Statisch selbsttragend und druckdicht: Die doppelte Liner-Lösung

BERLIN, 12.12.2019 – GFK-Schlauchliner plus Gewebeschlauch: Mit diesem technischen Konzept wurden in Berlin 1.600 Meter Abwasserdruckleitung DN 900 saniert.

Von Artur zu Eulenburg

Die Clayallee ist eine der Hauptverkehrsachsen Berlins. Sie verläuft vierspurig in nord-südlicher Richtung entlang des Grunewalds. Im Mittelstreifen mit wertvollem Baumbestand der ehemaligen Paradestraße liegt eine zweizügige, etwa 90 Jahre alte Abwasserdruckleitung DN 900 aus Gussrohren. Die Leitung transportiert das Abwasser in Richtung Klärwerk Stahnsdorf und wird aktuell mit einem Druck bis zu etwa fünf bar betrieben.

Einzug eines Brandenburger Liner BB 2.5 mit einem Durchmesser von 900 mm und einer Wandstärke von 9,5 mm
Einzug eines Brandenburger Liner BB 2.5 mit einem Durchmesser von 900 mm und einer Wandstärke von 9,5 mm

Sanierungsprogramm für Druckleitungen

Die Berliner Wasserbetriebe haben ein spezielles Programm aufgelegt, mit dem die in die Jahre gekommen Abwasserdruckleitungen in der Hauptstadt gemäß ihrer Alterungsstruktur systematisch saniert oder erneuert werden. Mindestens neun Kilometer dieser sensiblen, meist mitten im Straßenraum liegenden Abwasserarterien sollen pro Jahr saniert werden.
Im Rahmen dieses ADL-Sanierungsprogrammes stand auch die Renovierung der Leitung in der Clayallee auf dem Programm. Auf einer Länge von 800 Metern sollten diese zwei parallel verlegten Abwasseradern grundsaniert und für den sicheren Betrieb der nächsten Jahrzehnte ertüchtigt werden.
Zunächst war überlegt worden, die Leitung komplett auszutauschen. Dazu hätte man jedoch den mit Bäumen bepflanzten Mittelstreifen der Clayallee komplett roden und aufgraben müssen. Langanhaltende Sperrungen mindestens eines Fahrstreifens mit erheblichen Verkehrsbehinderungen wären die Folge gewesen. „Das wäre genehmigungstechnisch sehr schwierig geworden“, erklärt Jan Hackethal, Bereichsleiter bei den Berliner Wasserbetrieben. Deshalb wurden Alternativen gesucht und geprüft. Sanierungsziel war die altersbedingte Ertüchtigung der Leitung für die langfristige Aufrechterhaltung der noch bestehenden Betriebssicherheit.

Baugrube während er GFK-Lineraushärtung
Baugrube während er GFK-Lineraushärtung

Kombilösung

Um den größtmöglichen Querschnitt aufrecht zu erhalten und die Transportkapazität der Leitung nicht einzuschränken, fiel hier die Wahl auf eine Schlauchliningsanierung. Ungewöhnlich bei dieser Maßnahme war die Kombination von zwei unterschiedlichen Verfahren. Ein GFK-Liner nimmt die statischen Lasten aus Verkehr und Grundwasser auf, für die Druckdichtigkeit wurde ein Gewebeschlauch eingebaut. In der alten Leitung wurde auf diese Weise ein neues, statisch selbsttragendes Druckrohr hergestellt.
Die Firma Karl Weiss saniert seit vielen Jahren Druckleitungen mit dem Starline-System, ein für die Anwendung in Druckrohren entwickelte Druckliner, der auch in Berlin immer wieder sowohl in Trinkwasser- als auch in Abwasserdruckleitungen eingesetzt wird. Dort, wo Anforderungen an die Tragfähigkeit des Sanierungssystems hinzukommen, lässt sich das Starline-Verfahren mit den statischen Eigenschaften eines GFK-Schlauchliners kombinieren. „Wir haben in der Vergangenheit so etwas schon ab und zu in kleineren Dimensionen gebaut und damit gute Erfahrungen gemacht“, erklärt Lars Quernheim, Vertriebsleiter und Prokurist bei Karl Weiss. „Deshalb haben wir uns an der Ausschreibung mit dieser Verfahrenskombination beteiligt und den Zuschlag bekommen.“
Da Karl Weiss im Abwasserbereich schon oft mit dem GFK-Schlauchhersteller Brandenburger zusammengearbeitet hat, lag es nahe, auch bei diesem Projekt einen Schlauchliner aus Landau einzusetzen. „Eingebaut wurde ein Liner vom Typ BB 2.5 mit einem Durchmesser von 900 mm und entsprechend den statischen Erfordernissen mit einer Wandstärke von 9,5 mm“, beschreibt Wendelin Böhne aus dem Vertrieb von Brandenburger.

