Schlauchlining:

Bedeutung für die Substanzerhaltung der Kanalnetze

Dr.-Ing. Christian Falk

Ausgangssituation

8%

17%

9%

18%

43%

22%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

1 2

ZK unbewertet

ZK 4

ZK 3

ZK 2

ZK 0 bis 1

ZK 0 bis 2

Quelle: DWA, Umfrage zum Zustand der Kanalisation in Deutschland 2009, Dipl.-Ing. Christian Berger, Dr.-Ing Christian Falk

Zustandsklassen

bezogen auf

Kanalhaltungen

(Bezugsgröße:

Vorhandene

Netzkilometer)

(ohne Berlin)

Ausgangssituation

Gesamtlänge des öffentlichen Kanalnetzes 540.000 km

Wiederbeschaffungswert 687 Mrd. €

weiterhin hoher Sanierungsbedarf 17 %

Gesamtlänge der sanierungsbedürftigen

Haltungen (ZK 0 bis ZK 2) 91.800 km

Ausgangssituation - Zusammenfassung

Gesamtlänge des öffentlichen Kanalnetzes 540.000 km

Wiederbeschaffungswert 687 Mrd. €

weiterhin hoher Sanierungsbedarf 17 %

Gesamtlänge der sanierungsbedürftigen

Haltungen (ZK 0 bis ZK 2) 91.800 km

91.800.000 m x 729 €/m = …… falsch!

687 Mrd. € x 0,17 = …… falsch!

schadhafte Kanallänge: rd. 2-4 % richtig

Ausgangssituation

Sicherstellung des Betriebsfähigkeit und der Substanzerhaltung

Umfassende Kenntnisse über den Zustand der öffentlichen

Kanalisation

Technische Weiterentwicklung der Sanierungsverfahren

Umfangreiches Regelwerk, insbesondere durch die DWA-Merk-

und Arbeitsblattreihen DWA-A/M 143, DWA-A/M 149 und DWA A/M

144

Implementierung eines Kanalmanagement bei den

Kanalnetzbetreiber und einer Gütesicherung für

Sanierungsmaßnahmen

Entwicklung von Sanierungsstrategien unter Berücksichtigung

von Wirtschaftlichkeit und Substanzerhaltung.

Ausgangssituation - Zusammenfassung

Gesamtlänge des öffentlichen Kanalnetzes 540.000 km

Wiederbeschaffungswert 687 Mrd. €

weiterhin hoher Sanierungsbedarf 17 %

Gesamtlänge der sanierungsbedürftigen

Haltungen (ZK 0 bis ZK 2) 91.800 km

Umfangreiche Investitionen und die

Chance zur Umsetzung neuer Wege der

Siedlungsentwässerung

Boulevard in Cannes, Côte d‘Azur, Quelle: n-tv

Substanzerhaltung

Bauliche Sanierung

Auf der Grundlage eines

Prognosegestützten Substanzwerterhaltungskonzept

Hydraulische Sanierung

Änderung der Entwässerungssituation/ Neue Wege der

Siedlungsentwässerung

Hydraulische Überflutungsgefährdungsanalyse

Umsetzungsbeispiele in

Dortmund

Wachtelohsiepen

Änderung der Entwässerungssituation

Neue Wege der Siedlungsentwässerung

Wasserachse

PHOENIX-West

Substanzerhaltung – Investitionen Dortmund

2016 2017 2018 2019 2020 ff.

Erschließungen 20.675.000 € 14.795.000 € 13.070.000 € 3.270.000 € 13.640.000 €

Sanierung 15.395.000 € 23.785.000 € 25.135.000 € 30.360.000 € 18.925.000 €

Überflutungs-

schutz/

Abkopplung

990.000 € 2.580.000 € 2.330.000 € 5.810.000 € 8.430.000 €

Gewässerausbau 80.000 € 150.000 € 230.000 € - 170.000 € -

PHOENIX See - - - - -

Sonstiges 1.870.000 € 2.340.000 € 2.240.000 € 2.555.000 € 5.880.000 €

Gesamtsumme: 39.010.000 € 43.650.000 € 43.005.000 € 41.825.000 € 46.875.000 €

Vorgehen bei der Kanalsanierung

Planung

„Planung aus einer Hand“

Vergabe (sämtlicher) LP nach HOAI zu vollen

Honorarsätzen

Vergabe besonderer Leistungen (Kampfmittel,

Abstimmungen mit Strassenbaulastträger, Feuerwehr,

Versorgungsträgern)

