BKA 0795
Vorstellung des "Gutachten zur Überprüfung der Angaben der Bergbautreibenden in Bezug auf die Rheinwassertransportleitung und die Realisierbarkeit einer möglichen vierten Leitung innerhalb der Änderung des Braunkohlenplans Garzweiler II: Sachlicher Teilplan: Sicherung einer Trasse für die Rheinwassertransportleitung."
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Sitzungsvorlage Braunkohlenausschuss (Vorstellung des "Gutachten zur Überprüfung der Angaben der Bergbautreibenden in Bezug auf die Rheinwassertransportleitung und die Realisierbarkeit einer möglichen vierten Leitung innerhalb der Änderung des Braunkohlenplans Garzweiler II: Sachlicher Teilplan: Sicherung einer Trasse für die Rheinwassertransportleitung.")
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Sitzungsvorlage Braunkohlenausschuss (Vorstellung des "Gutachten zur Überprüfung der Angaben der Bergbautreibenden in Bezug auf die Rheinwassertransportleitung und die Realisierbarkeit einer möglichen vierten Leitung innerhalb der Änderung des Braunkohlenplans Garzweiler II: Sachlicher Teilplan: Sicherung einer Trasse für die Rheinwassertransportleitung.")
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Seite 1 von 2 Sitzungsvorlage Braunkohle- nausschuss - öffentlich - BKA 0795 Dezernat Regionalplanung, Braunkohlenplanung, Geschäftsstelle Ansprechperson Herr Gerit Ulmen Telefon 0221-147-2397 BEZIRKSREGIERUNG Köln Datum 16.11.2022 Beratungsfolge Termin TOP Beratungsaktion Braunkohlenausschuss 25.11.2022 3.1 beschließend TOP: Vorstellung des "Gutachten zur Überprüfung der Angaben der Bergbautreibenden in Bezug auf die Rheinwassertransportleitung und die Realisierbarkeit einer möglichen vierten Lei- tung innerhalb der Änderung des Braunkohlenplans Garzweiler II: Sachlicher Teilplan: Si- cherung einer Trasse für die Rheinwassertransportleitung." Vorschlag: Der Braunkohlenausschuss nimmt die Ergebnisse des „Gutachtens zur Überprüfung der An- gaben der Bergbautreibenden in Bezug auf die Rheinwassertransportleitung und die Reali - sierbarkeit einer möglichen vierten Leitung innerhalb der Änderung des Braunkohlenplans Garzweiler II: Sachlicher Teilplan: Sicherung einer Trasse für die Rheinwassertransportlei - tung“ zur Kenntnis und beauftragt die Regionalplanungsbehörde, das Verfahren so fortzu - führen, wie es im aktuellen Vorentwurf vorgesehen ist. Erläuterungen: Die CDM Smith Consult GmbH hat für den Braunkohlenausschuss durch Auftrag der Be- zirksregierung Köln die Vorhabenbeschreibung der RWE Power AG zur Rheinwasser- transportleitung geprüft und untersucht, ob sich die Leistungsfähigkeit der Trasse steigern lässt. Das Gutachten wurde am 19.7.2022 beauftragt und mit Datum vom 26.09.2022 vorgelegt. Die wesentlichen Ergebnisse werden durch den Gutachter in der Sitzung vorgestellt. Bewertung der Ergebnisse des Gutachtens Der Gutachter hat verschiedene Optimierungsmöglichkeiten untersucht, um auf gleicher Trasse höhere Mengen Wasser transportieren zu können. Dabei wurde u.a. geprüft, ob eine vierte Leitung (bzw. dritte auf dem Abschnitt der Ham- bachleitung) realisierbar oder ob bei anderer Materialwahl ein größerer Rohrdurchmesser wählbar ist. Sitzungsvorlage Braunkohlenausschuss BKA 0795 Seite 2 von 2 Hinsichtlich des Rohrdurchmessers wurden GFK-Rohre geprüft, die zwar im entsprechen- den Durchmesser verfügbar sind, zu denen jedoch keine Erfahrungen zur langjährigen Haltbarkeit und Druckstabilität der Rohre vorliegen. Eine vierte Leitung scheint mit sehr hohem technischen Aufwand realisierbar zu sein, Eng- stellen müssten aber voraussichtlich mit einer Bündelung von jeweils zwei Leitungen in ei- ner noch größeren Leitung überwunden werden. Sofern dies umgesetzt werden sollte rechnet der Gutachter für das Verfahren mit einer Verzögerung von 1,75 - 2 Jahren, da u. a. Teile der Umweltprüfung zu überarbeiten wä- ren. Gleichzeitig liegt die Leistungssteigerung der Trasse mit einer vierten Leitung nur bei etwa 8% mit dem zurzeit bei der ZKR vorliegenden Entnahmekonzept, wodurch das gesetzte Ziel der Seebefüllungen in 40 Jahren weiterhin verfehlt werden wird. Unter Berücksichti- gung der vorgenannten Verfahrensverzögerung entsteht entsprechend keine nennens- werte Beschleunigung der Seebefüllungen, jedoch ein wesentlich erhöhter technischer Aufwand beim Bau, ein erhöhtes Risiko im Betrieb und ein höherer Eingriff in Natur und Landschaft. Die Entnahmemenge von Rheinwasser ist ausgereizt, eine höhere Entnahme- menge bei niedrigen und mittleren Wasserständen ist bei den Bundesbehörden und auf in- ternationaler Ebene zurzeit nicht durchsetzbar. In der Gesamtabwägung empfiehlt sich daher das Verfahren wie im Vorentwurf vorgelegt mit drei Leitungen in der Größe von DN 2200 in der Bündelungstrasse sowie 2 Leitungen in der Größe DN 2200 in der Hambachtrasse fortzuführen. Anlage(n): 1. TOP 3_1_20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten
Sitzungsvorlage Braunkohlenausschuss (TOP 3_1_20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten)
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CDM Smith Consult GmbH · Darmstädter Str. 63 · 64404 Bickenbach · tel: 06257 504-0 · fax: 06257 504-100 · rhein-main@cdmsmith.com · cdmsmith.com Bankverbindungen: Sparkasse Darmstadt IBAN DE86 5085 0150 0022 0019 81 BIC (Swift) HELADEF1DAS Uni Credit Bank AG IBAN DE44 5082 0292 0003 0451 45 BIC (Swift) HYVEDEMM487 Commerzbank Bochum IBAN DE39 4304 0036 0221 1134 00 BIC (Swift) COBADEFF430 Niederlassung: Rhein-Main, eingetragen unter HRB 10957 AG Bochum Geschäftsführung: Dr. Ralf Bufler (Vorsitz) · Andreas Roth Q:\275500-275999\275688\400_Bearbeitung\420_Bericht\20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Gutachten zur Überprüfung der Angaben der Bergbau- treibenden in Bezug auf die Rheinwassertransportlei- tung und die Realisierbarkeit einer möglichen vierten Leitung innerhalb der genehmigten Trasse im Rahmen der Änderung des Braunkohlenplans Garzweiler II: Sachlicher Teilplan: Sicherung einer Trasse für die Rheinwassertransportleitung. Projekt-Nr.: 275688 Bericht-Nr.: 01 Erstellt im Auftrag von: Bezirksregierung Köln Dezernat 32 – Regionalentwicklung, Braunkohle Zeughausstr. 2-10 50667 Köln Dipl.-Ing. Lothar Heuser, Dipl.-Ing. Joachim Figge, M. Eng. Lea Kallweit 2022-11-10 Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 2/32 INHALTSVERZEICHNIS 1 ZUSAMMENFASSUNG ................................ ................................ ............................. 4 2 VORBEMERKUNG UND AUFGABENSTELLUNG ................................ ................... 5 3 UNTERLAGEN ................................ ................................ ................................ .......... 6 4 UNTERSUCHUNGSUMFANG ................................ ................................ ................... 7 4.1 Plausibilität der Unterlagen der Bergbautreibenden ................................ .................... 7 4.2 Realisierbarkeit einer vierten Leitung (Bündelungsleitung) ................................ ......... 7 4.2.1 Bodenschutz ................................ ................................ ................................ .............. 8 4.2.2 Durchmesser und Material der Rohrleitung ................................ ................................ 8 4.2.3 Baufeldbreite für 4 Leitungen in der Bündelungstrasse ................................ ............. 10 4.2.4 Engstellen und Kreuzungsbereiche im Trassenverlauf ................................ ............. 14 4.2.4.1 Engstelle Deponie Rheinfelden ................................ ................................ ................ 15 4.2.4.2 Engstelle Hagelkreuz (B9/K12) ................................ ................................ ................. 17 4.2.4.3 DB/A57 ................................ ................................ ................................ ..................... 19 4.2.5 Baufeldbreite für 3 Leitungen in der Hambachtrasse ................................ ................ 20 4.3 Konsequenzen für Entnahme-, Pump- und Verteilbauwerke................................ ..... 22 4.3.1 Erforderliche Wassermenge für die Seebefüllung der Tagebaue Garzweiler und Hambach ................................ ................................ ................................ .................. 22 4.3.2 Wasserentnahme aus dem Rhein................................ ................................ ............. 23 4.3.3 Entnahme- und Pumpbauwerk am Rhein ................................ ................................ . 