Doppelkanal-Rechteckprofile von Westrohr für Köln-Rodenkirchen. Hochwasserschutz in FBS-Qualität

21.02.2007

Es ist ein wenig erfreulicher Rekord: Köln ist die am meisten von Hochwasser betroffene Großstadt Europas. Aus diesem Grund steht der Hochwasserschutz (HWS) ganz oben auf der Agenda der Stadtentwässerungsbetriebe Köln (StEB), AöR, die derzeit im gesamten Stadtgebiet zahlreiche Sicherungsmaßnahmen durchführen. So auch in Köln-Rodenkirchen im Planfeststellungsabschnitt 4 (PFA 4), wo unter anderem die unterschiedlichen Vorflutpunkte des Mischwassersammlers sowie das Dränagewasser in einem neuen kombinierten Kanalbauwerk zusammengefasst wurden.

Zum Einsatz kam eine Sonderanfertigung der Westrohr Betonwerk Münster GmbH & Co. KG. Es handelt sich um so genannte Doppelkanal-Rechteckprofile, die den erhöhten Anforderungen der Qualitätsrichtlinie der Fachvereinigung Betonrohre und Stahlbetonrohre e.V. (FBS) entsprechen. Die bis zu 20 t schweren Profile umfassen die getrennten Gerinne für die Ableitung des Drängewassers sowie den neu konzipierten Mischwasserkanal. Eine bautechnische Besonderheit stellt das Dichtsystem der Profile dar. Es besteht aus einer Gleitringdichtung und einem aktivierbaren Dichtring. Auf der Baustelle wird der Dichtring nach dem Zusammenfügen der Profile mit PU-Material dauerelastisch ausgefüllt. So entsteht eine dichte Verbindung, und mögliche Beschädigungen oder Einbaufehler werden auf ein Minimum reduziert.
Ein wichtiges Element der in Rodenkirchen parallel zur Uferstraße entstandenen HWS-Anlage ist die Entspannung, Fassung und Ableitung des Drängewassers (Qualmwasser). Im Vorfeld der Arbeiten standen deshalb auch die städtischen Kanalanlagen hinsichtlich ihrer Hochwassersicherheit auf dem Prüfstand. "Es existierten unterschiedliche Vorflutpunkte des Mischwassersammlers, die auf Grund historischer Kanalverläufe entstanden waren", erklärt Dipl.-Ing. Wolfgang Gordziel, Abteilungsleiter Netze (Planung und Bau) bei der StEB. Diese wurden nun in einem Doppelkanal-Rechteckprofil zusammengefasst. "Durch den Einsatz neuester Technik und die Verlegung eines kombinierten Stahlbeton-Fertigteilkanals als moderne und zukunftsorientierte Lösung konnte das Bauvorhaben fristgerecht abgeschlossen werden", stellte Gordziel zum Abschluss der Bauarbeiten fest. Und das trotz des eng bemessenen Zeitrahmens: Lediglich vier Monate standen für das gesamte Kanalbauvorhaben zur Verfügung.
Das schmale Zeitfenster war einer der Gründe, warum der Auftraggeber auf die sonst im Versorgungsbereich der StEB übliche Ausführung von Mischwasserkanälen dieser Baugröße in Ortbeton verzichtet hatte und eine Lösung mit Fertigteilprofilen des FBS-Mitglieds Westrohr realisierte.
Der Kombikanal ist als Doppelprofil mit getrennten Wasserführungen ausgebildet. Zum einen das Mischwassergerinne Profil 600/1800 und zum anderen das Gerinne Profil 850/1800 für das Dränge- bzw. Qualmwasser. Dieser Kanal wurde auf eine Länge von 500 m erstellt. Dem schließt sich auf weitere 300 m zur Fassung des Drängewassers eine Betonfilterrohr der Nennweiten DN 500 bis DN 1000 an.
Erhöhte Anforderungen
