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Abschlussbericht Pilotprojekt Teil II (PDF-Datei 1 ... - Stadt Düsseldorf

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Lehrstuhl für Baubetrieb und Projektmanagement<br />

ibb - Institut für Baumaschinen und Baubetrieb<br />

Univ.- Professor Dr.- Ing. Rainard Osebold<br />

Thema: <strong>Pilotprojekt</strong><br />

Dichtheitsprüfung und Sanierung von Grundstücksent-<br />

wässerungsleitungen auf Chemischreinigungsstandorten<br />

<strong>Abschlussbericht</strong> zum <strong>Teil</strong> 2 des Forschungsvorhabens<br />

ausführende Stelle: RWTH Aachen<br />

ibb - Institut für Baumaschinen und Baubetrieb<br />

Mies-van-der-Rohe-Straße 1<br />

52074 Aachen<br />

Auftraggeber: Umweltamt der <strong>Stadt</strong> <strong>Düsseldorf</strong><br />

Brinckmannstraße 7<br />

40200 <strong>Düsseldorf</strong><br />

Aachen im Dezember 2003<br />

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rainard Osebold


1 Motivation und Ziel...............................................................................................2<br />

2 Vorgehen zur Festlegung der Sanierungen und Auswahl der Firmen ..........................4<br />

3 Durchführung der Sanierungen..............................................................................6<br />

3.1 Vorarbeiten ..........................................................................................................8<br />

3.1.1 TV-Inspektion und Dichtheitsprüfung .......................................................................8<br />

3.1.2 Reinigung und Fräsarbeiten.....................................................................................8<br />

3.1.3 Zusammenfassung Vorarbeiten .............................................................................10<br />

3.2 Schlauchreliningverfahren.....................................................................................10<br />

3.2.1 Anwendungsmöglichkeiten...................................................................................10<br />

3.2.2 Materialien .........................................................................................................11<br />

3.2.3 Verfahrensablauf.................................................................................................13<br />

3.2.4 Ergebnisse der Sanierungen ..................................................................................18<br />

3.3 Flutungsverfahren ...............................................................................................20<br />

3.3.1 Anwendungsmöglichkeiten...................................................................................20<br />

3.3.2 Materialien .........................................................................................................21<br />

3.3.3 Verfahrensablauf.................................................................................................22<br />

3.3.4 Ergebnisse der Sanierungen ..................................................................................23<br />

3.4 Rohrstrangverfahren ............................................................................................27<br />

3.4.1 Anwendungsmöglichkeiten...................................................................................27<br />

3.4.2 Materialien .........................................................................................................28<br />

3.4.3 Verfahrensablauf.................................................................................................29<br />

3.4.4 Ergebnisse der Sanierungen ..................................................................................29<br />

3.5 Erneuerung ........................................................................................................31<br />

3.5.1 Neuverlegung oberhalb der Bodenplatte..................................................................31<br />

3.5.2 Verfahrensablauf.................................................................................................32<br />

3.5.3 Ergebnisse des <strong>Pilotprojekt</strong>es ................................................................................33<br />

3.5.4 Erneuerung in offener Bauweise ............................................................................34<br />

3.5.5 Verfahrensablauf.................................................................................................35<br />

3.5.6 Ergebnisse des <strong>Pilotprojekt</strong>es ................................................................................36<br />

4 Kosten..............................................................................................................38<br />

4.1 Allgemeines .......................................................................................................38<br />

4.2 Wirtschaftlichkeit................................................................................................40<br />

5 Verfahrensauswahl.............................................................................................42<br />

6 Zusammenfassung.............................................................................................44<br />

7 Literatur............................................................................................................46


1 Motivation und Ziel<br />

Im <strong>Teil</strong> I dieses <strong>Pilotprojekt</strong>es wurden zunächst die Grundleitungen und Anschlusskanäle<br />

von 64 Grundstücken mit bestehenden Chemischreinigungsbetrieben im<br />

<strong>Stadt</strong>gebiet von <strong>Düsseldorf</strong> auf ihren Zustand und ihre Dichtheit untersucht. Unter<br />

Grundleitungen werden im Erdreich oder in der Grundplatte unzugänglich verlegte<br />

Leitungen, die das Abwasser in der Regel dem Anschlusskanal zuführen, verstanden<br />

[DIN 1986]. Der Anschlusskanal ist der Kanal zwischen dem öffentlichen Abwasserkanal<br />

und der Grundstücksgrenze bzw. der ersten Reinigungsöffnung (z.B. Übergabeschacht)<br />

auf dem Grundstück [DIN 4045].<br />

Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass alle geprüften Leitungsabschnitte<br />

undicht waren, allerdings in einem stark unterschiedlichen Umfang. Lediglich auf einem<br />

Grundstück wurden die Vorgaben der ATV [ATV 143] für eine Wasserdichtheitsprüfung<br />

erfüllt [IBB 01].<br />

Anlass für die Untersuchungen waren Grundwasserbelastungen mit chlorierten Kohlenwasserstoffen<br />

(CKW) im <strong>Stadt</strong>gebiet von <strong>Düsseldorf</strong>, bei denen mehrfach Chemischreinigungsbetriebe<br />

als Verursacher ermittelt wurden. Bodenluftuntersuchungen<br />

auf allen Grundstücken mit Chemischreinigungen ergaben, dass insbesondere in der<br />

Nähe von Entwässerungsleitungen der Grundstücke mit Chemischreinigungsbetrieben<br />

erhöhte CKW-Werte in der Bodenluft vorliegen. Nach den Ergebnissen der Zustandserfassung<br />

und der Dichtheitsprüfung war es daher nahe liegend, dass die<br />

CKW durch undichte Leitungen und Kanäle in das Erdreich gelangt sind.<br />

Chlorierte Kohlenwasserstoffe sind aus Sicht des Grundwasserschutzes in der <strong>Stadt</strong><br />

<strong>Düsseldorf</strong> ein bedeutendes ökologisches Problem. Um einen weiteren Eintrag der<br />

CKW von Chemischreinigungsbetrieben in den Boden zu unterbinden, sind undichte<br />

Entwässerungseinrichtungen, über die diese Schadstoffe eingetragen werden können,<br />

schnellstmöglich zu sanieren. Obwohl die CKW-Konzentration im Abwasser<br />

nach den heutigen wasserrechtlichen Bestimmungen nur noch gering sein darf, kann<br />

nicht ausgeschlossen werden, dass durch Betriebe, die CKW einsetzen, auch erheblich<br />

höhere Konzentrationen mit dem Abwasser abgeleitet werden.<br />

Während für den Eintrag von CKW ins Abwasser der jeweilige Gebäudenutzer verantwortlich<br />

ist, trägt der Grundstückseigentümer die Verantwortung für den Zustand<br />

der Abwasseranlagen. Die Dichtheit privater Abwasserleitungen wird generell für alle<br />

Grundstücke in den Bauordnungen der Länder vorgeschrieben. Die Bauordnung für<br />

das Land Nordrhein-Westfalen [BauO NW] verpflichtet die Grundstückseigentümer<br />

die Dichtheit der Leitungen bis spätestens zum 31. Dezember 2015 nachzuweisen.<br />

Unter bestimmten Vorraussetzungen verkürzt sich diese Frist auf den 31. Dezember<br />

2


2005. Leitungen und Kanäle, die bei der Prüfung die Dichtheitskriterien nicht erfüllen,<br />

müssen saniert werden. In den Gesetzen wird hierfür zwar keine Frist genannt, da<br />

die Abwasseranlagen jedoch nach den Regelungen des Wasserhaushaltsgesetzes<br />

(WHG) jederzeit dicht sein müssen, ist eine Sanierung umgehend nach Feststellung<br />

einer Undichtheit durchzuführen.<br />

Für die Sanierung von Grundleitungen und Anschlusskanälen liegen im Unterschied<br />

zu der Sanierung öffentlicher Sammelkanäle nur wenige Erkenntnisse vor. Auch sind<br />

die Randbedingungen, unter denen Sanierungen durchgeführt werden können, hier<br />

sehr viel ungünstiger. Hinzu kommt, dass eine Sanierung privater Entwässerungsleitungen<br />

bisher nur in Ausnahmefällen oder beim Umbau durchgeführt wurde, da eine<br />

Pflicht zum Nachweis der Dichtheit bis vor kurzem nicht bestand.<br />

Grundsätzlich stehen für die Sanierung neben der Erneuerung der Leitungen ähnliche<br />

Verfahren wie für die Sanierung öffentlicher Kanäle zur Verfügung. Berichte und<br />

Hinweise zur Anwendung dieser Verfahren in privaten Leitungen gibt es bisher jedoch<br />

kaum.<br />

In diesem <strong>Pilotprojekt</strong> sollten daher unterschiedliche Sanierungsverfahren und Verfahrenskombinationen<br />

an den Entwässerungsanlagen auf 18 Grundstücken mit<br />

Chemischreinigungsbetrieben erprobt und optimiert werden. Da in naher Zukunft<br />

durch die Vorschriften der BauO NW ein erheblicher Bedarf an Sanierungen zu erwarten<br />

ist, kommt der Bereitstellung geeigneter Verfahren eine große Bedeutung zu.<br />

Mit der Umsetzung dieses Forschungsvorhabens wurden mehrere Ziele verfolgt:<br />

• Unterbindung eines weiteren CKW-Eintrags durch undichte Entwässerungsleitungen<br />

in den Boden<br />

• Erprobung, Optimierung und Beurteilung unterschiedlicher Sanierungsverfahren<br />

und Kombinationen von Verfahren für Grundleitungen und Anschlusskanäle<br />

• Überprüfung von Möglichkeiten zur Kostenreduzierung bei zeitgleicher Sanierung<br />

der Grundleitungen und des Anschlusskanals<br />

3


2 Vorgehen zur Festlegung der Sanierungen und Auswahl der Firmen<br />

Für jedes untersuchte Grundstück wurde bei der Dichtheitsprüfung, dem ersten <strong>Teil</strong><br />

des <strong>Pilotprojekt</strong>es, ein individueller Bericht und ein Sanierungsvorschlag erarbeitet.<br />

Diese waren Planungsgrundlagen für die Durchführung der Sanierung, des zweiten<br />

<strong>Teil</strong>s des Projektes.<br />

Aus den 64 untersuchten Grundstücken wurden 18 für die Erprobung der Sanierungsverfahren<br />

ausgewählt. In Anlehnung an das ATV-M 149 [ATV 149] wurden zunächst<br />

die Grundstücke ermittelt, bei denen eine Sanierung der Entwässerungseinrichtungen<br />

aus baulicher Sicht am dringendsten erforderlich erschien. Parallel<br />

dazu wurden die Grundstücke zusammengestellt, auf denen die höchsten CKW-<br />

Werte in der Bodenluft gemessen wurden. Ziel war die Sanierung der Abwasseranlagen<br />

auf den Grundstücken, auf denen die höchsten Bodenluftverschmutzungen gemessen<br />

und zugleich die größten Schäden in den Leitungen festgestellt wurden.<br />

Für die Ausschreibung der Sanierungsmaßnahmen wurde unterschieden zwischen<br />

der Erneuerung der Leitungen und der Sanierung durch Reparatur und Renovierung.<br />

Die Sanierung von Grundleitungen durch Erneuerung ist hinreichend erprobt und<br />

konnte daher direkt öffentlich ausgeschrieben werden. Dennoch beteiligte sich lediglich<br />

eine Firma fristgerecht an der Ausschreibung. Nach Prüfung des Angebots und<br />

der Referenzen wurde dieser Firma der Zuschlag erteilt.<br />

Die Sanierungsarbeiten durch Renovierung und Reparatur wurden durch eine beschränkte<br />

Ausschreibung nach öffentlichem <strong>Teil</strong>nahmewettbewerb vergeben. Da Sanierungsverfahren<br />

in Leitungen mit kleinem Rohrdurchmesser bisher nur vereinzelt<br />

durchgeführt wurden, sollte durch den <strong>Teil</strong>nahmewettbewerb zunächst ein Marktüberblick<br />

geschaffen werden. Es wurden drei Sanierungsarten (Flutungsverfahren,<br />

Schlauchreliningverfahren und Rohrstrangverfahren) vorgegeben. Zur Ausschreibung<br />

kamen Verfahrensvarianten mit bauaufsichtlicher Zulassung oder Gütesiegel<br />

einer allgemein anerkannten Stelle. Jede Firma konnte sich für ein oder mehrere<br />

Verfahren bewerben. Im <strong>Teil</strong>nahmewettbewerb mussten die Firmen zunächst das<br />

von ihnen angebotene Verfahren beschreiben, notwendige Vorarbeiten und Einsatzgrenzen<br />

nennen und eine Referenzliste vorlegen. Außerdem mussten die Wettbewerbsteilnehmer<br />

einen Qualifikationsnachweis ihrer Mitarbeiter sowie den Nachweis<br />

einer Berufshaftpflicht vorlegen.<br />

Insgesamt beteiligten sich 13 Firmen am <strong>Teil</strong>nahmewettbewerb. Die meisten boten<br />

für mehrere Verfahren. Auffallend war, dass fast alle Firmen das Schlauchreliningverfahren<br />

anboten. Das Flutungsverfahren wurde dagegen ausschließlich durch Bietergemeinschaften<br />

oder über Nachunternehmer der Firmen angeboten. Eine Übersicht<br />

4


über die Anzahl der Bewerber für die einzelnen so genannten grabenlosen Verfahren<br />

enthält Tabelle 1.<br />

Tabelle 1: Anzahl der Bieter am <strong>Teil</strong>nahmewettbewerb<br />

Flutungsverfahren Schlauchreliningverfahren Rohrstrangverfahren<br />

4 Bieter 10 Bieter 6 Bieter<br />

Von den Wettbewerbsteilnehmern wurden zwei von der beschränkten Ausschreibung<br />

ausgeschlossen, da sie nicht alle geforderten Nachweise vorlegten. Den übrigen<br />

Firmen wurden die Vorbemerkungen und Leistungsverzeichnisse zugesandt. Dabei<br />

wurden die Leistungen für die drei vorgegebenen Sanierungsverfahren einzeln ausgeschrieben.<br />

