Schriftleitung: Prof. Dr. Bachmaier, Dr. Ing. Friedrich, Dipl. Ing. Schulze, Dipl. Volksw. Mollenkotten. Veranstaltungen 626.

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1 Zeitschrift Schriftleitung: Prof. Dr. Bachmaier, Dr. Ing. Friedrich, Dipl. Ing. Schulze, Dipl. Volksw. Mollenkotten Heft 09/2011 Strukturbedingte Kostenunterschiede führen zu unterschiedlichen Wasserpreisen 543 Kommunale Wasserversorger arbeiten kosteneffizient 544 Städtisches Abwasserwerk Wangen gewinnt Energie aus anaerober Klärschlamm-Faulung 544 Flughafen BBI - Land unter wird es hier nicht geben Von Dipl.-Ing. Klaus W. König 546 Wirtschaftliche Abwasserlösung für die Verbandsgemeinde Kirchberg/Hunsrück Von Dipl-Ing. Wolfgang Krämer 550 Verbesserte Technik macht die Klärschlammverbrennung auch für kleinere Kläranlagen wirtschaftlich 554 Grabenlose Lösungen für den Leitungsbau in Megacities Von Dr. Hans-Joachim Bayer 554 Abwasser-Benchmarking geht in die 3. Runde 561 Membrantechnik und Mikrosiebe: Pilottests zum Vergleich neuer Verfahren 562 Clamp-On Durchfluss- und Wärmemengenmessung an Flüssigkeitsleitungen 562 RUTHMANN CARGOLOADER ist für Duisburg ökonomisch und ökologisch ein Gewinn 564 Neue Rührwerkstechnik: wirtschaftlicher Betrieb mit halbierten Stromkosten 566 Instandsetzung statt Abriss und Neubau 568 Duktile Guss-Rohrsysteme: Nachhaltig überlegen Von Dipl.-Kfm. Ulrich Päßler 569 Gemeinsam stark Kanal auf Pfahl 574 Die neue Generation der WTW-Spektralsensoren 575 Nachhaltige Sicherheit auch in Hanglage 576 Gütesicherung Grundstücksentwässerung 584 Grundlage für Ausschreibung, Planung und Bau 587 Neue Rohre für ein historisches Kraftwerk 588 Neues Pflanzenschutzgesetz muss klarere Vorgaben zur Reduktion von Umweltbelastungen machen 588 Kaiserslauterns Schlauchliner sehen rot 590 Schlauchliner-Sanierung am Heidelberger Schloss 591 Regenrückhaltebecken mit Sandfang am Ragnieter Ring in Preetz 593 Vorsorge statt nachträglicher Reparatur in Kläranlagen 594 SPRTM-Verfahren löst Kanalsanierungsproblem in herausfordernder Umgebung 594 Regulierung des Wassermarktes gefährdet Versorgungssicherheit 597 VuSD noch ein Verband? Ja, und zwar aus gutem Grund! 597 Hochwasserschutz-Know-how der StEB weltweit gefragt! 598 Spritzbeton im Haubenkanal 2525/2290 mm in der Dresdner Altstadt 598 Neuer Membranbioreaktor von GE verbessert Energieverbrauch und Produktivität 599 Auftragsvergabe, Verfahren, Materialien 600 Pumpenreiniger: Holt die Effizienz zurück 601 Langlebig und dicht geschweißt mit FRIAFIT 602 Für unterschiedliche Rohrwerkstoffe entwickelt 603 Einhausung erleichtert Wartungsarbeiten 604 Mit dem Schlauchliner den Schlusspunkt gesetzt 576 Die energieeffiziente Kläranlage 578 Flockenbehandlung im Klärprozess 580 Neuartige Rinnenfilter entlasten nicht nur das Grundwasser, sondern auch die kommunalen Kassen 582 Aus Verwaltung und Wirtschaft 605 Aus der Industrie 617 Veranstaltungen 626 Büchertisch 632 Kommunalwirtschaft 09/

2 Zu unserer Titelseite Bundesweit einzigartiges LED-Projekt in Langen beweist: Nachhaltigkeit ist kein anderes Wort für Verzicht Fortsetzung von der Titelseite Ausgangspunkt der Entscheidung, künftig auf LEDs zu setzen, war der Wunsch der Stadtspitze, im Sinne des Klimaschutzes eine effiziente und langlebige Beleuchtung zu installieren, die durch niedrigeren Energieverbrauch den Ausstoß von Kohlendioxid reduziert, der bei der Energieerzeugung mit fossilen Brennstoffen entsteht. Nach den guten Erfahrungen mit einer LED-Weihnachtsbeleuchtung überzeugte die Ratsherren und Bürger schließlich ein Pilotprojekt, bei dem der Rathausparkplatz mit LED-Leuchten ausgestattet wurde. Zuvor gab es durchaus die Sorge, das LED-Licht werde eine unangenehm kalte Atmosphäre erzeugen und nicht ausreichen, um den Platz komplett auszuleuchten, erinnert sich Ludwig Augenthaler vom Team Hoch- und Tiefbau der Stadt Langen