Schwefelsäure-Korrosion: Wenn Schicht im Schacht ist

OSTSTEINBEK, 26.02.2015 – Der Geruch nach faulen Eiern und verrosteten Steigeisen – das sind Hinweise für eine Beschädigung durch biogene Schwefelsäure in Abwasserschächten. Wir geben einen Überblick über ein häufiges Schadensbild, über Sanierungsverfahren und Tipps zur Fehlervermeidung.

Probenentnahme im Schacht
Probenentnahme im Schacht. | Foto: Siebert + Knipschild

Von Dipl.-Ing. Andreas Haacker, Siebert + Knipschild GmbH  


Per Definition handelt es sich bei der biogenen Schwefelsäure um „normale“ Schwefelsäure (H2SO4), die aber durch biologische Prozesse entsteht. Wesentliche Produzenten sind Bakterien, die Thiobakterien. Sie sind aktiv in Zersetzungs- und Fäulnisprozessen, bei denen Schwefelwasserstoff (H2S) vom Thiobakterium aufgenommen und in H2SO4 umgesetzt wird. Die Ausscheidungen enthalten Schwefelsäure mit einer maximalen Konzentration von ca. 5 Prozent. Zum Vergleich: Im Handel erhältliche konzentrierte Schwefelsäure hat eine Konzentration von 96 Prozent, Batteriesäure enthält 38 Prozent Schwefelsäure.
Unterschieden werden mehrere Arten von Biogener Schwefelsäure-Korrosion (BSK):
 
- Autogene BSK: Die bestehenden Betriebsbedingungen (Abwasserzusammensetzung, Ablagerungen Fließgeschwindigkeit, Sauerstoffgehalt) führen zum Entstehen von H2S (Schwefelwasserstoff)
- Allogene BSK: Keine korrosionsfördernden Bedingungen im betroffenen Kanalabschnitt, jedoch Einleitung von Abwässern aus anderen Kanalbereichen, die H2S gebildet haben
- Exogene BSK: Extern werden H2S-haltige Abwässer eingeleitet.

Bevor eine Sanierung in Angriff genommen wird, muss geklärt werden, was im vorliegenden Fall die Ursache des Schadens ist. Die Prüfung des Schachtzustands und die Untersuchung der Oberflächen können Hinweise auf die Antwort der Kernfrage geben: Ist der Schacht überhaupt sanierbar?
Für die Untersuchung der Oberflächen sind Haftzugversuche und der Einsatz eines Rückprallhammers sinnvoll. Die punktweise Prüfung der Druckfestigkeit gibt Aufschluss über den Zustand des gesamten Bauwerkes. Unbedingt einbezogen werden sollte auch die Frage nach drückendem Grundwasser und die Untersuchung der korrosiven Atmosphäre.
Schacht von unten: Einige Bereiche wurden nicht durch die Beschichtung „erfasst“
Beispiel für eine Sanierung: Blick in den Schacht von unten: Einige Bereiche wurden nicht durch die Beschichtung „erfasst“. | Foto: Siebert + Knipschild

Auf die Vorbereitung kommt es an

Alle gängigen Sanierungsverfahren sind auch bei Schachtbauwerken mit Schwefelsäure-Korrosion geeignet. Allerdings ist bei der Sanierung mit Beschichtungsverfahren durch Mörtelsysteme zu beachten: Thiobakterien können dort weiter überleben und sich erneut ansiedeln – es sei denn, es wird ein Korrosionsschutz aus Kunststoff aufgebracht oder es werden andere Maßnahmen zur Verhinderung von Korrosion eingeleitet (Veränderungen im zufließenden Medium, Fließgeschwindigkeit). Grundsätzlich stehen bei der Sanierung folgende Verfahren zur Verfügung:
 
- Montageverfahren: Montieren vorgefertigter Bauteile z.B. Rohre oder Platten aus Kunststoff
- Beschichtungsverfahren: Aufbringen einer Beschichtung aus Kunststoff oder Mörtelsystemen
- Schachtlining: Einbringen eines werksseitig vorgefertigten Schlauchliners
Aufbringen von Ortlaminaten
- Kombination von Montageverfahren und Ortlaminaten

Korrodierter Schacht vor der Sanierung
Beschichtung: Korrodierter Schacht vor der Sanierung ...

Bereits bei der Wahl des Verfahrens ist es möglich, auf geprüfte Qualität zu achten – etwa durch die Wahl eines zugelassenen Systems bzw. Produkts. Auf privatem Grund eingesetzte Bauprodukte müssen durch das Deutsche Institut für Bautechnik in Berlin (DIBt) zugelassen sein. Dies gilt für ungeregelte Bauprodukte, für die es keine hinreichende Normung gibt. Auf öffentlichem Grund wird ein Eignungsnachweis im Allgemeinen anerkannt und gefordert. Die Zulassung von Bauprodukten ist nur gültig, wenn das Produkt einer regelmäßigen Fremdüberwachung durch eine Zertifizierungsstelle unterliegt.
Wer die Qualität der Schachtsanierung sicherstellen möchte, sollte diese durch Materialprüfungen nachweisen. In der Regel sind Schächte gut zugänglich, insofern stellt die Probenentnahme kein Problem dar.

Sicherheit durch Laborprüfungen

Geprüft werden nicht nur die mechanischen Kennwerte, sondern beantwortet wird auch die Frage, ob die verwendeten Komponenten der Ausschreibung bzw. der Systembeschreibung entsprechen. Es lässt sich zudem erkennen, ob die Sanierungsausführung den gestellten Anforderungen entspricht.

Was passiert eigentlich, wenn auf der Baustelle nicht so gearbeitet wird, wie man sich dies als Auftraggeber wünscht? Dann lohnt sich eine lückenlose Kontrolle. Denn fehlende oder zu hastig erledigte Arbeitsschritte, nicht eingehaltene Sicherheitsmaßnahmen und mangelnde Beachtung der äußeren Gegebenheiten können dazu führen, dass das Bauwerk am Ende nicht das gewünschte Ergebnis vorweist. Nicht zu unterschätzen ist die Frage der Wasserhaltung bei der Sanierung von Schächten. So ist die Herstellung von dauerhaften Laminaten oder Beschichtungen unter nassen Bedingungen nicht möglich.
Zu achten ist auch darauf, dass die Herstellung von Laminaten nur von Laminierern durchgeführt werden darf, die über einen Prüfungsnachweis nach DVS 2220 verfügen. Im Umgang mit Reinharzsystemen ist zudem auf genaue Arbeit (z. B. bei der Mischung von Komponenten) und eine saubere Vorbereitung des Arbeitsplatzes zu achten. Dass eine Begleitung und Überwachung durch eine akkreditierte Stelle wirksam und sinnvoll ist, zeigen Bilder aus der Überwachungspraxis.
Weitere Bilder sowie der vollständige Text inklusive einer Checkliste für Auftraggeber von Sanierungen sind unter www.siebert-testing.com abrufbar.
Schacht mit erneuertem Sohlbereich und reprofilierten Schachtwänden
… und Schacht mit erneuertem Sohlbereich und reprofilierten Schachtwänden. | Fotos: Rohrsanierung Jensen