Weltwasserjahr 2013 - Grabenlose Rohrsanierung für einwandfreie Trinkwasserleitungen

Das diesjährige Internationale Jahr der Wasserkooperation der Vereinten Nationen stellt neben den Herausforderungen der Wasserwirtschaft, hinsichtlich steigender Nachfrage nach Wasser, auch Fragen bezüglich der Zugänglichkeit, Verteilung und Dienstleistung rund um das Thema Wasser in den Vordergrund.

Mehrere Millionen Kubikmeter sauberes Trinkwasser fließen täglich durch die Wasserleitungen der Welt. Laut der Statistikplattform „Worldometers“ steigt durch den Bevölkerungszuwachs der Verbrauch jährlich um 64 Milliarden Kubikmeter. Möglich ist dies dank eines technisch ausgefeilten, unterirdischen Leitungsnetzwerks. Weltweit zeichnet sich jedoch eine zunehmende Verschlechterung der unterirdischen Infrastruktur durch alternde Rohrsysteme und den Anstieg der Verkehrslasten ab. Der Verlust von Trinkwasser aufgrund von undichten Wasserleitungen sowie die Verunreinigung von Grundwasser durch undichte Abwasser-, Öl- bzw. Industrieleitungen gefährden Mensch und Umwelt. Dies gilt insbesondere für Regionen, in denen es keine Trinkwasseraufbereitung gibt und das Grundwasser ungefiltert als Trinkwasser genutzt wird.

Weltweit leidet das Versorgungsnetz vieler Städte und Kommunen unter Materialermüdung, Kalk-Ablagerung und Korrosion. Reines Trinkwasser versickert sukzessiv im umliegenden Erdreich der defekten Wasserleitung, was abhängig von Region und Alter der Leitungen durchaus um die 50 % an Wasserverlust bedeuten kann. Deutschland mit 6,5 % weist im Gegensatz zu anderen europäischen Ländern (England 15,5 %, Polen 24,6 %) eine vergleichsweise niedrige Leckrate auf (Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V., 2010). In asiatischen Ländern gehen infolge undichter Wasserleitungen rund 25 - 40 % der wertvollen Ressource Wasser verloren (Asian Development Bank, 2010). Im Weltwasserjahr 2013 der Vereinten Nationen finden hierfür auf der ganzen Welt Veranstaltungen statt, aktuell die Weltwasserwoche in Stockholm, um auf diese Thematik aufmerksam zu machen und zu einem Dialog anzuregen.

Vorteile der grabenlosen Sanierung von Trinkwasserleitungen

Wasserverlust und -verschmutzung zu unterbinden ist in der Regel um ein Vielfaches billiger als die Wasseraufbereitung bzw. -neugewinnung. Die grabenlose Rohrsanierung stellt hier, im Gegensatz zum Neubau, eine zeitsparende und kostengünstige Lösung dar. Im Unterschied zur Erneuerung müssen bei der Sanierung keine Straßen, Gehwege oder bebaute Flächen über die gesamte Rohrlänge aufgegraben werden, um defekte Teilstücke des Rohres durch ein neues Rohr zu ersetzen. Die Sanierung erfolgt direkt im Altrohr, wobei die Begehungsschächte oder kleine Gruben als Zugang dienen. Dies hat sich gerade in Innenstädten mit dichter Bebauung und hoher Verkehrsdichte als großer Vorteil erwiesen.

In den letzten 20 Jahren wurden verschiedene grabenlose Sanierungsverfahren entwickelt, mit denen mehrere hundert Meter Trinkwasserleitung am Stück von Schacht zu Schacht instandgesetzt werden können. Wirtschaftlich gesehen bedeutet der Einsatz dieser Technologien Einsparungen hinsichtlich Baukosten und -zeit. Laut einer Studie der GSTT (German Society of Trenchless Technology) entfallen bei der Rohrsanierung rund 70 % der Kosten, die bei einer offenen Bauweise für Straßenbauarbeiten und den Bodenaushub sowie dessen Wiederherstellung aufgewendet werden müssten. Positiver ökologischer Aspekt ist die CO₂ Einsparung von ebenfalls rund 70 %, da weniger Baumaschinen im Einsatz sind, die Bauzeit verkürzt ist und es seltener zu Verkehrsstaus aufgrund von Straßenabsperrungen kommt. Zudem bleiben Flora und Fauna, die Bodenbeschaffenheit sowie der Wurzelraum von Bäumen unangetastet. Für die Anwohner im direkten Umfeld der Baustelle bedeutet die grabenlose Sanierung eine geringe Beeinträchtigung der Lebensqualität, da es im Gegensatz zur offenen Bauweise zu einer mäßigen Lärm-, Staub- und Abgasbelästigung während der Sanierungsarbeiten kommt. Abhängig von der Technologie und dem Schweregrad des Rohrschadens ist die Wasserversorgung und -entsorgung auch während der Sanierung gewährleistet.

