Plattform für Wasser, Gas und Wärme
In den vergangenen Jahren wurde die Gasversorgung im Zentrum von Lugano ausgebaut. Dies machte eine Modernisierung der bestehenden Druckreduzier- und Messstation (DRM-Station) im Parco Ciani notwendig. Zunächst wurde nach einem neuem Standort ausserhalb des am Ufer des Luganersees gelegenen Stadtparks gesucht. Doch eine Installation im Zentrum wäre nur schwer mit dem Stadtbild einhergegangen.
Nach einer sorgfältigen Analyse des Untergrunds und der Dimension der neuen Anlage wurde beschlossen, die neue Gasdruckregelanlage unterirdisch zu installieren. Der modulare Aufbau des Stahlgehäuses, in dem die Anlage untergebracht ist, war dabei die wichtigste Entscheidung. Durch die unterirdische Verlegung auf einem Stahlbetonsockel konnte nicht nur die Zuverlässigkeit der DRM-Station erhöht werden, sondern auch deren Gasdurchflussmenge.
Das Modul besteht aus drei wesentlichen Bestandteilen: Gehäuse, Gasdruckregelanlage und Lüftungskanäle. Das Gehäuse ist ein unterirdischer, wasserdichter, druckloser Metallbehälter mit einem Deckel mit Dichtungen. Er garantiert ein Höchstmass an Sicherheit und Beständigkeit und ist so konzipiert, dass die Anlage darin untergebracht werden kann.
Die im Gehäuse vormontierte DRM-Station ist mit vor- und nachgeschalteten Absperrventilen, Filtern, einem Bypass-Kreislauf, Sperr- und Sicherheitsventilen ausgestattet. Sie ermöglicht eine präzise und sichere Steuerung des Gasflusses. Unerlässlich sind die natürlichen Lüftungskanäle. Sie sorgen für eine ausreichende Luftzirkulation im Gehäuse.
Nach Montage und Prüfung im Werk war das Modul bereit für die unterirdische Installation. Diese könnte auch mitten in einem Wohngebiet ausgeführt werden.
Für das spezielle Projekt im Park spielten zwei weitere Komponenten eine wesentliche Rolle: Ein mit Steinplatten versehenes Deckelsystem, das von einer einzelnen Person geöffnet werden kann. Um die Sicherheit des Personals zu gewährleisten, verhindert einer Arretierung ein selbsttätiges Schliessen oder Zuschlagen der hoch geklappten Deckel.
Zudem wurde eine Ballastkonstruktion aus Stahlbeton entwickelt, um den hydrostatischen Druck des Grundwasserspiegels auszugleichen. Diese Konstruktion garantiert die Stabilität des Systems auch unter schwierigen Bedingungen.
Das unterirdisch installierte Modul hat den Vorteil, dass es kaum auffällt und sich nahtlos in die Umgebung einfügt. In Wohngebieten oder städtischen Gebieten, in denen Ästhetik und Diskretion wichtige Faktoren sind, ist dieser Aspekt speziell wichtig. Auch die im Gehäuse eingebaute Gasdruckregelanlage bietet Vorteile. So kann durch die einfache und sichere Durchführung von Wartungs- und Kontrollarbeiten die Ausfallzeiten minimiert werden, was wiederum die Kontinuität des Betriebs gewährleistet.
Zudem sorgen die natürliche Belüftungskanäle aus langlebigen und widerstandsfähigen Materialien dafür, dass die Luft in der Kabine immer ausreichend zirkuliert. Dadurch wird die Gasansammlung verhindert. Auch die Wahl hochwertiger Materialien sämtlicher Komponenten des Moduls reflektiert den Fokus auf Sicherheit und Langlebigkeit – grundlegende Elemente für eine kritische Infrastruktur wie die Gasinfrastruktur.Die Ballastkonstruktion aus Beton sorgt für die Stabilität des Moduls. In Gebieten mit niedrigem Grundwasserspiegel oder instabilen Bodenverhältnissen sorgt diese Konstruktion dafür, dass das Modul fest an seinem Platz bleibt und sich nicht durch hydrostatischen Druck verschiebt oder hebt (Fig. 1). Diese technische Massnahme ist unerlässlich, um die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit des Systems im Laufe der Zeit zu gewährleisten.
