Jahresheft 54 – 2020

Themen, Autoren, Schnellübersicht (Detailansicht)

Jahresbericht 2019 und Ausblick 2020
Manfred Künze, Christoph Aigner und Christoph Bennerscheidt

Im Bewusstsein der Menschen ist der Klimawandel zum alles beherrschenden Thema geworden. Es bleibt zu hoffen, dass die Aktivitäten der Bundesregierung zur Minderung der CO2-Emissionen bald spürbare Früchte tragen. Das Klimaschutzprogramm hat na- türlich dramatische Folgen für die gegenwärtige Struktur unserer Wirtschaft. Einerseits kommt die Stärkung der Kreislaufwirtschaft dem Prinzip des Recyclings in den Gießereibetrieben entgegen, andererseits sind gravierende Investitionen in die Umstellung auf Schmelzaggregate zu schultern, die anstelle von Kohle mit erneuerbarer Energie zu betreiben sind, verbunden mit der dringenden Forderung nach steigender Energieeffizienz und der allgegenwärtigen Aufgabe, Energie zu sparen.

Weitere Verbandsaufgaben liegen in der Betreuung der nationalen und internationalen Regelwerksarbeit, der Fortführung der Gemeinschaftsvorhaben

• Digitalisierung
• Ressourceneffizienz
• Schwammstadt

und der Schaffung einer Gütevorschrift für das RAL- Gütesiegel „Duktile Guss-Rohrsysteme – Rohre, Form- stücke und Armaturen (DGR)“ im Fachbereich 8 der GET – Gütegemeinschaft Entwässerungstechnik e.  V.

Gießerei-Industrie = Recycling-Industrie
Mario Mackowiak

Das im Dezember 2019 von der Bundesregierung beschlossene Klimapaket sieht eine Minderung der CO2-Emissionen um 95 % in allen Sektoren für das Jahr 2050 vor. Eng damit verwoben ist das schon länger bestehende Kreislaufwirtschaftsgesetz, welches geschlossene Stoffkreisläufe für alle Bereiche fordert, so auch auf dem Sektor der Bauindustrie. Die Gießerei-Industrie lebt schon länger dieses Prinzip der Nachhaltigkeit: Gießereierzeugnisse werden bereits heute weitgehend aus Schrott erschmolzen, allerdings noch in großem Maße in Kupolöfen, die erhebliche Mengen an CO2 emittieren, weil sie ihre Schmelzenergie aus der Verbrennung von Koks gewinnen. Der Trend geht jedoch hin zum Elektro-Induktionsofen, der mit Elektrizität aus erneuerbaren Anlagen betrieben werden wird. Weitere Aufgaben liegen in der Optimierung aller Prozesse in der Gießerei: so sind z. B. beim Putzstrahlen der Gussstücke erhebliche Energie-Einsparungspotenziale sichtbar. Auch bei der Wiederverwendung der gebrauchten Form- und Kernsande werden weitgehend geschlossene Kreisläufe angestrebt. Seit Langem setzen die Hersteller duktiler Guss-Rohrsysteme mit ihrer langen Nutzungsdauer Maßstäbe für Ressourceneffizienz.

55 km Trinkwasserleitung über 550 Höhenmeter
Patricia Pfister

Die Mongolei, ein Land der Extreme: Klima, Entfernungen, Bevölkerung, Topographie – nichts erinnert an europäische Gegebenheiten. Allein die Bevölkerungsdichte ist 120 Mal geringer als in Deutschland, die Entfernungen sind gigantisch. Das ist das Feld für ausgeklügelte Logistik, wo es darum geht, eine 55 km lange Trinkwasser-Transportleitung für eine Provinzstadt mit 30.000 Einwohnern zu bauen. Die Verantwortung für Planung, Transport, Bau von Wasseraufbereitung, Pumpstationen und Rohrleitung wurde in bewährte Hände der Tiroler Rohre GmbH gelegt, des österreichischen Herstellers duktiler Guss-Rohrsysteme. So wurden Schnittstellenprobleme vermieden, die sich angesichts eines klimatisch bedingt engen Zeitfensters von sechs Monaten katastrophal hätten auswirken können. Der Beitrag schildert anschaulich, wie sich Extremanforderungen mit duktilen Gussrohren elegant bewältigen lassen.

