Die Reinigung großer Rohrleitungen wie Stauraumkanäle ist technisch sehr aufwendig und kostspielig. Die klassische Hochdruckreinigung stößt bei Großprofilen an ihre Grenzen. Eine Alternative ist die Schwallspülung mittels einer Neuentwicklung, dem sog. Spülsack. Dahinter verbirgt sich eine einfache, aber geniale Idee. Das IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur, Gelsenkirchen, prüft sie nun auf ihre Praxistauglichkeit.

Der Spülsack ist eine neu entwickelte Schwallspüleinrichtung der HST Hydro-Systemtechnik-GmbH, die speziell für die Reinhaltung großer Abwasserkanäle konzipiert wurde. Das Prinzip ist denkbar einfach. Ob es funktioniert und bald wirkungsvoll einsetzbar ist, prüft jetzt das IKT. Denn ein neu entwickeltes Produkt muß vor seiner Markteinführung erst Mal richtig getestet werden. Zuerst in der Prüfstrecke (DN 2200) des IKT, danach in einem Stauraumkanal DN 2000 beim Bergisch-Rheinischen Wasserverband (BRW).

Viele Stauraumkanäle sind aufgrund geringer Gefälle extrem ablagerungsgefährdet. Ihre Verschmutzung bzw. Sauberhaltung ist ein nicht zu vernachlässigendes Problem vieler Betreiber. Auch finanziell: So wenden z.B. die Netzbetreiber in NRW für die Reinigung ihrer Kanalnetze jährlich ca. 100 Mio DM auf. Dabei ist die Reinigung von Großprofilen (z.B. Stauraumkanäle) mit überdurchschnittlich hohen Kosten verbunden, weil das in der Praxis am häufigsten eingesetzte Verfahren (95%), die Hochdruckreinigung, hier an seine technischen und wirtschaftlichen Anwendungsgrenzen stößt. Damit sich Ablagerungen jedoch gar nicht erst aufbauen, setzten einige Betreiber bereits Schwallspülverfahren (Schwallspülklappe, Schlauchwehre, Drehbögen etc.) ein.

Stauraumkanäle haben jedoch für den reibungslosen Betrieb eines Kanalnetzes eine hohe Bedeutung. So gibt es allein in NRW 1.033 Stauraumkanäle mit einem Gesamtspeichervolumen von 939.574 m³ (Stand 1999). Davon sind jedoch nur sehr wenige mit Schwallspül-Einrichtungen versehen, die überwiegende Mehrzahl der Großprofile wird ohne automatische Reinigungsanlagen betrieben. Entscheidender Grund hierfür sind die sehr hohen Kosten für den nachträglichen Einbau von Schwallspülanlagen. Für die bisher verfügbaren Verfahren sind nämlich umfangreiche Baumaßnahmen und Eingriffe ins Netz erforderlich, vor denen die meisten Betreiber zurückschrecken. Sogar bei Neubauten sind derartige Einrichtungen wegen der aufwendigen Maschinentechnik sehr teuer.

Mit dem Spülsack (Bild 1) sollen präventiv und schonend reinigende Schwallspülungen besonders einfach und effektiv ausgelöst werden.

Bild 1: Spülsack im Kanal

Es ist vom Hersteller vorgesehen, den Spülsack ohne großen baulichen Aufwand preiswert und flexibel in neue, aber auch bereits bestehende Abwasserleitungen einbauen zu können. Der neu konzipierte "Spülsack" soll folgende Anwendungsvorteile besitzen:

- stationär bzw. auch mobil einsetzbar in vorhandenen Netzen;

- geringe Betriebs- und Wartungskosten;

- Einsatzmöglichkeit ohne aufwendige bauliche Maßnahme.

Mit der Spüleinrichtung "Spülsack" wird im Stauraumkanal das Abwasser (Trockenwetter) aufgestaut und anschließend schlagartig durch freigeben des Kanalquerschnittes entlastet (Bild 2 und 3). Es bildet sich ein Spülschwall, der die Verunreinigungen in einen Spülsumpf oder eine nachgeschaltete weitere Kaskade tranportiert. Der Spülsack ist sehr leicht und benötigt keine zusätzlichen Einbauten, die gerade im unteren Kanalbereich zusätzlich für Schmutzansammlungen sorgen würden. Ein Einstieg in den Kanal ist beim Betrieb der Anlage nicht erforderlich. Der Entwickler und Anbieter, HST Hydro-Systemtechnik, wird auf einem Messestand bereits beim Oldenburger Rohrleitungsforum und auf der IFAT in München über den Spülsack informieren.

