Themen DWA- T 4/2012. Leitfaden zur strategischen Sanierungsplanung von Entwässerungssystemen außerhalb von Gebäuden.

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1 Ziel des Leitfadens ist es, eine allgemeine Orientierung zur strategischen Sanierungsplanung von Abwassernetzen zu geben. Dies ist eine komplexe Aufgabe mit langfristiger Perspektive, bei der nicht nur technische, sondern auch kaufmännische, rechtliche und siedlungsstrukturelle Fragen angesprochen werden. Jedes Kanalnetz hat seine eigene Ausprägung und Entwicklungsgeschichte und weist altersbedingt in der Regel bauliche und funktionale Mängel auf, die sich in Zukunft verschärfen, falls keine Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Für solche Maßnahmen gilt es ein generelles Sanierungskonzept zu erstellen, das der jeweiligen Ausgangssituation und den vorhersehbaren Entwicklungen Rechnung trägt. Dazu ist eine umfassende Analyse der örtlichen Verhältnisse unerlässlich. Der Leitfaden gibt Hinweise darauf, welche Bestands- und Zustandsdaten hierzu erforderlich sind, welche Daten für die Prognose herangezogen werden sollten und welche Methoden für die Prognose und Bewertung von Sanierungsstrategien zur Verfügung stehen. Erfahrungen, die andernorts bei der Sanierung von Kanalnetzen gemacht wurden, können wertvolle Hinweise darauf geben, ob der Sanierungsbedarf in einer realistischen Größenordnung liegt, wie er sich voraussichtlich in Zukunft entwickeln wird, welche Sanierungsziele zu setzen und zu erreichen sind, welche Sanierungsstrategien Erfolg versprechen und wie die bauliche Substanz und die Leistungsfähigkeit des Kanalnetzes erhalten, nachhaltig verbessert und den künftigen Anforderungen angepasst werden kann. Sanierungsinvestitionen sollten sich an den technischen Zielen Standsicherheit, Dichtheit und Betriebssicherheit orientieren. Sie sollten, im Hinblick auf die Abwassergebühren, möglichst stetig verlaufen und so bemessen sein, dass das Anlagevermögen bzw. der Substanzwert des Kanalnetzes auf einem Niveau gehalten wird, das die nachfolgenden Generationen finanziell nicht über Gebühr belastet. Eine solche Sanierungsstrategie kann mit vereinfachenden Annahmen und mit Hilfe von Alterungs- bzw. Prognosemodellen entworfen werden. Das generelle Sanierungskonzept sollte durch kurzfristige Sanierungspläne für konkrete Teilgebiete und Kanalhaltungen umgesetzt werden. Diese operative Planung ist nicht mehr Gegenstand dieses Leitfadens. Allerdings sollten die Auswirkungen der Sanierungsmaßnahmen anhand geeigneter Kennzahlen verfolgt werden, um beurteilen zu können, inwieweit sie zur Erreichung der Sanierungsziele beigetragen haben und ob sie gegebenenfalls zu modifizieren wären. Der Leitfaden gibt hierzu Empfehlungen und Orientierungswerte. DWA- Themen Leitfaden zur strategischen Sanierungsplanung von Entwässerungssystemen außerhalb von Gebäuden September 2012 Der Leitfaden richtet sich an alle im Bereich der Sanierung von Entwässerungssystemen planenden, betreibenden und Aufsicht führenden Institutionen. ISBN Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. Theodor-Heuss-Allee Hennef Deutschland Tel.: Fax: Internet: T 4/2012 Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V.

