Kostenvergleich: Berstlining / Neubau
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Dipl.-Ing. Wilhelm Röper<br />
<strong>Kostenvergleich</strong>: <strong>Berstlining</strong>/ <strong>Neubau</strong><br />
<strong>Kostenvergleich</strong>: <strong>Berstlining</strong> / <strong>Neubau</strong><br />
W. Röper<br />
1 Einleitung<br />
Wenn der planende und beratende Ingenieur heute alte Kanäle erneuern bzw.<br />
ertüchtigen soll, so gibt es für diese Aufgabe ein Vielzahl von Möglichkeiten.<br />
Nach dem intensiven Studium der TV-Befahrungsunterlagen stellt sich die Frage:<br />
„Was schlage ich meinem Auftraggeber bei dem vorhandenen Schadens-Mix vor?“,<br />
denn das Schadensbild ist nur selten einheitlich.<br />
Natürlich will der Planer seinen Auftraggeber optimal beraten und ist bemüht, die<br />
technischen Notwendigkeiten mit den finanziellen Zwangspunkten und sonstigen<br />
Interessen und Vorgaben zusammen zu bringen.<br />
Aber nicht jeder Auftraggeber steht neuen Entwicklungen offen gegenüber.<br />
Eingefahrene Denkweisen blockieren oder bremsen oft positive<br />
Entwicklungsansätze. Erst sollen andere Erfahrungen mit Materialien, Systemen<br />
oder Verfahren machen. Voreilig wird oft auch aus Unkenntnis der klassische Weg<br />
der offenen Bauweise gewählt.<br />
Zunächst soll an einem Beispiel aus der Stadt Borgholzhausen (Kreis Gütersloh) die<br />
allgemeine Problematik der Entscheidungsfindung diskutiert werden, bevor am Ende des<br />
Vortrags Vergleichstabellen bzw. Diagramme zur Erleichterung der<br />
Entscheidungsfindung stehen.<br />
Verbund IQ gGmbH / Nürnberger Kolloquien zur Kanalsanierung 2007<br />
Sanierungsverfahren: Technologien und Wirtschaftlichkeit<br />
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2. Das Problem<br />
Ende der 50er Jahre wurde in Borgholzhausen eine neue Ortsdurchfahrt in der<br />
Trägerschaft des Landes NRW gebaut, die Landesstraße 785. Der Fahrbahnbereich<br />
musste frei von Kanalschächten und sonstigen Bauwerken der Ver- und<br />
Entsorgungsleitungen sein. Daher wurden alle Leitungen in den Gehwegbereichen<br />
verlegt.<br />
Der zu erneuernde Kanal – ein Mischwasserkanal aus Steinzeug DN 300 , Länge<br />
196 m in 4 Haltungen und einer Sohltiefe von 2,70 m bis 2,05 m - wurde überbaut<br />
von der Gas- und E – Versorgung sowie der Telekomleitung. Die Stadt<br />
Borgholzhausen ist z.Z. betroffen vom Ende der A33. Ein Teil des<br />
Schwerlastverkehrs sucht zwangsläufig den Weg durch die Stadt. Somit liegt auf der<br />
L785 bis zum Lückenschluss der A33 starker LKW-Verkehr. Die<br />
Fahrzeugbewegungen aller Fahrzeuge in beiden Fahrtrichtungen lag im Jahr 2001<br />
bei über 10.000 – z.Z. der Baumaßnahme noch darüber.<br />
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Aus den genannten Fakten wird deutlich, dass eine Kanalerneuerung in offener<br />
Bauweise im vorliegenden Fall nicht einfach gewesen wäre.<br />
3. Der Kanalschaden<br />
Bei der Erstbefahrung 1993 wurden bereits Scherben- und Rissbildungen mit<br />
eindringendem Wasser festgestellt. Die Sanierung dieses Kanalabschnittes stand<br />
seither mit auf der Prioritätenliste. Andere Maßnahmen hatten aus den<br />
verschiedensten Gründen Vorrang. Im Wissen um den Kanalzustand wurde<br />
unsererseits immer auf die Dringlichkeit hingewiesen. Im Frühjahr 2005 erfolgte eine<br />
Zweitbefahrung, die unsere Vermutungen bestätigte. Es zeigte sich nicht nur der<br />
bekannte Wassereintritt, sondern auch sichtbarer Bodeneintritt in einem z.T.<br />
verformten Kanal. Die genannten Kanalhaltungen waren unverzüglich zu<br />
erneuern. Der Bürgermeister wurde auf die Gefahren hingewiesen, die aus den<br />
