Vom Flüssigboden zum Bodenmanagement

KASSEL, 22.08.2019 – Um die bau- und verfahrenstechnischen Vorteile der Flüssigbodentechnologie zu nutzen und die zunehmenden Probleme im Umgang mit ausgebaggertem Boden zu lösen, hat Kasselwasser ein System entwickelt, das allen Anforderungen an eine funktionierende Kreislaufwirtschaft gerecht wird.

Von A. zu Eulenburg

Das Bodenlager aus der Vogelperspektive. Vorne rechts ist die Flüssigbodenanlage zu erkennen. | Foto: Kasselwasser
Das Bodenlager aus der Vogelperspektive. Vorne rechts ist die Flüssigbodenanlage zu erkennen. | Foto: Kasselwasser
Claus-Michael Schmidt ist überzeugt von der Flüssigbodentechnologie. Nach den ersten positiven Erfahrungen im Jahr 2010 wollte der Sachgebietsleiter Kanalneubau bei Kasselwasser dieses Bauverfahren verstärkt auf seinen Baustellen nutzen. Schmidt löste damit eine Entwicklung aus, die bislang in Deutschland für einen Kommunalen Abwasserbetrieb einzigartig ist: Kasselwasser stellt seit 2012 Flüssigboden her und führt seit dem 1. Juli 2018 das komplette Bodenmanagement seiner Kanalbaustellen in eigener Regie und Verantwortung.
Kasselwasser ist ein Eigenbetrieb der Stadt Kassel mit etwa 170 Beschäftigten. Das Kanalnetz umfasst eine Gesamtlänge von 840 km und besteht überwiegend aus Mischwasserkanälen. Die Abwasserreinigung erfolgt in einer zentralen Kläranlage, ausgelegt für 340.000 EW. Kassel Wasser investiert jährlich zwischen sieben und zehn Millionen Euro allein in die Erneuerung des Kanalnetzes in offener Bauweise. Dabei fallen pro Jahr etwa 15.000 km Bodenaushub an. Zusätzlich werden noch einmal rund 3,2 Millionen Euro für die Renovierung mit grabenlosen Verfahren ausgegeben. „Der Grund für den hohen Anteil der Erneuerungsmaßnahmen liegt in einer oft erforderlichen oder angestrebten Verbesserung der hydraulischen Verhältnisse“, erklärt Claus-Michael Schmidt.
In den überdachten Boxen können auch schwach belastete Boden bis zur Schadstoffklasse Z2 zwischengelagert werden. | Foto: A. zu Eulenburg
In den überdachten Boxen können auch schwach belastete Boden bis zur Schadstoffklasse Z2 zwischengelagert werden. | Foto: A. zu Eulenburg

Einstieg in die Flüssigbodenproduktion

Im Jahr 2010 gab es erste Berührungspunkte mit der Flüssigbodentechnologie. Claus-Michael Schmidt erkannte schnell die Vorteile dieser Bauweise sowohl aus technischer Sicht als auch mit Blick auf die Beeinträchtigung der Anlieger einer Baustelle. In der Folge wurden durch Kasselwasser vermehrt Flüssigbodenbaustellen ausgeschrieben. Es wurde erwartet, dass diese von Auftraggeberseite als anhaltend und verlässlich kommunizierte Nachfrage seitens der Bauunternehmen Investitionen in diese Technologie und damit ein adäquates Angebot und Wettbewerb für Flüssigboden auslösen würde. „Diese Hoffnung hat sich leider nicht bewahrheitet“, so Schmidt.
Da man in Kassel aber auf die Technologie nicht verzichten wollte, entschloss sich Kasselwasser zwei Jahre später in Eigenregie eine Anlage zunächst zu mieten und auf dem Gelände der Kläranlage Flüssigboden für den Eigenbedarf herzustellen. Nach dem erfolgreichen Probebetrieb und dem Erhalt der notwendigen Betriebsgenehmigungen fiel die Entscheidung, diese Flüssigbodenanlage zu kaufen. Zunächst wurde Boden verwendet, der beim Bau von zwei neuen Belebungsbecken angefallen war und auf dem Gelände der Kläranlage lagerte.
Die Vorteile der Flüssigbodentechnologie bestätigten sich für Claus-Michael Schmidt umfassend in der Baustellenpraxis. Hierzu zählen das optimale Rohrauflager, die komplette Ummantelung des Rohres, die selbstverdichtenden Eigenschaften des Verfüllmaterials, der schnelle Baufortschritt, der verbesserte Arbeitsschutz und die geringere Beeinträchtigung des Baustellenumfeldes durch weniger Platzbedarf, reduzierten Maschineneinsatz sowie geringere Lärm-, Vibrations- und Staubbelastung. „Vorteile, die sowohl dem Kanalnetzbetreiber, den ausführenden Unternehmen und den Anliegern der Baustelle zu Gute kommen“, so Schmidt.

