, ergibt also eine Einnahme von 613400 X 0,15 — 92 010 dl. Die gesamte Einnahme an Wasserzins dürfte sich also auf höchstens 108 000 -f-92 000 = . 200010 dl belaufen.

Als weitere Einnahmequellen kommen in Betracht: 1. Pacht aus Grundbesitz. Das zur Verpachtung

zur Verfügung

stehende Gelände wird sich vielleicht auf 10 Morgen stellen, wofür an Pacht vielleicht eingenommen werden 10 X 30 <M •= 300 cä.

2.    Einnahme für Privathydranten, welche plombiert und nur bei Eeuersgefahr benutzt werden dürfen, 50 X 5 = 250 di.

3.    Gewinn aus dem Installationsgeschäft für Privateinrichtungen rund 1500 dl.

Was die Ausgaben anbetrifft, so ist zunächst der Verbrauch an Kohlen festzustellen.

Es sind jährlich 1153000 cbm zu heben. Die mittlere Förderhöhe beträgt etwa 84 m. Die gesamte Wassermenge soll mit Rücksicht auf Feiertage in 300 Tagen gehoben werden, pro Tag 1153400 300

Stunde 108 cbm. Es sind also täglich

also

stunden erforderlich. 108 • 1000

= 3845 cbm. Jede Pumpmaschine fördert in der 3845 108

Die Leistung jeder Maschine beträgt

= rund 36 Maschinen

60 • 60

= 30 1 pro Sekunde und bei einer Förderhöhe von

30 • 84

84 m bedeutet dieses eine Arbeitsleistung von

75

= 33,6

Pferdekräfte.

am gehobenen Wasser gemessen.

Kimmt man den Wirkungsgrad der Anlage mit 0,73 an,

so ergibt sich eine Arbeit der Maschinen in indizierten Pferde

kräften von

= rund 46 Pferdekräfte.

0,73

Der Dampfverbrauch pro indizierte Pferdekraft und Stunde dürfte bei der vorliegenden Größe der Maschinen mit 9,8 kg anzunehmen sein, sodaß sich ein Dampfverbrauch ergibt von 46 X 9,8 = 440,8 kg, dazu 10 % Verlust mit 44,1 kg, in Summa 440,8 -j- 44,1 = 484,9 kg, rund 485 kg Dampf pro Maschinenstunde.

Mit 1 kg Brennstoff (erdige Braunkohle) kann eine Dampfmenge von 2,14 kg erzeugt werden, es sind also pro Maschinen-

= rund 200 kg Braunkohlen.

stunde notwendig

485

2,41

Bei täglich 36 Maschinenstunden sind also erforderlich 36 X 200 = 7200 kg Braunkohlen und bei 300 Arbeitstagen jährlich 300 X 7200 = 2160000 kg = 216 Doppelwagen. Der Preis der rohen Braunkohle stellt sich frei Pumpstation, wenn der Weg von Ichendorf nach der Pumpstation ausgebaut ist, auf 50 di pro Doppelwagen, so daß sich also der jährliche Aufwand an Kohlen bemißt auf 216 X 50 = 10800 dt. Mit Rücksicht darauf

jedoch, daß im gewöhnlichen Betriebe diese theoretisch ermittelten

Zahlen meist stark überschritten werden infolge von Unachtsamkeit der Heizer, Undichtigkeiten, Störungen und Unterbrechungen im Betriebe, größerem Wassergehalt der Kohle, daß ferner fiir die Wohnungsheizung der Bediensteten eine große Menge Kohlen verbraucht werden, sollen diesem Betrage von 10800 dH noch rund 3000 dH zugeschlagen werden, so daß sich der Posten Koh len -verbrauch auf 13 800 dH stellen wird.

Als Anlagekapital dürfte 2 200000 oft,* der Zinsfuß zu 4 °/o und die Tilgung zu l¹/₂ °/o angenommen werden, so daß sich die Verzinsung zu 2200000 X 0,04 = 88000 dH und die regelmäßige Tilgung zu 2200000 X 0,015 = 33 000 dH ergibt.

messen sein.

Eine besondere Abschreibung müßte noch für die maschinellen Anlagen vorgesehen werden und dürfte diese bei der gleichmäßigen Anstrengung und guten Instandhaltung mit 5 % ausreichend be-Die Kosten der maschinellen Anlagen (Dampfmaschinen und Kessel) werden ungefähr 80000 c/H betragen, die Abschreibung hierfür also 80 000 X 0,05 = 4000 dH.