Variantenbetrachtung

Anforderungen an Nebenangebote

Vorgehen in Dortmund

Verdoppelung der Aufwendungen zur Kanalsanierung

von 15 auf 30 Mio. EUR/a innerhalb von 4 Jahren

Sofortmaßnahmen durch Reparatur

Jansen-Verfahren zur Riss- und Scherbensanierung

Quick-Lock-Edelstahl-Manschette

Roboterverfahren (Zementmörtel und Exoxidharz)

Schlauchverfahren

Berstverfahren

Flexoren

Tipp-Verfahren

Wickelrohrverfahren

Auskleidung mit vorgefertigten Rohren

Vorgehen in Dortmund

Sanierung eine Hauptsammlers DN 4200

Auskleidung mit Liner-Plates und Stahlbeton-Innenschale

Vorgehen in Dortmund

Kanalnetzlänge 2.000 km

Haltungen 50.000

Anlagevermögen 900.000.000 EUR

Schäden der Klassen ZK 0 - ZK 2 rd. 30 %

Projektübersicht

1. Projektabschnitt

Untersuchung der stadteigenen Zustandsklasse 0a(Bruch, Deformation, Materialeintrag)

Netzlänge: ca. 9 km

2. Projektabschnitt

Untersuchung der Zustandsklasse 0 und 1 (u. a. Scherbenbildung, fehlender Klinker, Hindernis)

Netzlänge: ca. 145 km

Vorgehen in Dortmund

Projektübersicht

Plausibilitätsprüfung der automatisierten ZK ggf. Korrektur anhand der Kanalbefahrungsvideos

Ingenieurmäßige Beurteilung von Sanierungsdringlichkeit aller Einzelschäden

Empfehlung einer Hauptsanierungsart unter Einbeziehung aller verfügbaren Daten

Grobe Kostenschätzung

Vorgehen in Dortmund

Kriterien bei der Sanierungsentscheidung

Zu sanieren sind alle Schäden ZK 0 bis ZK 2 (Mindestzustand ZK 3)

Max. 5 Reparaturstellen bei ca. 40 m Haltungslänge

Bei Haltungen mit noch langer Abschreibungsdauer wird Einsetzbarkeit von Reparaturverfahren ausgeschöpft, sofern technisch sinnvoll

Renovierungsverfahren werden bei hydraulischer Belastung >100% weitgehend vermieden

Wirtschaftliche Aspekte

o Erneuerung statt Renovierung bei geringen Tiefenlagen, unkritischer Oberfläche und umfangreichen Vorarbeiten)

o Abschreibung von Renovierungsverfahren über 40 Jahre

Vorgehen in Dortmund

Kriterien bei der

Sanierungsentscheidung

Differenzierung nach

Erneuerung

Renovierung

Reparatur

keine Maßnahme

Generell offene Bauweise

Ausnahmen: Gleisunterquerungen,oberhalb liegende Bebauung Verkehrslage am Wall

Kriterien bei der

Sanierungsentscheidung

Differenzierung nach

Erneuerung

Renovierung

Reparatur

keine Maßnahme

keine weitergehenden Differenzierungen

Festlegung des Renovierungsverfahrens im Zuge der Ausführungsplanung.

Kriterien bei der

Sanierungsentscheidung

Differenzierung nach

Erneuerung

Renovierung

Reparatur

keine Maßnahme

Für jede zu reparierende Schadensstelle wird das Reparaturverfahren angegeben (Roboter, Innenmanschette etc.)

Projektübersicht

1. Projektabschnitt

Untersuchung der stadteigenen Zustandsklasse 0a(Bruch, Deformation, Materialeintrag)

Netzlänge: ca. 9 km

2. Projektabschnitt

Untersuchung der Zustandsklasse 0 und 1 (u. a. Scherbenbildung, fehlender Klinker, Hindernis)

Netzlänge: ca. 145 km

Vorgehen in Dortmund

Ergebnisse: Sanierungslängen- und kosten

Gesamtnetz (Gebiet G1, G2 und G4)

6,5

km

92

,3 k

m

34

,2 k

m

12

,4 k

m

6,8

Mio

. €

10

,9 M

io. €

8,2

Mio

. €

0

2

4

6

8

10

12

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

keine Bewertung Reparatur Renovierung Erneuerung

San

ieru

ngs

kost

en

[M

io. E

UR

]

Ne

tzlä

nge

[km

]

Gesamtnetz

Bildung von Prioritätsklassen

Prioritätsklasse Beschreibung

Priorität 1:

Diese Prioritätenklasse weist die höchste Dringlichkeit auf. Diese Haltungen sind

sehr schwer beschädigt (Sofortmaßnahmen),welche umgehend zu sanieren sind,

oder aus der hydraulischen Zustandsbewertung* einen kurzfristigen bis sofortigen

Handlungsbedarf erfordern

Priorität 2:

Diese Prioritätenklasse weist eine hohe Dringlichkeit auf. Diese Haltungen sind

schwer beschädigt. (Zustandsklasse 0), welche umgehend zu sanieren sind, oder

aus der hydraulischen Zustandsbewertung* einen kurzfristigen Handlungsbedarf

erfordern.