Innerstädtische großdimensionierte Interimsleitung
Lutz Rau und Jens Große

Seit Langem sind die Berliner Wasserbetriebe Vorreiter bei der Entwicklung und Etablierung neuer Bauverfahrenstechniken. Man denke nur an die Auswechslung bestehender Trinkwasserleitungen, die bereits zur Hälfte grabenlos nach etablierten Technischen Regeln geschieht. Eine ähnliche Entwicklung vollzieht sich gerade bei der Erneuerung bestehender Abwasserdruckleitungen, wo mit Hilfe von temporären Bypass-Leitungen der Abwassertransport aufrecht erhalten werden muss. Für Planung, Bau, Betrieb und Rückbau dieser grundsätzlich oberirdisch liegenden Interimsleitungen sind in den letzten Jahren vielfältige Erfahrungen gesammelt worden, die sich derzeit im Entwurf einer Technischen Regel oder Werksnorm niederschlagen. Als wirtschaftlichste Lösung hat sich auf den geraden Strecken die Verwendung schubgesicherter duktiler Gussrohre herauskristallisiert, die schnell und einfach zu montieren und später zu demontieren sind, die auch bei den weiteren Bauabschnitten erneut wiedereingesetzt werden. Straßenquerungen werden als Düker in geschweißter Stahlrohrbauweise ausgeführt. Der Beitrag erlaubt anhand eines in Berlin-Pankow abgewickelten Projekts einen Blick in die „Schreibwerkstatt“ für Werksnormen der Berliner Wasserbetriebe.

Für jede Bettung das passende Rohr
Jürgen Rammelsberg

Der Beitrag enthält eine Zusammenfassung der wesentlichen Technischen Lösungen für den Außenschutz duktiler Guss-Rohrsysteme und schildert die Entwicklung des Regelwerks auf diesem Sektor im Lauf der letzten 50 Jahre. Dabei darf ein Ausblick auf künftige neue Anwendungsbereiche duktiler Guss-Rohrsysteme nicht fehlen: sie sind von hoher Aktualität, weil ein Weg zur Minderung des Klimanotstandes in den Städten aufgezeigt wird, der vom geltenden Regelwerk bereits gedeckt ist (siehe auch den Beitrag „Umsetzung des Schwammstadt-Prinzips“ auf Seite 46 ff.).

Herausforderung: Leckortung auf Fernleitungen
Manuel Görzel

Mit dem Korrelationsmessgerät „Ortomat MTC“ der vonRoll hydro (service) gmbh hat sich der Anwendungsbereich der Korrelationstechnik zur Ortung von Leckagen an Wasserdruckleitungen erheblich ausgeweitet. Die bisher typische Messtechnik war auf städtische Trinkwassernetze beschränkt, weil es dort stets leicht erreichbare Zugangspunkte für die Mikrofone gab. Außerdem sind bei derartigen städtischen Netzen die Messstrecken relativ kurz, so dass Leckgeräusche gut detektierbar sind. Anders bei Transportleitungen: Ihre Zugangspunkte liegen oft 1.000 m und mehr auseinander, können untereinander ohne direkten Funkkontakt sein, und Geräusche von Pump- oder Übergabestationen können sich störend bemerkbar machen. Die neuartige Messtechnik überwindet diese Störgrößen und hat sich in der Praxis großer Wasserverbände bewährt.

