Der Wuppersammler ist ein übergeordneter Abwassersammler, der das Abwasser von Solingen, Leichlingen, Burscheid und Teilen von Wermelskirchen und Leverkusen zur Kläranlage Leverkusen transportiert. Der Mischwassersammler aus Stahlbetonrohren mit Durchmessern von DN 1000 bis DN 1400 wurde in den 70er Jahren gebaut und verläuft im Uferbereich parallel zur Wupper.

Die Zustandserfassung des Sammlers ergab neben kleineren Schäden auf einer Länge von 605 Metern Sohlverschleiß mit verschiedener Ausprägung.

„Um die gravierendsten Schäden zu beheben, wurde zunächst als relativ kostengünstige Variante eine Teilauskleidung der Sohle in Erwägung gezogen“, so Jens Janßen, Projektleiter beim Wupperverband und dort zuständig für die Kanalsanierungsprojekte bei den Abwassersammlern. Vor dem Hintergrund von Undichtigkeiten der Rohrverbindungen kam seitens des Planungsbüros Stein Ingenieure der Vorschlag einer vollständigen Innensanierung, um auf diese Weise langfristig den sicheren Weiterbetrieb des Sammlers zu gewährleisten. „Dies entspricht letztlich auch der Sanierungsstrategie des Wupperverbandes, gerade bei Sammlern mit schwer zugänglichen Trassenverläufen, dauerhaft und langlebig zu sanieren, um über lange Zeit aufwändige Arbeiten mit erforderlicher Wasserhaltung an diesen Kanälen zu vermeiden“, erklärt Jens Janßen.

Stark eingeschränkte Zugänglichkeit

Diese Randbedingungen treffen auf den Wuppersammler bei Leichlingen im Bergischen Land unumwunden zu. Die Trasse im Uferbereich der Wupper verläuft durch Parklandschaft und bewaldetes Gelände. Es gab keine Baustraßen und auch keine Gelegenheiten, entsprechende Zuwegungen herzustellen. Die Erreichbarkeit der Schächte mit schweren Fahrzeugen für Materialtransport und Baustelleneinrichtung ist nahezu ausgeschlossen. Aus diesem Grunde wurde seitens Stein Ingenieure eine Sanierung im Schlauchliningverfahren verworfen und dem Wupperverband das Wickelrohrverfahren vorgeschlagen.

Randbedingungen sprachen für das Wickelrohr

Das Wickelrohr ist keine neue Technologie. Während es diesem Renovierungsverfahren in anderen Ländern gelang, sich durchaus zu etablieren, blieb es hierzulande bisher ein Nischenprodukt. Zu den großen Vorteilen des Verfahrens gehört der geringe Platzbedarf für die Baustelleneinrichtung und der einfache, mit wenig logistischem Aufwand verbundene Transport von Material und Gerät auf die Baustelle. „Und dies hat sich rückblickend bei dieser Maßnahme in der Praxis absolut bewährt“, sagt Jorge Echeverri von Stein Ingenieure, der dieses Bauvorhaben als Planer und Bauüberwacher betreute.

Die Maßnahme wurde als Wickelrohrverfahren öffentlich ausgeschrieben. Den Zuschlag erhielt Swietelsky-Faber aufgrund des wirtschaftlich günstigsten Angebotes. Zum Einsatz kam das Wickelrohrverfahren SPR-TM. Dabei wird die zerlegte Wickelmaschine über die vorhandene Öffnung in den Schacht herabgelassen und im Kanal zusammengebaut. Diese Maschine bewegt sich in Sanierungsrichtung durch den Kanal und wickelt nachlaufend spiralförmig aus einem PVC-Profilstreifen mit Nut und Federverbindung ein Rohr als Inliner. Der Profilstreifen wird auf Trommeln angeliefert und durch die Schachtöffnung und das bereits gewickelte Rohr der Wickelmaschine zugeführt. Das Ende eines Profilstreifens wird mit einer speziellen Fügetechnik mit dem Streifen auf der nächsten Trommel verbunden. Auf diese Weise arbeitet sich die Wickelmaschine durch den Kanal bis zum Zielschacht. Der Durchmesser des Wickelrohres lässt einen vorher definierten Ringraum zum Altrohr, der anschließend mit einem speziellen Hochleistungsmörtel verfüllt wird. Auf diese Weise lässt sich das Verfahren den jeweiligen statischen Anforderungen anpassen. Da beim Wuppersammler die statische Tragfähigkeit des Altrohres nicht beeinträchtigt war, kam hier bei minimiertem Ringraum als Verfüllmaterial ein Dämmer zum Einsatz.

Wickelrohrverfahren ist flexibel einsetzbar

Beim Wickelrohrverfahren kommen keine wassergefährdenden Materialien zum Einsatz. „Es wird ein fabrikmäßig fertig hergestelltes Produkt auf die Baustelle geliefert, das vor Ort lediglich montiert wird“, erläutert Thomas Hohrein, Oberbauleiter in der Niederlassung von Swietelsky-Faber in Leipzig, die in dem Unternehmen das Kompetenzzentrum für das Wickelrohrverfahren darstellt.

