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Kostenfaktor Fremdwasser in der Kanalisation – wie - Nodig-Bau.de

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A BWASSER
Kostenfaktor Fremdwasser in der
Kanalisation – wie man dem Problem
technisch begegnen kann
Albert Knodel
Das Problem Fremdwasser sorgt in der Fachwelt
schon seit langem für Diskussionsstoff. Schließlich kann sich ein erhöhter Fremdwasseranfall
ökonomisch, ökologisch und betrieblich sehr
negativ auf die Abwasserbehandlung auswirken. So sind beispielsweise Fremdwasserzuschläge von mehr als 700 % in stark fremdwas-
F
remdwasser hat nichts in der Kanalisation zu suchen. Auf die Frage, was sich
derzeit hinter dem Begriff Fremdwasser
verbirgt, liefern gesetzliche Formulierungen
und die DIN-EN752 folgende Antwort:
„Fremdwasser ist das in Abwasseranlagen
abfließende Wasser, dessen Eigenschaften
sich weder durch häuslichen, gewerblichen,
landwirtschaftlichen oder sonstigen Gebrauch
verändert haben, noch bei Niederschlägen von
bebauten oder befestigten Flächen gesammelt
und gezielt eingeleitet wurde. Aufgrund seiner
Qualität erfordert Fremdwasser keine Abwasserbehandlung. Es erschwert beziehungsweise belastet Abwasseranlagen aufgrund
seiner Quantität unnötig und ist unter dem
Aspekt des Gewässerschutzes unerwünscht.“
Die wichtigsten unerwünschten Eigenschaften von Fremdwasser lauten:
• Verringerung des Wirkungsgrades der
Abwasserreinigung
Abb. 1: Der intensive und kontinuierliche
Fremdwassereintritt (Infiltration) in der Haltung ist die Folge einer undichten Muffe
36
up
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serbelasteten Zeiten keine Seltenheit. Abhilfe
bietet hier die Sanierung der Infiltrationsbereiche in der Kanalisation mit Hilfe von
Linern – sozusagen von innen heraus. Der
Fremdwassereintritt lässt sich auf diese Weise
sowohl in der Hauptkanalisation (Haltungen)
als auch in Kanalanschlussleitungen beheben.
• Erhöhung der Betriebskosten für Hebewerke, Pumpstationen und Abwasserreinigung
• intensivere, da häufigere Entlastung und
Erhöhung der Entleerungszeiten von
Regenüberläufen und Regenüberlaufbecken
• unerwünschter und unzulässiger Austritt
von Schmutzwasser aus Trennsystemen
sowie Abschläge in das Gewässer
• hydraulische Überlastungen von Kanälen
und Kläranlagen.
Findet man Fremdwasserinfiltrationen in der
Hauptkanalisation (Haltungen), wie sie Abbildung 1 darstellen, so lassen sich diese
meist kostenoptimierend, zum Beispiel mit
Hilfe von Schlauchrelining, „sanieren“.
Hierbei wird der betroffene Kanalisationsabschnitt neu ausgekleidet. Dadurch bleibt
weitergehend die Stabilität und Statik erhalten. Durch fachgerechtes Vorgehen, zum
Beispiel durch die Vorbehandlung mit Bohrlochinjektionen, lassen sich später Infiltrationen in den Haltungen unterbinden.
Das Fremdwasser in der Kanalisationsanlage kann aus den verschiedensten Quellen
stammen:
• Grundwasser, Schichtenwasser etc. dringt
durch undichte Kanäle und Schachtbauwerke ein
• Drainagewasser
• Bachwasser bzw. Quellwasser
• Kühlwasser
• Fehleinleitungen von Regenwasser bei
Trennkanalisation
Keywords
•
•
•
•
•
Kanalsanierung
Fremdwasser
Hausanschluss
Liner
Reinigungskosten
• Querverbindungen zwischen Regenwasserkanal und Schmutzwasserkanal bei
Trennkanalisation
• Zufluss von Regenwasser über Schachtabdeckungen
• Oberflächenwasser von Außengebieten,
die nicht planmäßig durch die Kanalisation entwässert werden sollen.