An Gehältern werden erforderlich sein: Für den Dirigenten des Werkes 3600 dH, für den Bohrmeister 1800 oH, für den Obermaschinisten 1800 oft, für einen zweiten Maschinisten 1500 dH,. für zwei Heizer je 1080 dH, für zwei Wassermesser- und Streckenkontrolleure je 1200 dH • für Bureauunkosten und Schreibhilfe sind etwa 2400 dH nötig; für die Unterhaltung des Kohrnetzes werden erforderlich sein ein Kohrleger mit 1200 c/H, Her Erdarbeiter mit je 900 dH und an Material für die Unterhaltung rund 1000 dH. Für die Unterhaltung der Gebäude sind etwa 300 dH einzusetzen. An Schmier-, Putz-, Beleuchtungs- und Verpackungsmaterial werden erforderlich sein rund 1200 dH. An Vergiitung für die Provinz für die Benutzung der Straßen, für Versicherungen, Steuern und sonstige kleine Unkosten und zur Abrundung sind einzusetzen etwa 4240 dH.

Wir erhalten sonach bei voller Ausnutzung des Werkes folgende Rentabilitätsberechnung:

A. Einnahmen:

200010 S 300 „ 250 „ 1500 „

1.    Wasserzins......... .    .

2.    Pachteinnahme.........

3.    Gebühren für Privathvdranten .

4.    Gewinn aus dem Installationsgeschäft .

Summa 202060 dH

B. Ausgaben:

1.    Zinsen..............

2.    Regelmäßige Tilgung .    .....

3.    Außerordentliche Abschreibung auf Maschinen

und Kessel.............

88000 dH 33000 „

4.    Kohlen..............

5.    Schmier-, Putz-, Beleuchtungs- und Verpackungsmaterialien .............

4000 „ 13800 „

1200 „

Übertrag 140 000 oH

* Der später aufgestellte genaue Kostenanschlag weist ein Anlagekapital von 2 250 000 Jt nach. (S. S. 63.)

Übertrag 140000 dl

6.    Unterhaltung des Rohrnetzes:

1    Rohrleger........

4 Arbeiter ä 900 di......

Materialien.........

7.    Unterhaltung der Gebäude.....

8.    Gehälter:

Dirigent..........

Rohrmeister........

Obermaschinist.......

2. Maschinist........

2    Heizer ä 1080 oft......

2 Kontrolleure.......

9.    Bureauunkosten und Schreibhilfe .    .

1200 dl 3600 „ 1000 n

3600 Jt 1800 „ 1800 „ 1500 „ 2160 „ 2400 „

10. Vergütung an die Provinz, Steuern, Versicherungen, Gebühren und sonstige kleine Ausgaben und zur Abrundung..........

A.    Einnahmen

B.    Ausgaben

5800 „ 300 „

13 260 „ 2400 „

4240 „

Summa 166000 dl

Zusammenstellung.

202060 dl 106000 „

Überschuß 36000 di

Wenn also der Anschluß an das Wasserwerk ein allgemeiner ist, wird sich eine gute Rente für das Werk ergeben, auch wenn man annimmt, daß inzwischen das Anlagekapital sich noch etwas erhöht hat gegenüber den angenommenen 2 200000 dl.

AVesentlich ungünstiger wird sich aber das Ergebnis in den ersten Jahren stellen. Das Ergebnis im ersten und zweiten Jahre dürfte aber wohl kaum als maßgebend angenommen werden, da erfahrungsgemäß erst nach etwa drei Jahren das Unternehmen sich mehr und mehr einbürgern wird. Eür diesen Zeitpunkt dürfte als richtig anzunehmen sein, daß etwa die Hälfte aller Häuser, also etwa 4500 angeschlossen sind. Dann ergibt sich folgende Rentabilitätsübersicht:

A. Einnahmen:

1.    AVasserzins...........

2.    Pachteinnahme.........

3.    Gebühren für Privathydranten .

4.    Gewinn aus dem Installationsgeschäft .

100005 dl

300 „ 250 „ 1500 „

Summa

102055 dl

B. Ausgaben:

1.    Zinsen, 4 % von 2 000000 dl (das Anlagekapital

ist etwas kleiner, weil weniger Anschlüsse vorhanden sind)............

