In der Fortführung des Strukturberichtes der Abwasserwirtschaft wird im siebten und letzten Teil die gesamtwirtschaftliche Bedeutung des Abwasserwirtschaft in NRW betrachtet.

Ein Anhaltspunkt zur Abschätzung des Marktvolumens der öffentlichen Abwasserentsorgung in Nordrhein-Westfalen lässt sich anhand der Wertsumme der Verkäufe zu Marktpreisen gewinnen: Bei Abwassergebühren in Höhe von 146 € pro Kopf und Jahr summiert sich das Marktvolumen der öffentlichen Abwasserentsorgung in NRW auf insgesamt 2,6 Mrd. € pro Jahr. Dieser Betrag entspricht rd. 0,9 % des Umsatzes im Produzierenden Gewerbe im Jahr 2001.

Mit den verhältnismäßig geringen Wertschöpfungsanteilen korrespondieren die Beschäftigtenzahlen in der Branche: In der öffentlichen Abwasserversorgung in Nordrhein-Westfalen sind derzeit etwa 8.000 Erwerbstätige beschäftigt. Dieses entspricht einem Erwerbstätigenanteil in Höhe von etwa 0,1 % bezogen auf die insgesamt 7,686 Mio. Erwerbstätigen in Nordrhein-Westfalen im Jahr 2001.

Vor dem Hintergrund, dass in Nordrhein-Westfalen nur jeder 1.000. Erwerbstätige direkt in der öffentlichen Abwasserentsorgung beschäftigt ist, sind die direkten Beschäftigungseffekte aus gesamtwirtschaftlicher Perspektive als marginal zu bezeichnen. Hinsichtlich des Marktvolumens ist eine entsprechende Feststellung zu treffen.

Die ökonomische Bedeutung der Branche kommt allerdings nicht allein in den Indikatoren Produktion, Marktvolumen und Beschäftigung zum Ausdruck. Vielmehr sind zusätzlich die bei  infrastrukturellen Einrichtungen typischerweise mittelbar auftretenden ökonomischen Effekte zu berücksichtigen. Diese resultieren aus Leistungsabgaben der Infrastruktur, welche wirtschaftliche Aktivitäten ermöglichen bzw. begünstigen. Das Leistungsvermögen der Abwasserentsorgungswirtschaft ist insbesondere darin zu sehen, dass in Nordrhein-Westfalen sowohl aus quantitativer als auch aus qualitativer Sicht ein hohes Maß an Entsorgungssicherheit vorzufinden ist. Damit sind wesentliche Voraussetzungen für die bestehenden Siedlungs- und Gewerbestrukturen in Nordrhein-Westfalen geschaffen worden. Die aus der hohen Bevölkerungsdichte sowie der Anzahl von Gewerbe- und Industriebetrieben resultierende Wirtschaftskraft im Lande kann erst dadurch zur Entfaltung kommen, dass weder die Bevölkerung noch die Gewerbe- und Industriebetriebe Engpässe im Bereich der Abwasserentsorgung befürchten müssen. Hierin sind die mittelbaren ökonomischen Wirkungen der leistungsfähigen Abwasserentsorgung zu sehen.

Für die weitere Entwicklung der Abwasserwirtschaft ist die Entwicklung der Nachfrage nach Leistungen der Abwasserbeseitigung von zentraler Bedeutung. Sofern die Nachfrage nach Abwasserbeseitigung eine abgeleitete Größe aus der Inanspruchnahme von Trinkwasser darstellt, bietet es sich zur Prognose der Wassernachfrage an, die Entwicklung der Bevölkerung und des durchschnittlichen Pro-Kopf-Verbrauchs der Haushalte sowie die gewerblich-industrielle Wassernachfrage in den Mittelpunkt der Betrachtung zu stellen. 