Qualitätssprung für TRM-Gussrohre
Roland Gruber

Die immense Bedeutung eines gleichzeitig mechanisch und chemisch hoch wirksamen Außenschutzes duktiler Gussrohre ist an anderer Stelle in diesem Heft („Für jede Bettung das passende Rohr“, Seite 28 ff.) bereits dargestellt worden. Es ist deshalb nicht verwunderlich, dass sich ein weiterer Gussrohr-Hersteller mit der Fertigungstechnik der Zementmörtel-Umhüllung auseinandersetzt und nach zwei Jahren intensiver Forschung und Entwicklung ein optimal geschütztes Rohr anbietet. Der Vorteil der „ZMU-Austria“ genannten Umhüllung wird nicht nur in den städtischen Trinkwassernetzen ausgespielt, wo die mechanische Widerstandsfähigkeit eine bedeutend längere Nutzungsdauer im Vergleich zu Kunststoffrohren begründet. Auch im alpinen Bereich bei Leitungen für Wasserkraftwerke und Beschneiungsanlagen ist das duktile Gussrohr mit der Umhüllung „ZMU-Austria“ unschlagbar: So braucht es dort hinsichtlich einer nachhaltigen Wirtschaftlichkeit keine spezielle Logistik für das Bettungsmaterial, da der steinige Grabenaushub einfach und unkompliziert dafür wiederverwendet werden kann. Auch die zunehmende Bedeutung der grabenlosen Einbauverfahren spielt dem neuen Produkt optimal in die Hände.

Die neue Transitleitung für das Birstal
Marco Nussbaumer

In vermeintlich sicheren Versorgungsnetzen können durch den Klimawandel bedingte Wetterereignisse Schwachstellen mit Handlungsbedarf anzeigen. So auch im Kanton Basel-Landschaft, wo im Sommer 2007 sintflutartige Regenfälle im Einzugsgebiet der Birs mehrere Ortschaften überfluteten und das Grundwasser durch Freisetzung von Heizöl und anderen Schadstoffen derart verunreinigt wurde, dass die Pumpwerke und Aufbereitungsanlagen außer Betrieb genommen werden mussten. Mehrere Gemeinden mussten über Tage mit Trinkwasser aus Tankwagen versorgt werden. Als Konsequenz aus diesem Vorfall erwuchs der Beschluss der zuständigen Behörden, ein redundantes System zu schaffen, welches die Versorgungssicherheit im Kanton Basel-Landschaft dramatisch erhöht: Eine 2,5 km lange „Transitleitung Birs“ aus duktilen Gussrohren DN 500 mit Zementmörtel-Umhüllung und eine neue Pumpstation sichern nun die Trinkwasserversorgung der Gemeinden im Birstal.

Spektakuläre Rohrmontage in der Vertikalen
Marco Nussbaumer

Der alpine Raum birgt nach wie vor ein enormes Potenzial zur Erzeugung erneuerbarer Energien durch Kleinwasserkraftwerke. Deren Turbinenleitungen haben sich zum typischen Anwendungsbereich duktiler Guss-Rohrsysteme entwickelt, da sie unter den herrschenden Randbedingungen den idealen Rohrwerkstoff mit der optimalen Verbindungstechnik vereinigen. Die Trassen mit extremen Steigungen liegen häufig im fast unzugänglichen Fels, und mit zunehmenden Höhendifferenzen wächst die erzeugte Leistung; der Einbau in den Steilwänden mit Hilfe von Helikoptern ist gängige Praxis. Der äußere Schutz der Rohre mit Zementmörtel lässt die Wiederverwendung des stückigen Bettungsmaterials zu; der Antransport von Bettungssand wäre ohnehin technisch und wirtschaftlich unmöglich. So ist das duktile Gussrohr zu einem Sinnbild nachhaltiger Energieerzeugung – nun auch in Finhaut – geworden.

Umsetzung des Schwammstadt-Prinzips
Christoph Bennerscheidt

Der Klimawandel ist unweigerlich angekommen: die beiden letzten Sommer 2018 und 2019 waren gekennzeichnet durch neue Rekorde hinsichtlich Temperatur, Trockenheit und Sonnenscheindauer. Und dies nicht nur in Deutschland, sondern auch in vielen Ländern Westeuropas. Gelitten haben nicht nur die Bäume in den Wäldern, gelitten haben vor allem die Stadtbäume mit ihrer wichtigen Funktion der Beeinflussung des Mikroklimas in der Stadt.