Neben den Ausschreibungsunterlagen wurden die Entwässerungspläne<br />

der ausgewählten Grundstücke, die Ergebnisse der TV-Inspektionen und der Dichtheitsprüfungen<br />

sowie die Sanierungskonzepte zur Verfügung gestellt. Außerdem bestand<br />

die Möglichkeit, die Videos der TV-Inspektionen im Umweltamt einzusehen.<br />

Dies wurde allerdings von keinem Anbieter genutzt. Die Sanierungsverfahren wurden<br />

für die einzelnen Grundstücke vom Auftraggeber vorgegeben, um die Verfahren unter<br />

möglichst unterschiedlichen Randbedingungen testen zu können.<br />

Die Auswertung der Ausschreibungsunterlagen zeigte, dass der günstigste Bieter für<br />

alle Verfahren derselbe war. Nach Prüfung der Angebotspreise und der Referenzliste<br />

wurden in einem Aufklärungsgespräch die geplanten Sanierungsmaßnahmen noch<br />

einmal genau erläutert. Es wurde darauf hingewiesen, dass einige angebotene Preise<br />

der Firma im Vergleich sehr niedrig waren. Nachdem von Seiten der Geschäftsführung<br />

erklärt wurde, dass die Preise für die Firma dennoch auskömmlich seien,<br />

wurde die Firma für die kompletten grabenlosen Sanierungsarbeiten beauftragt.<br />

Parallel zu der Ausschreibung wurden den Grundstückseigentümern die Sanierungskonzepte<br />

erläutert und öffentlich-rechtliche Verträge zwischen den Eigentümern und<br />

dem Umweltamt der <strong>Stadt</strong> <strong>Düsseldorf</strong> zur Regelung der Kosten und der Gewährleistung<br />

geschlossen.<br />

5


3 Durchführung der Sanierungen<br />

Nach DIN EN 752 [DIN 752] werden mit dem Begriff Sanierung „alle Maßnahmen zur<br />

Wiederherstellung oder Verbesserung von vorhandenen Entwässerungssystemen“<br />

bezeichnet. Dabei werden folgende Verfahrensarten unterschieden.<br />

Reparatur: Maßnahmen zur Behebung örtlich begrenzter Schäden<br />

Renovierung: Maßnahmen zur Verbesserung der aktuellen Funktionsfähigkeit<br />

von Abwasserleitungen und -kanälen unter vollständiger oder<br />

teilweiser Einbeziehung ihrer ursprünglichen Substanz<br />

Erneuerung: Herstellung neuer Abwasserleitungen und -kanäle in der bisherigen<br />

oder einer anderen Linienführung, wobei die neuen Anlagen<br />

die Funktion der ursprünglichen Abwasserleitungen und -kanäle<br />

einbeziehen<br />

Während Schlauchrelining- und Rohrstrangverfahren zu den Renovierungsverfahren<br />

gezählt werden, ist eine Einstufung des Flutungsverfahrens schwierig. Per Definition<br />

ist es ein Reparaturverfahren, da lediglich die einzelnen Schadstellen abgedichtet<br />

werden. Es unterscheidet sich allerdings entscheidend von anderen Reparaturverfahren,<br />

da in einem Arbeitsvorgang eine komplette Haltung und nicht die Schadensstellen<br />

einzeln saniert werden.<br />

Nach Durchführung der Vorarbeiten (Fräsarbeiten, Hochdruckreinigung, Kalibrierung<br />

usw.) stellte sich heraus, dass eine Renovierung mit dem Rohrstrangverfahren in<br />

keinem Fall wie vorgesehen oder nur mit einer erheblichen Einschränkung des Rohrdurchmessers<br />

durchführbar war. Daher wurden auch in diesen Fällen Schlauchinliner<br />

eingesetzt.<br />

In Tabelle 2 sind die auf den einzelnen Grundstücken durchgeführten Sanierungsverfahren<br />

aufgeführt. Wie zu erkennen ist, wurden in den Anschlusskanälen ausschließlich<br />

die grabenlosen Sanierungsarten Schlauchreliningverfahren und Flutungsverfahren<br />

eingesetzt. Im Grundleitungsnetz wurde dagegen überwiegend das Flutungsverfahren<br />

und die Erneuerung in offener Bauweise oder als abgehängte Leitung<br />

ausgewählt. Abbildung 1 zeigt die Gesamtlängen der sanierten Entwässerungsanlagen<br />

getrennt nach den einzelnen Sanierungsverfahren.<br />

6


Tabelle 2: Übersicht der durchgeführten Sanierungsverfahren<br />

Grundstück Anschlusskanal Grundleitungen<br />

Grundstück A Schlauchrelining Flutungsverfahren<br />

Grundstück B Schlauchrelining -<br />

Grundstück C Schlauchrelining Flutungsverfahren<br />

Grundstück D Schlauchrelining Erneuerung<br />

Grundstück E Schlauchrelining Schlauchrelining/Erneuerung<br />

Grundstück F Flutungsverfahren Flutungsverfahren<br />

Grundstück G Schlauchrelining Erneuerung<br />

Grundstück H Flutungsverfahren Flutungsverfahren<br />

Grundstück I Flutungsverfahren Flutungsverfahren<br />

Grundstück J Flutungsverfahren Flutungsverfahren/Erneuerung<br />

Grundstück K Schlauchrelining Erneuerung<br />

Grundstück L Schlauchrelining -<br />

Grundstück M Schlauchrelining Schlauchrelining/Erneuerung<br />

Grundstück N Flutungsverfahren Flutungsverfahren<br />

Grundstück O Schlauchrelining -<br />

Grundstück P Flutungsverfahren Flutungsverfahren<br />

Grundstück Q - Schlauchrelining/Erneuerung<br />

Grundstück R Schlauchrelining Erneuerung<br />

Längen [m]<br />

400 m<br />

350 m<br />

300 m<br />

250 m<br />

200 m<br />

150 m<br />

100 m<br />

50 m<br />

0 m<br />

Gesamtlängen der sanierten Grundleitungen und Anschlusskanäle<br />

174 m<br />

369 m<br />

96 m<br />

Schlauchverfahren Flutungsverfahren Erneuerung als abgehängte<br />

Leitung<br />

68 m<br />

Erneuerung in offener<br />

Bauweise<br />

Abbildung 1: Gesamtlängen der sanierten Grundleitungen und Anschlusskanäle<br />

7


Im Folgenden werden zunächst die zur Durchführung der grabenlosen Verfahren<br />

(Schlauchreliningverfahren und Flutungsverfahren) erforderlichen Vorarbeiten beschrieben.<br />

Die eingesetzten Verfahren werden sodann erläutert und die ausgeführten<br />

Sanierungsmaßnahmen dokumentiert. Abschließend werden zu jedem Sanierungsverfahren<br />

die Vor- und Nachteile zusammengefasst.<br />

3.1 Vorarbeiten<br />

3.1.1 TV-Inspektion und Dichtheitsprüfung<br />

Diese Untersuchungen wurden bereits in <strong>Teil</strong> 1 des <strong>Pilotprojekt</strong>es behandelt und<br />

werden hier nicht mehr dargestellt. Vor dem Einbau der Schlauchinliner wurden die<br />

Leitungslängen durch Kamerabefahrung nochmals genau bestimmt.<br />

3.1.2 Reinigung und Fräsarbeiten<br />

Die Leitungen mussten als vorbereitende Maßnahme für die grabenlosen Sanierungsverfahren<br />

gründlich gereinigt werden. Grundsätzlich müssen auf der gesamten<br />

Sanierungsstrecke Hindernisse, Ablagerungen und Korrosionsprodukte entfernt werden.<br />

Des weiteren müssen einragende Stutzen sowie größere Lageabweichungen<br />

gefräst werden. Eine einfache Hochdruckreinigung reicht in vielen Fällen alleine nicht<br />

aus.<br />

Hochdruckspülung<br />

Zunächst wurden die Leitungen mit dem Hochdruckspülverfahren gereinigt. Hierdurch<br />

konnten viele Verschmutzungen und Ablagerungen entfernt werden. Nicht beseitigt<br />

werden konnten dagegen verfestigte Ablagerungen. Hierfür und zur<br />

Beseitigung von Hindernissen sowie unfachmännisch eingebauter Stutzen mussten<br />

zusätzlich mechanische Reinigungsgeräte eingesetzt werden, die im Folgenden beschrieben<br />

werden.<br />

Kettenschleuder<br />

Zur Beseitigung von verfestigten Ablagerungen wurden Kettenschleudern eingesetzt.<br />

Eine Kettenschleuder besteht aus einem rotierenden Kopf mit angehängten Ketten.<br />

Zur Schonung des Altrohrs sollten diese geführt werden und nicht freischlagend sein.<br />

Der Kopf wird entweder mechanisch oder durch Druckwasser angetrieben. Die Ketten<br />

schleudern an der Rohrwandung entlang und entfernen so die Ablagerungen.<br />

Beim Einsatz einer Kettenschleuder besteht jedoch immer die Gefahr einer Beschädigung<br />

der Rohre.<br />

8


Kanalspiralen<br />

Auch der intensive Einsatz von Kettenschleudern führte in einigen Fällen nicht zum<br />

Erfolg. Speziell in alten Gussrohrleitungen können sich Ablagerungen bilden, die<br />

sehr fest mit dem korrodierten Rohrwerkstoff verbunden sind (vgl. Abbildung 3). Hier<br />

wurden zusätzlich Kanalspiralen mit speziell für die Beseitigung von Inkrustationen<br />

entwickelten Reinigungsköpfen eingesetzt. Dennoch gelang es in zwei Fällen nicht,<br />

die Grundleitungen so zu reinigen, dass ein Schlauch eingezogen werden konnte.<br />

Fräsroboter<br />

Fräsroboter eignen sich zur Entfernung von Wurzeln, Ablagerungen und einragenden<br />

Zuläufen. Sie bestehen aus einem Trägergerät, das mit einem schwenkbaren Fräskopf<br />

ausgerüstet werden kann. Auch kleinere Lageabweichungen in den Rohrverbindungen<br />

konnten mit einem Fräsroboter ausgeglichen werden. Des Weiteren werden<br />

Fräsroboter nach einer Sanierung mit einem Schlauchinliner zur Öffnung der seitlichen<br />

Zuläufe eingesetzt.<br />

Nach dem derzeitigen Stand der Technik eigenen sich Fräsroboter zum Einsatz in<br />

Kanälen aller Werkstoffe ab der Nennweite DN 100. Die Arbeiten werden mit Hilfe<br />

einer eingebauten TV-Kamera gesteuert und überwacht. Zur Zentrierung und Führung<br />

des Roboters im Kanal stehen für verschiedene Rohrnennweiten aufsteckbare<br />

Kufen und Radsätze zur Verfügung.<br />

Abbildung 2: Fräsroboter Abbildung 3: inkrustiertes Gussrohr<br />

9


3.1.3 Zusammenfassung Vorarbeiten<br />

Wie die Untersuchungen zeigten, mussten die Rohre in vielen Fällen mehrmals und<br />

mit unterschiedlichen Verfahren gereinigt werden. Für die Firmen ist es ohne zusätzliche<br />

Angaben sehr schwierig den Reinigungsaufwand bei der Angebotskalkulation<br />

zu berücksichtigen. Daher wurden sie in diesem Projekt im Leistungsverzeichnis auf<br />

den erhöhten Reinigungsaufwand explizit hingewiesen und ihnen sämtliche Unterlagen<br />

(TV-Berichte und Videos) zur Verfügung gestellt.<br />

3.2 Schlauchreliningverfahren<br />

Das ATV-M 143 <strong>Teil</strong> 3 [ATV 143] definiert das Schlauchreliningverfahren folgendermaßen:<br />

„Ein Schlauch aus Trägermaterial, der mit Folien beschichtet sein kann, wird<br />

mit Reaktionsharz getränkt und dann über einen Schacht mit Wasser- oder Luftdruck<br />

in den Kanal umgestülpt oder mit Hilfe einer Winde in den Kanal eingezogen. Die<br />

Aushärtung erfolgt bei Normaltemperatur, durch Wärmezufuhr oder UV-Licht unter<br />

Innendruck. Es entsteht ein muffenloser Inliner, der am bestehenden Kanal formschlüssig<br />

anliegen muss und mit diesem verbunden sein kann.“<br />

Einige Firmen bieten mittlerweile speziell auf die besonderen Eigenschaften von Anschlusskanälen<br />

und Grundleitungen abgestimmte Schlauchinliner an. Diese zeichnen<br />

sich durch eine große Dehnfähigkeit und damit auch durch eine gute Bogengängigkeit<br />

aus. Allerdings sind diese Liner nicht stabil genug, um die Tragfähigkeit wiederherzustellen<br />

und können nur bei kleineren Schäden, wie undichten Rohrverbindungen<br />

und Rissen, eingesetzt werden.<br />

Im <strong>Pilotprojekt</strong> wurde ein pneumatisch invertierender Schlauchinliner eingesetzt. Im<br />

Gegensatz zu einem Einzug mit einer Winde wird hierbei der mit einem Reaktionsharz<br />

getränkte Linerschlauch aus einer Drucktrommel durch Inversion mit Luftdruck<br />

in die zu sanierende Leitung eingekrempelt. Der Liner legt sich formschlüssig an die<br />

Rohrwand an und erhärtet zu einem neuen Rohr. Das Verfahren kann von den vorhandenen<br />

Leitungsöffnungen - in der Regel Reinigungsöffnungen - aus durchgeführt<br />

werden.<br />

3.2.1 Anwendungsmöglichkeiten<br />

Nach Herstellerangaben können mit dem Schlauchreliningverfahren folgende Schäden<br />

behoben werden:<br />

• Rissbildungen<br />

• Wurzeleinwuchs<br />

10


• Scherbenbildung<br />

• daraus resultierende Ex- und Infiltration von Wasser<br />

Bei größeren fehlenden Scherben kann der Schlauchinliner nicht oder nur nach einer<br />

punktuellen Sanierung eingesetzt werden, da er ansonsten durch den Inversionsdruck<br />

an diesen Stellen zu stark ausbeult. Bei Lageabweichungen muss berücksichtigt<br />

werden, dass diese verbleiben und Rohrversätze nur abgemindert werden. Daher<br />

muss vor der Sanierung im Einzelfall entschieden werden, ob eine solche Beeinträchtigung<br />

hingenommen werden kann.<br />

Mit Einführung der DIN EN 12056 [DIN 12056] im Juni 2000 ist es nun auch erlaubt,<br />

Grundleitungen mit einem Durchmesser von DN 80 zu verlegen (nach der früher geltenden<br />

DIN 1986 [DIN 1986] war ein Mindestdurchmesser von DN 100 einzuhalten).<br />

Dies war die Voraussetzung dafür, dass Grundleitungen mit einem Durchmesser von<br />

DN 100 mit einem Inliner saniert werden dürfen, da dieser bauartbedingt den freien<br />

Querschnitt um einige Millimeter reduziert.<br />

Mit dem Schlauchreliningverfahren wird jeweils nur ein Rohrstrang pro Arbeitsgang<br />

saniert. Zuläufe werden bei der Sanierung zunächst durch den Liner verschlossen<br />

und müssen nachträglich mit Hilfe eines Fräsroboters wieder geöffnet werden. Eine<br />