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3 DWA- Themen T 4/2012 Leitfaden zur strategischen Sanierungsplanung von Entwässerungssystemen außerhalb von Gebäuden September 2012 Herausgabe und Vertrieb: Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. Theodor-Heuss-Allee Hennef Deutschland Tel.: Fax: info@dwa.de Internet:

4 Die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. (DWA) setzt sich intensiv für die Entwicklung einer sicheren und nachhaltigen Wasser- und Abfallwirtschaft ein. Als politisch und wirtschaftlich unabhängige Organisation arbeitet sie fachlich auf den Gebieten Wasserwirtschaft, Abwasser, Abfall und Bodenschutz. In Europa ist die DWA die mitgliederstärkste Vereinigung auf diesem Gebiet und nimmt durch ihre fachliche Kompetenz bezüglich Regelsetzung, Bildung und Information sowohl der Fachleute als auch der Öffentlichkeit eine besondere Stellung ein. Die rund Mitglieder repräsentieren die Fachleute und Führungskräfte aus Kommunen, Hochschulen, Ingenieurbüros, Behörden und Unternehmen. Impressum Herausgeber und Vertrieb: DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. Theodor-Heuss-Allee Hennef, Deutschland Tel.: Fax: Internet: Korrigierte Auflage: August 2015 Satz: DWA Druck: Druckhaus Köthen ISBN: Gedruckt auf 100 % Recyclingpapier DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V., Hennef 2012 Alle Rechte, insbesondere die der Übersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieser Publikation darf ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers in irgendeiner Form durch Fotokopie, Digitalisierung oder irgendein anderes Verfahren reproduziert oder in eine von Maschinen, insbesondere von Datenverarbeitungsmaschinen, verwendbare Sprache übertragen werden. 2 September 2012 DWA-Themen

5 Vorwort Die DWA-Arbeitsgruppe ES-8.9 Sanierungsstrategien (Sprecher: Ltd. BD a. D. Dipl.-Ing. Hans-Wilhelm Froitzheim) hat im Fachausschuss ES-8 Zustandserfassung und Sanierung (Obmann: Dr.-Ing. Christian Falk) zur Ergänzung und Konkretisierung der Ausführungen im Merkblatt DWA-M Sanierung von Entwässerungssystemen außerhalb von Gebäuden Teil 14: Sanierungsstrategien einen DWA-Themenband erarbeitet. Ziel ist, eine allgemeine Orientierung zur strategischen Sanierungsplanung von Abwassernetzen zu geben. Dies ist eine komplexe Aufgabe mit langfristiger Perspektive, bei der nicht nur technische, sondern auch kaufmännische, rechtliche und siedlungs-strukturelle Fragen angesprochen werden. Verfasser Der Themenband wurde von der DWA-Arbeitsgruppe ES-8.9 Sanierungsstrategien im Fachausschuss DWA ES-8 Zustandserfassung und Sanierung erarbeitet. Dieser DWA-Arbeitsgruppe gehören folgende Mitglieder an: BECKER, Hans-Peter DREWNIOK, Peter EDELING, Ulrich FIEDLER, Manfred FIGGE, Michael FROITZHEIM, Hans-Wilhelm HARTMANN, Andreas HERZ, Raimund HIPPE, Michael HOCHSTRATE, Klaus JANSEN, Karl LEHNE, Jochem MAAGH, Hermann MAYER, Andreas MILOJEVIC, Nikola MÖLLERS, Klemens MÜLLER, Karsten PFISTER, Swen ROHLFING, Richard ROLFS, Claus Henning SCHMIDT, Torsten STEIN, Robert TRUJILLO ALVAREZ, Raul WIEMANN, Mathias Dipl.-Ing., Duisburg Dr.-Ing., Leipzig Dipl.-Ing., Berlin Dipl.-Ing., Göttingen Dipl.-Ing., Lünen Dipl.-Ing., Essen Dipl.-Ing., Berlin Prof. Dr.-Ing., Dresden Dipl.-Ing., Erftstadt Dr.-Ing., Lippstadt Dipl.-Ing., Kleinblittersdorf-Bliesransbach Dipl.-Ing., Hannover Dipl.-Ing., Bonn Dipl.-Ing., Essen Dipl.-Ing., München Dr.-Ing., Bochum Prof. Dr.-Ing., Aachen Dipl.-Ing., Bremen Dr.-Ing., Hannover Dr., Düsseldorf Dr.-Ing., Dresden Dr.-Ing., Bochum Dr.-Ing., Mannheim Dipl.-Ing., Leipzig Projektbetreuer in der DWA-Bundesgeschäftsstelle: BERGER, Christian Dipl.-Ing., Hennef Abteilung Wasser- und Abfallwirtschaft DWA-Themen September

