Schachtbeschichtung: Eine Sanierungsalternative? Ergebnisse der IKT-Praxisstudie, Teil 1 

Für die Sanierung von Abwasserschächten sollen Beschichtungsverfahren eine kostengünstige Alternative zur Erneuerung des Schachtes darstellen. Aber sind sie das auch? Bislang gab es kaum Anhaltspunkte hinsichtlich der Einsatzgrenzen, Qualitätseinflüsse und Dauerhaftigkeit der angebotenen Verfahren. Das IKT hat nun ein wenig Licht ins Dunkel gebracht: In einer umfangreichen Praxisstudie wurden 42 Schachtbeschichtungen bei 12 Netzbetreibern begleitet und untersucht. Lesen Sie in Teil 1 der neuen IKT eNewsletter Reihe „Schachtbeschichtung: Eine Sanierungsalternative?“ über die wesentlichen Ergebnisse der Studie.

Sanieren, aber wie?

Für die Reparatur von großflächigen Schäden oder Undichtigkeiten können neben der Erneuerung des Schachtes Auskleidungs- und Beschichtungsverfahren eingesetzt werden. Ein konkreter Handlungsdruck bei der Sanierung von Schächten ergibt sich für die Netzbetreiber in Nordrhein-Westfalen: Hier verlangt die Selbstüberwachungsverordnung Kanal (SüwV Kan) die Inspektion und ggf. die Instandsetzung der Schächte.

Ca. 12 % der rund 10 Millionen Schächte in Deutschland eignen sich nach Einschätzung der öffentlichen Netzbetreiber grundsätzlich für eine Sanierung im Beschichtungsverfahren. Das sich daraus ergebende mögliche Marktvolumen für Beschichtungsverfahren von ca. 2,7 Milliarden Euro ist immens! Bislang bestanden allerdings große Unsicherheiten hinsichtlich der Einsatzgrenzen der angebotenen Verfahren und der Dauerhaftigkeit der Sanierungsergebnisse.

Bild 1: Mörtelbeschichtung im Anschleuderverfahren

Bild 2: Polyurethanbeschichtung im Sprüh- Schleuderverfahren

 Bild 3: Mit Mörtel beschichteter Schacht

Bild 4: Mit Polyurethan beschichteter Schacht

Die Qualitätsbausteine

Das IKT wählte eine sehr praxisorientierte Vorgehensweise, um den wesentlichen Qualitätseinflüssen bei der Ausführung von Beschichtungsmaßnahmen auf die Schliche zu kommen und gleichzeitig die Einsatzmöglichkeiten bzw. Einsatzgrenzen der einzelnen Verfahren auszuloten. In der insgesamt ca. 2-jährigen Projektlaufzeit wurde das folgende Arbeitsprogramm absolviert:

1. Vor-Ort-Maßnahmen

42 Beschichtungsmaßnahmen in den Entwässerungsnetzen von insgesamt 12 Netzbetreibern wurden begleitet und dabei umfangreiche Qualitätsprüfungen über einen Zeitraum von mehreren Monaten durchgeführt. Zum Einsatz kamen Mörtelbeschichtungen und Beschichtungen aus Polyurethan, wobei alle marktrelevanten Reinigungs- und Auftragsverfahren berücksichtigt wurden. Sämtliche Sanierungen wurden durch Fachfirmen ausgeführt. Diese hatten lediglich Vorgaben zum Beschichtungsmaterial und der Verfahrenstechnik erhalten. Auf Hinweise zur Sanierungsdurchführung wurde bewusst verzichtet, um die üblichen Arbeitsprozesse, die tatsächliche Sanierungsqualität sowie mögliche Fehlerquellen und Verbesserungspotenziale wirklichkeitstreu erkennen zu können.

Bild 5: Dokumentation der Baustellenbedingungen und Sanierungsausführung

Bild 6: Untersuchung der Qualität der ausgeführten Sanierungen

2. Laborversuche

Als Ergänzung zu diesen Vor-Ort-Maßnahmen wurden Versuche in den Laboren und Versuchsständen des IKT durchgeführt. So konnten z.B. die Auswirkungen von intensiven Verkehrslasten auf einen beschichteten Schacht simuliert oder das Verbundverhalten von Beschichtungen auf wassergesättigten Betonoberflächen näher untersucht werden.

Bild 7: Dynamische Belastung eines beschichteten Schachtes

Bild 8: Wassersättigung von Schachtelementen

3. Spezielle Fragestellungen

Aus den Ergebnissen der Praxis -Untersuchungen und der Laborversuche ergaben sich weitere Fragestellungen:

• Wie groß müssen die Mindesthaftzugfestigkeiten von Beschichtungen sein?