Das Deckelsystem wurde nicht nur funktional, sondern auch ästhetisch gestaltet. Die befahrbare Steinplattenverkleidung garantiert nicht nur Festigkeit und Haltbarkeit, sondern fügt sich auch harmonisch in die Umgebung ein, so dass das Modul nach der Installation fast unsichtbar ist. Durch ein Verriegelungsmechanismus in geöffneter Position des Deckelsystems werden Umfälle bei Wartungsarbeiten vermieden.
Die neue DRM-Station im Modul ist eine fortschrittliche und sichere Lösung, die Langlebigkeit und Ästhetik vereint. Design und Materialien der Station spiegeln ein Engagement für Qualität und Sicherheit wider – die ideale Wahl für Anwendungen im privaten und industriellen Bereich.
Aufgrund seiner zentralen Lage und seiner schönen Anlage ist der Parco Ciani ein beliebter Ort für öffentliche Veranstaltungen und Konferenzen. Mitten des Parks die neue DRM-Station zu installieren, war somit mit einer Reihe ökologischer und logistischer Überlegungen verbunden. Diese mussten sorgfältig geprüft werden, um die Sicherheit der Veranstaltungen jederzeit zu gewährleisten.
Es war wichtig, den Ablauf der verschiedenen Arbeitsschritte genau zu planen, um die Auswirkungen auf die Umwelt und die kommunalen Aktivitäten zu minimieren. Die Planung umfasste die Koordinierung mit den örtlichen Behörden, um die erforderlichen Genehmigungen zu erhalten und sicherzustellen, dass die baulichen Massnahmen den geltenden Umweltvorschriften entsprechen. Dabei musste der Zugang zu den Bauarbeiten stets berücksichtigt werden.
Weil das Gelände in einer Grundwasserzone liegt, ist der Boden den Veränderungen des Grundwasserspiegels unterworfen. Mit einer geotechnischen Analyse wurde die Stabilität des Bodens bewertet und geeignete Entwässerungsmassnahmen konzipiert. Hinzu kommt, dass bei einem Hochwasserereignis der Park vom direkt angrenzenden Fluss Cassarate überflutet werden kann. Um dieses Risiko zu mindern, wurden temporäre Barrieren und Pumpensysteme für den Notfall miteingeplant.
Prioritär war, die natürliche Flora und Fauna zu schützen. Hierfür wurden sensible Zonen abgegrenzt, auch wurden Lärm und Verschmutzung durch die Bauarbeiten bestmöglich auf ein Minimum beschränkt. Darüber hinaus wurde sichergestellt, dass alle Abfälle eingesammelt und verantwortungsvoll entsorgt wurden.
Für die während dieser Zeit durchgeführten Events wurden freundlicherweise eine detaillierte Planung zur Verfügung gestellt. Darin war festgehalten wann, wie und wo die temporären Infrastukturen wie Bühnen, Zelte etc. installiert und wieder abgebaut wurden. Durch die Koordination von Anlieferung und Installation dieser Strukturen und der entstehenden Anlage wurde der tägliche Parkbetrieb nicht gestört. Zudem konnte damit die Sicherheit aller Teilnehmenden und Beteiligten gewährleistet werden.
Die Baustelle im Parco Ciani stellte eine Reihe von ökologischen und logistischen Herausforderungen dar, die jedoch durch sorgfältige Planung und enge Zusammenarbeit mit den örtlichen Behörden und Experten bewältigt wurde. Dadurch konnte sichergestellt werden, dass zum einen sämtliche Veranstaltungen sicher und erfolgreich durchgeführt werden konnten, und zum anderen die Schönheit und Unversehrtheit des Parks jederzeit erhalten blieb.