an die Vorbehalte. Das Ergebnis fiel aber so positiv aus, dass es alle potentiellen Kritikpunkte entkräftete. Die durch den Wechsel erzielte konkrete Energieeinsparung von 68 Prozent war das beste Argument für Überlegungen, ähnliches auch im großen Stil bei der Straßenbeleuchtung anzustreben. Bei der Planung und Effizienzberechnung der neuen Beleuchtung konnte sich Langen auf seinen Beitrag zum Wettbewerb Kommunen in neuem Licht des Bundesministeriums für Bildung und Forschung von 2009 stützen, der zwar seinerzeit nicht mit Fördergeldern prämiert worden war, sich aber auch eigenfinanziert realisieren ließ. Die Energiekosten für die Straßenbeleuchtung sinken demnach, dank der höheren Effizienz der LED-Technologie, von derzeit Euro (Stand 2010) auf künftig nur noch Euro jährlich, was rechnerisch einer Einsparung von 62 Prozent und einer Verringerung des CO2-Ausstoßes um 473 Tonnen pro Jahr entspricht. Da LED-Leuchten besonders zuverlässig und wartungsarm sind, ergibt sich für die Stadt bei den Betriebskosten eine weitere Ersparnis, die über die voraussichtliche Nutzungsdauer von 25 Jahren mehr als Euro betragen wird. Durch die Summierung der Einsparungen werden sich die Investitionskosten für die neuen Leuchten selbst beim derzeitigen Energiepreisniveau bereits nach zehn Jahren amortisiert haben. Bezieht man zukünftig zu erwartende Steigerungen der Kosten für Energie und Dienstleistungen in die Rechnung mit ein, verkürzt sich der Amortisationszeitraum sogar noch weiter. Und selbst damit sind die positiven Aspekte der neuen Beleuchtung noch nicht ausgereizt. Die Entscheidung der Stadt Langen für Leuchten, die steuer- und dimmbar sind, eröffnet für die Zukunft weitere Möglichkeiten für Einsparungen und eine Steigerung der Beleuchtungsqualität: An den nachts durchgehend eingeschalteten Leuchten in der Hauptortschaft Langen und in den Ortsdurchfahrten kann künftig das Lichtniveau in den Nachtstunden abgesenkt werden. Auch die Wohnstraßen der übrigen Ortschaften, in denen die Beleuchtung bislang zwischen ein und fünf Uhr nachts abgeschaltet wurde, kommen dann in den Genuss einer abgedimmten Beleuchtung. Von diesen Maßnahmen verspricht sich die Stadt bei erhöhter Sicherheit auf der Straße eine Ersparnis von weiteren 30 Prozent. Ein zukunftsweisendes Projekt, das beispielhaft zeigt, wie ökologische und ökonomische Vernunft Hand in Hand gehen können und dass Nachhaltigkeit kein anderes Wort für Verzicht ist. Im Gegenteil. Viele reden heute vom Klimaschutz, scheuen aber die Kosten, sagt Langens Bürgermeister Thorsten Krüger. Irgendwann wird eines geschehen, und zwar, dass wir als Kommunen per Gesetz die Aufgabe Klimaschutz bekommen. Die Stadt Langen hat sich dieser wichtigen Aufgabe bereits gestellt und ist der Meinung, Klimaschutz beginnt vor Ort, praktisch vor der eigenen Haustür und darum haben wir uns entschlossen, unsere komplette Straßenbeleuchtung auszutauschen. Wir wollen damit als gutes und 'leuchtendes' Beispiel vorangehen. Und die vielen positiven Reaktionen geben uns Recht. Dieses Projekt ist ein weiterer Schritt von uns in Richtung 'Grüne Stadt'. Weitere Informationen: Philips Deutschland GmbH, Unternehmenskommunikation Bernd Glaser, Pressesprecher Lighting Lübeckertordamm 5; Hamburg Telefon: ; Mobil: Kommunalwirtschaft 9/2011

