Elbe-Düker DN 2000 über rund 320 Meter mit Synthesefaser-Linern saniert

RÖTHENBACH, 26.8.2020 – „Überaus anspruchsvoll war die Maßnahme definitiv“, resümierte Bauleiter Martin Lehmann von der Aarsleff Rohrsanierung GmbH, Zweigniederlassung Dresden, nach der Sanierung eines 320 m langen Elbe-Dükers DN 2000 in der sächsischen Hauptstadt. Hierzu wurden Synthesefaser-Liner mit einem Gesamtgewicht von 210 Tonnen installiert.

In Dresden ist ein Elbe-Düker DN 2000 auf einer Länge von rund 320 m mit Schlauchlinern saniert worden.
In Dresden ist ein Elbe-Düker DN 2000 auf einer Länge von rund 320 m mit Schlauchlinern saniert worden.

Der Abwasserdüker wurde im Jahr 1907 neben der Flügelwegbrücke verlegt und soll im Regenfall mit einer durchschnittlichen Leistungsfähigkeit von rund 12 m3/s die parallel laufende Dükerröhre DN 1150 entlasten. Die Hauptdükerleitung des DN 2000 ist aus geschweißten Stahlblechrohren mit einer Wanddicke von ca. 22 mm hergestellt. Sie besteht aus Einzelsegmenten von jeweils 25 m Länge, die durch Nieten verbunden sind, und wurde als ganzes Rohr eingeschwommen. Die Zu- und Ablaufkanäle bestehen aus Stampfbeton.

Durchgängige Korrosion und korrosiver Abtrag im Stahlrohrbereich
Durchgängige Korrosion und korrosiver Abtrag im Stahlrohr-
bereich
Zur Feststellung des Verschleißgrades wurden Schichtdickenmessungen mit einem magnetisch-induktiven Verfahren und mit Ultraschall in den begehbaren Bereichen durchgeführt. Es stellte sich heraus, dass im unteren Stahlrohrbereich starke Abrasion und Muldenkorrosion vorhanden waren. Die Wanddicke war von ursprünglich 22 mm um mehr als 10 mm reduziert und betrug in der Sohle stellenweise sogar nur noch 5 mm. Auch war die Stahlröhre weitgehend um rund 10%, also 20 cm in der Vertikalen, deformiert. Das Betonrohr von 35 m am Zulauf (Oberhaupt) und 53 m am Ablauf (Unterhaupt) befand sich ebenfalls in desolatem Zustand. Die Verdichtung des Stampfbetons wies Einschlüsse, große Poren und vereinzelt Kiesnester auf. Vielerorts trat anstehendes Wasser ein. Arbeitsfugen waren rissig und häufig waren Aussinterungen sichtbar.
Imprägnieren der großen Liner im eigenen Werk
Imprägnieren der großen Liner im eigenen Werk

Sanierung mit Einzug- und Inversionslinern

Nach einem Variantenvergleich und öffentlicher Ausschreibung erhielt Aarsleff den Auftrag zur Sanierung mittels Schlauchliner im kombinierten Einzieh- und Inversionsverfahren. Dabei wurde ein mit Harz getränkter, verhältnismäßig dünner Schlauch aus Synthesefaserfilz mit einer Außenfolie über ein Förderband und Installationsgerüst mittels Seilwinde eingezogen und der dickere, ebenfalls mit Harz imprägnierte Filzschlauch anschließend in diesen mittels Wasserdruck eingestülpt. Durch das Umstülpen wurde die Folie des zweiten Schlauches nach innen gekehrt und stellte anschließend im neuen Rohr die sogenannte innere Oberfläche bzw. das Coating dar.

Das Abstellen des Einbaugerüstes war nur unter Zuhilfenahme von massiven Stahlträgern möglich. | Fotos: Aarsleff
Das Abstellen des Einbaugerüstes war nur unter Zuhilfenahme von massiven Stahlträgern möglich. Im Bild: Thomas Würfel, Netzmeister der Stadtentwässerung Dresden, bei der Begutachtung des Baufortschrittes. | Fotos: Aarsleff

Das innenbefindliche Wasser wurde nach der Inversion mit leistungsstarken Heizanlagen erhitzt und durch Pumpen umgewälzt, was die exotherme Reaktion des Harzes anstieß. Die Härtung des Harzes wurde mittels Temperaturmessfühler auch im mittleren Teil des Dükers kontrolliert, welche bei der Herstellung des Materials mit eingearbeitet wurden.
Angesichts der Dimension der Liner gestaltete sich deren Einbau alles andere als einfach. „Das Einbaugerüst musste auf einer Spannweite von bis zu 8,60 m abgestellt werden. Dies war nur unter Zuhilfenahme von vier massiven Stahlträgern möglich“, beschreibt Martin Lehmann. „Zudem musste der jeweilige Schwertransport immer wieder exakt positioniert werden, damit der über das Förderband laufende Liner nicht aus der Spur geriet.“ Weil das Einbaugerät auf der linken Uferseite rechtwinklig zur Rohrachse stand, mussten überdies alle Schläuche auf dem Weg zur Rohrsohle gedreht werden. „Gerade bei den Einzuglinern war dies nicht einfach“, so Lehmann weiter.
Einzugsgrube
Einzugsgrube

