Erneuerung einer 120 Jahre alten Grauguss-Trinkwasser-Hauptleitung (Langrohr-Relining)

Planung, Bau und Betrieb des 1.235 km langen Trinkwassernetzes (820 km Hauptwasser- und Versorgungsleitungen sowie 415 km Hausanschlussleitungen) der Stadt Magdeburg unterliegen der SWM Städtische Werke Magdeburg GmbH & Co. KG. Knapp die Hälfte der Trinkwasser-Haupt- und Versorgungsleitungen besteht aus Gussrohren und ist zum großen Teil seit rund 120 Jahren in Betrieb. Im Kontext kontinuierlicher Sanierungs- und/oder Erneuerungsmaßnahmen begannen die SWM im Sommer 2018 auf einem rund 1.000 m langen Abschnitt mit der Sanierung der Trinkwasser-Hauptleitung in der Halberstädter Straße.

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Nach 120 Jahren Betrieb ist die Graugussleitung DN 700 in einem sehr passablen Erhaltungszustand.

Alte Leitung in modernem Umfeld

Zu dieser zu sanierenden Bestandsrohrleitung gehören folgende Eckdaten:

Baujahr: 1897 und seitdem in Betrieb
Material: Grauguss (GG)
Nennweite: DN 700
Druckstufe: PN 10
Zustand: Altersschäden infolge Spongiose und zunehmenden Inkrustationen
Lage: unter dem Gehweg
Tiefenlage: im Durchschnitt in ca. 2 m

Die Halberstädter Straße ist eine große Nordost-Südwest verlaufende, viel befahrene Ausfallstraße mit Straßenbahngleisen, zwei bis vier Fahrstreifen, Busverkehr, Radwegen sowie breiten Gehwegen, die von Geschäften, Cafés und Restaurants flankiert werden. Ebenso befindet sich ein umfangreicher alter Baumbestand im unmittelbaren Bereich der zu sanierenden Trinkwasserleitung. So galt es, verkehrs- und umwelttechnische Belange sowie Behinderungen/Einschnitte für Geschäfte und Bewohner zu berücksichtigen und auf ein Minimum zu reduzieren.

Entscheidung fürs Bewährte

Die im Jahr zuvor erfolgte Planung sah – wie bereits in abgeschlossenen Sanierungsprojekten ebenfalls berücksichtigt und ausgeführt – infolge des jahrelang rückläufigen bzw. stagnierenden Wasserverbrauchs eine Reduzierung des Leitungsquerschnitts von DN 700 auf DN 400 vor. Nach den Erfahrungen der letzten Jahre präsentierte sich auch hier die Bestandsleitung nach erfolgter Reinigung und Kamerabefahrung zwar als geschädigt (Inkrustationen, Rohrbruch gefährdet), aber auch nach 120 Jahren Betrieb in einem dennoch passablen Erhaltungszustand.

Es war somit naheliegend, hinsichtlich dieser Rahmenbedingungen, der Beschaffenheit des Bau-Umfeldes sowie der entsprechenden ökonomischen und ökologischen Betrachtung, vorwiegend in geschlossener Bauweise zu sanieren. Punktuell war aber, in Abhängigkeit von den Randbedingungen, auch ein Einbau in offener Bauweise, v. a. zur Einbindung von Löschwasserhydranten, Abzweigen, Anschlüssen und Armaturengruppen in die Leitung, vorzusehen. Hier wurde eine Reduzierung der Mindestrohrüberdeckung von ca. 2 m auf 1,20 m vorgegeben.

So wählten die SWM schließlich für 915 m der insgesamt rund 1.000 m Graugussrohrleitung DN 700 das Langrohr-Relining-Verfahren mit
 

• duktilen Gussrohren DN 400, Standard-Baulänge 6 m​
• Wanddickenklasse K 9
• Druckstufe PN 10
• form- und längskraftschlüssigen Steckmuffen-Verbindungen Typ BLS^®
• Zementmörtel-Auskleidung (ZM-A) sowie
• einem Zink-Aluminium-Überzug (400 g/m2) mit Deckbeschichtung aus blauem Epoxidharz (EN 545)

Für die Sanierung kleinerer Teilabschnitte wurden Rohre in unterschiedlichen Werkstoffen und Dimensionierungen eingesetzt.

Bauablauf: präzise, sicher und effektiv

Im Frühjahr 2018 startete nach rund einem Jahr Planung das örtlich und zeitlich in zwei Bauabschnitten zu realisierende Sanierungsvorhaben.