26 4.3.4 Verteilbauwerk................................ ................................ ................................ .......... 27 4.4 Zeitverzug ................................ ................................ ................................ ................ 28 4.4.5 Rheinwasserentnahme ................................ ................................ ............................. 29 4.4.6 Erarbeitung der Planungsgrundlagen ................................ ................................ ....... 29 4.4.7 Eingriff in Natur- und Landschaft ................................ ................................ .............. 29 4.4.8 Eingriff in Eigentum ................................ ................................ ................................ .. 30 5 ERGEBNISSE ................................ ................................ ................................ .......... 30 Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 3/32 ABBILDUNGSVERZEICHNIS Seite Abbildung 4.1 Verlegeplan Bündelungsleitung 4 x DN 2200 ................................ ................ 11 Abbildung 4.2 Kreuzung Deponie Rheinfeld Bestand ................................ .......................... 15 Abbildung 4.3 Kreuzung Deponie Rheinfeld Planung ................................ .......................... 16 Abbildung 4.4 Kreuzung Hagelkreuz Bestand ................................ ................................ ...... 17 Abbildung 4.5 Kreuzung Hagelkreuz Planung ................................ ................................ ...... 18 Abbildung 4.6 Kreuzung DB und BAB 57 Bestand ................................ ............................... 19 Abbildung 4.7 Kreuzung DB und BAB 57 Planung ................................ ............................... 19 Abbildung 4.8 Hambachtrasse, beengter Querschnitte (links: allgemein entlang der Strecke und rechts: entlang der Bandstraße) ................................ ................ 22 Abbildung 4.9 Überschreitungstage für definierte Wasserstände im Rhein am Pegel Düsseldorf [U6] ................................ ................................ ............................. 24 Abbildung 4.10 Schematische Darstellung des Entnahme- und Pumpbauwerks mit 4 Leitungen ................................ ................................ ................................ ...... 27 Abbildung 4.11 Schematische Darstellung des Verteilerbauwerks mit 4 Leitungen................ 28 TABELLENVERZEICHNIS Seite Tabelle 4.1 Hydraulische Leistung Stahlrohr DN 2200 ................................ ....................... 9 Tabelle 4.2 Hydraulische Leistung GFK-Rohre DN 2500 ................................ ................. 10 Tabelle 4.3 Auflockerungsfaktor verschiedener Böden [U10] ................................ ........... 12 Tabelle 4.4 Kalkulation Baufeldbreite Bündelungstrasse mit 4 x DN 2200 ....................... 13 Tabelle 4.5 Kreuzung Deponie Rheinfeld Baufeldbreite ................................ ................... 16 Tabelle 4.6 Kreuzung Hagelkreuz Baufeldbreite ................................ .............................. 18 Tabelle 4.7 Kalkulation Baufeldbreite Hambachtrasse mit 3 x DN 2200........................... 21 Tabelle 4.8 gestaffelte Entnahmemenge aus dem Rhein[U4] ................................ .......... 23 Tabelle 4.9 Entnahmemenge aus dem Rhein bei Auswertung der Dauerlinie 2018 ......... 25 Tabelle 4.10 Erhöhung der Entnahmemenge ab GIW+301 und die technischen Randbedingungen ................................ ................................ ......................... 26 Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 4/32 1 ZUSAMMENFASSUNG Das vorliegende Gutachten dient der Überprüfung der Angaben der Bergbautreibenden in Be- zug auf die Rheinwassertransportleitung und die Realisierbarkeit einer möglichen vierten Leitung innerhalb der genehmigten Trasse im Rahmen der Änderung des Braunkohlenplans „Garzwei- ler II: Sachlicher Teilplan: Sicherung einer Trasse für die Rheinwassertransportleitung“. Die übergebenen Unterlagen zur Rheinwassertransportleitung wurden zusammengestellt und anhand der bekannten Randbedingungen und den anerkannten Regeln der Technik auf Plausi- bilität geprüft. Auf Grundlage der genehmigten Trassenbänder für die Bündelungsleitung und die Leitung nach Garzweiler soll eine zusätzliche Bündelungsleitung sowie eine Leitung zum Tagebau Hambach errichtet werden. Das übergeordnete Ziel der Realisierung innerhalb der genehmigten Trasse ist, die Tagebaugruben Garzweiler und Hambach nach Ende des Braunkohleabbaus im Jahr 2030 innerhalb von 40 Jahren mit Rheinwasser zu füllen. Um dieses Ziel zu erreichen, muss die bisher geplante Wassermenge um 24 % auf 420 Mio. m³/a gesteigert werden. Die Zielerreichung ist von der genehmigten Entnahmemenge aus dem Rhein abhängig, die im vorliegenden Gut- achten dargelegt und geprüft wurde. Im Ergebnis ist die jährlich zu erzielende Entnahmemenge aus dem Rhein zu gering, so dass die Befüllung der Tagebauseen Garzweiler und Hambach in der vorgegebenen Zeitspanne von 40 Jahren nicht wird abgeschlossen werden können. Mit der Erweiterung der Transportleitung kann jedoch eine um 8 % größere jährliche Fördermenge erzielt werden, was sich zumindest zeitverkürzend auswirken würde. Die Erweiterung der Leitungstrasse mit einer 3. (Hambachtrasse) bzw. 4. Leitung (Bündelungs- trasse) wurde hinsichtlich der Faktoren Bautechnik, Logistik und Wirtschaftlichkeit geprüft. Die Umsetzung erfordert eine Überarbeitung der technischen Planung und ist unter Berücksichti- gung des entstehenden Zeitverzugs und der Mehrkosten von mindestens 30 % gegenüber der ursprünglichen Planung möglich. Mit der Planung sind die naturschutzfachlichen Kartierungen und die damit verbundene Bilanzierung abschnittsweise neu durchzuführen. Eine Erweiterung der Förderkapazitäten innerhalb des geplanten Baustreifens ist möglich, aber mit Herausforde- rungen an die Bautechnik und mit hohen Kosten verbunden. Auch mit einer Erweiterung der Leitungstrassen kann das Ziel Befüllung der Restseen Garzwei- ler und Hambach innerhalb von 40 Jahren nicht erreicht werden. Selbst mit einer erhöhten Ent- nahmemenge ab GIW+300 reichen 40 Jahre für die Befüllung der Seen nicht aus. Aufgrund der tendenziell sinkenden Wasserstände im Rhein in Folge des Klimawandels können noch weitere Unsicherheiten entstehen. Diese Investition ist nicht zu empfehlen, da die zusätzlichen Förder- kapazitäten nicht ausreichend genutzt werden können. Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 5/32 2 VORBEMERKUNG UND AUFGABENSTELLUNG Die planungsrechtliche Grundlage für die Rheinwassertransportleitung wurde 2019 mit dem Auf- stellungsbeschluss des Braunkohlenplans „Garzweiler II, Sachlicher Teilplan: Sicherung einer Trasse für die Rheinwassertransportleitung“ durch den Braunkohlenausschuss geschaffen. Am 17.06.2020 wurde der Braunkohlenplan durch das Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digita- lisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen genehmigt. Der bestehende Braunkohlenplan beinhaltet insbesondere die Festlegung und raumordnerische Sicherung eines 70 m breiten Korridors für den Verlauf der Rheinwassertransportleitung von der Entnahmestelle am Rhein im Bereich Dormagen Rheinfeld (Piwipp) bis zum RWE-Betriebsge- lände in Frimmersdorf in unmittelbarer Nähe zum Tagebau Garzweiler. Durch die Zielsetzung der aktuellen Leitentscheidung „Leitentscheidung 2021: Neue Perspekti- ven für das Rheinische Braunkohlerevier“ der Landesregierung Nordrhein-Westfalen vom 23.03.2021 verändern sich jedoch die Grundannahmen des rechtskräftigen Braunkohlenplans, was eine Planänderung erforderlich macht. Die neue Leitentscheidung der Landesregierung sieht eine vorzeitige Beendigung des Braun- kohlenabbaus im Tagebau Hambach bis 2029 vor. Es entsteht somit neben dem Bedarf an Rheinwasser für den Tagebaurestsee Garzweiler, zeitnah auch Bedarf für den Tagebaurestsee Hambach und einer Trasse für dessen Zuleitung ab dem Jahr 2030. Der Entscheidungssatz 9 der Leitentscheidung gibt in diesem Zusammenhang die zeitliche Zielsetzung der Befüllzeit vor: „Die Befüllung der Restseen soll auf einen Zeitraum von möglichst 40 Jahren nach Ende der Braunkohleförderung im Tagebau ausgerichtet werden.