Die Jahresmenge des in der Anlage hergestellten Flüssigboden liegt bei 12.000 bis 15.000 m3. | Foto: A. zu Eulenburg
Die Jahresmenge des in der Anlage hergestellten Flüssigboden liegt bei 12.000 bis 15.000 m3. | Foto: A. zu Eulenburg

Nächster Schritt Bodenlager

Im Jahr 2016 gingen auf der Basis der bis dahin gesammelten Erfahrungen die Gedanken den nächsten Schritt. Der auf der Kläranlage zwischengelagerte Boden wurde immer weniger und gleichzeitig erschwerte, verteuerte und verkomplizierte sich die Entsorgung von Bodenaushub der Kanalbaustellen. „Für die Auftragnehmer entwickelt sich die Entsorgung des Bodens in ihren Angeboten zu einem schwer kalkulierbaren Faktor. Gerade für Firmen, die nicht aus der Region kommen, sind die Deponiemöglichkeiten nicht so leicht zu überblicken und das Preisniveau schwankt stark“, so Schmidt. „Außerdem führten Unsicherheiten hinsichtlich der Schadstoffbelastung mit den nachfolgenden Analysen und dem Warten auf die Ergebnisse immer wieder zu Baustillständen.“
Vor diesem Hintergrund fiel die Entscheidung bei Kasselwasser, die BImSch-Genehmigung für die Flüssigbodenanlage auf die Annahme von Boden auf einem Lagerplatz zu erweitern. 2017 wurde mit dem Bau des Bodenlagers auf dem Gelände der Kläranlage mit einer Investitionssumme von 1,65 Millionen Euro begonnen. Es besteht aus einer 6.500 m2 großen Bodenplatte aus Beton, die mit Wänden in unterschiedliche Parzellen unterteilt ist. Teilweise sind die so entstandenen Boxen überdacht, um auch schwach belastete Böden bis zur Schadstoffklasse Z2 lagern zu können. Die Fläche wird ohne Rinnen und Einläufe im Freigefälle entwässert. Das anfallende Wasser von der Fläche wird in einem Schlammfang vorgereinigt und anschließend der Kläranlage zugeführt.

Claus-Michael Schmidt ist ein überzeugter Verfechter der Flüssigbodentechnologie und hat das Bodenmanagement in Kassel federführend entwickelt. | Foto: A. zu Eulenburg
Claus-Michael Schmidt ist ein überzeugter Verfechter der Flüssigbodentechnologie und hat das Bodenmanagement in Kassel federführend entwickelt. | Foto: A. zu Eulenburg

32.000 Tonnen pro Jahr

Auf dem Gelände der Kläranlage hat das Bodenlager einen idealen Standort gefunden. Das Areal ist ohnehin eingezäunt und rund um die Uhr bewacht. Das heißt: In besonderen Fällen kann auch außerhalb der normalen Betriebszeiten Boden angeliefert werden. Ein zusätzlicher Wachdienst ist nicht erforderlich. Auch eine LKW-Waage war bereits vorhanden. Kurz gesagt: Hier konnten Synergien genutzt werden, die Investitions- und Betriebskosten sparen.
Am 1. Juli 2018 ging das Bodenlager in Betrieb. Es ist dafür ausgelegt, 32.000 Tonnen Boden pro Jahr anzunehmen, zu analysieren, zwischenzulagern und zu einem entweder trocken aufgekalkten Verfüllbaustoff oder zu Flüssigboden aufzubereiten.
Kasselwasser ist Eigentümer des Bodenlagers sowie der Flüssigbodenanlage und kauft die notwendigen Betriebsmittel ein. Der Betrieb der Anlage wurde jedoch öffentlich ausgeschrieben und an einen Dienstleister vergeben. „Auf diese Weise ist eine höhere Flexibilität hinsichtlich der Öffnungs- und Betriebszeiten möglich, als wenn wir den Betrieb mit unseren Mitarbeitern organisieren“, begründet Schmidt. Hinzu kommt, dass der Dienstleister mit eigenen Maschinen, wie Bagger, Radlader oder Siebanlage, arbeitet und entsprechend auch für deren Bereitstellung, Unterhalt und Instandhaltung verantwortlich ist.