Hinsichtlich der demographischen Entwicklung ist festzustellen, dass die Bevölkerungszahl im Jahr 2000 in Nordrhein-Westfalen die 18 Mio. Grenze überschritten hat. Am 31.12.2001 lebten in über 8 Mio. Haushalten 18.052.092 Menschen im Lande. Nach der Bevölkerungsprognose des Landesamtes für Datenverarbeitung und Statistik NRW sind ab dem Jahr 2003 in Nordrhein-Westfalen rückläufige Bevölkerungszahlen zu erwarten. Bis zum Jahr 2040 wird eine Verminderung der Bevölkerung auf 16,98 Mio. Einwohner erwartet.

Die Wassernachfrage kann nunmehr unter Einbeziehung des zu erwartenden Pro-Kopf-Verbrauchs überschlägig ermittelt werden. Bei konstantem Wasserverbrauch pro Kopf und Tag wäre allein aufgrund des Bevölkerungsrückgang eine um 5,9 % reduzierte Nachfrage nach Trinkwasser zu erwarten. Sofern überdies ein moderater Rückgang des pro Kopf Verbrauchs auf 120 l pro Tag eintritt, vermindert sich die Nachfrage nach Trinkwasser insgesamt um rd. 200 Mio. m³ auf etwa 1.030 Mio. m³.

Die Entwicklungen auf der Nachfrageseite lassen auf der Angebotsseite entsprechende Einschnitte in Richtung auf eine deutlich verminderte Produktion erwarten, d.h. das Marktgleichgewicht wird sich mengenmäßig auf einem erkennbar geringeren Niveau einpendeln. Zur Kompensation des demographischen Einflusses auf die Wassernachfrage wie in Szenario A dargestellt wäre ein Anstieg des Pro-Kopf-Verbrauchs um rd. 6 % auf  152 Liter erforderlich. Indes sehen die politischen Zielvorgaben vor dem Hintergrund des nachhaltigen Ressourcenumgangs eine entgegengesetzte Entwicklung der Pro-Kopf-Verbräuche vor.

Die gewerblich-industrielle Nachfrage nach Trinkwasser ist bereits seit einigen Jahren durch eine Entkoppelung des Wasserverbrauchs vom wirtschaftlichen Wachstum gekennzeichnet. Die Verschiebung der gesamtwirtschaftlichen Produktionsfunktion in Richtung auf einen verminderten Einsatz der Ressource Trinkwasser ist v. a. auf den Auf- und Ausbau von Wasserkreisläufen zurückzuführen. Folglich dürften auch von Seiten der Industrie künftig keine neuen Nachfrageimpulse nach Trinkwasser zu erwarten sein. Parallel zu den Entwicklungen auf dem Trinkwassermarkt wird auch der nachgelagerte Bereich der Abwasserbeseitigung nur in stagnierendem Maße von Gewerbe- und Industriebetrieben in Anspruch genommen werden.

Die skizzierten Entwicklungen sind mit ökonomischen Konsequenzen verbunden: Infolge der verminderten Inanspruchnahme werden sich die langlebigen Infrastruktureinrichtungen der Abwasserwirtschaft in der Zukunft oftmals als überdimensioniert erweisen. Folglich werden sich die Betriebskosten (z. B. für die Kanalreinigung) in Relation zur Inanspruchnahme der Abwassereinrichtungen nur unterproportional senken lassen. Zudem sind die Abwassergebühren durch erhebliche Fixkostenanteile determiniert, die sowohl auf eine geringere Abwassermenge als auch auf eine geringere Zahl von Einwohnern zu verteilen sein werden. Damit sind für die Einwohner im Lande mittel- und langfristig höhere Abwassergebühren zu erwarten.

Um der zu erwartenden Gebührensteigerung entgegenzuwirken, sind im Umfeld stagnierender Nachfrage Anpassungen in der Abwasserwirtschaft erforderlich. Dabei sind sowohl vorhandene Rationalisierungspotenziale als auch neue Marktchancen zu erschließen. Der sich bereits vollziehende Strukturwandel beinhaltet eben nicht nur Risiken, sondern auch die Chance, die anspruchsvolle Abwasserbeseitigung in Nordrhein-Westfalen langfristig in ökonomisch effizienter Form zu erbringen.