Sanierung des Anschlusspunktes durch ein Hutprofil - wie in öffentlichen Kanälen<br />

üblich - ist in Anschlusskanälen und Grundleitungen wegen der geringen Rohrdurchmesser<br />

derzeit noch nicht möglich.<br />

3.2.2 Materialien<br />

Reaktionsharz<br />

Für Schlauchinliner werden zwei unterschiedliche Harzsysteme verwendet. Bei größeren<br />

Rohrdurchmessern im öffentlichen Bereich werden üblicherweise ungesättigte<br />

Polyesterharze eingesetzt. Hierbei wird zwischen Altrohr und Inliner eine Folie eingebaut,<br />

um einen schädlichen Eintrag des Harzes in den umgebenden Boden und<br />

das Grundwasser zu verhindern. Polyesterharze sind allgemein relativ lange verarbeitbar.<br />

Die Inliner können daher schon im Werk auf die richtige Länge geschnitten<br />

und mit Harz getränkt auf die Baustelle geliefert werden.<br />

Für Anschlusskanäle und Grundleitungen werden im Unterschied dazu üblicherweise<br />

Epoxidharze eingesetzt. Da diese auch in kaltem Zustand vollständig aushärten,<br />

kann auf eine Trennfolie verzichtet werden. Außerdem wird durch die Klebwirkung<br />

11


ein Verbund zwischen Altrohr und Liner hergestellt. Epoxidharze sind allerdings nur<br />

wenige Stunden verarbeitbar, so dass das Schlauchgewebe erst vor Ort getränkt<br />

werden kann. Epoxidharze zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit, gute Haftung<br />

und hohe chemische Widerstandsfähigkeit aus. Weiterhin sind sie schrumpffrei und<br />

feuchteverträglich.<br />

Das im <strong>Pilotprojekt</strong> eingesetzte Epoxidharz besteht aus zwei Komponenten, einer<br />

Stammkomponente und einer Härterkomponente. Das verwendete Harz ist sowohl<br />

für die Kaltaushärtung als auch für die Warmaushärtung geeignet. Die Härtungszeiten<br />

sind jedoch temperaturabhängig, so dass die Topf- und Aushärtezeiten durch<br />

Wärmezufuhr gesteuert werden können. Als Topfzeit wird dabei die Zeitspanne zwischen<br />

dem Anmischen und dem Ende der Verarbeitbarkeit des Harzes bezeichnet.<br />

Sie beträgt für das verwendete Harz bei 20°C etwa 60 bis 250 Minuten in Abhängigkeit<br />

von der Harzmasse.<br />

Die Aushärtezeit ist die Zeit vom Ende der Topfzeit bis zur Endaushärtung. In Tabelle<br />

3 sind Anhaltswerte für die Aushärtezeiten des Harzes in Abhängigkeit von der Temperatur<br />

dargestellt. Deutlich wird, dass mit höheren Temperaturen die Aushärtezeit<br />

deutlich abnimmt. Daher wird bei der Aushärtung der Liner üblicherweise durch warmes<br />

Wasser oder heiße Druckluft erhitzt, und so die Aushärtezeit reduziert.<br />

Tabelle 3: Aushärtzeiten des Epoxidharzes in Abhängigkeit von der Temperatur<br />

Temperatur<br />

[°C] 0 5 10 15 20 25 30 40 50 60 70 80<br />

Aushärtezeit<br />

Trägermaterial<br />

96<br />

h<br />

12<br />

72 h 48 h 36 h 24 h 18 h 12 h 6 h 3 h 80min 40min 20min<br />

Trägermaterialien sind Gewebe zur Aufnahme der Harze. Es werden Glasfasergewebe<br />

oder Nadelfilze verwendet. Letztere werden überwiegend für Anschlusskanäle<br />

und Grundleitungen eingesetzt. In öffentlichen Kanälen werden dagegen oft Glasfasergewebe<br />

als Trägermaterialien verwendet, da mit diesen Materialien auch die<br />

Tragfähigkeit bei größeren Schäden wiederhergestellt werden kann. Bei einigen speziellen<br />

Schlauchreliningverfahren für Grundleitungen werden ebenfalls Gewebe benutzt,<br />

um ein Zusammenfallen des Liners in stark gekrümmten Bögen nach der<br />

Sanierung zu verhindern.


Auf der Innenseite der Trägermaterialien befindet sich eine luft- und wasserdichte<br />

Beschichtung, die ein Austreten von Luft und Wasser bei der Inversion und der Aushärtung<br />

verhindert. Zur Vermeidung von Falten wird der Schlauch werkseitig so konfektioniert,<br />

dass der Umfang geringfügig kleiner ist als der Innenumfang des zu<br />

sanierenden Kanals. Durch den Überdruck bei der Inversion wird der Schlauch geweitet<br />

und legt sich so formschlüssig an das alte Rohr an. Wichtig ist, dass das zu<br />

tränkende Trägermaterial trocken ist, da sonst eine Tränkung der Gewebefasern<br />

nicht möglich wäre.<br />

3.2.3 Verfahrensablauf<br />

Der Einbau von pneumatisch invertierenden Inlinern kann mit geschlossenem oder<br />

offenem Ende durchgeführt werden. Der Einbau mit geschlossenem Ende wird eingesetzt,<br />

wenn beide Enden des Inliners nach der Sanierung durch Schächte oder<br />

Reinigungsöffnungen gut zugänglich sind, zum Beispiel bei der Sanierung ganzer<br />

Haltungen. Die Enden werden nach der Sanierung per Hand oder mit Hilfe eines Roboters<br />

geöffnet und die Übergänge zum Altrohr verspachtelt. Ein Schlauch mit offenem<br />

Ende kommt immer dann zum Einsatz, wenn das von der Einbauöffnung<br />

entfernte Ende nicht oder nur sehr schlecht zugänglich ist, beispielsweise bei der<br />

Sanierung von Anschlusskanälen vom Haus aus und bei nicht begehbaren öffentlichen<br />

Kanälen. Im Folgenden werden beide Varianten beschrieben:<br />

Einbau mit geschlossenem Ende<br />

Zunächst wird der Nadelfilzschlauch auf die erforderliche Länge zugeschnitten und<br />

das inversionsseitige Ende des Liners auf einer Breite von etwa 10 cm umgeschlagen.<br />

Dieses Ende bildet die Krempe, über die das Harz in den Schlauch eingefüllt<br />

wird. Das andere Ende wird mit Klebeband luftdicht verschlossen.<br />

Zur Entlüftung des Schlauches wird ein Schnitt in das Trägermaterial gesetzt und<br />

über einen Saugnapf ein Unterdruck erzeugt (Abbildung 4). Dieser ist erforderlich,<br />

damit der Schlauch vollständig und ohne Lufteinschlüsse mit dem Harz getränkt wird.<br />

Abbildung 4: Saugnapf Abbildung 5: Vakuumerzeugung<br />

13


Abbildung 6: Anmischen des Harzes Abbildung 7: Einfüllen des Harzes<br />

Nun wird die erforderliche Harzmenge angemischt und am umgekrempelten Ende in<br />

den entlüfteten Trägerschlauch gefüllt (Abbildung 6). Die Verarbeitungszeit (Topfzeit)<br />

des Harzes beginnt unmittelbar nach dem Vermischen der Komponenten.<br />

Abbildung 8: Imprägniertisch Abbildung 9: Handwalze<br />

Um eine gleichmäßige Imprägnierung des Tägermaterials zu erreichen, wird der<br />

Schlauch durch die Klemmwalzen eines Imprägniertisches gezogen (Abbildung 8)<br />

oder mit Hilfe einer Handwalze das Harz in den Liner eingewalkt. Dieser Vorgang<br />

wird solange wiederholt, bis sich das Harz gleichmäßig im Liner verteilt hat.<br />

Nun kann der Liner mit dem abgeklebten Ende zuerst in der Inversionsanlage aufgewickelt<br />

werden. Das Krempenende wird durch das Inversionsrohr gezogen und am<br />

so genannten Endfitting mit Rohrschellen befestigt (Abbildung 10).<br />

14


Abbildung 10: Endfitting Abbildung 11: Inversion<br />

Danach beginnt der eigentliche Inversionsvorgang. Dazu wird der Endfitting etwa<br />

20 cm vor der Leitungsöffnung positioniert. Sodann wird in der Inversionsanlage ein<br />

Überdruck mit Luft oder Wasser erzeugt. Hierdurch wickelt sich der Liner von der<br />

Trommel ab und stülpt sich durch das Inversionsrohr und den Endfitting in die zu sanierende<br />

Leitung. Die Verwendung von Luftdruck während der Inversion hat den Vorteil,<br />

dass die Abwickelgeschwindigkeit präziser reguliert werden kann, als beim<br />

Druckaufbau durch eine Wassersäule.<br />

Durch die Inversion wird die harzgetränkte Seite des Schlauches nach außen an die<br />

Rohrwandung gepresst und härtet dort unter Aufrechterhaltung des Überdrucks aus.<br />

Üblicherweise wird der Vorgang durch Erwärmung beschleunigt. Hierzu wird erwärmtes<br />

Wasser in die Inversionsanlage geleitet und durch Zirkulation über eine Heizanlage<br />

auf einer konstanten Temperatur gehalten. Nach vollständiger Aushärtung kann<br />

das Wasser abgelassen werden. Die Enden des Liners werden abgeschnitten und<br />

die Übergänge zum Altrohr verspachtelt.<br />

Einbau mit offenem Ende<br />

Bei dieser Variante wird das Ende des Schlauchinliners bei der Inversion nicht fest<br />

verschlossen. Der Liner wird nach der Imprägnierung am Ende abgeschnitten und<br />

nur locker zusammengebunden, so dass er sich bei der Inversion öffnen kann. Der<br />

erforderliche Druck beim Aushärten wird durch einen zusätzlichen Stützschlauch<br />

aufgebaut. Für den Einbau gibt es zwei Möglichkeiten. Entweder wird der Schlauchinliner<br />

vor dem Inversionsvorgang in den Stützschlauch eingezogen und es werden<br />

dann beide Schläuche zusammen in den Kanal invertiert. Oder es wird zunächst<br />

der Schlauchinliner und danach der Stützschlauch separat invertiert (Abbildung 12).<br />

15


Abbildung 12: getrennte (oben) und gemeinsame (unten) Inversion von Liner<br />

und Stützschlauch<br />

Nach der Aushärtung des Harzes kann der Stützschlauch zurück in die Trommel gezogen<br />

werden. Das offene Ende des Liners ist dann mit dem Altrohr verklebt.<br />

16


Abbildung 13: Einzug des Liners in Abbildung 14: umgeschlagene Krempe<br />

den Stützschlauch<br />

Vor und Nachteile der beiden Varianten:<br />

gemeinsame Inversion- von Schlauchinliner und Stützschlauch:<br />

+ nur ein Inversionsvorgang<br />

+ Länge von Inliner zu Stützschlauch kann exakt bemessen werden<br />

- da zwei Schläuche gleichzeitig invertiert werden, wird der Einbau bei Hindernissen<br />

und Bögen erschwert<br />

getrennte Inversion- von Schlauchinliner und Stützschlauch:<br />

+ Widerstand bei der Inversion wesentlich geringer<br />

- zwei Inversionsvorgänge, daher gegebenenfalls Zeitprobleme, da das Harz nur<br />

begrenzt verarbeitbar ist<br />

- Länge des Stützschlauchs muss exakt bestimmt werden, da sonst der Inliner nicht<br />

vollständig aufgeweitet wird<br />

Nach Aushärtung des Inliners müssen Zuläufe mit einem Fräsroboter wieder geöffnet<br />

werden. Das Auffinden dieser Zuläufe ist bei der Verwendung relativ dehnfähiger<br />

Trägermaterialien für den Grundstücksbereich einfach, da der Inliner sich an diesen<br />

Stellen deutlich nach außen wölbt.<br />

17


3.2.4 Ergebnisse der Sanierungen<br />

Tabelle 4 gibt einen Überblick über die durchgeführte Sanierungsmaßnahmen:<br />

Tabelle 4: Sanierungsmaßnahmen mit dem Schlauchreliningverfahren<br />

Anzahl eingebauter<br />

Schlauchinliner<br />

Davon mit geschlossenem<br />

Inlinerende<br />

Davon mit offenem Inlinerende<br />

und gemeinsamer<br />

Inversion<br />

16 2 5 9<br />

18<br />

Davon mit offenem Inlinerende<br />

und getrennter<br />

Inversion<br />

Von den ursprünglich geplanten Sanierungen konnten bis auf zwei Ausnahmen alle<br />

durchgeführt werden. Zwei Leitungen konnten trotz Einsatz unterschiedlicher Verfahren<br />

nicht ausreichend gereinigt werden, so dass das Inlinerverfahren ausschied.<br />

Alle durchgeführten Sanierungen konnten mit Erfolg abgeschlossen werden. Allerdings<br />

gab es bei der Umsetzung teilweise erhebliche Probleme, die im Einzelfall zu<br />

umfangreichen Nachbearbeitungen führten.<br />

Die einzelnen Maßnahmen sind in den Einzelauswertungen für die Grundstücke beschrieben.<br />

In der Regel dauerte der Einbau eines Schlauchinliners einen Arbeitstag,<br />

wovon etwa vier bis sechs Stunden für die Aushärtung des Schlauchinliners erforderlich<br />

sind.<br />

Nachfolgend sind die Probleme zusammengestellt, die bei den Sanierungen auftraten.<br />

Aus den Erfahrungen des <strong>Pilotprojekt</strong>es wurden die Vor- und Nachteile einer<br />

Sanierung mit dem Schlauchreliningverfahren herausgearbeitet (Tabelle 5).<br />

Bei dem Einbau des Schlauchinliners durch Revisionsschächte mit beengten<br />

Platzverhältnissen gab es Probleme zu Beginn der Inversion. Ursächlich hierfür<br />

war, dass der Inversionsstutzen wegen der beengten Platzverhältnisse so<br />

an die Revisionsöffnung angesetzt werden musste, dass der Inliner sehr steil<br />

auf das Altrohr auftraf und nicht invertiert werden konnte. Das Problem konnte<br />

gelöst werden, indem der Liner schon außerhalb der Leitung auf etwa einem<br />

halben Meter invertiert wurde, dieses Stück U-förmig gefaltet und in die Leitung<br />

eingeschoben wurde.<br />

Neuere Revisionsöffnungen waren von den Abmaßen so klein, dass der Fräsroboter<br />

nach der Sanierung nicht zum Öffnen der Zuläufe in die Leitungen<br />

eingesetzt werden konnte. Die alten - in <strong>Düsseldorf</strong> vorgeschriebenen - Revisionsöffnungen<br />

mit Keil und Bügel waren dagegen ausreichend groß.<br />

Eine falsche Dimensionierung des Stützschlauchs (kürzer als der Inliner) führte<br />

in einem Fall dazu, dass der Schlauchinliner nicht vollständig invertiert wurde.<br />

