Wieder alles im Fluss
Kölner Mischwassersammler mit GFK-Sonderprofilen saniert
Mit GFK-Sonderprofilen von Amiantit haben die Stadtentwässerungsbetriebe Köln, AöR, einen Mischwassersammler in Köln-Mülheim im „Rohr-in-Rohr-Verfahren“ erneuert.
Erforderlich geworden war die Maßnahme in der Jan-Wellem-Straße, weil sich der Querschnitt des rund 100 Jahre alten Ortbetonkanals infolge von Beschädigungen verändert hatte und der reibungslose Betrieb des Kanals damit nicht mehr gewährleistet war. Aufgrund des relativ guten Gesamtzustandes des Bauwerks entschieden sich die Verantwortlichen nach vorangegangener Wirtschaftlichkeitsprüfung und der Prüfung verschiedener technischer Optionen für eine Sanierung der betroffenen Haltungen mit einem „Rohr-in-Rohr-Verfahren“. Für die Planung der Maßnahme zeichnete die Ingenieurberatung Lorenz GmbH aus Bad Münstereifel verantwortlich, mit der Ausführung der Arbeiten wurde die Aarsleff Rohrsanierung GmbH, Röthenbach, Niederlassung Köln/Bonn, beauftragt. Mit Sonderprofilen aus dem Amiren-Programm der Amiantit Germany GmbH kam dabei eine statisch tragende Lösung zum Einsatz, die den besonderen statischen Anforderungen vor Ort entsprach.
Verändertes Profil
Am späten Nachmittag des 28. Oktober 1944 erlebt Köln einen der verheerendsten Luftangriffe des Zweiten Weltkriegs: Mehr als 2884 Tonnen Spreng- und Brandbomben lassen Flieger der Royal Air Force an diesem Tag im letzten Kriegsherbst auf die Stadt hinabregnen, und nach dem Bombardement liegt auch der Stadtteil Mülheim in Schutt und Asche. Bombenschäden waren wahrscheinlich auch der Grund für die Querschnittsänderungen am Mischwasserkanal in der Jan-Wellem-Straße, die den Stadtentwässerungsbetrieben Köln im Rahmen einer turnusmäßigen Untersuchung aufgefallen waren: „Die Querschnittsänderungen hatten Ausdehnungen von rund 8 bzw. 9 m Länge; an den betreffenden Stellen hatte der Kanal aus Ortbeton eher ein Rechteck- als ein Maulprofil und die damals eingebauten Stahlträger wiesen mittlerweile deutliche Querschnittsschwächungen durch Abrostung auf“, erläutert Dipl.-Ing. Andreas Fromm, bei den Stadtentwässerungsbetrieben Köln Sachgebietsleiter für Planung und Bau von Netzen. Auch an anderen Stellen hatte der 1916 erbaute Ortbetonkanal DN 2560/2390, der „zwischen 4 und 8 Uhr“ mit einer Sohlauskleidung aus Klinker ausgestattet ist, Schaden genommen. „Auf einer Länge von etwa 74 m hatten Ausbrüche in der Wandung sowie Risse die Haltung zusätzlich beschädigt“, ergänzt Dipl.-Ing. Björn Geith, Projektleiter Netze bei der Kölner Stadtentwässerung.
Wirtschaftlichste Option
Die Sanierung des Kanals war allein schon deswegen unumgänglich, weil der betreffende Abschnitt über seine eigentliche Funktion hinaus als Stauraumkanal bei Starkregenereignissen fungiert. „Stauraumkanäle wie der in der Mülheimer Jan-Wellem-Straße sind wichtige Bausteine im Kölner Kanalnetz und finden sich verteilt über das gesamte Stadtgebiet“, erklärt Sachgebietsleiter Fromm. Vor der Vergabe des Auftrags prüften die Stadtentwässerungsbetriebe im Rahmen von Wirtschaftlichkeitsberechnungen zunächst verschiedene Sanierungsoptionen; unter anderem wurde erörtert, ob man die fehlerhaften Stellen mit Spritzbeton auskleiden könne. Aufgrund der Tatsache, dass keine statischen Berechnungen für das rund 100 Jahre alte Bauwerk vorlagen, wählte der Auftraggeber dann konsequent eine Lösung, bei der ein statisch tragendes Profil aus dem Werkstoff GFK eingebaut werden sollte. Entsprechend der Ausschreibung und den Ergebnissen der neu erstellten statischen Berechnungen mittels Finite Elemente Methode (FEM) entschied sich die mit der Ausführung der Arbeiten beauftragte Aarsleff Rohrsanierung schließlich zugunsten des Amiren-Systems. Das Angebot von Amiantit habe den Zuschlag erhalten, weil es das wirtschaftlichste gewesen sei, erläutert Alexander Thieme, Bauleiter bei der Aarsleff Rohrsanierung.