2.    Tilgung, l¹/₂ °/o von 2000000 dl.....

3.    Abschreibung auf Maschinen und Kessel (bleibt)

4.    Kohlen (wird weniger).........

5.    Schmier-, Putz-, Beleuchtungs- und Verpackungsmaterialien (wird weniger).......

6.. Unterhaltung des Rohrnetzes (bleibt) .

7. Unterhaltung der Gebäude (bleibt).....

80000 dl 30000 „ 4000 „ 6900 „

700 „ 5800 „ 300 „

Übertrag 127700 dl

Übertrag 127700 oft

8.    Gehälter (es fallen ans ein Maschinist nnd ein Heizer) 13 260 — 2680 = .

9.    Bureanunkosten nnd Schreibliilfe (bleibt)

10. Vergütung an die Provinz usw.......

10680 „ 2400 „ 4220 „ Summa 145 000 dt

Zusammenstellung:

A.    Einnahmen

B.    Ausgaben

102055 di 145000 ,.

Fehlbetrag 42 945 dt

Ein kleiner Vorteil wird für das Werk darin liegen, daß die zu 1 dt monatlichem Mindestbetrag herangezogenen Häuser die ihnen zustehenden 5 cbm Wasser nicht gebrauchen, sondern weit darunter bleiben werden, aber hierdurch wird nur an Kohlen und dergleichen gespart. Die Hauptausgaben für Verzinsung und Tilgung werden dadurch nicht berührt. Es ist also fraglich, ob der von der Kommission gewählte Modus der Berechnung des Wasserzinses der richtige ist. Wenn auch noch eine Gebühr von den Gemeinden erhoben wird für Benutzung des Wassers zum Besprengen der Straßen und Benutzung der Hydranten bei Feuersgefahr, so läßt sich doch kaum ein so großer Fehlbetrag beseitigen. Es erscheint mir deshalb notwendig, eine Erhöhung des Wasserzinses vorzunehmen und zwar eine stufenmäßige, je nach dem Hutzungswerte des angeschlossenen Grundstücks. Es erfordert dieses auch die Billigkeit, denn ein kleines Arbeiterhaus wird in der Kegel nur 2 bis 3 cbm Wasser gebrauchen, während ein besseres Haus von städtischer Bauart mit den ihm zustehenden 5 cbm Wasser auskoimnen wird und auch nicht mehr als 1 dt monatlich bezahlt. Hier müßte auf den Charakter des Hauses doch auch Wert gelegt und bessere Häuser höher herangezogen werden.

Eine Erhöhung des Wasserpreises auf 20 td\ würde auch kein günstigeres Ergebnis auf weisen, wenn der Mindestsatz auf 1 oft monatlich stehen bleibt, wie folgende Berechnung lehrt.

Die halbe jährliche Durchschnittsleistung wäre

1 153400

= 576 700 cbm

Davon gehen ab 4500 Häuser mit je 60 cbm =.........

270 000

bleiben

306 700 cbm

ergibt .    .    .    .

dazu 4500 • 12 di

61340 Jt 54000    „

115340 dt

zusammen

Es bleibt also immer noch ein Fehlbetrag von 145 000 —■ (115 340 + 300 + 250 -f 1500) = 27 610 dt.

Will man also den Wasserpreis von 15 rd) pro cbm beibehalten, so kann der Fehlbetrag nur beseitigt werden, wenn der

42945

Mindestsatz pro Haus im Durchschnitt um

rund um 10 dt erhöht wird, d. h. der Durchschnittsmindestsatz müßte etwa 22 dt betragen, statt wie der Kommissionsbeschluß lautet, 12 dt jährlich.

4500

= 9,54 oder

Ich möchte deshalb bitten, auf meinen Vorschlag einzugehen, den ich in § 11 meines der Wasserwerkskommission vorgelegten Tarifentwurfs näher präzisiert habe. Dieser lautet:

Der Preis des Wassers beträgt 15 ^ für das Cubikmeter, jedoch ist von jedem angeschlossenen Grund- oder Gebäudebesitz ein Mindestsatz zu zahlen, gleichviel, ob die nach Maßgabe desselben auf den Monat entfallende Wassermenge verbraucht worden ist oder nicht. Zu diesem Zwecke wdrd jedes angeschlossene Haus oder Grundstück zu einer der nachstehenden Stufen eingeschätzt.

