Hamburg Wasser lässt Synthesefaserliner erneut prüfen

Hamburg Wasser lässt Liner erneut prüfen

40 Jahre und immer noch so gut wie neu

16.09.2024, 00:00 Uhr, aktualisiert 07.11.2024, 15:57 Uhr

HAMBURG

Als im September 1983 in der Holzmühlenstraße in Hamburg der erste Synthesefaserliner zur Renovierung eines Abwasserkanals im öffentlichen Raum zum Einsatz kam, betrat die damalige Hamburger Stadtentwässerung, heute Hamburg Wasser, Neuland auf dem Gebiet der Kanalsanierung. Nach 24 Jahren Betriebsdauer wurden 2007 Proben dieses Schlauchliners entnommen und von dem unabhängigen Prüflabor Siebert + Knipschild GmbH, Oststeinbek, untersucht. 2023, also genau 40 Jahre nach dem Einbau, folgte nun eine weitere Probenentnahme und Prüfung.

Bei der Probenentnahme Ende 2023 herrschte passend zur Jahreszeit winterliches Wetter. | Foto: Aarsleff Rohrsanierung

1971, also rund zwölf Jahre vor der Sanierung des Mischwasserkanals DN 600 in der Holzmühlenstraße, begann in London mit der Installation des allerersten Synthesefaserliners die weltweite Erfolgsgeschichte des Schlauchlinings. Der englische Ingenieur Eric Wood hatte damals die Idee, einen mit Kunstharz imprägnierten Nadelfilzschlauch vor Ort in einen Kanal einzubauen und dort zu einem neuen Rohr-im-Rohr zu härten. So sollte die Funktion des Kanals hinsichtlich Dichtheit, Stand- und Betriebssicherheit dauerhaft wiederhergestellt bzw. erhalten werden. Wood entwickelte diese Methode weiter und lizenzierte aus dieser Idee innerhalb weniger Jahre ein komplettes Verfahren – die Geburtsstunde des heutigen Schlauchlinings.

Inspiriert von dem ersten, in London verbauten Liner, erwarb die dänische Firma Per Aarsleff eine Verfahrenslizenz und baute 1979 damit nur acht Jahre später ihren ersten Liner in Holstebro, Dänemark, ein. Seitdem hat das Unternehmen die Produkt- und Materialentwicklung stetig weitergeführt. Bei dem Einbau in Hamburg war Per Aarsleff im Rahmen eines extra gegründeten Joint-Ventures beteiligt, aus dem der Vorgänger der Aarsleff Rohrsanierung GmbH hervorging. Die seit 2013 Einhundertprozent-Tochter des dänischen Unternehmens führte Ende 2023 die Probenentnahme in der Holzmühlenstraße durch.

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Hamburg setzt auf das Schlauchlining-Verfahren

Der Mischwasserkanal DN 600 in der Holzmühlenstraße aus Betonrohren war durch biogene Schwefelsäure stark angegriffen. Die Innenoberfläche der Rohre war über Jahre erhöhter Korrosionsatmosphäre ausgesetzt, da oberhalb des Sanierungsbereiches eine Druckrohrleitung mit langen Standzeiten des Abwassers und entsprechender Gasbildung einmündet. Zudem waren einige Rohrverbindungen undicht und sanierungsbedürftig.

Entnahmestelle der Probe von 2007 im Kämpferbereich des Kanals. Dieser Bereich wurde vor 16 Jahren überlaminiert und ist daher heller. Der dunkel verfärbte Liner ist typisch für den damals verwendeten mit Kunstharz getränkten Synthesefaserschlauch. | Foto: Aarsleff Rohrsanierung

Als erste Abwasserbehörde einer größeren Kommune in Deutschland beauftragte die heutige Hamburg Wasser daher die Sanierung auf einer Länge von rund 120 Metern mithilfe dieses, bis dato neuartigen Schlauchlining-Verfahrens. Der Synthesefaserliner mit einer Dicke von gut 7 Millimetern wurde, was damals üblich war, ohne Pre-Liner verbaut. Da es zu dem Zeitpunkt weder Normen noch Regelwerke für die Anwendung gab, begannen frühzeitig Untersuchungen der Materialkennwerte und die Entwicklung entsprechender Berechnungsmodelle. So konnten vor dem Einbau in Hamburg Vorgaben zur Biegefestigkeit, zum Biege-E-Modul und zur Wanddicke des Liners seitens des damaligen Herstellers Per Aarsleff getroffen werden. Als erstes groß angelegtes repräsentatives Pilotprojekt sollte der Mischwasserkanal fortan immer wieder begutachtet und beprobt werden, um Aussagen über die Langlebigkeit, Güte und Zuverlässigkeit treffen zu können.