3 Zeitschrift für das gesamte Verwaltungswesen, die sozialen und wirtschaftlichen Aufgaben der Städte, Landkreise und Landgemeinden Organ des Vereins für Kommunalwirtschaft und Kommunalpolitik e.v. Gegründet im Jahre 1910 in Berlin Verlag Kommunal-Verlag Fachverlag für Kommunalwirtschaft und Umwelttechnik Wuppertal Verlagsort Wuppertal Heft Strukturbedingte Kostenunterschiede führen zu unterschiedlichen Wasserpreisen BDEW: Reiner Preisvergleich führt in die Irre / Zahlreiche Faktoren beeinflussen Höhe des Preises Die Wasserpreise in Deutschland sind unterschiedlich hoch, da es die Wasserversorger mit regional sehr verschiedenen Strukturen zu tun haben, die nicht oder nur teilweise beeinflussbar sind. Dabei geht es um eine Vielzahl höchst unterschiedlicher Bedingungen bei der Wassergewinnung, der Wasseraufbereitung und der Verteilung an die Kunden über ihre Leitungsnetze. Hinzu kommen unterschiedliche regionale Umweltauflagen, die die Versorger erfüllen. Folge dieser sehr verschiedenen Strukturen vor Ort sind unterschiedliche Kosten, die wiederum zu deutlichen und gerechtfertigten Preisunterschieden führen können, sagte Martin Weyand, Hauptgeschäftsführer Wasser/Abwasser des Bundesverbandes der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW), heute in Berlin anlässlich der aktuellen Berichterstattung über die Wasserpreise in Deutschland. Ein reiner Preisvergleich, der diese Faktoren nicht berücksichtige, führe daher in die Irre, so Weyand. Die Wasserversorgung ist heute untrennbar mit dem Gewässerschutz verbunden. Es müssen wichtige ökologische Aspekte berücksichtigt werden, die Versorgung muss in den Naturhaushalt eingebettet sein. Das darf in der Debatte nicht einfach ausgeblendet werden, führte Weyand weiter aus. Das Wasserhaushaltsgesetz schreibt eine ortsnahe Wasserversorgung vor. Damit sollen der Wassergebrauch und die natürliche Regenerationsfähigkeit des Ökosystems vor Ort miteinander in Einklang gebracht werden. So werde nachhaltig die Wasserversorgung auch für kommende Generationen gesichert. Dies sind wichtige Aspekte, die die Wasserversorgung von anderen Branchen unterscheidet, so Weyand. Hinsichtlich der konkreten strukturellen Unterschiede zwischen Wasserversorgern gehe es vor allem um folgende Fragen: Bei der Wasserherkunft: Welche Mehrausgaben entstehen aus der Verwendung von Oberflächenwasser, oberflächennahem Grundwasser oder Tiefengrundwasser? Welche Mehrausgaben entstehen durch Fremdbezug? Bei der Rohwasserqualität: Welche Auswirkungen haben naturnahe oder weitergehende Aufbereitungsverfahren auf die Ausgaben der Kunden? Bei der Bodenbeschaffenheit, also der Geologie: Wie viel kostet durchschnittlich die Verlegung von Netzen in felsigen oder fließenden Bodenarten mehr als in Kies, Sand oder Ton? Bei der Topografie: Welche Mehrausgaben entstehen für die Kunden durch die Höhenstruktur im Versorgungsgebiet und damit verbundene technische Anforderungen an die Verteilung? Bei der Urbanität: Wie beeinflussen die Siedlungstypen (ländlicher Raum, städtischer Raum oder Großstadt) die Ausgaben pro Kopf? Bei der Siedlungsdichte: Wie beeinflusst die Siedlungsdichte die spezifische Netzausstattung und die Ausgaben pro Kopf? Wasserqualität: Welche zusätzlichen freiwilligen Leistungen (bspw. Enthärtung) erbringt das Wasserversorgungsunternehmen? Was sind die Kosten für die Kunden? Umweltschutz: Welche Maßnahmen ergreift das Wasserversorgungsunternehmen zum Schutz der Umwelt und der Wasservorkommen? Hierunter fallen beispielsweise Kooperationen mit der Landwirtschaft, wasserschutzbezogener Flächenkauf, zusätzliche Grundwasseranreicherung und Laboruntersuchungen, die mit ihren Auswirkungen auf die Ausgaben der Kunden erläutert werden. Nachhaltige Instandhaltung: Was tut das Wasserversorgungsunternehmen, um die Netzinfrastruktur nachhaltig und langfristig zu erhalten und zu sichern? Versorgungssicherheit: Welche Vorkehrungen trifft das Wasserversorgungsunternehmen, um die hohe Versorgungssicherheit stets zu gewährleisten? Welche Anlagen werden dafür vorgehalten? Kundenservice: Welches Serviceangebot bietet das Wasserversorgungsunternehmen seinen Kunden? Weitere Informationen unter: Kommunalwirtschaft 09/

