Fuge für Fuge, Riss für Riss

Anders als Beton- oder Steinzeug-Kanäle sind gemauerte Abwasserkanäle in Deutschland vergleichsweise selten. Da alte, gemauerte Kanäle jedoch über eine sehr tragfähige und beständige Bausubstanz verfügen, ist ihre umfassende Sanierung eine Chance, die Betriebsdauer um Jahrzehnte zu verlängern.

Dies beweist ein aktuelles Projekt in der Beethovenstraße in Hagen. Dort verläuft ein Abwasserkanal als gemauertes Ei-Profil mit den Querschnittsabmessungen B/H 850/1.350 mm. Der von 1931 stammende Bestand erstreckt sich auf einer Länge von 330 m und wird als Mischwasserkanal betrieben.

Umfangreiche Bestandsuntersuchung

Anhand wiederkehrender Kanaluntersuchungen wurde der Zustand des Kanals regelmäßig seitens der Wirtschaftsbetriebe Hagen (WBH) überprüft. Als die Bausubstanz sich zunehmend verschlechterte, beauftragten die WBH im Jahr 2016 die S & P Consult GmbH aus Bochum mit einer umfassenden Untersuchung. Dabei wurden Ablagerungen, Risse im Rohr-Scheitel und den Schachtbauwerken, ausgebrochene Klinker und ausgewaschene Mauerwerksfugen offenbart.

Um die Standsicherheit des Kanals nachzuweisen und eine Empfehlung für ein Sanierungskonzept auszusprechen, nahm die S & P Consult neben der optischen Begutachtung weitere Prüfungen vor. Unter anderem erfolgten eine genauere Untersuchung der Kanalgeometrie sowie die Entnahme von fünf Bohrkernen für Festigkeitsuntersuchungen. Bodenuntersuchungen gaben zudem näheren Aufschluss über die Baugrundverhältnisse. Die statischen Berechnungen ergaben schließlich, dass die Tragfähigkeit des Profils noch gegeben war. Daher legte das Gutachten die Sanierung des Mauerwerkskanals mittels Rissverpressungen sowie die Aufarbeitung des Mauerwerks in geschlossener Bauweise nahe, worüber das Ingenieurbüro SM Consult GbR aus Hagen dann ein Sanierungskonzept sowie die erforderlichen Ausschreibungsunterlagen vorbereitete. Die Leistung wurde Ende 2019 im Rahmen einer beschränkten Ausschreibung an die Sanierungstechnik Dommel GmbH vergeben.

Reinigung und Beseitigung von Ablagerungen

Zu Beginn der Sanierungsmaßnahme erfolgte zunächst eine Grundreinigung des Kanals. Dabei beseitigten die Kanalprofis aus Hamm starke Ablagerungen, die sich an der Rohrwandung und in der Sohle gebildet hatten. Auch loses Geröll musste entfernt werden. Damit ließ sich der vollständige Rohrquerschnitt des Altkanals wiederherstellen. Anschließend wurden die genauen Sanierungsbereiche sowie Ausführung und Ablauf der Sanierungsmaßnahme im Detail festgelegt.

Ausräumen und Neuverfugen

So anspruchsvoll wie die Errichtung des Kanals vor vielen Jahren gestaltete sich auch die aktuelle Sanierung. Auf rund 600 m² erneuerten die Experten von Dommel die wahrscheinlich durch jahrzehntelangen Kanalbetrieb ausgewaschenen Mauerwerksfugen im Bereich der Sohle. Diese Maßnahme startete mit dem Reinigen sowie dem Ausfräsen des beschädigten und losen Fugenmaterials. „Ein zentrales Problem war die unterschiedliche Festigkeit von weichen Fugen und hartem Mörtel. Daher mussten wir entsprechendes Spezialwerkzeug wählen“, erklärt Matthias Wyczykowski, Bauleiter der Sanierungstechnik Dommel GmbH.

Im Anschluss an das Ausfräsen wurden die Fugen nach einer neuerlichen Reinigung mit einem abwasserbeständigen, kunststoffvergüteten Mörtel händisch mittels Fugeisen verfugt. Das anfangs favorisierte maschinelle Verfugen mittels Injektionspistole wurde nach der Entnahme erster Bohrkerne aus den Sanierungsbereichen wieder verworfen, da hier bei probesanierten Fugen Hohlräume erkennbar waren. Bei der händischen Ausführung zeigte sich hingegen eine hohlraumfreie Verfüllung bis in den Fugengrund. Im unteren Bereich des Kanals setzten die Kanalprofis – wo es erforderlich war – neue Sohlschalen aus Steinzeug.