In der Fremdwasserthematik findet man häufig die Begriffe „Fremdwasseranteil“ und
„Fremdwasserzuschlag“. Im Sinne einer einheitlichen Nomenklatur sollte dringend auf
eine korrekte Begriffsverwendung geachtet
werden. Es haben sich folgende Fremdwasser-Definitionen etabliert:
Fremdwasseranteil (FWA) =
Fremdwasserabflussvolumen
–––––––––––––––––––––––– x 100 %
Trockenwetterabflussvolumen
Fremdwasserzuschlag (FWZ) =
Fremdwasserabflussvolumen
––––––––––––––––––––––– x 100 %
Schmutzwasserabflussvolumen
A BWASSER
Abb. 2: Zu sehen ist ein Kanal mit dem Kreisprofil DN 800, der
auf einer Länge von ca. 150 m mit Hilfe des „Schlauchrelinings“
saniert wurde. Der Kanalisationsabschnitt wurde in einer Inversion durchgeführt. Dies erklärt auch das schwere, ebenfalls abgebildete Gerät (Baukran)
Den Fremdwasseranfall im Kanalnetz prägen
maßgeblich die hydrogeologischen und geologischen Standortgegebenheiten. Zudem
entscheiden der Bau- und Unterhaltungszustand der jeweiligen Entwässerungsanlage
über den Einfluss des Fremdwassers.
Im Jahresmittel kann der Fremdwasseranteil 0 bis zu 90 % betragen. Der Fremdwasserzuschlag variiert in diesem Fall zwischen 0 und 900 %. Bei den bisher durchgeführten Projekten bedeutet dies somit eine
außerordentlich große Spannweite. Erfahrungsgemäß ist das Fremdwasseraufkommen
im Frühjahr am größten.
Im Mittelpunkt dieses Fachartikels steht
jedoch nicht die Bestimmung des Fremdwassers über Nachtmessungen, die Jahresschmutzwassermethode oder die Dreiecksmethode. Vielmehr soll explizit herausgehoben werden, dass der Fremdwasseranfall
einer starken saisonalen und räumlichen
Schwankung unterliegt.
Fremdwasservermeidung
in Kanalanschlussleitungen
Bei der Untersuchung zahlreicher Anschlussleitungen bestand im Durchschnitt bei
etwa 50 % der Rohre akuter Sanierungsbedarf. Sobald die maroden, undichten Ka-
Abb. 3: Oberirdische vorbereitende Maßnahme zur Kanalanschlusssanierung aus dem Hauptkanal heraus mit einer Kanalanschlusslänge von 15 m
nalanschlussleitungen in einem potenziellen
Fremdwassergebiet liegen, infiltriert in der
Regel Wasser.
Sanierung von
Kanalanschlussleitungen
Seit wenigen Wochen lassen sich die Infiltrationen mit Hilfe eines neuen Sanierungsverfahrens beheben. Dieses inversiert ausgehend von der Hauptkanalisation einen Liner hinein in die Kanalhausanschlussleitung. Der Hauptvorteil des Verfahrens liegt
darin begründet, dass keine Revisionsöffnung notwendig ist, da die Sanierungsmaßnahme ja aus dem Hauptkanal heraus geschieht. In der Praxis hat man mit Hilfe dieser Weiterentwicklung schon einen 15 m
langen Kanalanschluss komplett saniert.
Vor der Inversion muss der Liner oberirdisch mittels Überdruck gestülpt werden.
Danach zieht ein Vakuum den Liner in die
so genannte „Kanone“. Danach muss der
Liner in der Hauptkanalisationsanlage unmittelbar am Stutzen bzw. den Abzweigen
der zu sanierenden Kanalanschlussleitung
positioniert werden. Die sanierten Bereiche
inspizierte man nach der Sanierung erneut
mit einer Satellitenkamera. Ziel war es dabei, die Sanierungsmaßnahme abzunehmen.
Zusammenfassung
Fremdwasser ist in Kanalisationsanlagen als
äußerst problematisch anzusehen. Es konfrontiert den Betreiber von Kanalisationen
stets mit ökonomischen, ökologischen und
betriebstechnischen Problemen. Um die
Fremdwassermenge zu quantifizieren und zu
qualifizieren, empfiehlt es sich, ein auf die
speziellen Belange des Kanalnetzes zugeschnittenes Analyseverfahren zu wählen. Sobald die TV-Untersuchungen gezeigt haben,
wo es zu Fremdwasserinfiltrationen kommt,
sollten diese Zuströme auch behoben werden.
Für Hauptkanäle sind schon seit längerer
Zeit verschiedene bewährte Innensanierungsverfahren auf dem Markt. Eine neue
Variante, die den Fremdwassereintritt in die
Schranken verweist, saniert die Hausanschlüsse vom Hauptkanal aus.
Weniger Fremdwasser bedeutet schließlich, dass nicht unnötig Grundwasser mittransportiert, über Hebe- und Pumpwerke gefördert
sowie auf der Kläranlage verdünnt mitgereinigt werden muss. Letztendlich entlastet dies
die Bäche, Flüsse und Ströme.
Dipl.-Ing. Albert Knodel, Ingenieurbüro Albert Knodel, Bad Kreuznach
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Gesundheitswesen
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