Wirtschaftliches Konzept

Hochgerechnet auf eine Betriebszeit von 30 Jahren ergeben sich nach den Berechnungen von Schmidt inklusive der Investitions- Personal- und Nebenkosten 4,80 Euro pro Tonne für die Annahme und die Zwischenlagerung des Bodens. Dafür kann der Aushub von den Baustellen ohne Zeitverzug und ohne Stillstände wegen ungeklärter Entsorgung abgefahren und einer in eigener Verantwortung organisierten und kontrollierten Verwertung zugeführt werden. Nachtragsforderungen der Baufirmen für Probleme, die sich aus der Entsorgung des Aushubes ergeben, sind damit ausgeschlossen. Die Unternehmen auf der anderen Seite müssen in ihren Angeboten nicht mit der Position Boden spekulieren, weil das Procedere von vornherein organisiert ist und nicht in der Verantwortung des Auftragnehmers liegt.
Von den Tiefbauunternehmen kommt nach anfänglicher Skepsis inzwischen positive Resonanz, da sich die Abläufe hinsichtlich des Bodenmanagements deutlich vereinfacht haben. „Die Baufirma baggert den Boden aus, lädt ihn auf den Lkw, kippt ihn bei uns ab und bestellt eine benötigte Menge Flüssigboden, die zum vereinbarten Termin mit unseren Fahrmischern auf die Baustelle geliefert wird, ohne dass der Baufirma dafür Kosten in Rechnung gestellt werden.“ Mit den Herstellungskosten für den Flüssigboden von 52 Euro pro Tonne frei Baustelle oder von 18,11 Euro für die Tonne aufgekalkten trockenen Boden frei Werk wird die jeweilige Baustelle intern bei Kasselwasser belastet.
Kasselwasser nimmt ausschließlich Boden von den eigenen Baustellen. Mit einem eigens konzipierten Begleitscheinsystem wird sichergestellt, dass kein „fremdes“ Material angeliefert wird. „Wir stellen fest, dass die Schadstoffbelastung in unseren Böden hauptsächlich in den ersten 80 cm zu finden ist. Schotter und Asphalt nimmt das Bodenlager nicht an. Dieser Teil des Aushubs und offensichtlich belastete oberste Schichten des Erdplanums werden auf dafür zugelassene Deponien gefahren“, beschreibt Schmidt. Der im Bodenlager angelieferte Aushub ist, so die bisherigen Erfahrungen, deutlich weniger belastet als zunächst vermutet. Rund 10 Prozent des angenommenen Bodens werden in Form von ausgesiebten Steinen von einem Recyclingbetrieb verwertet, die verbleibenden 90 Prozent kommen als aufbereiteter Verfüllbaustoff wieder in den Graben, überwiegend auf den Baustellen, auf denen der Boden vorher entnommen wurde. „Im ersten Betriebsjahr haben wir von dem angenommenen Boden noch nicht eine Krume auf die Deponie gefahren, sondern alles in den Kreislauf zurück gebracht“, so Schmidt.

Die Flüssigbodenanlage wurde von Kassel Wasser hinsichtlich der Staubentwicklung und der Steuerungssoftware nach den eigenen Anforderungen weiterentwickelt und optimiert. | Foto: A. zu Eulenburg

Positive Betriebserfahrungen

Mit aufbereitetem Verfüllbaustoff beliefert werden in erster Linie die Kanalbaustellen von Kasselwasser. „Für uns ist der Flüssigboden nach wie vor aus den bereits genannten Gründen die erste Wahl für die Rohrummantelung und die Verfüllung der Rohrgräben,“ betont Schmidt. Der Anteil Flüssigboden liegt bei etwa 80 Prozent. Vereinzelt, wenn die Randbedingungen einer Baustelle es bedingen, beispielsweise bei besonders tiefen oder breiten Gräben, wird aus wirtschaftlichen Gründen für die Grabenverfüllung auch Trockenboden eingebaut. Insgesamt verwendet Kassel Wasser inzwischen auf seinen Kanalbaustellen vom Rohrauflager bis zur Frostschutzschicht ausschließlich aufbereiteten Aushub und verzichtete komplett auf den Einsatz von Primärrohstoffen.
Nach einem Jahr Betrieb des Bodenmanagements und nach der Herstellung und Einbau von mehr als 40.000 m3 Flüssigboden seit 2013 ist Claus-Michael Schmidt mit den bisherigen Erfahrungen sehr zufrieden. „Wir schaffen es bisher, unseren Boden zu 100 Prozent zu verwerten, die Baustellen laufen hinsichtlich der Bodenabfuhr reibungslos und wir haben keinerlei Behinderungen durch eventuelle Lieferverzögerungen von Flüssigboden“, so das rundum positive Fazit.
Ein Problem sieht er jedoch in der Festlegung, wo welcher Boden eingebaut werden darf. „Die Rahmenbedingungen aus Umweltgesetzen und Vorschriften sind mit Blick auf schwach belastete Böden sehr umfangreich. Es ist die Eigenverantwortung bei Einhaltung aller Vorschriften gefordert, so dass man sich als derjenige, der für den Einbau des Bodens verantwortlich ist, oftmals unsicher fühlt,“ beklagt Schmidt. Doch auch diesbezüglich sieht Schmidt eine Stärke des Konzeptes in Kassel. Das System ermöglicht die lückenlose Dokumentation von Aushub und eingebautem Boden. „In meinen Monatsberichten kann ich mit Hinweis auf das Bodengutachten für jede Baustelle exakt nachweisen, welche Menge ausgebaggert wurde, wie der Aushub deklariert wurde und wieviel Flüssigboden mit welcher Schadstoffklasse wieder eingebaut worden ist,“ so Schmidt.
Taugt Kassel als Modell für andere Abwasserbetriebe? Das Interesse von anderen Netzbetreibern ist jedenfalls groß. Das Problem sei nicht, ein ähnliches Konzept zu entwickeln, sagt Schmidt, das Problem sei vielmehr, die Entscheidungsträger in der Politik zu überzeugen. „Hierzu bedarf es engagierter Mitarbeiter in der Behörde, die so ein Projekt vorantreiben, die bereit sind, sich den damit verbundenen Aufgaben zu stellen und die vor allem bereit sind, Verantwortung zu übernehmen.“

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