Zustand und Sanierungs- bedarf von Schächten - Nodig-Bau.de
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Kanalbau<br />
Schächte<br />
<strong>Zustand</strong> <strong>und</strong> <strong>Sanierungs</strong>-<br />
<strong>bedarf</strong> <strong>von</strong> <strong>Schächten</strong><br />
Einleitung<br />
Entwässerungssysteme bestehen nicht nur<br />
aus <strong>de</strong>n Abwasserleitungen <strong>und</strong> - kanälen,<br />
son<strong>de</strong>rn sie beinhalten auch die <strong>Bau</strong>werke<br />
<strong>de</strong>r Ortsentwässerung. Dazu gehören nach<br />
ATV-DVWK-A 157 [1] die <strong>Bau</strong>werke zur<br />
Überwindung <strong>von</strong> Höhenunterschie<strong>de</strong>n, In-<br />
56 tis 4/2007<br />
Eine nachhaltige <strong>und</strong> wie in DIN EN 752-5 gefor<strong>de</strong>rte ganzheitliche Instandhaltung<br />
<strong>de</strong>r Entwässerungssysteme muss sich auch auf <strong>de</strong>ren<br />
<strong>Bau</strong>werke erstrecken. Ansonsten besteht die Gefahr, dass sich nach<br />
Abschluss <strong>de</strong>r <strong>Sanierungs</strong>arbeiten die bekannten technischen, ökologischen<br />
<strong>und</strong> ökonomischen Folgen <strong>de</strong>r schadhaften Abwasserleitungen<br />
<strong>und</strong> –kanäle in <strong>de</strong>n Bereich dieser <strong>Bau</strong>werke verlagern. Wie akut diese<br />
Gefahr ist, wird basierend auf <strong>de</strong>n Ergebnissen einer im Jahre 2004<br />
durchgeführten Umfrage zum „<strong>Zustand</strong> <strong>und</strong> <strong>Sanierungs</strong><strong>bedarf</strong> <strong>von</strong><br />
<strong>Schächten</strong>“ dargestellt, die <strong>de</strong>n größten Anteil an <strong>de</strong>n <strong>Bau</strong>werken <strong>de</strong>r<br />
Ortsentwässerung bil<strong>de</strong>n. Diese Ausführungen sind darüber hinaus als<br />
Ergänzung <strong>de</strong>r Aussagen <strong>de</strong>r DWA-Umfrage 2004 zum „<strong>Zustand</strong> <strong>de</strong>r Kanalisation<br />
in Deutschland“ gedacht, in <strong>de</strong>r die Schächte noch nicht <strong>de</strong>n<br />
gleichen Stellenwert wie die Abwasserkanäle einnehmen.<br />
Dipl.-Ing. R. Stein 1 , Dipl.-Ing. H. Cakmak 2<br />
spektionsöffnungen, Kreuzungsbauwerke,<br />
Einlaufbauwerke, Regenüberlaufbauwerke,<br />
Auslauf- sowie Schieberbauwerke <strong>und</strong><br />
Schächte. Den größten Anteil an <strong>de</strong>n <strong>Bau</strong>werken<br />
<strong>de</strong>r Ortsentwässerung nehmen die<br />
Schächte ein, die Gegenstand dieses Beitrags<br />
sind. Die DIN EN 752-1 [2] <strong>de</strong>finiert<br />
sie wie folgt: „Einstieg mit abnehmbarem<br />
Bild 1: Beispiel eines Schachtes aus Beton- <strong>und</strong> Stahlbetonfertigteilen in Anlehnung an [3]<br />
Deckel, angebracht auf einer Abwasserleitung<br />
o<strong>de</strong>r einem Abwasserkanal, um <strong>de</strong>n<br />
Einstieg <strong>von</strong> Personen zu ermöglichen“.<br />
1 Dipl.-Ing. Robert Stein, S & P Consult<br />
GmbH, Bochum<br />
2 Dipl.-Ing. Hasan Cakmak, S & P Consult<br />
GmbH, Bochum<br />
Legen<strong>de</strong><br />
1 Sauberkeitsschicht<br />
2 Schachtunterteil<br />
3 Gerinne<br />
4 Auftritt<br />
5 Schachtring<br />
6 Schachthals (Konus)<br />
7 Auflagering<br />
8 Schachtab<strong>de</strong>ckung<br />
nach DIN EN 124<br />
9 Anlassstück<br />
10 Gelenkstück SS<br />
11 Gelenkstück SM<br />
12 angeformte Muffe<br />
a Gelän<strong>de</strong>höhe<br />
Schächte dienen <strong>de</strong>r Be- <strong>und</strong> Entlüftung,<br />
Kontrolle <strong>und</strong> Reinigung <strong>de</strong>r Kanäle. Sie wer<strong>de</strong>n<br />
angeordnet bei Än<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>r Richtung (bei<br />
nichtbegehbaren Kanälen), <strong>de</strong>s Querschnitts<br />
<strong>und</strong> <strong>de</strong>s Gefälles, bei Einmündung <strong>von</strong> weiteren<br />