6 Inhalt Vorwort... 3 Verfasser... 3 Bilderverzeichnis... 5 Tabellenverzeichnis Zielstellung Anwendungsbereich Methodik Datenanforderungen Festlegung strategischer Ziele Einführung Sanierungsziele gemäß Merkblatt DWA-M Nachhaltigkeit Entwicklung von Sanierungsstrategien Einführung Einordnung der Strategietypen in Planungszeiträume Strategieentwicklung Langfristiger Handlungsrahmen Mittelfristige räumliche Umsetzung Kurzfristige maßnahmenorientierte Planung Werkzeuge zur Strategieentwicklung Einführung Erfahrungswerte und Benchmarking Sanierungskonzepte ohne Einsatz von Alterungsmodellen Sanierungskonzepte mit Einsatz von Alterungsmodellen Beurteilung der baulichen Substanz Einführung Erläuterungen und Anforderungen Substanzklasse Beziehung Substanzklasse Restwert Anforderungen an ein Klassifizierungsmodell Klassifizierungsmodelle Alterungsmodelle Einführung Anforderungen an die Modelle und Eingangsdaten Modelltypen Anwendungsbereiche und Einschränkungen Monitoring und Wirkungsanalysen Einführung Monitoring Wirkungsanalyse September 2012 DWA-Themen

7 10 Zusammenfassung und Empfehlungen Anhang A.1 Vergleichende Gegenüberstellung von Alterungsmodellen Anhang A.2 Beispiel eines Klassifizierungsmodells A.2.1 Einführung A.2.2 Einflusslänge A.2.3 Wichtung der Einzelschäden A.2.4 Stützpunkte der Normierungsfunktion A.2.5 Schächte A.2.6 Einzelziele A.2.7 Musterberechnung für geschlossene Bauweise A.2.8 Musterberechnung für offene Bauweise A.3 Synopse von Kanalsanierungsmodellen Technische Regeln DIN-Normen DWA-Regelwerk Literatur Bilderverzeichnis Bild 1: Regelkreis Strategische Sanierungsplanung... 7 Bild 2: Diagramm zur qualitativen Positionsbestimmung Bild 3: Strategietypen im zeitlichen Kontext Bild A.1: Normierungsfunktion Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Technische Teilziele Tabelle 2: Betriebswirtschaftliche Teilziele Tabelle 3: Rechtliche Teilziele Tabelle 4: Nachhaltigkeitsziele in der Siedlungswasserwirtschaft Tabelle 5: Auswahl geeigneter Kennzahlen für das Monitoring von Abwassernetzen Tabelle 6: Auswahl geeigneter Kriterien für Wirkungsanalysen bei Kanalsanierungsstrategien Tabelle A.2.1: Wichtung nach Zustandsklassen Tabelle A.2.2: Summe der Diskontierungsfaktoren Tabelle A.2.3: Stützpunkte der Normierungsfunktion DWA-Themen September