Dies führte zu einer erheblichen Nachbearbeitung mit dem Fräsroboter,<br />

die den geplanten Aufwand für die Inlinersanierung weit überstieg. Wenn


Stützschlauch und Inliner gemeinsam eingebaut werden, kann dies einfach<br />

vermieden werden. In jedem Fall ist eine Inspektion mit einer Kanalkamera<br />

von der Gegenseite zu empfehlen.<br />

Bei der gemeinsamen Inversion von Stützschlauch und Inliner wurde wegen<br />

eines Doppelbogens am Anschluss an den öffentlichen Kanal der Schlauch<br />

nicht vollständig invertiert. Im ersten Fall wurde dies erst nach der Aushärtung<br />

bemerkt, wodurch umfangreiche Fräsarbeiten und der zusätzliche Einbau eines<br />

Partliners erforderlich wurde. Im zweiten Fall konnte der Fehler durch eine<br />

TV-Inspektion von der Gegenseite aus vor der Aushärtung festgestellt und<br />

durch mehrmaliges Rückziehen des Liners und erneuter Inversion korrigiert<br />

werden. Die Inspektion von der Gegenseite aus ist dringend zu empfehlen,<br />

wenn die Inversion durch Bögen oder Lageabweichungen behindert wird.<br />

Der Einsatz des Fräsroboters bei Bögen und Versätzen zur Öffnung seitlicher<br />

Zuläufe in den Leitungen kann nur bedingt empfohlen werden. In einigen Fällen<br />

konnte der Roboter, nur mit einem Schlittenaufbau für einen geringeren<br />

Durchmesser eingesetzt werden. Dadurch konnte er aber für den eigentlichen<br />

Fräsvorgang nicht mehr richtig verspannt werden. Abhilfe könnten hier Neuentwicklungen<br />

bringen, bei denen der Roboter durch Absperrelemente verspannt<br />

wird.<br />

Alte Gussrohre sind in der Regel stark korrodiert. Die Korrosion kann durch<br />

übliche Reinigungsverfahren nicht vollständig beseitigt werden. Wird in ein<br />

solches Rohr ein Schlauchinliner eingebaut, sind die Unregelmäßigkeiten<br />

auch nach der Sanierung noch deutlich zu erkennen. Hier muss im Einzelfall<br />

abgewägt werden, ob ein freier Durchfluss behindert wird.<br />

Tabelle 5: Vor- und Nachteile des Schlauchreliningverfahrens<br />

Schlauchreliningverfahren<br />

Vorteile Nachteile<br />

+ in öffentlichen Kanälen seit langem -- Geringfügige Querschnittsverkleinerung<br />

bewährtes Verfahren<br />

+ in der Regel keine baulichen Vorarbei- -- Zuläufe müssen nach der Sanierung<br />

ten erforderlich<br />

mit einem Fräsroboter geöffnet werden<br />

+ es entsteht ein komplett neues „Rohr -- Qualität des Endproduktes hängt sehr<br />

im Rohr“<br />

von der Erfahrung und Sorgfalt der Sanierungskolonne<br />

ab<br />

-- Anwendung in verzweigten Netzen<br />

problematisch, oft ist nur eine Sanierung<br />

des Hauptstrangs möglich<br />

19


3.3 Flutungsverfahren<br />

Beim Flutungsverfahren wird der zu sanierende Leitungsabschnitt mit Absperrelementen<br />

abgesperrt und nacheinander mit den beiden Komponenten eines Sanierungsmaterials<br />

befüllt. Die Komponenten dringen unter hydrostatischem Druck durch<br />

die Fehlstellen der Leitung in den Boden ein, reagieren dort miteinander und bilden<br />

zusammen mit dem Boden ein abdichtendes Konglomerat. Dabei ist die Viskosität<br />

der zweiten Komponente geringer und damit die Fließgeschwindigkeit höher als die<br />

der ersten, so dass sich die Komponenten im Boden durchmischen können.<br />

Das Flutungsverfahren wurde Ende der 80er Jahre entwickelt. Am Markt sind mehrere<br />

Anbieter des Verfahrens vertreten. Im <strong>Pilotprojekt</strong> wurde das Sanipor-Verfahren<br />

eingesetzt, welches im Folgenden beschrieben wird. Die Vor- und Nachteile sowie<br />

die Einsatzgrenzen lassen sich jedoch weitestgehend auf die anderen Flutungsverfahren<br />

übertragen. Das Sanipor-Verfahren wird seit 1992 in Deutschland eingesetzt<br />

und hat eine bauaufsichtliche Zulassung vom Deutschen Institut für Bautechnik.<br />

3.3.1 Anwendungsmöglichkeiten<br />

Das Flutungsverfahren ist nach Herstellerangaben anwendbar bei folgenden Schäden:<br />

Undichte Rohrverbindungen<br />

Axialrisse ≤ 2mm, Radialrisse ≤ 5mm und Kombinationen von Rissen in Axialund<br />

Radialrichtungen<br />

Durch Scherbenbildung fehlende <strong>Teil</strong>e des Rohrstrangs oder ähnliche größere<br />

Schäden müssen wie beim Einsatz von Schlauchinlinern zuvor durch ein anderes<br />

Verfahren, in der Regel durch einen Partliner, saniert werden. Zu beachten ist, dass<br />

die Bestimmung der Rissbreite bei der TV-Inspektion in privaten Leitungen im Vergleich<br />

zur Kamerabefahrung öffentlicher Kanäle sehr viel ungenauer und subjektiver<br />

ist. Dies liegt an den überwiegend eingesetzten Schiebekameras, die nicht exakt auf<br />

dem Rohrmittelpunkt fixiert sind und durch den Einsatz von Weitwinkeloptiken ein<br />

verzerrtes Bild wiedergeben. Die Einschätzung der Rissbreiten kann deshalb oft nicht<br />

so genau vorgenommen werden und es obliegt dem Sachverständigen über einen<br />

Einsatz des Flutungsverfahrens zu entscheiden.<br />

Weiterhin muss vor der Anwendung des Verfahrens eine Wasserdruckprüfung<br />

durchgeführt werden. Die Wasserverlustmenge bei einer Prüfung nach den Regelungen<br />

der DIN 1986 T30 sollte hierbei nach Zulassungsbescheid des Deutschen Institutes<br />

für Bautechnik (DIBT) 70% des Volumens der zu sanierenden<br />

Leitungsabschnitte nicht überschreiten. In [IBB 02] wird die Empfehlung gegeben, bei<br />

größeren öffentlichen Kanälen die 70%-Wasserverlustgrenze der Dichtheitsprüfung<br />

20


als Entscheidungskriterium für den Einsatz des Flutungsverfahren einzuhalten, da<br />

hier in der Regel große Volumen befüllt werden und die Materialverbräuche daher<br />

sehr hoch sind. Für private Leitungen, bei denen die Leitungsvolumen und damit<br />

auch die Materialverbräuche sehr viel niedriger sind, zeigte sich bei einem anderen<br />

Forschungsvorhaben [IBB 02], dass auch bei einer deutlichen Überschreitung der<br />

70%-Wasserverlustgrenze die Sanierung zum Erfolg führte.<br />

Ein weiteres Ziel ist es, aus den Wasserverlustmengen bei der Dichtheitsprüfung den<br />

zu erwartenden Sanierungsmittelverbrauch abzuschätzen. Dies ist bisher allerdings<br />

nur eingeschränkt möglich. Am „Institut für Baumaschinen und Baubetrieb“ wird derzeit<br />

untersucht, ob eine Korrelation zwischen Wasserverlust und Sanierungsmittelverbrauch<br />

herstellbar ist.<br />

Neben der technischen Durchführbarkeit und der Wirtschaftlichkeit bei großen Materialverbräuchen,<br />

muss jedoch auch eine mögliche nachteilige Beeinflussung des Bodens<br />

und des Grundwassers betrachtet werden. Das Hygiene-Institut Gelsenkirchen<br />

führt für ein vergleichbares Flutungsverfahren dazu aus: „Wenngleich aus wasserwirtschaftlich-hygienischer<br />

Sicht praktisch jede Veränderung der Grundwasserbeschaffenheit<br />

durch eingebrachte Stoffe zumindest als nachteilige Veränderung seiner<br />

Eigenschaften anzusehen ist, so ist der Einsatz ... dennoch vertretbar, da hierbei nur<br />

Kleinstmengen an den defekten Stellen am Kanal austreten, die umwelthygienisch<br />

als tolerierbar erscheinen.“ [HYG 96]. Was unter Kleinstmengen zu verstehen ist,<br />

bleibt allerdings offen. In einem weiteren Forschungsvorhaben des „Institut für Baumaschinen<br />

und Baubetrieb“ soll untersucht werden, welche Auswirkungen die eingesetzten<br />

Flutungsmaterialien auf das Grundwasser haben und daraus resultierend,<br />

welche Mengen an Flutungsmaterial in Abhängigkeit von gegebenen Boden- und<br />

Grundwasserverhältnissen tolerierbar sind. Unabhängig davon sollte ein unnötig hoher<br />

Eintrag von Sanierungsflüssigkeiten in den Boden und das Grundwasser grundsätzlich<br />

vermieden werden. Auf ausgewählten Grundstücken, die im Rahmen dieses<br />

<strong>Pilotprojekt</strong>s mit dem Flutungsverfahren saniert wurden, werden noch Grundwasseruntersuchungen<br />

durchgeführt, um die Auswirkungen des Flutungsmaterials zu klären.<br />

3.3.2 Materialien<br />

Beim Flutungsverfahren werden zwei Sanierungskomponenten eingesetzt. Die erste<br />

ist eine Lösung auf der Basis von Wasserglas, einem Natriumsalz der Kieselsäure.<br />

Bei der zweiten handelt es sich um eine organische Säure. Die Injektionslösungen<br />

sind speziell für diese Technologie entwickelte Varianten bewährter und seit Beginn<br />

des 19. Jahrhunderts eingesetzter Bodenabdichtungsmittel. Nach der Aushärtung<br />

sind die Lösungen sandsteinartig und chemisch inert.<br />

21


Für eine vollständige chemische Reaktion sollte die Verarbeitungstemperatur zwischen<br />

+10 °C und +30 °C liegen. Die überschüssigen Sanierungsflüssigkeiten werden<br />

nach einer Einwirkzeit jeweils wieder aus den Kanälen abgesaugt und dabei<br />

durch Abwässer, Ablagerungen und die jeweilig andere Sanierungskomponente verunreinigt.<br />

Sie dürfen solange verwendet werden, bis die in der bauaufsichtlichen Zulassung<br />

genannten Grenzwerte für die Materialkennwerte unterschritten werden. In<br />

diesem Fall können die Injektionsmittel durch Beimischen der Originallösungen aufgefrischt<br />

werden.<br />

3.3.3 Verfahrensablauf<br />

Nach Absperrung des Flutungsabschnitts wird dieser mit der ersten Komponente befüllt.<br />

Im <strong>Pilotprojekt</strong> wurde abweichend von den Empfehlungen in der bauaufsichtlichen<br />

Zulassung nur eine Füllhöhe bis zur Oberkante der Bodenplatte in den Kellern<br />

eingestellt (Abbildung 15). Dies entspricht der üblichen Vorgehensweise vieler Anwender<br />

des Flutungsverfahrens auf privaten Grundstücken. Ein höherer Druck ist in<br />

privaten Leitungen nur mit einem erheblichen Aufwand aufzubringen, da dafür alle<br />

tiefliegenden Entwässerungsgegenstände wie Bodeneinläufe bis zur Vollfüllung der<br />

Rohre entlüftet und bei weiterem Druckaufbau verschlossen werden müssten. Oftmals<br />

fehlen aber Rückstauklappen oder die mechanischen Rückstauverschlüsse<br />

sind nicht mehr funktionstüchtig.<br />

Abbildung 15: befüllter Revisionsschacht (links) und Bodeneinlauf (rechts)<br />

Unter dem hydrostatischen Druck dringt die Injektionslösung durch die undichten<br />

Stellen der Rohrleitung in den Boden ein. Die Füllhöhe wird durch Materialzugabe<br />

annähernd konstant gehalten. Nach einer Einwirkungszeit, die von der Materialverbrauchsrate<br />

abhängt, jedoch in der Regel 40-60 Minuten betragen sollte, wird die<br />

erste Komponente wieder abgepumpt, das Leitungssystem zwischengespült und anschließend<br />

nach dem gleichen Prinzip die zweite Komponente eingeleitet. Die Zeitspanne<br />

zwischen dem Abpumpen von Komponente 1 und dem Einfüllen von Kom-<br />

22


ponente 2 sollte möglichst kurz gehalten werden, da in dieser Zeit die in den Boden<br />

eingedrungene Komponente 1 teilweise in den Kanal zurückströmt. Nach einer ebenfalls<br />

etwa einstündigen Verweildauer wird auch die Komponente 2 abgesaugt. Ist zu<br />

diesem Zeitpunkt noch ein deutliches Absinken des Füllstands festzustellen, ist der<br />

Flutungszyklus mit beiden Komponenten im Wechsel so lange zu wiederholen, bis<br />

kein Materialverbrauch mehr festzustellen ist.<br />

Nach Abschluss der Sanierungsarbeiten sind alle Injektionsmittelreste mit einer<br />

Hochdruckspülung aus der sanierten Leitung zu entfernen. Zwischen dem Einbringen<br />

der einzelnen Komponenten reicht in der Regel auch eine Schwallspülung aus. Die<br />

Dichtheit der sanierten Leitung muss durch eine Wasserdichtheitsprüfung nachgewiesen<br />

werden. Diese Prüfung darf frühestens sieben Tage nach Abschluss der Injektionsarbeiten<br />

durchgeführt werden, da das Silikat-Gel seine Endfestigkeit erst<br />

nach dieser Zeit erreicht.<br />

3.3.4 Ergebnisse der Sanierungen<br />

Das Flutungsverfahren wurde auf acht Grundstücken eingesetzt. Dabei wurden auf<br />

fünf Grundstücken sowohl der Anschlusskanal als auch die Grundleitungen mit dem<br />

Verfahren saniert. Auf den übrigen drei Grundstücken wurde eine Kombination von<br />

mehreren Sanierungsverfahren gewählt, da das Flutungsverfahren wegen der festgestellten<br />