Kanälen sowie als Zwischenschächte in<br />
gera<strong>de</strong>n Kanalstrecken. Bisher wur<strong>de</strong>n diese<br />
<strong>Bau</strong>werke vornehmlich aus Mauerwerk, Ortbeton<br />
o<strong>de</strong>r Fertigteilen aus Beton <strong>und</strong> Stahlbeton<br />
hergestellt. Den Stand <strong>de</strong>r Technik <strong>de</strong>r heute<br />
vornehmlich eingesetzten, vorgefertigten<br />
Schächte bzw. Schachtfertigteile aus Beton <strong>und</strong><br />
Stahlbeton dokumentiert die DIN V 4034, Teil<br />
1 [3] <strong>und</strong> die DIN V 1201 [4]. Auf europäischer<br />
Ebene ist die DIN EN 1917 [5] zu beachten. Im<br />
Bild 1 ist beispielhaft ein Fertigteilschacht nach<br />
DIN V 4034, Teil 1 [3] mit <strong>de</strong>n Bezeichnungen<br />
<strong>de</strong>r Einzelelemente dargestellt.<br />
Seit einigen Jahren wer<strong>de</strong>n auch an<strong>de</strong>re<br />
Werkstoffe für diesen Zweck eingesetzt z. B.<br />
Steinzeug, Faserzement, Kunststoffe o<strong>de</strong>r Kombinationen<br />
verschie<strong>de</strong>ner Werkstoffe [6,7].<br />
Die Verbindungen <strong>von</strong> Schachtfertigteilelementen<br />
aus Beton wur<strong>de</strong>n bis zur Einführung<br />
<strong>von</strong> plastischen Dichtmitteln <strong>und</strong> Elastomerdichtringen<br />
ausschließlich mit Zementmörtel<br />
abgedichtet. Seit 1978 verbietet das ATV-A<br />
241 [8] die Verwendung plastischer Dichtmittel<br />
<strong>und</strong> schreibt <strong>von</strong> diesem Zeitpunkt an die<br />
ausschließliche Abdichtung <strong>de</strong>r Fugen mit<br />
Dichtmitteln aus Elastomeren nach DIN EN<br />
681, Teil 1 [9] vor.<br />
Alle Teile eines Schachtes, einschließlich<br />
seiner Verbindungen müssen gemäß DIN<br />
EN 476 [10] gegen inneren <strong>und</strong> äußeren<br />
Wasserüberdruck dauerhaft dicht sein. Für<br />
neu hergestellte Schächte gilt das Dichtheitskriterium<br />
nach DIN EN 1610 [11],<br />
wonach bei einem Wasserdruck entsprechend<br />
<strong>de</strong>r Rückstauebene, d. h. im Regelfall <strong>de</strong>r Gelän<strong>de</strong>oberkante,<br />
<strong>von</strong> 0 bis maximal 0,5 m<br />
ein Wasserverlust <strong>von</strong> 0,4 l pro m 2 benetzter<br />
Schachtwandung über einen Zeitraum <strong>von</strong><br />
30 min auftreten darf. Demgegenüber gelten<br />
für bereits bestehen<strong>de</strong>, in Betrieb befindliche<br />
Schächte gemäß ATV-DVWK M 143 Teil 6 [12]<br />
geringere Anfor<strong>de</strong>rungen. Zulässig ist hier ein<br />
Wasserverlust <strong>von</strong> ebenfalls 0,4 l pro m2 in nur<br />
15 min bei einer Wasserfüllung <strong>de</strong>s Schachtes<br />
bis 0,5 m oberhalb <strong>de</strong>s Rohrscheitels <strong>de</strong>r einbin<strong>de</strong>n<strong>de</strong>n<br />
Abwasserleitungen <strong>und</strong> -kanäle.<br />
tis 4/2007 57
Kanalbau<br />
Schächte<br />
Alter <strong>de</strong>r Schächte<br />
über 100 Jahre<br />
76 bis 100 Jahre<br />
51 bis 75 Jahre<br />
26 bis 50 Jahre<br />
0 bis 25 Jahre<br />
Bild 4: Verteilung <strong>de</strong>r Querschnittsformen <strong>de</strong>r Schächte<br />
58 tis 4/2007<br />
Schleswig Holstein<br />
3%<br />
Sachsen-Anhalt<br />
2%<br />
Sachsen<br />
5%<br />
Rheinland Pfalz<br />
3%<br />
Nordrhein-Westfalen<br />
30%<br />
unbekannt<br />
2%<br />
3%<br />
4%<br />
9%<br />
8%<br />
8%<br />
10%<br />
17%<br />
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45%<br />
Bild 3: Altersverteilung <strong>de</strong>r Schächte<br />
Rechteckquerschnitt<br />
11,2%<br />
Thüringen<br />
10%<br />
Bild 2: Verteilung <strong>de</strong>r beteiligten Kommunen bezogen auf die B<strong>und</strong>eslän<strong>de</strong>r<br />
Sonstige<br />
4,5%<br />
Anteil <strong>de</strong>r Schächte<br />
27%<br />
Ba<strong>de</strong>n Württemberg<br />
22%<br />
31%<br />
Bayern<br />
16%<br />
Bran<strong>de</strong>nburg<br />