Sanierung im Wasser, wasserdichte Baugruben

Das Dükerrohr wurde mittels PAA-SF-Liner in drei Abschnitten (50,5 m + 224 m + 43,9 m) saniert, auf insgesamt 318,4 m Länge. Die einzubauenden Liner waren gemäß des vorher definierten Altrohrzustandes bemessen und statisch nachgewiesen. Die Installation des langen Abschnittes musste im Wasser erfolgen, da keine vollständige Entleerung des Dükers möglich war. Die Kalibrierung, Reinigung und Inspektion führte ein Taucher aus, welcher speziell für das Tauchen im Abwasser ausgerüstet war.

Einzugschlauch
Einzugschlauch

Für die Maßnahme entschied sich das mit der Planung beauftragte Ingenieurbüro ACI-Aquaproject Consult in Abstimmung mit der Stadtentwässerung Dresden für die Herstellung von zwei temporären Inversionsbaugruben im Elbevorland. Die Gruben wurden wasserdicht hergestellt, um Veränderungen in den Grundwasserströmungen zu vermeiden. Erreicht wurde dies über einen Verbau aus ca. 16 m tiefen Betonbohrpfählen und einer Hochdruckinjektion (HDI) der Baugrubensohle, ausgeführt durch die Firma Heinz Lange Bauunternehmen GmbH. „Die Lage der Inversionsbaugruben in unmittelbarer Nähe an der Elbe (Hochwassergefahr), teilweise keine direkte ausgebaute Straßenanbindung für den notwendigen Schwerlastverkehr sowie umweltrelevante Belange (FFH Gebiet) machten die Abstimmung mit den zuständigen Genehmigungsbehörden nicht einfach“, erinnert sich Planer Birk Peschka.
Inversionsschlauch
Inversionsschlauch

Die Abwasserhaltung erfolgte komplett über den parallel verlaufenden Trockenwetterdüker DN 1150, welcher bereits im Jahr 1992 ebenfalls mit Synthesefaser-Linern saniert wurde. Um den nötigen Arbeitsraum von ca. 4 m Länge in den Dükeranschlussbereichen zu schaffen, wurden im Ober- und Unterhaupt zusätzliche Absperrwände aus Stahlträgern mit Holzausfachung installiert. Im Bereich der Baugrubenöffnungen wurden nach der Schlauchlinerinstallation 3 m lange GFK-Rohrstücke mit einem Durchmesser von 2 m passend eingebaut und mit einem Schachteinstieg für spätere Inspektionszwecke versehen.
Die Liner-Installation des langen Abschnittes musste im Wasser erfolgen, da keine vollständige Entleerung des Dükers möglich war. Die Kalibrierung, Reinigung und Inspektion führte ein spezialisierter Taucher aus.
Die Liner-Installation des langen Abschnittes musste im Wasser erfolgen, da keine vollständige Entleerung des Dükers möglich war. Die Kalibrierung, Reinigung und Inspektion führte ein spezialisierter Taucher aus.

Corona kein Hindernis bei erfolgreichem Abschluss

Die Sanierungsarbeiten wurden termin- und qualitätsgerecht durchgeführt und im Mai 2020 abgeschlossen; das Bauvorhaben wurde ohne Unterbrechung erfolgreich umgesetzt. Keine Selbstverständlichkeit, wie Peschka deutlich macht: „Insbesondere in der Zeit der massiven Einschränkungen durch das Coronavirus ab März 2020 bestand ein hohes Risiko, dass Transportwege unterbrochen würden bzw. das benötigte Baustellenpersonal nicht verfügbar sein könnte.“
Und tatsächlich waren damalige Einreiseverbote für die Arbeiter, die erschwerte Gerätebeschaffung sowie die Einhaltung zusätzlicher Verhaltensregeln zum Infektionsschutz (z.B. durch Kolonnenteilung auf der Baustelle) Herausforderungen, die es zu bewältigen galt. Bauleiter Heiko Nytsch von der Stadtentwässerung Dresden nennt den Schlüssel zum Erfolg: „Um den logistischen Aufwand für Material und Personal zu bewältigen, war eine sehr gute Organisation der Baustelle durch den Auftragnehmer maßgebend.“ Aarsleff hatte eigens ein Hygienekonzept für die Baustelle erstellt, das täglich mit den Infektionsgefahren und Einschränkungen abgeglichen wurde.
Der sanierte Düker DN 2000 wurde nach einer Gesamtbauzeit von 6 Monaten wieder in Betrieb genommen und arbeitet seitdem störungsfrei.

Inspektion durch den Auftraggeber nach der Sanierung
Inspektion durch den Auftraggeber nach der Sanierung