Die Herausforderungen, die die Rodenkirchener Arbeiten zum Hochwasserschutz an alle Beteiligten stellten, waren jedoch nicht nur zeitlicher Art. Hohe Anforderungen gab es auch in Hinblick auf die eingesetzten Doppelkanal-Rechteckprofile. Die jeweils drei Meter langen Fertigteilelemente sollten monolithisch aus dem Hochleistungsbeton C 70/85, Expositionsklassen XA2, XC2, unter Verwendung von Zement CEM I 42,5 HS bestehen und in "kontrollierter Fertigung" hergestellt werden. Außerdem musste der Mischwasserkanal für die Trockenwetterführung in der Sohle mit Klinkerplatten ausgekleidet sein.
Eine weitere bautechnische Besonderheit stellten die Dichtigkeitsanforderungen für die beiden Kanalgerinne dar. "Wir haben hier im Werk Prüfungen mit 1,0 bar und mit 0,5 bar an fertigen und zusammengefügten Einzelelementen durchgeführt", beschreibt Westrohr-Geschäftsführer Dipl.-Ing. Erich Valtwies die werkseitigen Maßnahmen, die sehr zufrieden stellend verliefen. Dabei musste der Mischwasserkanal alle in der DIN EN 1610 geforderten Werte einhalten.
Dichtung aktivierbar
Strenge Richtlinien, die für das parallel laufende Drängewasser-Gerinne nicht galten, da hier die Dichtheit eher von untergeordneter Bedeutung ist. Das war auch der Grund, warum für dieses Gerinne Lippendichtungen eingesetzt wurden, während beim Mischwasserkanal die von Westrohr entwickelte Technologie der aktivierbaren Dichtung zum Einsatz kam. Hierbei ist das Spitzende des Rechteckprofils werkseitig mit einer Lippengleitringdichtung und einem aktivierbaren Dichtring aus hochwertigen Elastomeren ausgestattet
Auf der Baustelle wird dieser aktivierbare Dichtring nach dem Zusammenfügen der Profile vollständig mit PU-Material dauerelastisch ausgefüllt. Die Vorteile: Die Rahmenverbindung hält gemäß der FBS-Qualitätsrichtlinie, Teil 1 - 3, mindestens bis zu einem Druck von 1,0 bar dicht. Die FBS-Qualitätsrichtlinie ist neben den erhöhten Anforderungen der StEB, gefordert in "Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen für den Bau von Abwasseranlagen in Köln" (ZTV-AA K), auch Grundlage für die Westrohr-Rechteckprofile selbst, die der ständigen Überwachung durch den Güteschutz Beton NRW unterliegen.
Reibungsloser Zusammenbau
Der Zusammenbau dieser - im Übrigen wasserdichten und mit hoher Beständigkeit gegenüber chemischen und mechanischen Belastungen gemäß DIN 1045-2 versehenen - Rechteckprofile musste ohne das sonst übliche Rohrzuggerät erfolgen. "Der Kanalgraben war mit ca. 3 m sehr eng, zumal die Doppelprofile bereits eine Breite von 2,20 m besitzen. Mit einem Rohrzuggerät war unter diesen Bedingungen kein zentrisches bzw. planparalleles Zusammenziehen der Einzelelemente möglich", beschreibt Gordziel die Herausforderungen, mit denen sich das ausführende Unternehmen, die Hochtief Construction AG, CEW Köln, konfrontiert sah. Ein Problem stellte dies jedoch nicht dar: Vier in den Ecken des Fertigteilprofils eingesetzte Gewindestangen ermöglichten den reibungslosen Zusammenbau in der Baugrube.
Von all diesen Maßnahmen sehen Anwohner und Besucher in Köln-Rodenkirchen heute nichts mehr. Der einzige Hinweis auf die durchgeführten Maßnahmen zum Hochwasserschutz ist der Verteidigungsweg mit der 0,75 m hohen, stationären Stahlbetonwand mit Kopfbalken. Hierauf können im Ernstfall mobile Schutzelemente aufgestockt werden. Wenn nun noch das sich zurzeit im Bau befindende Qualmwasserpumpwerk in der Grüngürtelstraße fertig gestellt ist, soll das Schutzziel von 11,30 m Kölner Pegel erreicht sein.

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