Kanalschäden resultieren können und ihm ein sofortiges Handeln nahegelegt.<br />
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4. Die Entscheidungsfindung<br />
Nach ausgiebiger Erörterung wurde entschieden, dass eine Kanalerneuerung in<br />
offener Bauweise aufgrund der zuvor erläuterten Situation vor Ort ausschied. Das<br />
Close-Fit-Verfahren war schon in mehreren Kanalhaltungen in der Stadt<br />
Borgholzhausen erfolgreich durchgeführt worden, ebenso lagen positive Erfahrungen<br />
mit dem <strong>Berstlining</strong>-Verfahren vor. Close-Fit ist in der Schadensklasse III ohne<br />
massive Vorarbeiten nicht möglich und schied damit aus. Das <strong>Berstlining</strong> setzt im<br />
Regelfall das Freilegen der Kanalanschlussleitungen sowie ggf. die Herstellung von<br />
Start- und Zielgruben voraus und geriet somit nur bedingt in die engere Wahl.<br />
Im Januar 2004 veranstaltete die Trakto-Technik GmbH in Lennestadt eine<br />
Fortbildungsveranstaltung, auf der zum ersten Mal einer breiteren Öffentlichkeit das<br />
TIP –Verfahren anhand der Ergebnisse einer ersten Teststrecke vorgestellt wurde.<br />
Der Gedanke einen Hauptkanal unter Beibehaltung der Anschlussleitungen im<br />
absoluten No-Dig-Verfahren (d.h. auch ohne offene Start- und Zielgrube) nicht nur<br />
abzudichten, sondern durch statisch tragende Kurzrohre zu erneuern, ohne auch nur<br />
eine einzige Bürgersteigplatte aufzunehmen, nur über den normalen<br />
Schachtdeckelzugang, war faszinierend.<br />
5. Das TIP-Verfahren<br />
Wir haben uns an die Anglisierung unserer technischen Ausdrücke nicht nur im<br />
Computerbereich sondern auch im Bauwesen gewöhnt. TIP ist die Abkürzung für<br />
Tight In Pipe. Um es genau zu wissen, habe ich das Wörterbuch bemüht, das<br />
Folgendes erklärt: tight ist 1. ein Adjektiv und heißt dicht, fest, eng, knapp (sitzend),<br />
straff, (an)gespannt, (wirtschaftl.) knapp und 2. als Substantiv (tights) zum speziellen<br />
englischen Ausdruck für Strumpfhose.<br />
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Der Begriff TIP beschreibt also nicht ein Verfahren, sondern den späteren Zustand<br />
dicht, fest, eng, knapp anliegend<br />
Das TIP-Verfahren ähnelt dem Kaliber-<strong>Berstlining</strong>. Im Unterschied zu diesem wird<br />
ein besonders gefertigtes Rohr, dessen Außendurchmesser nur etwas geringer<br />
ausfällt als der Innendurchmesser des Altrohres, in den Altkanal gezogen bzw.<br />
geschoben unter gleichzeitiger Verdrängung der rohreinengenden Schadstellen. Die<br />
Seitenzuläufe bleiben unbeschädigt erhalten. Der Rohrquerschnitt ist geringfügig<br />
kleiner als vorher, so dass aufgrund des günstigeren Reibungsbeiwertes die<br />
hydraulische Leistungsfähigkeit nahezu erhalten bleibt.<br />
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Das TIP-Verfahren ist in den vorh. Merkblättern des RSV oder der DWA noch nicht<br />
beschrieben. Es wird aber beim RSV Bestandteil des Merkblattes 2 „Renovierung<br />
von Abwasserleitungen und –kanälen mit Rohren aus thermoplastischen<br />
Kunststoffen durch Reliningverfahren ohne Ringraum“ und bei der DWA Bestandteil<br />
des neuen Merkblattes M 143-12 „Renovierung von Abwasserleitungen und –<br />
kanälen mit vorgefertigten Rohren mit und ohne Ringraumverfüllung<br />
(Einzelrohrverfahren).<br />
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Das TIP-Verfahren ist aus Sicht der Maschinentechnik ein <strong>Berstlining</strong>verfahren und<br />
soll hier in der <strong>Kostenvergleich</strong>saufstellung mit aufgeführt werden, zumal uns<br />
submittierte Preise vorliegen.<br />