Der zu zahlende Wenigstbetrag stellt sich für den Monat: in Stufe

11

11

11

11

11

11

IV

11

11

11

11

VI

11

11

VII

11

„ VIII

11

11

IX

11

11

I auf 1,20 dt; 1,60 „ 2,00 „

2.40    „ 2,80 „ 3,20 „ 3,60 „ 4,00 „

4.40    „ 4,80 „

Wassermenge hierfür 3 cbm

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

'1

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

XI

11

bOOOOOSH^bOOOOOSCn

11

11

11

11

11

11

»O CO

11

11

11

11

„ XII „

Bei der Bezahlung wird jedes angefangene Cubikmeter für voll gerechnet.

11

11

11

11

11

Baukosten.

Hach den auf gestellten speziellen Kostenanschlägen stellen sieh die Baukosten wie folgt:

13180,00 dl

I. Grunderwerb

II. Vorarbeiten und Wassergewinnung:

a)    Bohrungen

b)    Brunnen u. Saugleitungen 22000    „

III. Gebäude und maschinelle Anlagen an der

Pumpstation:

a)    Maschinen- u. Kesselhaus

b)    Maschinen u. Dampfkessel

c)    Schornstein.....

d)    Stollen für die Saugleitungen ......

e)    Stall und Lagerschuppen

f)    Wohnhaus.....

.    .    17 500 dt-

39 500,00 „

45 500 dt 16400 „ 4000 „

g)

11

3800 „ 7100 „ 15000 „ 13600 „

h)    Stallgebäude für die Beamtenwohnungen .

i)    Wasserleitungsinstallat. .

IV. Wassertürme und Hochbehälter:

a)    Wasserturm bei Königshoven .....

b)    Wasserturm bei der Fasanerie ....

2300 „

35 000 di-

.    .    30750 „

c) Erdbehälter bei Türnich .    25 000 „

V. Rohrnetz...........

168 400,00 „

90 750,00 „ 1 470 000,00 „

Übertrag 1781830,00 dl

VI. Hausanschlüsse und Wassermesser . VH. Rohrnetz und Hausanschlüsse in Horrem und Hemmersbach, die bereits ausgeführt sind.............

Übertrag 1781 830,00 dH 102 500,00

80715,12 „

VIII. Telephon- und Wasserstands - Eernmelde-

Anlage............

IX. Werkzeuge, Geräte, Einrichtungen

X. Projekt und Bauleitung......

XI. Insgemein, Regulierungen, Bauzinsen, Bewachung, unvorhergesehene Arbeiten und Abrundung.........

15000,00 „ 5000,00 „ 65 000,00 „

10,9 954.88 „

Summa 2 250000,00 <M

Düsseldorf, den 14. März 1904.

H. Ehlert, Civilingenieur.

Anhang.

Analysen des Wassers.

I. Analysen des Herrn Dr. Trenzen in Aachen:

Gegenstand der Untersuchung

Art der Untersuchung

Probe

vom

30.1.1904

Probe

vom

6. 2.1904

Probe

vom

20.2.1904

g im Liter

g im Liter

g im Liter

Suspendierte

Stoffe

Darin organische Substanzen

Abdampf-

Rückstand

Gewogen nach 4tägig.Stehen in geschlossener Flasche .

Durch Glühverlust bestimmt

0,0008

0,0000

0,001

0,0001

0,0004

0,0000

Analyse des Rückstandes

Kieselsäure SiC>2

Titansäure TiCte Thonerde AI2O3

Eisen F2 O3

Mangan MnO

Kalk CaO

Magnesia

Alkalien

a) Natrium als Na2 O

b) Kalium als K2 O Chlor Ch

1000 ccm in der Platinschale eingedampft, hinterlassen bei 100ü.........

„ no°.........

„ 140".........

„ 180«.........

„ Rotglühhitze ....

nachRückverwandlungder Oxyde in Carbonate . . .

Im Rückstände sind enthalten

Der in HCl unlösliche Teil des Rückstandes mit H Fl und H2 SO* abgeraucht .

Colorimetrisch mit Ha O2 .

Im Filtrate der Si O2 mit N Hi (O H) gefällt nach Abzug der später ermittelten Eisenmenge.....

a)    titimetrisch mit KMnO*

(Reduktion mit PdH2 elec-trolytisch........

b)    colorimetrisch mit Rho

dankalium in besonderer Probe .........

c)    organisch gebundenes

Eisen..........