Schäden nicht in den kompletten Abwasserleitungen angewandt werden<br />

konnte.<br />

Materialverbräuche<br />

Ein entscheidendes Kriterium für die Wirtschaftlichkeit des Flutungsverfahrens ist der<br />

Materialverbrauch. Er lässt sich bislang nur durch Wägung der Flüssigkeitstanks auf<br />

dem Fahrzeug vor und nach der Sanierung zuverlässig ermitteln.<br />

Hierzu ist an einigen Fahrzeug- und Anhängermodellen eine Wiegeeinrichtung installiert,<br />

mit der über vier Sensoren das Gewicht der Tankinhalte bestimmt werden kann.<br />

Bei dem Fahrzeug der in diesem <strong>Pilotprojekt</strong> beauftragten Firma (Abbildung 16)<br />

stand dagegen nur eine Füllstandsanzeige am Tank der Komponente 2 zur Verfügung.<br />

Mit dieser Anzeige ist der Füllstand nur grob in etwa 500l-Schritten abschätzbar<br />

und zur Ermittlung der Sanierungsmittelverbräuche für Grundstücksentwässerungsanlagen<br />

unbrauchbar. Hier bleibt dann nur die Möglichkeit, das Fahrzeug<br />

und den Anhänger vor und nach der Sanierung mit einer LKW-Waage zu wiegen.<br />

Dies wurde von der ausführenden Firma als sehr großer Aufwand angesehen und<br />

daher zunächst nicht für jedes Grundstück einzeln durchgeführt.<br />

23


Abbildung 16: Tankfahrzeug Abbildung 17: Absaugvorgang<br />

Im <strong>Pilotprojekt</strong> wurden die Materialverbräuche erstmals nach vier sanierten Grundstücksentwässerungsleitungen<br />

ermittelt. Dabei zeigte sich, dass bei weitem mehr<br />

Materialien verbraucht wurden als ausgeschrieben worden waren. Hierfür gibt es<br />

mehrere Ursachen:<br />

Die Injektionsmaterialien, die sich in den Anschlusskanälen befanden, wurden<br />

entgegen den Anweisungen des Auftraggebers nicht vollständig abgesaugt,<br />

sondern jeweils in den öffentlichen Kanal abgelassen. Berechnungen ergaben,<br />

dass durch diese unzureichende Rückgewinnung etwa 900l von jeder<br />

Sanierungskomponente verloren gingen.<br />

Entgegen den Anforderungen der Leistungsbeschreibungen wurden die Revisionsschächte<br />

bei den Sanierungen zusammen mit den Leitungen geflutet.<br />

Diese gemauerten Schächte waren teilweise in einem schlechten Zustand mit<br />

Böden aus gestampftem Erdreich. Da sie nicht vorab abgedichtet wurden,<br />

dürfte ein großer <strong>Teil</strong> der Injektionsmittel durch Schachtwände und -böden<br />

verloren gegangen sein.<br />

Die nicht zurück gesaugten Sanierungsflüssigkeitsmengen aus den Anschlusskanälen<br />

wurden von den durch Wägung ermittelten Gesamtmengen abgezogen. Für die<br />

Schätzung der in den Schächten verlorenen Mengen wurde eine Messung an einem<br />

vergleichbaren Schacht mit Wasser durchgeführt und die Ergebnisse auf die durchgeführten<br />

Sanierungen übertragen. Die nach diesen Abzügen ermittelten durchschnittlichen<br />

Sanierungsmittelverbräuche für die ersten vier Grundstücke sind in<br />

Abbildung 18 dargestellt.<br />

24


Materialverbräuche [% des Leitungsvolumens]<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

0<br />

Grundstücke 1-4<br />

(Schätzung)<br />

Komponente A<br />

Komponente B<br />

durchschnittlicher Verbrauch Komponente A: 116%<br />

durchschnittlicher Verbrauch Komponente B: 54%<br />

Materialverbräuche Flutungsverfahren<br />

Grundstücke 5-6 Grundstück 7 Grundstück 8<br />

Abbildung 18: Materialverbräuche beim Flutungsverfahren<br />

Bei den weiteren Sanierungen mit dem Flutungsverfahren wurden zur Präzisierung<br />

der Erkenntnisse die Revisionsschächte vorab durch Verspachteln mit Mörtel abgedichtet<br />

und die überschüssigen Flüssigkeiten in den Anschlusskanälen durch eine<br />

verbesserte Technik vollständig abgesaugt. Bei diesen Grundstücken 5 und 6 wurden<br />

die Injektionsmittelverbräuche ebenso wie für das siebte und achte Grundstück<br />

separat bestimmt. Auch diese Ergebnisse sind in Abbildung 18 eingetragen.<br />

Insbesondere bei den Verbräuchen der ersten Komponente differieren die Ergebnisse<br />

deutlich. Eine mögliche Erklärung hierfür ist, dass beim ersten Befüllvorgang zunächst<br />

Hohlräume um die Rohre gefüllt werden. Liegen also größere Hohlräume um<br />

die Rohre vor, ist der Materialverbrauch der ersten Komponente ebenfalls besonders<br />

groß. Andererseits beeinflussen aber auch andere Einflussgrößen wie Bodenart,<br />

Verdichtung, Porenvolumen und Wassergehalt die Verbräuche entscheidend. Diese<br />

Einflüsse sollen in einem weiteren Forschungsvorhaben näher untersucht werden.<br />

Die Verbräuche der zweiten Sanierungskomponente sind dagegen deutlich geringer<br />

und unterliegen weitaus kleineren Schwankungen. Gleichwohl ist auch hierbei der<br />

Unterschied zwischen höchstem und niedrigstem Verbrauch bezogen auf das Leitungsvolumen<br />

annähernd 100%.<br />

Im Mittel liegen die Sanierungsmittelverbräuche bei 116 % des Leitungsvolumens für<br />

Komponente A und 54% für Komponente B. Gegenüber den Ausschreibungsgrundlagen<br />

von 50% bzw. 30% sind die tatsächlichen Verbräuche, insbesondere der ersten<br />

Komponente, deutlich höher. Zu erklären ist dies durch die oben erwähnten<br />

25


Hohlräume und einer teilweise mangelhaften Bettung der Rohre. So wurden beispielsweise<br />

auf einem Grundstück bei der Neuverlegung in offener Bauweise um die<br />

Rohre herum Flaschen und Ziegelsteine gefunden. Eine Abdichtung mit dem Flutungsverfahren<br />

ist in solchen Fällen nur mit einem erhöhten Materialverbrauch zu<br />

erreichen.<br />

Weitere Ergebnisse<br />

Die meisten Entwässerungsleitungen konnten nach zwei Sanierungszyklen<br />

abgedichtet werden, minimal wurden ein und maximal sechs Zyklen benötigt.<br />

Die Zeit für einen kompletten Sanierungszyklus betrug durchschnittlich etwa<br />

2½ Stunden, so dass die Leitungen von maximal zwei Grundstücken an einem<br />

Tag saniert werden konnten.<br />

In zwei Fällen wurde bei der abschließenden Dichtheitsprüfung festgestellt,<br />

dass die Leitungen nicht vollständig abgedichtet wurden. Hier musste ein weiterer<br />

Sanierungsvorgang durchgeführt werden, um die Dichtheit herzustellen.<br />

Dies zeigt, dass die Wasserprüfung zum Nachweis der Dichtheit unbedingt erforderlich<br />

ist und es nicht ausreicht, wenn bei der Sanierung kein Materialverlust<br />

mehr festgestellt wird.<br />

Eine Sanierung ohne Befüllung der Revisionsschächte mit den Sanierungskomponenten<br />

war nicht möglich. Die von der bauftragten Firma verwendeten<br />

Durchgangsblasen waren von den Abmessungen so groß, dass sie nicht<br />

durch die Revisionsöffnung in die Leitungen gesetzt werden konnten. Bei der<br />

Sanierung mit dem Flutungsverfahren sollten die Schächte daher vorab z.B.<br />

mit Mörtel abgedichtet werden, um den Injektionsmittelverbrauch möglichst<br />

gering zu halten.<br />

In zwei Fällen wurde durch einen Austritt von Sanierungsmaterial aus dem<br />

Kellerboden ein früher vorhandener Bodenablauf aufgefunden. Dieser war in<br />

beiden Fällen nicht fachgerecht verschlossen, sondern lediglich zerstört und<br />

mit Beton aufgefüllt worden. Eine vollständige Abdichtung mit dem Flutungsverfahren<br />

konnte nicht erreicht werden. Die Sanierung musste daraufhin abgebrochen<br />

und diese Stellen in offener Bauweise abgedichtet werden.<br />

Eine Abdichtung der Anschlusskanäle und der tiefer unterhalb der Bodenplatte<br />

liegenden Grundleitungen wurde generell schnell (in der Regel nach dem 1.<br />

oder 2. Sanierungszyklus) erreicht. Problematisch war dagegen in einigen Fällen<br />

die Sanierung von Schäden mit geringer Überdeckung. Dies konnte über<br />

das Absinken des Flüssigkeitspiegels, der zunächst schnell, dann nur noch<br />

sehr langsam fiel, festgestellt werden. Eine Erklärung hierfür ist, dass durch<br />

den geringen Druck die Sanierungsflüssigkeiten nicht so weit in das Erdreich<br />

eindringen. Ein weiterer Grund liegt darin, dass in älteren Gebäuden die Gussfallleitungen<br />

üblicherweise kurz unterhalb der Bodenplatte an die Grundleitungen<br />

aus Steinzeug angeschlossen wurden und dieser Materialwechsel oftmals<br />

wegen fehlender geeigneter Dichtungsstoffe sehr undicht ist. Auch bei Dicht-<br />

26


heitsprüfungen in einem anderen Forschungsvorhaben wurden nach dem Befüllen<br />

mit Wasser zunächst ein zunächst sehr viel schnelleres Absinken des<br />

Flüssigkeitspegels beobachtet [IKT 03].<br />

Die Vor- und Nachteile einer Sanierung mit dem Flutungsverfahrens auf privaten<br />

Grundstücken sind in Tabelle 6 aufgelistet:<br />

Tabelle 6: Vor- und Nachteile des Flutungsverfahrens<br />

Flutungsverfahren<br />

Vorteile Nachteile<br />

+ auch in weit verzweigten Abwassernetzen<br />

ohne Schwierigkeiten einsetzbar<br />

+ Sanierung ganzer Netze von nur einem<br />

Zugangspunkt aus möglich (in der Regel<br />

vom Revisionsschacht aus)<br />

+ Rohrdurchmesser bleibt vollständig<br />

erhalten (Abdichtung außerhalb der<br />

Rohre)<br />

+ in der Regel kostengünstig<br />

+ geringe Störungen der Hausbewohner<br />

+ kurze Bauzeit<br />

3.4 Rohrstrangverfahren<br />

27<br />

-- Sanierungsmittelverbrauch bislang<br />

nicht kalkulierbar, sondern nur grob abschätzbar<br />

-- Lageabweichungen werden nicht behoben<br />

-- Langzeiterfahrung bisher lediglich 10<br />

Jahre<br />

--<br />

--<br />

bei unsachgemäßer Ausführung Umweltbelastung<br />

möglich<br />

Auswirkung auf das Grundwasser in<br />

Abhängigkeit der Standortbedingungen<br />

nicht geklärt<br />

Beim Rohrstrangverfahren werden vorgefertigte Rohre aus Kunststoff in die zu sanierende<br />

Leitung eingezogen oder eingeschoben. Unterschieden wird zwischen Rohrrelining<br />

mit und ohne Ringraum. Für Hausanschlüsse und Grundleitungen stehen<br />

bislang jedoch nur Verfahren mit Ringraum zwischen Alt- und Neurohr zur Verfügung.<br />

3.4.1 Anwendungsmöglichkeiten<br />

Das Rohrstrangverfahren kann prinzipiell bei allen Schäden und in allen Rohrmaterialien<br />

eingesetzt werden. Wenn die Stabilität der alten Leitung wiederhergestellt<br />

werden soll, muss der Ringraum verfüllt werden.<br />

Die größten Einschränkungen der Anwendung sind lokale Querschnittverringerungen,<br />

etwa durch Lageabweichungen, Hindernisse und Abzweige in den Leitungen.


Da der Rohrstrang sich nicht wie beim Schlauchreliningverfahren an den Rohrquerschnitt<br />

anpasst, muss an allen Stellen in der zu sanierenden Leitung der freie Querschnitt<br />

größer als der Rohraußendurchmesser des Reliningrohrs sein. Abzweige<br />

können in Grundleitungen und Anschlusskanälen nach der Sanierung nicht grabenlos<br />

geöffnet werden. Da beim Rohrstrangverfahren im Unterschied zum Schlauchreliningverfahren<br />

keine Verklebung zwischen Altrohr und neuem Rohr stattfindet,<br />

müssen die seitlichen Zuläufe nach dem Auffräsen mit einem Hutprofil saniert werden.<br />

Dies ist in öffentlichen Kanälen mit größeren Durchmessern üblich. Für kleinere<br />

Leitungen gibt es dagegen bislang kein geeignetes Verfahren zum Setzen solcher<br />

Hutprofile. Als einzige Alternative bleibt hier das Aufgraben an den entsprechenden<br />

Stellen und die Sanierung des Abzweiges in offener Bauweise. Dies ist jedoch in der<br />

Regel unwirtschaftlich. Das Rohrstrangrelining bleibt daher bislang im privaten Bereich<br />

auf die Fälle beschränkt, bei denen keine Querschnittsreduzierungen und Abzweige<br />

im zu sanierenden Leitungsstrang vorliegen.<br />

3.4.2 Materialien<br />

Im <strong>Pilotprojekt</strong> sollte das System Flexoren des Herstellers Uponor-Anger eingesetzt<br />

werden. Dieses System ist einsetzbar in Kanälen mit Nennweiten von DN 125 bis DN<br />

300. Das Rohr setzt sich aus drei Schichten zusammen. Die äußere Schicht besteht<br />

aus geripptem Polyethylen hoher Dichte (HDPE), dient der Stabilität und vermeidet<br />

Schäden beim Transport oder Verlegen. Die glatte Zwischenschicht besteht aus<br />

thermoplastischem Elastomer (TPE). Sie verleiht dem Rohr zusammen mit der gerippten<br />

