Referenzprojekt:

Würzburg testet GFK-Einzelrohr-Lining

RÖTHENBACH/PEGNITZ, 13.01.2015 – Bei der regelmäßigen Überprüfung der Kanäle im städtischen Netz stellte der Entwässerungsbetrieb der Stadt Würzburg (EBW) Schäden im Hauptsiel 1, dem wichtigsten Zulaufkanal zur Kläranlage, fest. Bei der Sanierung kam erstmals das Einzelrohr-Lining-Verfahren in der Stadt zum Einsatz.

beengtes Baufeld in Würzburg
Das beengte Baufeld war für alle eine Herausforderung.
Der erste Sanierungsabschnitt ist fertig verdämmt.
Der Mauerwerkskanal vor
der Sanierung | Foto: Aarsleff

Entlang des Siels – gelegen im westlichen Stadtgebiet, dem Stadtteil Zellerau – befinden sich auch Regenentlastungsanlagen. Zusätzlich zu den Hausanschlüssen und Straßeneinläufen sind hier weitere große Zulaufkanäle angeschlossen. Das gemauerte Hauptsiel misst 1400/2250 mm (B/H): Auf Grund seiner abweichenden Standardabmessungen für Eiprofile handelt es sich um ein Sonderprofil.
Der Sammler und die dazugehörigen Schachtbauwerke sind in Teilbereichen über 100 Jahre alt. Das festgestellte Schadensbild umfasste insbesondere Korrosion des Fugenmörtels, Undichtigkeiten und Fremdwassereintritt, welcher durch die unmittelbare Nähe des Mains begünstigt wurde. Die Abzweige bzw. Formstücke für die Belüftung waren oftmals gerissen. In der Sohle des Hauptsiels sowie an den Bauteilen, die nur zeitweise überströmt wurden (Scheitelbereich, Wandung in Schachtbauwerken) befanden sich Ablagerungen.

Erstmalige Ausschreibung

Mit der Planung und Bauüberwachung der Ertüchtigung des Hauptsiels beauftragte der EBW das Ingenieurbüro Planungsschmiede aus Würzburg. Öffentlich wurden daraufhin im April 2013 erstmals in Würzburg das Einzelrohr-Lining-Verfahren ausgeschrieben. Die Ausschreibung umfasste folgende Leistungen: Sanierung des Hauptsiels auf einer Länge von ca. 875 Metern mit werksseitig hergestellten GFK-Rohren 2110/1260 mm einschließlich der Kalibrierung, Wasserhaltung, der Gerinnewiederherstellung und Angleichung in den angrenzenden Schächten, der Sanierung von Anschlussleitungen bzw. die Erneuerung der Sinkkästenanschlüsse.
Den Angebotszuschlag mit einem Volumen von ca. 3 Millionen € erhielt die Zweigniederlassung Nürnberg der heutigen Aarsleff Rohrsanierung GmbH. Für die Abwicklung dieses ehrgeizigen Projektes war ein dreiviertel Jahr, endend im Frühjahr 2014, geplant.
Mit den Tiefbau- und Aushubarbeiten bis auf Kämpferhöhe beauftragte der EBW das Spezialtiefbauunternehmen Harald Gollwitzer GmbH aus Floß, welches auch die Einbringgrube für die GFK-Kurzrohre soweit herstellte, dass Aarsleff lediglich noch die Haube des Eiprofils in Eigenregie entfernen musste. Die im Bohrpfahlverbau hergestellte Grube wird nach der Sanierung des Hauptsiels für den zu errichtenden Stauraumüberlauf genutzt – dementsprechend ist die Größe dem künftigen Überlaufbecken angepasst. Die Sanierung des 875 Meter langen Abschnittes hatte nur von dieser einen Baugrube aus zu erfolgen, so dass die GFK-Profile von hier aus in beide Richtungen eingebracht wurden.

Der spezielle Aarsleff-„Rohrshuttle“ nimmt das GFK-Segment auf
In der Einbringungsgrube (Bohrpfahlverbau) nimmt der spezielle Aarsleff-„Rohrshuttle“ das GFK-Segment auf und transportiert es an den Einsatzort.

Wasserhaltung

Doch bevor die eigentliche Sanierung des in die Jahre gekommenen Hauptsammlers starten konnte, musste als weitere vorbereitende Arbeit die Wasserhaltung aufgebaut werden. Eine Analyse hatte ergeben, dass die Abwasserumleitung für Regenereignisse wirtschaftlich nicht sinnvoll wäre. Vielmehr galt es, die Arbeiten bei Regen zu unterbrechen und innerhalb von nur 30 Minuten den Kanal zu verlassen, da dieser dann im Extremfall geflutet würde. Gerade das hier zum Einsatz kommende Einzelrohr-Lining zählt diese Art der Flexibilität zu seinen großen Vorzügen. Um die Arbeitssicherheit jederzeit zu gewährleisten, installierte man ein Warnsystem mit mehreren Pegelwarngeräten im Stadtgebiet von Würzburg. Mittels dieses Systems – die Vorwarnung erhielten unter anderem Kolonnenführer und Bauleiter auf ihr Handy – blieb Zeit, Mensch und Gerät im Ernstfall rechtzeitig in Sicherheit zu bringen. Jedoch bedurfte es hierfür ein hohes Maß an Professionalität, Disziplin und Logistik, insbesondere der Kolonnen vor Ort, denn es waren teilweise große Distanzen zurückzulegen.
Der Trockenwetterabfluss erfolgte über zwei Abwasserumleitungen im Pumpbetrieb: 15–20 Liter/Sekunde am Beginn der Sanierungsstrecke und ca. 30 Liter/Sekunde am Zufluss Weißenburgstraße. Die erste Überleitung maß 900 Meter DN 150 und diente der Entlastung des Hauptsiels; die zweite ca. 400 Meter DN 300 war auf 11.500 Einwohner ausgelegt.
Für die Abwasserumleitung am Anfang der Sanierungsstrecke war eine Abmauerung im Kanal notwendig. Diese sowie temporäre Vorabdichtungsmaßnahmen und das Entfernen von Ablagerungen bzw. Inkrustationen gehörten mit zu den vorgelagerten Arbeiten direkt auf der Baustelle.