Als Sulfur abgeschieden, als Sulfat gewogen.....

Als Oxulat gefällt, als Oxyd gewogen........

Gefällt als Mg (NH«) PO*, gewogen als Mg2P2 0v . .

Die Alkalien wurden in besonderer Probe bestimmt als Sulfat gewogen, das Kalium als Kaliumplatinchlorid bestimmt, vom Gesamtgewicht abgezogen ergiebt sich das Natrium als Differenz.

Na2 O...........

0,2740

0,2738

0,2634

0,2619

0,1490

0,3048

0,3026

0,2927

0,2632

0,1466

0,2836

0,2826

0,2706

0,2554

0,1484

0,2314

0,2336

0,2328

0,0068

0,0003

0,0039

0,0003

0,0126

0,0004

0,0043

0,0023

0,0031

0,00009

0,00008

0,0000

0,0001

0,0891

0,0124

0,0098

0,00006

0,00005

0,00005

0,00005

0,0000

0,0000

0,0935

0,0155

0,0091

0.0000

0,0000

0,0911

0,0148

0,0092

Salpetersäure anhydrit N2O5

Salpetrigsäure anhydrit N2 Os

K2 o...........

a)    maßanalytisch nach F. Mohr mit Corrections-werten nach L. Winkler

b)    gewichtsanalytisch . . .

a)    nach Marx-Trommsdorf .

b)    nach Ulsch durch Reduktion zu Ammoniak . . .

c)    nach der Ulsch’schen Wasserstoffdefizitmethode .

a)    nach der Methode von Griess, modifiziert von Ilosvay und Lunge . . .

b)    nach Trommsdorf mit Zinkjoditstärkelösung . .

0,0003

0,0131

0,0136

0,0132

0,0128

0,01265

0,000001

0,00025

0,0148

0,0146

0,0124

0,0116

0,01185

0,00000

0,00000 0,00000

0,0001

0,0126

0,0130

0,0128

0,0118

0,0119

0,00000

0,00000

Gegenstand der Untersuchung

Art der Untersuchung

Probe

vom

30.1.1904

Probe

vom

6. 2.1904

Probe

vom

20.2.1904

g im Liter

g im Liter

g im Liter

Salpetrigsäure anhydrit N2 Os

Ammoniak NHs

Schwefelsäure SO 3

Schweflige Säure

SO2

Schwefelwasserstoff HsS

Phosphorsäure P2 Os

Kohlensäure CO2

c) nach Preusse mit Metaphenylendiamin, verbessert von Frenenius .

a)    fertig gebildetes Ammoniak nach Miller ....

b)    Albuminoidammoniak

nach Wanklyn, Chapmann und Shmith.......

Gewichtsanalytisch ....

Nach Destillation und Oxydation mit Brom ....

Nach E Fischer mit Dime-thylanilinsulfat.....

Nach Sonnenschein-Finkener

0,00000

0,00000

0,00000

0,000002 0,00000

0,000002

0,00000

0,0216

0,00000

0,0256

0,00000

0,0261

0,0000

0,0000

0,0000

0,00000

0,0000

0,00000

0 0000

0,00000

0,00000

Sauerstoff

Organische

Substanzen

Kohlenstoff

Stickstoff

Skatol, Indol, Phenol usw.

Härte

1.    Gesamtkohlensäure

a)    gewichtsanalytisch .

b)    maßanalytisch . . .

2.    Freie Koklensäure nach

Pettenkofer.......

3.    Freie und halbgebundene Kohlensäure als Mittel aus nach verschiedenen Methoden erhaltenen Werten

Maßanalytisch nach L. W.

Winkler.........

Der Sauerstoffverbrauch zur Oxydation der organischen Substanzen nach der Methode von F. Schulze beträgt für 1000 ccm . . .

Der Kohlenstoff der im Abdampfrückstande enthaltenen organischen Substanzen beträgt nach der Methode v. Wolff-Degener und Herzfeld annähernd .

Stickstoff in den nicht flüchtigen organischen Substanzen nach Dittmar und Robinson........

Prüfung mit Diazobenzol-

sulfosäure nach P. Griess gering« Spur

In deutschen Härtegraden

a)    Gesamthärte ....

b)    bleibende Härte . .

