Nicht von der Stange

Die Kanalsanierungsmaßnahme am Verbandssammler in Feldkirch ist eine der größten derartigen Maßnahmen österreichweit. Gleichzeitig handelt es sich auch für den Auftragnehmer, die Geiger Kanaltechnik GmbH & Co. KG, um das bisher größte Sanierungsprojekt: Infolge starker baulicher Mängel wurde der Mischwasser-Verbandsammler im Bereich der Schächte V01220 bis V01150 auf den Gemeindegebieten Rankweil und Meiningen im Auftrag des Abwasserverbandes Region Feldkirch in geschlossener Bauweise saniert. Nach umfangreichen Vorplanungen und ingenieurtechnischen Auswertungen hat sich der Auftraggeber in Abstimmung mit der für die Planung verantwortlichen BHM Ingenieure Engineering & Consulting GmbH, Feldkirch, für eine Renovierung der betroffenen Haltungen mit dem SWP-Wickelrohrverfahren entschieden.

Beim SWP-Wickelrohrverfahren wird ein vorkonfektioniertes endloses PVC-Stegprofil über Stahltrommeln in den Schacht und die Haltung eingebracht, dort zu einem Rohr gewickelt und der verbleibende Ringraum zur Lagesicherung des Rohres anschließend verdämmt. Das innovative Verfahren der Kanalsanierungsprofis der Geiger Kanaltechnik-Niederlassung Kempten überzeugte gerade deshalb, weil mit einer vereinfachten Wasserhaltung gearbeitet werden konnte.

TV-Befahrung zeigte Handlungsbedarf

Kanalsanierungsmaßnahmen haben häufig eine länge Entwicklungs- und Planungsphase – insbesondere dann, wenn sie durch besondere Rahmenbedingungen gekennzeichnet sind. In diesem Sinne kann auch die Sanierung des Mischwasser-Verbandsammler auf den Gemeindegebieten Rankweil und Meiningen als Projekt „nicht von der Stange“ bezeichnet werden, sondern stellte eine wirkliche Herausforderung an moderne Technik und individuellen Lösungen dar. „Im Zuge von Kanaluntersuchungen wurde der 1973 errichtete Verbandssammler auf einer Länge von ca. 22 km mit der Kamera befahren. 11 km dieser Kanalstrecke wurde als marode mit teilweise erheblichen baulichen Mängeln klassifiziert“, erläutert Markus Beck (MBA, BBA), Geschäftsführer Abwasserverband Region Feldkirch. Neben defekten Muffen, Rissen und Ausbrüchen wurde insbesondere Betonkorrosion während der TV-Befahrung protokolliert. Auch die Schächte – in der Regel handelt es sich um aufgesetzte Schachthälse, die als Dom direkt auf den Kanälen sitzen – waren korrodiert und der Beton bereits abgetragen.

Vor dem Hintergrund, dass dringender Handlungsbedarf bestand, wurden von den Fachingenieuren verschiedene Sanierungsvarianten diskutiert, wobei auch ein Neubau nicht ausgeschlossen wurde. Eine Probeentnahme mittels Bohrkernen und deren Prüfung im Labor zeigte auf, dass das Rohrmaterial zwar abgetragen und die Wandung damit dünner geworden war. Dafür hatte die Härte des Betons über die Jahre zugenommen. Er war statisch noch tragfähig, aber dringend zu ertüchtigen. Der Verband entschied sich deshalb für die Renovation in geschlossener Bauweise. „Wir erwarten durch die Sanierung mittels Auskleidung mit der Wickelrohrtechnik eine Konservierung der Altsubstanz. Verbunden mit einer zusätzlichen Aufbesserung erreichen wir für die weitere Zukunft eine gesicherte Funktionalität“, so Beck weiter. „Außerdem können wir auf diese Weise eine kostenintensive Neuverlegung vermeiden und auch die Belastung der Anlieger möglichst geringhalten.“ Nach einem öffentlichen Teilnehmerwettbewerb folgte eine beschränkte Ausschreibung, für die die Geiger Kanaltechnik GmbH & Co. KG. den Zuschlag bekam. „Die Kalkulationen waren durchaus aufwendig, Baustellenbesichtigungen unbedingt notwendig und Nebenangebote durften eingereicht werden“, erklärt Thomas Keller, Niederlassungsleiter und Prokurist der Geiger Kanaltechnik GmbH & Co. KG. Darüber hinaus musste jeder Bieter ein Arbeitssicherheitskonzept aufstellen und die geplante Ausführung ausführlich erläutern. „Wir konnten eine wirtschaftliche Lösung erarbeiten und auch in technischer Hinsicht unkomplizierte Lösungen präsentieren“, so der Niederlassungsleiter Kempten weiter.