Hessen 2%<br />
2%<br />
Nie<strong>de</strong>rsachsen<br />
5%<br />
DWA Umfrage 2004<br />
Eigene Umfrage<br />
39%<br />
Kreisquerschnitt<br />
84,3%<br />
42%<br />
Ergebnisse <strong>de</strong>r S & P-Umfrage<br />
Datenbasis<br />
Die nachfolgen<strong>de</strong>n Ausführungen basieren<br />
auf <strong>de</strong>n Ergebnissen einer im Jahre 2004<br />
durchgeführten Umfrage [13], an <strong>de</strong>r sich<br />
62 Netzbetreiber beteiligt haben. Sie sind<br />
als Zusatzinformationen zu <strong>de</strong>n Ergebnissen<br />
<strong>de</strong>r DWA-Umfrage 2004 zum „<strong>Zustand</strong><br />
<strong>de</strong>r Kanalisation in Deutschland“ [14] gedacht,<br />
in <strong>de</strong>r die Schächte noch nicht <strong>de</strong>n<br />
gleichen Stellenwert wie die Abwasserkanäle<br />
einnehmen.<br />
Mit Inkrafttreten <strong>de</strong>r Verordnung zur<br />
„Selbstüberwachung <strong>von</strong> Kanalisationen<br />
<strong>und</strong> Einleitungen <strong>von</strong> Abwasser aus Kanalisationen<br />
im Mischsystem <strong>und</strong> im Trennsystem“<br />
(Selbstüberwachungsverordnung Kanal<br />
- SüwVKan [15]) am 01.01.1996 wur<strong>de</strong>n<br />
erstmalig die Kanalnetzbetreiber in NRW<br />
verpflichtet, <strong>de</strong>n baulichen <strong>und</strong> betrieblichen<br />
<strong>Zustand</strong> ihres Kanalnetzes sowie<br />
<strong>de</strong>r mit diesem verb<strong>und</strong>enen <strong>Bau</strong>werke <strong>de</strong>r<br />
Ortsentwässerung, <strong>und</strong> damit insbeson<strong>de</strong>re<br />
auch <strong>de</strong>r Schächte, bis zum 31.12.2005<br />
vollständig festzustellen. In Abhängigkeit<br />
<strong>de</strong>s Inspektionsergebnisses sind dann entsprechen<strong>de</strong><br />
Betriebs- <strong>und</strong> Unterhaltsmaßnahmen<br />
zu treffen, die in <strong>de</strong>m R<strong>und</strong>erlass<br />
[16] <strong>de</strong>s Ministeriums für Umwelt, Raumordnung<br />
<strong>und</strong> Landwirtschaft <strong>de</strong>s Lan<strong>de</strong>s<br />
NRW vom 03.01.1995 vorgegeben wer<strong>de</strong>n.<br />
Bei Undichtigkeiten am Schachtkörper <strong>und</strong><br />
bei schadhaftem Allgemeinzustand <strong>de</strong>s<br />
Schachtes wird eine entsprechen<strong>de</strong> bauliche<br />
Sanierung gefor<strong>de</strong>rt, bei <strong>de</strong>r nach<br />
DIN EN 752 - 5 [21] ein Sollzustand realisiert<br />
wer<strong>de</strong>n muss, <strong>de</strong>r min<strong>de</strong>stens <strong>de</strong>n gleichen<br />
Anfor<strong>de</strong>rungen genügt, die für einen neu<br />
herzustellen<strong>de</strong>n Schacht gelten.<br />
Im Bild 2 ist die Verteilung <strong>de</strong>r beteiligten<br />
Kommunen bezogen auf die B<strong>und</strong>eslän<strong>de</strong>r<br />
dargestellt.<br />
Der überwiegen<strong>de</strong> Anteil stammte mit<br />
30 % aus Nordrhein-Westfalen, gefolgt <strong>von</strong><br />
Ba<strong>de</strong>n-Württemberg mit 22 % <strong>und</strong> Bayern<br />
mit 16 %. Die Einwohnerzahlen <strong>de</strong>r beteiligten<br />
Kommunen lagen vorwiegend zwischen<br />
20.000 bis 500.000.<br />
Insgesamt wur<strong>de</strong>n 530.429 Schächte <strong>von</strong><br />
Kanalisationen mit einer Gesamtlänge <strong>von</strong><br />
20.445 km erfasst. Das entspricht 4,2 % <strong>de</strong>r<br />
Gesamtlänge <strong>de</strong>s Kanalnetzes in Deutschland<br />
<strong>von</strong> 486.159 km.<br />
Aus <strong>de</strong>m Verhältnis Netzlänge zur Anzahl<br />
<strong>de</strong>r Schächte ergibt sich eine durchschnittliche<br />
Haltungslänge <strong>von</strong> 37,30 m. Hochgerechnet<br />
auf ganz Deutschland ergeben sich<br />
hieraus für <strong>de</strong>n öffentlichen Bereich insgesamt<br />
ca. 13 Mio. Schächte.<br />
Altersverteilung<br />
Bild 3 zeigt die Altersverteilung <strong>de</strong>r Schächte.<br />