0,1356

0,1434

0,0082

0,0715

1,8 ccm

0,00039

0,0006

0,000

10,1°

2,4°

Bakteriologische Untersuchung.

0,1441

0,1483

0,0083

0,0072

0,0761

0,0791

2,1 ccm

2,2 ccm

0,000382

0,00037

0,0004

0,0000

keine Spar

10,2°

2,5°

0,0005

0,0000

kein« Spur

10,1°

2,3°

Gegenstand

Untersuchung des frischeu Tropfens

im hohlen im gefärb-Objekt- len Deckglas-träger präparat

Zeit zwischen Herstellung der Platten

und

Zählung

Temperatur des Kanmes in dem die Platten sich befänden

Zahl der zur Entwicklung gelangten Kolonien aus I ccmlVasser

Art der gefundenen Organismen; eine Identifizierung hatte nicht statt, nach dem allgemeinen Bilde waren verdächtige Keime nicht vorhanden

Probe vom 26. 1. 1904. Beobachtung und Aussaat erfolgte ca. 18 Stunden nach der Probenahme.

Probe vom 6. 2. 1904. Beobachtung nach 18 Stunden, Aussaat nach 7 Stunden.

Probe vom 23 .2. 1904. Beobachtung nach 18 Stunden, Aussaat am Ort der Probenahme.

Nichts

ab

normes.

Ver

einzelte

Mikro

orga

nismen.

5 X 24 Stund.

ca.

20° 0.

80

Kokken und Stäbchen

Nichts

ab

desgl.

5 X 24 Stund.

ca.

20° C.

56

Kokken und Stäbchen

normes.

Nichts desgl.

ab

5 X 25 Stund.

ca.

20° C.

normes.!

Kokken und Stäbchen (ausserdem Penicillium prodigiosiun: in 1 Exemplar).

Gutachten betreffs des Wassers aus dem Yersuchsbruiinen der Kreis Bergheimer Wasserwerksaulage auf Grund örtlicher Besichtigung, sowie chemischer und bakteriologischer Untersuchung.

Das in Frage stehende Wasser ist vollkommen klar, hell und farblos, ohne jegliche Trübung, auch beim Erwärmen auf 40 bis 50° ö ohne wahrnehmbaren Geruch. Die Temperatur des Wassers betrug am 20. Februar 1904 am Ausflußrohre des Versuchsbrunnens 10 ⁰ C und es ist nach Lage der Verhältnisse nicht zu befürchten, daß die Temperatur im Sommer bedeutend steigen, oder bei starkem Frost wesentlich tiefer sinken wird.

Sind die physikalischen Eigenschaften des Wassers zum Genüsse einladend, so ist der chemische und bakteriologische Befund derart, daß nichts gegen die Benutzung desselben zu Genuß-sowie zu Haushalts- und gewerblichen Zwecken einzuwenden ist.

Mineralische Gifte, Arsen-Bleiverbindungen usw. sind auch nicht in Spuren in einem Quantum von 1 1 nachzuweisen. Da Fabriken selbst in weiterer Entfernung nicht bestehen, so war auch eine Infizierung des Wassers mit organischen Giften nicht zu befürchten.

Die suspendierten Stoffe, im Höchstfälle 1 mg pro Liter, bestehen bei weitem überwiegend aus aufgeschwemmten Kies-uncl Tonteilchen; organische Substanzen waren darin bis auf die minimalste Spur nicht nachzuweisen.

Der feste Rückstand, bei 100⁰ C getrocknet, im Mittel 0,2874 pro Liter betragend, setzt sich hauptsächlich aus Calcium-und Magnesium-Carbonat, -Sulfat, event. -Nitrat, Natriumchlorid, dann der Menge nach abnehmend aus Kieselsäure, Tonerde, Titan, Kalium, Eisen, Mangan und schließlich organischen Substanzen zusammen.

ln erster Linie kommen die Verbindungen des Calciums und Magnesiums in Betracht, ersteres ist vorzugsweise als Bicarbonat, geringen Teils auch als Sulfat, letzteres meist als Sulfat, zum Teil aber auch als doppelkohlensaures Salz zugegen, wie es sich aus dem Versuch und einer angestellten Berechnung ergibt.