Anforderungen an Schlauchliner-Verfahren als Trinkwasserleitung

Moderne, grabenlose Sanierungstechnologien wie das Schlauchlining-Verfahren (CIPP) sorgen schnell, wirtschaftlich und nachhaltig für dichte Leitungssysteme und gewährleisten eine maximale Nutzung des Wasserangebots. Da Wasserversorgungsnetze als Druckleitungen betrieben werden, ergeben sich für die CIPP-Systeme zwei notwendige Anforderungen: Die eingebauten Liner-Systeme müssen den erforderlichen Innendrücken standhalten. Zudem müssen alle Werkstoffe, aus denen der Liner besteht, den hohen Hygieneanforderungen genügen, welche in der Trinkwasserverordnung definiert sind, um für Trinkwasserleitungen zugelassen zu sein.

Zwei bewährte Technologien im Bereich der grabenlosen Rohrsanierung sind der NORDIPIPE™ und TUBETEX™, die aufgrund ihres Materialaufbaus unterschiedlichen Anforderungsprofilen gerecht werden und bereits weltweit für die Sanierung von Trinkwasserleitungen von 150 mm bis 1200 mm Durchmesser eingesetzt werden. Die beiden CIPP-Systeme unterscheiden sich in den verwendeten Liner-Werkstoffen sowie in verfahrenstechnischen Details, wie Einbau oder Aushärtung. Während der TUBETEX™ mit dem bestehenden Rohr verklebt wird und mit diesem sozusagen agiert, ist der NORDIPIPE™ unabhängig von dem bestehenden Rohr. Somit wird der nahtlos gewebte Polyester-Schlauch TUBETEX™ zumeist präventiv eingesetzt, also bevor es zum Rohrbruch kommt, während der statisch selbsttragende Nadelfilzliner NORDIPIPE™ zur Sanierung eingesetzt wird, wenn das existierende Rohr bereits arg beschädigt oder zerfallen ist.

Grabenlose Sanierung von Wassernetzwerken in urbanen Ballungszentren

In der Metropole Hongkong wurden mit dem NORDIPIPE™ Liner eine 600 Meter lange, defekte Wasserleitung innerhalb von zwei Wochen saniert, ohne den täglichen Verkehr zu beeinflussen. Der Liner wurde in drei Abschnitten, von einem Kanalschacht zum nächsten, in das Altrohr mit einem Durchmesser von 600 mm gestülpt und mittels Dampfaushärtung zu einem neuen Rohr mit statischer Tragfähigkeit geformt.

Auch in der Altstadt im kanadischen Montreal kam es bei der Sanierung des über 100 Jahre alten Trinkwasserleitungsnetzes mit dem Schlauchlining Produkt NORDIPIPE™ weder zu einer Störung des Straßenverkehrs noch zur Beeinträchtigung des Einzelhandels. Innerhalb von zwei Jahren waren die rund 4600 Kilometer langen defekten Trinkwasserleitungen in der historischen Altstadt von Montreal Instand gesetzt und der Fortbestand des unterirdischen Netzwerks gesichert.

Mit dem TUBETEX™ Liner wurden in einem Wohngebiet in Barcelona 600 Meter einer Wasserleitung saniert. Die Baumaßnahme wurde in sechs Abschnitte eingeteilt und konnte in nur drei Wochen abgeschlossen werden. Das stark verschmutzte Altrohr wurde zunächst mit einer Hochdruckreinigung für den Einbau des Liners vorbereitet. Nach der Inversion des TUBETEX™ Liners wurde dieser zu einem neuen Rohr ausgehärtet, das trotz festem Verbund mit dem Altrohr elastisch genug ist, um Bewegungen und Stöße durch Erdlasten an der Leitung zu kompensieren.

Einwandfreie Trinkwasserleitungen für die nächsten Jahrzehnte

Mit der wachsenden Weltbevölkerung und dem einhergehenden steigenden Wassergebrauch sind einwandfreie Rohrnetzwerke unabdingbar, um die Versorgung mit sauberem Trinkwasser ohne Verlust des wertvollen Gutes sicherzustellen. In Regionen, in denen eine geregelte Wasserversorgung zugänglich ist, haben grabenlose Rohrsanierungstechnologien ein hohes Lösungspotenzial. Neben geringeren Kosten leisten sie einen wesentlichen Beitrag dazu, um sauberes Trinkwasser sicher zum Endverbraucher zu transportieren, Wasserverschmutzung zu verhindern und durch CO₂-Einsparungen beim Sanierungsprozess aktiv das Klima zu schützen.

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