Siedlungswasserwirtschaft (Fach) / Sanierungsverfahren (Lektion)

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• Definition Instandhaltung •Maßnahmen zur Bewahrung und Wiederherstellung des Sollzustandes •Maßnahmen zur Feststellung und Beurteilung des Istzustandes bestehender Entwässerungssysteme
• Definition Inspektion •Erfassung und Beurteilung, möglichst genaue Informationen zum bestehenden System •i.d.R. allgemein, hydraulische, umweltrelevante und bauliche Untersuchungen
• Definition Wartung •Maßnahmen zur Bewahrung des Sollzustandes von Abwasserleitungen und Kanälen •definiert als "Unterhalt" Kombination aus vorrausschauend geplanten Maßnahmen und ereignisabhänigen Reaktionen, die das System in einem betriebsfähigen Zustand erhalten
• Definition Sanierung •Maßnahmen zur Wiederherstellung oder Verbesserung bestehender Entwässerungssysteme •i.d.R. baulich aber auch hydraulisch bzw. funktional
• Definition Reparatur •Maßnahmen zur Behebung örtlich begrenzter Schäden
• Definition Renovierung •Maßnahmen zur Verbesserung der aktuellen Funktionsfähigkeit von Abwasserleitungen und Kanälen unter teilweiser oder vollständiger Einbeziehung der ursprünglichen Substanz
• Definition Erneuerung •Herstellung neuer Abwasserleitungen und Kanälen in der bisherigen oder einer anderen Linienführung •das neuen Anlagen beziehen die Funktion der ursprünglichen Anlagen mit ein 
• Welche Materialgruppen werden in der hauptsächlich eingesetzt? •Kunststoffe (PE,PP,PS,PVC) •Kunstharze (Phenol-, Epoxid-, Polyesterharze) •Verbundwerkstoffe (GFK- Glasfaserverstärkter Kunsstoff)
• Nennen Sie je 2 Vertreter der Thermoplasten und Duroplasten. Nennen Sie 2 Unterschiede der Materialgruppen. •Thermoplaste: PE-Polyethylen, PP-Polypropylen; PS-Polystyrol, PVC-Polyvinylchlorid -schmelzbar uns löslich -zäh-elastisch, zäh-hart, spröde-hart -oberhalb spezifischer Temperaturen verformbar •Duroplaste: Phenoplast (Bakelit), Kunstharze (Phenol-, Epoxid-, Polyesterharze), vernetze Polyurthane -nicht schmelzbar, nicht quellbar und nicht löslich -im allgemeinen hart -sind nicht mehr ohne Zerstörung verformbar
• Was ist bei der Verarbeitung von Harzen auf der Baustelle zu beachten? -Mischungsverhältnise beachten, für gute Durchmischung sorgen -Topfzeit beachten und nur soviel Harz ansetzen wie in der Topfzeit auch verarbeitet werden kann -geeignetes Verfahren zur Aushärtung wählen -tragen von persönliche Schutzausrüstung(Handschuhe, Schutzbrille und Atemmaske)
• Was ist die Topfzeit von Harzen? Warum sind Kenntnisse über sie wichtig? •Topfzeit= Verarbeitbarkeitsdauer des Harzes  -Zeitspanne zwischen dem Anmischen und Ende der Bearbeitbarkeit des Harzes  -während der Topfzeit steigt die Viskosität des Harzes nicht linear an  -nach Ende der Topfzeit deutlicher Viskositätsanstieg -abhängig von Verarbeitungstemperatur, chemische Eigenschaften des Harzes und Umweltbedingungen - Erwärmung des Harzes verringert zwar die Viskosität und verbessert die Verarbeitbarkeit aber verkürzt auch die Topfzeit -Einstellung des Harzes und Ansatzgröße beachten 
• Was verstehen Sie unter dem „Memory-Effekt“ beim Material PE? Wie wird er bei der Sanierung genutzt? -das Rohr erinnert sich an seine runde Form vor dem Verformen und ist bestrebt diesen Ausgangszustand wieder einzunehmen -wird bei Verformungsverfahren in der Sanierung angewendet -Renovierung durch Auskleidungsverfahren mit vorgefertigten Rohren (Close-Fit/Rohrrelining) -durch Vorverformung werden gezielt Spannungen in das Rohr eingebaut und durch sehr schnelles Abkühlen des verformten Rohres eingefroren -durch erneutes Erwärmen des vorverformten Rohres wird der spannungsfreie runde Zustand wieder eingenommen „memory effect“
