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Sanierung von Abwasserrohren ohne Stemm- und Aufbrucharbeiten innerhalb von Gebäuden am Beispiel Finnland
Feuchte Wände, modriger Geruch und Schimmelbildung sind häufige Schäden in Gebäuden. Die Ursache hierfür sind oft undichte Abwasserrohre, aus denen Abwasser oder Niederschlagswasser in das umgebende Mauerwerk austritt. Eine starke Minderung der Wohnqualität sowie damit einhergehende hohe Sanierungskosten sind nicht selten die Folge. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass der Gebäudebestand immer älter wird und viele Entwässerungssysteme die übliche Nutzungsdauer bereits überschritten haben.
Bis Mitte der 2000er Jahre wurden schadhafte Abwasserleitungen innerhalb von Gebäuden in Skandinavien in traditioneller Bauweise erneuert. Zur Erneuerung dieser Abwasserleitungen wurden in der Regel Wände und Böden aufgestemmt und die alten Rohre durch neue ersetzt. Hohe Kosten und wochenlange Belästigungen für die Bewohner gingen häufig mit den Arbeiten einher.
Bild 1: BRAWOLINER®-Sanierung von Fallleitungen über den Dächern Helsinkis
Mit Einführung von Sprüh-Schleuder-Systemen zur grabenlosen Sanierung (Coating-Verfahren) Anfang der 2000er Jahre veränderte sich der Markt jedoch rapide. Immer häufiger wurden Abwasserleitungen innerhalb von Gebäuden ohne Stemm- und Aufbrucharbeiten saniert (s. Bild 1). Die ersten Dienstleister und Ingenieure, die anstelle des konventionellen Öffnens von Wänden und Decken das Coating-Verfahren eingesetzt haben, galten noch als Pioniere ihrer Zeit. Die Vorteile, wie insbesondere eine deutlich kürzere Bauzeit, weniger Störungen für die Anwohner, in der Regel keine Aufbruch- und Stemmarbeiten und damit einhergehend deutliche Kostenersparnisse, haben sich aber schnell durchgesetzt.
Im Jahr 2009 wurde für die Sanierung von Fallleitungen alternativ erstmals auch das Schlauchlining-Verfahren eingesetzt. Das Verfahren war aus der Sanierung von erdverlegten Leitungen sehr gut be-kannt und wurde für den Einsatz im Gebäude weiterentwickelt. Somit war es möglich, die gesamte Abwasserrohr- und Leitungsinfrastruktur von Gebäuden und Grundstücken ohne Stemm- und Aufbrucharbeiten zu sanieren. Die Grundlage für die Marktentwicklung war geschaffen.
Die Schlauchlining-Technologie wird hierbei zur Wiederherstellung der Dichtheit, Funktionssicherheit und Stabilität eingesetzt. Sprühverfahren dienen insbesondere zur Sanierung von kleineren Nennwei-ten und zur Wiederherstellung der Dichtheit sowie dem Korrosionsschutz, wie z.B. in Nennweiten kleiner DN150. Es findet meist dort Anwendung, wo das Schlauchlining-Verfahren an seine technischen und wirtschaftlichen Einsatzgrenzen stößt, etwa der Sanierung einer Leitung DN50 mit einer Vielzahl von Bögen.
120 Millionen Euro im Jahr Marktvolumen – alleine in Finnland
Nicht zuletzt durch eine Gesetzesinitiative der finnischen Regierung im Jahr 2010 wurde der Markt zur Inhouse-Sanierung insbesondere in Finnland kräftig angekurbelt. Während der Markt für die grabenlose Sanierung von Abwasserleitungen innerhalb von Gebäuden Anfang der 2000er Jahre quasi bei 0 Euro lag, wird der derzeitige Markt in Finnland von den Marktteilnehmern auf über 100 Millionen Euro Umsatz im Jahr 2017 und über 1.000 Arbeitnehmern in diesem Bereich geschätzt.
Wenn diese Zahlen linear auf den deutschen Markt hochgerechnet werden, ergibt sich für den deutschen Markt ein theoretisches Marktvolumen von 3-6 Millionen Kilometer
Netzlänge (nur Inhouse) und 1,79 Milliarden Euro Umsatz im Jahr.