Das modular aufgebaute Gehäuse für das Gasdruckregelanlage misst 210 × 150 × 190 cm (H). Diese Dimension ermöglicht den hohen Durchfluss von 3000 Nm3/h. Ausgelegt ist das System für einen maximalen Gaseingangsdruck von 0,99 bar und einen Gasausgangsdruck von 0,022 bar, was eine präzise und zuverlässige Regelung des Gasflusses gewährleistet. Die Auslegungstemperatur reicht von –10 bis 60 °C. Das System kann somit unter verschiedenen Klimabedingungen effektiv arbeiten. Der Auslegungsdruck von 4,99 bar gewährleistet die Robustheit und Sicherheit des Systems unter verschiedenen Betriebsbedingungen.
Die Druckregelanlage wurde gemäss der SVGW-Richtlinien G7 «Gasdruckregelanlage» entwickelt und getestet. Ihre Kompatibilität mit Wasserstoff ist besonders wichtig im Hinblick auf künftige Entwicklungen im Energiesektor.
Zu den technischen Merkmalen der modularen Stahlkabine gehört die Betonballaststruktur, welche die Stabilität in der Grundwasserzone gewährleistet. Die Kabine ist mit einem Handlauf und einer Teleskopleiter ausgestattet, die den Zugang und die Sicherheit bei Wartungsarbeiten erleichtern. Der Innenraum der Kabine ist so konzipiert, dass ein Mindestabstand von 80 cm für die Wartung und Einstellung der Systeme gewährleistet ist. Dem Personal ist somit eine sichere und komfortable Arbeitsumgebung geboten.
Die integrierte Wartungsplattform besteht aus einem rutschfesten Kunststoffgitter. Diese kann vollständig demontiert werden, was die Reinigung und Wartung der Kabine selbst erleichtert. Darüber hinaus kann die Kabinenabdeckung von einem einzelnen Techniker geöffnet und geschlossen werden. Ein Verriegelungsmechanismus der geöffneten Abdeckung dient der Unfallverhütung.
Die technischen Merkmale machen die modulare Kabine zu einem Schlüsselelement des Gasdruckregelanlage, die nicht nur die Betriebseffizienz, sondern auch die Sicherheit und Wartungsfreundlichkeit gewährleistet. Die sorgfältige Planung und die gewählten technischen Lösungen spiegeln das Engagement für Innovation und Nachhaltigkeit wider und entsprechen den aktuellen und zukünftigen Anforderungen des Energiesektors.
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Normalerweise wird das modular aufgebaute Gehäuse mit integrierter Anlage direkt auf einen Betonsockel installiert. Im Park machten der Grundwasserspiegel und die hydrostatischen Schübe jedoch eine komplexere Lösung notwendig. Um die Stabilität und Sicherheit der Kabine zu gewährleisten, wurde beschlossen, sie mit einer Betonballaststruktur zu umschliessen. Diese Lösung sollte den hydrostatischen Kräften wirksam entgegenwirken.
Der Bau dieser Konstruktion erfolgte in zwei Phasen. In der ersten Phase wurden die Wände mit Ausparungen errichtet, um den notwendigen Raum für das Gehäuse zu schaffen. Dieses wurde dann in die Bewehrungsstäbe der Betonkonstruktion verankert, um eine starke Verbindung dieser beiden Komponenten zu gewährleisten.
In der zweiten Phase wurde das letzte Betonteil gegossen. Dieser Schritt vervollständigte den Einbau der Kabine in den Schotter und stellte sicher, dass die Struktur vollständig integriert war – und auch bereit, widrigen Umweltbedingungen zu widerstehen. Der Betonguss wurde präzise ausgeführt, um die Bildung von Hohlräumen oder Unregelmässigkeiten zu vermeiden, die die Stabilität der Struktur beeinträchtigenkönnten.
