Zustandserfassung privater Leitungen – technische Umsetzung, Teil 4
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Private Abwasserleitungen betreffen auch öffentliche Kanalnetzbetreiber: Akute Probleme wie starke Fremdwasserzuflüsse aus Hausanschlüssen sowie knappe gesetzliche Fristen machen Privatleitungen zur öffentlichen Angelegenheit. Große Unsicherheiten herrschen bei vielen Betroffenen: Wie orten, wie inspizieren und wie Dichtheit prüfen? Lesen Sie im Teil 3 der IKT-eNewsletter - Reihe „Grundstücksentwässerung“ mehr zu den Fragen, welche Verfahren Sie bei der Zustandserfassung und Dichtheitsprüfung einsetzen können und wo die Grenzen der Verfahren liegen... Im April diesen Jahres wurden Ihnen im ersten Teil der IKT-eNewsletterreihe „Grundstücksentwässerung“ die umfangreichen Praxisuntersuchungen des IKT und die sich daraus ergebenden Kernergebnisse dargestellt. Im zweiten Teil der Serie (Mai 2003) wurde es dann konkret: Hier wurden Fragen zu den zugelassenen Prüfverfahren und zu den einzuhaltenden Prüfintervallen im Detail beantwortet. Zusätzlich wurden die Besonderheiten der privaten Abwassernetze dargestellt und 5 Netztypen definiert, die dabei helfen können, das private Abwassernetz zu untersuchen. Im dritten Teil der Serie (Juni 2003) wurden Ihnen die bei der Reinigung und Ortung einsetzbaren Verfahren vorgestellt und aufgezeigt, wodurch sich Probleme ergeben können. Ebenfalls wurde dargestellt, wie mit den Schwierigkeiten einer Vorflutsicherung im privaten Leitungsbereich umgangen werden kann. Im vierten Teil der Serie geht es nun um die folgenden Fragestellungen:
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Grundsätzlich einsetzbar sind folgende Verfahren der optischen Inspektion:
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Bild 1: Schiebekamera |
Bild 2: Endoskop |
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Bild 3: Kamera auf Fahrwagen |
Bild 4: Satellitenkamera |
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Bild 5: Spülkamera |
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Dichtheitsprüfung Zur Prüfung weiter Bereiche des privaten Netzes bietet sich das Verfahren der Wasserfüllstandsprüfung nach DIN 1986, Teil 30 an, das in dem zweiten Teil der Reihe „Grundstücksentwässerung“ im Mai 2003 vorgestellt wurde. Die Verfahren nach DIN EN 1610 oder ATV M 143 mit Luftüber- oder unterdruck sind in den privaten Leitungsnetzen bedingt einsetzbar. Eine zuverlässige Prüfung der Dichtheit mittels optischer Inspektion ist nur in engen Grenzen möglich. So belegen z.B. Infiltrationen, großformatige Scherben und Risse sowie Wurzeleinwuchs in der Regel die fehlende Dichtheit des Leitungssystems. Demgegenüber müssen optisch einwandfreie Leitungen jedoch nicht in allen Fällen auch dicht sein, so z.B. bei fehlenden Dichtungen im nicht einsehbaren Muffenbereich. Eine zuverlässige Bewertung ist in diesen Fällen letztlich nur über Wasserfüllstands- oder Druckprüfungen möglich. Um die Leitungen bei der Dichtheitsprüfung mit Luft oder Wasser abzusperren, müssen Absperrelemente verwendet werden. Hierfür stehen Blasen, Scheiben oder Stopfen zur Verfügung. Blasen sind ballartige oder zylindrische Gummielemente, die mit Luft befüllt werden können. Scheiben und Stopfen sind relativ flache kreisförmige Scheiben aus einem Metall- oder Kunststoffkörper mit gummiartigen Dichtungselementen. Die Gummidichtungen werden pneumatisch aufgepumpt oder durch Zusammenschrauben des Gehäuses nach außen ans Rohr gedrückt. Bei den vom IKT durchgeführten Untersuchungen erwiesen sich zylindrische Prüfblasen mit einer Verstärkung an den Enden als für die Dichtheitsprüfungen