Basel: Sanierung eines Betonkanals mit GFK-Sonderprofilen

02.03.2012

Nach 70 Betriebsjahren war der rund 1 km lange Entlastungskanal aus Beton in Basel-Stadt am Ende seiner Lebenszeit angelangt. Der Kanal mit dem Verlauf Leimgrubenweg-Walkeweg konnte durch punktuelle Reparaturen nicht mehr erhalten werden. Das Tiefbauamt des Kantons Basel-Stadt / Stadtentwässerung gab daher umfangreiche Analysen möglicher Sanierungsvarianten in Auftrag. Als beste Lösung mit zuverlässigem Betrieb und einer Lebensdauer von mindestens 50 Jahren ging daraus das GFK-Einzelrohr-Lining hervor. Im Zuge des Vergabeverfahrens stimmte das Tiefbauamt Basel-Stadt dem Vorschlag, Profile von HOBAS zu nutzen, zu.

Der eiförmige Betonkanal (1420/1970 und 1500/2050mm) mit Trockenwetterrinne und seitlicher Berme wurde zwischen 1936 und 1938 gebaut. Die Inspektionen der Amberg Engineering AG im Dezember 2009 zeigten, dass in den frühen 80er Jahren bereits Reparaturen durchgeführt worden waren. Dennoch wurden zahlreiche undichte Stellen entlang des Kanalverlaufs entdeckt und das zirkulierende Wasser würde die Betonstruktur in Zukunft weiter schwächen. Da der poröse Abwasserkanal vollständig unter Grundwasserniveau verläuft, würden sich die Schäden auch auf die bisher intakten Stellen ausweiten. In einigen Abschnitten war die Leitung nur noch dank Mörtelüberzug bzw. Spachtelung dicht, der Betonkörper wies teilweise große Poren auf. Ein Ende der Lebensdauer des Kanals war somit erreicht.
 
Verschiedenste Verfahren wurden im Variantenvergleich untersucht. Der Vortrieb einer neuen Leitung schied insbesondere aus Kostengründen aus. Auch ein Schlauchlining musste in diesem speziellen Fall aus technischen Gründen sowie auf Grund der Profilform verworfen werden. Die drei besten verbleibenden Varianten waren: Reprofilierung im Spritzverfahren, Relining mit GFK-Profilen und die Instandsetzung mit einer Innenschale aus selbstverdichtendem Beton (SCC). Folgende Kriterien wurden in die Kosten-Nutzen-Analyse der Optionen miteinbezogen: Kosten, Gebrauchstauglichkeit/Tragsicherheit, Hydraulik/Kapazität, provisorische Wasserhaltung, Maßnahmen bezüglich Verlegung und Verkehr, Wartungsaufwand und Bauzeiten. Diese Kriterien wurden gewichtet und dann die Jahreskosten ermittelt, da jede Alternative eine individuelle Lebensdauer hat. Obwohl der Kostenunterschied der drei Varianten gering war, sprach die Gesamtbeurteilung aus technischer und wirtschaftlicher Sicht klar für GFK-Lining mit dem HOBAS NC Line System.
 
Gebrauchstauglichkeit und Tragsicherheit
 
Ein großer Vorteil der HOBAS GFK NC Line Produkte ist ihre hohe Stabilität und Festigkeit bei relativ geringen Wanddicken. Obwohl die bestehenden Strukturen noch genug Tragfähigkeit aufwiesen, wurden die NC Line Profile selbsttragend mit einer Wanddicke von 24mm konstruiert, um eine langfristige Sicherheit zu gewährleisten. GFK-Lining war gesucht und gefunden: die optimale der drei Sanierungsvarianten, die die alten Strukturen in Zukunft stützen kann, wenn sich ihr Zustand weiter verschlechtert. Die Gebrauchstauglichkeit und die Tragsicherheit sind gesichert und es kann eine Betriebszeit von mindestens 50 Jahren erwartet werden.
 
Hydraulik und Kapazität
 
Eine Reduktion des Innendurchmessers musste bei allen drei Sanierungsmethoden in Kauf genommen werden. Der sehr kleine Rauheitskoeffizient der Innenschicht und die relativ geringen Wanddicken der HOBAS Profile sorgten jedoch für die größte Abwasserkapazität - verglichen mit den anderen Optionen. Die vorgefertigten 1300 x 1870mm großen NC Profile wurden an die Form des bestehenden Kanals mittels Laser-Scan angepasst und verfügen über eine Trockenwetterrinne und seitlicher Berme mit Sicherheitsprofil für Inspektionen.
 
Provisorische Wasserhaltung, Verlegung und Umwelt
 
Drei Zugangsschächte wurden vorbereitet, um die NC Profile in den Altkanal einzubringen. Die Elemente wurden in den Längen 0,5, 1 und 2m geliefert und konnten so optimal den bestehenden Verlauf nachbilden und die Verlegung erleichtern. Vor allem das einfache Handling der Profile war angesichts der beschränkten Zugänglichkeit des Altkanals in 15 bis 18 m Tiefe wichtig. Just-in-Time-Lieferungen und eine professionelle Installation hielten eventuelle Störungen von Umwelt, Verkehr und Anrainern so gering wie möglich. Obwohl die Altleitung zur Verlegung der NC Profile trockengelegt und Zugangsschächte vorbereitet werden mussten, konnte Insituform hohe Verlegeleistungen realisieren.
 
Wartungskosten
 
Dank der langen Lebensdauer der Produkte von mindestens 50 Jahren und dem minimalen Reinigungsaufwand aufgrund der glatten Innenfläche der HOBAS NC Profile werden die Wartungskosten gegenüber dem Zustand vor der Sanierung um ein Vielfaches geringer sein.
 
GSTT prämiert
 
Vom 7. – 8. Dezember 2011 fanden die 10. DWA Sanierungstage in Dortmund statt. Anlässlich dieser Veranstaltung wurde der „GSTT Award“ verliehen. Die GSTT (Deutsche Gesellschaft für grabenloses Bauen und Instandhalten von Leitungen e.V.) würdigte zum zweiten Mal besondere, herausragende Projekte der grabenlosen Bauweise. Für das Bauvorhaben „Sanierung Kanalisation Leimgruben-Walkeweg Basel“ wurde dem Tiefbauamt Basel-Stadt der Sonderpreis „Auslandsprojekt“ verliehen – ein krönender Abschluss für eine erfolgreiche Sanierung.

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