• Wie wirken sich alternative Vorbehandlungstechniken aus?

• Welchen Einfluss hat das Außenklima auf die Aushärtung von Mörtelbeschichtungen? und

• Wie gut kann der Übergang zu anderen Materialien in den Verbindungsbereichen        hergestellt werden?

Diese Fragestellungen wurden im Rahmen weiterer Untersuchungen angegangen.

Bild 9: Lastfall für die numerischen Berechnungen

Bild 10: Untersuchung von alternativen Reinigungsmethoden

Schachtbeschichtung: Eine Alternative! Aber…

Die Ergebnisse des Forschungsprojektes zeigen: Die untersuchten Beschichtungsverfahren können grundsätzlich geeignet sein, die Dichtheit und Funktionsfähigkeit von Mauerwerks- und Betonschächten wiederherzustellen. Eine Schachtsanierung im Beschichtungsverfahren scheint besonders bei schwierigen Geometrien und zahlreichen Zuläufen im Schachtkörper eine Alternative zum Neubau des Schachtes zu sein. 

Allerdings war die Sanierungsqualität in der Mehrzahl der untersuchten Fälle gering:

• Bei 16 der 26 untersuchten Mörtelbeschichtungen lagen optisch feststellbare Mängel wie Risse, Hohlstellen, Fehlstellen oder Undichtigkeiten vor. Bei nur 7 Mörtelbeschichtungen konnte ein Haftverbund zur alten Schachtwandung gemessen werden, der die Anforderungen der maßgeblichen Richtlinien erfüllte. Vor allem an Mörtelbeschichtungen in Betonschächten wurde ein insgesamt sehr geringer Verbund zum Untergrund festgestellt.

• Auch bei den Polyurethanbeschichtungen lagen bei 9 der 16 untersuchten Fälle optisch feststellbare Mängel wie Hohlstellen, Blasen oder Fehlstellen vor. Hier konnte in 12 Fällen ein ausreichender Haftverbund zum Untergrund ermittelt werden. Probleme schienen nur sehr nasse Untergründe zu verursachen.

Als Hauptursache für die geringe Sanierungsqualität konnten vor allem Ausführungsfehler bei der Beschichtung identifiziert werden. Darüber hinaus war die Untergrundvorbereitung in vielen Fällen nicht ausreichend. Grundsätzlich scheint die derzeit übliche Vorreinigung des Schachtes mit Wasserhochdruck nur bedingt zur Vorbereitung einer Beschichtungsmaßnahme geeignet zu sein.

Festgehalten werden kann, dass die derzeitigen Maßnahmen zur Qualitätssicherung – gerade mit Blick auf die übliche Ausführungspraxis – stark verbesserungswürdig sind. Daher hat das IKT - ausgehend von den gesammelten Erfahrungen – Hinweise zur Qualitätssicherung erarbeitet, die Netzbetreibern bei der Ausschreibung, Bauüberwachung und Abnahme von Sanierungsmaßnahmen im Beschichtungsverfahren nutzen können. Lesen Sie hierzu mehr in den nächsten Ausgaben der IKT-eNewsletter-Reihe „Schachtbeschichtung: Eine Sanierungsalternative?“.

Langfassung 20,9 MB - Format PDF

Kurzfassung 4,8 MB Format PDF

IKT-eNewsletter-Reihe „Schachtbeschichtung: Eine Sanierungsalternative?“

In den nächsten IKT-eNewslettern zum Thema Schachtbeschichtung: Eine Sanierungsalternative? wird intensiv auf die folgenden Themen eingegangen:

Teil 2: Materialverhalten und Einsatzgrenzen, Mai 2005

• Wie verhalten sich die Materialien unter den besonderen Bedingungen in Abwasserschächten?

• Wo liegen die Einsatzgrenzen der einzelnen Verfahren?

Teil 3: Sanierungsvorbereitung, Juni 2005

•  Wie können bereits bei der Sanierungsvorbereitung die Weichen für eine erfolgreiche Sanierung gestellt werden?

Teil 4: Bauüberwachung, Juli 2005

• Was kann zu schlechten Sanierungsergebnissen führen?

• Worauf ist bei der Bauüberwachung besonders zu achten?

Teil 5: Bauabnahme, August 2005

• Wie kann ich die Qualität der ausgeführten Sanierung einfach, kostengünstig und sicher kontrollieren?

Für weitere Informationen
wenden Sie sich bitte an:

Dipl.-Ing. René Puhl
IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur
Exterbruch 1

45886 Gelsenkirchen
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