Bild 2: Typische Wohngebäude in Helsinki-Pehlajesto, einem Vorort von Helsinki
Inhouse-Sanierung mit BRAWOLINER® in Helsinki-Pehlajesto
Die Fa. Picote Service Oy Ltd. aus Porvoo in Finnland saniert bereits seit über 10 Jahren Abwasserleitungen innerhalb von Gebäuden. Derzeit arbeiten über 50 Mitarbeiter in vier bis sechs Kolonnen tagtäglich an der Sanierung der Entwässerungssysteme sowohl bei großen Wohn- und Apartmentgebäuden sowie auch im Bereich von Ein- und kleineren Mehrfamilienhäusern. Zum Einsatz kommt nahezu ausschließlich das BRAWOLINER-Schlauchliner-Verfahren.
Seit April 2017 werden in Helsinki-Pehlajesto, einem Vorort der finnischen Hauptstadt, die Entwässerungssysteme von mehreren Wohngebäuden durch Picote Service saniert. Der Stadtteil zeichnet sich durch eine Vielzahl an mehrgeschossigen Wohn- und Apartmentblocks aus, die insbesondere in den 50er und 60er Jahren gebaut und fertiggestellt wurden (s. Bild 2).
In drei dieser Wohngebäude werden zwischen April und Oktober 2017 die kompletten Entwässerungsleitungen grabenlos saniert. In den Wohngebäuden, die Anfang der 70er Jahre fertiggestellt wurden, sind überwiegend PVC-Rohre der ersten Generation verlegt. In den letzten Jahren wurden bereits erste Schäden am Entwässerungssystem partiell repariert. Überwiegend handelt es sich dabei um Undichtigkeiten, die lokal von Eigentümern bzw. Mietern festgestellt wurden. Vor diesem Hintergrund und insbesondere vor dem Hintergrund, dass das Entwässerungssystem mittlerweile fast 50 Jahre alt ist und eine übliche Nutzungsdauer damit erreicht ist, haben sich die Eigentümer dazu entschlossen, das gesamte Netz zu sanieren. Zur Sanierung werden insgesamt über 1.700 Meter BRAWOLINER® in den Nennweiten zwischen DN 50 und DN 200 eingesetzt. Die Kenndaten zur BRAWOLINER® Inhouse-Sanierung in Helsinki-Pehlajesto sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Anzahl Wohnungen / Apartments:
Lange vertikale Fallleitungen im Gebäude
780 Meter in ON 100 -150
Lange horizontale Leitungen im Gebäude:
450 Meter in ON 50 bis ON 70
Anzahl Anschlüsse und Abzweige:
Leitungslänge und Nennweite erdverlegte Leitungen
420 Meter in ON 150 – 200
Grund für die Sanierung der Entwässerungssysteme
Proaktive Sanierung nach ca. 50 Jahren Betriebsdauer; z.T. Undichtigkeiten, spröde Rohre
Zeit für Außerbetriebnahme Entwässerung pro Wohneinheit
1 bis 2 Wochen
April 2017 bis Oktober 2017
BRAWOLINER DN 50, BRAWOLINER 3D DN 70-100, BRAWOLINER 3D DN 100-150, BRAWOLINER 3D 150-200
Tabelle 1: Kenndaten zur BRAWOLINER® Inhouse-Sanierung in Helsinki-Pehlajesto
„Proaktiv statt Reaktiv“ – Sanierungsstrategien in Skandinavien
Im Gegensatz zur in Mitteleuropa häufig angewendeten Feuerwehrstrategie (erst im Schadensfall sanieren, dann häufig auch nur punktuell), wird in Finnland und den anderen skandinavischen Ländern in vielen Fällen „proaktiv statt reaktiv“ gehandelt. Haben Entwässerungsnetze eine übliche Betriebsdauer erreicht oder überschritten, werden die Netze komplett saniert. Diese Vorgehensweise ist in Mitteleuropa und insbesondere in Deutschland vergleichbar z.B. mit Stromleitungen und der Elektrik in Wohngebäuden, die grundsätzlich auch alle 30 bis 40 Jahre erneuert wird bzw. werden soll.