Die überwiegen<strong>de</strong> Anzahl <strong>de</strong>r Schächte<br />
(42 %) besitzt ein Alter zwischen 26 <strong>und</strong> 50<br />
Jahren. Mehr als zwei Drittel (69 %) sind jünger<br />
als 50 Jahre. Das Durchschnittsalter aller<br />
Schächte beträgt ca. 38 Jahre.<br />
Diese Ergebnisse stimmen in <strong>de</strong>r Größenordnung<br />
mit <strong>de</strong>r in <strong>de</strong>r DWA-Umfrage<br />
2004 [14] ermittelten Altersverteilung <strong>de</strong>r<br />
Abwasserkanäle überein (s. Bild 3).<br />
Querschnittsform <strong>und</strong> –abmessungen<br />
Die Regelquerschnittsform <strong>de</strong>r Schächte ist<br />
kreis- o<strong>de</strong>r rechteckförmig.<br />
Bezüglich <strong>de</strong>r Schachtabmessungen<br />
gilt nach DIN EN 476 [10]:<br />
„Einsteigschächte mit Zugang für Personal<br />
müssen für alle Instandhaltungsarbeiten<br />
am System geeignet sein. Die Nennweite<br />
muss DN/ID 1000 o<strong>de</strong>r mehr, für Rechteckquerschnitte<br />
750 x 1200 o<strong>de</strong>r mehr <strong>und</strong> für<br />
elliptische Querschnitte 900 x 1100 o<strong>de</strong>r<br />
mehr betragen“.<br />
Im Bild 4 ist die Verteilung <strong>de</strong>r Querschnittsformen<br />
<strong>de</strong>r Schächte dargestellt.<br />
Dabei überwiegt <strong>de</strong>r Kreisquerschnitt mit<br />
insgesamt 84,3 %. Ca. 69 % <strong>de</strong>r kreisförmigen<br />
Schächte weisen eine Nennweite<br />
<strong>von</strong> DN 1000 auf; <strong>de</strong>r Rest verteilt sich auf<br />
die Nennweiten DN 1200 <strong>und</strong> DN 1500.<br />
Tiefenlage<br />
Unter Tiefenlage wird nachfolgend die<br />
Schachthöhe <strong>von</strong> OK Fließsohle bis OK<br />
Schachtab<strong>de</strong>ckung (s. Bild 1; Symbol H) verstan<strong>de</strong>n.<br />
Die durchschnittliche Tiefenlage<br />
<strong>de</strong>r erfassten Schächte liegt zwischen 1,8<br />
<strong>und</strong> 6,0 m (s. Bild 5). Der überwiegen<strong>de</strong> Teil<br />
<strong>de</strong>r Schächte (44,3 %) besitzt eine Tiefenlage<br />
<strong>von</strong> 3,00 m. Dieses Ergebnis bestätigt<br />
die Aussage in [17], dass die mittlere Über<strong>de</strong>ckungshöhe<br />
<strong>de</strong>r Kanäle in städtischen<br />
Entwässerungsgebieten in <strong>de</strong>r Regel 3,0 bis<br />
4,0 m beträgt.<br />
Werkstoffverteilung<br />
Wie bereits im Abschnitt 1 erwähnt, wur<strong>de</strong>n<br />
Schächte bisher vornehmlich in Mauerwerk,<br />
in Ortbeton o<strong>de</strong>r aus Fertigteilen<br />
aus Beton <strong>und</strong> Stahlbeton hergestellt (s.<br />
Bild 7). Diese Aussage bestätigen auch die<br />
diesbezüglichen Ergebnisse <strong>de</strong>r Umfrage (s.<br />
Bild 6). Danach besteht <strong>de</strong>r überwiegen<strong>de</strong><br />
Anteil <strong>de</strong>r Schächte in <strong>de</strong>n Kanalisationen<br />
Deutschlands aus Beton o<strong>de</strong>r Stahlbeton<br />
(ca. 63 %). Der Anteil <strong>de</strong>r gemauerten<br />
Schächte beträgt 28 %, <strong>de</strong>r <strong>de</strong>r Schächte<br />
aus Ortbeton 6 %. Schächte aus Kunststoff<br />
bil<strong>de</strong>n mit einem Anteil <strong>von</strong> 0,36 % die Ausnahme<br />
(s. Bild 6). Diese Werkstoffverteilung<br />
Anteil <strong>de</strong>r Kommunen [%]<br />
50%<br />
45%<br />
40%<br />
35%<br />
30%<br />
25%<br />
20%<br />
15%<br />
10%<br />
5%<br />
0%<br />
1,80 2,00 2,25 2,50 2,65 2,70 2,80 3,00 3,10 3,40 3,50 3,70 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00<br />
Tiefenlage [m]<br />
Bild 5: Verteilung <strong>de</strong>r durchschnittlichen Tiefenlagen <strong>de</strong>r Schächte<br />
tis 4/2007 59<br />
Schächte<br />
Kanalbau
Kanalbau<br />
Schächte<br />
Schacht aus Betonfertigteilen Schacht aus Mauerwerk<br />
Schacht aus PE-HD [19] Schacht aus einer Werkstoffkombination<br />
Bild 7: Schächte aus verschie<strong>de</strong>nen Werkstoffen (Quelle: S & P Consult GmbH)<br />