“ Vor diesem Hintergrund wurde mit dem Beschluss des Braunkohlenausschusses vom 28.05.2021 die wesentliche Änderung der Grundannahmen und damit das Erfordernis einer Planänderung für den Braunkohlenplan „Garzweiler II, Sachlicher Teilplan: Sicherung einer Trasse für die Rheinwassertransportleitung“ festgestellt. Die Änderung beinhaltet im Wesentlichen eine zeichnerisch dargestellte Trasse für die so ge- nannte Bündelungsleitung der Rheinwassertransportleitung (RWTL) vom Rhein bis Frimmers- dorf. Ab Frimmersdorf führt eine Leitungstrasse weiter zum Tagebau Garzweiler II (Garzweiler- leitung). Eine nach Süden abzweigende Trasse für den Tagebau Hambach ist zu ergänzen (Hambachleitung). Zusätzlich bedarf es einer Anpassung der Größen des Entnahmebauwerks und des Pumpbauwerks am Rhein sowie eine damit einhergehende Flächenausweisung für das Verteilbauwerk bei Frimmersdorf, wo sich die Leitungen zu den beiden Tagebauen trennen. Die Bezirksregierung Köln hat CDM Smith am 19.07.2022 im Auftrag des Braunkohlenausschus- ses beauftragt, die Angaben der Bergbautreibenden für die Rheinwassertransportleitung zu veri- fizieren. Hierbei sollen zum einen die Unterlagen kritisch geprüft werden, ob sie dem Stand der Technik entsprechen. Zum anderen soll festgestellt werden, ob das Verlegen einer vierten Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 6/32 Leitung innerhalb des genehmigten Korridors möglich ist und ob dadurch gegebenenfalls verfah- rensmäßige Verzögerungen entstehen [U1]. 3 UNTERLAGEN [U1] Leistungsbeschreibung zum Gutachten zur Überprüfung der Angaben der Bergbau- treibenden in Bezug auf die Rheinwassertransportleitung und die Realisierbarkeit ei- ner möglichen vierten Leitung innerhalb der genehmigten Trasse im Rahmen der Än- derung des Braunkohlenplans Garzweiler II: Sachlicher Teilplan: Sicherung einer Trasse für die Rheinwassertransportleitung, Bezirksregierung Köln, 22.06.2022. [U2] Vorhabenbeschreibung zum Braunkohlenplanänderungsverfahren zur Sicherung von Trassen für Rheinwassertransportleitungen zu den Tagebauen Garzweiler und Ham- bach, Anlage 1, Froelich & Sporbeck, 28.04.2021 [U3] Restriktionen für die Verlegung von 4 Rohrleitungen, Braunkohlenplanänderungsver- fahren zur Sicherung von Trassen für Rheinwassertransportleitungen zu den Tage- bauen Garzweiler und Hambach Erläuterungspapier, RWE, 30.04.2022 [U4] Planungen zur Entnahme von Rheinwasser für die Wiedernutzbarmachung der Tage- baue Garzweiler II und Hambach, RWE, 12.07.2022 [U5] Rheinwassertransportleitung Hydraulische Vorbemessung Rohrleitung und Pump- werk, Ingenieurgesellschaft Dr. Ing. Nacken mBH, 30.11.2021 [U6] Überschreitungs-Dauerlinie 100 Jahre des Rheinwasserabflusses, Bezirksregierung Köln, 12.07.2022 [U7] Gewässerkundliches Jahrbuch Pegel Düsseldorf, Bundesanstalt für Gewässerkunde, 2018 [U8] Beantwortung von Fragen zur Bauausführung, Hydraulischen Dimensionierung und der geplanten Betriebsweise, RWE, E-Mail vom 18.08.2022 [U9] Stellungnahme zur Realisierbarkeit einer vierten Leitung, RWE, E-Mail 06.09.2022 [U10] Website Bauformeln, https://www.bauformeln.de/baubetrieb/aufmass-und-abrech- nung/auflockerungsfaktor/, Zugriff 19.09.2022 Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 7/32 4 UNTERSUCHUNGSUMFANG 4.1 Plausibilität der Unterlagen der Bergbautreibenden Die unter Kapitel 3 aufgeführten Unterlagen wurden gesichtet im Hinblick auf die in der Aufga- benstellung aufgeworfene Fragestellungen. Die Unterlagen sind als „Vorbemessung“, „Vorha- bensbeschreibung“ oder „Erläuterungspapier“ gekennzeichnet. Somit handelt es sich bei den Dokumenten nicht um eine umfassende Planung. Die Dokumente stellen die erforderlichen Da- ten zusammen und beschreiben die angesprochene Thematik kurz aber ausreichend deutlich. Zur Beurteilung war es wichtig, die genannten Ergebnisse durch eigene Berechnung auf Plausi- bilität zu prüfen. Die in den Unterlagen nicht enthaltenen Grundlagen, Daten oder Informationen wurden erfolgreich angefordert [U8], und sind nun Grundlage für die Beurteilung und die weitere Skizzierung von Planungsvarianten. Die hydraulische Vorbemessung [U5] berücksichtigt die technischen Randbedingungen des ge- planten Rohrleitungsmaterials und dimensioniert die Leitungen unter dem Gesichtspunkt einer wirtschaftlichen und betrieblich günstigen Fördergeschwindigkeit. Voruntersuchungen zur Druck- stoßsicherung sind noch nicht Bestandteil der Planungsunterlagen. Diese sollten zeitnah durch- geführt werden, um zu beurteilen, ob die gewählte Druckstufe der Anlagenteile ausreichend ist. In den in [U2] enthaltenen Skizzen über die Anordnung der Aggregate und Rohrleitungen sollte der Platzbedarf für hydraulisch wichtige Elemente (z.B. langsam schließende Ventile, Rückfluss- verhinderer, Bypassleitung, Sammelleitung) ergänzt werden. Die wichtigsten Randbedingungen, die für die Genehmigung von Kreuzungsbauwerken relevant sind, werden in [U4] erwähnt. Deren Einhaltung kann allerdings erst überprüft werden, wenn die Planung so weit fortgeschritten ist, dass auch Längs- und Querschnitte zur Verfügung stehen und die Randbedingungen bei Bahn- und Autobahnkreuzungen (z.B. Inspektion der Leitung, Größe des Schutzrohres) festgelegt und abgestimmt werden kann. 4.2 Realisierbarkeit einer vierten Leitung (Bündelungsleitung) Die zu prüfende Trassenplanung beinhaltet im Wesentlichen die Machbarkeit für die so ge- nannte Bündelungsleitung der RWTL vom Rhein bis Frimmersdorf. Ab Frimmersdorf führt eine Leitung weiter zum Tagebau Garzweiler II (Garzweilerleitung). Eine nach Süden abzweigende Trasse für den Tagebau Hambach ist zu ergänzen (Hambachleitung). Zusätzlich bedarf es einer Anpassung der Größen des Entnahmebauwerks und des Pumpbauwerks am Rhein sowie eine damit einhergehende Flächenausweisung für das Verteilbauwerk bei Frimmersdorf, wo sich die Leitungen zu den beiden Tagebauen trennen. Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 8/32 4.2.1 Bodenschutz Durch die geplanten Erdarbeiten, wie beim Ausheben des Rohrleitungsgrabens, werden das Bo- dengefüge gestört und Böden negativ beeinflusst. Grundsätzlich sollte sowohl die humose Ober- bodenschicht (auch Mutterboden genannt) und der Unterboden im guten Zustand krümelig, gut durchlüftet und leicht durchwurzelbar sein und ausreichend Niederschlagswasser aufnehmen können. Der Schutz des Oberbodens ist dabei auch im Baugesetzbuch verankert. So ist nach § 202 BauGB bei der Errichtung und Änderung baulicher Anlagen der Oberboden in nutzbarem Zustand zu erhalten und vor Vernichtung oder Vergeudung zu schützen. Ober- und Unterboden müssen auf getrennten Depots zwischengelagert werden. Nach DIN 19731 und DIN 18915 ist Bodenmaterial von unterschiedlicher Qualität (z.B. humoses Ober- bodenmaterial und nicht humoses Material) sowohl beim Ausbau als auch bei der Lagerung ge- trennt zu halten. Fremdmaterialien oder Bauabfälle dürfen nicht auf den Bodendepots gelagert oder eingemischt werden. Bodendepots sind locker und nur im trockenen Zustand mit dem Bag- ger zu schütten, damit die biologische Aktivität und der Gasaustausch erhalten bleiben. Bei län- geren Niederschlägen sollten die Arbeiten unterbrochen werden. Die Schütthöhe für das Oberbodendepot sollte entsprechend DIN 19731 maximal 2 Meter betra- gen, um eine Verdichtung zu vermeiden. Das Unterbodendepot sollte 4 Meter nicht übersteigen. Der Flächenbedarf für die Zwischenlagerung ergibt sich daher u.a. aus der maximalen Schütt- höhe. Die Depots sollten generell nicht befahren werden. Nach DIN 19731 sind Zwischenlager nicht mit Radfahrzeugen (z.B. Lastkraftwagen, Radlader) zu befahren. Die in der Vorhabensbe- schreibung [U2] genannten Randbedingungen im Regelprofil sind für den Bodenschutz ausrei- chend bemessen. 4.2.2 Durchmesser und Material der Rohrleitung Bei der Dimensionierung der Transportrohrleitungen ergeben sich aus der Durchflussmenge die Fließgeschwindigkeit und damit die Druckverluste durch Rohrreibung. Aus der Rohrreibung und dem Höhenunterschied zwischen Anfangs- und Hochpunkt wird die Druckstufe der Rohrleitung ermittelt. Der notwendige geodätische Druck ist durch die vorgegebene Trasse festgelegt. Der Druckverlust durch Rohrreibung und damit die Dimensionierung der Rohrleitung ergibt sich hin- gegen aus wirtschaftlichen und technischen Gesichtspunkten, wobei in der Regel ein Optimum zwischen Investitionen für die Rohrleitung und deren spätere Betriebskosten gewählt wird. Die geplante Druckrohrleitung verläuft in Rohren DN 2200 vom Entnahmebereich bei Rhein-km 712,6 entlang der genehmigten Trasse nach Frimmersdorf. Die Länge dieses Abschnittes be- trägt ca. 22 km. Über diese Strecke werden, wie bisher geplant, bis zu 18 m³/s in drei Leitungen DN 2200 transportiert. Die Entnahmehöhe im Pumpwerk wird mit rd. 28,7 mNN angesetzt. Die Höhe des Verteilbauwerks am Ende des 22 km langen Abschnitts liegt bei rd. 71 mNN. Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 9/32 In Frimmersdorf wird der Abfluss in einem Verteilbauwerk aufgeteilt. Bis zu 4,2 m³/s werden zum Tagebau Garzweiler weitergeleitet. Dazu ist ein lokaler Hochpunkt von 105 mNN bei ca. Stat. km 33 zu überwinden. Die Auslaufhöhe wird mit 110 mNN nach einer Leitungslänge von 17,5 km der neu herzustellenden Leitung DN 1400 angesetzt. Dazu muss im Verteilbauwerk der Druck erhöht werden. Für die Befüllung des Tagebausees Hambach ist ein Transportvolumen von 13,8 m³/s oder grö- ßer geplant. Dieser Strang beginnt bei Stat. km 22 auf einer Höhe von rd. 71 mNN (Verteilbau- werk). Die Leitungslänge beträgt rd. 18,5 km. Die Auslaufhöhe am Tagebau Hambach wird mit rd. 86 mNN angesetzt. Die Rohwassertransportleitungen wurden mit einer Fließgeschwindigkeit von 1,3 m/s zur Ver- meidung von Ablagerungen und maximal 2 m/s zur Vermeidung hoher Energieverluste dimensi- oniert. Auf eine vollständige Redundanz wird verzichtet. Um einen Gesamtausfall der Rohrlei- tung zu vermeiden, werden in jedem Rohrleitungsabschnitt mindestens zwei parallele Rohrlei- tungsstränge gebaut.[U5] In Tabelle 4.1 werden für die Bündelungsleitung die möglichen Wassermengen zusammenge- stellt, die bei Variation der Geschwindigkeit und der Anzahl der Rohrleitungen möglich sind. Tabelle 4.1 Hydraulische Leistung Stahlrohr DN 2200 Stahlrohre DA DI Q [m³/s] A [m²] v [m/s] Anzahl Leitungen Max Q 2220 2180 6,0 3,7306 1,61 3 18,0 2220 2180 7,5 3,7306 2,01 3 22,5 2220 2180 6,0 3,7306 1,61 4 24,0 2220 2180 7,5 3,7306 2,01 4 30,0 Soweit die Pumpen entsprechend ausgelegt werden, kann mit der Bündelungsleitung mit 3 x DN 2200 maximal bis zu 22,5 m³/s und mit 4 x DN 2200 maximal bis zu 30 m³/s gefördert wer- den. Die Bündelungsleitung sollte nur kurzzeitig mit dieser Leistung betrieben werden, da der Energiebedarf durch die hohen Leitungsverluste stark ansteigt. Die gewählte Dimensionierung mit einem Durchmesser von DN 2200 bewegt sich hierbei am maximalen Rand der lieferbaren Stahlrohrleitungen. Sollten größere Durchmesser in Erwägung gezogen werden, müssten ein anderes Material, z.B. Stahlbetonrohre oder Glasfaserverstärkte Kunststoffrohrsysteme (GFK), in der Planung berücksichtigt werden. Bei Betonrohren sind aller- dings größere Gewichte und kurze Baulängen ein gravierender Faktor, der die Leitungs- und Verlegkosten nach oben treibt. Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 10/32 Bei einer Rohrleitung aus GFK sind Rohrdimensionen bis zu DN 2500 (zugfest, PN16, SN 10000) lieferbar, die mit einer Rohrlänge von 12 m und einem erheblich geringeren Gewicht als Stahlrohre, mit dem eingeplanten Gerätepark verlegt werden könnten. Bei einem Durchmesser DN 2500 ist kurzzeitig eine maximale Wassermenge von 30 m³/s mög- lich. Mit der bisherigen Fließgeschwindigkeit für die Dimensionierung der Bündelleitung von 1,6 m/s ist bei 3 Rohren DN 2500 eine Förderleistung von 24 m³/s zu erreichen. Tabelle 4.2 Hydraulische Leistung GFK-Rohre DN 2500 DA DI Q [m³/s] A [m²] v [m/s] Anzahl Leitungen Max Q Gewicht kg/m GFK 2555 2500 10,0 4,9063 2,04 3 30 610 2555 2500 8,0 4,9063 1,63 3 24 610 Bisher liegen keine Erfahrungen bei der Nutzung von GFK-Druckrohren mit den erforderlichen Rohrdimensionen vor. Ein Referenzprojekt konnte vom angefragten Hersteller nicht genannt werden. Mit den vorgesehenen Armaturen aus Stahl entsteht mit der Nutzung von GFK-Rohren ein Materialwechsel, welcher generell kritisch bewertet wird. Im Übergangsbereich zwischen den Materialen kann es folglich zu Undichtigkeiten kommen. Für den Werkstoff GFK liegen zudem gegenwertig keine aussagekräftigen Erkenntnisse und Langzeiterfahrungen beim vorherrschen- den Druck bis zu PN 16 vor. Bei der Nutzung von GFK-Rohren für die geplanten Leitungen mit Rohdimensionen bis zu DN 2500 ist daher mit Risiken zu rechnen. Hinsichtlich ihrer Wiederverwendung (Stoffkreislauf) können Metalle als grundsätzlich wertvolle Rohstoffe eingeordnet werden, die meist eingeschmolzen und dann erneut verwendet werden können. Als Material wird GFK mit der Recyclingklasse sieben klassifiziert, die keine Wiederver- wendung vorsieht. Sortenrein sortierter GFK wird ausschließlich durch Verbrennung beseitigt. Einige Hersteller von GFK entwickeln Verfahren, die GFK zu effizientem Brennstoff aufarbeiten und in anderen industriellen Prozessen einsetzbar machen. Insbesondere in der Zementindust- rie können sowohl der Heizwert als auch die mineralischen Bestandteile von GFK wiederverwer- tet werden. 4.2.3 Baufeldbreite für 4 Leitungen in der Bündelungstrasse Unter Beachtung der Randbedingungen für den Bodenschutz und der Sicherheitsabstände zu offenen Baugruben ist es sinnvoll, die Leitungsverlegung im Bereich der landwirtschaftlichen Flächen mit mehreren Kolonnen nacheinander durchzuführen, die der Anzahl der Rohrstränge entspricht. Der Bauablauf gestaltet sich dann wie folgt: Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 11/32 1. Oberboden abschieben und seitlich fachgerecht am Rand des Baufeldes lagern 2. Baustraße entlang des gegenüberliegenden Baufeldrandes errichten. 3. 1. Rohrtrasse mit genügend Abstand zur Oberbodenmiete für die seitliche getrennte La- gerung der Bodenschichten 4. 2. Rohrtrasse im Achsabstand von ca. 6 m 5. 3. Rohrtrasse im Achsabstand von ca. 6 m 6. 4. Rohrtrasse im Achsabstand von ca. 6 m 7. Rückbau Baustelleneinrichtung und Rekultivierung Abbildung 4.1 Verlegeplan Bündelungsleitung 4 x DN 2200 Diese Vorgehensweise verhindert, dass die landwirtschaftlichen Flächen nach der Verfüllung des Rohrgrabens mehrfach mit schwerem Gerät befahren werden müssen. Für die Trasse 2 und 3 steht seitlich genügend Platz für die Lagerung des Grabenaushubs und der Rohrleitung zur Verfügung. Da die Bodenverhältnisse nicht immer gleich sind, wurde der Böschungswinkel der Baugrube und des Bodendepots mit 1:1 ungünstig angenommen. In der Praxis wird sich ein stei- lerer Schüttwinkel einstellen, wodurch der Platzbedarf vermindert wird. Generell ist Oberboden Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 12/32 nach DIN 19713 nur bis zu einer Höhe von 2 m zu lagern. Eine Unterbodenmiete sollte eine Höhe von 4 m nicht überschreiten. Mit den Ansätzen des Bergbaubetreibenden wird mit 4 Lei- tungen eine Baufeldbreite von ca. 83 m benötigt. Diese Breite ist erforderlich, um eine kosten- günstige Bauweise, die Baustellenlogistik, Arbeitssicherheit und den dauerhaft sicheren Betrieb zu gewährleisten. Soll eine 4. Leitung innerhalb des 70 m Baustreifens gebaut werden, kann der Achsabstand der Rohrleitungen auf ein Maß verringert werden, dass die Rohrzone der benachbarten Leitung nicht beschädigt wird. Außerdem ist Verlegestreifen und Rohrlager bei Kolonne 4 so anzuord- nen, dass das Hebegerät die Rohrleitung „vor Kopf“ aufnehmen und im Rohrgraben seitlich ab- legen muss. Eine Platzoptimierung ist daher für die Trasse 1 und 4 erforderlich, da diese am stärksten durch die seitlichen Begrenzungen eingeschränkt werden müssen. Die Mindestbau- feldbreite im Regelquerschnitt, die nur mit angepasstem und optimierten Bauverfahren herge- stellt werden kann, ist in Tabelle 4.4 dargestellt. Liegt die erforderliche Aushubsohle tiefer oder an engeren Stellen, als im Regelprofil angenommen, werden zusätzliche Maßnahmen zur Bau- grubensicherung erforderlich und der Einsatz der Verlegegeräte wird ineffektiver. Mit dem engen Baubereich kommt dies häufiger vor als bei einem breiteren Baufeld. Dadurch wird der Verlege- aufwand größer und die Bauzeit länger und es ist mit höheren Baukosten für alle 4 Leitungs- stränge zu rechnen. Der errechnete Platzbedarf des zu lagernden Aushubs ist vom vorhandenen Aushubmaterial und dem zugehörigen Auflockerungsfaktor abhängig. Der Auflockerungsfaktor definiert das Ver- hältnis des Volumens nach dem Lösen bzw. Aufnehmen von Erdmassen zum Volumen vor dem Lösen bzw. Aufnehmen. Er wird beeinflusst von der vorhandenen Korngrößenverteilung, dem bestehenden Wassergehalt sowie der Lagerungsdichte bzw. Konsistenz. Diese können lokal stark variieren. Nach den anerkannten Regeln der Technik und Erfahrungen können nachste- hende mittlere Auflockerungsfaktoren für die verschiedenen Bodenarten angesetzt werden: Tabelle 4.3 Auflockerungsfaktor verschiedener Böden [U10] Bei den Werten handelt es sich um abgeschätzte Anhaltswerte. Der exakte Auflockerungsfaktor zu den anstehenden Böden entlang der Rohrleitungstrasse kann anhand von geotechnischen Versuchen verifiziert werden. Nach [U9] wird im Bodenschutzgutachten für die Rheinwasser- transportleitung ein Auflockerungsfaktor von 1,3 (bzw. 0,77) genannt. Die Unterlagen zum Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 13/32 Bodenschutzgutachten lagen zur Prüfung im Rahmen des vorliegenden Gutachtens nicht vor. Eine Aussage / Bewertung über den genannten Auflockerungsfaktor kann daher nicht getroffen werden. Tabelle 4.4 Kalkulation Baufeldbreite Bündelungstrasse mit 4 x DN 2200 Breite Schicht- stärke Volumen Aus- hub mit Auflo- ckerungsfak- tor Höhe Boden- lager Böschung 1: O-Breite U-Breite m m m²*1 m m - m m Abstand Baufeldgrenze 0,5 Oberboden 54,9 0,4 26,14 2 1 11,1 15,1 Abstand 0,5 Löss 9,7 1,2 11,46 3,4 1 0 6,8 Abstand 0,5 Kies 2,9 2,5 15,17 3,9 1 0 7,8 lastfreier Streifen 1 Rohrtrasse 6 24 lastfreier Streifen 2 Verlegestreifen und Rohrlager 5 5 Baustraße 5 5 Randbaugrube 1:2 1,3 Mindestbaubreite 69,5 Sicherheitsreserve 0,5 Baufeldbreite 70 In dem zur Verfügung stehenden Baustreifen von 70 m können nach den Angaben im Regelpro- fil, einer angenommenen Regelverlegetiefe und unter Berücksichtigung des Auflockerungsfak- tors 4 Leitungen DN 2200 mit größerem bautechnischem Aufwand parallel verlegt werden. Da- bei ist der Achsabstand der Rohrleitungen so gering wie möglich zu halten. Bei der Entwicklung des Längsprofils im weiteren Planungsverlauf muss die Tiefenlage der Leitung überprüft werden. Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 14/32 Mit zunehmender Verlegetiefe werden auch die örtlichen Herausforderungen an die Rohrverle- gung größer. Die Bergbaubetreibende hat in [U3] darauf hingewiesen, dass es in einigen Bereichen wegen der örtlichen Gegebenheiten erforderlich wird, die dargestellten Breitenbedarfe auch in anderer Reihenfolge anzuordnen. So liegt die äußere Leitung teilweise auch am Rande der 70 m Trasse, was zu einem angepassten logistischen Aufwand beim Ausbringen der Aushubmassen und beim Einbringen der Rohre führt, da Lagerfläche und Leitungsgraben maximal voneinander ent- fernt liegen und die Aushubmassen in den Zwischenbereichen untergebracht werden müssen. Zudem gibt es im gesamten Trassenverlauf Bereiche, in denen wegen vorhandener Infrastruktur eine Breite von 70 m nicht vollständig zur Verfügung steht und der Regelquerschnitt unterschrit- ten werden muss. Die erforderliche Lagerung der Rohrleitungen und der Aushubmassen muss dann in den Nahbereichen dieser beengten Verhältnisse bereitgestellt werden, also dort, wo wieder die volle Breite des Baufeldes von 70 m zur Verfügung steht. In Bereichen, in denen diese 70 m z.B. durch die Tiefenlage der Rohre ohnehin schon knapp bemessen sind, wird eine Abweichung vom Regelquerschnitt erforderlich werden, indem der Achsabstand der Rohrleitun- gen auf das technisch erforderliche Maß vermindert und der Leitungsgraben zusätzlich gesichert werden muss (Verbauwände). Diese beengten Bereiche sind eine Herausforderung an die Pla- nung und das ausführende Bauunternehmen. Der Mehraufwand ist in der Kostenberechnung und dem Bauzeitenplan zu berücksichtigen. Grundsätzlich wäre auch die Variante zu prüfen, jeweils zwei Rohrleitungen in einen gemeinsa- men Graben zu verlegen und den lichten Abstand zwischen den Rohrleitungen auf das durch die Rohrstatik vorgegebenen Mindestmaß zu beschränken. Entscheidend ist hier die Ringsteifig- keit des Rohrmaterials, die Qualität der Rohrbettung und die vertikalen Lasten, die auf das Rohr- bündel einwirken. Außerdem muss genügend Platz für die Verbindungstechnik (Schweißen) ver- bleiben. Für dieses Verlegesystem sind geeignete Hebegeräte vorzuhalten und die Baustellenlo- gistik weicht von der bisher dargestellten Arbeitsweise ab. Der Vorteil besteht in der schmaleren Rohrleitungstrasse und dem insgesamt geringeren Aufwand für den Aushub und die Wiederver- füllung. 4.2.4 Engstellen und Kreuzungsbereiche im Trassenverlauf An den Engstellen ist der Arbeitsstreifen entsprechend der örtlichen Situation zu berücksichti- gen. Beispielsweise erfolgt der Bau der Rohrleitung bei Querung von Verkehrswegen oder Fließ- gewässern in geschlossener Bauweise. Die entsprechenden Bereiche werden mit einem Vor- triebsverfahren unterquert. Als Vermeidungsmaßnahme wird diese Bauweise zur Unterquerung von ökologisch sensiblen Bereichen angewendet. In [U2] werden insgesamt über 80 Kreuzungs- bereiche genannt. Die Kreuzungen und Engstellen, die eine besondere Herausforderung Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 15/32 darstellen, sind in [U3] beschrieben und werden im Folgenden näher betrachtet, unter der An- nahme, dass eine 4. Leitung verlegt werden soll. 4.2.4.1 Engstelle Deponie Rheinfelden Abbildung 4.2 Kreuzung Deponie Rheinfeld Bestand Die Länge der Vortriebsstrecke beträgt etwa 260 bis 280 m. Um die erforderlichen Start-, Ziel- und Zwischenbaugruben zu errichten, wäre zu prüfen, ob eine Zusammenlegung der 4 Baugru- ben den Aufwand für Verbauarbeiten, Logistik und Baustelleneinrichtung reduzieren und die et- was längere Vortriebsstrecke der westlichen Leitungen in Kauf genommen werden kann. Bei Ausnutzung des 70 m Baustreifens beträgt der Achsabstand der 4 Leitungen im Vortriebsbe- reich ca. 20 m. In Tabelle 4.5 sind die Daten für die Ermittlung der Baufeldbreite zusammengestellt. Bei einem Achsabstand der 4 Schutzrohre von 20 m ist die Realisierung der Bündelungsleitung mit größe- rem Querschnitt denkbar. Die in [U3] genannten Schwierigkeiten bei Unterquerung des Deponie- körpers sind bei allen Varianten zu lösen. Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 16/32 Tabelle 4.5 Kreuzung Deponie Rheinfeld Baufeldbreite Kreuzung Querung DN Schutz- rohr AD An- zahl Achs- ab- stand Lichter Abstand Baufeld- breite min erf. Baufeld- breite Ge- plante Baufeld- breite Deponie Rheinfeld Deponie- körper 2800 3 4 20 17 69 70 Abbildung 4.3 Kreuzung Deponie Rheinfeld Planung Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 17/32 4.2.4.2 Engstelle Hagelkreuz (B9/K12) Abbildung 4.4 Kreuzung Hagelkreuz Bestand Die Länge der Vortriebsstrecke beträgt ca. 340 m. Wegen der Nähe zum Siedlungsgebiet muss die Vortriebsstrecke abgeknickt werden und ein Zwischenschacht ist unvermeidlich. Die bautechnischen Vorgaben der Straßenbauverwaltung erfordern einen Mindestabstand der Leitungen untereinander von 20 m und ein rechtwinkliges Kreuzen der jeweiligen Trassen. Das rechtwinklige Kreuzen ist nur möglich, wenn das Baufeld nach Norden erweitert wird. Der gefor- derte lichte Abstand von 20 m ist nur mit einer minimalen Baufeldbreite von 72 m (s. Tabelle 4.6) einzuhalten. Praktisch werden 78 m benötigt, um auch einen seitlichen Abstand zu den Grund- stücksgrenzen einhalten zu können. Die Krümmung der Trasse erfordert lokal zusätzlich eine Erweiterung des Baufeldes. Die Verlegung mit 4 parallelen Leitungen wäre nur umsetzbar, wenn die Straßenverkehrsbehörde einer Ausnahmegenehmigung im Einzelfall zustimmen. Da die Ge- nehmigungsfähigkeit in Frage steht und technische Alternativen zur Verfügung stehen, sollten diese Alternativen zunächst weiterverfolgt werden. Wenn auf der Bündelungstrasse 4 Leitungen verlegt werden, um eine größere Wassermenge fördern zu können, dann ist an diesem Kreuzungspunkt denkbar, jeweils zwei Leitungen zusam- menzufassen, durch den Kreuzungspunkt zu leiten und anschließend wieder auf 4 Leitungen aufzuteilen. Dafür sind zwei Schutzrohre DN 4000 erforderlich, für die dann der Baustreifen von 70 m ausreicht. Diese Lösung reduziert die Redundanz des Systems, hält aber die bisherige An- forderung „mindestens zwei Leitungen“[U8] ein. Wenn die Bündelungstrasse mit 3 Transportleitungen mit größerem Durchmesser betrieben wird, ist ein Schutzrohrdurchmesser DN 3100 erforderlich. Auch für diese Variante ist das ge- plante Baufeld ausreichend. Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 18/32 Tabelle 4.6 Kreuzung Hagelkreuz Baufeldbreite Kreu- zung Querung DN Schutz rohr AD An- zahl Achsab- stand Lichter Abstand Baufeld- breite min erf. Baufeld- breite Geplante Baufeld- breite Hagel- kreuz B9/ 380KV/K12 2800 3,0 4 23 20,0 78,0 72,0 70 Hagel- kreuz B9/ 380KV/K12 3100 3,4 3 24 20,6 57,4 50,2 70 Hagel- kreuz B9/ 380KV/K12 4000 4,4 2 25 20,6 35,4 28,8 70 Abbildung 4.5 Kreuzung Hagelkreuz Planung Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 19/32 4.2.4.3 DB/A57 Die Kreuzung der BAB 57 und der Bahnstrecke erfordert eine Durchpressung mit einer Länge von ca. 230 m. Die Kreuzungsrandbedingungen sind etwas günstiger als bei der Kreuzung Ha- gelkreuz. Allerdings kann hier die Bahn nicht mit einem rechten Winkel gekreuzt werden und die geplante Baufeldbreite reicht für die Verlegung von 4 Leitungen bei Einhaltung des Mindestab- standes von 20 m nicht aus. Abbildung 4.6 Kreuzung DB und BAB 57 Bestand Abbildung 4.7 Kreuzung DB und BAB 57 Planung Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 20/32 Da die Genehmigungsfähigkeit in Frage steht und technische Alternativen zur Verfügung stehen (s. Kapitel 4.2.4.2), muss auch hier auf die oben genannten Verfahren zurückgegriffen oder eine Ausnahmegenehmigung bei den Kreuzungsvereinbarungen verhandelt werden. In Abbildung 4.7 ist zu erkennen, dass der Hochspannungsmast innerhalb des geplanten Baufel- des steht. Da dieser ggf. mit Zugpfählen gegründet ist, sollte die Trassenfreiheit für die Durch- pressung mit der Standsicherheit des Hochspannungsmastes abgestimmt sein. Hier muss damit gerechnet werden, dass der Abstand zu der Mastgründung vergrößert werden muss und eine Baufeldverschiebung nicht ausgeschlossen werden kann. 4.2.5 Baufeldbreite für 3 Leitungen in der Hambachtrasse Analog zur Bündelungsleitung wird die Leitungsverlegung im Bereich der landwirtschaftlichen Flächen mit mehreren Kolonnen vorgesehen. Entsprechend der geplanten Rohrstränge (3 x DN 2200) passt sich der unter Kapitel 4.2.3 genannten Bauablauf entsprechend an. Anhand der Bedingungen zur Bündelungsleitung (Materiallagerung, Auflockerungsfaktor, etc.) ist in Ta- belle 4.7 die Mindestbaufeldbreite im Regelquerschnitt dargestellt. Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 21/32 Tabelle 4.7 Kalkulation Baufeldbreite Hambachtrasse mit 3 x DN 2200 Breite Schicht- stärke Volumen Aus- hub mit Auflo- ckerungsfaktor Höhe Boden- lager Böschung 1: O-Breite U-Breite m m m²*1 m m - m m Abstand Baufeld- grenze 0,5 Oberboden 46,8 0,4 22,29 2,0 1 9,2 13,2 Abstand 0,5 Löss 9,7 1,2 11,46 3,4 1 0 6,8 Abstand 0,5 Kies 2,9 2,5 15,17 3,9 1 0 7,8 lastfreier Streifen 1 Rohrtrasse 5,6 16,8 lastfreier Streifen 2 Verlegestreifen und Rohrlager 4,0 4 Baustraße 5,0 5 Randbaugrube 1:2 1,3 Mindestbaubreite 59,4 Sicherheitsreserve 0,6 Baufeldbreite 60 Nach den Angaben im Regelprofil, den angenommenen Regelverlegetiefen und unter Beach- tung des Auflockerungsfaktors können im bestehenden Baustreifen mit 60 m drei Leitung DN 2200 parallel verlegt werden. Die Baufeldbreite in Tabelle 4.7 ist vollkommen ausgenutzt. Aufgrund von variierenden Tiefenlagen im Längsverlauf der Leitungstrasse kann das Regelprofil abweichen, was die Randbedingungen der Rohrverlegung örtlich verändert. Entlang der Hambachtrasse bestehen Bereiche, in denen es aufgrund der örtlichen Gegeben- heiten zu beengten Verhältnissen kommt. Für diese Bereiche wird eine reduzierte Arbeitsstrei- fenbreite mit 30 m Breite ohne Zwischenlagerung von Aushub- bzw. Verfüllmaterial sowie Lager- und Bauhilfsfläche vorgesehen (vgl. Abbildung 4.8). In dem allgemeinen Querschnitt werden die Leitungen an den Baustreifenrand gelegt und die Baustraße an den gegenüberliegenden Rand positioniert. Zwischen den Ortschaften Elsdorf und Bedburg parallel zur ehemaligen Fern- bandtrasse (sogenannten Bandstraße) werden die geplanten Rohrleitungen rechts und links der Bandstraße angeordnet, so dass die Straße als Zuwegung genutzt werden kann. Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 22/32 Abbildung 4.8 Hambachtrasse, beengter Querschnitte (links: allgemein entlang der Strecke und rechts: entlang der Bandstraße) Die Verlegung einer dritten Leitung DN 2200 innerhalb des vorgesehenen Baustreifens ist im Bereich der Profile für beengte Querschnitte nicht realisierbar. Eine theoretische Alternative wäre, die Baustraße nicht fest an einem Rand zu fixieren, sondern nach verlegter Leitung ent- lang der Rohrtrasse eine neue Baustraße anzulegen. Ein Verzicht auf eine feste Baustraßen- trasse würde jedoch zu einer erhöhten Beeinträchtigung der Umwelt mit zusätzlichen Verdich- tungen der anstehenden Böden führen. Gegenüber dem vorgesehenen Querschnitt wird der Bauablauf nachteilig beeinflusst, es kommt zu einem höheren logistischen Aufwand, der sich in der Wirtschaftlichkeit wiederfindet. Die Leitungsverlegung wäre aber grundsätzlich auf diesem schmalen Arbeitsstreifen von 30 m Breite baupraktisch durchführbar. Beengte Bereiche ergeben sich nach [U2] auf ca. 36 % der Strecke (ca. 6,7 von 18,5 km). Die Hambachtrasse unterquert mehrere Straßen verschiedener Kategorien (Autobahn, Landes- straße, Kreisstraße, etc.), den Fluss Erft sowie Eisenbahntrassen. Die Querungen sind mittels Rohrvortrieb bzw. konstruktiver Lösung vorgesehen. Zu den Kreuzungsbereichen liegen keine weiteren Informationen vor, sodass eine Prüfung hinsichtlich einer zusätzlichen dritten Leitung entlang der Trasse im Zuge dieses Gutachtens nicht erfolgen kann. 4.3 Konsequenzen für Entnahme-, Pump- und Verteilbauwerke 4.3.1 Erforderliche Wassermenge für die Seebefüllung der Tagebaue Garzweiler und Hambach Aufbauend auf den Ausführungen aus [U3] ist für die Versorgung der Feuchtgebiete sowie die spätere Seebefüllung Garzweiler innerhalb von 40 Jahren mit dem gestaffelten Entnahmekon- zept eine Entnahmemenge für Garzweiler von rd. 106 Mio. m³/a nötig. Um den Tagebausee Hambach, wie in der Leitentscheidung 2021 angestrebt, ab 2030 ebenfalls innerhalb von ca. 40 Jahren zu befüllen, ist zusätzlich eine Jahresmenge von rd. 300 Mio. m³/a notwendig. Diese größere Menge, im Vergleich zu Garzweiler, ist auf das größere Seevolumen Hambach, auf die größere Seetiefe, die im Umfeld des Tagebaus Hambach durchlässigeren Bö- den, sowie das Gesamtvolumen der umgebenden entwässerten (und mittelbar wieder aufzufül- lenden) Grundwasserleiter zurückzuführen. Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 23/32 Darüber hinaus sind im Bereich Hambach Teile des Gillbachs sowie die Feuchtgebiete an der Erft mit rd. 10 Mio. m³/a zu versorgen, so dass nach derzeitigen Abschätzungen für Garzweiler und Hambach eine Zielmenge von rd. 420 Mio. m³/a [U3] benötigt wird. Diese Zielmenge wird für die weiteren Überlegungen als gegeben angenommen, da eine Prüfung mit den vorliegenden Unterlagen nicht möglich und auch nicht Gegenstand dieses Gutachtens ist. 4.3.2 Wasserentnahme aus dem Rhein Zur Anpassung des Entnahmekonzeptes fanden in den Jahren 2021 und 2022 Gespräche mit der Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt (GDWS) statt. Im Rahmen dieser Gesprä- che wurde seitens der GDWS folgender Vorschlag für eine erweiterte Wasserentnahme aus dem Rhein für die zusätzliche Befüllung des Tagebausees Hambach erarbeitet [U4]: Tabelle 4.8 gestaffelte Entnahmemenge aus dem Rhein[U4] Wasserspiegelbereich GIW = Gleichwertiger Wasserstand Entnahme, Garzweiler [m³/s] Entnahme, Hambach [m³/s] Entnahme, gesamt [m³/s] Absenkung, gesamt [cm] Absenkung, zusätzlich zum ZKR- Beschluss 2019 [cm] bis GlW* 1,5 0,3 1,8 0,4 0,0 GlW + 1 cm GlW + 50 cm 2,0 3,0 5,0 1,0 0,0 GlW + 51 cm bis GlW + 100 cm 2,5 3,0 5,5 1,0 0,0 GlW + 101 cm bis GlW + 160 cm 3,4 3,0 6,4 1,0 0,0 GlW + 161 cm bis GlW + 180 cm 4,0 6,1 10,1 1,5 0,5 GlW + 181 cm bis GlW + 210 cm 4,2 10,4 14,6 2,0 1,0 GlW + 211 cm bis GlW + 250 cm 4,2 13,8 18,0 2,4 1,4 GlW + 251 cm bis GlW + 300 cm 4,2 13,8 18,0 2,3 1,3 ab GlW + 301 cm 4,2 13,8 18,0 2,2 1,2 resultierende Entnah- memenge [Mio. m³/a] 107 234 341 Das Konzept sieht zur Sicherung der Schifffahrt vor, dass bei niedrigen Rheinwasserständen wenig Wasser und bei hohen Rheinwasserständen mehr Wasser aus dem Rhein entnommen wird. Als Grundlage für die Ermittlung der gestaffelten Entnahmemengen wird die 100-jährige Dauerlinie am Pegel Düsseldorf sowie der GlW (Gleichwertige Wasserstand, aktuell 97cm) als Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 24/32 Bezugswasserstand verwendet. Abbildung 4.9 zeigt die Überschreitungstage der oben definier- ten Wasserstände in Abhängigkeit vom Rheinwasserpegel. Abbildung 4.9 Überschreitungstage für definierte Wasserstände im Rhein am Pegel Düssel- dorf [U6] Bis zu einem Wasserstand von GlW + 160 cm am Pegel Düsseldorf beträgt die Wasserspiegel- absenkung im Rhein infolge der Wasserentnahme maximal 1 cm und liegt somit im Rahmen des im Jahr 2019 durch die Zentralkommission für die Rheinschifffahrt (ZKR) gefassten Beschlus- ses. Ab einem Wasserstand von mehr als GlW + 160 cm wird die Entnahmemenge bei zunehmen- dem Wasserstand im Rhein schrittweise erhöht. Im Maximum werden ab einem Wasserstand von mehr als GlW + 210 cm 18,0 m³/s entnommen. Bei der Überprüfung der resultierenden Entnahmemengen wurde die Dauerlinie des Pegels Düsseldorf [U7] herangezogen und das resultierende Wasservolumen, das im Mittel dem Rhein bei den unterschiedlichen Wasserständen entnommen werden kann, berechnet. Es zeigt sich, dass die in Tabelle 4.8 genannte resultierende Entnahmemenge von 341 Mio. m³/a nach der Auswertung der Dauerlinie 2018 im Mittel nicht ganz erreicht werden kann (s. Tabelle 4.9). So- mit ist die Einschätzung der Bergbaubetreibenden bestätigt „Alleine mit diesem Konzept lässt sich eine Seebefüllung Hambach innerhalb der Zielvorstellung der Leitentscheidung 2021 von 40 Jahren nicht realisieren.