Bild 2: Der aufgeblasene Spülsack staut den
Trockenwetterabfluss im Kanal auf

Bild 3: Der Spülsack entlastet schlagartig und
ein Spülschwall wird erzeugt

Im IKT in Gelsenkirchen beginnen nun umfangreiche und gründliche Untersuchungen zur Praxiseignung des Spülsacks. Getestet werden seine Funktion, Zuverlässigkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit. Dafür setzt das IKT seine große Kanal-Versuchsstrecke ein, die aus einem 60m langen Kanal DN 2200 besteht.

Bild 4: Kanal-Versuchsstrecke

Bild 5: Innenansicht der Versuchsstrecke

Ergänzt werden diese Untersuchungen durch Tests unter Praxisbedingungen und zwar im Kanalnetz des Bergisch-Rheinischen Wasserverbandes (BRW). Anschließend wird eine praxisnahe Betriebsanleitung erstellt, die Anwendungsgrenzen, Installation und Ausführung, Arbeitssicherheit sowie Investitions- und Betriebskosten zur Anwendung des Spülsackes enthält.

Für weitere Informationen
wenden Sie sich bitte an:

IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur
Dipl.-Ing Marco Schlüter
Postfach 10 09 43
45809 Gelsenkirchen
Tel.: 0209 17806-0
Fax: 0209 17806-88
Email: schlueter@ikt.de
Internet: https://www.ikt.de

Bild 1: IKT-Test Kanalreinigung

Schlauchrelining ist das am häufigsten eingesetzte Rohr-Sanierungsverfahren. Bisher hat das IKT schon eine Reihe von sanierten Altrohren getestet und interessante Ergebnisse präsentiert (siehe eNewsletter Mai 2001 mit Download-Möglichkeit des Forschungsberichtes). In der jetzt beginnenden Projektphase geht es in erster Linie um die Materialeigenschaften. Die IKT-Forscher graben dazu 12 Linerstücke (Nennweite DN 300 – DN 500, Länge ca. 2,50 m) aus sanierten Haltungen in sechs verschiedenen Städten aus und bewerten

• den optischen Zustand,

• die Dichtheit,

• die statische Tragfähigkeit und

• die Auswirkungen betrieblicher Beanspruchung.

Wie stark Liner durch betriebliche Beanspruchung strapaziert werden, wird durch spezielle Materialtests untersucht. Dabei wird die Hochdruckspülfestigkeit erstmals nach dem ganz neu veröffentlichten Normenentwurf "Prüfverfahren zur Ermittlung der Hochdruckspülfestigkeit von Rohren für Abwasserleitungen und –kanäle" getestet (Bild 2). Das Rest-Abriebverhalten der ausgebauten Schlauchliner wird mit Hilfe der bekannten Darmstätter Kipprinne untersucht (Bild 3). Ein bewährter Test, dem sich auch Neurohre bisher stellen mußten.

Bild 2: Untersuchung der Hochdruckspülfestigkeit

Bild 3: Untersuchung der Abriebfestigkeit

Ob die dauerhaft auf den Liner wirkende Kanalatmosphäre die Harzeigenschaften maßgeblich beeinflussen kann, wird durch Materialuntersuchungen in Zusammenarbeit mit dem Fachbereich Chemie und Materialtechnik der Fachhochschule Gelsenkirchen untersucht. Dazu werden die Harzeigenschaften von Proben aus der Liner-Innenwand mit denen der Außenwand verglichen, die nicht ständig der Kanalatmosphäre ausgesetzt waren.

Die intensive Erfassung der Werkstoffeigenschaften wird weitere Hinweise für eine Abschätzung des Einflusses einer betrieblichen Inanspruchnahme auf die Lebensdauer von Schlauchreliningmaßnahmen ermöglichen. Mit den Ergebnissen dieses neuen Projektabschnitts ist im Winter 2002 zu rechnen.