Großen Anteil am überzeugenden Preis-Leistungsverhältnis haben die Eigenschaften des verwendeten Materials. Ralf Paul, Gebietsverkaufsleiter Amiantit Germany GmbH: „Die im Wickelverfahren gefertigten, vergleichsweise dünnwandigen Rohre haben ein geringes Gewicht, gleichzeitig bieten sie eine gute Hydraulik und verfügen über eine hohe Stabilität“ – eine Kombination, die das Material für den Einsatz bei einem Projekt wie dem in Köln-Mülheim prädestiniert. Auch beim Transport und bei der Handhabung auf der Baustelle machen sich diese Eigenschaften positiv bemerkbar und begünstigen einen reibungslosen Ablauf.
Umfangreiche Vorarbeiten
Vor dem Einbau der Rohre wurde der alte Kanal mit dem 3D-Laser vermessen und überprüft, ob die vorgesehenen Maul-Profile mit der Nennweite 2160/2360 durchgängig eingepasst werden können. Nach dem Erstellen der 7,50 m tiefen Startgrube – sie wurde mit Blick auf mögliche Kampfmittelfunde nicht mit einer Spundwand gesichert, sondern mit Spritzbeton ausgekleidet – wurde zunächst die alte Sohlauskleidung entfernt. Dieser Arbeitsgang war nötig, um bei der Verlegung der neuen Profile mögliche Sohlenversätze zu vermeiden. Die Umsetzung stellte die Baubeteiligten allerdings vor ein handfestes Problem: „Die alte Sohlauskleidung war dermaßen fest und verhärtet, dass sie sich praktisch nicht herausstemmen ließ“, erinnert sich Sachgebietsleiter Fromm. An Stellen, an denen sich die Auskleidung besonders hartnäckig zeigte, musste deshalb mit einem Höchstdruckwasserstrahl gearbeitet werden. Im Anschluss an diese Spezialarbeiten, bei der ein Wasserstrahl mit 2500 bar Druck das alte Mauerwerk 7 cm tief herausfräste, wurde die Sohle reprofiliert, um die Befahrbarkeit mit dem Montagewagen sicherzustellen.
Reibungslose Abwicklung
Danach konnte Aarsleff mit dem Einbau der neuen GFK-Profile beginnen. „Der Trockenwetterabfluss wurde während der Arbeiten über ein außenliegendes Provisorium DN 300 abgeleitet“, so Bauleiter Thieme. Pro Sekunde wurden auf diese Weise ca. 100 l aus der Haltung abgepumpt. Lediglich bei Starkregen musste der Abfluss über die Sanierungsstrecke erfolgen, die im Anschluss dann jeweils komplett gereinigt werden musste. Insgesamt kamen auf der Baustelle in Köln 23 Profile mit einer Standardlänge von jeweils 2,35 m zum Einsatz, außerdem wurden jeweils 5 Rohre à 1,50 m und 1,00 m verbaut. Der Ablauf folgte dabei dem vorab erstellten Verlegeplan, in dem die Lage der Standardrohre sowie der kürzeren Profile festgelegt wurde. Diese kamen an den Stellen zum Einsatz, an denen der alte Kanal Kurven aufwies. Ein Mobilkran hob die Elemente in die Baugrube ein und legte sie auf den von Aarsleff entwickelten Montagewagen; danach wurden sie in den zu sanierenden Abschnitt eingefahren und mittels einer Presse ineinander gedrückt. „Eine Steckmuffe und ein Spitzende mit Elastomerdichtung bilden dabei ein erprobtes, umfangreich getestetes Verbindungssystem, das die Funktion des Systems während dessen gesamter Lebensdauer sicherstellt“, hebt Gebietsleiter Paul eine weitere Produkteigenschaft hervor. Nach dem Einbau der Maul-Profile wurden diejenigen Muffenspalten laminiert, deren Breite über der Toleranz von ≥ 2 cm lag und der Ringraum mit Dämmer verfüllt.
Trotz der teils sehr zeitaufwändigen Vorarbeiten gingen die Bauarbeiten reibungslos vonstatten, alle der an den Arbeiten Beteiligten waren mit dem Ablauf wie mit den eingesetzten Produkten sehr zufrieden. Zum Abschluss wurde in der Startgrube wie geplant ein neues Schachtbauwerk errichtet. Der mit den Amiren-Sonderprofilen sanierte Kanal konnte inzwischen wieder in Betrieb genommen werden.
