Eine runde Sache - Großprofil in Bergheim erfolgreich saniert

10.03.2008

Betonsammler mit Schlauchliner ausgekleidet In Bergheim-Hüchelhoven musste ein rund 50 Jahre alter Betonsammler DN 1500 saniert werden. Um die Beeinträchtigung der Anwohner möglichst gering zu halten, entschieden sich die Stadtwerke Bergheim als Auftraggeber der Baumaßnahme für eine grabenlose Sanierung mittels Schlauchliner. Hierfür galt es, besondere logistische Herausforderungen zu meistern.

Die Stadt Bergheim liegt ca. 20 km westlich der Rheinmetropole Köln in Nordrhein-Westfalen. Die Kreisstadt des Rhein-Erft-Kreises verfügt über ein rund 290 km langes Kanalnetz für dessen Überwachung und Erhalt die Stadtwerke Bergheim im Auftrag der Stadt Bergheim verantwortlich zeichnen.
Abwassernetze unterliegen in NRW der Selbstüberwachungsverordnung Kanal (SüwVKan). Die SüwVKan verpflichtet die Kanalnetzbetreiber zur Eigenkontrolle ihrer Anlagen. Dies bedeutet für alle öffentlichen Netze sowie für eine Vielzahl industrieller Liegenschaften, dass der Netzbetreiber die Kanalisationsnetze regelmäßig auf Zustand und Funktionsfähigkeit hin zu überwachen hat. Kanäle einschließlich der Anschlusseinbindungen sind binnen 10 Jahren optisch zu untersuchen, d.h. durch Kanal-TV-Untersuchung oder durch Begehung. Zum 31.12.2005 endete die im Rahmen der SüwVKan vorgeschriebene Frist zur Erstinspektion. Die Überwachung gilt für die Kanäle selbst, aber auch für alle Schächte und sonstigen Bauwerke des Systems.
Von den Stadtwerken Bergheim wird der bis 2005 im Rahmen der SüwVKan ermittelte Sanierungsbedarf für das städtische Kanalnetz hinsichtlich seiner Dringlichkeit sukzessive abgearbeitet. So ergab sich für den rund 50 Jahre alten Betonsammler im Ortsteil Hüchelhoven - ein Kreisprofil DN 1500- ein umfangreicher Sanierungsbedarf. Die zu sanierenden beiden Haltungen von 178 m und 138 m befinden sich im Holbeinweg und in der Strasse Unter den Ulmen. Auf dieser Sanierungsstrecke befinden sich 41 Hausanschlüsse, die nach erfolgreicher Sanierung mittels Hutprofiltechnik wieder in den Kanal einzubinden sind. Der Betonsammler weist über die gesamte Länge des Leistungsbereichs folgende Schadensbilder auf:
  • Längsrisse, jedoch ohne fehlende Wandungsteile
  • leichte Verformungen bis 3 %
  • Schadhafte Anbindungen.
Die Firma Sanders Tiefbau GmbH u. Co KG wurden von den Stadtwerken Bergheim mit der Durchführung dieser Sanierungsmaßnahme beauftragt. Aufgrund der beengten Platzverhältnisse in dem dicht besiedelten Wohngebiet kam als beste Lösung eine grabenlose Sanierung mittels Inliner in Frage. Somit konnte die Bauzeit gegenüber der offenen Bauweise wesentlich reduziert werden, so dass es im Zuge der Baumaßnahme nur während der Inversionsphase des Inliners zu sehr kurzfristigen Beeinträchtigungen der Anwohner kam.
Nach Auswertung der wichtigsten technischen und wirtschaftlichen Kenndaten erhielten die Insituform Rohrsanierungstechniken GmbH den Auftrag zur Sanierung der beiden überdurchschnittlich langen Haltungen. Das Insituform-Verfahren verfügt u.a. über die Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt), über ein RAL-Gütezeichen 961 der Gütegemeinschaft Güteschutz Kanalbau sowie über eine Zulassung zum Fachbetrieb Abwassertechnik und ist für die Sanierung von Großprofilen in besonderer Weise geeignet. Die Stadtwerke Bergheim können bereits auf eine langjährige gute Zusammenarbeit mit dem Sanierungsspezialisten aus Röthenbach zurückblicken, in deren Verlauf bereits sehr schwierige Projekte mit ausgezeichneten qualitativen Eckdaten zusammen abgearbeitet werden konnten.
Sanierungsverfahren
Mit dem Insituform-Schlauchlining Verfahren können nahezu alle Profile (Kreis-, Ei- und Sonderprofile) und Nennweiten (DN 100 bis DN 2000) grabenlos saniert werden. Die Inversionstechnik ermöglicht das Durchfahren mehrerer hintereinander liegender Haltungen, auch mit unterschiedlichen Dimensionen.