Mauerwerk<br />
28,28%<br />
60 tis 4/2007<br />
Kunststo<br />
0,36%<br />
6 Werkstoffverteilung <strong>de</strong>r Schächte<br />
Rissbildung<br />
8%<br />
Einragen<strong>de</strong>r o<strong>de</strong>r<br />
schadhafter Anschluss<br />
14%<br />
Sonstige<br />
11%<br />
Undichtigkeit<br />
18%<br />
8 Scha<strong>de</strong>nsverteilung an <strong>Schächten</strong><br />
Ortbeton<br />
6,27%<br />
Sonstige<br />
1,86%<br />
Beton<br />
63,24%<br />
Schadhafte Steighilfe<br />
29%<br />
Scha<strong>de</strong>n an Ab<strong>de</strong>ckung<br />
<strong>und</strong> Rahnem<br />
20%<br />
<strong>de</strong>r Schächte stimmt mit <strong>de</strong>r vom IKT [18]<br />
ermittelten sehr gut überein.<br />
<strong>Zustand</strong>sbeschreibung <strong>de</strong>r Schächte<br />
Einen Überblick über die Scha<strong>de</strong>nsverteilung<br />
an <strong>Schächten</strong> in kommunalen Entwässerungsnetzen<br />
vermittelt Bild 8. Das<br />
häufigste Scha<strong>de</strong>nsbild sind schadhafte<br />
Steighilfen (29 %), gefolgt <strong>von</strong> Schä<strong>de</strong>n<br />
an Ab<strong>de</strong>ckungen <strong>und</strong> Rahmen (20 %) <strong>und</strong><br />
Undichtigkeiten (18 %). Diese drei Scha<strong>de</strong>nsbil<strong>de</strong>r<br />
treten in fast zwei Dritteln aller<br />
Scha<strong>de</strong>nsfälle auf. Dieses Ergebnis weicht<br />
<strong>von</strong> <strong>de</strong>m diesbezüglichen DWA -Ergebnis<br />
ab. Dort betrug die Häufigkeit <strong>de</strong>r Schä<strong>de</strong>n<br />
an Ab<strong>de</strong>ckung <strong>und</strong> Rahmen 38 % <strong>und</strong><br />
die Häufigkeit <strong>de</strong>r schadhaften Steighilfen<br />
28 % [14].<br />
Als Beispiele für sonstige Scha<strong>de</strong>nsarten<br />
wur<strong>de</strong>n bei <strong>de</strong>r Umfrage Fugenkorrosion an<br />
Mauerwerkskanälen, Wurzeleinwuchs <strong>und</strong><br />
Schä<strong>de</strong>n am Gerinne genannt.<br />
Im Bild 9 sind beispielhaft typische<br />
Scha<strong>de</strong>nsbil<strong>de</strong>r für Schächte aus Beton <strong>und</strong><br />
Mauerwerk dargestellt.<br />
Sanierung <strong>de</strong>r Schächte<br />
<strong>Sanierungs</strong><strong>bedarf</strong><br />
Das frühzeitige Erkennen <strong>von</strong> Schä<strong>de</strong>n einschließlich<br />
ihrer Ursachen <strong>und</strong> Folgen ist<br />
eine <strong>de</strong>r wichtigsten Voraussetzungen für<br />
die optimale Planung <strong>und</strong> Gestaltung <strong>de</strong>r<br />
Instandhaltungsmaßnahmen <strong>und</strong> damit<br />
auch <strong>de</strong>r <strong>Sanierungs</strong>maßnahmen. Bisher<br />
wur<strong>de</strong> die bauliche <strong>Zustand</strong>serfassung, -dokumentation,<br />
<strong>und</strong> –bewertung <strong>von</strong> <strong>Schächten</strong><br />
noch nicht mit <strong>de</strong>r gleichen Intensität<br />
wie bei <strong>de</strong>n Abwasserkanälen durchgeführt.<br />
Deshalb erstrecken sich die Angaben <strong>de</strong>r<br />
Kommunen zum <strong>Sanierungs</strong><strong>bedarf</strong> schadhafter<br />
Schächte über <strong>de</strong>n Bereich <strong>von</strong> 1 %<br />
bis 100 % (s. Bild 10). Der diesbezügliche<br />
Mittelwert beträgt ca. 30 %. Dieser Wert<br />
liegt um etwa 10 % niedriger als <strong>de</strong>r in <strong>de</strong>r<br />
DWA-Umfrage 2004 mit ca. 41 % ermittelte<br />
kurz-, mittel-, <strong>und</strong> langfristige <strong>Sanierungs</strong><strong>bedarf</strong><br />
<strong>de</strong>r öffentlichen Abwasserkanäle.<br />
Daraus kann abgeleitet wer<strong>de</strong>n, dass bei<br />
<strong>de</strong>r Überprüfung <strong>de</strong>r <strong>Sanierungs</strong>notwendigkeit<br />
<strong>von</strong> Kanalhaltungen gr<strong>und</strong>sätzlich<br />
auch die Schächte mit in die Betrachtung<br />
einbezogen wer<strong>de</strong>n sollten.<br />
