Schlauchlining: Bedeutung für die Substanzerhaltung der ... · Ausgangssituation Gesamtlänge des...
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Schlauchlining:
Bedeutung für die Substanzerhaltung der Kanalnetze
Dr.-Ing. Christian Falk
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Ausgangssituation
8%
17%
9%
18%
43%
22%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1 2
ZK unbewertet
ZK 4
ZK 3
ZK 2
ZK 0 bis 1
ZK 0 bis 2
Quelle: DWA, Umfrage zum Zustand der Kanalisation in Deutschland 2009, Dipl.-Ing. Christian Berger, Dr.-Ing Christian Falk
Zustandsklassen
bezogen auf
Kanalhaltungen
(Bezugsgröße:
Vorhandene
Netzkilometer)
(ohne Berlin)
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Ausgangssituation
Gesamtlänge des öffentlichen Kanalnetzes 540.000 km
Wiederbeschaffungswert 687 Mrd. €
weiterhin hoher Sanierungsbedarf 17 %
Gesamtlänge der sanierungsbedürftigen
Haltungen (ZK 0 bis ZK 2) 91.800 km
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Ausgangssituation - Zusammenfassung
Gesamtlänge des öffentlichen Kanalnetzes 540.000 km
Wiederbeschaffungswert 687 Mrd. €
weiterhin hoher Sanierungsbedarf 17 %
Gesamtlänge der sanierungsbedürftigen
Haltungen (ZK 0 bis ZK 2) 91.800 km
91.800.000 m x 729 €/m = …… falsch!
687 Mrd. € x 0,17 = …… falsch!
schadhafte Kanallänge: rd. 2-4 % richtig
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Ausgangssituation
Sicherstellung des Betriebsfähigkeit und der Substanzerhaltung
Umfassende Kenntnisse über den Zustand der öffentlichen
Kanalisation
Technische Weiterentwicklung der Sanierungsverfahren
Umfangreiches Regelwerk, insbesondere durch die DWA-Merk-
und Arbeitsblattreihen DWA-A/M 143, DWA-A/M 149 und DWA A/M
144
Implementierung eines Kanalmanagement bei den
Kanalnetzbetreiber und einer Gütesicherung für
Sanierungsmaßnahmen
Entwicklung von Sanierungsstrategien unter Berücksichtigung
von Wirtschaftlichkeit und Substanzerhaltung.
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Ausgangssituation - Zusammenfassung
Gesamtlänge des öffentlichen Kanalnetzes 540.000 km
Wiederbeschaffungswert 687 Mrd. €
weiterhin hoher Sanierungsbedarf 17 %
Gesamtlänge der sanierungsbedürftigen
Haltungen (ZK 0 bis ZK 2) 91.800 km
Umfangreiche Investitionen und die
Chance zur Umsetzung neuer Wege der
Siedlungsentwässerung
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Boulevard in Cannes, Côte d‘Azur, Quelle: n-tv
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Substanzerhaltung
Bauliche Sanierung
Auf der Grundlage eines
Prognosegestützten Substanzwerterhaltungskonzept
Hydraulische Sanierung
Änderung der Entwässerungssituation/ Neue Wege der
Siedlungsentwässerung
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Hydraulische Überflutungsgefährdungsanalyse
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Umsetzungsbeispiele in
Dortmund
Wachtelohsiepen
Änderung der Entwässerungssituation
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Neue Wege der Siedlungsentwässerung
Wasserachse
PHOENIX-West
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Substanzerhaltung – Investitionen Dortmund
2016 2017 2018 2019 2020 ff.