Form der äußeren Schicht eine axiale Flexibilität (Abbildung 19). Die Innenwand<br />

ist mit einer glatten HDPE-Schicht beschichtet.<br />

Abbildung 19: Aufbau eines Flexorenrohres<br />

28


3.4.3 Verfahrensablauf<br />

Die Flexorenrohre werden üblicherweise in 10 m-Stücken geliefert und auf der Baustelle<br />

durch Elektroschweißen zu einem Endlosstrang zusammengefügt. Eine Verdämmung<br />

des Ringraumes zwischen Alt- und Neurohr ist wegen der hohen<br />

Ringsteifigkeit des Rohres nicht unbedingt erforderlich.<br />

Aus den zuvor genannten Einschränkungen bei den Anwendungsmöglichkeiten, kam<br />

in diesem <strong>Pilotprojekt</strong> ein Einbau nur für Anschlusskanäle ohne seitliche Zuläufe in<br />

Betracht. Nach der Reinigung der zu sanierenden Kanäle wird zunächst mit einem<br />

Kalibrierkörper geprüft, ob der Rohrstrang eingezogen werden kann. Wenn dies nicht<br />

möglich ist, kann entweder ein Rohrstrang mit geringerem Durchmesser verwendet<br />

oder es muss ein anderes Sanierungsverfahren ausgewählt werden.<br />

Für den Einbau des Rohrstrangs in Anschlusskanäle gibt es zwei Möglichkeiten. Zum<br />

einen können die Rohre über einen Schacht im öffentlichen Hauptkanal in den Anschlusskanal<br />

eingebaut werden. An dem einen Ende des Rohres wird ein spitz zulaufender<br />

Zugkopf befestigt, um das Rohr beim Einzug nicht zu beschädigen und<br />

Hindernisse überwinden zu können. An dem anderen Ende wird ein Kragen angeschweißt,<br />

der aus einem kunstharzgetränkten PE–Filz besteht und dadurch im eingebauten<br />

Zustand fest mit dem Hauptkanal verklebt wird. Das Rohr wird über eine<br />

Seilwinde am Revisionsschacht im Haus in den Anschlusskanal eingezogen.<br />

Die andere Möglichkeit ist der Einzug des Rohrstrangs von der Grundstücksseite,<br />

also vom Revisionsschacht aus. Hierbei muss der Ringspalt zwischen Rohrstrang<br />

und Altrohr an dem Anschluss am öffentlichen Kanal dann nachträglich mit einem<br />

Trennschleifer oder mit einem Kanalroboter verspachtelt werden.<br />

3.4.4 Ergebnisse der Sanierungen<br />

Das Rohrstrangverfahren sollte im <strong>Pilotprojekt</strong> ursprünglich auf fünf Grundstücken<br />

zur Sanierung des Anschlusskanals eingesetzt werden. Nach intensiver Reinigung<br />

der alten Kanäle zeigte sich jedoch, dass der Einbau bei drei Kanälen wegen zu großer<br />

Lageabweichungen in den Rohrverbindungen nicht durchgeführt werden konnte.<br />

Bei den anderen beiden Kanälen wurde zusätzlich ein Fräsroboter zur Beseitigung<br />

der Lageabweichungen eingesetzt. Nach Durchführung des Kalibriervorgangs musste<br />

jedoch auch hier von einer Sanierung mit dem Rohrstrangverfahren abgesehen<br />

und stattdessen das Schlauchreliningverfahren eingesetzt werden. Der Grund, weshalb<br />

das Rohrstrangverfahren nicht angewandt werden konnte, ist insbesondere die<br />

geringe Differenz zwischen dem Außendurchmesser des Flexorenrohres und dem<br />

Innendurchmesser des Altrohres (<br />

Tabelle 7).<br />

29


Tabelle 7: Innen- und Außendurchmesser der Flexorenrohre<br />

Durchmesser<br />

außen/innen [mm]<br />

Durchmesser<br />

alter Kanal [mm]<br />

117 / 102 125<br />

140 /123 150<br />

Sie liegt zwischen 0,8 und 1,0 cm. Dies führt dazu, dass sich das Flexoren-Rohr<br />

schon bei relativ kleinen Lageabweichungen verhakt oder der Einziehvorgang durch<br />

große Reibungskräfte im Altrohr behindert wird. Prinzipiell besteht die Möglichkeit, in<br />

eine Leitung der Nennweite DN 150 ein Flexoren-Rohr für die Nennweite DN 125<br />

einzubauen. Das ist allerdings mit einer erheblichen Nennweitenreduzierung verbunden.<br />

Eine Reduzierung der Leitung am Revisionsschacht von der Grundleitung mit<br />

einem Durchmesser von DN 150 auf den sanierten Anschlusskanal mit einem<br />

Durchmesser von DN 100 ist nach den Regelungen der DIN aber nicht zulässig.<br />

Als Ergebnis des <strong>Pilotprojekt</strong>es lässt sich festhalten, dass das Rohrstrangverfahren<br />

auf privaten Grundstücken nur in Kanälen oder Leitungen ohne größere Richtungsänderungen,<br />

ohne Lageabweichungen oder sonstige Querschnittsreduzierungen und<br />

ohne Abzweige technisch und wirtschaftlich sinnvoll einsetzbar ist.<br />

Tabelle 8: Vor- und Nachteile des Rohrstrangverfahrens<br />

Rohrstrangverfahren<br />

Vorteile Nachteile<br />

+ ein neues Rohr wird eingebaut, wel- -- deutliche Querschnittsreduzierung<br />

ches bei Verdämmung des Ringraumes<br />

auch statisch tragfähig ist<br />

+ kostengünstiger als Schlauchrelining- -- schon bei kleinen Querschnittsreduzieverfahrenrungen<br />

in der zu sanierenden Leitung<br />

(z.B. durch Lageabweichungen) nicht<br />

mehr einsetzbar<br />

-- nicht einsetzbar bei größeren Richtungsänderungen<br />

und Abzweigen<br />

30


3.5 Erneuerung<br />

Erneuerungsmaßnahmen sind gegenüber grabenlosen Sanierungsverfahren mit einem<br />

höheren zeitlichen Aufwand und einer größeren Belastung der Anwohner verbunden.<br />

Während eine Sanierung mit grabenlosen Verfahren üblicherweise nach ein<br />

bis zwei Tagen abgeschlossen ist, kann eine Neuverlegung einer typischen Grundstücksentwässerungsanlage<br />

durchaus ein bis drei Wochen dauern. Bei größeren<br />

Schäden in den Leitungen ist eine Erneuerung jedoch oft die einzig wirtschaftliche<br />

Möglichkeit der Sanierung. Außerdem ist die Nutzungsdauer der erneuerten Leitungen<br />

und Kanäle in der Regel höher als bei grabenlosen Sanierungen.<br />

Zu unterscheiden ist die Neuverlegung innerhalb und außerhalb des Gebäudes. In<br />

diesem <strong>Pilotprojekt</strong> war dies gleichbedeutend mit der Sanierung der Grundleitungen<br />

(innerhalb) und des Anschlusskanals (außerhalb), da bei den ausgewählten Sanierungsobjekten<br />

der Übergabeschacht in allen Fällen im Haus in der Nähe der Gebäudegrenze<br />

lag.<br />

Für Grundleitungen gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten der Erneuerung. Einerseits<br />

können sie - sofern es die örtlichen Platzverhältnisse zulassen - an Kellerwänden<br />

und unterhalb der Decke abgehängt werden. Das bestehende Grundleitungsnetz<br />

wird dann ganz oder teilweise aufgegeben. Andererseits können sie aber auch in<br />

offener Bauweise unterhalb der Bodenplatte in alter oder neuer Trasse verlegt werden.<br />

Bei dieser Sanierungsart sollten die Leitungen nach Möglichkeit in abgedeckten<br />

Rinnen verlegt werden, um zukünftige Inspektions- und Wartungsarbeiten durch eine<br />

verbesserte Zugänglichkeit der Leitungen zu vereinfachen.<br />

Die Erneuerung von Anschlusskanälen wird üblicherweise in offener Bauweise<br />

durchgeführt. Während dies im ländlichen Bereich in der Regel einfach und schnell<br />

durchzuführen ist, muss im innerstädtischen Bereich der Gehweg und oft auch die<br />

Strasse geöffnet werden. Dies führt zu erheblichen Beeinträchtigungen der Anwohner<br />

und des Verkehrs. Besonders problematisch wird es, wenn auch der Schienenverkehr<br />

betroffen ist. Im <strong>Pilotprojekt</strong> waren die untersuchten Anschlusskanäle<br />

statisch alle noch in einem guten Zustand und mussten daher nicht erneuert werden.<br />

3.5.1 Neuverlegung oberhalb der Bodenplatte<br />

Nach DIN 1986 T100 [DIN 1986] werden oberhalb der Bodenplatte verlegte Abwasserleitungen<br />

als Sammelleitungen bezeichnet. Hierfür werden entweder muffenlose<br />

Gussrohre (SML-Rohre) oder heißwasserbeständige Kunststoffrohre (HT-Rohre)<br />

verwendet. In der Regel werden die Sammelleitungen unterhalb der Kellerdecke abgehängt<br />

oder an Wänden mit Schellen befestigt. Um eine dauerhaft stabile Lage der<br />

31


Rohre zu gewährleisten, müssen die Schellen in vorgegebenen Abständen gemäß<br />

den Anforderungen der DIN EN 12056 [DIN 12056] angeordnet sein. Sammelleitungen<br />

bieten gegenüber den normalerweise unzugänglich verlegten Grundleitungen<br />

den großen Vorteil, dass Inspektions- und Dichtheitsprüfungen zukünftig durch optische<br />

Kontrolle von außen und erforderliche Sanierungsarbeiten einfach und kostengünstig<br />

durch Austausch einzelner Rohrstücke durchführbar sind.<br />

3.5.2 Verfahrensablauf<br />

Bei einer Erneuerung mit abgehängten Leitungen werden die neuen Leitungen zunächst<br />

komplett bis zu den Anschlüssen an die bestehenden Leitungen verlegt. Der<br />

Umschluss kann dann zügig - normalerweise an einem Arbeitstag - vollzogen werden.<br />

Hierzu werden die alten Fallleitungen unterhalb der Kellerdecke abgetrennt und<br />

an die neuen Leitungen angeschlossen (Abbildung 20).<br />

Abbildung 20:abgehängte Leitungen vor (links) und nach (rechts) dem Umschluss<br />

Der restliche nicht mehr genutzte <strong>Teil</strong> der Fallleitungen wird auf Höhe des Kellerbodens<br />

abgeschnitten und die alten Grundleitungen wasserdicht verschlossen. Der Anschluss<br />

der abgehängten Leitungen an das bestehende Grundleitungsnetz sollte vor<br />

dem Revisionsschacht vorgenommen werden, um von diesem Schacht aus weiterhin<br />

Reinigungs- und Inspektionsarbeiten für den Anschlusskanal zu ermöglichen<br />

(Abbildung 21).<br />

Für tiefliegende Entwässerungsgegenstände im Keller (Anschluss von Waschmaschinen,<br />

Waschbecken und Bodenabläufen) muss eine Abwasserhebeanlage installiert<br />

werden, die das anfallende Abwasser auf Rückstauebene anhebt und in die<br />

abgehängten Leitungen einleitet. Da eine solche Hebeanlage grundsätzlich mit hohen<br />

Anschaffungskosten verbunden ist und regelmäßig gewartet werden muss, sollten<br />

tiefliegende Entwässerungsgegenstände nur dann weiterhin in Betrieb bleiben,<br />

wenn dies unbedingt erforderlich ist. Oft können alte Bodenabläufe in Waschküchen<br />

entfallen, da diese nicht mehr genutzt werden.<br />

32


Abbildung 21: Anbindung der abgehängten Leitungen vor dem Revisionsschacht<br />

3.5.3 Ergebnisse des <strong>Pilotprojekt</strong>es<br />

Im <strong>Pilotprojekt</strong> wurden auf fünf Grundstücken abgehängte Leitungen verlegt. Dabei<br />

wurde auf vier Grundstücken nur ein <strong>Teil</strong>, bei einem Grundstück dagegen die kompletten<br />

Leitungen im Haus erneuert.<br />

Vom Grundprinzip her ist die Sanierung durch das Abhängen der Leitungen die einfachste<br />

Art der Sanierung. In der Praxis ergeben sich jedoch die unterschiedlichsten<br />

Probleme, die im Folgenden vorgestellt werden.<br />

Das größte Problem bei der Sanierung durch abgehängte Leitungen war die<br />

einzuhaltende Durchgangshöhe in Kellern und Kellergängen. Da die Rohre mit<br />

einem Mindestgefälle verlegt werden müssen und eine Dükerung von<br />

Schmutzwasserleitungen wegen der Verstopfungsgefahr nicht zulässig ist,<br />

nimmt die mögliche Verlegehöhe über Kellerboden in Fließrichtung ab. In der<br />

Regel müssen die Leitungen auch unter Türstürzen durchgeführt werden, weil<br />

eine Schwächung der Bausubstanz in diesen Bereichen nicht oder nur mit zusätzlichen<br />

abstützenden Maßnahmen möglich ist. Da zudem vielfach schon<br />

die Versorgungsleitungen (Frischwasser und Heizung) offen verlegt sind, können<br />

die Abwasserleitungen oft nur mit geringer Höhe verlegt werden und behindern<br />

so den Durchgang für die Bewohner. Insbesondere, wenn<br />

33


Kellergänge durchquert werden müssen, ist eine Beeinträchtigung durch kreuzende<br />

Abwasserleitungen nicht tolerierbar. Dann ist es nur möglich, die Leitungen<br />

entlang der Außenwände des Gebäudes und damit außerhalb der<br />

Durchgänge zu verlegen. Höherwertige Nutzungen von Kellerbereichen werden<br />

hierdurch allerdings erschwert.<br />

Auf einem Grundstück brach die alte Fallleitung zwischen dem 1. und 2. OG<br />

etwa eine Woche nach dem Anschluss an die neu verlegten abgehängten Leitungen.<br />

Grund hierfür war, dass die bestehende Fallleitung nicht genügend<br />

durch Schellen gesichert war, da sie vorher auf dem Kellerboden aufstand.<br />

Bei der Sanierung wurde sie oberhalb der Kellerdecke getrennt und verlor dadurch<br />

ihre Abstützung. Die neue Leitung war zwar nach den Regeln der Technik<br />

durch Schellen gesichert, konnte aber das zusätzliche Gewicht der<br />

Fallleitung nicht halten. Daher ist vor dem Trennen von Fallleitungen zu prüfen,<br />

ob diese genügend gesichert sind. Gegebenenfalls sind zusätzliche<br />

Schellen zu setzen oder die Fallleitungen durch weitere Maßnahmen zu stützen.<br />

Tabelle 9: Vor- und Nachteile einer Neuverlegung durch abgehängte Leitungen<br />