Im Havariefall, so Hohrein weiter, beispielsweise bei einem Starkregenereignis mit einer Überlastung der Wasserhaltung, könne die Wickelmaschine einfach im Kanal verbleiben. „Eine Überflutung des Einbauequipments und eine Unterbrechung des Einbauprozesses ist bei diesem Verfahren unproblematisch.“

Zu den Nachteilen des Verfahrens gehört der Verlust von hydraulischem Querschnitt. „Ein Teil davon wird jedoch durch die verbesserten hydraulischen Eigenschaften der glatten Oberfläche des gewickelten Rohres kompensiert“, relativiert Hohrein.

Alles dicht trotz Schwierigkeiten im Sanierungsablauf

Der Start der Bauarbeiten in Leichlingen verzögerte sich zunächst durch die Folgen eines außergewöhnlichen Frühjahrshochwassers der Wupper im Jahr 2021. Die Schäden im Uferbereich erschwerten auch noch im Januar 2022 den Aufbau der knapp 1.300 Meter langen Wasserhaltung mit der Verlegung einer PE-Leitung DN 600, die von zwei Pumpen gespeist auf eine Fördermenge von 700 Liter pro Sekunde ausgelegt war.

Ende Februar wurden nach einer Kamerabefahrung Vorarbeiten ausgeführt. Ein Vorprofilieren der beschädigten Sohle war mit Blick auf das abschließende Verdämmen des Ringraumes nicht erforderlich.

Nach dem Einbau der Wickelmaschine mit dem Einstellen der Rohrdimension und der Wickelgeschwindigkeit erfolgte die Sanierung von Schacht zu Schacht mit Haltungslängen bis 100 Metern. Drei Kolonnen waren im Einsatz: Eine bediente die Wickelmaschine, eine weitere kümmerte sich um die Auftriebssicherung des gewickelten Rohres, das sich mit Spindeln am Scheitel des Altrohres abstützt. Die dritte Kolonne war mit dem Verfüllen des Ringraumes beschäftigt.

Bei der Wasserhaltung ergab sich ein Problem mit den Pumpen. Feuchttücher im Abwasser verzopften an den Laufrädern und sorgten für massive Verstopfungen, die im Betrieb nicht beseitigt werden konnten. Deshalb musste die Absperrblase aus dem Sammler gezogen werden, um die Pumpen trocken zu legen und zu reinigen. „Hierbei kam uns der Vorteil des Verfahrens zugute, dass dies ohne großen Aufwand und ohne die Wickelmaschine aus dem Rohrstrang demontieren zu müssen, möglich war. Weder das bereits gewickelte Rohr noch das Einbauequipment wurden beschädigt“, beschreibt Jens Janßen.

Trotz dieser zwischenzeitlichen Probleme ist Janßen abschließend mit dem Sanierungsablauf und dem Sanierungsergebnis sehr zufrieden. „Am Ende stand eine tadellos bestandene Dichtheitsprüfung, so wie wir es uns gewünscht haben.“ Und auch das Fazit des bauüberwachenden Ingenieurbüros ist positiv. „Neben der eigentlichen Bautätigkeit hat auch die Kommunikation mit dem Umfeld der Baustelle ausgezeichnet funktioniert“, lobt Jorge Echeverri die gute Teamarbeit.

Wickelrohr als Nischenprodukt mit Potenzial

Thomas Hohrein sieht das Wickelrohr jedenfalls im Verfahrenswettbewerb gut aufgestellt. Er hat bereits langjährige Erfahrungen mit dem vom japanischen Konzern Sekisui als Systemlieferant entwickelten Verfahren. Als Kenner und Spezialist für die SPR-Technologie gehörte er zu den Fürsprechern, als es um die Frage ging, das Verfahren in das Angebot von Swietelsky-Faber aufzunehmen. „Ich halte das SPR-Verfahren aufgrund seiner spezifischen Eigenschaften und Vorteile für eine absolut interessante Alternative zum Schlauchlining und zum GFK-Einzelrohrlining“, so Hohrein. „Wir haben ein komplett grabenloses Verfahren, das ohne Baugruben auskommt und das sich flexibel den Baustellengegebenheiten über und unter der Erde anpassen kann.“ „Und wir haben in unserem Hause die Erfahrung und die Kompetenz, dieses Verfahren auf hohem Qualitätsniveau anzuwenden“, ergänzt Bernd Schäfer.

Vor diesem Hintergrund sieht man bei Swietelsky-Faber gute Chancen, das Verfahren zukünftig ein Stück weiter aus der Nische herauszuführen. Zumal diese Technik nicht in dem Maße von den aktuellen Preissteigerungen betroffen sei wie beispielsweise das Schlauchlining. Insofern sieht Bernd Schäfer das Wickelrohr als Nischenprodukt mit Potenzial. Und mit dieser Meinung steht er nicht allein, denn auch bei Stein Ingenieure registriere man ein steigendes Interesse an diesem Sanierungsverfahren, so Jorge Echeverri.