besonders geeignet. Diese Blasen konnten i.d.R. gut in die Leitungen eingebracht und meistens auch einige Meter durch die Leitungen geschoben werden. Scheiben und Stopfen sind für die Prüfungen nur bedingt geeignet, da sie nicht flexibel sind und mit ihnen nur die vordersten Leitungsbereiche abgesperrt werden können. Für den Anwendungsfall der abschnittsweisen Prüfung werden spezielle Prüfsysteme angeboten. Bei diesen Prüfsystemen werden mehrere Absperrelemente (meist Blasen) in Kombinationen eingesetzt, so dass ein definierter Prüfraum abgesperrt werden kann. |
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Bild 6: Zylindrische Absperr- und Durchgangsblasen |
Bild 7: Mechanischer Absperrstopfen |
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Bild 8: Prüfsystem zur abschnittsweisen Prüfung |
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Was können die Verfahren, wo liegen die Einsatzgrenzen ? Die Einsatzgrenzen und die verfahrensspezifischen Probleme der zur Verfügung stehenden Verfahren werden anhand der im Mai dargestellten Netztypen erläutert: |
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Zustandserfassung Satellitenkameras
Eine Befahrung der Hauptleitungsstrecken der Netztypen HAL, A und B ist nur möglich, wenn keine Bögen vorliegen, der Leitungsdurchmesser mindestens DN 150 (für die kleinsten am Markt erhältlichen Modelle) beträgt und die Leitung keine starken Schäden (wie z.B. Muffenversätze, Einbrüche, Scherbenbildung oder Querschnittsdeformationen) aufweist. Mindestens ein Schacht muss als offener Durchfluss ausgeführt sein, da die auf dem Markt verfügbaren Modelle nicht über eine Reinigungsöffnung eingesetzt werden können. Sind diese Randbedingungen gegeben, ist eine vollständige Aufnahme der Hauptleitungsstrecken inklusive der seitlichen Abzweige möglich. Bei einem Einsatz der Satellitenkamera vom Hauptkanal aus können seitliche Abzweige nicht inspiziert werden. Ob der Kamerakopf vom Hauptkanal bis zu den Netztypen A und B vorgeschoben werden kann, hängt im wesentlichen vom gewählten Gerätetyp und der Distanz zwischen diesen Netzbereichen und dem Hauptkanal ab. In allen seitlichen Abzweigen der Hauptleitungstrecken sowie in den Netztypen C und D ist der Einsatz einer Satellitenkamera nicht möglich.
Die Hauptkameras aller eingesetzten Modelle lieferten gute, farbige Bilder mit hoher Auflösung. Das Rohrinnere war durch meist mehrere Lampen gut ausgeleuchtet. Wenn der Einsatz einer Satellitenkamera in der Hauptleitungsstrecke eines Netztyps möglich ist, kann diese komplett inspiziert werden. Ein Abschwenken der gesamten Innenwandung der Leitung und der Muffen ist möglich. Beim Einfahren der Vorschubkamera in seitliche Abzweige sind die Ergebnisse schlechter. Nur bei Verwendung einer Schwenkkopfkamera kann in diesem Bereich eine Betrachtung der kompletten Leitungswandung vorgenommen werden.
Die Haupteitungsstrecken der Netztypen HAL, A und B können mit Einschränkungen befahren werden. Bei der Verwendung von marktüblichen Modellen mit Axial-Kameraköpfen ist eine Inspektion einer Hauptleitungsstrecke ohne Bögen und Schäden (Versätze, Verstopfungen, Einbrüche, Scherben) ab einer Leitungsnennweite DN 100 möglich. Werden dreh- und schwenkbare Kameraköpfe eingesetzt, ist mindestens eine Leitungsnennweite DN 125 notwendig. Ab einem Leitungsdurchmesser DN 150 können auch Leitungen mit Versätzen und Schäden befahren werden. Ein rechtwinkliger Bogen stellt in jedem Fall ein nicht-überwindbares Hindernis dar. In allen seitlichen Abzweigen der Hauptleitungstrecken sowie in den Netztypen C und D ist ein Einsatz einer marktüblichen Kamera auf Fahrwagen nicht möglich.