• Was ist der Unterschied zwischen Reparatur, Renovierung und Erneuerung? Nennen Sie je 2 grabenlose Reparatur- und Renovierungsverfahren! •Reperatur: Behebung örtlich begrenzter Schäden -Injektionsverfahren(Flutungsverfahren) -Ausbesserungsverfahren(Roboterverfahren) -Abdichtungsverfahren(Partielle Inliner-Kurzliner) •Renovierung: Maßnahmen zur Verbessserung der aktuellen Funktionsfähigkeit durch teilweiser oder vollständiger Einbeziehung der urspruünglichen Substanz - Auskleidungsverfahren (Wickelrohr-, Verformungs-, Reduktions- und Schlauchverfahren, Kurz- u. Langrohrverfahren, Rohrstrangverfahren) -Beschichtungsverfahren(Auspress-, Aufspritz-, Verdrängungs- und Anschleuderverfahren) •Erneuerung: -Herstellung neuer Leitungen und Kanälen in der bisherigen oder einer anderen Linienführung -neue Anlage bezieht die Funktion der ursrünglichen Anlage mit ein  -offene und geschlossene Bauweise -Berstverfahren (dynamisch und statisch) -Vortriebsverfahren (bermän. Stollenvortrieb, Schildvortrieb mit Tübbingauskleidung, un- und bemanter Rohrvortrieb, Spülborhverfahren, Erdhammer oder Erdrakete)
• Wie bewerten Sie die Dauerhaftigkeit von Injektionsverfahren der Reparatur? -befristet Zeitfenster in der eine Weiternutzung des Kanals bzw. Rohres ermöglicht wird  -teilweise unkontrolliertes indizieren von Flüssigkeiten in undichte Stellen bzw. umgebendes Erdreich -verwendete Injektionsmittel sind für statische Schäden ungeeignet -Generationswechsel hinzu Roboterverfahren, Innenmanschetten und Kurzliner
• Aus welchen Hauptkomponenten besteht ein eingebauter Schlauchliner? •mindestens bestehend aus: -Schlauch bzw. Schlauchträger                                         - Reaktionsharz •wahlweise: -mit Innen- oder Außenfolie                   -Zusatzstoffen im Harzsystem 
• Beschreiben Sie die möglichen Härtungsverfahren für Schlauchliner! •Warmwasserhärtung: -Heiz- und Saugschläuche erwirken Zirkulation und Erwärmung des Warmwassers durch mobile Heizanlagen auf konst. Reaktionstemperatur (ca. 60-90 °C) -Dauer der Temperung ist abhänig von Dimension und Einbaulänge bei Großprofilen ca. 4-6 h -nach Ende der Aushärtung lässt man das Wasser im Schlauchliner bis auf Umgebungstemperatur abkühlen -optimale Einbaulängen in nicht begehbaren Bereich liegen zwischen 150-400 m (Begrenzung durch durch Wassermenge, Dauer und Energieaufwand der Aushärtung) •Dampfhärtung: -bei Drucksystemen wird Aushärtung des Schlauchliners über Heißdampf erreicht -Aushärtezeiten werden stark reduziert:•0,5 h für Aufheizen                                                          •0,5 h bei 90 °C (Dampftemp.)                                                          •1-2 h bei 110°C (Dampftemp.)                                                          •1 h Abkühlen                                                          •2-3 Schlauchinstallationen pro Tag möglich  -mit steigendem Druchmesser sinkt die Einbaulänge (120-150 m) -bei stark infiltrierenden GW und bei Leitungen mit starken Unterbögen sind weitere vorbereitende Maßnahmen erforderlich -Endprodukt unterscheidet sich nicht von Wasserhärtung -keine lange Aufheizphase gegenüber Heizwasser (Schnellhärtung möglich) -energiesparender als Wasserhärtung -Inversionstrommel, Liner-Gun oder Chip-Unit ersparen Inversionsturm •Kalthärtung: -bei Umgebungstemp. (>10°C) wird ausschließlich in den kleinen Dimensionen (< DN200) und Einbaulängen der Hausanschlusssanierung eingesetzt  -durch Härterezeptur wird Reaktionszeit so sehr verkürzt, dass eine Imprägnierung nur noch auf Baustelle möglich ist   -für große zu verarbeitende Harzmengen im Sammlerbereich zu kurze Reaktions- bzw. Tropfzeiten und zu unsichere Reaktion bei der Aushärtung -erreichter Aushärtungsgrad liegt bei Kalthärtesystemen unabhänig von der Harzsorte deutlich unter