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Rotec

Foto: Rotec Rohrtechnik GmbH

Wasserleitung mit Spezialpflügetechnik verlegt

Die Erlanger Stadtwerke AG versorgt 110.000 Einwohner der fränkischen Universitätsstadt mit Trinkwasser.

Durch die besondere geografische Lage der Metropole an der Flussaue der Regnitz teilt der rund 800 Meter breite Regnitzgrund mit Fluss und unberührten Wiesen die Stadt in einen Ost- und einen Westteil.

„Die Wasserversorgung der ESTW stützt sich auf die beiden Säulen Eigengewinnung und Fremdbezug“, erläutert ESTW- Projektleiter B. Eng. Rolf Bergmann die Details der Wasserversorgung.
„Dabei werden circa 2/3 des in Erlangen benötigten Trinkwassers in den Wasserwerken gefördert und circa 1/3 von einem überregionalen Fernwasserversorger bezogen“, so Bergmann weiter.

Sowohl die Einspeisung dieser Fernwassermengen als auch die Förderung eines Großteils des eigenen Wassers erfolgen westlich des Regnitzgrundes.
Das Wasserwerk Ost speist zur Versorgung lediglich östlich des Regnitzgrundes in das Wassernetz ein, jedoch werden nur etwa 25 Prozent der Gesamtwassermenge westlich der Regnitz, aber 75 Prozent östlich der Regnitz verbraucht.

Daher muss die Hälfte des westlich eingespeisten Wassers, das sind circa 1,65 Millionen Kubikmeter Wasser pro Jahr, in den Osten transportiert werden und dies mit einer zunehmender Tendenz.

Hierzu existierten zwei Verbindungsleitungen von West nach Ost.

Um die Versorgung der östlichen Stadtteile auch für die Zukunft zu sichern und um Redundanzen im Netz zu schaffen, verlegten die Erlanger Stadtwerke eine dritte Wasserleitung durch den Regnitzgrund.

Im Rahmen der Baumaßnahme für die neue Wasserleitung galt es, die Regnitz auf einer Länge von rund 250 Meter mittels Spülbohrverfahren zu queren sowie einen weiteren ungefähr 700 Meter langen Teilabschnitt durch die Wiesen der Auen zu verlegen.

Bei diesen sogenannten „Wässerwiesen“ handelt es sich um ein Landschaftsschutzgebiet mit einem hohen Grundwasserstand von teilweise bis zu 30 Zentimeter unter Geländeoberkante. Bei Regen steht die gesamte Fläche zudem komplett unter Wasser.

Für die Verlegung der Rohre aus PE 100-RC DA 450 (Zulassung nach PAS 1075) mit zusätzlichem Schutzmantel prüften die verantwortlichen Planer der ESTW sowohl einen Einbau in offener Bauweise als auch einen Einzug des Rohrstrangs mittels Spülbohrung.

Beide Verfahren wären mit sehr großen Eingriffen in die natürliche Wiesenlandschaft verbunden gewesen.
Vonseiten der Eigentümer sowie der zuständigen Umweltbehörden gab es aber die Auflage, den ertragreichen Boden sowie die Oberflächen der Wiesenlandschaft möglichst wenig zu beeinträchtigen“, erläutert Bergmann die ökologisch anspruchsvollen Rahmenbedingungen.
Auch wirtschaftlich konnten beide Verfahren kaum überzeugen.

Auf der Suche nach einer geeigneten Alternative stießen die ESTW und die Rotec Rohrtechnik GmbH, auf das für den Einbau von PE-Rohren bis DA 630 geeignete Torpedopflugverfahren der IFK – HandelsgesmbH, Salzburg.

Die Rotec Rohrtechnik GmbH, Erlangen, ist seit 22 Jahren Mitglied des Rohrleitungsbauverbandes e. V. (rbv) und zeichnete als Generalunternehmer der Baumaßnahme für den reibungslosen Ablauf verantwortlich.
Das Unternehmen verfügt über ein profundes Know­how im Leitungsbau, unter anderem belegt durch die Zertifizierungen DVGW GW 301: G1 ge, st, pe / W1 ge, st, pvc, pe / DVGW GW 302: R 4, RAL­GZ 962, AGFW FW 601 FW 1 st, ku, ISO 9001, ISO 45001.

„Nach Prüfung aller relevanten technischen Details haben wir uns gemeinsam mit den ESTW dazu entschieden, die PE-Leitung DA 450 (SDR 11) im Wiesenbereich mittels Torpedopflug zu verlegen. Die Vorteile waren vielfältig. Das Verfahren ist sehr umweltschonend, die Flurschäden sind äußerst gering und auch eine Grundwasserabsenkung ist nicht notwendig. Darüber hinaus haben wir erstmalig in Zusammenarbeit mit IFK eine Wasserleitung dieser Dimension in Deutschland im Pflugverfahren verlegt, eine beeindruckende Premiere also“, erklärt Dipl.-Ing. (FH), Dipl.-Wirtsch.-Ing. (FH) Matthias Kraus, Geschäftsführer der Rotec Rohrtechnik GmbH

„Wir waren uns durchaus der Tatsache bewusst, dass die Verlegung der Leitung im Torpedopflugverfahren mit einem gewissen Risiko verbunden war“, erklärt Dipl. Ing. (TU) Zbigniew Izydorczyk, der bei Rotec für die Durchführung der Baumaßnahme verantwortliche Bauleiter.