Für weitere Informationen
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IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur
Dipl.-Ing Marco Schlüter
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45809 Gelsenkirchen
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Im letzten IKT-eNewsletter konnten Sie lesen, wann Ihre Kampagne zur Fremdwasseruntersuchung statt finden sollte: Als bester Zeitraum stellte sich dabei nicht – wie zunächst zu vermuten wäre – die herbstliche Jahreszeit heraus. Erst mit dem im Frühjahr maximal angestiegenen Grundwasserpegel, lohnt sich eine Bewertung der Fremdwassersituation. Der Grundwasserstand sollte zudem im Verlauf der Untersuchung deutlich über dem langjährigen Durchschnitt liegen, um ein repräsentatives Ergebnis zu ermöglichen. Wurde auf Grund dieser Überlegungen erst einmal ein Zeitraum für die Fremdwassermengenbestimmung ausgewählt, beginnt die Vorbereitung der eigentlichen Maßnahmen für eine Messkampagne. Unentbehrlich sind jetzt zweifelsohne die Bestandsunterlagen für Ihr Kanalisationsnetz. Anhand der Übersichtspläne sollten Sie zunächst, das komplexe Entwässerungsnetz in übersichtliche Teileinzugsgebiete einteilen.

Jedes dieser Teileinzugsgebiete entwässert in einen Hauptsammler. Die Hauptsammler transportieren das Abwasser auf direktem Wege zur Kläranlage. Im Rahmen einer systematischen Fremdwassermessung sollten Sie gemäß dieser Einteilung folgende Abflüsse genauer unter die Lupe nehmen:

• den Gesamtabfluss jedes Teileinzugsgebietes.

• den Abfluss jedes Hauptsammlers an einem Messpunkt direkt vor der Kläranlage.

Abb.: Der Bestandsplan: Grundlage für
die Auswahl der Fremdwassermessstellen

Oftmals lässt sich bereits im Vorfeld ein entscheidender Teil der Kosten für die späteren Messungen einsparen. Es lohnt sich deshalb, vor dem Start einer groß angelegten Messkampagne zunächst einige Vorüberlegungen zu treffen:

• Bekannte Fremdwassergebiete:
  Stellen Sie zunächst fest, ob Ihnen bereits Informationen zu Fremdwasserschwerpunkten vorliegen. Wird in bestimmen Teileinzugsgebieten ein erhöhter Fremdwasseranteil vermutet?
  Der Abfluss dieser Teilnetze sollte während der weiteren Untersuchung stets berücksichtigt werden.

Abb.: Vor der Messkampagne:
Ein Blick unter den Kanaldeckel lohnt sich

• Ortsbegehung:
  Schauen Sie sich im Vorfeld der Messkampagne die Abflussverhältnisse an den ausgewählten Messpunkten während einer Ortsbegehung genau an. Ist der Kanal bereits tagsüber bei der Begehung trocken?
  Dann können weitere Untersuchungen für dieses Teileinzugsgebiet grundsätzlich entfallen – auch bei einer Nachtmessung ist kein Fremdwasserabfluss zu erwarten.

• Optische Einschätzung:
  Werfen Sie einen kurzen Blick in den Übergabeschacht jedes Teileinzugsgebietes. Welche Eigenschaften hat der beobachtete Abfluss?
  Ein klarer, kalter Abfluss legt die Vermutung nahe, das an dieser Stelle auch Fremdwasser ein wesentlicher Bestandteil des Abwassers sein könnte. Die Messstelle sollte auch während der weiteren Messungen beobachtet werden.

Abb.: Klarer Abfluss: Ein Indiz für Fremdwasser?

• Fließtiefe:
  Weitere Indizien lassen sich gegebenenfalls während einer nächtlichen Begehung der potenziellen Messstellen sammeln. Mit Hilfe einer einfachen Fließtiefenbestimmung während des nächtlichen Durchflussminimums (z.B. Abstich mit dem Zollstock) können Sie bereits überschlägig den Fremdwasserabfluss für ein Teileinzugsgebiete bestimmen.

Nach Abschluss aller Vorbereitenden Überlegungen sollten Sie genau bezeichnen können, welche der Teileinzugsgebiete für Ihre weiteren Fremdwasseruntersuchungen in Frage kommen, bzw. welche mit zuverlässiger Sicherheit davon auszuschließen sind.