Nach Überprüfung der Renovierungsmöglichkeiten im vorliegenden Fall des<br />
Altrohrzustandes III haben wir Kontakt mit dem Maschinenhersteller Trakto-Technik<br />
GmbH (und nicht mit einer Sanierungsfirma) aufgenommen und gemeinsam beraten,<br />
ob das neue Verfahren hier möglich ist und Sinn macht. Letzteres wurde gemeinsam<br />
mit dem Auftraggeber bejaht und die Ausschreibungsunterlagen konnten erstellt<br />
werden.<br />
6. Umsetzung der Maßnahme<br />
Aufgrund der relativen Neuheit des Verfahrens wurde der Weg der beschränkten<br />
Ausschreibung gewählt, wobei Firmen aufgefordert wurden, die Erfahrungen im<br />
Kurzrohr-Relining hatten.<br />
Da auch für die aufgeforderten Firmen das Verfahren neu war und man sich<br />
maschinentechnisch einrichten musste, war das Submissionsergebnis weit gestreut.<br />
Den Zuschlag erhielt eine Firma, die die 196 m Kanalerneuerung einschließlich aller<br />
erforderlichen Nebenarbeiten für netto 69.750,-- € anbot. Abgerechnet wurde mit<br />
einer Nettoendsumme von 57.648,13 €. Dies entspricht einem Preis / m von 294,12 €<br />
einschließlich der Einbindung von 15 Stück Hausanschlussleitungen. Dieser Preis ist<br />
naturgemäß relativ unabhängig von der Tiefe des Kanals.<br />
Nach unserer Kalkulation hätte die Erneuerung in offener Bauweise ca. 99.500,00 €<br />
gekostet, das entspricht einem Preis / m von 507,65 €, wobei die Behinderung des<br />
Verkehrsflusses und der Anlieger auch aufgrund der längeren Bauzeit pekuniär nicht<br />
betrachtet wurde. Die Aufrechterhaltung der Gasversorgung wäre ein zusätzliches<br />
Problem geworden und ist in der genannten Kalkulation nicht enthalten.<br />
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Ein weiterer Aspekt ist die Bauzeit. Die Gesamtmaßnahme von der ersten<br />
Einmessungsbefahrung bis zur Schlussbefahrung betrug 10 Werktage. Ein Verfahren<br />
mit offener Baugrube hätte bei günstiger Einschätzung sicherlich das 4-fache an Zeit<br />
benötigt, also pro Woche eine Haltung.<br />
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7. <strong>Kostenvergleich</strong><br />
Dieser <strong>Kostenvergleich</strong> macht neugierig und lässt folgende Wirtschaftlichkeitsfragen<br />
bei der Erneuerung eines Altkanals des Zustandes III entstehen:<br />
Wann ist unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten<br />
1. die offene Bauweise<br />
2. das <strong>Berstlining</strong>verfahren oder<br />
3. das TIP-Verfahren<br />
zu wählen?<br />
7.1 Allgemeines<br />
Dort, wo bei geringer Tiefe ohne infrastrukturelle Hindernisse ein Altkanal zu<br />
erneuern ist, wird die offene Bauweise vermutlich am wirtschaftlichsten sein.<br />
Allerdings kann es Gründe geben, selbst bei geringer Tiefe ein <strong>Berstlining</strong> zu wählen,<br />
wie z.B. in der Stadt Loccum (Nähe Steinhuder Meer) , wo eine Baumreihe zu<br />
erhalten war, die für eine offene Bauweise hätte geopfert werden müssen.<br />
Je tiefer ein Kanal liegt und um so mehr infrastrukturelle Hindernisse vorhanden sind,<br />
desto wirtschaftlicher wird das <strong>Berstlining</strong>verfahren. Nachteilig ist beim <strong>Berstlining</strong> die<br />
Anarbeitung der Anschlussleitungen in offener Bauweise, sofern aus hydraulischen<br />
Gründen nicht das Kaliberberstlining bzw. das TIP-Verfahren gewählt werden kann.<br />
7.2 Hinweise zur Hydraulik<br />
Mit der Reduzierung der Rauheit eines Rohres erhöht man bei gleichbleibendem<br />
Durchmesser die Abflussleistung. D.h., um die Leistungsfähigkeit des Altrohres<br />
beizubehalten, muss man die Rauheit beim Neurohr soweit reduzieren, dass trotz<br />
Querschnittsreduzierung dieses Ziel erreicht wird.<br />
