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Rechteckprofile für Stauraumkanal

Drei-Kammer-System bietet optimale Hydraulik

Baustellen, Kanal- und Verbautechnik

64 Stahlbeton-Rechteckprofile im Querschnitt 5,25 m x 3,25 m bilden den Stauraumkanal an der Duisburger Straße in Mülheim an der Ruhr. Ein Element wiegt etwa 41 t.

MÜLHEIM AN DER RUHR (ABZ). - Die Stadt Mülheim an der Ruhr im westlichen Ruhrgebiet verfügt über ein Kanalnetz von ca. 557 km Länge. Von hier aus fließt das Regen- und Abwasser in geregelten Bahnen über die Kläranlage in Duisburg-Kaßlerfeld zurück in den natürlichen Wasserkreislauf. Um auch für die Zukunft die Voraussetzungen für ein funktionsfähiges Kanalnetz zu schaffen, welches in der Lage ist sämtliche anfallende Niederschläge aufnehmen und ableiten zu können, baute die Stadt in unmittelbarer Nähe des Neubaus der "Hochschule Ruhr West" ihren bisher größten Stauraumkanal für die "Stadt am Fluss". Hierbei setzten die Verantwortlichen auf ein Drei-Kammer-System in FBS-Qualität, welches mit seiner optimierten Hydraulik einen wirtschaftlichen Betrieb ermöglicht.

Etwa 63 000 m² misst die Fläche, auf der seit 2011 auf einem ehemaligen Ausbesserungswerk der Bundesbahn an der Duisburger Straße der Neubau der "Hochschule Ruhr West" entsteht. Nicht nur die weitere Versiegelung zu der diese Baumaßnahme beiträgt, war für die Verantwortlichen der Stadt ein Grund dafür, in dieser Umgebung baulich in das Regenwassermanagement einzugreifen, denn schon seit Jahren reicht hier die Kapazität des Kanalvolumens bei größeren Regenereignissen nicht mehraus. Michael Jakob, Baubeauftragter der Mül-heimer Energiedienstleistungs GmbH (medl), erklärt die Situation: "In dieser Umgebung des Stadtteils Broich fehlt seit Langem die Möglichkeit, bei größeren Regenereignissen Abflussspitzen aufzufangen, um tieferliegende Stadtgebiete wie z. B. den Mülheimer Hafen vor Überschwemmungen zu bewahren. Deshalb haben wir uns dazu entschieden, im Zuge der Baumaßnahmen des Hochschul-Campus' nördlich der Duisburger Straße einen neuen Stauraumkanal zu bauen."

Mit einer Länge von 160 m, einem Fassungsvermögen von etwa 2500 m³ Regenwasser sowie Innenmaßen von 5,25 m x 3,25 m ist er der größte Kanal in Mülheim. Jakob beschreibt die Anforderungen an das Großprojekt: "Das 8 m unter der Erde liegende Bauwerk hat die Aufgabe, bei heftigen Regenfällen ankommendes Wasser zunächst zu puffern und im weiteren Verlauf nur dosiert in die nachfolgende Kanalisation abzulassen. Idealerweise ist es so konzipiert, dass sich der Reinigungsaufwand und damit die Betriebskosten in Grenzen halten." Aus diesem Grund entschieden sich die Planer für spezielles Kanal-System, bestehend aus 64 Stahlbeton-Rechteckprofilen, die vom Hersteller Fuchs aus Dorsten werkseitig mit drei nebeneinander angeordneten Kammern und Überlaufschwellen mit jeweils unterschiedlicher Höhe ausgestattet wurden. "Je nach Wasseranfall werden die Kammern, die alle einen anderen Querschnitt aufweisen, stufenweise befüllt", erklärt Jakob. "Bei über 80 % der Regenereignisse gelangt das Wasser ausschließlich in die kleinste mittlere Kammer. Erst, wenn sich diese bei stärkerem Regen komplett füllt, läuft das Wasser auch in die linke Kammer, die einen etwas größeren Querschnitt aufweist. Nur wenn auch diese einen bestimmten Pegel erreicht,gelangt das Wasser durch Öffnungen der mittleren Trennwand in die große rechte Kammer des Stauraumkanals. Dieses Drei-Kammer-System erzeugt den gewünschten Effekt, dass bei einem Regenereignis der erste Schwall an Wasser – der häufig auch den meisten Schmutz mitbringt – in der kleinsten Kammer mit ihrer speziellen Gerinneausbildung relativ schnell abfließt, denn aufgrund der Hydraulik ist die Fließgeschwindigkeit bei einem geringen Querschnitt relativ hoch. Das hat zur Folge, dass sich der Kanal sehr gut von selbst reinigt. Auch die Verschmutzung der anderen beiden Kammern hält sich in Grenzen, denn diese werden lediglich mit dem aufsteigenden – zumeist recht sauberem Wasser aus den Nachbarkammern befüllt", so Jakob.