<strong>Sanierungs</strong>verfahren<br />
Bei schadhaften <strong>Schächten</strong>, die nicht außer<br />
Betrieb genommen wer<strong>de</strong>n können, d.h.<br />
<strong>de</strong>ren Funktionsfähigkeit im Sinne <strong>de</strong>r DIN<br />
31051 [20] nicht beabsichtigt unbefristet<br />
unterbrochen wer<strong>de</strong>n kann, ist eine Sanie-<br />
Scha<strong>de</strong>n an Ab<strong>de</strong>ckung <strong>und</strong> Rahmen Schadhafte Steighilfen Risse in <strong>de</strong>r Schachtwandung<br />
Einragen<strong>de</strong> Anschlüsse Undichte Schachtringverbindung Korrosion <strong>de</strong>s Fugenmörtels <strong>und</strong> <strong>de</strong>r Klinker<br />
9 Typische Scha<strong>de</strong>nsbil<strong>de</strong>r an <strong>Schächten</strong> (Quelle: S & P Consult GmbH)<br />
rung unbedingt erfor<strong>de</strong>rlich, wenn <strong>de</strong>r vereinbarte<br />
o<strong>de</strong>r festgelegte Min<strong>de</strong>stwert <strong>de</strong>s<br />
Abnutzungsvorrates erreicht ist bzw. durch<br />
innere o<strong>de</strong>r äußere nicht geplante, zufällige<br />
Einwirkungen eine Störung o<strong>de</strong>r ein Ausfall,<br />
d.h. eine unbeabsichtigte Unterbrechung<br />
<strong>de</strong>r Funktionsfähigkeit eintritt.<br />
Wird ein festgestellter Scha<strong>de</strong>n nicht rechtzeitig<br />
behoben, so kann es zum Ausfall sowie<br />
zu weiteren gravieren<strong>de</strong>n Auswirkungen,<br />
z.B. auf die Umwelt, die Entsorgungssicherheit,<br />
<strong>de</strong>n Verkehr <strong>und</strong> die Volkswirtschaft im<br />
Allgemeinen, kommen.<br />
DIN EN 752-5 [21] unterschei<strong>de</strong>t bei <strong>de</strong>r Sanierung<br />
die Verfahrenshauptgruppen:<br />
■ Reparatur<br />
■ Renovierung<br />
■ Erneuerung.<br />
Unter Reparatur versteht man nach DIN<br />
EN 752-5 [21] Maßnahmen zur Behebung<br />
örtlich begrenzter Schä<strong>de</strong>n. Bei größeren<br />
Schä<strong>de</strong>n im Schachtbereich, die mit Reparaturen<br />
nicht mehr wirtschaftlich zu beheben<br />
sind, kommen Renovierungs- o<strong>de</strong>r<br />
Erneuerungsverfahren zum Einsatz. Unter<br />
Renovierung versteht in Anlehnung an DIN<br />
EN 752-5 [16] Maßnahmen zur Verbesserung<br />
<strong>de</strong>r aktuellen Funktionsfähigkeit <strong>von</strong><br />
<strong>Schächten</strong> unter vollständiger o<strong>de</strong>r teilweiser<br />
Einbeziehung ihrer ursprünglichen<br />
Substanz. Die Erneuerung, d.h. die Herstellung<br />
neuer Schächte an <strong>de</strong>r gleichen Posi-<br />
tis 4/2007 61<br />
Schächte<br />
Kanalbau
Kanalbau<br />
Schächte<br />
Anteil <strong>de</strong>r sanierungsbedürftigen Schächte [%]<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Bild 10: Anteil <strong>de</strong>r sanierungsbedürftigen Schächte<br />
Erneuerung (Neubau)<br />
47,10%<br />
62 tis 4/2007<br />
Reparatur<br />
13,57%<br />
Mittlerer <strong>Sanierungs</strong><strong>bedarf</strong> = 29,50 %<br />
An <strong>de</strong>r Umfrage beteiligte Kommunen<br />
Beschichtungsverfahren<br />
auf <strong>de</strong>r Basis <strong>von</strong><br />
mineralischem Mörtel<br />
21,93%<br />
Beschichtungsverfahren<br />
auf <strong>de</strong>r Basis <strong>von</strong><br />
Kunststoen<br />
2,01%<br />
Beschichtungsverfahren<br />
auf <strong>de</strong>r Basis <strong>von</strong><br />
kunststomodizierten<br />
Zementmörtel<br />
12,79%<br />
Auskleidung mit<br />
vorgefertigten Elementen<br />
2,59%<br />
Bild 11: In <strong>de</strong>n Kommunen eingesetzte Schachtsanierungsverfahren Abbildungen: S & P<br />
tion, erfolgt gegenwärtig ausschließlich in<br />
offener <strong>Bau</strong>weise [22].<br />
Detaillierte Angaben zu <strong>de</strong>n erwähnten<br />
<strong>Sanierungs</strong>verfahren, ihren Anwendungsbereichen,<br />
erfor<strong>de</strong>rlichen Vorbereitungen<br />