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wenden Sie sich bitte an:

Email: rometsch@ikt.de
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Das Messsystem

Der „Clearline Profiler“ wurde von der Firma CleanFlow Systems aus Neuseeland (www.cleanflowsystems.com) entwickelt. Das Messsystem ist als adaptives Gerät konzipiert, d.h. es nutzt marktübliche Kanalinspektionsroboter als Trägereinheit und für die Bildaufzeichnung. Die wesentlichen Systemkomponenten sind der Laser und die Auswertungssoftware. Der Laser wird am verwendeten Kanalinspektionsroboter mit Hilfe einer auf diesen abgestimmten Halterung montiert (vgl. Abb. 1). Er erzeugt einen senkrecht zur Rohrachse ausgerichteten Lichtring. Die Bilder der auf diese Weise markierten Rohrquerschnitte werden mit Hilfe der Kamera des Inspektionsroboters aufgezeichnet. Dieser Vorgang wird als Scannen bezeichnet. Anschließend werden die digitalen Lichtringbilder mit der „Clearline Profiler“-Software vermessen und z.B. hinsichtlich Verformungen, Kapazitätsänderungen oder Restwanddicken ausgewertet.

Abb. 1:   Kanalinspektionsroboter mit montiertem Laser

links:     PANORAMO-System (Fa. IBAK, Kiel)               rechts:    TRITON-System (Fa. IBAK,Kiel)

Die Untersuchungsobjekte

Das lasergestützte Messsystem wurde in Nordrhein-Westfalen in insgesamt acht Testhaltungen mit einer Gesamtlänge von ca. 440 m eingesetzt. Der Nennweitenbereich der aus Beton, Steinzeug bzw. PE-HD bestehenden Untersuchungsobjekte erstreckte sich von DN 200 bis DN 600. An den In-Situ-Einsätzen waren die Betreiber der öffentlichen Kanalnetze der Städte Dortmund, Gladbeck, Hagen und Neuss beteiligt.

Die Datenauswertung

Mit Hilfe der „Clearline Profiler“-Software können die Messdaten u.a. zur Bestimmung der Kapazität, der Ovalität, der Nennweite, des Materialabtrags infolge Korrosion und insbesondere der Querschnittsverformungen genutzt werden. Die unterschiedlichen Auswertungs- und Darstellungsmöglichkeiten sind nachfolgend beispielhaft dargestellt: 

a) Kapazität

Die Kapazität bezeichnet die Größe der Rohrquerschnittsfläche. Bei einer der Testhaltungen wurde nach der TV-Inspektion ein Dimensionswechsel vermutet. Im Gegensatz dazu wurden durch die Auswertung des Laserscans vier Dimensionswechsel festgestellt. Die Bereiche unterschiedlicher Nennweite sind anhand der Sprünge im Kapazitätsverlauf zu erkennen (vgl. Abb. 2).

Abb. 2:   Grafische Darstellung der Kapazitätsänderung der Rohrquerschnitte über die Haltungslänge

Die Datenauswertung ergab für eine der Testhaltungen im Bereich der Betonrohrsohle Abweichungen des Ist-Durchmessers vom Soll-Durchmesser, die sich über die gesamte Haltungslänge erstrecken. Abbildung 3 veranschaulicht diese Beobachtung. Der linke Teil der Abbildung zeigt eine dreidimensionale Darstellung der Vermessungsdaten. Die Perspektive wurde dabei so gewählt, dass der Betrachter die Rohrsohle von schräg unten in Augenschein nehmen kann.

Im rechten Teil der Abbildung sind die Vermessungsdaten zusätzlich als Abwicklung (engl. Flat), d.h. zweidimensional, dargestellt. Entsprechend der angegebenen Legende sind Überschreitungen des Solldurchmessers mit zunehmender Intensität durch die Farben gelb, orange und rot gekennzeichnet. In der vorliegenden Haltung sind deutliche Überschreitungen des Soll-Durchmessers in der Sohle zu erkennen, die durch Korrosion verursacht wurden (vgl. Abb. 3).