“[U4] E 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0,25 12,5 24,75 37 49,25 61,5 73,75 86 98,25 110,5 122,75 135 147,25 159,5 171,75 184 196,25 208,5 220,75 233 245,25 257,5 269,75 282 294,25 306,5 318,75 331 343,25 355,5 Rheinwasserstand [cm] Überschreitungstage [d] GIW GIW+050 GIW+100 GIW+160 GIW+180 GIW+210 GIW+250 GIW+300 GIW+301(18) Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 25/32 Tabelle 4.9 Entnahmemenge aus dem Rhein bei Auswertung der Dauerlinie 2018 Wasserspiegel- bereich Entnahme, gesamt Pegel Ent- nahme Dauer Wassermenge [m³/s] [m] [d] [Mio m³/a] bis GlW* 1,8 97 20,25 3,149 GlW + 1 cm GlW + 50 cm 5,0 147 35,75 15,444 GlW + 51 cm GlW + 100 cm 5,5 197 54,00 25,661 GlW + 101 cm GlW + 160 cm 6,4 257 76,00 42,025 GlW + 161 cm GlW + 180 cm 10,1 277 24,00 20,943 GlW + 181 cm GlW + 210 cm 14,6 307 32,75 41,312 GlW + 211 cm GlW + 250 cm 18,0 347 35,75 55,598 GlW + 251 cm GlW + 300 cm 18,0 397 30,25 47,045 GlW +301 cm 18,0 897 56,25 87,480 365 338,658 Es ist also die Frage zu stellen, ob die Wassermenge ab einem definierten Wasserspiegel (z.B. über GIW +160) weiter erhöht werden kann. Wenn z.B. die Entnahmemenge kontinuierlich mit steigendem Wasserspiegel von 10,1 auf bis zu 26,7 m³/s erhöht wird, kann im langjährigen Mit- tel die angestrebte Entnahme von 420 Mio. m³/a dem Rhein entnommen werden. Wenn sich eine Anpassung des Entnahmekonzeptes in den weiteren Gesprächen mit der Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt (GDWS) realisieren lässt, ist auch der Bau einer leistungsfähige- ren Bündelungsleitung eine logische Konsequenz. Ab einem Wasserstand von 397 cm am Pegel Düsseldorf kann voraussichtlich die Wasser- menge sehr stark erhöht werden. Dieser Rheinabfluss ist statistisch an 56 Tagen im Jahr anzu- treffen. Für diesen Zeitraum gibt es verschiedene Optionen für die Wasserentnahme, die in Ta- belle 4.10 für den Vergleich zusammengestellt sind. Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 26/32 Tabelle 4.10 Erhöhung der Entnahmemenge ab GIW+301 und die technischen Randbedin- gungen Wasserstand [cm] Entnahme [m³/s] Entnahme- tage [d] Entnahmevolu- men [Mio. m³/a] Erhöhtes Ent- nahmevolumen [Mio. m³/a] Technische Randbe- dingungen Entnahmetage und -volu- men bis GIW +300 308,75 251,18 GIW+301 + 18,0 56,25 87,48 338,66 3 Leitungen DN 2200 v=1,6 m/s GIW+301 + 22,5 56,25 109,35 360,53 3 Leitungen DN 2200 v=2,0 m/s GIW+301 + 24,0 56,25 116,64 367,82 4 Leitungen DN 2200 v=1,6 m/s GIW+301 + 24,0 56,25 116,64 367,82 3 Leitungen DN 2500 v=1,6 m/s GIW+301 + 30,0 56,25 145,80 396,98 3 Leitungen DN 2500 v=2,0 m/s Die Optionen zeigen, dass auch mit erheblichem bautechnischem Aufwand und einer energiein- tensiven Betriebsweise die jährliche Fördermenge nur um maximal 63 Mio. m³/a gesteigert wer- den könnte (17 %). Der Zeitraum, in dem die erhöhte Förderleistung möglich wäre, ist zu kurz, um in Summe die angestrebten 420 Mio. m³/a entnehmen zu können. Durch den rasant fortschreitenden Klimawandel zeichnet sich schon heute eine starke Abnahme der langjährigen Wasserstände ab, so dass die Planung die zukünftige Entwicklung der Rhein- wasserstände im vorgesehenen Betriebszeitraum von 40 Jahren ebenfalls berücksichtigen muss. 4.3.3 Entnahme- und Pumpbauwerk am Rhein Das Entnahme- und Pumpbauwerk am Rhein ist in [U2] als schematische Skizze dargestellt. Die Einbindung in die Umgebung ist daraus noch nicht zu erkennen. Das Grundprinzip sieht vor, dass die eingesetzten Pumpen baugleich sind und jede Pumpe in eine Druckleitung fördert. Eine Sammelleitung auf der Saug- und auf der Druckseite ist nicht vorgesehen. Mit der Erweiterung der Bündelungsleitung auf 4 Druckrohre wird sich das Entnahmebauwerk und auch das Pumpbauwerk nach dem gegebenen Raster um 14 m verbreitern. Die Gesamt- breite beträgt dann mindestens 79 m, wenn der zu erweiternde Platzbedarf für den Schaltraum darin untergebracht werden kann. Mit dem Betriebsgelände ist somit ein Platzbedarf von 91 x 40 m erforderlich. Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 27/32 Abbildung 4.10 Schematische Darstellung des Entnahme- und Pumpbauwerks mit 4 Leitungen Wenn die Anzahl der Leitungen bei drei bleibt und der Querschnitt der Druckrohre vergrößert wird, ist der projektierte Platzbedarf in der Breite bereits ausreichend und verändert sich nur in der Tiefe, weil die Pumpaggregate mit größerer Förderleistung auch mehr Raum einnehmen und Rückflussarmaturen auch hier berücksichtigt werden müssen. 4.3.4 Verteilbauwerk Die Bündelungslösung der Rheinwasserentnahme und der Leitungstrasse sieht den Wasser- transport bis zu einem Verteilbauwerk vor. Dort trennen sich die Leitungstrassen in Richtung Garzweiler und Hambach. Zur Gewährleistung der Mindestwasserversorgung des Tagebaus Garzweiler und Hambach (Ökowasserversorgung) werden jeweils zwei Rohrleitungen parallel zueinander verlegt, sodass eine Redundanz gegeben ist. Zu diesem Zweck wird die Möglichkeit vorgesehen, die Transportleitungen nach Garzweiler aus verschiedenen Zubringerleitungen mit der Mindestwassermenge beschicken zu können. So kann bei einem Ausfall einer Transportlei- tung, die Wasserversorgung für Garzweiler und Hambach aufrechterhalten werden. Im Verteilbauwerk ist eine Zwischenpumpstation für den Wassertransport nach Garzweiler vor- gesehen. Die zum Transport nach Hambach erforderliche Druckhöhe kann bereits an der Erweiterung um eine 4. Leitung Bauwerk mit 4 Leitungen Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 28/32 Pumpstation an der Entnahme aufgebaut werden. Somit muss lediglich für einem Teil des Durchflusses (max. 4,2 m³/s) der Förderdruck erhöht werden. Bei einer 4. Leitung in der Bündelungstrasse und einer 3. Leitung in der Hambachtrasse muss auch das Verteilerbauwerk vergrößert werden. Erforderlich ist nicht nur der Platz für die 4. Lei- tung. Um die Redundanz im Versorgungssystem herzustellen, sind zwei zusätzliche Querverbin- dungen erforderlich. Somit verbreitern sich die Außenmaße des Verteilerbauwerks nach beiden Seiten um ca. 10 m. Das Betriebsgelände hat dann einen Platzbedarf von ca. 72 x 78 m. Abbildung 4.11 Schematische Darstellung des Verteilerbauwerks mit 4 Leitungen Wird bei der Bündelungstrasse mit drei Leitungen die Dimension vergrößert, so verbreitert sich das Verteilbauwerk um ca. 1 m im Bereich der Einmündung der Bündelungsleitung. 4.4 Zeitverzug Mit der geforderten 3. bzw. 4. Leitung muss eine größere Wassermenge zur Verfügung stehen und es steigt technisch die Komplexität und das zeitliche Risiko vor allem an den planerisch auf- wendigen Engstellen. In den Bereichen, in denen die Bündelungsleitung und die Hambachlei- tung mit dem genannten Regelprofil verlegt werden können, stellt hauptsächlich der Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 29/32 Materialtransport und die Baulogistik eine Herausforderung dar. Eine Aufweitung des Baustrei- fens ist an den bereits definierten Engstellen zu erwarten und wenn die Leitungstrasse zur Kreu- zung von anderen Medien und zur Vermeidung eines Hochpunktes sehr tief verlegt werden muss. Die geforderte 3. bzw. 4. Leitung kann mehr Wasser fördern und wird in Teilbereichen zur Tras- senverbreiterung führen. Damit werden planungsrechtliche Maßnahmen und Verhandlungen er- forderlich, die folgende Bereiche treffen können und zeitlich in den Planungsprozess einbezogen werden müssen: 4.4.5 Rheinwasserentnahme Verhandlungen über eine Erhöhung der Entnahmemenge von Rheinwasser mit der Generaldi- rektion Wasserstraßen und Schifffahrt sind bei anhaltend niedrigen Grundwasserständen eher als schwierig zu bewerten. Trotzdem sollte versucht werden, ab einem Wasserstand GIW+300 eine höhere Entnahmemenge für die Füllung der Tagebaugruben zu vereinbaren, um die Ge- samtlaufzeit zu verkürzen. Diese Verhandlungen müssen sehr schnell durchgeführt werden, um mit der dann zur Verfügung stehenden Wassermenge die baulichen Maßnahmen und eigen- tumsrechtlichen Eingriffe legitimieren zu können. 