Der Ablauf zur Beauftragung einer Sanierungsmaßnahme läuft wie folgt ab: Der Eigentümer der Immobile entscheidet sich zunächst für die komplette Sanierung der Entwässerungsanlage. Bei Eigentümergemeinschaften (z.B. Eigentumswohnungen) werden zunächst im Rahmen von Eigentümerversammlungen hierzu entsprechende Beschlüsse gefasst und bis zu fünf Eigentümersprecher gewählt. Der Eigentümer beauftragt ein spezialisiertes Ingenieurbüro mit der weiteren Planung. Dieses organisiert und begleitet die Angebotseinholung, Beauftragung, Bauausführung und -abnahme.
Von der Planung bis zur Bauabnahme…
Bild 3: Sanierung in bewohnten Räumen ©Picote
Für einen erfolgreichen Bauablauf der häufig sehr komplexen Maßnahmen, d.h. insbesondere möglichst wenig Störungen für die Bewohner der Immobilien, sind die Planung und die Organisation der Schlüssel zum Erfolg. Denn saniert wird in der Regel in bewohnten Wohnräumen (s. Bild 3).
Bild 4: Bestand-Pläne zum Entwässerungssystem eines 7-geschössigen Wohnhauses in Helsinki
Der Ablauf zur Planung und gleichzeitig zur Kalkulation einer Maßnahme läuft grundsätzlich nach einem vergleichbaren Schema ab. Grundlage sind in der Regel vorhandene Bestandspläne (s. Bild 4). Anders als im Tiefbau bekannt, stimmen diese Pläne häufig mit der Bauausführung weitestgehend überein. Unstimmigkeiten und ein Abgleich der Pläne werden in der Regel vor Angebotsabgabe im Rahmen einer Ortsbegehung geprüft bzw. durchgeführt. Auf eine komplette Inspektion des Entwässerungssystems vor Angebotsabgabe wird in den meisten Fällen verzichtet, da für die Planung und Kalkulation in der Regel die Bestandspläne, die Ortsbegehung sowie insbesondere die Erfahrungswerte aus vergleichbaren Sanierungen aus den letzten 10 Jahren sehr gut ausreichen. Der Verzicht auf die komplette Zustandserfassung vor Angebotsabgabe bedeutet eine deutliche Effizienzsteigerung, da eine derartige Inspektion sowieso direkt vor der Sanierung durchgeführt und somit Doppelarbeit vermieden wird.
Wichtige Einflussgrößen für die Planung und Kalkulation sind:
Anzahl der Wohnungen im Gebäude
Anzahl der Etagen im Haus
Anzahl der Abzweige und Anschlüsse
Länge der Entwässerungsleitungen (Fallleitungen, Anschlussleitungen)
Größe der Gesamtmaßnahme (erforderliche Anzahl Techniker, Projektmanager vor Ort)
Ergänzende Aufbruch- und Stemmarbeiten bei Bedarf
Die Durchmesser der Leitungen spielen dabei nur eine untergeordnete Rolle, da diese sich erfahrungsgemäß für horizontale Anschlussleitungen zwischen DN 50 und DN 70 und für vertikale Fallleitungen zwischen DN 100 und DN 150 bewegen. In einigen Fällen sind bei komplexen Leitungsverläufen lokale Stemm- und Aufbrucharbeiten erforderlich. Diese werden ebenfalls – soweit möglich – bereits in der Planungsphase berücksichtigt.
Die Ablaufplanung sowie die Vorbereitung und Organisation sind sehr wichtig für einen reibungslosen Bauablauf. Im Vorfeld wird u.a. genau festgelegt, wie und wo angefangen wird, welche und wie viele Leitungen am Tag saniert werden und wann die Baumaßnahme beendet wird (vgl. Bild 5 und Bild 5a).