dem endgültigen Härtungsgrad, der innerhalb von 30 d erreicht wird  - Härtungsmethode ist im Sammlerbereich ausgeschlossen bzw. wird in den Regelwerken nicht behandelt •UV-Lichthärtung: -nur für GFK-Schlauchliner in Kombination mit Einziehverfahren -Aufstellen des Liners mit Druckluft, Einbringen der Lampenzüge durch Druckluftschleusen im Packer  -Ziehen der UVA-Lichtquelle mit bestimmter Aushärtungsgeschwindigkeit zum Zielschacht (Geshwindigkeit ist abhängig von Nennweite und Wandstärke des Schlauchliners sowie Leistungsfähigkeit der Lampenketten ca. 50 cm/min) -Reaktion des Harzes erzeugt Wärme (Temp. über 100°C) -nach Abkühlphase wird der Druck abgelasssen, die Verschlussstopfen ausgebaut und die Innenfolie (reine Schutzfolie während der Härtung)  -Nennweiten DN 150-1000 mit Einbaulängen bis zu 150 m pro Sanierungsabschnitt möglich, Kabellänge der Lichtquellen ist maßgeblich Größe für Einbaulänge 
• Erläutern Sie Vorteile grabenloser Verfahren gegenüber offenen Bauweisen! -geringe Einschränkungen für Verkehr und Fußgänger → geringe Unfallgefahr! -geringe Baukosten bei größeren Tiefenlagen -Kosteneinsparungen durch Bauzeitverkürzung -Schonung der Ressourcen wie Oberflächen, Verfüll-Materialien und Deponieraum -Reduzierung der Emmissionen bei Staub, Lärm und CO2 durch weniger Aushubarbeiten und Transportfahrten -Schonung der Vegetation -Wegfall bzw. Einschränkung von GW-Haltungen
• Beschreiben Sie anhand einer Skizze den Unterschied zwischen „tight fit“-, „close fit“- und Ringraumverfahren. •tight-fit: - Altrohr verklebt mit Neurohr  -echte zugfeste Verbindung zwischen Alt- und Neurohr -kein Ringspalt -gasdicht •close-fit: -enganliegend, Neurohr liegt unmittelbar am Altrohr an -Microspalt zwischen Alt- und Neurohr  -festsitzend -Microspalt muss nicht verfüllt werden -Schlauchlining-Verfahren ist close-fit Verfahren •Ringraum: -offener Ringraum zwischen Alt- und Neurohr -locker aufliegendes Neurohr mit Abstandhaltern -Ringraum muss verfüllt werden
• Beschreiben Sie in Stichpunkten ein Verfahren zur Anbindung von Hausanschlüssen! Nennen Sie ein weiteres Verfahren! •Hutprofiltechnik (Part-Liner-Technik): -zur Anbindung seitlicher Anschlussleitungen an einem bereits mittels Inlinertechnik sanierten Hauptkanal -Trägermaterial: Glasfaser-Laminat oder Syntesefaserfilz -Technik: Schalungselement auf Roboter mit Hutmembran -Harze: Epoxid-, Pu (Silikat)- oder Polyesterharze -verarbeitendes Profil besteht aus zwei Elementen: mind 5 cm breiter Kragen und einem damit verbundenen Anschluss-Schlauchstück variabler Länge -Trägerstoff wird mit den speziellen Mehrkomponeneten-Kunstharzen getränkt -Profile werden dabei mit speziellen Packern am Zulauf positioniert und durch Expansion des Packers an die Rohrwand im Hauptkanal und in der Hausanschlussleitung gepresst -Reaktion des Harzes findet zumeist unter Umgebungstemperatur statt und verklebt das Kunstharz fest mit dem Rohr  •Verpresstechnik bzw. Injektionstechnik: -für die Verpresseung wird durch einem Roboter oder Packer eine Verschalung im Anschlussbereich gesetzt -Packer besitzt Öffnung für ausfahrbaren Seitenpacker - Seitenpacker wird in HA-Leitung eingeführt und mit Druckluft beaufschlagt -danach erfolgt das Einpressen des Injektionsmittels  -Injektionsmittel: Epoxid- und PU-Harze und zementgebundene Mörtel -Aushärtezeiten: Harze ca. 20 min, Mörtel ca. 45 min 
• Wie können Kunststoffrohre für ein Rohrrelining verbunden werden? -durch Verschweißen mittels Heizelement-Stumpfschweißenverfahren (Spiegelschweißmethode) i.d.R. bei Langrohren  -Kurzrohrsteckverbindungen