Rissverpressung mittels PU-Harz-Injektion

Parallel zu den Arbeiten rund um die Fugensanierung widmete sich eine andere Kolonne den Rissen im Rohrscheitel. Um die Sichtbarkeit im Kanal hervorzuheben, wurden diese zunächst markiert. Die Risssanierung erfolgte mittels Injektionsverfahren. Hierbei kamen rund 600 Injektionspacker zum Einsatz. Als Verpressmaterial wurde zwei-komponentiges Polyurethanharz verwendet. Um eine kraftschlüssige Verfüllung der Risse zu gewährleisten, wurden die Injektionspacker in einem Winkel von 45 Grad wechselseitig in den jeweiligen Riss eingebracht. Über eine Hochdruckpumpe wurde anschließend das Verpressharz durch die Hohlpacker in den Rohrscheitel injiziert. „Durch das Aufschäumen des Harzes wird die Rohrumgebung stabilisiert und der Riss verschlossen“, erklärt Wyczykowski. Nach der Aushärtungsphase lassen sich die Packer bündig abtrennen und die Eintrittsstellen nachbearbeiten.

Verkehrssicherung und Abwasserumleitung

Die Arbeiten erfolgten auf sehr beengtem Raum innerhalb des Kanals. Dabei musste die Überleitung von mehreren hundert Litern ankommenden Abwassers pro Sekunde gewährleistet werden, um auch bei Regen im Trockenen arbeiten zu können. Zu diesem Zweck waren mehrere Pumpen im Einsatz. Oberirdisch war die Verkehrssicherung beziehungsweise -lenkung sicherzustellen. Gleich mehrere Buslinien passieren die Beethovenstraße, deren getakteter Verkehr aufrechterhalten werden musste. Dies war eine besondere Herausforderung, da sich die Abwasserschächte teils mitten auf der Straße befinden und der verbliebene Platz für den Busverkehr sehr eng bemessen war. Dies ist jedoch in enger Abstimmung mit der Straßenverkehrsbehörde sowie den Verkehrsbetrieben gelungen. „Um den Bauprozess zu beschleunigen und die Verkehrseinschränkungen und Kosten für die Überleitungsmaßnahmen zu reduzieren, haben wir in den zusammenhängenden Haltungen parallel mit drei Sanierungskolonnen gearbeitet“, erklärt Wyczykowski. Die Vorgehensweise war dabei minimalinvasiv – durch die grabenlose Bauweise waren keine aufwändigen Straßenaufbrüche notwendig.

Güteschutz-Auditierung auf der Baustelle

Für die WBH stellte die Sanierungsmaßnahme in der Beethovenstraße ein Pilotprojekt dar. „Wir sanieren zwar systematisch unsere Abwasserkanäle – die Baumaßnahme unter der Beethovenstraße war jedoch das erste Projekt, bei dem eine derart umfangreiche Fugensanierung im begehbaren Bereich und so zentrumsnah durchgeführt wurde“, erklärt Vera Rabe von den Wirtschaftsbetrieben Hagen.

Umso wichtiger war es, die hohe Qualität der Ausführung und der verwendeten Materialien zu gewährleisten. „Wir werden durch den Güteschutz Kanalbau bereits in zwölf verschiedenen Kanalunterhaltungs- und Sanierungsverfahren fremdüberwacht. Für das Sanierungsprojekt in der Beethovenstraße haben wir zusätzlich die Gütezeichen für ‚Beschichtung‘‚ ‚Fugensanierung‘ und ‚Verpressarbeiten‘ beantragt“, erklärt Dommel-Geschäftsführer Benedikt Stentrup. „Diese wurden vor Ort auf der Baustelle durch einen Prüfingenieur des Güteschutz Kanalbau auditiert.“ Zudem wurden nach fertiggestellter Leistung eine Kamerabefahrung durchgeführt und mehrere Bohrkerne aus dem sanierten Mauerwerk entnommen.

Das Endresultat konnte sich sehen lassen: Die Proben aus den Sanierungsbereichen zeigten ein homogenes Fugenbild ohne Hohlräume oder Lunkerstellen und belegen die Festigkeit und Tragfähigkeit des Mauerwerks – und damit die Betriebssicherheit des Kanals. Die sichere Nutzungsdauer des aufwendig gemauerten und nun auch wieder dichten Kanals ist somit für die nächsten Jahre wieder gegeben.

Sanierungstechnik Dommel GmbH

www.sanierungstechnik-dommel.de