Hydraulische Entlastung
der Ortschaft Düren-Echtz
Voll verschweißter Wickelrohren-Stauraumkanal in Rekordzeit hergestellt
Aufgrund einer Vergrößerung des anfallenden Abwasservolumens wurde es notwendig, einen Schmutzwasserkanal innerhalb der Ortslage von DN 300 auf DN 450 zu erweitern.
Bedingt durch die hohen Renovierungskosten sollte bei diesem Vorhaben in Düren eine alte DN 300er Rohrleitung im unteren Bereich auf dem Weg zur Kläranlage erhalten bleiben. Hierzu benötigten die Ausführenden eine Lösung zur Schmutzwasserspeicherung, die sich zwischen dem neuen DN 450 Kanal und dem zu erhaltenden DN 300er Rohr befinden musste. Als Speichervolumen wurden im Vorfeld 450 Kubikmeter berechnet. Die klassische Lösung durch einen Stauraumkanal größerer Nennweite bzw. Beckenform mit integriertem Pumpensystem wurde in der Planung abgelehnt, da die Höhe der Grundinvestitionen sowie laufenden Kosten den Rahmen zu sprengen drohten.
Tiefenlage mit geringem Gefälle
Stattdessen fiel die Entscheidung auf einen Staukanal im Freispiegelablauf als Doppelstranglösung mit zwei Mal DN 1100, L = 483 Meter und einem Volumen von etwa 480 Kubikmeter. Ergänzt durch ein Verteiler- und Vereinigungsbauwerk als Kombischacht. Die Verlegung des Stauraumkanals wurde so durchgeführt, dass der erste Kanal als Durchlaufkanal, der zweite im Nebenschluss angeordnet wurde. Danach wurde der DN 300er Bestandskanal bis zur Kläranlage weitergeführt. Eine Herausforderung stellte die vorhandene Tiefenlage mit geringem Gefälle (0,2 Prozent) der Bestandskanäle dar, welche einen hohen Grad an Genauigkeit bei der Verlegung voraussetzte.
Der Grundwasserspiegel und der Altbaumbestand in der Rohrtrasse bedeuteten hohe Anforderungen an das Rohrsystem. Die Verantwortlichen entschieden sich für ein Rohrleitungssystem aus den Werkstoff PEHD der Hawle Kunststoff GmbH als Hochlastrohr, welches zur Verhinderung von Wurzeleinwuchs und zur Sicherung gegen In- und Exfiltrationen komplett verschweißt werden musste. Als Schweißsystem kam an dieser Stelle das IP-plus Schweißsystem der Sabug GmbH in Betracht. Die Hawle Kunststoff GmbH mit Sitz in Wiehl, produziert und vertreibt Kunststoffrohr- und Schachtsysteme sowie passende Form- und Anschlussstücke für die private und kommunale Trinkwasserversorgung und Abwasserentsorgung. Das umfangreiche Sortiment umfasst Kunststofflösungen aus PP und PE-HD für den Einsatz in der Wasser-, Abwasser-, Industrie- und Deponietechnik.
Bis 100 Jahre Nutzungsdauer
Die Basis für das Komplettsystem bildet das Kunststoffprofilwickelrohr, welches außen glatt oder profiliert Nennweiten DN 300 bis DN 3500 hergestellt werden kann. Polypropylen oder Polyethylen besitzen eine enorme Langlebigkeit, wobei von einer 100-jährigen Nutzungsdauer ausgegangen werden kann und vollständig sortenrein recyclingfähig sind. Die Werkstoffe zeichnen sich durch eine hohe chemische Beständigkeit und Abriebfestigkeit aus. Thermoplastische Kunststoffe besitzen zudem eine sehr hohe Schlagbeständigkeit. Spannungsrisse oder mechanische Beschädigungen, welche die Funktion beeinträchtigen, können daher nahezu ausgeschlossen werden.