Unter diesen Umständen ist es überlebensnotwendig, den städtischen Bäumen bereits bei ihrer Pflanzung den für ein erfolgreiches Wachstum erforderlichen Wurzelraum zu geben und sie nicht in minimierten Pflanzgruben zu einem lebenslangen Siechtum einzusperren. Der unterirdische Raum in den Straßen ist dicht belegt mit Leitungen, Kanälen, Schächten und anderen Bauwerken. Für das Wurzelwerk eines Baumes bleibt da oft viel zu wenig Platz, als dass er sich zu einem stattlichen Exemplar entwickeln kann. Außerdem gelangt das Wasser nur in unzureichendem Maße dorthin, weil die Flächen darüber dicht versiegelt sind. Oftmals wird es sogar über Regenwasserkanäle vom Geschehen weggeführt. Dabei gibt es ein einfaches Prinzip: Rohrleitungen mit wurzelfesten Verbindungen und robustem Außenschutz werden in grobes Substrat gebettet. Damit bekommen die Straßenbäume einen gut durchlüfteten Pflanzgrund, in den das Regenwasser von den versiegelten Flächen eingeleitet und gespeichert wird. Die Bäume haben ausreichend Raum für ihr Wurzelwachstum, sie können das zwischengespeicherte Wasser aufnehmen, über ihre Kronen verdunsten und so die aufgeheizten Städte kühlen. Leitungen aus robusten duktilen Gussrohren mit wurzelfester Verbindung sind ideale Voraussetzung zur Verwirklichung des so genannten Schwammstadt-Prinzips.

Duktiles Gussrohr als Problemlöser
Gennady Walder

Ein mit zwei Francis-Turbinen ausgestattetes Flusskraftwerk in Albanien soll zur Deckung des steigenden Strombedarfs beitragen. Im Staudamm des Flusses Devoll wird eine dritte Turbine untergebracht und über eine 354 m lange Turbinenleitung DN 800 betrieben, deren Unterwasser für die Trinkwasserversorgung aufbereitet wird. Der Einbau in dem engen Leitungstunnel am Fuß des Staudammes, der Betriebsdruck PFA = 25 bar und die Längskraftsicherung der Rohrverbindungen mit dem erprobten BLS®-System, sind mit duktilen Gussrohren leicht lösbare Aufgaben.

Anergienetze mit duktilen Gussrohren
Roger Saner

Mit der im Wasser der großen Schweizer Binnenseen gespeicherten Energie steht für die Anliegergemeinden ein beträchtliches Energiepotenzial zur Verfügung. Mit Hilfe von Wärmepumpen kann es nutzbar gemacht werden. Die zum Transport des Seewassers installierten Leitungen bestehen aus duktilen Guss-Rohrsystemen, die sich dafür optimal eignen: Sie sind innen und außen gegen Korrosion geschützt, ihr großer hydraulischer Querschnitt bei gleichzeitig geringer Wandrauheit hat niedrige Betriebskosten zur Folge. Außerdem schlägt die Verbesserung des Wirkungsgrades von Wärmepumpen und Wärmetauschern positiv zu Buche. Duktile Gussrohre sind leicht und sicher zu montieren, kurzum: das duktile Guss-Rohrsystem bietet die besten Voraussetzungen zum Transport von Niedrig-Temperatur-Fernwärme.

Neue Generation weichdichtender Schieber
Matthias Müller

Die Durchdringung des Marktes mit PE-Rohren hat auch eine Änderung in der Konstruktion der Armaturen zur Folge: der bisher übliche Anschluss mit Flanschen verliert an Bedeutung; bei der Montage deutlich einfacher zu handhaben ist eine Armatur, die werksseitig bereits mit einem kurzen PE-Rohr ausgerüstet ist, welches in die Rohrleitung eingeschweißt werden kann. Der problematische Übergang zwischen Metall und Kunststoff wird damit von der Baustelle in die qualitätskontrollierte Fertigung des Armaturenherstellers verlegt.

Gemeinsam in die Zukunft
Interview mit Stefan Neuhorn

Das Schweizer Unternehmen vonRoll hydro ag hat in den letzten Jahren seine Kompetenzen in Deutschland gebündelt und neu strukturiert. Zum 1. Januar 2020 rücken die deutschen Teilbereiche nun noch enger zusammen. Die drei Vertriebsgesellschaften VONROLL, DUKTUS und KEULAHÜTTE werden in der vonRoll hydro (deutschland) gmbh & co. kg zusammengeführt. In einem Interview erläutert Dipl.-Ing. Stefan Neu- horn, Geschäftsführer der vonRoll hydro (deutschland) gmbh & co. kg, was durch diese Maßnahmen zukünftig anders und besser werden wird.