Während des gesamten Einbauprozesses wurden strenge Qualitätskontrollen durchgeführt, um sicherzustellen, dass jeder Schritt nach den höchsten Standards ausgeführt wurde. Dazu gehörte die kontinuierliche Überwachung der Bodenverhältnisse und des hydrostatischen Drucks sowie die Kontrolle, ob die Kabine korrekt installiert und verankert wurde (Fig. 2).
Auch wurden Sicherheitsmassnahmen ergriffen, um die Arbeiter während der Bau- und Installationsarbeiten zu schützen. Die Verwendung von persönlicher Schutzausrüstung (PSA) und spezielle Schulungen zu hydrostatischen Risiken trugen zu einem sicheren Arbeitsumfeld bei.
Die beschriebene Installationsweise ist eine fortschrittliche technische Lösung, um den Herausforderungen des Grundwassers und des hydrostatischen Drucks gerecht zu werden. Die gewählte Methode garantiert Stabilität, Sicherheit sowie Langlebigkeit der Anlage. Dies macht sie auch für den Einsatz unter rauen Umweltbedingungen geeignet. Die Kombination aus Aufbau, hochwertigen Materialien und fortschrittlichen Konstruktionstechniken hat zu einer robusten und zuverlässigen Anlage geführt, die den betrieblichen Anforderungen eines Gasdruckregelsystems jederzeit gerecht wird.
Die Gasleitungen, die in und aus der Kabine führen, sind aus Stahl, einem Material, das für seine Festigkeit und Haltbarkeit bekannt ist. Um einen optimalen Schutz gegen Korrosion und andere äussere Einflüsse zu gewährleisten, sind diese Rohre mit einem mehrschichtigen Schutzsystem überzogen. Die erste Schicht besteht aus Polyethylen, das eine wirksame Barriere gegen Feuchtigkeit und Chemikalien bildet. In einigen Bereichen, in denen eine höhere mechanische Festigkeit erforderlich ist, wird ein Stahlrohr mit einer zusätzlichen Faserzementbeschichtung gewählt. Diese zusätzliche Schicht erhöht die Robustheit und macht die Rohre widerstandsfähiger gegen Stösse und äusseren Druck.
Die Rohre und Formstücke der Lüftungskanäle sind hingegen aus PolyethylenPE 100-RC S-5 SDR 11, das sich durch seine hervorragenden mechanischen und chemischen Eigenschaften auszeichnet. Dazu gehören eine hohe Druckbeständigkeit und eine lange Lebensdauer. Darüber hinaus ist Polyethylen PE 100 leicht und einfach zu installieren, was die Installationszeit und -kosten reduziert. Aufgrund dieser Eigenschaften sind Rohre und Formstücke aus PE 100-Polyethylen ideal für Anwendungen, bei denen Sicherheit und Zuverlässigkeit an erster Stelle stehen.
Bevor die eigentlichen Arbeiten begannen, wurde vorab das Wurzelwerk im Eingriffsbereich ermittelt, um dieses bestmöglich während der Bauarbeiten zu schützen. Nicht zuletzt wurde dadurch auch die Stabilität des Bodens gewährleistet.
Anschliessend wurde das Areal für die Baustelle selbst und zur Unterbringung von Baumaschinen und Vorrichtungen, die es zur Verlegung von Rohren und Armaturen braucht, geplant, um einen effizienten und sicheren Arbeitsablauf zu gewährleisten.
Der Aushub der Gräben für die Rohrverlegung musste präzise erfolgen, um der vorgeschriebene Tiefe und Breite zu entsprechen. Die Verlegung der Rohrleitungen wurde so koordiniert, dass die im Projekt festgelegten Fristen und Modalitäten eingehalten wurden. Die Installationsarbeiten wurden konstant überwacht.
Um die Verlegung der Rohre zu ermöglichen, wurden Vorrichtungen am Gasnetz angebracht, um die Gaszufuhr planmässig zu unterbrechen und so die Unannehmlichkeiten für die Gasverbraucher auf ein Minimum reduzieren. Nach der Verlegung wurde die Leitung auf Festigkeit und Dichtheit überprüft, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Systems zu gewährleisten. Schliesslich wurden die neuen Rohre an die bestehenden Netze angeschlossen.
