Sehende Nordseedüse: Kanalreinigung unter optischer Beobachtung

BARSBÜTTEL, 05.05.2017 – Die „Sehende Nordseedüse“ ist eine der wichtigsten und revolutionärsten Erfindungen im Bereich der Kanalrohrreinigung der letzten 25 Jahre. Sie wurde auf der IFAT 2012 das erste Mal präsentiert und hat schon mehrere Innovationspreise erhalten.

von Dipl.-Ing. Lüdeke Graßhoff, Canal-Control+Clean
Umweltschutzservice GmbH

Monitor der Sehenden Nordseedüse
Monitor der Sehenden Nordseedüse | Foto: Canal-Control+Clean

Die beiden Entwickler und Geschäftsführer Arnold Pläsier und Christoph Wenk setzen eine langersehnte Vision um: „Wir wollen endlich eine Kanalreinigung unter optischer Beobachtung und Kontrolle durchführen können!“. Zusammen mit den renommierten Kanalreinigungsbetrieben Arnold Pläsier e.K. aus Norden und der Firma Canal-Control+Clean Umweltschutzservice GmbH aus Hamburg wurde die „Sehende Nordseedüse“ zur Praxisreife gebracht.

Sehr beweglicher Spül-/Kamerakopf

Die Sehende Nordseedüse ist eine Kanalreinigungseinheit, die im vorderen Bereich der Düse über eine integrierte Kamera verfügt. Kurz hinter der vorderen Düse (ca. 50 cm) ist ein Drehmotor angebracht mit dem sich der gesamte Spülschlauch vom Anwender per Software gesteuert drehen lässt. Beide Einheiten, Kamerakopf und Drehmotor, sind über Kugelgelenke mit dem Spülschlauch verbunden, und ermöglichen somit eine Beweglichkeit in alle Richtungen. Durch eine asymmetrische Bestückung der Düsen und den Drehmotor lässt sich die Sehende Nordseedüse nun sogar im Hauptkanal steuern, in Hausanschlussleitungen kontrolliert abbiegen und in weiterverzweigte Leitungen auch mehrfacher Ordnung vordringen.
Gearbeitet wird mit einem Wasserdruck von 160 bar ab Pumpe, Wasserleistung ca. 270 l/min. Somit lässt sich der über 1 kg schwere Spül-/Kamerakopf sogar anheben, um in den Rohrscheitel zu gelangen bzw. über Hindernisse hinweg zu navigieren.

Sehende Nordseedüse
Sehende Nordseedüse und Drehmotor | Foto: P&W Umwelttechnik

Wozu noch ein Drehmotor?

Bis zur Entwicklung der Sehenden Nordseedüse konnten Reinigungsdüsen nur dadurch gelenkt werden, dass sie asymmetrisch bestückt wurden und anschließend der Schlauch manuell vom Reiniger verdreht wurde. Natürlich hat dieses Schlauchdrehen mit 1/2-Zoll- und 3/8-Zoll-Schläuchen einen erheblichen Kraftaufwand erfordert. Mit der Sehenden Nordseedüse, die mit wesentlich höheren Wasserleistungen als bei einer normalen Hausanschlussreinigung arbeitet, musste der Spülschlauch mit noch höherem Aufwand gedreht werden. In der Praxis zeigte sich, dass bei der Vielzahl der Anschlüsse, die jetzt mit der Sehenden Nordseedüse gereinigt werden konnten, dieser Aufwand vom Kanalreiniger nicht mehr zu leisten war. Das Drehen des Spülschlauches übernimmt nun der Drehmotor, und das wesentlich direkter und präziser, da der Drehmotor nur kurz hinter dem Spül-/Kamerakopf liegt. Das Drehen des Spülschlauches oben am Reinigungsfahrzeug würde zu einer unerwünschten Torsion führen, die natürlich linear mit der Schlauchlänge steigt.

Kanalreinigung mit optischer Kontrolle oder Kanal-TV-Inspektion mit Reinigung?