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Dazu folgende Tabelle von Prof. Dr. Ing. Jensen, Universität Siegen:<br />
7.3 Kalkulation<br />
Beim <strong>Berstlining</strong> unterscheidet man zwischen dynamischen und statischen<br />
Verfahren. Das dynamische Verfahren arbeitet nach dem Prinzip der Bodenrakete,<br />
während bei statischen Verfahren der Berstkörper gezogen bzw. geschoben wird.<br />
Für die <strong>Berstlining</strong>-Verfahren im Bereich Abwasserleitungen und –kanäle gibt es das<br />
Merkblatt 8 des RSV.<br />
Die richtige Wahl des Kanalerneuerungsverfahrens hängt unter anderem auch von<br />
der Anzahl der Anschlussleitungen ab.<br />
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Bei der folgenden Preisermittlung sind wir von Angebotspreisen ausgegangen, wie<br />
sie in unserer Region submittiert wurden. Die Ergebnisse wurden dann auf den<br />
laufenden Meter Kanal umgerechnet, wobei die Schachtbauwerke ohne<br />
Berücksichtigung blieben. Es handelt sich beim <strong>Kostenvergleich</strong> um eine<br />
Kanalhaltung DN 300 mm von 50 m Länge mit 4 Hausanschlüssen und bei<br />
gefestigter Oberfläche mit 2 zusätzlichen Anschlüssen für die Straßenentwässerung.<br />
Fallbeispiele offene Bauweise <strong>Berstlining</strong> TIP-Verfahren<br />
€ / m Kanal € / m Kanal € / m Kanal<br />
1.1 Mutterboden,<br />
140,-- 225,-- 260,--<br />
Tiefe 1,75 m,<br />
ohne V-Leitungen<br />
1.2 Mutterboden<br />
220,-- 260,-- 260,--<br />
Tiefe 2,50 m<br />
ohne V-Leitungen<br />
1.2 Mutterboden,<br />
310,-- 285,-- 260,--<br />
Tiefe 4,00 m<br />
ohne V-Leitungen<br />
2.1 Straßenbelag<br />
340,-- 315,-- 300,--<br />
Tiefe 2,50 m<br />
ohne V-Leitungen<br />
2.2 Straßenbelag<br />
390,-- 345,-- 300,--<br />
Tiefe 3,50 m<br />
ohne V-Leitungen<br />
2.3 Straßenbelag<br />
430,-- 360,-- 300,--<br />
Tiefe 4,0 m<br />
ohne V-Leitungen<br />
3.1 Straßenbelag<br />
360,-- 265,-- 300,--<br />
Tiefe 1,75 m<br />
mit V-Leitungen<br />
3.2 Straßenbelag<br />
440,-- 315,-- 300,--<br />
Tiefe 2,50 m<br />
mit V-Leitungen<br />
3.3 Straßenbelag<br />
495,-- 345,-- 300,--<br />
Tiefe 3,50 m<br />
mit V-Leitungen<br />
3.4 Straßenbelag<br />
Tiefe 4,00m<br />
mit V-Leitungen<br />
530,-- 360,-- 300,--<br />
Die Ergebnisse der Tabelle sind in den nachfolgenden Tafeln als Linienverlauf<br />
dargestellt.<br />
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<strong>Kostenvergleich</strong>: <strong>Berstlining</strong>/ <strong>Neubau</strong><br />
550,00 €<br />
<strong>Kostenvergleich</strong>: offene Bauweise / Berstverfahren / TIP<br />
Annahme: Haltungslänge 50m; DN 300; ohne Schachtanteil; 4 Hausanschlüsse;<br />
ohne Versorgungsleitungen; Oberfläche: Mutterboden<br />
500,00 €<br />
450,00 €<br />
Kosten [€/m]<br />
400,00 €<br />
350,00 €<br />
300,00 €<br />
250,00 €<br />
offene Bauweise<br />
Berstverfahren<br />
TIP<br />
200,00 €<br />
150,00 €<br />
100,00 €<br />
1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 3,00 3,25 3,50 3,75 4,00<br />
Sohltiefe [m]<br />
<strong>Kostenvergleich</strong>: offene Bauweise / Berstverfahren / TIP<br />
Annahme: Haltungslänge 50m; DN 300; ohne Schachtanteil; 4 Hausanschlüsse; 2 Anschlüsse für<br />
Straßenentwässerung; ohne Versorgungsleitungen; Oberfläche: Straßenbelag<br />
550,00 €<br />
500,00 €<br />
450,00 €<br />
Kosten [€/m]<br />
400,00 €<br />
350,00 €<br />
300,00 €<br />
250,00 €<br />
offene Bauweise<br />
Berstverfahren<br />
TIP<br />
200,00 €<br />
150,00 €<br />
100,00 €<br />
1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 3,00 3,25 3,50 3,75 4,00<br />
Sohltiefe [m]<br />