• Wie funktioniert grundsätzlich ein Verformungsverfahren? - Close-Fit-Lining -Unterscheidung nach Art der Vor- und Rückverformung des Kunststoffrohrstranges in Verformungs - und Reduktionsverfahren  -Einziehen eines durch Verformung in seinemn Querschnittsabmessungen reduzierten Kunststoffrohrstranges (Inliner) in die zu sanierende Haltung -anschließend Aufweiten bis zum Anliegen an der Kanalinnenwand ("memory effect") -Vorteile: - Reduzierung des Querschnittsverlust gegenüber dem Rohrstrangverfahren mit Ringraum -Verfüllen des Ringraums entfällt
• Wie funktioniert grundsätzlich ein Wickelrohrverfahren? -Wickelrohrverfahren=Auskleidungsverfahren -Wickelmaschine steht vor Ort im Schachtgerinne und fertigt Neurohr aus werksseitig hergestellten Profilstreifen aus PVC oder PE-HD zu einem Endlos-Rohrstrang bzw. Liner-Rohr  -Rohrproduktion über hydraulisch-mechanischen Rollen-Walzen-System -Rohrvortriebdes leichten Neurohres über Drehvorschub -Schlossverbindungen des Profiles mit doppelten Nut-Feder-System -kontinuierliche Kaltverschweißung fixiert Nennweite -Erzeugung eines definierten Ringraumes  -gleichzeitige Verfüllung der Hohlräume mit Porenleichtbeton zum Kompaktsystem
• Wie funktioniert grundsätzlich ein Montageverfahren? -Auskleidung mit Einzelelementen -einzelne, selbstragende oder nichtselbstragende Auskleidungselemente werden über vorhandene Schächte, Öffnungen, Baugruben, begehbare Kanäle oder Bauwerke der Ortsentwässerung beliebiger Querschnittsform eingebracht  -Elemente werden vor Ort von Hand oder Zuhilfenahme geeigneter Hilfsgeräte und Befestigungselemente montiert -Unterscheidung: -Teilauskleidungdes Sohlbereiches oder des Gasraums                            -Vollauskleidungen mit und ohne Ringraumverfüllung -Montageverfahren finden i.d.R. Anwendung wenn: - Standsicherheit noch gegeben ist und der Querschnitt ausreichend groß ist
• Beschreiben Sie Vor- und Nachteile des Berstverfahrens! Wo kann es eingesetzt werden und wo sollte man lieber darauf verzichten? •Vorteile: -grabenlose Verlegetechnik von Rohren (keineVerkehrsbehinderung, Oberflächenbeschädigung kürze Bauzeiten, etc.) -Maßnahmen an der Altleitung wie z.B. Hochdruckreinigung, Abfräsen von Wurzeln u. Hindernissen entfallen -einsetzbar bei allen Schadensbildern (Riss, Versatz, Totaleinstruz, etc.) - im Berstliningverahren können alle Rohrmaterialien erneuert werden  •Nachteile: -Altrohr verbleibt im Boden und kann nach gezogene Neuleitung beschädigen -naheliegende Leitungen können beschädigt werden -findet keine Anwendung bei zuviel umliegenden Leitungen •Voraussetzungen: -kreisförmige Rohrquerschnitte -spröder Rohrwerkstoffe(ansonsten aufschneiden möglich) -verdichtungsfähiger Boden -geradlinige Haltung
• Was verstehen Sie unter „Pipe-Eating“? -Modifizierung des unbemanten Rohrvortriebs -schadhafte Kanal/Rohr wird überbohrt, zerstört und abgefördert -gleichzeitig wird neuer Kanal in vorhandener Trasse mit gleicher oder größerer Nennweite erstellt -kanalseitige, zuerhaltende Anschlusskanäle müssen vor dem überfahren abgetrennt und verschlossen werden 
• Beschreiben Sie ein Verfahren zur Schachtrenovierung! •Beschichtungstechnik: -Mörtelbeschichtung per Hand, Schleuderverfahren oder Nassspritzverfahren •Polyurethanbeschichtung mittels Anspritzverfahren: -aufspritzen durch Druck von 4,5 bar mittels Zweikomponentenpistole oder rotierenden teller (Auf- und Abbewegung) -gleichmäßiges Auftragen beachten (Schichtdicke pro Arbeitsschritt max 0,5 mm sonst Verlaufen) -gute Erreichbarkeit von Problembereichen •Auskleidungsverfahren: -Auskleidung mittels GFK-Elementen, Kurzrohren und keramischen Elementen •Auskleidung mittels PE-HD Baukastensystem: -bestehend aus einzelnen Kunststoffelementen die eingebracht und anschließend verschweißt werden -flexibel, keine Schachtkopfabnahme -Verfüllung mit Dämmer -außen Ankernoppen, hoher Verbund

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