Die Mengen des Calciums, im Mittel 0,091 und die des Magnesiums, 0,0134 g pro Liter, sind nicht so bedeutend, daß die Härte des Wassers die Verwendung zu irgend welchen häuslichen und gewerblichen Zwecken erschwerte, andererseits erhöhen sie jedenfalls, vornehmlich durch ihre teilweise Bindung an Kohlensäure, die Annehmlichkeit als Genußwasser.

Natrium, rund 0,009 g in 1000 ccm, anscheinend nur an Chlor gebunden als Kochsalz, ist nicht in so starkem Maße vorhanden, daß es den Schluß auf auch nur einigermaßen große Verunreinigung aus Zuflüssen von menschlichen Behausungen zuließe.

Der Gehalt an Kieselsäure, Tonerde, Mangan und Kalium, an sich in geringen Mengen zur Beurteilung eines Wassers ziemlich indifferenter Stoff, ist in diesem Falle so unbedeutend, daß er gar nicht in Betracht gezogen zu werden braucht.

Eisen, als Oxydulcarbonat im Durchschnitt 0,08 mg pro 1000 ccm, nimmt ebenfalls in so unerheblichem Maße an der

Zusammensetzung teil, daß es weder die geringsten Unannehmlichkeiten für die Benutzung des Wassers zu häuslichen oder industriellen Zwecken, noch Gefahr für das Auftreten der Crenothrix oder ähnlicher Fadenbakterien bietet, zumal Eisen in organischer Bindung überhaupt nicht nachzuweisen war.

Die Schwefelsäure, hauptsächlich wohl an Magnesium, dann auch an Calcium gebunden, bleibt trotz der Menge von 0,0256 SO3 im Liter doch noch bedeutend unter dem Grenzwerte, den die. meisten Kommissionen als Maximalzahl angenommen haben. Sie entstammt wohl hauptsächlich der natürlichen Beschaffenheit der Bodenschicht.

Schweflige Säure und Schwefelwasserstoff sind in diesem Wasser überhaupt nicht vorhanden.

Ammoniak und salpetrige Säure, die meistens auf örtlich oder zeitlich naheliegende ZersetzungsVorgänge tierischer oder pflanzlicher Materie hinweisen, sind in so ganz minimalen Spuren, dem millionsten Bruchteil eines Grammes in 1000 g Wasser enthalten, daß größere Mengen Wasser benutzt werden mußten, um durch die bekannten schärfsten Beagentien eine einwandfreie Schätzung zu ermöglichen.

Salpetersäure dagegen, bei genügender Oxydationsfähigkeit des Bodens das unschädliche Endprodukt der Zersetzung organischer Stickstoffverbindungen, ist in relativ größerer Menge zugegen. Doch wenn dieselbe auch, wie es nach angesteliten Berechnungen, der Fall zu sein scheint, wenigstens teilweise an organische Basen gebunden ist, so steht trotzdem ihre Menge mit durchschnittlich 0,0118 g im Liter noch hinter der zulässigen zurück; es liegt also auch hier kein Grund zur Beanstandung als Genußwasser vor. Außerdem ist wahrscheinlich, daß der Gehalt an Salpetersäure abnehmen wird, wenn die umliegenden Äcker wieder mit Kulturgewächsen bestanden, das von der Düngung herrührende. Ammoniak, in diesem Falle wahrscheinlich das Ausgangsprodukt zur Bildung der Salpetersäure, vollständiger absorbieren werden. Daß nur Salpetersäure, aber keine Zwischenprodukte der Oxydation vorliegen, beweist die genügende Oxydationsfähigkeit des Bodens. Zudem bezeugt das Ausbleiben der Grieß’sclien Reaktion auf Skatol, Indol, Kresol usw. in den beiden zuletzt entnommenen Proben, daß keine Spur Tier- oder Menschenharn bis zu der Tiefe, aus der das Grundwasser gehoben wird, dringt. Es kommt noch hinzu, daß das Wasser auch noch freien Sauerstoff gelöst enthält, ein weiterer Beweis, daß dieses Wasser noch im stände ist, eine oxydierende Wirkung auf etwaige verunreinigende Zuflüsse auszuüben.

Wird dabei

Die organischen Substanzen (flüchtige konnten im Destillat überhaupt nicht nachgewiesen werden), sind nach dem Sauerstoffverbrauch, der im Mittel 0,00038 g zur Oxydation pro Liter beträgt, auch nur in mäßigem Verhältnisse zugegen, berücksichtigt, daß dieselben keinen Albuminoidammoniak und keine nachweisbaren Mengen organischen Stickstoffs enthalten, so scheinen dieselben harmloser Katur zu sein.