Priorität 3:Sind Haltungen mit schweren Schäden der Zustandsklasse 1 und 2 und welche aus

hydraulischer Sicht* einen mittelfristigen Handlungsbedarf ergeben.

Priorität 4:

In dieser Klasse sind die Haltungen enthalten welche im Zuge der

Schadensbewertung in die Zustandsklassen 3, 4 (mittlere bis nachrangige Schäden)

eingereiht wurden und aus hydraulischer Sicht* keinen bzw. nur einen langfristigen

Handlungsbedarf aufweisen.

Priorität 5:

In dieser Klasse sind die Haltungen enthalten welche im Zuge der

Schadensbewertung in die Zustandsklassen 5 (keine Schäden, sehr geringe

Schäden) eingereiht wurden und keinen Handlungsbedarf aufweisen.

*hydraulische Daten waren nur begrenzt vorhanden (siehe Spalte Hydraulik , Excel-Tabelle)

Ergebnisse: Bildung von

Prioritätsklassen

Bildung von Baulosen

Kriterien für die Baulosbildung ausgehend von der Hauptsanierungsart Renovierung oder Erneuerung (Bedarfsplanung):

maximal 2 km Bauloslänge

nach Möglichkeit mindestens 10 Haltungen

Ortsbezug (Straße, Ortsteil)

120 Baulose mit durchschnittlich 6 Haltungen

ca. 720 Haltungen (offene & geschl. Bauweise)

75 Baulose in offener Bauweise

45 Baulose in geschl. Bauweise (Renovierung)

Sanierungsvolumen bezogen auf alle Bezirke:

Bildung von BaulosenBildung von Baulosen

Ausführungsplanung Renovierungs/ Erneuerungsmaßnahmen

Die Bedarfsplanung ersetzt nicht die anschließend erforderliche Sanierungsplanung. Während die Verfahrensempfehlungen für Reparaturstellen im Allgemeinen als Planungshilfe übernommen werden können, erfordern die empfohlenen Renovierungs- und Erneuerungsmaßnahmen nachträglich eine detaillierte Auseinandersetzung mit den örtlichen Randbedingungen, um das am besten geeignete Verfahren wählen zu können (offene Bauweise, Berstlining, bzw. Schlauchliner GFK/Synthesefaser, Wickelrohr mit/ohne Ringraum, TIP-Verfahren etc.)

häufigstes Verfahren: Schlauchverfahren

Renovierungsmaßnahmen

Renovierungsmaßnahmen

Ergebnisse: Empfehlung der Hauptsanierungsart

anhand Videoauswertung und restlicher

Randbedingungen

Ergebnisse: Bildung von Baulosen

1 x Übersichtslageplan aller Baulose über das gesamte Stadtgebiet

11 Detaillagepläne

Ergebnisse: Bildung von Baulosen

Vorgehen in Dortmund

Sofortmaßnahmen (8 km (190 Haltungen))

Erneuerung 2,3 km 1,8 Mio. €

Renovierung 2,5 km 1,0 Mio. €

Reparatur 3,2 km 0,5 Mio. €

gesamt 3,3 Mio. € = 412 €/m

Dringliche Maßnahmen (138,9 km (3500 Haltungen))

Erneuerung 12,4 km 8,2 Mio. €

Renovierung 34,2 km 10,9 Mio. €

Reparatur 92,3 km 6,8 Mio. €

gesamt 25,9 Mio. € = 186 €/m

Vergleichswert DWA-Umfrage 2009 729 €/m

Vorgehen in Dortmund

Janßen-Verfahren

Vorgehen in Dortmund

Schlauchverfahren

Vorgehen in Dortmund

Geiger – Stutzensanierung

Vorgehen in Dortmund

TIP-Verfahren

Vorgehen in Dortmund

Wickelrohrverfahren

Vorgehen in Dortmund

Edelstahl-Innenmanschetten, System Quick-Lock

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