Abgehängte Leitungen<br />

Vorteile Nachteile<br />

+ gute Zugänglichkeit nach der Sanierung,<br />

dadurch Kontroll- und Wartungsarbeiten<br />

problemlos möglich<br />

34<br />

-- wegen unzureichender Platzverhältnisse<br />

nicht immer durchführbar<br />

+ in der Regel kostengünstig -- tiefliegende Entwässerungsgegenstände<br />

im Keller müssen an eine Hebeanlage<br />

angeschlossen werden, deren<br />

Betrieb zu Folgekosten führt<br />

+ hohe Nutzungsdauer durch neue Leitung<br />

+ vorab gut plan- und kalkulierbar<br />

3.5.4 Erneuerung in offener Bauweise<br />

-- Leitungen sind sichtbar und schränken<br />

die Nutzung und das optische Erscheinungsbild<br />

ein<br />

-- längere Bauzeit<br />

Bei einer Erneuerung in offener Bauweise werden die Leitungen in neuer oder in alter<br />

Trasse verlegt. Üblicherweise werden die Leitungen unterhalb der Bodenplatte im<br />

Erdreich unzugänglich eingebaut. In diesem <strong>Pilotprojekt</strong> sollten die Leitungen wegen<br />

der besonderen Gefährdung durch die CKW dagegen für die Zukunft leicht zu inspizieren,<br />

einfach zu sanieren und vor allem jederzeit zugänglich sein. Daher wurden in<br />

das Erdreich Rinnen einbetoniert, in welche die Abwasserleitungen hineingelegt wurden.<br />

Durch handelsübliche Betongehwegplatten, die lose auf die Rinnen aufgelegt


wurden, konnte ein bündiger Abschluss mit der Bodenplatte des Kellers erreicht werden<br />

(Abbildung 23).<br />

3.5.5 Verfahrensablauf<br />

Vor Beginn der Sanierungen wurden die Gebäude aus Haftungsgründen durch einen<br />

Statiker hinsichtlich der Gefährdung der Standsicherheit durch die Erstellung der Leitungsgräben<br />

untersucht. Dieser stellte fest, dass die Verlegung in allen Häusern wie<br />

geplant durchgeführt werden konnte. Um einen Grundbruch auszuschließen, durften<br />

die Gräben allerdings nur abschnittsweise hergestellt werden. Weiterhin durften die<br />

Fundamente unter Wänden oder Türstürzen nicht abgebrochen werden, sondern<br />

mussten schonend mit einem Kernbohrgerät von einer Startbaugrube aus durchbohrt<br />

werden. Die Abwasserleitungen konnten dann durch ein Stahlschutzrohr verlegt werden<br />

(Abbildung 20).<br />

Abbildung 22: Aufbau der Rinnen Abbildung 23: Kreuzung von Fundamenten<br />

Die Bodenplatte sollte im Bereich der Leitungsgräben aus zwei Gründen mit einem<br />

Diamantschneidgerät vorgeschnitten und nicht aufgestemmt werden. Einerseits werden<br />

durch das Aufstemmen große Kräfte auf Bodenplatte, Erdreich und Wände übertragen,<br />

die zur Schädigung der Bausubstanz und zum Grundbruch an offenen Stellen<br />

führen können. Andererseits ist der Lärmpegel beim Aufstemmen eine beträchtliche<br />

Belästigung der Anwohner und sollte daher möglichst vermieden werden.<br />

35


Abbildung 24: Kernbohrgerät (links) und Schutzrohr (rechts)<br />

Abbildung 25: Betonieren des Leitungsgrabens und fertig erstellte Rinne<br />

3.5.6 Ergebnisse des <strong>Pilotprojekt</strong>es<br />

Die Erneuerung der Grundleitungen unterhalb der Kellersohle ist die älteste Form der<br />

Sanierung. Als Besonderheit in diesem <strong>Pilotprojekt</strong> wurden die Leitungen in abdeckbaren<br />

Rinnen verlegt. Dies bedeutet bei der Sanierung einen erheblich erhöhten<br />

Aufwand, bietet jedoch den Vorteil, dass die Leitungen bei weiteren Inspektions- und<br />

Wartungsarbeiten leicht zugänglich sind. Außerdem sind die Rinnen ein zusätzlicher<br />

Schutz gegen die Verschmutzung des Bodens und des Grundwassers durch exfiltrierendes<br />

Abwasser. Dies ist insbesondere bei den im <strong>Pilotprojekt</strong>en sanierten Leitungen<br />

mit erhöht belasteten Abwässern von Gewerbebetrieben wichtig.<br />

Die Neuverlegung in offener Bauweise beeinträchtigt die Bewohner am meisten<br />

von allen durchgeführten Sanierungsarten. Neben der langen Sanierungszeit<br />

(im <strong>Pilotprojekt</strong> bis zu vier Wochen an einem Grundstück) ist der<br />

Lärmpegel beim Aufsägen der Bodenplatte und den Kernbohrungen relativ<br />

hoch. Außerdem können die Kellerräume und -gänge während der Sanierungszeit<br />

nur eingeschränkt genutzt werden.<br />

36


Die abschnittsweise Erstellung der Leitungsgräben zur Vermeidung von<br />

Grundbrüchen, ist sehr zeitintensiv. Hier sollten bei weiteren Maßnahmen Betonfertigteile<br />

für die Rinnen verwendet werden anstatt diese in Ortbeton zu<br />

erstellen. Dadurch könnte der Baufortschritt erheblich beschleunigt werden.<br />

Die Erstellung der Rinne ist in der Regel ein Eingriff in die Gründung des Hauses.<br />

Bei der Durchquerung von Türöffnungen in tragenden Wänden ist diese<br />

Schwächung besonders riskant. Daher muss zunächst geprüft werden, welche<br />

Qualität das Fundament hat. Dieses sollte dann mit einem Kernbohrgerät<br />

möglichst schonend durchbohrt und die Abwasserleitung in einem Stahlschutzrohr<br />

verlegt werden. Ist kein Fundament vorhanden, sollte trotzdem ein<br />

Schutzrohr verwendet und die Baugrube in diesem Bereich mit Beton verfüllt<br />

werden.<br />

Tabelle 10: Vor- und Nachteile einer Neuverlegung in Rinnen<br />

Neuverlegung in Rinnen<br />

Vorteile Nachteile<br />

+ gute Zugänglichkeit nach der Sanierung,<br />

dadurch Kontroll- und Wartungsarbeiten<br />

problemlos möglich<br />

-- im Vergleich zu den anderen Sanierungsarten<br />

sehr hohe Kosten<br />

+ neue Leitung mit hoher Nutzungsdauer -- hohe Belastung der Anwohner während<br />

der Sanierung durch Lärm und<br />

Schmutz<br />

-- Sanierung ist sehr zeitaufwändig<br />

-- mögliche statische Auswirkungen sind<br />

zu berücksichtigen<br />

-- Nutzungsmöglichkeit der Keller wird<br />

eingeschränkt<br />

37


4 Kosten<br />

4.1 Allgemeines<br />

Neben der technischen Durchführbarkeit ist die Entscheidung für ein bestimmtes Sanierungsverfahren<br />

vor allem von wirtschaftlichen Erwägungen abhängig. Dabei sind<br />

in erster Linie die Kosten zur Durchführung der Sanierungsmaßnahmen ausschlaggebend.<br />

Aber auch die Dauerhaftigkeit der sanierten Leitungen sollte in die Überlegungen<br />

einbezogen werden.<br />

Bei den Kosten wird zwischen direkten und indirekten Kosten unterschieden.<br />

Direkte Kosten<br />

Direkte Kosten sind die Kosten, „die zur unmittelbaren Ausführung der Leitungsverlege-<br />

und Leitungssanierungsarbeiten aufgewendet werden müssen und beim Auftraggeber<br />

der Baumaßnahme zahlungswirksam werden“ [GST 11]. Hierzu gehören<br />

neben den Kosten für die eigentliche Baumaßnahme auch Kosten für Genehmigungen,<br />

Ingenieurleistungen u.a.<br />

Indirekte Kosten<br />

Daneben entstehen Kosten für die Allgemeinheit in Form von Beeinträchtigungen<br />

und Immissionen, die normalerweise unberücksichtigt bleiben und dem jeweiligen<br />

Auftraggeber nicht angelastet werden (können). Sie zeichnen sich dadurch aus, dass<br />

sie nur schwer quantitativ erfasst werden können. Insbesondere in innerstädtischen<br />

Bereichen ergeben sich Behinderungen des Verkehrsflusses oder der Geschäftstätigkeit<br />

sowie Lärm- und Abgasimmissionen [GST 11].<br />

Zu den indirekten Kosten gehören auch:<br />

• Umsatzeinbußen des anliegenden Einzelhandels<br />

• Kosten durch Verkehrsbeeinträchtigungen (Umleitung, Stau)<br />

• Kosten durch Schädigung des Bewuchses<br />

• Verminderung der Restnutzungsdauer von Straßenoberbauten.<br />

• Eingeschränkte Nutzungsmöglichkeiten der Gebäudekeller<br />

Da die indirekten Kosten - insbesondere bei der offenen Bauweise - erheblich sein<br />

können, sollten sie bei einer Verfahrensauswahl zumindest qualitativ berücksichtigt<br />

werden.<br />

Ein Grundstückseigentümer wird diese Kosten bei der Auswahl eines Sanierungsverfahrens<br />

allerdings höchstens dann einbeziehen, wenn sie zu seinen Lasten oder zu<br />

Lasten seiner Mieter anfallen.<br />

38


Im Rahmen dieses Forschungsvorhabenes wurden die indirekten Kosten nur qualitativ<br />

in den Gesprächen zur Verfahrensauswahl mit den Grundstückseigentümern berücksichtigt.<br />

In den weiteren Kapiteln werden sie nicht weiter einbezogen.<br />

Kosten im <strong>Pilotprojekt</strong><br />

In Abbildung 26 sind die reinen Baukosten für jedes Grundstück unterteilt für die einzelnen<br />

Sanierungsverfahren dargestellt. Sie liegen zwischen 1.750 € und 19.800 €<br />

(inkl. Mehrwertsteuer) je Grundstück<br />

** nur Anschlusskanal **<br />

Grundstück O<br />

Grundstück L<br />

Grundstück B<br />

** Anschlusskanal und Grundleitung **<br />

Grundstück R<br />

Grundstück Q<br />

Grundstück P<br />

Grundstück N<br />

Grundstück M<br />

Grundstück K<br />

Grundstück J<br />

Grundstück I<br />

Grundstück H<br />

Grundstück G<br />

Grundstück F<br />

Grundstück E<br />

Grundstück D<br />

Grundstück C<br />

Grundstück A<br />

0 € 5.000 € 10.000 € 15.000 € 20.000 €<br />

Abbildung 26: Bruttokosten im <strong>Pilotprojekt</strong><br />

Flutungsverfahren<br />

Schlauchinliner<br />

Neuverlegung in Rinnen<br />

Neuverlegung durch Abhängen<br />

Deutlich wird, dass insbesondere bei der Neuverlegung in offener Bauweise die Kosten<br />

insgesamt sehr hoch sind. Dabei muss allerdings berücksichtigt werden, dass die<br />

Leitungen nicht wie bisher unter der Bodenplatte unzugänglich verlegt wurden, sondern<br />

in Rinnen aus Ortbeton mit einem hohen Aufwand erstellt wurden. Hinzu<br />

kommt, dass der Bodenaushub wegen der speziellen Randbedingungen im <strong>Pilotprojekt</strong><br />

gesondert untersucht und entsorgt werden musste.<br />

Die durchschnittlichen Bruttokosten je Grundstück betrugen für eine Sanierung der<br />

Anschlusskanäle 2.180 € und für die kombinierte Sanierung Anschlusskanal +<br />

Grundleitung 9.320 € je Grundstück. Diese Durchschnittswerte sind jedoch nur bedingt<br />

aussagekräftig, da die einzelnen Grundstückentwässerungsanlagen in Ihrer Art<br />

39


(Rohrmaterial, Zustand und Verzweigungsgrad) und ihrer Leitungslänge deutlich<br />

voneinander abwichen.<br />

Daher wurden die Kosten aufgeteilt in einen fixen Anteil je Grundstück und den variablen<br />

Anteil bezogen auf die Leitungslänge (Abbildung 27). Zu den fixen Kosten wurden<br />

neben der Baustelleneinrichtung die Kosten für Dichtheitsprüfungen und<br />

sonstigen Arbeiten gerechnet, die auf jedem Grundstück in etwa gleicher Höhe unabhängig<br />

von den Leitungslängen anfallen. In den variablen Kosten sind sämtliche<br />

Positionen enthalten, die verbrauchsabhängig sind.<br />

Verfahren<br />

Grabenlose Verfahren<br />

Fixkosten je Grundstück Variable Kosten je Meter<br />

Schlauchreliningverfahren 715 € 115 €<br />

Flutungsverfahren<br />

Neuverlegung<br />

550 € 70 €<br />

durch Abhängen 1180 € 110 €<br />

in Rinnen 1315 € 570 €<br />

Abbildung 27: variable/fixe Kosten der Sanierungsverfahren (gerundet)<br />

Ein weiteres Entscheidungskriterium für oder gegen ein Sanierungsverfahren ist die<br />

zu erwartende Nutzungsdauer der sanierten Leitungen. Für neuverlegte Rohre wird<br />

je nach Rohrwerkstoff von einer Nutzungsdauer zwischen 50 und 100 Jahren ausgegangen.<br />

Neben der tatsächlichen Nutzungsdauer sind für Anschlusskanäle weiterhin<br />

die in den jeweiligen Satzungen festgelegten betrieblichen Nutzungsdauern zu beachten.<br />

Die Nutzungsdauer nach einer Sanierung mit Schlauchreliningverfahren wird<br />

auf ungefähr 30 Jahre geschätzt. Zu dem Flutungsverfahren gibt es bisher keine<br />

Langzeiterfahrungen. Von den Unternehmen wird derzeit eine maximale Gewährleistungsfrist<br />

von 10 Jahren gegeben. Im nächsten Kapitel wird daher die Nutzungsdauer<br />

bestimmt, ab welcher das Flutungsverfahren wirtschaftlicher als andere<br />

Sanierungsverfahren wird.<br />

4.2 Wirtschaftlichkeit<br />

In Grundleitungen ist das Flutungsverfahren wegen des hohen Verzweigungsgrades<br />

oftmals die einzige technisch sinnvolle Alternative zur Neuverlegung der Leitungen.<br />

Für die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens muss neben den direkten Kosten, die bei<br />

der Anwendung entstehen, auch die Nutzungsdauer betrachtet werden. Mit einer dynamischen<br />