Erschließungen 20.675.000 € 14.795.000 € 13.070.000 € 3.270.000 € 13.640.000 €
Sanierung 15.395.000 € 23.785.000 € 25.135.000 € 30.360.000 € 18.925.000 €
Überflutungs-
schutz/
Abkopplung
990.000 € 2.580.000 € 2.330.000 € 5.810.000 € 8.430.000 €
Gewässerausbau 80.000 € 150.000 € 230.000 € - 170.000 € -
PHOENIX See - - - - -
Sonstiges 1.870.000 € 2.340.000 € 2.240.000 € 2.555.000 € 5.880.000 €
Gesamtsumme: 39.010.000 € 43.650.000 € 43.005.000 € 41.825.000 € 46.875.000 €
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Vorgehen bei der Kanalsanierung
Planung
„Planung aus einer Hand“
Vergabe (sämtlicher) LP nach HOAI zu vollen
Honorarsätzen
Vergabe besonderer Leistungen (Kampfmittel,
Abstimmungen mit Strassenbaulastträger, Feuerwehr,
Versorgungsträgern)
Variantenbetrachtung
Anforderungen an Nebenangebote
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Vorgehen in Dortmund
Verdoppelung der Aufwendungen zur Kanalsanierung
von 15 auf 30 Mio. EUR/a innerhalb von 4 Jahren
Sofortmaßnahmen durch Reparatur
Jansen-Verfahren zur Riss- und Scherbensanierung
Quick-Lock-Edelstahl-Manschette
Roboterverfahren (Zementmörtel und Exoxidharz)
Schlauchverfahren
Berstverfahren
Flexoren
Tipp-Verfahren
Wickelrohrverfahren
Auskleidung mit vorgefertigten Rohren
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Vorgehen in Dortmund
Sanierung eine Hauptsammlers DN 4200
Auskleidung mit Liner-Plates und Stahlbeton-Innenschale
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Vorgehen in Dortmund
Kanalnetzlänge 2.000 km
Haltungen 50.000
Anlagevermögen 900.000.000 EUR
Schäden der Klassen ZK 0 - ZK 2 rd. 30 %
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Projektübersicht
1. Projektabschnitt
Untersuchung der stadteigenen Zustandsklasse 0a(Bruch, Deformation, Materialeintrag)
Netzlänge: ca. 9 km
2. Projektabschnitt
Untersuchung der Zustandsklasse 0 und 1 (u. a. Scherbenbildung, fehlender Klinker, Hindernis)
Netzlänge: ca. 145 km
Vorgehen in Dortmund
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Projektübersicht
Plausibilitätsprüfung der automatisierten ZK ggf. Korrektur anhand der Kanalbefahrungsvideos
Ingenieurmäßige Beurteilung von Sanierungsdringlichkeit aller Einzelschäden
Empfehlung einer Hauptsanierungsart unter Einbeziehung aller verfügbaren Daten
Grobe Kostenschätzung
Vorgehen in Dortmund
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Kriterien bei der Sanierungsentscheidung
Zu sanieren sind alle Schäden ZK 0 bis ZK 2 (Mindestzustand ZK 3)
Max. 5 Reparaturstellen bei ca. 40 m Haltungslänge
Bei Haltungen mit noch langer Abschreibungsdauer wird Einsetzbarkeit von Reparaturverfahren ausgeschöpft, sofern technisch sinnvoll
Renovierungsverfahren werden bei hydraulischer Belastung >100% weitgehend vermieden
Wirtschaftliche Aspekte
o Erneuerung statt Renovierung bei geringen Tiefenlagen, unkritischer Oberfläche und umfangreichen Vorarbeiten)
o Abschreibung von Renovierungsverfahren über 40 Jahre
Vorgehen in Dortmund
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Kriterien bei der
Sanierungsentscheidung
Differenzierung nach
Erneuerung
Renovierung
Reparatur
keine Maßnahme
Generell offene Bauweise
Ausnahmen: Gleisunterquerungen,oberhalb liegende Bebauung Verkehrslage am Wall
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Kriterien bei der
Sanierungsentscheidung
Differenzierung nach
Erneuerung
Renovierung
Reparatur
keine Maßnahme
keine weitergehenden Differenzierungen
Festlegung des Renovierungsverfahrens im Zuge der Ausführungsplanung.
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Kriterien bei der
Sanierungsentscheidung
Differenzierung nach
Erneuerung
Renovierung
Reparatur
keine Maßnahme
Für jede zu reparierende Schadensstelle wird das Reparaturverfahren angegeben (Roboter, Innenmanschette etc.)
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Projektübersicht
1. Projektabschnitt
Untersuchung der stadteigenen Zustandsklasse 0a(Bruch, Deformation, Materialeintrag)
Netzlänge: ca. 9 km
2. Projektabschnitt
Untersuchung der Zustandsklasse 0 und 1 (u. a. Scherbenbildung, fehlender Klinker, Hindernis)
Netzlänge: ca. 145 km
Vorgehen in Dortmund
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Ergebnisse: Sanierungslängen- und kosten
Gesamtnetz (Gebiet G1, G2 und G4)
6,5
km
92
,3 k
m
34
,2 k
m
12
,4 k
m
6,8
Mio
. €
10
,9 M
io. €
8,2
Mio
. €
0
2
4
6
8
10
12
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
keine Bewertung Reparatur Renovierung Erneuerung
San
ieru
ngs
kost
en
[M
io. E
UR
]
Ne
tzlä
nge
[km
]
Gesamtnetz
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Bildung von Prioritätsklassen
Prioritätsklasse Beschreibung
Priorität 1:
Diese Prioritätenklasse weist die höchste Dringlichkeit auf. Diese Haltungen sind
sehr schwer beschädigt (Sofortmaßnahmen),welche umgehend zu sanieren sind,
oder aus der hydraulischen Zustandsbewertung* einen kurzfristigen bis sofortigen
Handlungsbedarf erfordern
Priorität 2:
Diese Prioritätenklasse weist eine hohe Dringlichkeit auf. Diese Haltungen sind
schwer beschädigt. (Zustandsklasse 0), welche umgehend zu sanieren sind, oder
aus der hydraulischen Zustandsbewertung* einen kurzfristigen Handlungsbedarf
erfordern.