Alle eingesetzten Modelle der Fahrwagenkameras lieferten gute, farbige Bilder mit hoher Auflösung. Das Rohrinnere war durch meist mehrere Lampen gut ausgeleuchtet. Die Aufnahmemöglichkeiten der Kameras mit Axialköpfen sind eingeschränkt, eine vollständige Aufnahme einzelner Wandungsbereiche ist nur mit Dreh- und Schwenkkopfkameras möglich.
Eine Inspektion der Hauptleitungsstrecken der Netztypen HAL, A und B mit Schiebekameras ist gut möglich. Eine Inspektion der seitlichen Abzweige der Hauptleitungsstrecken sowie der Netztypen C und D ist über die Endpunkte der Abzweige möglich, wenn ausreichend große Zugänglichkeiten geschaffen werden können.
Die Qualität der Aufnahmen ist i.d.R. schlechter als die der Kameras auf Fahrwagen. Bei den meisten Schiebekameras war die Ausleuchtung des Rohrinneren nur schwach. Speziell bei den schwarz/weiß – Modellen konnten Schäden und die Art der Ablagerungen schlecht erkannt werden. Ablagerungen in der Leitung können dazu führen, dass sich Schmutzpartikel, die mit der Kamera aufgeschoben werden, vor die Kameralinse setzen. Zu den meisten Modellen sind daher Abstandhalter erhältlich, die am Kamerakopf befestigt werden können, um diesen in der Leitung zu zentrieren. Allerdings sind die Einsatzmöglichkeiten dann durch den Querschnittsbedarf des Kamerakopfes eingeschränkt. Bei dem Einsatz einer axialen Kamera in Leitungen mit Bögen ist i.d.R. keine Betrachtung der kompletten Leitungswandung möglich, da die Blickrichtung der Kamera von der Leitungsführung abhängt. Schwenkbare Kameraköpfe erlauben i.d.R. eine komplette Betrachtung der Leitungswandung auch bei Leitungen mit Bögen, werden allerdings aufgrund der Beschädigungsgefahr bei händischem Vorschub kaum eingesetzt. Die Ausstattung mit Metrierungseinrichtung ist bei Schiebekameras noch kein Standard, i.d.R. ist diese aber als Zubehör erhältlich.
In den Hauptleitungsstrecken der Netztypen HAL, A und B ist ein Einsatz von Endoskopen möglich, hier sind aber Kameras auf Fahrwagen oder Schiebekameras eine wirtschaftlich sinnvollere Alternative. Eine Inspektion der Netztypen C und D ist über die Endpunkte der Leitungen i.d.R. auch bei schlechter Zugänglichkeit möglich. Die Einsatzmöglichkeit wird begrenzt durch die Länge der Endoskope, die bei den meisten Modelle nur zwei Meter beträgt.
Die Bildqualität der Kamera ist i.d.R. exzellent; mit Spezialkameras ist es möglich, selbst feinste Haarrisse im Millimeterbereich mittels Photogrametrie zu vermessen. Mit Endoskopen ist ein Abschwenken der Leitungswandung bzw. der Muffen selbst bei sehr geringen Durchmessern möglich. Nachteilig sind die hohen Anschaffungskosten dieser Geräte und die komplexe Bedienung, die eine entsprechende Sachkenntnis erfordert.
Durch den Einsatz von Spülkameras können die Hauptleitungsstrecken der Netztypen HAL, A und B in einem Arbeitsgang gespült und inspiziert werden. Das Einfahren in seitlich abzweigende Leitungen ab DN 100 ist bei Bedienung durch entsprechend geschultes Personal durch das Drehen des Schlauches möglich, sofern die Abzweige im Kämpfer und nicht im Scheitel liegen. Somit ist unter Umständen auch eine Reinigung und Inspektion der Hauptleitungsstrecken der Netztypen C und D möglich. Die weiteren Leitungen dieser Netztypen können mit diesem Verfahren nicht inspiziert und gereinigt werden.