Abb.: Informieren Sie sich über die Zugänglichkeit der ausgewählten Messschächte

Für weitere Informationen
wenden Sie sich bitte an:

Dipl.-Ing. Thomas Birkner
IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur
Postfach 10 09 43
45809 Gelsenkirchen
Tel.: 0209 17806-0
Fax: 0209 17806-88
Email:birkner@ikt.de
Internet: https://www.ikt.de

Asbest galt in den 60ern als Wunderfaser mit vielen Einsatzmöglichkeiten. So baute man auch Abwasserleitungen aus Asbestzement, die z.T. noch heute in Betrieb sind. Aber woran erkennt man diese gefährlichen Rohre im Alltagsbetrieb? Und wie beherrscht man die Risiken, wenn an ihnen gearbeitet wird oder wenn sie Hochdruck-gereinigt werden?

Im Auftrag des NRW-Arbeitsministeriums hat nun das IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur begonnen, ein Merkblatt "Umgang mit Asbestzementrohren – Betriebsempfehlungen für Kanalisationen" zu erarbeiten. Veröffentlicht wird er voraussichtlich Mitte 2002 und richtet sich an das Betriebspersonal der Kanalnetzbetreiber sowie an Mitarbeiter von Baufirmen. Ihnen werden konkrete Hinweise gegeben, wie man Gefahren erkennen und vermeiden kann.

Zunächst geht es um die Frage, wie ein Betreiber heute wissen kann, ob er überhaupt Asbestzementrohre (AZ) in seinem Netz hat. Möglicherweise sind die Unterlagen aus den 60er Jahre nicht vollständig, so daß das IKT-Merkblatt Vorschläge für eine Bestandsaufnahme vor Ort und zur Identifikation enthalten wird.

Anschließend werden Wege aufgezeigt, wie Gefährdungen durch Betriebsprozesse, wie z.B. Reinigung und Einbau von Hausanschlußstutzen, erkannt und vermieden werden können. Rechtliche und technische Vorgaben werden erläutert und erste Hinweise zum sicheren Umgang mit diesen potentiell gesundheitsgefährdenden Rohren gegeben.

Asbest gehört nach §35 der Gefahrstoffverordnung zu den krebserzeugenden Gefahrstoffen und wird auch in der EU schon seit vielen Jahren als bei Menschen nachweislich karzinogen eingestuft. Fasern, die bei Verwendung von Asbest und asbesthaltigen Produkten freigesetzt werden, können bei Menschen Mesotheliome (bösartige Tumore) und Lungenkrebs verursachen. Deshalb dürfen Arbeitnehmer nach §15a Gefahrstoffverordnung diesen Stoffen nicht ausgesetzt sein. Mit wenigen Ausnahmen, z.B. bei den Abbruch-, Sanierungs- und Instandhaltungsarbeiten, darf Asbest nicht mehr verarbeitet werden.

In einigen Tätigkeitsbereichen muss jedoch weiterhin mit Asbest umgegangen werden, so insbesondere beim Betrieb von AZ-Rohren. Vor allem während der Reinigung von AZ-Rohren sind Gefährdungen durch Aerosole zu befürchten, die von dem vor Ort tätigen Reinigungspersonal möglicherweise nicht erkannt werden. Ziel des IKT-Leitfadens ist es daher, durch Analyse der Betriebsprozesse diesbezügliche Gefahren durch freigesetzte Asbestfasern herauszuarbeiten und erste Hinweise zur Erkennung und zum Umgang mit Asbestzementrohren im Kanalbetrieb zu geben.

Durch die Reinigung von Asbestzementrohren kann es zur Belastung der Luft und des Reinigungswassers mit Asbestfasern kommen. Eine Erhöhung der Faserkonzentration in den geschlossenen Räumen sowie in der Umgebungsluft ist durchaus denkbar.

Es ist unbestritten, dass freigesetzte Fasern beim Inhalieren die Gesundheit des Menschen gefährden können . Eine Beschreibung von Sicherheitsmaßnahmen für die Reinigung von AZ-Rohren fehlt jedoch. Klare technische Vorgaben liegen nicht vor. Sowohl auf Auftraggeber- als auch Auftragnehmerseite bestehen deshalb nach wie vor Unsicherheiten hinsichtlich der notwendigen Sicherheitsmaßnahmen beim Betrieb und insbesondere bei der Reinigung von Asbestzementrohren.

Die wesentliche Ursache für die o.a. Problematik kann in der fehlenden Bewertung der Kanalbetriebsprozesse einschließlich der Reinigung hinsichtlich einer Gefährdung durch Asbestfasern bzw. asbesthaltige Aerosole gesehen werden. Bis heute fehlen systematische Untersuchungen zur Bestimmung der in den verschiedenen Betriebssituationen zu erwartenden (schädlichen) Wirkungen aus der Reinigung von Asbestzementrohren. Auch liegen dem Betriebspersonal kaum praxisnahe Hinweise zum Erkennen der Rohre und damit zum Erkennen einer möglichen Gefahrensituation vor.