Bild 5a: Ablaufplanung, Vorbereitung und Organisation der Inhouse-Sanierung
Bild 5: Ablaufplanung, Vorbereitung und Organisation der Inhouse-Sanierung
Der Bauablauf erfolgt in der Regel in acht Stufen:
Bild 6: Baucontainer mit technischem Equipment auf der Baustelle in Helsinki-Pehlajesto
Sämtliche benötigten Materialien und das technische Equipment werden zur Baustelle transportiert. Bei größeren Maßnahmen wird hierzu ein Baucontainer eingerichtet. Größere Maßnahmen sind in der Regel mehrgeschossige Mehrfamilienhäuser mit 15 bis über 60 Wohneinheiten. Im Baucontainer sind die benötigten Materialien eingelagert. Zudem können sich die betroffenen Bewohner hier während der Bauzeit bei den zuständigen Ansprechpartnern u.a. über den Baufortschritt informieren (s. Bild 6).
Bevor die Hausflure und Wohnungen abgedeckt werden, werden vorherige Schäden und Auffälligkeiten zur Beweissicherung fotografisch festgehalten. Danach werden die Räume zum Schutz u.a. mit Pappe bzw. Schutzpapier komplett abgedeckt. Im Anschluss werden sämtliche Entwässerungsgegenstände außer Betrieb genommen, abgedeckt und die Zugänglichkeiten für Reinigung, Inspektion und Sanierung freigemacht (s. Bild 7).
Bild 7: Abdecken des Hausflures und Abmontieren der Entwässerungsgegenstände
Schritt 2: Reinigung des Entwässerungssystems
Für die Reinigung der Leitungen werden je nach Werkstoff und Zustand verschiedene Tools eingesetzt. Bei den in der Vergangenheit häufig verlegten Gussleitungen werden beispielsweise Ketten und die Hochdruckspülung verwendet. Bei Kunststoffleitungen wie z.B. PVC werden schonende Tools verwendet. Die Reinigungsarbeiten erfolgen in der Regel von den unteren hoch zu den oberen Geschossen, damit die tiefer liegenden Leitungen nicht durch herausgespülte Sedimente blockiert werden.
Um Verstopfungen im Hausanschlusskanal zu vermeiden, werden die Leitungen im Kellerbereich gekappt und die Abwässer während der Reinigung in große Fässer eingeleitet (s. Bild 8 & 8a). Die Feststoffe setzen sich unten im Behälter ab und das Abwasser oberhalb wird weiter Richtung Anschlusskanal gepumpt.
Im nächsten Schritt werden sämtliche Leitungen mittels TV-Inspektion befahren. Dabei werden die tatsächlichen Durchmesser der Leitungen, die Leitungslängen und die Anzahl sowie Positionen der Zuläufe und Abzweige bestimmt. Darüber hinaus dient die TV-Inspektion dazu, mögliche Besonderheiten wie z.B. starke Verwinkelungen, nicht sanierbare Schäden und Abzweige zu erfassen, so dass für diese Spezialfälle direkt Lösungsmöglichkeiten geplant werden können (u.a. Stemm- und Aufbrucharbeiten).
Schritt 4: Sanierung und Öffnen der Abzweige und Zuläufe
Damit der Bauablauf optimiert wird, werden vor dem Linereinbau bereits die Schlauchliner im Werk in Porvoo abgelängt und vorbereitet (s. Bild 9).
Die Sanierung startet grundsätzlich mit den Fallleitungen vom Dach bis zum Keller (s. Bild 10). Die Liner werden inversiert, unter Druckluft beaufschlagt und anschließend mit einem Druckdeckel verschlossen. Die Aushärtung erfolgt in der Regel unter Umgebungstemperatur. Hierzu wird die Druckluft über Nacht im Liner belassen. Ein eigens konstruiertes Überwachungsgerät misst permanent den Luftdruck. Das Überwachungsgerät ist mit einer App an ein Smartphone der ausführenden Kolonne gekoppelt, so dass bei Meldung ein Mitarbeiter vor Ort die Störung schnell lokalisieren und beheben kann.
Bild 8: Auffangen der Feststoffe beim Reinigen der Entwässerungssysteme
Bild 8a: Auffangen der Feststoffe beim Reinigen der Entwässerungssysteme
Bild 9: Vorab abgelängte Schlauchliner für die Baumaßnahme
Bild 10: BRAWOLINER-Inversion einer Fallleitung vom Dach in den Keller
Am nächsten Tag werden die Abzweige und Zuläufe geöffnet. Diese werden standardmäßig zulaufseitig mit dem Vortex-Cutter zunächst mit einem Bohrkopf aufgefräst und in einem zweiten Arbeitsgang mit Schleifpanels plangefräst. Ein erfahrener Techniker ist je nach örtlichen Gegebenheiten in der Lage, innerhalb einer Stunde mehrere Zuläufe und Abzweige aufzufräsen. Je nach Werkstoff der Altleitung stehen verschiedene Tools hierfür zu Verfügung. Bei Mehrfamilienhäusern mit mehr als 25 Wohneinheiten sind häufig mehrere hundert Zuläufe und Abzweige zu öffnen.