Das Videobild ist bei einigen Modellen selbst bei maximalem Wasserdruck klar und aussagekräftig. Ein Abschwenken der Leitungswandung bzw. der Muffen ist nicht möglich. Die Sichtkontrolle bei der Reinigung erleichtert das Lösen von verfestigten Ablagerungen, da diese gezielt zertrümmert und bei schnellem Zurückziehen des Schlauches durch den entstehenden Unterdruck abtransportiert werden können. Dichtheitsprüfung Wasserfüllstandsprüfung nach DIN 1986 Mit der Wasserfüllstandsprüfung nach DIN 1986 können das Gesamtnetz, komplette Teilnetze und einzelne Abzweige geprüft werden. Eine Prüfung der Hauptleitungsstrecken der Netztypen HAL, A und B bietet sich mit diesem Verfahren dann an, wenn der Füllstand über die Endpunkte von abzweigenden Leitungen beobachtet werden kann. Ohne einen solchen Zugang muss zunächst der Pegel der Rückstauebene ermittelt werden, um dann anschließend einen entsprechenden Wasserdruck nach Absperren der Hauptleitungsstrecken durch Prüfblasen aufzubringen. Zur Prüfung des Gesamtnetzes des Netztyps HAL muss die Hausanschlussleitung vor der Einbindung in den Hauptkanal und am Revisionsschacht abgesperrt werden. Dazu sollte ein Prüfsystem verwendet werden, bei dem eine Blase durch eine weitere Blase geschoben wird. Bei Netztyp A kann die Leitung am Anfang und Ende mit Blasen abgesperrt werden. Bei Netztyp B ist das Setzen einer Blase am Schacht ausreichend. Eine Prüfung der Abzweige der Hauptleitungsstrecken und des kompletten Netzes der Netztypen C und D kann von entsprechend geschultem Personal ebenfalls vorgenommen werden, wenn in den Hauptleitungstrecken der Netztypen HAL, A und B keine starken Bögen verwendet worden sind. Zur Absperrung der Abzweige bzw. Teilnetze wird dann ein langes (mind. 50 cm) Modell einer Absperrblase vom Schacht aus unter Kamerabeobachtung bis vor den zu prüfenden Abzweig geschoben. Das Absperren der seitlichen Abzweige bzw. Teilnetze von den Endpunkten der Leitungen aus (Revisionsöffnungen, Entwässerungsgegenstände) ist i.d.R. nicht möglich. Der abgesperrte Bereich kann dann über einen Entwässerungspunkt befüllt werden, die Überprüfung des Wasserpegels während der Prüfzeit kann mit einem Drucksensor erfolgen, der über einen Entwässerungspunkt in die Leitung eingebracht wird. Wenn der zu prüfende Leitungsabschnitt im Vorfeld nicht vollständig inspiziert werden konnte, ist nur eine überschlägige Ermittlung der zulässigen Wasserzugabemenge möglich. Nach den bestehenden Regelungen müssen für die Berechnung Leitungsverlauf, -länge und -nennweite bekannt sein. Eine kleinflächige Eingrenzung von Leckagen ist aus technischer und wirtschaftlicher Hinsicht mit diesem Verfahren meist zu aufwendig. Wasserdruckprüfung nach DIN EN 1610 Hauptleitungsstrecken der Netztypen HAL, A und B können mit diesem Verfahren geprüft werden. Eine kleinflächige Eingrenzung von Leckagen ist grundsätzlich möglich. Dazu muss ein Prüfsystem, wie bereits bei der Wasserfüllstandsprüfung nach DIN 1986 beschrieben, von einem Schacht aus definiert positioniert werden. So ist eine Prüfung der Leitungsabschnitte zwischen den Abzweigen für entsprechend geschultes Personal möglich. In der Hauptleitungsstrecke des Netztyps A kann auch mit einzelnen Blasen von beiden Schächten aus gearbeitet werden, um definierte Bereiche abzusperren. Im Vergleich zu Luftdruckprüfungen erfordert das Verfahren mehr Sorgfalt bei der Befüllung des Prüfraumes (Entlüftung notwendig) und mehr Erfahrung des Personals. Die Kontrolle der Dichtwirkung der Absperrelemente gestaltet sich einfacher als bei Luftdruckprüfungen. Bei einer Prüfung der Abzweige der Hauptleitungsstrecken bzw. eines kompletten Netzes der Netztypen C und D gelten grundsätzlich die Ausführungen zur Wasserfüllstandsprüfung nach DIN 1986 hinsichtlich des Prüfaufbaus. Die Einhaltung des minimalen bzw. maximalen Prüfdruckes kann sich je nach Situation vor Ort jedoch als schwierig erweisen. Liegen z.B. Bodenabläufe oder sonstige Entwässerungsgegenstände unterhalb des für den minimalen Prüfdruck erforderlichen Wasserpegels, müssen diese für die Prüfung abgesperrt werden. Eine abschnittsweise Prüfung der Netztypen C und D ist mit diesem Verfahren i.d.R. nicht möglich.