Produktion der GFK-Module

Parallel dazu lief die Produktion der GFK NC Line Profile (nicht kreisrunde Profile) an. Aarsleff hatte hiermit die Hobas Rohre GmbH beauftragt. Im firmeneigenen Werk in Trollenhagen startete die Produktion der GFK-Module DI 1260/2110 mm, max. DA Soll 1330/2180. Als erster Schritt musste hier zunächst ein Wickelkern produziert werden. Auf diesen, nach den Abmessungen des Sondereiprofils hergestellten Kern wurde später das glasfaserverstärkte Kunststoff-Gemisch in einer speziellen Wickeltechnik aufgetragen. Für die 875 m lange Sanierungsstrecke benötigte man insgesamt 401 einzelne Profile in Längen von 1,00 bis 2,35 Metern und mit einer Wanddicke von 25 mm tragend, zuzüglich innerer und äußerer Schutz- bzw. Verschleißschichten.

Wenig Platz auf dem Baufeld

Obwohl der Zeller Bock, die Verbindungsstraße Zell am Main nach Würzburg, gesperrt war, ging man von einem hohen Verkehrsaufkommen aus, denn im Stadtteil Zellerau befinden sich zahlreiche Gewerbebetriebe. Das Baufeld selber, im öffentlichen Straßenbereich der Mainaustraße gelegen, bot außerdem nur sehr eingeschränkte Lagermöglichkeiten. Daher war es unabdingbar, dass die Abstimmung zwischen Aarsleff und Hobas bezüglich Anlieferung, Lagerung und Einbau der GFK-Rohre verlässlich und reibungsarm funktionierte.
Da der Einbau der GFK-Rohre von nur einer sogenannten Einbringgrube aus erfolgte, mussten 342 Meter gegen Fließrichtung und 533 Meter in Fließrichtung installiert werden. Hierbei wurden zahlreiche Schacht- und Sonderbauwerke im Zuge der Sanierung durchfahren. Unmittelbar nach Verlegung durch ein Bauwerk sahen die Auflagen vor, das entsprechende GFK-Profil in Größe der Schachtöffnung aufzuschneiden, um an dieser Stelle wieder eine Zugangs- und Fluchtmöglichkeit zu schaffen. Der Einhaltung der Arbeitssicherheitsanforderungen kam dabei höchste Priorität zu.
Analog zum Baufortschritt wurden die GFK-Profile von Hobas angeliefert und auf dem beengten Baufeld kurzzeitig zwischengelagert. Waren sie laut Verlegungsplan an der Reihe, nahm ein kleiner Kran die GFK-Elemente auf und ließ sie in die Einbaugrube ab. Dort wurden sie durch einen Fahr- und Hubwagen aufgenommen und zum Einbauort transportiert. Der „Rohrshuttle“ wurde speziell für diese Baumaßnahme – unter Berücksichtigung der Besonderheiten des Profils und der Erfahrungen aus ähnlichen Baumaßnahmen – durch Aarsleff konstruiert bzw. angepasst.
Am Ende des Rohrstrangs musste jedes Rohr mittels Steckmuffenverbindung und Koppelgerät verbunden sowie gegen Auftrieb mit Abstandshaltern gesichert werden. Der umlaufende Ringraum betrug maximal 3 cm und wurde in Abhängigkeit zum Verlegefortschritt abschnitts- und lagenweise – in Kammern und mindestens drei Stufen – verdämmt: insgesamt ca. 260 m3.

Das GFK-Rohr wird in die Baugrube eingebracht
Das GFK-Rohr wird in die Baugrube eingebracht. | Fotos: Aarsleff

Schneller als erwartet

Der Einbau der Rohre selber nahm mit ca. drei Monaten nur ein gutes Drittel der veranschlagten Gesamtbauzeit ein. Alle in Funktion befindlichen Zuläufe und sämtliche durchfahrene Schächte und Schachtbauwerke wurden mittels UP-GF Handlaminat angebunden und laminiert. Ebenfalls laminiert wurden die Muffenverbindungen in den Bögen, wenn der Muffenspalt zu groß war sowie die Schachtunterteile bis ca. 1 m über Einstauhöhe. Steigeisengänge ersetzte man durch Leitern aus Edelstahl sowie Einstieghilfen/-hülsen. Ferner wurden die verbliebenen sanierungsbedürftigen – nicht durch Rohrvortrieb bzw. offene Leitungslegung erneuerten – Sinkkästenanschlüsse mittels Schlauchlining-Verfahren saniert. bi

Den vollständigen Bericht lesen Sie in unserer aktuellen Ausgabe der bi-UmweltBau.