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<strong>Kostenvergleich</strong>: <strong>Berstlining</strong>/ <strong>Neubau</strong><br />
<strong>Kostenvergleich</strong>: offene Bauweise / Berstverfahren / TIP<br />
Annahme: Haltungslänge 50m; DN 300; ohne Schachtanteil; 4 Hausanschlüsse; 2 Anschlüsse für<br />
Straßenentwässerung; mit Versorgungsleitungen; Oberfläche: Straßenbelag<br />
550,00 €<br />
500,00 €<br />
450,00 €<br />
Kosten [€/m]<br />
400,00 €<br />
350,00 €<br />
300,00 €<br />
250,00 €<br />
offene Bauweise<br />
Berstverfahren<br />
TIP<br />
200,00 €<br />
150,00 €<br />
100,00 €<br />
1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 3,00 3,25 3,50 3,75 4,00<br />
Sohltiefe [m]<br />
8. Schlussbetrachtung:<br />
Aus dem aufgezeigten Beispiel wird erkennbar, dass die offenen Bauweise im<br />
Einzelfall bis zu einer Tiefe von ca. 3,50 m aus rein wirtschaftlichen Erwägungen<br />
durchaus mithalten kann. Sobald aber der Straßenbelag und die<br />
Versorgungsleitungen berücksichtigt werden müssen, ist die Wirtschaftlichkeit der<br />
offenen Bauweise nur im verbaufreien Bereich gegeben.<br />
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<strong>Kostenvergleich</strong>: <strong>Berstlining</strong>/ <strong>Neubau</strong><br />
Je tiefer der zu erneuernde Kanal und je mehr Versorgungsleitungen bzw.<br />
Straßenflächen zu berücksichtigen sind, desto vorteilhafter ist ein <strong>Berstlining</strong>-<br />
Verfahren. Gelingt der hydraulische Nachweis, so ist das TIP-Verfahren top.<br />
Voraussetzung für eine sichere Entscheidung ist aber eine genaue Kenntnis der Ist-<br />
Situation des Altkanals, der benachbarten Versorgungsleitungen, des Bodens und<br />
der Wasserverhältnisse.<br />
Bei der Kostengegenüberstellung sind die sogenannten „Sozialkosten“, d.h. die<br />
Beeinträchtigung der Bürger, der Geschäftswelt und des Verkehrs nicht<br />
berücksichtigt. Diese Kosten, die beim Auftraggeber nicht ankommen oder nicht in<br />
Rechnung gestellt werden können, betragen nach Schätzungen aus Fachkreisen bis<br />
zu 15% der Baukosten.<br />
No-Dig-Verfahren haben eine sehr kurze Bauzeit, sofern alles so klappt wie geplant.<br />
Bleibt das No-Dig-Verfahren stecken, so hilft nur der Bagger. Auch dieser Fall sollte<br />
bei einer Ausschreibung bedacht werden, um ggf. eine Abrechnungsgrundlage zu<br />
haben.<br />
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<strong>Kostenvergleich</strong>: <strong>Berstlining</strong>/ <strong>Neubau</strong><br />
Die <strong>Berstlining</strong>-Verfahren in der Stadt Borgholzhausen sind alle problemlos gelaufen,<br />
so dass der Auftraggeber und der Auftragnehmer und damit auch das betreuende<br />
Büro zufrieden waren.<br />
Die Entscheidung, welches Verfahren zum Tragen kommt, sollte mit größter Sorgfalt<br />
getroffen werden, denn der sparsame Umgang mit Steuer- und Gebührengeldern ist<br />
allgemeine Verpflichtung.<br />
Verfasser:<br />
Dipl.-Ing. Wilhelm Röper<br />
Geschäftsführer der Ing.-Büro Röper GmbH<br />
Wertherstr. 67<br />
49326 Melle<br />
Tel.: 05428 – 921952<br />
Fax: 05428 – 2466<br />
E-Mail: info@ib-roeper.de<br />
Ps. Im Anhang finden Sie die Kalkulationstabellen für die zuvor genannten 9<br />
Fallbeispiele. Sofern Sie darin Ihre regionalen Preise einsetzen, erhalten Sie einen<br />
ersten Überblick zur Wirtschaftlichkeit der zu vergleichenden Verfahren.<br />
Quellennachweis:<br />
Systemzeichnung: Fa. Tracto-Technik GmbH, Lennestadt<br />
Hydraulikdiagramm: Prof. Dr. Ing. Jensen, Uni Siegen<br />
Baustellenbild Versorgungsleitungen: idr, Amberg<br />
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