Bezüglich der Wasserhaltung siehe Ausführungen zur
Wasserfüllstandsprüfung nach DIN 1986. Wasserdruckprüfung nach ATV M143, Teil 6 Zusätzlich zu den Ausführungen zur Wasserdruckprüfung nach DIN EN 1610 sind folgende Punkte erwähnenswert: Da ein geringerer Minimaldruck als bei der Wasserdruckprüfung nach DIN EN 1610 erforderlich ist, sind die Anforderungen an den Prüfaufbau i.d.R. leichter einzuhalten. Der bei der Prüfung aufzubringende Prüfdruck ist unter Berücksichtigung des Grundwasserstandes zu berechnen. Daher muss vor der Prüfung der exakte Grundwasserstand ermittelt werden. Dies bedeutet eine Erhöhung der Prüfaufwandes im Vergleich zur Wasserdruckprüfung nach DIN EN 1610.
Die Befüllung des Prüfraumes und das Aufbringen des
Prüfdruckes über einen Freispiegelbehälter kann bei großen Volumina die
Füllzeit erheblich verlängern. Luftdruckprüfung nach DIN EN 1610 Hauptleitungsstrecken der Netztypen HAL, A und B ohne Abzweige können mit diesem Verfahren schnell und einfach geprüft werden. Dazu wird die komplette Leitung, wie bereits für das Verfahren Wasserfüllstandsprüfung nach DIN 1986 beschrieben, abgesperrt. Eine kleinflchige Eingrenzung von Leckagen ist bei Verwendung eines Prüfsystems grundsätzlich möglich. Befinden sich Abzweige in der Hauptleitungsstrecke, kann eine Prüfung des kompletten Teilnetzes nur vorgenommen werden, wenn alle abzweigenden Leitungen an ihren Endpunkten mit Dichtelementen verschlossen sind. Dies ist i.d.R. nicht möglich. Eine Prüfung der einzelnen Abzweige scheitert meist aus dem gleichen Grund. Eine Prüfung der Leitungsabschnitte zwischen den Abzweigen ist für entsprechend geschultes Personal unter Verwendung eines Prüfsystems nach dem gleichen Prinzip wie bei der Wasserdruckprüfung nach DIN EN 1610 möglich.
Eine Prüfung der Abzweige der Hauptleitungsstrecken bzw.
eines kompletten Netzes der Netztypen C und D ist ebenfalls i.d.R.
nicht möglich, da nicht alle Endpunkte der Leitungen mit Dichtelementen
verschlossen werden können. Luftdruckprüfung nach ATV M143, Teil 6 Siehe Ausführungen zur Luftdruckprüfung nach DIN EN 1610.
IKT-eNewsletter-Reihe GrundstücksentwässerungLesen sie im nächsten Monat in dem letzten Teil der IKT-Newsletter Reihe zum Thema Zustandserfassung von privaten Leitungen - technische Umsetzung, worauf Sie beim grundsätzlichen Vorgehen achten sollten: August 2003
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Richten Sie bitte Ihre Anfragen an:
Dipl.-Ing. René Puhl |
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