<strong>und</strong> Arbeitsschritten sind ausführlich in [6,<br />
7] beschrieben.<br />
Bild 11 zeigt die Verteilung <strong>de</strong>r bei<br />
<strong>Schächten</strong> eingesetzten <strong>Sanierungs</strong>verfahren.<br />
In <strong>de</strong>n überwiegen<strong>de</strong>n Fällen<br />
wer<strong>de</strong>n sowohl die Erneuerung (Substanzaufgabe)<br />
mit ca. 47 % als auch die<br />
zur Gruppe <strong>de</strong>r Renovierungsverfahren<br />
zählen<strong>de</strong>n Beschichtungsverfahren mit<br />
ca. 37 % eingesetzt. Die ebenfalls zu <strong>de</strong>n<br />
Renovierungsverfahren gehören<strong>de</strong>n Auskleidungsverfahren<br />
wer<strong>de</strong>n im Gegensatz<br />
zur Sanierung <strong>von</strong> Abwasserleitungen <strong>und</strong><br />
–kanäle hier kaum angewen<strong>de</strong>t. In diesem<br />
Fall können die Querschnittsabmessungen<br />
<strong>de</strong>s zu sanieren<strong>de</strong>n Schachtes so stark reduziert<br />
wer<strong>de</strong>n, dass z.B. ein „Schacht mit<br />
Zugang <strong>von</strong> Personal“ nach DIN EN 476 [10]<br />
mit DN/ID 1000 nach <strong>de</strong>r Renovierung in<br />
die Kategorie „Schacht mit gelegentlicher<br />
Zugangsmöglichkeit für eine angegurtete<br />
Person“ (DN/ID ≥ 800) fallen kann. Die Gesamtzahl<br />
<strong>de</strong>r Schächte in <strong>de</strong>n öffentlichen<br />
Kanalisationen Deutschlands beträgt ca.<br />
13 Mio.. Etwa 30 % da<strong>von</strong> wer<strong>de</strong>n <strong>von</strong> <strong>de</strong>n<br />
Netzbetreibern als sanierungsbedürftig<br />
eingestuft. Damit besteht für die Sanierung<br />
(Wie<strong>de</strong>rherstellung o<strong>de</strong>r Verbesserung)<br />
schadhafter Schächte in Entwässerungssystemen<br />
<strong>de</strong>r gleiche Handlungs<strong>bedarf</strong><br />
wie für die Abwasserleitungen <strong>und</strong> –kanäle.<br />
Im Rahmen <strong>de</strong>r Instandhaltung <strong>von</strong> Kanalisation<br />
muss <strong>de</strong>shalb zukünftig generell<br />
auch <strong>de</strong>r Ist-<strong>Zustand</strong> <strong>de</strong>r Schächte durch<br />
direkte o<strong>de</strong>r indirekte Inspektionen erfasst,<br />
dokumentiert <strong>und</strong> bewertet wer<strong>de</strong>n. <strong>Sanierungs</strong>lösungen<br />
sollten im Sinne <strong>de</strong>r DIN EN<br />
752-5 [21] nicht nur die Haltungen, son<strong>de</strong>rn<br />
auch die sie begrenzen<strong>de</strong>n Schächte einbeziehen.<br />
Letzteres gilt auch für zukünftige<br />
Umfragen zum <strong>Zustand</strong> <strong>und</strong> <strong>Sanierungs</strong><strong>bedarf</strong><br />
<strong>de</strong>r Kanalisation in Deutschland. ■<br />
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www.tis-online.info<br />
Literatur<br />
[1] ATV-DVWK A 157: <strong>Bau</strong>werke <strong>de</strong>r Kanalisation;<br />
ATV-DVWK-Regelwerk, November<br />
2000.<br />
[2] DIN EN 752-1: Entwässerungssysteme<br />
außerhalb <strong>von</strong> Gebäu<strong>de</strong>n - Teil 1: Allgemeines<br />
<strong>und</strong> Definitionen (01.96).<br />
[3] DIN V 4034 Teil 1: Schächte aus Beton-,<br />
Stahlfaserbeton- <strong>und</strong> Stahlbetonfertigteilen<br />
für Abwasserleitungen <strong>und</strong> –kanäle<br />
– Typ 1 <strong>und</strong> Typ 2, Anfor<strong>de</strong>rungen, Prüfungen<br />
<strong>und</strong> Bewertung <strong>de</strong>r Konformität,<br />
August 2004.<br />
[4] DIN V 1201: Rohre <strong>und</strong> Formstücke aus<br />
Beton, Stahlfaserbeton <strong>und</strong> Stahlbeton<br />
für Abwasserleitungen <strong>und</strong> -kanäle – Typ<br />
1 <strong>und</strong> Typ 2, Anfor<strong>de</strong>rungen, Prüfung <strong>und</strong><br />
Bewertung <strong>de</strong>r Konformität, Beuth Verlag,<br />
August 2004.<br />
[5] DIN EN 1917: Einsteig- <strong>und</strong> Kontrollschächte<br />
aus Beton, Stahlfaserbeton <strong>und</strong><br />