Dieser Effekt wird noch dadurch verstärkt, indem der Hersteller die drei Kammern mit einer Trockenwetterrinne versehen hat. Diese optimieren die Abfluss-hydraulik und stellen bei stark variierendem Abwasseraufkommen sowohl die Aufnahme großer Wassermengen als auch eine ausreichende Schleppkraft in Trockenwetterperioden sicher. Hierzu Jakob: "Trockenwetterrinnen in Form von Kreissegmenten oder Drachenprofilen erhöhen die Fließgeschwindigkeit und vermeiden Ablagerungen bei Niedrigwasser. Hiermit sind gute Voraussetzungen geschaffen, den Reinigungsaufwand für den Kanal in Grenzen zu halten."

Neben den hydraulischen Aspekten sprachen aber noch weitere Vorteile für die Verwendung von Stahlbeton-Rechteckprofilen: Die Elemente, die von der Bauunternehmung Maas aus Moers eingebaut wurden, sind mit einer aktivierbaren Dichtung ausgestattet, die das Zusammenfügen der einzelnen Profile erheblich erleichtert. Hierzu Lars Ebbing, Oberbauleiter bei der Firma Maas: "Bei der aktivierbaren Dichtung handelt sich um eine werkseitig auf dem Spitzende aufgezogene Lippengleitringdichtung mit aktivierbarem Dichtring aus hochwertigen Elastomeren. Auf der Baustelle wird dieser Dichtring nach dem Zusammenfügen der Rechteckprofile vollständig mit einem dauerelastischen Medium unter Druck ausgefüllt. Hiermit ist man auf der sicheren Seite, denn ein Aktivierungsprotokoll dokumentiert die Dichtigkeit unmittelbar nach dem Einbau. Im Notfall ist so auch ein sofortiges Reagieren auf eventuelle Undichtigkeiten möglich."

Baustellen, Kanal- und Verbautechnik

Dank einer aktivierbaren Dichtung lassen sich die Stahlbeton-Rechteckprofile einfach zusammenfügen.

Ein weiterer Vorteil liegt in der Qualität der jeweils etwa 41 t schweren Rechteckprofile. Werkseitige Dichtheitsprüfungen im Rahmen der Eigenüberwachung bestätigen die Qualität der Ausführung, und garantieren einen sicheren Betrieb der ein-gebauten Bauwerkstechnik. Für einen hohen Qualitätsstandard des gesamten Stauraumkanals sprechen aber auch die Qualitätsrichtlinien, nach denen sämtliche eingebaute Betonfertigteile gefertigt wurden. Diese erfüllen den hohen Qualitätsanspruch der Fachvereinigung Betonrohre und Stahlbetonrohre e. V. (FBS), der eine umfassende werkseigene Produktionskontrolle vorsieht.

Hiermit ist eine lückenlose Qualitätsüberwachung von den Ausgangsstoffen über die Herstellung bis zu den Endprodukten sichergestellt. Darüber hinaus sorgt eine halbjährliche Fremdüberwachung durch bauaufsichtlich anerkannte Güteschutzgemeinschaften und Prüfinstitute für die Einhaltung der hohen Standards. Erich Valtwies, Bereichsleiter bei Firma Fuchs, ergänzt: "Die Qualität der Bauteile, die das FBS-Qualitätszeichen tragen, liegt weit über der Norm und sorgt damit für eine besonders lange Nutzungsdauer. Verantwortlich hierfür sind vor allem die guten Eigenschaften in Punkto Dichtheit der Rohre und der Rohrverbindungen, der Tragfähigkeit, der Hydraulik und der Korrosionsbeständigkeit." Seit Ende 2013 ist Mülheims größter Stauraumkanal nun am Netz. Bei den Starkregenereignissen im letzten Jahr hat er seine Funktionsfähigkeit bereits unter Beweis gestellt. Bis Mitte 2015 wurden nun auch zahlreiche Zuläufe in den Puffer auf eine größere Dimension umgebaut, so dass sich erst im Laufe dieses Jahres zeigen wird, in welcher Weise der Stadtteil Broich künftig bei Starkregenereignissen seine Hochwasserprobleme im Griff hat.

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Dieser Artikel erschien in der Ausgabe Allgemeine Bauzeitung 37/2015.

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