Der große Unterschied zu anderen Systemen, die eine Reinigung mit optischer Kontrolle ermöglichen ist, dass die Sehende Nordseedüse eine vollwertige Kanalreinigungsdüse mit integrierter Kamera ist. Andere Systeme bieten zwar eine TV-Inspektion mit hintergeschalteter Reinigung. Bei diesen Systemen ist sowohl die Reinigungsleistung sowie die TV-Inspektion eingeschränkt. Natürlich sind solche Systeme vorteilhaft gegenüber der reinen TV-Inspektion oder der blinden Kanalreinigung, aber nur mit der Sehenden Nordseedüse lassen sich Entfernungen von über 100 m in verzweigten Systemen erzielen. Theoretisch ist die Reichweite nur durch die Kabellänge für das Kamerasignal begrenzt. Im Standardausbau ca. 210 m. Für Spezialanwendungen wurden aber auch bereits Längen von 600 m realisiert. Andere Kamerasysteme für die Kanalreinigung wurden z.B. auf Sohlenreinigern installiert. Hier ist die Bildübertragung teilweise über WLAN realisiert, da natürlicherweise die Kabelverbindung immer ein größeres Problem darstellt. Teilweise werden auch Kameramodule mit integriertem Speicherchip verwendet, der nach erfolgter Reinigung ausgelesen werden kann. Die Firma Wiedemann & Reichardt kann mit Ihrem Sputnik-System weder in der Qualität noch im Handling an die Sehende Nordseedüse heranreichen. So muss die Kamera über Schutzbügel vor Schlägen geschützt werden, das Drehen des Schlauches wird über eine Drehhaspel am Fahrzeug realisiert.

Sehende Nordseedüse im Rohrscheitel
Sehende Nordseedüse im Rohrscheitel | Foto: P&W Umwelttechnik

Praxiserfahrungen

In der Praxis hat sich gezeigt, dass zunächst einmal die Bediener einer Sehenden Nordseedüse eine intensive Schulung erhalten müssen. Zusätzlich zur normalen Reinigung ist nun die Arbeit kontinuierlich auf dem Monitor zu verfolgen, um die jeweiligen Tätigkeiten anpassen zu können (Wasserdruck, Steuerung, Vortrieb etc.). Da die Sehende Nordseedüse sich wesentlich ruckartiger im Kanal bewegt, ist die Kabelwinde deutlich aufwendiger gegenüber der eines normalen Kamerawagens und bedarf ständiger Beobachtung. Eine spezielle Erfindung namens „Dancing Roller“ nimmt die sehr schnellen Kabelbewegungen auf, steuert die Winde und hält das Videokabel auf Spannung. Es empfiehlt sich unbedingt ein kontinuierliches Arbeiten mit zwei Mitarbeitern, die auch über einen KI-Schein verfügen sollten, um die Zustände im Kanal zu beurteilen und daraus entsprechende Entscheidungen ableiten können. Beherrschen beide die Technik, lässt sich bei der Inspektion mit der Sehenden Nordseedüse im Schnitt die doppelte Länge gegenüber einer normalen TV-Inspektion mit Lateralkamera erreichen. Dies hat sich in mehreren Feldversuchen bestätigt (Kiel, Hannover und Göttingen).

Schlittensystem hilft bei Kontrolle

In der Praxis kommt es in innerstädtischen Bereichen oftmals vor, dass bis zu 30% der Hausanschlüsse nicht mehr im Betrieb sind. Bereits im Hauptkanal kann über ein montiertes Schlittensystem die Sehende Nordseedüse kontrolliert im Kanal gehalten werden, um bei der Reinigung schon erste Videobilder aufzunehmen und zu begutachten. Eine Version des Schlittens ist sogar motorisch über den adaptierten Drehmotor im Kanal höhenverstellbar und bietet eine zusätzliche Reinigungsdüse, um die Kameralinse im Bedarfsfalle anwendergesteuert von oben wieder zu reinigen. Hierzu hat der Stadtbetrieb Abwasserbeseitigung Lünen (SAL) bereits sehr gute Erfahrungen gemacht und eine Art Ampelsystem zur Bedarfsklassifizierung (grün, gelb, rot) des Hauptkanals eingeführt (Quelle: Claus Externbrink SAL Lünen).