Abb. 3:   3D-Darstellung der Vermessungsdaten, (linke Seite)

2D-Darstellung der Vermessungsdaten als Abwicklung (rechte Seite)

Im vorliegenden Fall ergibt sich unter der beispielhaft getroffenen Annahme einer ursprünglichen Rohrwanddicke von 40 mm eine Restwanddicke von 17 mm. In Abbildung 4 stellt der äußere grüne Kreis den Soll-Außendurchmesser des Rohres dar.

Abb. 4:   Darstellung des Rohrquerschnittes mit maximaler Korrosion

Abbildung 5 zeigt anhand einer dreidimensionale Darstellung der Vermessungsdaten die Verformungen innerhalb einer Testhaltung aus Beton. Überschreitungen des Soll-Durchmessers sind rot markiert (vgl. Abb. 3).

Abb. 5:   3D-Darstellung der Vermessungsdaten, Ansicht von der Seite

Abb. 6:   Station: 44,9 m (Optischer Eindruck)

Abb. 7:   Station 44,9 m (Laserscan)

1)Laserlichtring durch Laserhalterung verdeckt

Fazit der Praxiseinsätze

Die In-Situ-Untersuchungen der Testhaltungen verliefen in allen acht Fällen erfolgreich. Der „Clearline Profiler“ und die sowohl als Trägersystem für die lasergestützte Querschnittsvermessung als auch für die Kanalinspektion eingesetzten Roboter PANORAMO und TRITON funktionierten unter den gegebenen Randbedingungen einwandfrei. Die Anwendung des „Clearline Profiler“ ist leicht verständlich und für fachkundiges Inspektionspersonal ohne besondere Schulungsmaßnahmen nachvollziehbar. Als Ergebnis aller durchgeführten Laserscans und der anschließenden Auswertungen mit Hilfe der „Clearline Profiler“-Software lagen zeitnah verwertbare Messdaten und anschauliche Ergebnisdarstellungen vor.

Allerdings kann der Nutzen des „Clearline Profiler“ – wie auch der von Kanalinspektionskameras –durch Ablagerungen oder (Schmutz)-Wasser eingeschränkt werden, denn nicht nur natürliches Licht, sondern auch Laserlicht wird von Flüssigkeiten gebrochen und kann Feststoffe nicht durchdringen. Aus diesem Grund sollten im Rahmen der Vorbereitung einer Kanalvermessung Ablagerungen durch Maßnahmen der Kanalreinigung beseitigt und während des Laserscans die Höhe des (Schmutz)-Wasserstandes auf ein Minimum reduziert werden.

Unter diesen Randbedingungen ist der „Clearline Profiler“ ein geeignetes Hilfsmittel für die Kanalvermessung, z.B. im Rahmen der Bau- oder Gewährleistungsabnahme. Werden die digitalen Vermessungsdaten archiviert, besteht darüber hinaus die Möglichkeit des Vergleichs zwischen zeitlich versetzten Vermessungen einer Haltung bzw. eines Kanals.

Dann besuchen Sie die Internet-Seite des IKT unter www.ikt.de Dort steht Ihnen der vollständige Erfahrungsbericht als kostenloser Download zur Verfügung.

Für weitere Informationen
wenden Sie sich bitte an:

Dipl.-Ing. Oliver Sokoll
IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur
Exterbruch 1

45886 Gelsenkirchen
Tel.: 0209 17806-0
Fax: 0209 17806-88
Email: sokoll@ikt.de

Internet: www.ikt.de

DIBt-Zulassungsverfahren für Wasserdurchlässige Flächenbeläge – IKT nimmt Prüfungen auf 