Um den Druckliner vollflächig zu verkleben wurde die glatte Oberfläche des GFK-Liners gesandstrahlt.
Um den Druckliner vollflächig zu verkleben wurde die glatte
Oberfläche des GFK-Liners gesandstrahlt. Die beiden Saug-
bagger saugten das Strahlgut aus der Leitung.

Unvorhergesehenes vor Ort

Die beiden parallel verlaufenden Rohrstränge können einzeln außer Betrieb genommen werden, was Arbeiten an dieser Druckleitung vereinfacht und erleichtert. Aufwändige Wasserhaltungsmaßnahmen waren nicht erforderlich. Dennoch hielt die Durchführung der Baumaßnahme die eine oder andere unvorhergesehene Herausforderung bereit.
Bei ersten Aufgrabungen wurde ein so geringer Abstand zwischen den beiden Rohrsträngen festgestellt, dass im Bereich der Baugruben zwischen die Rohre Sicherheitswände gesetzt werden mussten. „Wir wollten aus Sicherheitsgründen nicht, dass die in Betrieb befindliche Leitung offen liegt, während direkt daneben an der anderen Leitung gearbeitet wird“, so Jan Hackethal.
Im ersten Schritt wurde der außer Betrieb gesetzte und in 200 m lange Abschnitte unterteilte Leitungsstrang im Bereich der Baugruben auf einer Länge von etwa 5 Metern geöffnet, entgast, und mit Höchstdruckwasserstrahltechnik gereinigt. Anschließend erfolgte die Inspektion mit einer Kamerabefahrung. Dabei wurden in Teilabschnitten der Leitung Innenmanschetten festgestellt, mit denen in den 60er Jahren eine Innensanierung der Rohverbindungen durchgeführt worden war. Diese Stahlbänder und Gummimanschetten mussten vor der Renovierung entfernt werden.
Im Bereich der Königin-Luise-Straße war in der Leitung ein Düker zur Unterquerung einer Abwasserleitung DN 800 verzeichnet. Dieser Düker, so wurde bei der Zustandserfassung festgestellt, war in einem der beiden Rohrstränge deutlich steiler ausgeprägt, als dies zunächst vermutet worden war. Dies bedeutete für den Einbau des GFK-Liners erschwerte Randbedingungen. Um den Liner zu schonen, erfolgte im Bereich des Dükers der Einzug mit einem Gummiseil, und es wurde bei der Aushärtung mit einer modifizierten Lichterkette gearbeitet. „Ansonsten gestaltete sich der Einbau der acht Liner mit einem Einzelgewicht von rund 12 Tonnen und mit einer Gesamtlänge von 1.600 m routinemäßig ohne weitere Probleme“, so Dirk Frindt, Geschäftsführer der Firma KSB, die als Nachunternehmer im Auftrag von Karl Weiss die Brandenburger-Liner eingebaut hat. KSB mit Sitz in Berlin ist vor etwa knapp zwei Jahren aus dem Unternehmen Karl Weiss hervorgegangen und seitdem selbständig am Markt aktiv.