Wickelung im Doppelprofil

Der zu sanierende Abschnitt erstreckte sich über ca. 930 lfdm. und 15 Schachtbauwerke. Er gliederte sich in die Sanierungsquerschnitte A (Kastenprofil 1860/1750 mm auf 719 m), B (Sonderprofil 2000/2300 mm auf 184 m), C (Sonderprofil 2300/1500 mm auf 12 m) und D (Sonderprofil 3200/1000 mm auf 16 m). Während die Sanierungsquerschnitte C und D händisch beschichtet wurden – unter anderem waren Abdichtungen, großflächige Beschichtungen und Einbindungen von Anschlüssen erforderlich – erhielten die Querschnitte A und B eine Auskleidung mit dem SWP-EVOLOC-Wickelrohr-System. Aufgrund der größeren Durchmesser von DA 1700 mm (Querschnitt A) bzw. DA 1800 mm (Querschnitt B) erfolgte die Wickelung im Doppelprofil.

Zuverlässige Alternative

Für Keller stellt das innovative Verfahren, das die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung des Deutschen Institutes für Bautechnik (DIBt) besitzt, eine zuverlässige und unkomplizierte Alternative für begehbare und nicht begehbare Abwasserkanäle und -leitungen im Durchmesserbereich von DN 200 bis DN 3000 dar. „Unter Verwendung der Anlagentechnik des SWP-Verfahrens wird innerhalb eines Schachtes ein PVC-Profil mit Nut und Feder so gewickelt, dass die Wicklungen durch den Verschluss von Nut, Feder und einer Kaltverschweißung dauerhaft wasserdicht miteinander verbunden werden und in der zu sanierenden Haltung ein inneres Rohr hergestellt wird“, so Keller weiter. Dabei entsteht die mechanische Verbindung und Dichtigkeit des PVC-Bandes zum gewickelten Neurohr durch einen maschinellen Pressvorgang über ein hydraulisches Walzen-Rollen-System.

Reinigen, prüfen, dokumentieren

Bevor die Einzelteile der Wickelmaschine durch die Schachtöffnung in die Haltung eingebracht und innerhalb des Schachtes montiert werden konnten, waren umfangreiche Vorarbeiten erforderlich. Unter anderem war je Haltung eine Kalibrierung der Rohrgeometrie durchzuführen, um Form und Nennweite des neuen Rohres festzulegen. Danach galt es, einragende Hindernisse und Ablagerungen zu entfernen. Schließlich waren noch vorhandene Hausanschlüsse einzumessen und zu dokumentieren, bevor eine Reinigung per Höchstdruckreinigung erfolgte. Durch eine abschließende Kamerabefahrung wurden diese Arbeiten geprüft und dokumentiert. Als nächster Schritt wurden die Einzelteile der Wickelmaschine in einen Schacht abgelassen und zusammengebaut, wobei die Berme zur Herstellung der Achsengleichheit zwischen Wickelrohr und Haltung teilweise weggestemmt wurde.