Stahlbeton; Beuth Verlag, Berlin, April<br />
2003.<br />
[6] Stein; D: Instandhaltung <strong>von</strong> Kanalisationen.<br />
3. Auflage. Ernst & Sohn, Berlin<br />
1998.<br />
[7] Stein; D: Sanierung <strong>von</strong> <strong>Schächten</strong>,<br />
S.56-63, bi-Umweltbau 03/2003.<br />
[8] ATV-A 241: <strong>Bau</strong>werke <strong>de</strong>r Ortsentwässerung;<br />
Empfehlungen <strong>und</strong> Hinweise<br />
(02.95) <strong>und</strong> Ausgabe 1978.<br />
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[9] DIN EN 681: Elastomer-Dichtungen, Werkstoffanfor<strong>de</strong>rungen<br />
für Rohrleitungsdichtungen,<br />
Anwendungen in <strong>de</strong>r Wasserversorgung<br />
<strong>und</strong> Entwässerung, Teil 1: Vulkanisierter<br />
Gummi, Beuth-Verlag, Berlin 2003.<br />
[10] DIN EN 476: Allgemeine Anfor<strong>de</strong>rungen<br />
an <strong>Bau</strong>teile für Abwasserkanäle <strong>und</strong><br />
-leitungen für Schwerkraftentwässerungssysteme<br />
(08.97).<br />
[11] DIN EN 1610: Verlegung <strong>und</strong> Prüfung<br />
<strong>von</strong> Abwasserleitungen <strong>und</strong> -kanäle (10.97).<br />
[12] ATV-DVWK M 143, Teil 6: Inspektion,<br />
Instandsetzung, Sanierung <strong>und</strong> Erneuerung<br />
<strong>von</strong> Entwässerungskanälen <strong>und</strong> -leitungen,<br />
Teil 6: Dichtheitsprüfungen bestehen<strong>de</strong>r<br />
erdüberschütteter Abwasserleitungen <strong>und</strong><br />
-kanäle <strong>und</strong> Schächte mit Wasser, Luftüber-<br />
<strong>und</strong> Unterdruck (06.98).<br />
[13] Stein, R.; Falk, Ch.; Wei<strong>de</strong>mann, S.:<br />
<strong>Zustand</strong>, <strong>Sanierungs</strong><strong>bedarf</strong> <strong>und</strong> <strong>Sanierungs</strong>möglichkeiten<br />
<strong>de</strong>r Einsteigschächte in<br />
kommunalen Entwässerungsnetzen; S & P-<br />
Umfrage, September 2004 (unveröffentlicht).<br />
[14] Berger, C.; Lohaus, J.: <strong>Zustand</strong> <strong>de</strong>r Kanalisation<br />
in Deutschland – Ergebnisse <strong>de</strong>r<br />
DWA-Umfrage 2004, Hennef (2004).<br />
[15] Verordnung zur Selbstüberwachung<br />
<strong>von</strong> Kanalisationen <strong>und</strong> Einleitungen <strong>von</strong><br />
Abwasser aus Kanalisationen im Mischsystem<br />
<strong>und</strong> im Trennsystem (Selbstüber-<br />
wachungsverordnung Kanal – SüwVKan.<br />
Gesetz- <strong>und</strong> Verordnungsblatt für das Land<br />
Nordrhein-Westfalen, 49 (nr.10), S. 64-97,<br />
Düsseldorf 1995.<br />
[16] Anfor<strong>de</strong>rungen an <strong>de</strong>n Betrieb <strong>und</strong> die<br />
Unterhaltung <strong>von</strong> Kanalisationsnetzen.<br />
RdErl. D. Ministeriums für Umwelt, Raumordnung<br />
<strong>und</strong> Landwirtschaft v. 03.01.1995<br />
- Bekanntmachung im Ministerialblatt für<br />
das Land NRW – Nr. 14 vom 10.02.1995.<br />
[17] ATV- Handbuch: Planung <strong>de</strong>r Kanalisation.<br />
Hrsg.: Abwassertechnische Vereinigung<br />
e.V. Hennef, Verlag & Ernst & Sohn, 4.<br />
Auflage, Berlin 1995.<br />
[18] Puhl, R.: IKT-Handbuch Schacht 2007,<br />
Gelsenkirchen 2007.<br />
[19] Firmeninformation Kessler GmbH,<br />
Lenting.<br />
[20] DIN 31051: Gr<strong>und</strong>lagen <strong>de</strong>r Instandhaltung<br />
(2003).<br />
[21] DIN EN 752-5: Entwässerungssysteme<br />
außerhalb <strong>von</strong> Gebäu<strong>de</strong>n - Teil 5: Sanierung<br />
(11.97).<br />
[22] ATV-DVWK-M 143, Teil 1: Sanierung <strong>von</strong><br />
Entwässerungssystemen außerhalb <strong>von</strong> Gebäu<strong>de</strong>n<br />
– Teil 1: Gr<strong>und</strong>lagen (08.2004); Teil<br />
2: Inspektion, Instandsetzung, Sanierung<br />
<strong>und</strong> Erneuerung <strong>von</strong> Abwasserkanälen <strong>und</strong><br />
leitungen – Optische Inspektion (04.99).<br />
tis 4/2007 63<br />
Schächte<br />
Kanalbau