„Wären die für die eingesetzten PE-Rohre zulässigen Zugkräfte überschritten worden, hätten wir den Einbau stoppen müssen und mittels offener Verlegung weiterbauen müssen“, so Izydorczyk weiter.

Dennoch entschieden sich alle Verantwortlichen dafür, das bisher in Deutschland in dieser Dimension noch nicht durchgeführte Verfahren anzuwenden.

Die Vorteile der schnellen Bauzeit im sandigen Boden mit hochstehendem Grundwasser sowie eines nur geringen Eingriffs in die Natur überwogen deutlich.
Hinzu kam der ökonomisch relevante Aspekt eines im Vergleich zu einer klassischen offenen Bauweise um rund 40 Prozent günstigeren Einbaus.

Die Verlegung des 700 Meter langen Leitungsbereichs durch den sandigen Boden der„Wässerwiesen“ bis zur Regnitz im Torpedopflugverfahren erfolgte im Rahmen des ersten Bauabschnitts im August 2018.
Für den Einzug des Leitungsstrangs galt es im Vorfeld drei rund acht Meter lange und 4,50 Meter breite Baugruben zu erstellen.

Auf Grundlage eines Bodengutachtens war für die einzuziehenden Rohrstränge eine maximale Länge von 250 Metern ermittelt worden. daher wurden drei Rohrstränge ausgelegt und die einzelnen Rohre mittels Spiegelschweißung miteinander verbunden.

„Beim ersten Strang riss bereits nach 50 Metern der Zugkopf ab. Nachdem wir alle Messergebnisse der Zugkraftmesseinrichtung genau ausgewertet hatten, gingen wir von einem Produktionsfehler aus. Glücklicherweise konnten wir kurzfristig in der ESTW-eigenen Schlosserei aus dem abgerissenen Zugkopf ein neues Bauteil improvisieren, so dass wir mit nur einem halben Tag Verzug die Baumaßnahme wieder starten konnten“, schildert Bergmann erste Probleme bei der Bauausführung.

Sodann konnten die drei Rohrstränge innerhalb von nur drei Tagen ohne weitere Komplikationen in rund 1,90 Meter Tiefe langsam eingezogen werden.

„Dabei wurden die für die PE-Rohre zulässigen Zugkräfte zu keinem Zeitpunkt überschritten“, erläutert Izydorczyk.

Der zweite Bauabschnitt „Talquerung Herzogenauracher Damm“ erfolgte im August 2019 mittels HDD-Verfahren.

Um die geplante Bauzeit und damit die Verkehrsbeeinträchtigungen zu reduzieren, entschied man sich kurzfristig dazu, die Spülbohrung unter dem Fluss noch bis zu einem anschließenden Kreuzungsbereich zu verlängern.

Im Rahmen dieses Bauabschnitts wurden unter der Regnitz 120 Meter PE DA 225 als Doppelleitung eingebracht sowie bis zur Einbindestelle nochmals zweimal 75 Meter DA 250.

Hinzu kamen noch Bohrungen für Kabelschutzrohre.

Unter Berücksichtigung der offenen Rohrgräben betrug die Länge der Baumaßnahme rund 250 Meter.

Im Stadtgebiet hatte man bereits Erfahrungen mit Bohrungen unter dem Fluss und so entschieden sich die verantwortlichen Planer dazu, auf der genannten Länge von 120 Metern zwei Bohrungen DA 225 durchzuführen.

„Wir gingen davon aus, auf einer so kurzen Strecke die aufgrund dieses Vorgehens auftretenden Druck- und Strömungsverluste sicher beherrschen zu können. Aufgrund der vorliegenden Geologie wäre das Risiko eines einstürzenden Bohrkanals bei der Wahl eines größeren Querschnitts ungleich höher gewesen“, so Bergmann weiter.

Um Verzögerungen während des Bohrvorgangs auf ein Minimum zu reduzieren setzte Rotec für die Flussquerung eine 25-t-Felsbohranlage mit zwei Misch- und zwei Recyclinganlagen ein.

Nach erfolgreichem Einbau, Spülung und Beprobung der Leitung konnte diese erfolgreich in das Erlanger Netz eingebunden werden und trägt nun dazu bei, die Trinkwasserversorgung der Stadt dauerhaft zu sichern.

Dezember 2019