Die Abdeckung der DRM-Station, die zugleich deren Zugang ist, ist mit Natursteinen versehenen und mit Edelstahl umrandet. Einerseits garantiert die Ausführung Robustheit und Langlebigkeit, andererseits fügt sich die ästhetische Lösung harmonisch in die Umgebung des Parks ein. Die Abdeckung ist mit einem hydraulischen Antrieb ausgestattet. Dies ermöglicht ein sicheres Öffnen und Schliessen mit wenig Kraftaufwand und verhindert abrupte Bewegungen. Ausserdem begrenzt eine Arretierung den Öffnungswinkel und verhindert ein selbstständiges Schliessen der beiden Abdeckklappen (Fig. 3–5).
Sind die Klappen geschlossen, bleibt das Zugangssystem ein «getarnter» Teil des Weges durch den Park, ohne dass dabei die Sicherheit der Anlage beeinträchtigt wird. Diese Konstruktion gewährleistet nicht nur einen sicheren und bequemen Zugang, sondern trägt auch dazu bei, sich diskret in die Parkumgebung einzufügen.
AIL SA, zertifiziert nach EN ISO 3834-3, erstellte und verwaltete die Qualitätsdokumentation der Schweissnähte, die von den Schweissteams von AIL (SA) ausgeführt wurden. Für das Gasnetz mit einem Druck von 0,99 bar als auch für den Gasnetzausgang mit einem Druck von 0,022 bar wurde das Wolfram-Inertgas-Schweissverfahren, kurz WIG, angewandt. Dieses Verfahren eignet sich besonders für präzise und qualitativ hochwertige Schweissnähte, da es die Wärme genau steuern und saubere, fehlerfreie Verbindungen herstellen kann.
Anschliessend wurde ein zerstörungsfreies Prüfverfahren an den Verbindungen angewandt. Das Verfahren wurde Richtlinienkonform definiert und ausgewertet. Zerstörungsfreie Prüfungen an geschweissten Rohrverbindungen sind unerlässlich, um die Integrität und Sicherheit des Systems zu gewährleisten, ohne es zu beschädigen. Die wichtigsten Prüfungen, die an den Rohren durchgeführt wurden, fallen in mehrere Kategorien. Die Zertifizierung von Rohrleitungen und Schweisswerkstoffen erfolgte nach EN 10204 3.1, um sicherzustellen, dass die verwendeten Werkstoffe die erforderlichen Normen erfüllen. Mit visuellen Prüfungen wurden äussere Fehler an den Schweissverbindungen detektiert, während radiographische Prüfungen Röntgen- oder Gammastrahlen nutzten, um Unterbrechungen und innere Fehler bei den Schweissverbindungen zu erkennen. Schliesslich wurden Druckprüfungen an den verlegten Gasnetzabschnitten durchgeführt, um die Dichtheit und Sicherheit des Systems zu testen. Sämtliche Prüfungen sind unerlässlich, um sicherzustellen, dass die Schweissnähte den erforderlichen Sicherheits- und Qualitätsstandards entsprechen.
Zum Schutz wurde ein Kunststoffklebeband auf den Schweissnähten angebracht, Dieses Band umgibt die Nähte vollständig und bietet zusätzlichen Schutz vor Korrosion und anderen Umweltschäden. Darüber hinaus ist durch das Band der kathodischen Korrosionsschutz (KKS) der Pipeline gegeben. Der KKS ist unerlässlich bei der Vermeidung der elektrochemischen Korrosion und für die Verlängerung der Lebensdauer des Leitungssystems.