Im nächsten Arbeitsschritt werden die horizontalen Anschlussleitungen saniert. Dabei werden zunächst die horizontalen Leitungen zur Fallleitung und dann – falls vorhanden – die noch kleineren horizontalen Leitungen der Entwässerungsgegenstände saniert. Die Liner-Inversion in den kleinen Seitenleitungen erfolgt auf Picote-Baustellen mit einer eigens entwickelten „Linerkanone“ im Openend-Verfahren (s. Bild 11). Die Linerenden sind mit einer speziell entwickelten Kappe vorgeklebt, die nach vollständiger Aushärtung mittels eines Halteseils gezogen wird.
Bild 11: Liner-Inversion im Nennweitenbereich DN 50 bis DN 70 mit einer „Linerkanone“
Für den Übergang bzw. die Anbindung oder Sanierung der Abzweige und Zuläufe werden prinzipiell drei verschiedene Möglichkeiten angewendet (s. Bild 12):
Bild 12: Möglichkeiten zur Einbindung von Anschlüssen und Abzweigen
Sind an den seitlichen Anschlussleitungen weitere Anschlüsse und Anschlussleitungen angeschlossen, wiederholen sich die oben beschriebenen Prozesse. Mit guter Vorbereitung und Organisation ist die Fa. Picote in der Lage mehr als 40 Liner am Tag einzubauen.
Schritt 5: Wiederherstellen der Anschlüsse für Entwässerungsgegenstände
Nach Abschluss der Sanierung werden die Entwässerungsgegenstände wieder angeschlossen. Zum Anschluss an die sanierten Leitungen verwendet die Fa. Picote einen eigens entwickelten Verschluss, der mit Epoxidharz am System angeschlossen wird (s. Bild 13).
Schritt 6: Abschluss der Arbeiten in den Wohnungen / Apartments
Nachdem das gesamte Leitungsnetz saniert ist und die Entwässerungsgegenstände wieder angeschlossen sind, wird die Baustelle aufgeräumt und die Bewohner können die Entwässerung wieder in Betrieb nehmen.
Schritt 7: Sanierung des Hausanschlusskanals
Auch die Hausanschluss- und Grundleitungen werden sozusagen als Nebengeschäft mit saniert. Diese spielen von der Länge her und von der technischen Umsetzbarkeit der Sanierung im Vergleich zu den Leitungen innerhalb der Gebäude im Rahmen einer gesamten Maßnahme nur eine untergeordnete Rolle.
Schritt 8: Bauabnahme und Qualitätssicherung
Zum Abschluss erfolgt die Bauabnahme und Qualitätssicherung. Sämtliche sanierten Leitungen werden mittels TV-Inspektion befahren und die Videos dem Auftraggeber übergeben.
Bauzeiten in der Regel zwischen 1 bis 2 Wochen
Mit dem beschriebenen Bauablauf sind Sanierungen von mehrgeschossigen Mehrfamilienhäusern in der Regel in sehr kurzer Zeit abgeschlossen. Bei der Baumaßnahme in Helsinki-Pehlajesto beispielsweise, bei der im sanierten Wohnhaus 42 Wohnungen vorhanden sind, betrug die reine Bauzeit 2 Wochen. In diesen Zeitraum waren die Entwässerungsgegenstände außer Betrieb genommen. Für weniger komplexe Mehrfamilienhäuser wird in der Regel eine Woche reine Bauzeit benötigt, d.h. ohne Nutzbarkeit der Entwässerung. Im Bereich von Einfamilienhäusern ist die Bauzeit noch deutlich kürzer. Damit der Bauablauf eingehalten wird, ist die Planung und Organisation der Maßnahme von entscheidender Bedeutung.