4.4.6 Erarbeitung der Planungsgrundlagen Die Vergrößerung der Leitungskapazität in der Bündelungsleitung und in der Hambachleitung erfordert eine Überarbeitung der Planungsgrundlagen im gesamten Trassenbereich, an den Engstellen und den Bauwerken. Die Überarbeitung wird unter Berücksichtigung bereits vollstän- dig vorhandener Grundlagen voraussichtlich 9 Monate in Anspruch nehmen. 4.4.7 Eingriff in Natur- und Landschaft Für die Bilanzierung des Eingriffs in Natur- und Landschaft wurde generell bei der Bestandsauf- nahme eine Breite von 600 m erfasst. Allerdings wurde die Untersuchungsbreite für die Kartie- rung artenspezifisch angepasst. So sind Brutvögel auf einer Breite von 200 m kartiert während z.B. Lebensräume der Haselmaus lediglich auf dem geplanten Baustreifen von 70 m erfasst wurde. Der Eingriff in sensiblen Bereiche (FFH-Gebiete) wurde bereits mit der vorliegenden Pla- nung auf ein Minimum reduziert, indem die Bereiche durch Vortriebsverfahren unterquert wer- den. Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 30/32 Auf Basis der bereits ausgearbeiteten Gutachten besteht ein Ergänzungsbedarf bei der Kartie- rung und Bilanzierung im Bereich der Bauwerke, an Engstellen und Kreuzungsbereichen. Je nachdem welche Art ergänzend kartiert werden muss und zu welcher Jahreszeit begonnen wer- den kann, ist mit einem Zeitverzug im Planungsablauf von mindestens einem Jahr zu rechnen. 4.4.8 Eingriff in Eigentum Mit der Aufweitung des Baufeldes sind die betroffenen Eigentümer zu informieren und bereits getroffene Vereinbarungen zu aktualisieren. Mit der fertiggestellten Entwurfs- und Ausführungs- planung werden solche Anpassungen erfahrungsgemäß erforderlich werden, allerdings ist durch die Enge des Baufeldes bei einer zusätzlichen Leitung der Spielraum wesentlich enger und die Anzahl der Betroffenen größer. Die Anzahl der Betroffenen ist aus den vorliegenden Unterlagen nicht zu ermitteln, um daraus eine Schätzung für den erforderlichen Zeitaufwand abgeben zu können. Eine Forderung nach Aufnahme einer 3. bzw. 4. Leitung ist mit einem weiteren Zeitbedarf ver- bunden. Kritisch ist der Zeitbedarf für die Planänderung und die naturschutzrechtliche Bilanzie- rung. Diese kann erst sinnvoll durchgeführt werden, wenn die technische Planung abgeschlos- sen ist. Somit ist von mindestens 1,75 bis 2 Jahren Verzug auszugehen, wenn die Randbedin- gungen für die Erweiterung der Leitungskapazität gegeben sind und zusätzliche Verhandlungen mit den Eigentümern innerhalb dieses Zeitraumes abgeschlossen werden können. 5 ERGEBNISSE Im Auftrag des Braunkohlenausschusses wurden im vorliegenden Gutachten die Angaben der Bergbautreibenden für die Rheinwassertransportleitung verifiziert. Hierbei wurden zum einen die Unterlagen kritisch geprüft, ob sie dem Stand der Technik entsprechen. Zum anderen wurde festgestellt, ob das Verlegen einer vierten Leitung innerhalb des genehmigten Korridors möglich ist und ob dadurch gegebenenfalls verfahrensmäßige Verzögerungen entstehen. Die unter Kapitel 3 aufgeführten Unterlagen wurden im Hinblick auf die in der Aufgabenstellung aufgeworfene Fragestellungen gesichtet. Bei den Dokumenten handelt es sich nicht um eine de- taillierte Planung. Die Dokumente fassen die erforderlichen Daten zusammen und beschreiben die angesprochene Thematik kurz, aber ausreichend deutlich. Zur Beurteilung war es wichtig die genannten Ergebnisse durch eigene Berechnungen auf Plausibilität zu prüfen. Auf fehlende Da- ten oder Angaben wird im Bericht hingewiesen. Ein wichtiger Faktor für die Entscheidung zur baulichen Erweiterung der Leitungsstränge ist die Wasserentnahme aus dem Rhein. Mit den derzeit projektierten drei Leitungen und den Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 31/32 vorgeschlagenen Entnahmerandbedingungen kann eine jährliche Wassermenge von ca. 339 Mio. m³/a gefördert werden. Für die erforderliche Entnahme von 420 Mio. m³/a wäre also die Entnahmemenge um 24 % zu steigern. Mit der bestehenden Planung mit drei Leitungen DN 2200 und dem Entnahmekonzept kann das Ziel der Leitentscheidung zur Befüllung der Rest- seen im Tagebau Garzweiler und Hambach innerhalb von 40 Jahren nach Ende der Braunkoh- leförderung bis 2030 nicht erreicht werden. Selbst wenn man die Entnahmemenge mit steigendem Wasserspiegel im Rhein zur Erreichung der angestrebten 420 Mio. m³/a ab GIW+300 erhöhen und den Leitungsstrang auf die Förder- leistung von 24 m³/s erweitern würde, wäre der Effekt dennoch gering, da gemäß Dauerlinie des Rheins der maßgebliche Wasserstand im Schnitt nur an 56 Tagen pro Jahr überschritten wird. Das bedeutet, dass selbst mit einer 4. Leitung in der Bündelungstrasse nur 8 % mehr Wasservo- lumen pro Jahr gefördert werden könnte und das gesetzte Ziel weiterhin verfehlt würde. Mit dem Bau einer 4. Bündelungsleitung wären aber ca. 30 % Mehrkosten und entlang der Hambach- trasse ca. 50 % Mehrkosten zu erwarten. Die Investitionskosten zur Herstellung der erweiterten Leitung stehen damit in einem sehr schlechten Verhältnis zu der gewünschten Erhöhung der Fördermenge. Und trotz dieser Investitionen würden 40 Jahre zur Befüllung der beiden Seen nicht ausreichen. Bei einer stärkeren Auslegung der Pumpen und dem Betrieb der Leitung mit einer höheren För- dergeschwindigkeit von 2 m/s kann die jährliche Förderleistung um 6 % gesteigert werden. Dies erfordert zeitweise (im Mittel 56 Tage pro Jahr) einen höheren Energieaufwand und bedeutet eine noch stärkere Beanspruchung der Leitungen. Die Wahl eines größeren Rohrquerschnitts wäre eine technisch einfachere Lösung, mit der ge- ringere Baukosten als die Erweiterung mit einer 3. in der Hambachtrasse bzw. 4. Stahl-Leitung in der Bündelungstrasse zu erwarten sind. Zwar haben Leitungen aus GFK-Material (Glasfaser- verstärkter Kunsstoff) an sich Vorteile (Gewicht, Handlichkeit, etc.), die Bruchgefahr aufgrund der großen Leitungsdimension und besonders in Übergangsbereichen mit Materialwechsel, bspw. zu Armaturen, wird aber als hoch bewertet. Mit einer größeren Leitungsdimension gehen Risiken bezüglich des Materials einher. Im Regelprofil ist die Verlegung einer weiteren Leitung sowohl auf der Bündelungstrasse als auch auf der Hambachtrasse mit erhöhtem Aufwand und Baukosten möglich. Allerdings ist das eine große logistische und sicherheitstechnische Herausforderung für die ausführende Firma, da die Baustraße in jedem Fall frei bleiben muss. Bei größerer Verlegetiefe an Engstellen und Kreu- zungen muss das Bauverfahren mit noch größerem Aufwand angepasst werden. Der höhere Kostenaufwand ist abzuwägen gegen die „normale“ Verlegetechnik mit breiterem Baustreifen von ca. 83 m und dem erneuten Durchlauf eines Genehmigungsverfahrens. Das Entnahme- und Pumpbauwerk am Rhein ist für eine 4. Leitung hinsichtlich ihrer Abmessun- gen neu zu dimensionieren. Wird anstelle der Anzahl der Leitungen die Leitungsdimension ver- größert, verändert sich das Entnahme- und Pumpbauwerk, aufgrund der Pumpaggregate mit Proj.-Nr.: 275688, Bericht-Nr. 01: Gutachten Rheinwassertransportleitung Hambach 20221110be_GRTL_Bericht01_R02-Gutachten.docx Seite 32/32 größerer Förderleistung und Rückflussarmaturen. Die Bauwerksdimensionen des Verteilerbau- werks sind für beide Fälle (zusätzliche Leitungen oder größerer Rohrdurchmesser) anzupassen. Die Erweiterung mit einer 3. (Hambachtrasse) bzw. 4. Leitung (Bündelungstrasse) kann zu ei- nem Zeitverzug von mindestens 1,75 bis 2 Jahren führen. Nach Überarbeitung der technischen Planung v.a. an Engstellen ist die naturschutzrechtliche Kartierung ggfs. neu zu erstellen und folglich die Bilanzierung anzupassen. Die Abwägung der oben genannten Ergebnisse ergibt, dass die Rheinwasserentnahme nicht in dem erforderlichen Maß Wasser zur Verfügung stellen kann, damit die Tagebauseen Hambach und Garzweiler innerhalb von 40 Jahren gefüllt werden könnten. Eine Erweiterung der Förderka- pazitäten innerhalb des geplanten Baustreifens ist zwar möglich, aber mit Herausforderungen an die Bautechnik, mit hohen Kosten und einem Zeitverzug verbunden. Diese Investition ist aber nicht zu empfehlen, da die zusätzliche geschaffenen Förderkapazitäten nicht ausreichend ge- nutzt werden können. Somit sollte die Bündelungstrasse mit 3 x DN 2200 und die Hambach- trasse mit 2x DN 2200 realisiert werden. CDM Smith Consult GmbH 2022-11-10 erstellt: Dipl.-Ing. Lothar Heuser Dipl.-Ing. Joachim Figge M. Eng. Lea Kallweit
Beratungsverlauf (1)
Details
- Aktenzeichen
- BKA 0795
- Typ
- Sitzungsvorlage Braunkohlenausschuss
- Datum
- 25.11.2022
- Erstellt
- 17.11.2022 16:13