Neben der Kanalreinigung kann der Einbau von Hausanschlussstutzen in Asbestzementrohren zur Gefährdung des Betriebspersonals führen. Eine Gesundheitsgefährdung der Arbeitnehmer ist gegeben, wenn Asbest bei mechanischer Beanspruchung zu lungengängigen Fasern zerrieben oder aufgespalten und in dieser Form eingeatmet wird.

Abb. 1: Befestigung des Bohrgerätes am Rohr zur Durchführung einer Kernbohrung

Die Gefährdung des Arbeitnehmers besteht nicht allein durch das Anbohren des Asbestzementrohres, sondern auch – wie aus den Abbildungen 2 zu entnehmen ist – durch den Einbau der Gummidichtung eines Hausanschlussstutzens.

Falls keine Kenntnisse über Herkunft und Materialeigenschaften des Rohres vorhanden sind, kann die Tätigkeit zur Freisetzung von Asbestfasern und somit zu einer Gefährdung der Menschen führen.

Abb. 2: Einbau der Gummidichtung eines Hausanschlussstutzens

Kanalreinigung dient der Beseitigung von Ablagerungen und Verstopfungen und ist ein wesentlicher Bestandteil der Wartung. In Abbildung 3 sind der Betriebsprozess der bedarfsorientierten Kanalreinigungsplanung sowie dessen Teilprozesse beispielhaft dargestellt.

Abb. 3: Betriebprozess der bedarfsorientierten Kanalreinigungsplanung

Im Falle der Reinigung von AZ-Rohren sind diese Prozesse, insbesondere hinsichtlich der Einsatzplanung, Spülplanung und Auswahl der Reinigungsverfahren, anzupassen. Ansonsten ist mit der Auswahl nicht geeigneter Reinigungsparameter für den Einsatz in Asbestzementrohren und damit auch mit einer Gefährdung des Betriebspersonals zu rechnen.

Herrn Dr.-Ing. Hossein Djawadi
IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur
Postfach 10 09 43, 45809 Gelsenkirchen
Tel.: 0209 17806-0
Fax: 0209 17806-88
Email:djawadi@ikt.de

Dipl.-Ingenieure (FH/TH) m/w

Das IKT bietet den Betreibern von Abwasser-, Wasser-, und Gasnetzen individuell angepaßte Forschungs-, Beratungs- und Dienstleistungen an.

Sie bearbeiten im Projektteam technische Fragestellungen selbständig und mit hoher Eigeninitiative. Kundenorientierung, soziale Kompetenz und Lernbereitschaft setzten wir voraus.

Wir bieten:

• ein ständig wechselndes und interessantes Aufgabenfeld mit hohem Gestaltungsspielraum
• ein zunächst befristetes Arbeitsverhältnis mit der Möglichkeit zur unbefristeten Weiterbeschäftigung nach einem Jahr
• eine leistungsgerechte Vergütung und eine zusätzliche Altersversorgung sowie weitere Sozialleistungen
   

Herrn Klaus Belkner
IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur
Postfach 10 09 43, 45809 Gelsenkirchen
Tel.: 0209 17806-12
Fax: 0209 17806-88
Email:belkner@ikt.de

Im Download-Bereich der IKT-Homepage können weitere, aktuelle Forschungsberichte kostenlos heruntergeladen und ausgedruckt werden:

1. Erfassung und Auswertung von Erfahrungen mit der Umsetzung der Selbstüberwachungsverordnung Kanal in NRW

2. Durchflussmesseinrichtungen von Regenentlastungsbauwerken

3. Prüfen - Überwachen - Qualität sichern

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Forschungs- und Prüfergebnisse des IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur werden regelmäßig auf die IKT-Homepage zum Download bereitgestellt: www.ikt.de

Besuchen Sie daher in regelmäßigen Abständen unseren Download-Bereich!

Für weitere Informationen
wenden Sie sich bitte an:

IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur
Herrn Helmut Stapper
Postfach 10 09 43
45809 Gelsenkirchen
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Fax: 0209 17806-88
Email: stapper@ikt.de
Internet: https://www.ikt.de/