8 1 Zielstellung Der vorliegende Leitfaden ist eine Ergänzung und Konkretisierung der Ausführungen im Merkblatt DWA-M über Sanierungsstrategien. Sein Ziel ist, eine allgemeine Orientierung zur strategischen Sanierungsplanung von Abwassernetzen zu geben. Dies ist eine komplexe Aufgabe mit langfristiger Perspektive, bei der nicht nur technische, sondern auch kaufmännische, rechtliche und siedlungsstrukturelle Fragen angesprochen werden. Jedes Kanalnetz hat seine eigene Ausprägung und Entwicklungsgeschichte und weist altersbedingt in der Regel bauliche und funktionale Mängel auf, die sich in Zukunft verschärfen, falls keine Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Für solche Maßnahmen gilt es ein generelles Sanierungskonzept zu erstellen, das der jeweiligen Ausgangssituation und den vorhersehbaren Entwicklungen Rechnung trägt. Dazu ist eine umfassende Analyse der örtlichen Verhältnisse unerlässlich. Der Leitfaden gibt Hinweise darauf, welche Bestands- und Zustandsdaten hierzu erforderlich sind, welche Daten für die Prognose herangezogen werden sollten und welche Methoden für die Prognose und Bewertung von Sanierungsstrategien zur Verfügung stehen. Erfahrungen, die andernorts bei der Sanierung von Kanalnetzen gemacht wurden, können wertvolle Hinweise darauf geben, ob der Sanierungsbedarf in einer realistischen Größenordnung liegt, wie er sich voraussichtlich in Zukunft entwickeln wird, welche Sanierungsziele zu setzen und zu erreichen sind, welche Sanierungsstrategien Erfolg versprechen und wie die bauliche Substanz und die Leistungsfähigkeit des Kanalnetzes erhalten, nachhaltig verbessert und den künftigen Anforderungen angepasst werden kann. Sanierungsinvestitionen sollten sich an den technischen Zielen Standsicherheit, Dichtheit und Betriebssicherheit orientieren. Sie sollten, im Hinblick auf die Abwassergebühren, möglichst stetig verlaufen und so bemessen sein, dass das Anlagevermögen bzw. der Substanzwert des Kanalnetzes auf einem Niveau gehalten wird, das die nachfolgenden Generationen finanziell nicht über Gebühr belastet. Eine solche Sanierungsstrategie kann mit vereinfachenden Annahmen und mit Hilfe von Alterungs- bzw. Prognosemodellen entworfen werden. Das generelle Sanierungskonzept sollte durch kurzfristige Sanierungspläne für konkrete Teilgebiete und Kanalhaltungen umgesetzt werden. Diese operative Planung ist nicht mehr Gegenstand dieses Leitfadens. Allerdings sollten die Auswirkungen der Sanierungsmaßnahmen anhand geeigneter Kennzahlen verfolgt werden, um beurteilen zu können, inwieweit sie zur Erreichung der Sanierungsziele beigetragen haben und ob sie gegebenenfalls zu modifizieren wären. Der Leitfaden gibt hierzu Empfehlungen und Orientierungswerte. 2 Anwendungsbereich Unter strategischer Planung ist eine umfassende Rahmenplanung zu verstehen, die Ziele formuliert und Mittel festlegt, mit denen die Ziele in bestimmten Zeiträumen erreicht werden können. Eine strategische Sanierungsplanung für Abwassernetze kann sich auf das Gesamtnetz oder auf Teilnetze der Kanalisation beziehen. Allgemeine Ziele sind hierbei die Erhaltung des Anlagevermögens und der Leistungsfähigkeit der Abwassernetze, die durch Alterungsprozesse gemindert und durch neue Anforderungen infrage gestellt werden. Eine Hauptaufgabe der strategischen Sanierungsplanung ist die Bestimmung der längerfristig erforderlichen finanziellen Mittel für Sanierungsmaßnahmen, die zur Behebung von Mängeln im Kanalnetz ergriffen werden, als da sind: Beseitigung hydraulischer Engpässe, Errichtung von Sonderbauwerken zur Abflusssteuerung und Einhaltung wasserwirtschaftlicher Vorgaben, Rückbau nicht ausgelasteter Kanäle, Abdichtung von Kanälen, bauliche Sanierung von Kanälen, Schächten, Hausanschlüssen und Grundstücksentwässerungsanlagen. Dabei müssen auch Veränderungen in der siedlungsstrukturellen Entwicklung beachtet werden. An welcher Stelle und zu welchem Zeitpunkt entsprechende Maßnahmen zu ergreifen sind, ist im Rahmen der strategischen Sanierungsplanung von untergeordneter Bedeutung. Die Sanierungsmaßnahmen sind lediglich soweit zu konkreti- 6 September 2012 DWA-Themen