Das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) hat Ende 2004 ein allgemein bauaufsichtliches Zulassungsverfahren für wasserdurchlässige Flächenbeläge verabschiedet. Wesentlicher Bestandteil des Zulassungsverfahrens ist eine Eignungsprüfung der Beläge, neben einer Umweltverträglichkeitsprüfung der Baustoffe, einer Hinterlegung der Steinrezepturen beim DIBt und dem Nachweis der Reinigungsfähigkeit der Beläge. Ziel der Eignungsprüfung ist es, die Durchlässigkeit und die Fähigkeit zum Schadstoffrückhalt der Beläge zu testen. Dazu wird der zu prüfende Belag in einen Rahmen (Größe: 1 m²) eingebaut und in einer Prüfanlage, mit der Regen simuliert und Sickerwasserproben entnommen werden können, insgesamt sechs Funktionsprüfungen unterzogen:

• Überprüfung der Wasserdurchlässigkeit des Belages im Neuzustand

• Bestimmung des Rückhaltevermögens des Belages bezüglich Feinstpartikeln, an die in realen Straßenabflüssen ein Großteil der Schadstoffe angelagert werden

• Überprüfung der Wasserdurchlässigkeit des Belages mit simulierter Verschmutzung

• Bestimmung des Rückhaltevermögens des Belages bezüglich Blei, Kupfer, Zink und Cadmium

• Bestimmung des Rückhaltevermögen des Belages bezüglich Mineralölkohlenwasserstoffen

• Überprüfung der Neutralisationswirkung des Belages bezüglich saueren Wassers

Prüfanlage für wasserdurchlässige Flächenbeläge

Den Kommunen wird mit der Bauartzulassung von wasserdurchlässigen Belägen ermöglicht, im Rahmen der Errichtung entsprechender Flächen auf geprüfte Systeme zurückzugreifen. Durch entsprechende Vorschriften zur Wartung kann eine dauerhafte Versickerung sichergestellt werden. Dies kann bei der Anerkennung bestimmter Beläge für reduzierte Abwassergebühren im Rahmen der kommunalen Entwässerungssatzung eine wichtige Voraussetzung darstellen.

Während der Prüfung

Die allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen werden vom DIBt erteilt. Hier werden Auskünfte zu den Zulassungsgrundsätzen für Flächenbeläge einschließlich den Prüfverfahren und über erteilte Zulassungen gegeben. Die für das Zulassungsverfahren benannten Prüfstellen können ebenfalls dort erfragt werden (www.dibt.de). In Nordrhein-Westfalen steht das IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur in Gelsenkirchen für die Durchführung entsprechender Prüfungen zur Verfügung.

IKT-eNewsletter November 2002

"Ab 2003: IKT wird Prüfstelle für wasserdurchlässige Flächenbeläge"

Für weitere Informationen
wenden Sie sich bitte an:

Dipl.-Ing. Kathrin Harting
IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur
Exterbruch 1

45886 Gelsenkirchen
Tel.: 0209 17806-0
Fax: 0209 17806-88
Email: harting@ikt.de

Internet: www.ikt.de

3. Deutscher Schlauchlinertag am 17. März 2005 in Oberhausen:

Am 17. März 2005 findet in Oberhausen der 3. Deutsche Schlauchlinertag statt. In den letzten Jahrzehnten hat sich die Schlauchlining-Technologie zur wichtigsten Verfahrensfamilie der grabenlosen Kanalsanierung entwickelt. Der Deutsche Schlauchlinertag versteht sich als kritisches Forum dieser Branche und fokussiert auf den Austausch praktischer Erfahrungen und technologischer Entwicklungen. Renommierte Referenten beleuchten in Oberhausen die Finanzierung und Wirtschaftlichkeit von Sanierungsmaßnahmen aus unterschiedlichen Blickwinkeln. Weitere Scherpunktthemen sind die Qualitätssicherung von Schlauchlining-Verfahren und die Sanierung von Hausanschlüssen mit Schlauchlining. Die parallel zum Hauptprogramm stattfindenden Diskussionsforen bieten darüber hinaus die Gelegenheit, mit Experten über alle Aspekte der Schlauchlining-Technologie zu debattieren. Die begleitende Fachausstellung vermittelt einen umfassenden technischen Überblick.

Mehr Informationen erhalten Sie auch unter www.schlauchliner.de