Inversion des Druckliners von oben gesehen
Inversion des Druckliners von oben gesehen

Problemloser Drucklinereinbau

Nach dem Einbau des GFK-Liners wurde der jeweilige Sanierungsabschnitt im Rahmen der Abnahmeuntersuchung mit einer TV-Kamera befahren. Besondere Aufmerksamkeit galt hierbei dem Bereich des Dükers; aber auch hier saß der Liner mit nur geringer Faltenbildung einwandfrei.
Anschließend erfolgte der Einbau der Gewebeschläuche mit einer Wanddicke von zweieinhalb Millimetern. „Da wir den Starline-Gewebeschlauch vollflächig verkleben, mussten wir zunächst einmal einen Haftgrund herstellen“, erläutert Holger Turloff, Bauleiter bei Karl Weiss. Dazu wurde die Oberfläche des glatten GFK-Liners gesandstrahlt. Der angeraute Liner bietet einen ausgezeichneten Untergrund für die Verklebung mit dem mit einem Epoxidharz imprägnierten und mit Druckluft inversierten Gewebeschlauch.
Der Einbau des Druckliners war Routine. „Wir haben den Schlauch etwas länger konfektioniert, so dass er sich am Ende mit dem an die Sanierungsstrecke anschließenden Stahlrohr verklebt und so ein sauberer Übergang hergestellt wird“ erklärt Holger Turloff weiter.
Die Aushärtezeit des Klebers hängt vom Klebertyp und von den Umgebungstemperaturen ab und liegt bei etwa zwei Tagen. In den Baugruben wurden Passstücke aus Stahlrohren eingebaut und mit Rohrkupplungen mit dem Altrohr verbunden. „Ganz normaler Rohrleitungsbau“, so Turloff.

Der mit Epoxidharz imprägnierte Gewebeschlauch hat eine Wanddicke von 2,5 mm. Im Verbund mit dem GFK-Liner entsteht ein statisch selbsttragendes und druckdichtes System.
Der mit Epoxidharz imprägnierte Gewebeschlauch hat eine Wanddicke von 2,5 mm. Im Verbund mit dem GFK-Liner entsteht ein statisch selbsttragendes und druckdichtes System. | Fotos: Karl Weiss

Erfolgreiches Pilotprojekt

Aus der Perspektive der Berliner Wasserbetriebe ist die Schlauchliningsanierung der Abwasserdruckleitung in der Clayallee ein Pilotprojekt. „Da wir mit den Druckleitungen überwiegend in stark befahrenen Hauptverkehrsstraßen liegen, wollten wir ausprobieren, inwieweit dieses Verfahren eine Alternative zur Auswechselung in offener Bauweise darstellt“, erläutert Jan Hackethal.
Nachdem der im ersten Bauabschnitt sanierte Leitungsstrang inzwischen wieder in Betreib genommen wurde und die Sanierung der zweiten Rohrleitung kurz vor dem Abschluss steht, fällt die Zwischenbilanz des Auftraggebers positiv aus. „Wir sind sehr zufrieden“, sagt Rocco Elsner, Bauleiter bei den Berliner Wasserbetrieben. „Nach anfänglichen Verzögerungen erfolgte der Baubeginn im Januar 2019. Ende November 2019 soll der zweite Rohrstrang in Betrieb genommen werden.“ Und auch von der wirtschaftlichen Seite betrachtet sieht Jan Hackethal die Maßnahme positiv: „Verglichen einer kompletten Auswechselung der insgesamt 1.600 m Druckleitung ist die von uns gewählte Variante mit einem Kostenvolumen von rund 2 Millionen Euro auch wirtschaftlich ein Erfolg.“ Hinzu gekommen wäre der Verlust des alten und ökologisch wertvollen Baumbestandes im Mittelstreifen der Clayallee und damit verbunden große Probleme im Genehmigungsverfahren.
Im Ergebnis stellt die Sanierung den Betrieb dieser wichtigen Entwässerungsader Berlins in den nächsten Jahrzehnten sicher.

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