Priorität 3:Sind Haltungen mit schweren Schäden der Zustandsklasse 1 und 2 und welche aus
hydraulischer Sicht* einen mittelfristigen Handlungsbedarf ergeben.
Priorität 4:
In dieser Klasse sind die Haltungen enthalten welche im Zuge der
Schadensbewertung in die Zustandsklassen 3, 4 (mittlere bis nachrangige Schäden)
eingereiht wurden und aus hydraulischer Sicht* keinen bzw. nur einen langfristigen
Handlungsbedarf aufweisen.
Priorität 5:
In dieser Klasse sind die Haltungen enthalten welche im Zuge der
Schadensbewertung in die Zustandsklassen 5 (keine Schäden, sehr geringe
Schäden) eingereiht wurden und keinen Handlungsbedarf aufweisen.
*hydraulische Daten waren nur begrenzt vorhanden (siehe Spalte Hydraulik , Excel-Tabelle)
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Ergebnisse: Bildung von
Prioritätsklassen
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Bildung von Baulosen
Kriterien für die Baulosbildung ausgehend von der Hauptsanierungsart Renovierung oder Erneuerung (Bedarfsplanung):
maximal 2 km Bauloslänge
nach Möglichkeit mindestens 10 Haltungen
Ortsbezug (Straße, Ortsteil)
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120 Baulose mit durchschnittlich 6 Haltungen
ca. 720 Haltungen (offene & geschl. Bauweise)
75 Baulose in offener Bauweise
45 Baulose in geschl. Bauweise (Renovierung)
Sanierungsvolumen bezogen auf alle Bezirke:
Bildung von BaulosenBildung von Baulosen
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Ausführungsplanung Renovierungs/ Erneuerungsmaßnahmen
Die Bedarfsplanung ersetzt nicht die anschließend erforderliche Sanierungsplanung. Während die Verfahrensempfehlungen für Reparaturstellen im Allgemeinen als Planungshilfe übernommen werden können, erfordern die empfohlenen Renovierungs- und Erneuerungsmaßnahmen nachträglich eine detaillierte Auseinandersetzung mit den örtlichen Randbedingungen, um das am besten geeignete Verfahren wählen zu können (offene Bauweise, Berstlining, bzw. Schlauchliner GFK/Synthesefaser, Wickelrohr mit/ohne Ringraum, TIP-Verfahren etc.)
häufigstes Verfahren: Schlauchverfahren
Renovierungsmaßnahmen
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Renovierungsmaßnahmen
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Ergebnisse: Empfehlung der Hauptsanierungsart
anhand Videoauswertung und restlicher
Randbedingungen
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Ergebnisse: Bildung von Baulosen
1 x Übersichtslageplan aller Baulose über das gesamte Stadtgebiet
11 Detaillagepläne
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Ergebnisse: Bildung von Baulosen
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Vorgehen in Dortmund
Sofortmaßnahmen (8 km (190 Haltungen))
Erneuerung 2,3 km 1,8 Mio. €
Renovierung 2,5 km 1,0 Mio. €
Reparatur 3,2 km 0,5 Mio. €
gesamt 3,3 Mio. € = 412 €/m
Dringliche Maßnahmen (138,9 km (3500 Haltungen))
Erneuerung 12,4 km 8,2 Mio. €
Renovierung 34,2 km 10,9 Mio. €
Reparatur 92,3 km 6,8 Mio. €
gesamt 25,9 Mio. € = 186 €/m
Vergleichswert DWA-Umfrage 2009 729 €/m
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Vorgehen in Dortmund
Janßen-Verfahren
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Vorgehen in Dortmund
Schlauchverfahren
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Vorgehen in Dortmund
Geiger – Stutzensanierung
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Vorgehen in Dortmund
TIP-Verfahren
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Vorgehen in Dortmund
Wickelrohrverfahren
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Vorgehen in Dortmund
Edelstahl-Innenmanschetten, System Quick-Lock
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