Investitionsrechnung können unterschiedliche Zahlungszeitpunkte berücksichtigt<br />

und daraus eine wirtschaftliche Nutzungsdauer des Flutungsverfahrens<br />

berechnet werden. Die Berechnung wird mit Hilfe des Dynamisierungsfaktors nach<br />

Orth durchgeführt [STE 98].<br />

40


In einem Beispiel wurde hier die wirtschaftliche Nutzungsdauer einer typischen<br />

Grundstücksentwässerungsanlage mit einer Gesamtlänge von 40 m errechnet. Dabei<br />

wurde ein Planungszeitraum von 80 Jahren, ein Zinssatz von 5%, eine Preissteigerungsrate<br />

von 2% und die Kosten von Abbildung 27 angesetzt.<br />

Es ergibt sich:<br />

Beträgt die Nutzungsdauer einer mit dem Flutungsverfahren sanierten Leitung<br />

mehr als 28 Jahre, ist eine Sanierung durch Fluten wirtschaftlicher als die Leitungen<br />

abzuhängen.<br />

Beträgt die Nutzungsdauer einer mit dem Flutungsverfahren sanierten Leitung<br />

mehr als 5 Jahre, ist eine Sanierung durch Fluten wirtschaftlicher als die Leitungen<br />

in Rinnen neu zu verlegen.<br />

Hier muss allerdings berücksichtigt werden, dass diese Zahlen nur für die speziellen<br />

Randbedingungen und angebotenen Preise des <strong>Pilotprojekt</strong>es und für dieses Beispiel<br />

gültig sind. Verändern sich die Preise, Zinssätze oder der Planungszeitraum<br />

(beispielsweise weil bekannt ist, dass das Gebäude ohnehin nach 40 Jahren abgerissen<br />

wird), ergibt sich auch eine andere wirtschaftliche Nutzungsdauer.<br />

41


5 Verfahrensauswahl<br />

Die Entscheidung für ein bestimmtes Sanierungsverfahren hängt von vielen Randbedingungen<br />

ab und kann letztlich nur nach Auswertung der Ergebnisse der TV-<br />

Inspektion und Dichtheitsprüfung sowie einer Ortsbegehung getroffen werden.<br />

Grundsätzlich sollte jedoch vor umfangreichen Untersuchungen der Leitungen generell<br />

das Alter der Leitungen berücksichtigt werden und bei sehr alten Leitungen direkt<br />

über eine Erneuerung nachgedacht werden.<br />

Für die Wahl des Sanierungsverfahrens spielen weiterhin auch individuelle Vorlieben<br />

und Abneigungen der einzelnen Grundstückseigentümer (beispielsweise Vorbehalte<br />

gegenüber neuen Techniken) eine Rolle, die nur schwer vorab zu erfassen sind. Die<br />

folgenden Abbildungen zur Verfahrensauswahl (Abbildung 28), die aus den Erkenntnissen<br />

des <strong>Pilotprojekt</strong>es entstanden sind, können daher nur erste Hilfestellungen<br />

sein. Die Ergebnisse sind nicht auf die hier untersuchten gewerblichen Chemischreinigungsbetriebe<br />

alleine beschränkt, sondern können prinzipiell auf jedes private<br />

Grundstück übertragen werden. Die Auswahl eines Sanierungsverfahrens ist nämlich<br />

vor allem vom Zustand der alten Leitungen abhängig.<br />

Erneuerung in<br />

offener<br />

Bauweise<br />

ja<br />

ja<br />

Schlauchverfahren<br />

Anschlusskanal<br />

undicht<br />

grobe bauliche<br />

Mängel<br />

nein<br />

Abzweige<br />

vorhanden ja<br />

ja<br />

größere Risse,<br />

Scherbenbildung<br />

oder klaffende<br />

Muffenspalte<br />

nein<br />

Flutungsverfahren<br />

nein<br />

ja<br />

Lageabweichungen<br />

> 1 cm<br />

nein<br />

nur wenig<br />

gekrümmte<br />

Bögen<br />

nein<br />

Rohrstrangverfahren<br />

abgehängte<br />

Leitung<br />

ja<br />

Flutungsverfahren<br />

Grundleitungssystem<br />

undicht<br />

Können<br />

Leitungen<br />

abgehängt<br />

werden?<br />

Soll nur ein<br />

Rohrstrang mit<br />

wenigen<br />

Abzweigen saniert<br />

werden?<br />

größere Risse,<br />

Scherbenbildung,<br />

klaffende<br />

Muffenspalte<br />

nein<br />

nein<br />

nein<br />

ja<br />

ja<br />

Neuverlegung<br />

in offener<br />

Bauweise<br />

grobe<br />

bauliche<br />

Mängel<br />

ja nein<br />

Schlauchverfahren<br />

Abbildung 28: Hilfestellungen zur Verfahrensauswahl im innerstädtischen Bereich<br />

Eine Sanierung des Anschlusskanals kann durch eine Erneuerung in offener Bauweise<br />

oder mit den grabenlosen Verfahren Schlauch-, Flutungs- und Rohrstrangverfahren<br />

durchgeführt werden. Die Entscheidung zwischen grabenloser Sanierung und<br />

42


der offenen Bauweise wird durch die Tiefenlage des Kanals und der Oberflächenbeschaffenheit<br />

beeinflusst. Im ländlichen Gegenden ist es oft mit wenig Aufwand möglich<br />

einen Graben vor dem Haus zu erstellen und die Leitungen auszutauschen. Im<br />

innerstädtischen Bereich muss dagegen oft der Bürgersteig und die Straße aufgebrochen<br />

werden. Hier sollte in der Regel nur bei größeren baulichen Mängeln die<br />

offene Bauweise ausgewählt werden.<br />

Sind die Lageabweichungen gering und ragen keine sonstigen Hindernisse in den<br />

Kanal ein, kann ein Rohrstrang in den Anschlusskanal eingezogen werden. Alternativ<br />

dazu bietet sich die Sanierung mit dem Schlauchreliningverfahren an, mit dem auch<br />

Kanäle mit Zuläufen von Regenfallleitungen saniert werden können. Das Flutungsverfahren<br />

sollte bevorzugt dann ausgewählt werden, wenn auch die Grundleitungen<br />

mit diesem Verfahren saniert werden, um die Fixkosten bei der Baustelleneinrichtung<br />

zu minimieren.<br />

Innerhalb des Gebäudes ist es sowohl technisch als auch wirtschaftlich grundsätzlich<br />

empfehlenswert, die Leitungen abzuhängen. Durch die gute Zugänglichkeiten werden<br />

so zukünftige Inspektions- und Wartungsarbeiten deutlich erleichtert. Beim Flutungsverfahren<br />

ergeben sich die geringsten Belästigungen der Anwohner. Wegen<br />

der hohen Fixkosten für die einzelnen Sanierungsvarianten ist es weiterhin sinnvoll,<br />

möglichst das gesamte private Abwassernetz mit einem Sanierungsverfahren zu sanieren<br />

soweit dieses technisch durchführbar ist. Dies bedeutet beispielsweise auch<br />

den Anschlusskanal mit dem Flutungsverfahren zu sanieren, wenn die Grundleitungen<br />

geflutet werden. Eine Ausnahme bilden hier die beiden Varianten zur Erneuerung<br />

der Leitungen, da diese Leistungen in der Regel von demselben Unternehmen<br />

ausgeführt und daher beliebig kombiniert werden können.<br />

43


6 Zusammenfassung<br />

Im <strong>Pilotprojekt</strong> wurden die Entwässerungsanlagen von 18 Grundstücken mit Chemischreinigungsbetrieben<br />

mit verschiedenen Verfahren saniert. Als grabenlose Verfahren<br />

kamen hierbei das Schlauch- und das Flutungsverfahren zum Einsatz. In<br />

offener Bauweise wurden zur Erneuerung von Grundleitungen das Abhängen der<br />

Leitungen an Kellerdecken und -wänden sowie die Verlegung in Rinnen ausgeführt.<br />

Von einer Anwendung des Rohrstrangverfahrens musste dagegen trotz intensiver<br />

Reinigung der entsprechenden Leitungen und Kanäle abgesehen werden, da Lageabweichungen<br />

und verfestigte Ablagerungen den Einzug des starren Rohres verhinderten.<br />

In allen Fällen konnten die Grundleitungen und Anschlusskanäle erfolgreich saniert<br />

werden. Ein weiterer Eintrag von CKW´s in den Boden durch undichte Entwässerungsanlagen<br />

kann somit ausgeschlossen werden. Wegen der schwierigen Randbedingungen<br />

der teilweise sehr alten Grundstücksentwässerungsanlagen kam es bei<br />

der Planung und Durchführung der Sanierungen allerdings zu Komplikationen.<br />

Grundsätzlich sollte angestrebt werden, die Leitungen so zu sanieren, dass sie für<br />

weitere Inspektions- und Wartungsarbeiten leicht zugänglich sind. Dies ist nur durch<br />

eine Neuverlegung in Rinnen oder als abgehängte Leitungen möglich. In der Praxis<br />

sind diese Lösungen jedoch oftmals nicht durchführbar, nicht erwünscht oder sehr<br />

teuer. Als Alternativen bietet sich das Flutungsverfahren und für <strong>Teil</strong>e der Grundleitungen<br />

auch das Schlauchreliningverfahren an. Hierbei wird das bestehende Leitungsnetz<br />

erhalten und saniert, die Zugänglichkeit für Wartung und spätere<br />

Reparaturen aber nicht verbessert.<br />

Die Durchführung der Pilotmaßnahmen hat gezeigt, dass mit den am Markt angebotenen<br />

Sanierungsverfahren eine Abdichtung von undichten Grundstücksentwässerungsanlagen<br />

grundsätzlich möglich ist. Die Planung und die Durchführung der<br />

Maßnahmen sind jedoch wesentlich komplexer als bei der Sanierung öffentlicher Kanäle.<br />

Oftmals ist es auch erforderlich während der Sanierungen die Planungen umzustellen,<br />

weil vorher nicht bekannte Umstände dies erfordern. Planung,<br />

Ausschreibung und Bauüberwachung bedürfen daher umfassender Sachkenntnisse<br />

und können nicht vom Grundstückseigentümer sondern nur von einem Fachmann<br />

übernommen werden.<br />

Grundsätzlich sollten Sanierungen in Anschlusskanälen und Grundleitungen immer<br />

auch auf Maßnahmen abgestimmt werden, die in absehbarer Zeit an den öffentlichen<br />

Kanälen durchgeführt werden sollen. Einerseits lassen sich hierdurch Kosten reduzieren.<br />

Andererseits gibt es für Rohrstrang- und Schlauchreliningverfahren auch spe-<br />

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zielle technische Lösungen, mit denen die sanierten Anschlusskanäle an die sanierten<br />

öffentlichen Sammelkanäle angeschlossen werden können.<br />

In diesem Abschlußbericht wurden die im <strong>Pilotprojekt</strong> durchgeführten Sanierungsmaßnahmen<br />

dokumentiert sowie die Ergebnisse ausgewertet. Verschiedene Verfahren<br />

und Kombinationen von Verfahren wurden auf Ihre Eignung unter Praxisbedingungen<br />

geprüft. Die hier gewonnene Datenbasis mit 18 Grundstücken sollte durch<br />

zusätzliche Erfahrungen erweitert werden. In einem weiteren Schritt können dann die<br />

Erkenntnisse in Form von Informationsschriften oder einem Leitfäden an Kommunen,<br />

Planer, Ausführende und Grundstückseigentümer weitergegeben werden.<br />

45


7 Literatur<br />

[ATV 143] ATV-Merkblatt M 143: Inspektion, Sanierung und Erneuerung von Abwasserkanälen<br />

und -leitungen,<br />

<strong>Teil</strong> 2: Optische Inspektion, 1991<br />

<strong>Teil</strong> 6: Dichtheitsprüfungen bestehender, erdüberschütteter Abwasserleitungen<br />

und -kanäle und Schächte mit Wasser, Luftüber- und Unterdruck,<br />

1998<br />

[ATV 149] ATV-Merkblatt M 149: Zustandserfassung, -klassifizierung und -<br />

bewertung von Entwässerungssystemen außerhalb von Gebäuden,<br />

1999<br />

[BauO NW] Die neue Bauordnung für das Land Nordrhein-Westfalen, BauO NRW,<br />

2000, 3. Auflage<br />

[DIN 1986] DIN 1986: Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke,<br />

<strong>Teil</strong> 1: Technische Bestimmungen für den Bau, 1988,<br />

<strong>Teil</strong> 30: Instandhaltung 2003,<br />

<strong>Teil</strong> 100: Zustätzliche Bestimmungen zu DIN EN 752 und DIN EN<br />

12056, 2002<br />

[DIN 1610] DIN EN 1610: Verlegung und Prüfung von Abwasserleitungen und -<br />

kanälen, 1997<br />

[DIN 752] DIN EN 752: Entwässerungssysteme außerhalb von Gebäuden, 1996-<br />

1999<br />

[DIN 12056] DIN EN 12056: Schwerkraftentwässerungsanlagen innerhalb von Gebäuden,<br />

<strong>Teil</strong> 2: Schmutzwasseranlagen, Planung und Berechnung, 2001<br />

[DIN 4045] DIN 4045: Abwassertechnik, Begriffe, 1985<br />

[GST 11] GSTT-Informationen Nr. 11: Kostenvergleich offener und geschlossener<br />

Bauweisen unter Berücksichtigung der direkten und indirekten Kosten<br />

beim Leitungsbau und der Leitungssanierung; Oktober 1999<br />

[HIG 96] Hygiene-Institut Gelsenkirchen: Untersuchung des TUBOGEL Sanierungssystems<br />

auf Wasserglasbasis zur Kanalsanierung unter dem Gesichtspunkt<br />

der Umweltverträglichkeit, vom 12.12.1996<br />

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[IBB 01] Institut für Baumaschinen und Baubetrieb: Dichtheitsprüfung und Sanierung<br />

von Grundstücksentwässerungsleitungen auf Chemischreinigungsgrundstücken<br />

1. <strong>Teil</strong>, im Auftrag des MUNLV NRW 2001<br />

[IBB 02] Institut für Baumaschinen und Baubetrieb: Integrale Sanierung von Abwasserkanälen<br />

und -leitungen mit dem Flutungsverfahren, im Auftrag<br />

des MUNLV NRW 2002<br />

[IKT 03] Institut für Unterirdische Infrastruktur: Zustandserfassung und Dichtheitsprüfung<br />

von Hausanschluss- und Grundleitungen, Endbericht, im<br />

Auftrag des MUNLV NRW 2003<br />

[STE 98] Stein, Dietrich: Instandhaltung von Kanalisationen, 3. Auflage, Ernst &<br />

Sohn<br />

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