Das Wasser erweist sich demnach, soweit die chemische Analyse Schlüsse zu ziehen erlaubt, als durchaus brauchbar zu Gen ußz wecken.

Daß auch der Benutzung für gewerbliche Zwecke nichts entgegensteht, ergibt sich ebenfalls aus den Analysendaten. Der Gehalt an Carbonaten des Calciums und Magnesiums, an Sulfaten, Chloriden und Nitraten ist nicht so hoch, daß irgend einer Benutzung für industrielle Anlagen etwas im Wege stände.

Auch ist von dem zur Untersuchung gelangten Wasser keine Schädigung der Leitungsrohre zu befürchten, da der Gehalt an freiem Sauerstoff und freier Kohlensäure kein so bedeutender ist, daß er irgend welche nachteiligen Prozesse chemischer Auflösung in Blei- und Eisenrohren zu bewirken im stände wäre.

Was schließlich das Kesultat der bakteriologischen Untersuchung anbetrifft, so ist nach der Zahl der in 1 ccm zur Entwickelung gekommenen Kolonien das Wasser wohl als völlig einwandfrei zu bezeichnen. Die Arten der Bakterien zu bestimmen, war nicht angängig, doch spricht der Umstand, daß stets nur zwei Arten zum Nachweis gebracht werden konnten, dafür, daß allem Anscheine nach pathogene Keime bis jetzt nicht in dem Wasser vorhanden sind.

A achen, den 2. März 1904.

gez. Dr. C. T r enzen.

II. Analysen des Herrn Dr. Loock, Düsseldorf.

Düsseldorf, den 15. März 1905.

Betr. Untersuchung von „Wasser“

Die hieramts eiugebrachten Proben „Wasser“, bezeichnet „Kreiswasserwerk Bergheim“, wurden einer eingehenden chemischen und bakteriologischen Untersuchung mit untenstehendem Ergebnis unterzogen:

In 1 1 bei 15⁰ sind enthalten Gramme

II

III

Gesamtrückstand getrocknet bei 100 ⁰ C 0,2920    0,2920    0,3040

.    0,2192    0,2240    0,2400

.    0,0920    0,0080    0,0640

.    0,0177    0,0173    0,0308

.    0,0155    0,0155    0,0155

.    0,00005 0,00005 0,0001

.    0,0156    0,0166    0,0234

.    0,0113    0,0100    0,0095

.    0,0122    0,0134    0,0143

0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0177 0,0177    0,0177

0,0059    0,0074    0,0044

0,0295    0,0370    0,0220

11,7    11,62    13,9

. 87

Das Wasser ist in chemischer und bakteriologischer Hinsicht einwandfrei und auf Grund seiner Beschaffenheit und Zusammensetzung für eine Zentralwasserversorgung durchaus geeignet.

gez. Dr. Loock.

A n m erkung: Herr Chemiker Kyll in Cöln hat Analysen bis jetzt nicht eingereicht.

Glühriickstan d

Kalk

Magnesia N atron . Eisenoxyd . Schwefelsäure Kieselsäure Salpetersäure . Salpetrige Säure Ammoniak .

Chlor

Verbrauch von Kaliumpermanganat .

Organische Stoffe......

Härtegrade........

In 1 ccm sind enthalten Keime .

26

3,

#

Berichtigung.

Auf S. 45 Zeile 2 von unten ist unrichtigerweise statt der ,,Verbrennungstemperatur auf dem Rost“ die „Temperatur der vollkommenen Verbrennung“ und auf S. 46 Zeile 5 von oben statt der „tatsächlich erforderlichen Luftmenge“ die zur „vollkommenen Verbrennung auf dem Roste erforderliche Luftmenge“ angegeben.

Erstere ergiebt sich aus der Formel T = vp

worin

(1—q) P (1 -j- L) Cp

Yji den Wirkungsgrad der Feuerung (0,8—0,9), a das Ausstrahlungsverhältnis (für Innenfeuerung = 0,20 — 0,30), L etwa 1,25 bis 2,00 X 5,33 bedeutet. Bei Anwendung dieser Werte erhält man fiir die für eine Maschine erforderliche Heizfläche

Werte von 34 bis 43 qm.

An den gewählten Abmessungen der Kessel wird hierdurch nichts geändert.

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