Dank der Anwendung des WIG-Verfahrens und der strengen zerstörungsfreien Prüfungen lässt sich zusammenfassend sagen: Die Schweissnähte zeichnen sich durch ein hohes Mass an Präzision und Qualität aus. Der zusätzliche Schutz durch das Kunststoffklebeband gewährleistet, dass die Schweissnähte geschützt und haltbar sind, was zur allgemeinen Sicherheit und Zuverlässigkeit des Gasregelungssystems beiträgt.
Die neue Gasdruckregelanlage im Parco Ciani in Lugano ist ein wegweisendes Projekt der städtischen Infrastruktur. Durch den Entscheid, die neue Anlage unterirdisch in einem Stahlgehäuse zu installieren, konnten sowohl sämtliche technischen Anforderungen – auch im Bezug auf die Sicherheit – als auch den ästhetischen Aspekten Rechnung getragen werden. Dieser Ansatz zeigt, dass es möglich ist, Effizienz und Nachhaltigkeit miteinander zu verbinden, die Infrastruktur zu modernisieren, ohne die Schönheit und Nutzbarkeit der öffentlichen Räume zu beeinträchtigen.
Das nach den SVGW-Gasrichtlinien konzipierte und gebaute System wurde vorgefertigt und im Werk vollumfänglich getestet. Dies verkürzte die Installationszeit, was wiederum die Auswirkungen auf den Parkbetrieb auf ein Minimum reduzierte. So konnten all die gewohnten Aktivitäten und vielen Veranstaltungen im Park ohne grössere Einschränkungen durchgeführt werden. Darüber hinaus bietet das modulare System die nötige Flexibilität für künftige Erweiterungen oder Änderungen und passt sich so an die Entwicklung des Gasnetzes an.
Zusammen mit den kantonalen und kommunalen Behörden sowie den Zulieferern meisterte die AIL SA sämtliche logistische und ökologische Herausforderungen. Die Zusammenarbeit zeigte expemplarisch, wie fortschrittliche technische Lösungen mit Nachhaltigkeit und städtischer Lebensqualität in Einklang gebracht werden können. Denn dieses gelungene Projekt erforderte eine sorgfältige Planung und eine enge Zusammenarbeit zwischen allen beteiligten Parteien. Der Erfolg unterstreicht nicht zuletzt die Bedeutung eines multidisziplinären Ansatzes beim Bau komplexer Infrastrukturen.
Mit einem Eingangsdruck von 1 bar und einem Ausgangsdruck von 100mbar unterliegt die DRM-Station im Parco Ciani der kantonalen Baubewilligung. Das Technische Inspektorat des Schweizerischen Gasfaches TISG hat die AIL SA beraten und einen Beratungsbericht (BE-Bericht) verfasst sowie die Baupläne und technischen Daten der Station geprüft. Mit dem BE-Bericht des TISG erhielt AIL die Baugenehmigung des Kantons Tessin.
Wir sind der wichtigste Verteiler und Lieferant von Strom, Erdgas, Wärmeenergie und Trinkwasser im Kanton Tessin. Wir entwickeln Produkte und Lösungen im Bereich Energieeffizienz und erneuerbare Energien, um den aktuellen und zukünftigen Bedürfnissen unserer 117 000 Kunden gerecht zu werden. Unsere Netze erstrecken sich über ein Gebiet, das vom Monte Ceneri bis zur Staatsgrenze bei Novazzano reicht, während unsere Stromverteilung das gesamte Staatsgebiet abdeckt. Die Qualität unserer Dienstleistungen, die auf kontinuierliche Verbesserung ausgerichtet ist, wird ständig überprüft und zertifiziert. Wir garantieren eine sichere und effiziente Versorgung für alle unsere Kunden.
Wir fördern Vielfalt und Chancengleichheit der Geschlechter, und unser Leitmotiv ist Nachhaltigkeit, die sich in den drei Komponenten Wirtschaft, Umwelt und Soziales widerspiegelt.
Ăśberzeugen Sie sich mit einem Kurzvideo, wie nahtlos sich die DRM-Station in den Parco Ciani einfĂĽgt.
Aziende Industriali di Lugano (AIL) SA
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