Bild der Sehenden Nordseedüse: Materialwechsel
Bild der Sehenden Nordseedüse: Materialwechsel | Foto: Canal-Control+Clean

Komplexe Aufgaben, Hindernisse und Ortung

Bei komplexen Aufgabenstellungen kann die Sehende Nordseedüse die einzige Alternative zu einer Grundlagenerfassung des Kanalzustandes sein. Bei Leitungen, die in Haltungen mit sehr großem Gefälle unter starkem Fluss anschließen, kommt es beispielsweise vor, dass diese nicht mit einem TV-Fahrwagensystem zu erreichen sind. Mit der Sehenden Nordseedüse bietet sich hier eine gute „zweite Chance“, die zum Ziel führen kann. Auch ist die in der Praxis doppelte Reichweite ein gutes Argument für eine Sehende Nordseedüse. Lange Drainageleitungen, die mittels Fahrwagen nicht zu befahren sind, können nun gezielt gereinigt und untersucht werden.
Hindernisse im Kanal, wie Wurzelwände, fehlende Schachtsohlen, Steine etc. können mit der Sehenden Nordseedüse in vielen Fällen gut überwunden werden. Auch das spricht wiederum deutlich für die Sehende Nordseedüse als sehr gute Alternative und Ergänzung zur konventionellen TV.
Erreicht man weit entlegene oder gänzlich unbekannte Bereiche seiner Kanalisation, bietet das integrierte Ortungssignal die Möglichkeit, die genaue Position der Sehenden Nordseedüse zu ermitteln. Im Gegensatz zu vielen anderen Systemen wird dem gesamten Kamerakabel das Ortungssignal auferlegt. Der gesamte Strang bis zum Spül-/Kamerakopfes kann abgegangen und geortet werden.

Test bestätigt Robustheit der Sehenden Nordseedüse

Ein besonderes Thema für die Sehende Nordseedüse sind die äußeren Umwelteinflüsse, die auf die Reinigungsdüse und den Kamerakopf wirken. Es ist leicht nachzuvollziehen, dass hier zwei völlig konträre Medien aufeinanderstoßen: Elektronik und Wasser – und das unter erheblich erhöhtem Druck bis zu über 100 bar. Dazu kommen noch massive Schläge, die auf den Kopf wirken. Ein sehr anschauliches Experiment ist auf der Web-Seite von P&W hinterlegt: Aus 2,40 m Höhe wird der Kopf mehrfach auf harten Beton fallengelassen. Nach 30 Fallversuchen ohne jegliche Beeinträchtigung wird manuell auf den Kopf mit einem 4 kg schweren Vorschlaghammer eingeschlagen. Auch hier bleibt die Sehende Nordseedüse heil, wie man auf dem Video sehen kann (http://pw-umwelttechnik.de/videos/).
Die Versuchsanordnung stellt aber eine reelle Situation nach. Fällt die Düse bei der Reinigung eines Großprofiles aus dem Scheitelbereich in die Schachtsohle zurück, so entspricht dies in etwa dieser Belastung.

Nachteinsatz
Die Sehende Nordseedüse im Nachteinsatz. Canal-Control+Clean setzt momentan vier in ihrem Fuhrpark ein. | Foto: Canal-Control+Clean

Einsatzgrenzen

Die Sehende Nordseedüse ist ab einem Innendurchmesser von DN 100 gut zu verwenden. Man sagt, dass die Einsatzgrenze der Sehenden Nordseedüse bei zu untersuchenden Anschlussleitungen bei einem Hauptkanal von ca. DN 1000 bis DN 1200 liegt. Oberhalb wird es sehr aufwendig, die Sehende Nordseedüse in die Anschlüsse zu steuern. Misslingt dies ist die Sehende Nordseedüse diesen massiven Belastungen ausgesetzt. Die mechanischen Belastungen steigen bei großen Profilen exponentiell, so dass man sich den Einsatz in solchen Fällen sehr gut überlegen muss. Nach guter Abstimmung mit dem Auftraggeber und ebenso qualifizierter Risikoabwägung kann man natürlich auch größere Kanäle reinigen bzw. untersuchen, was aber einen größeren Verschleiß mit sich bringt. Durch einragende Stutzen wird die an der Haltungswand langrutschende Sehende Nordseedüse daran gehindert, in die Hausanschlussleitungen zu kommen. Einragende Stutzen limitieren den Einsatz der Sehenden Nordseedüse in sehr kleinen Durchmessern (DN 100). Bei starker Verunreinigung in kleinen Profilgrößen ist es nicht möglich, den „Dreck“ hinter sich zu bekommen, da hierfür eine Vorstrahldüse notwendig wäre.



Einen ausführlichen Bericht lesen Sie in unserer aktuellen Ausgabe (2/17) der B_I umweltbau.