Die Baugruben

Aufgrund des Verlaufs der Bestandsleitung, der darin eingebauten Armaturen sowie durch Änderungen der Einzugsabschnitte (geplant waren Einzugslängen von bis zu ca. 300 m) wurden im Gehwegsbereich der Halberstädter Straße im Abstand von 150 bis 280 m Baugruben (Einbaugruben, Ziehgruben) von durchschnittlich 2,0 bis 2,50 m Tiefe errichtet. Für den Rohreinzug wurde eine Grundoburst 800 G-Berstanlage der Tracto-Technik GmbH & Co. KG eingesetzt.

Der Rohreinzug

Die alte Graugussrohrleitung DN 700 wurde zunächst mechanisch gereinigt und anschließend mit einer Kamera befahren. Die neuen 6 m langen Rohre DN 400 aus duktilem Gusseisen (GGG) wurden im Zugverfahren eingezogen, dabei jeweils in der Baugrube ausgerichtet und die BLS^®-Steckmuffen-Verbindungen einschließlich ihres Schutzes durch einen Stahlblechkegelmantel hergestellt. Mit der Berstanlage wurde dann der Rohrstrang, auf dem Blechkonus schleifend, um jeweils 6 m in die Altrohrleitung eingezogen.

Der Rohrstrang wurde, auf dem Blechkonus schleifend, um jeweils 6 m in die alte Leitung gezogen.

Die Abschlussarbeiten

Der zwischen Altrohr und Neurohr verbliebene Ringraum wurde mit einem alkalischen Dämmer verfüllt, der nach Anforderung der SWM eine Schrumpfung/Wasserentmischung nach Abbindung von weniger als 1 Vol.-% und eine Druckfestigkeit von mindestens 1,0 N/mm² nach 28 Tagen aufweisen musste. Im letzten Arbeitsschritt erfolgten Druckprüfung und Desinfektion der neuen Rohrleitung.

Aspekte der Nachhaltigkeit realisiert

Die sorgfältige Planung und Projektvorbereitung, die gezielte Abstimmung hinsichtlich angrenzender Bauvorhaben, Umleitungskonzepten, Bedürfnissen des ÖPNV etc. sowie die Wahl von Material und Bauverfahren führten zu einem erfolgreich abgeschlossenen Sanierungsprojekt. Viele Aspekte des nachhaltigen Bauens sind hier realisiert. Die wichtigsten sind:

ökonomische Aspekte

• deutliche Reduzierung der Tiefbaukosten durch den Einsatz des grabenlosen Relining-Verfahrens
• reduzierte Kosten für die Wiederherstellung der Bürgersteigoberfläche
• reduzierte Einschränkung des Verkehrs (Fahrbahn, ÖPNV, Umleitungen)
• minimierte Beeinträchtigung für den Zugang zu den Geschäften
• schnelle und sichere Montage der BLS^®-Steckmuffen-Verbindungen
• hohe Einbauproduktivität durch BLS^®-Steckmuffen-Verbindungen
• Reduzierung des vorhandenen Rohrdurchmessers (Erhöhung der Fließgeschwindigkeit und Verkürzung der Verweilzeit des Trinkwassers in der Leitung vermeidet hygienische Probleme)
• erneute lange Nutzungsdauer von über 100 Jahren

ökologische Aspekte

• nur punktueller Aushub für Baugruben
• Minimierung notwendiger Sperrungen des Individualverkehrs
• geringe Montagezeiten ermöglichen einen schnellen Baufortschritt
• lebensmittelgerechte Auskleidung
• hohe Diffusionsdichtigkeit sichert das Trinkwasser
• geringer Wartungs- und Instandhaltungsaufwand
• keine Beeinträchtigung des Baumbestandes

technische Aspekte

• längskraftschlüssige Verbindungen erlauben höchste Zugkräfte und sind deshalb für das Langrohr-Relining bestens geeignet
• Rohre und Verbindungen erlauben nennweitenabhängig Betriebsdrücke bis 100 bar
• der Einbau erfolgt ohne Spezialgeräte
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Autoren:
Andreas Chladek, Städtische Werke Magdeburg GmbH & Co. KG
Uwe Hoffmann, Duktus (Wetzlar) GmbH & Co. KG

Der Beitrag wurde von der Redaktion leicht gekürzt. Den kompletten Beitrag mit diversen Abbildungen finden Sie als PDF im Downloadbereich unter Downloads Jahreshefte EADIPS FGR.