Als Schlauchträger wurde für die Sanierungsarbeiten in Bergheim ein Polyester-Nadelfilz verwendet. Dieser wird auf den Innendurchmesser der zu sanierenden Kanalhaltung mit einer nach statischer Berechnung festgelegten Wanddicke gefertigt. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung von Wanddicken zwischen 3 mm und 50 mm. In Bergheim kann dem zu sanierenden Betonrohr aufgrund der vorliegenden Schadensbilder gemäß ATV Arbeitsblatt 127, Teil 2 "Statische Berechnung zur Sanierung von Abwasserkanälen und -leitungen mit Lining- und Montageverfahren" der Altrohrzustand II zugeordnet werden. D.h. das Altrohr-Bodensystem ist allein tragfähig. Es liegen jedoch Längsrisse mit geringer Rohrverformung vor. Somit musste die statisch erforderliche Wanddicke bei dieser Sanierungsmaßnahme 21 mm betragen.
Als Harz wurde ein abwasserbeständiger UP-Harz eingesetzt, ein Produkt, das eine vollständige Aushärtung auch in feuchter Umgebung und eine breit gefächerte chemische Resistenz garantiert. Die in Bergheim einzubauenden Liner wurden werkseitig in Geschwenda (Thüringen) imprägniert und auf Tiefladern auf die Baustelle angeliefert.
Nachdem alle vorbereitenden Arbeiten rund um den Sanierungsbereich abgeschlossen waren, wurde zunächst ein Folien-Schlauch, ein Pre-Liner, eingebaut. Der flexible Schlauchliner wird dann über die vorhandene Baugrube in die schadhafte Rohleitung inversiert. Eine konstante Druckbeaufschlagung des Schlauchliners gewährleistet die formschlüssige Auskleidung (close-fit) des Rohres. Die kontrollierte Aushärtung erfolgt klassisch nach der Warmhärtemethode, in Bergheim wurde eine Wasserhärtung durchgeführt.
Bauausführung
Mit den Sanierungsarbeiten wurde Anfang Dezember 2007 begonnenen. Vor Baubeginn wurden die zu sanierenden Haltungen mittels Hochdruckspülverfahren gereinigt, alle einragenden Scherben wurden beseitigt, der Kanal wurde vorprofiliert.
Eine besondere Herausforderung logistischer Natur bestand in der Koordination zahlreicher Schwertransporte in dem relativ beengten Baustellenbereich. Der rund 34 t schwere Schlauch wurde mittels Tieflader in Bergheim angeliefert, wo er von einem Mobilkran auf den Inversionsturm gehoben wurde und von hier über ein Förderband in den Kanal inversiert wird. Als zusätzliche logistische Herausforderung kam hinzu, dass das für den Inversionsvorgang erforderliche Prozesswasser,  welches aus der benachbarten 150er Ringleitung entnommen werden sollte, für einen zügigen Schlaucheinbau nicht ausreichte. Ca. 250 m3 Wasser für den 1. Schlauch sowie ca. 300 m3 Wasser für den 2. Schlauch wurden jeweils in kürzester Zeit für die Inversionen benötigt. Das zusätzlich benötigte Wasser musste daher von 2 Sattelaufliegern "just in time" auf der Baustelle angeliefert werden. Das Aufheizen des Wassers mit Hilfe von drei mobilen Heizanlagen dauerte ca. 10 Stunden, die eigentliche Inversionen rund 6 Stunden. Ca. 10 Stunden muss die Prozesstemperatur von 80 °C gehalten werden, bis der Aushärtevorgang vollständig abgeschlossen ist. Das abgekühlte Prozesswasser konnte dann in einen 200 m entfernten Mischwasserkanal gepumpt werden. Der Aushärtvorgang wurde nach Vorgaben des Auftraggebers exakt kontrolliert und dokumentiert. Der genaue Temperaturverlauf während der Aufheiz- und auch der Abkühlphase wurde messtechnisch erfasst und dokumentiert. Im Bereich des Start- und Zielschachtes wurden Thermofühldrähte positioniert, mit denen die Temperatur beim Aufheizen und Aushärten des Schlauches gemessen wurde.
Nach Aushärtung und Abkühlung des Schlauchliners wurden alle zuvor exakt eingemessenen Schächte und Anschlussleitungen innerhalb der sanierten Strecke wieder geöffnet. Für den Nachweis der Materialeigenschaften wurde eine für die Qualitätssicherung notwendige Materialprobe von jedem Sanierungsabschnitt entnommen. Die Baumaßnahme konnte nach 14tägiger Bauzeit noch vor Weihnachten zur vollsten Zufriedenheit des Auftraggebers abgeschlossen werden.

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