Vorstoß in neue Dimension bei Close-Fit-Sanierung

BERLIN, 11.02.2019 – Berlin war wieder einmal Schauplatz für einen Superlativ in Sachen grabenloses Bauen. Den Einzug eines PE-HD-Rohres mit einem Außendurchmesser von 1200 und einer Wandstärke von 71 Millimetern im PE-Close-Fit-Reduktionsverfahren hat es bis dahin in dieser Rohrdimension noch nicht gegeben.

von Artur zu Eulenburg und Franz-Josef Schaffarczyk, Fa. Pfaffinger

In dem konischen Reduktionswerkzeug wird der Außendurchmesser des PE-Rohres für den Rohreinzug um etwa neun Zentimeter reduziert.
In dem konischen Reduktionswerkzeug wird der Außendurchmesser des PE-Rohres für den Rohreinzug um etwa neun Zentimeter reduziert.
Im Auftrag der Berliner Wasserbetriebe war im Stadtteil Wedding von der Firma Paffinger auf einer Gesamtlänge von 600 Metern eine Abwasserdruckleitung DN 1200 zu erneuern. Die etwa 90 Jahre alte Stahlleitung mit Rohrverbindungen aus Bleimuffen war als sanierungsbedürftig eingestuft worden. Auf 100 Metern wurden die alten Rohre in offener Bauweise ausgetauscht, auf weiteren 500 Metern in der stark befahrenen Fennstraße fiel die Wahl auf die grabenlose Erneuerung mit dem PE-Reduktionsverfahren.
Bei diesem Liningverfahren wird ein auf die Abmessungen des Altrohres konfektionierter PE-Rohrstrang ohne Einwirkung thermischer Energie durch ein konisches Gesenk gezogen und dabei für den Rohreinzug im Durchmesser um etwa acht Prozent reduziert. Die Zugspannung muss während des gesamten Einziehvorganges aufrecht gehalten werden, um eine vorzeitige Rückverformung des PE-Rohres zu verhindern.
Nach Abschluss des Einzuges wird die Zugspannung kontrolliert abgebaut und auf diese Weise die Rückverformung des PE-Rohres eingeleitet, das sich schließlich aufgrund des sogenannten Memoryeffektes formschlüssig (close fit) an die Wand des Altrohres legt. Bei kalten Außentemperaturen kann dieser Vorgang durch den Eintrag von Wärme unterstützt und beschleunigt werden.
Die Zuglafette in der Zielbaugrube mit einer maximalen Zugkraft von 250 Tonnen.
Die Zuglafette in der Zielbaugrube mit einer maximalen
Zugkraft von 250 Tonnen.

500 Meter in zwei Abschnitten


In Berlin wurden auf dem 500 Meter langen Baufeld eine mittig angeordnete Rohreinlassbaugrube und jeweils eine Maschinenbaugrube am Anfang und am Ende des Bauabschnittes hergestellt und so die Sanierungsstrecke in zwei annähernd gleich lange Abschnitte unterteilt. Bei den Baugruben mussten die erforderlichen Abmessungen und Abstützkonstruktionen auf den einzuziehenden Werkstoff aus PE und die Kaltverformung des Rohres in der Baugrube abgestimmt werden.
Im ersten Verfahrensschritt erfolgte die Reinigung des Altrohres und die anschließende Kalibrierung mit einem Laserscanner. „In diesem Fall haben wir erhebliche Verschmutzungen vorgefunden und mussten deshalb auch einen erhöhten Zeitbedarf für die Reinigung aufwenden“, sagt Franz-Josef Schaffarczyk, der dieses Vorhaben für die Firma Pfaffinger als Projektleiter begleitet. Bei der Leitung handelt es sich um eine Reserveleitung, die nicht permanent betrieben wird und in der sich dadurch verstärkt Ablagerungen gebildet hatten.
Bei den Abmessungen der Rohreinlassbaugrube müssen die für das PE-Rohr einzuhaltenden Biegeradien berücksichtigt werden.
Bei den Abmessungen der Rohreinlassbaugrube müssen die für das PE-Rohr einzuhaltenden Biegeradien berücksichtigt werden.
Parallel zu den vorbereitenden Arbeiten wurden die 20,00 m langen PE-Rohre 1200 x 71,1 SDR 17 des Herstellers egeplast mit einem Einzelgewicht von ca. 5,4 t in einem Schweißzelt auf der Baustelle im Heizelementstumpfschweißverfahren zu einem Rohrstrang verbunden. Nach Einbau des Reduktionswerkzeuges in die Start- und der Zuglafette in die Zielbaugrube konnte das Zuggestänge durch das Altrohr geschoben und mit dem PE-Rohrstrang gekoppelt werden.
Die Zugspannung erzeugt eine hydraulisch angetriebene Lafette in der Zielbaugrube. Zum Einsatz kam in Berlin eine Grundoburst 2500 von Tracto-Technik mit einer maximalen Zugkraft von 250 Tonnen. Die Einzugsgeschwindigkeit lag zwischen 38 und 43 Metern in der Stunde.
Ein ausgebauter Abschnitt der alten Stahlleitung
Ein ausgebauter Abschnitt der alten Stahlleitung

Etablierte Technik


Nach dem erfolgreichen Rohreinzug bestätigte eine Kamerabefahrung und eine Druckprüfung die Dichtheit und den einwandfreien Zustand des neuen Rohres. Anschließend konnte der sanierte Abschnitt mit Sonderformteilen und Übergangsstücken in das bestehende Netz eingebunden werden.
In Berlin kommt das PE-Reduktionsverfahren häufiger zum Einsatz und ist insbesondere bei der Erneuerung von Trink- und Abwasserdruckrohrleitungen durchaus etabliert. Es gilt dort als umweltschonendes und wirtschaftliches grabenloses Bauverfahren. Mit der Rohrdimension der Maßnahme im Stadtteil Wedding wurde nun das Anwendungsspektrum des Verfahrens noch einmal ausgeweitet. Die Vorteile haben sich dabei erneut bestätigt: „Gegenüber der offenen Bauweise waren wir erheblich kostengünstiger und deutlich schneller“, resümiert Franz-Josef Schaffarczyk.

Die Anbindung des neuen PE-Rohres an das bestehende Netz erfolgte mit Sonderformteilen und Formstücken.
Die Anbindung des neuen PE-Rohres an das bestehende Netz erfolgte mit Sonderformteilen und Formstücken. | Fotos: A. zu Eulenburg