Bauwerke aus Kunststoff zeichnen sich außerdem durch ihr geringes Gewicht sowie einen hohen Vorfertigungsgrad aus. Um eine nachhaltige Wasserdichtheit gewährleisten zu können, werden die Elemente miteinander verschweißt. Gemeinsam mit den Experten der Firma Sabug, Hawle Kunststoff sowie IH-MG wurde eine hochwertige Komplettlösung entwickelt, welche die Vorteile der Kunststoffrohre mit dem System des IP-plus Schweißsystems verbindet.
Kosten werden gesenkt
Das IP-plus Schweißsystem der Sabug GmbH mit dynamischer Spannungsführung ermöglicht die stoffschlüssige Verschweißung von Polypropylen (PP)- und PEHD Kanalrohren und den dazugehörigen Formteilen. Dadurch werden nicht nur die Kosten für den Rohrbau gegenüber herkömmlichen Schweißlösungen gesenkt, sondern auch die Bauzeit wird durch die schnelle und einfache Montage der Schweißringe verkürzt. Die Schweißzeiten betrugen 15 Minuten mit Vorbereitung. Auf die Stütz-, Halte- und Spannvorrichtungen kann bei diesem System verzichtet werden. Bei der Verwendung des Schweißsystems wird der Standardgummidichtring aus der Rohrsicke entfernt und durch den Schweißring ersetzt. Eine Änderung des Rohrsystems ist nicht notwendig. Der IP-Plus Schweißring ist einlegefreundlich vorverformt und kann ohne viel Kraftaufwand in die Sicke des Rohres eingelegt werden.
Sicherer Ausgleich beim Schweißen
Die Funktionsweise des IP-plus Schweißsystems unterscheidet sich von den Systemen der Heizwendel-Schweißmuffen. Durch die Konstruktion dieses Schweißsystems wird während des Schweißvorgangs der zur Verschweißung benötigte Fügedruck selbst erzeugt. Basis des Schweißsystems ist ein aus modifiziertem PP bestehender Torus, der mit einem Heizdraht thermisch beaufschlagt wird. Bei der Erhöhung der Temperatur erhitzt sich der Torus und stellt sich so auf, wodurch eine Verschweißung der beiden Rohrpartner stattfindet und selbst Toleranzen, die bei größeren Rohrdurchmessern unumgänglich sind, sicher ausgeglichen werden können. Das den Torus umgebende PE oder PP-Material, dient als Schweißzusatz. Das Multi-Voltage-Schweißverfahren bietet die Möglichkeit, die Temperatur und die Leistung während des Schweißprozesses zu modellieren. Ein Entfernen der Oxidschicht ist bei diesem System nicht notwendig, da diese durch das „Aufstellen“ des Schweißringes sicher zerstört wird. Die Schweißstelle wird lediglich mit einem PE/PP Reiniger gesäubert. Dies wurde unter anderem durch die Schälversuche an der MPFA-Leipzig nachgewiesen. Die Einzelverpackungen garantieren außerdem eine hohe Qualität der gelieferten IP-Plus Schweißringe.
Hoher Qualitäts- und Sauberkeitsstandard
Mittels eines Bar-Codes werden die erforderlichen Schweißparameter in das Gerät eingelesen und entsprechend abgearbeitet. Bei herkömmlichen Schweißprozessen im Bereich Kunststoff-Heizwendel- Schweißen, wird die Spannung während des Schweißprozesses konstant gehalten. Beim Multi-Voltage-Schweißverfahren, wird diese definiert verändert.
Die Qualitätssicherung und die Ausbildung der Schweißer werden hoch angesetzt. Wie beim PE-HD-Heizwendelstumpfschweißen kommt es auf der Baustelle, bei der Verarbeitung der Bauteile auf einen hohen Qualitäts- und Sauberkeitsstandard an. Aus diesem Grund ist die spezifische Ausbildung der Schweißer für das IP-Plus Schweißsystem erforderlich. Alle Nachweise der Funktionalität wurden im Vorfeld durch Sachverständigengutachten nachgewiesen. Weiterhin ist das System durch das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) für den Einsatz in Abwasserleitungen zugelassen (Zulassung: Z-42-5-553).