Während des Wickelvorganges hängt die Maschine dann an einem über der Schachtöffnung stehenden Dreibein befestigt frei im Schacht. Anschließend werden die beiden die beiden Profilbänder des Doppelprofils über den Wickelkorb zu einem Rohr in der vorgesehenen Nennweite verbunden. Die Monteure fädeln sie so ein, dass der Nut- und Federverschluss einrastet. Aufgrund der Kaltverschweißung wird die Verbindung verfestigt und damit dauerhaft dicht und das so entstehende selbstragende Rohr schraubt sich gleichmäßig und kreisrund Meter für Meter in das Altrohr.

Rekordverdächtig

Dabei hatte die Auskleidung des mehr als 700 m langen Querschnittes A das Zeug zum Eintrag in das Guinessbuch der Rekorde – hierin sind sich Niederlassungsleiter Keller und Projektleiter M. Eng. Anton Boxler, Geiger Kanaltechnik GmbH & Co. KG, NL Kempten, einig. „Kanalarbeiten in derartigen Dimensionen, in Sammlern deren Normalabfluss schon mal bei 471 Liter pro Sekunde liegen kann, stellen immer eine besondere Herausforderung dar“, erklärt Boxler. Mit einer ausgeklügelten Wasserlenkung mit Warnsystemen, die den Abfluss so regelt, dass die Arbeiten ausgeführt werden können, ohne dass das zu sanierende Teilstück ganz außer Betrieb genommen wird, hatte die Geiger Kanaltechnik die passende Lösung parat. „Außerdem haben wir in diesem Abschnitt mehr als 200 m an einem Stück gewickelt“, so Boxler weiter. „Das entspricht einem Materialgewicht von etwa 23 t, das da mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 lfdm. pro Minute gewickelt und vorgeschoben wird. Das ist meiner Ansicht nach einzigartig.“

Kleinerer Durchflussquerschnitt, günstigerer hydraulischer Radius

Bei der Ausführung des Sanierungsquerschnittes A (Kastenprofil 1860/1750 mm) wurde der mögliche effektive Durchflussquerschnitt durch den Einbau des Wickelrohres DA 1700 von einer Fläche von 2,83 m² auf 2,14 m² verkleinert; das entspricht einer Reduktion auf 75,6 %. Allerdings bietet die kreisrunde Form einen günstigeren hydraulischen Querschnitt als das Kastenprofil und aufgrund des eingebauten Werkstoffes PVC mit der glatteren Oberfläche verringert sich auch der Reibungsbeiwert aufgrund der glatteren Oberfläche. Beim Sanierungsquerschnitt B (Sonderprofil 2000/2300 mm) galt es ebenso, den Querschnittsverlust so gering wie möglich halten. Der Einbau eines Wickelrohres DA 1800 bedeutete in diesem Fall hydraulisch eine Verringerung des möglichen effektiven Durchflussquerschnitts von einer Fläche von 4,15 m² auf 3,54 m², somit einer Reduktion auf 85,3 %. Auch hier verringerte sich der Reibungsbeiwert aufgrund der glatteren Innenoberfläche des gewickelten PVC-Rohres. Bevor die die formschlüssige Verfüllung des Ringraumes von der Sohle bis zum Scheitel erfolgen konnte, wurden die zuvor eingemessenen Zuläufe an das Wickelrohr angeschlossen. Die abschließende Ringraumverdämmung fixierte die Lage des neuen Rohres im Altkanal. Statisch ist das PVC Rohr selbsttragend, der Dämmer fixiert das Rohr, sodass es auf Position bleibt. Die Befüll- und Entlüftungsstutzen wurden zum Schluss entfernt.

Nach Abschluss dieser Arbeiten erfolgte die Wiederherstellung der entfernten Schachtbermen und die Anbindung des Wickelrohres an den Schacht. Das Ergebnis ist eine dauerhaft dichte, homogene und chemikalienbeständige Gesamtlösung. Das Neurohr genügt höchsten statischen Ansprüchen und ist vergleichbar mit einer Neuverlegung.