Enge Angelegenheit: Zur Probenentnahme muss der Aarsleff-Mitarbeiter in den Kanal DN 600. Hierbei trägt er eine Schutzausrüstung und ist über ein Stahlseil gesichert. | Foto: Aarsleff Rohrsanierung

Nach 24 Jahren: Liner hält Belastungen stand

Eine erste große Untersuchung fand nach gut 24 Jahren Betriebs- und Nutzungsdauer im Jahr 2007 statt. Hierbei wurden aus der Sanierungsstecke Proben entnommen und der Schlauchliner optisch inspiziert. Auf der gesamten Länge gab es keine Auffälligkeiten hinsichtlich der Linergeometrie. Die Innenoberfläche wies auf der gesamten Länge eine dunkle Verfärbung auf, die auf die Verwendung einer damals üblichen PU-Folie als Linerbeschichtung in Kombination mit der im Kanal vorhandenen korrosiven Atmosphäre begründet ist. Teilweise war diese PU-Beschichtung schon nicht mehr existent. Darüber hinaus waren keine Ablösungen oder Verformungen vorhanden. Bei der Entnahme der Proben zeigte sich ein starker Verbund zwischen Liner und der Betonoberfläche des Altkanals, was wiederum auf den Einbau ohne Pre-Liner zurückzuführen ist. Die Laboruntersuchungen an den entnommenen Proben durch ein unabhängiges Prüflabor zeigten zudem keine Verschlechterung der Materialkennwerte über die Nutzungsdauer von 24 Jahren. Damit entsprachen die Ergebnisse denen aus London, denn auch hier wurde der 1971 verbaute Liner regelmäßig beprobt und hinsichtlich seiner Materialkennwerte untersucht.

Das Probenstück konnte erfolgreich unbeschädigt entnommen werden. Auf der Rückseite zeigen sich Reste der Betonfläche des Altkanals. Dies liegt darin begründet, dass 1983 noch kein Pre-Liner verwendet wurde. | Foto: Sina Sonnenschein Photography

Nachhaltigkeit des Schlauchlining-Verfahrens: Über 350.000 Betriebsstunden bewältigt

2023 wurden erneut Proben in Hamburg entnommen und durch das Prüflabor Siebert + Knipschild untersucht. Hierbei zeigte sich, dass der Liner auch 40 Jahre nach seinem Einbau die Anforderungen an die Materialkennwerte weiterhin voll erfüllt. Sowohl die Sollwerte zum Biege-E-Modul als auch zur Biegefestigkeit wurden eingehalten (s. Tabelle). Die Werte für die Wanddicke des Liners haben sich über die Jahre scheinbar reduziert, was hauptsächlich auf die Struktur des Liners aus dem Jahr 1983 in Kombination mit der unebenen Wandoberfläche des Kanals und der Bewertung der mittleren Wanddicke zurückzuführen ist. Bei näherer Betrachtung der entnommenen Probe ist deutlich zu erkennen, dass die Abnahme der Wanddicke nur geringfügig in einem Abrieb begründet ist. Trotz der geringeren Wanddicke werden auch nach 40 Jahren Nutzungsdauer alle mechanischen Kennwerte eingehalten, und die Wasserdichtheit des Schlauchliners besteht.

Entnahmestelle der Probe von 2023 im Kämpferbereich des Kanals. Die Gesteinskörnung des Altkanals ist deutlich sichtbar. Auch dieser Bereich wird nach der Entnahme überlaminiert und die Dichtheit des Kanals wiederhergestellt. | Foto: Aarsleff Rohrsanierung

Tabelle: Zusammenfassung der Prüfungsergebnisse des Synthesefaserliners Holzmühlenstraße in Hamburg [Quelle: Aarsleff Rohrsanierung GmbH] | Foto: B_I MEDIEN

Schlauchlining bewährt sich: Proben bestätigen Langlebigkeit und Qualität

Das zu Beginn der 1970er Jahre teilweise kritisch beäugte Schlauchlining-Verfahren hat mit den jetzt durchgeführten Untersuchungen erneut bewiesen, dass es sich um eine zuverlässige Methode der Kanalsanierung handelt, welche zu Recht zum technischen und wirtschaftlichen Standard geworden ist. Stephan Bollmann, Projektingenieur Leitungsbau bei Hamburg Wasser, fasst die Untersuchungsergebnisse zusammen: „Das Produkt hat sich in seinem Grundgedanken kaum verändert und ist durch eine langsame, kontinuierliche Weiterentwicklung signifikant verbessert worden. Es ist anwenderfreundlich und verzeiht durch seine Robustheit auch kleine Fehler beim Einbau. Und es hat gezeigt, dass es nach 40 Jahren Betriebsdauer immer noch genauso so gut und beständig ist wie zum Zeitpunkt des Einbaus. Das ist das Ergebnis, welches wir uns erhofft hatten. Wir gehen aufgrund der jetzigen Untersuchungsergebnisse und der Tatsache, dass sich gegenüber der 2007 durchgeführten Probenentnahme keine signifikanten Änderungen in den Testergebnissen zeigen, davon aus, dass der sanierte Mischwassersammler in der Holzmühlenstraße die angesetzte 50-jährige Nutzungsdauer erreichen wird und auch darüber hinaus problemlos seine Aufgaben vollumfänglich erfüllen kann.“

Damit wurde einmal mehr der objektive Nachweis erbracht, dass die heute unter dem Namen „PAA-SF-Liner“ auf dem Markt bekannten Synthesefaserliner von Aarsleff, neben allen Neuentwicklungen hinsichtlich moderner Materialien und Härtungsverfahren auf diesem Gebiet, ein adäquates und bewährtes Mittel der Wahl sind, wenn es um die langlebige und nachhaltige grabenlose Sanierung mittels Schlauchlining-Verfahren geht.