4 VKU zur einseitigen Berichterstattung über Trinkwasser Kommunale Wasserversorger arbeiten kosteneffizient Es ist nicht akzeptabel, wie leichtfertig immer wieder über unser wichtigstes Gut Trinkwasser berichtet wird, so Hans- Joachim Reck, Hauptgeschäftsführer des Verbandes kommunaler Unternehmen (VKU) über den heutigen Preis- und Gebührenvergleich der BILD-Zeitung. Die Berichterstattung unterstellt pauschal eine unzureichende Preis- und Gebührenkontrolle, weil Preise und Gebühren für Trinkwasser unterschiedlich sind. Völlig ausgeblendet werden dabei die unterschiedlichen Rahmenbedingungen wie Wasservorkommen, Siedlungsdichte, geografische Besonderheiten und rechtliche Rahmenbedingungen. Sie bestimmen die örtlichen Trinkwasserkosten und sind durch den kommunalen Wasserversorger nicht zu beeinflussen. Der VKU hat diesen Zusammenhang durch zwei wissenschaftliche Gutachten der Universität Leipzig eindeutig belegen lassen. Die kommunalen Wasserversorger arbeiten sogar besonders kosteneffizient. Das zeigt allein die Tatsache, dass die Preissteigerung für Wasser und Abwasser in den letzten Jahren regelmäßig unter der allgemeinen Preissteigerung lagen. Trinkwasserpreise und -gebühren wirken damit sogar für die Verbraucher preisdämpfend. Gebetsmühlenartig eine Ausweitung der Regulierung oder des Kartellrechts zu fordern ist daher vollkommen sachfremd. Tatsache ist, dass die Kalkulation von Gebühren und Preisen immer schon nach strikten gesetzlichen Vorgaben erfolgt. Die Spielräume für die kommunalen Wasserversorger sind festgelegt und das System funktioniert seit Jahrzehnten, so Reck weiter. Bundestag, Bundesrat und die Umweltministerkonferenz haben sich daher auch gegen Regulierung oder eine Ausdehnung des Kartellrechts ausgesprochen. Ich sehe mit Sorge, dass die Trinkwasserversorgung in den Medien zunehmend auf Preise und Gebühren reduziert wird und Kernprinzipien wie Umwelt- und Gesundheitsschutz dabei ausgeblendet werden, erklärt Reck. Eine solche einseitige Berichterstattung untergräbt mit verkürzten Argumenten nichts anderes als die öffentliche Daseinsvorsorge und verunsichert unnötig die Verbraucher. Nahezu zwei Drittel aller Verbraucher sind mit der Gesamtleistung der Wasserversorgung regelmäßig sehr zufrieden oder zufrieden, wie die jüngsten Ergebnisse der unabhängigen Studie des Instituts für empirische Sozial- und Kommunikationsforschung (I.E.S.K.) in Neuss belegen. Weitere Informationen unter: Die Kommune als Selbstversorger: Städtisches Abwasserwerk Wangen gewinnt Energie aus anaerober Klärschlamm-Faulung In Zeiten steigender Strompreise und immer knapper werdender Rohstoffe suchen Kommunen verstärkt nach zukunftsfähigen Alternativen, um das Abwasser der Einwohner möglichst energiesparend und damit kostengünstig zu reinigen. In ländlichen Gebieten entstehen daher sehr oft Biogasanlagen, in denen Gülle aus der Region oder auch Nutzpflanzen zur Energiegewinnung verwertet werden. In Wangen im Allgäu haben sich die Verantwortlichen des Städtischen Abwasserwerks für eine Weiterentwicklung dieser Lösung entschieden: Kürzlich wurde ein so genannter KomBio-Reaktor der Tannhausener Firma Lipp GmbH im Klärwerk Pflegelberg errichtet, um den bei der Abwasserreinigung anfallenden Klärschlamm zu verarbeiten und das erzeugte Klärgas in elektrische Energie umzuwandeln. Auf diese Weise reduziert die Kommune erheblich den Bezug teurer Fremdenergie und versucht, in ihrer Energieversorgung weitgehend unabhängig zu werden. Für Einwohner ist das Klärwerk Pflegelberg in Wangen angelegt. Bisher stammte ein Großteil des anfallenden Abwassers aus der ortsansässigen Textilindustrie. Der bei der biologischen Reinigung entstehende Überschussschlamm musste daher mittels einer so genannten simultanen aeroben Stabilisierung von Geruchsstoffen befreit werden, was besonders viel Energie benötigte. Nach dem drastischen Rückgang dieser Branche stellte man im Klärwerk fest, dass sich die Beschaffenheit des anfallenden Schlamms veränderte die Voraussetzungen für eine anaerobe Ausfaulung des Klärschlamms waren jetzt gegeben. Unser Ziel bestand nun darin, die noch vorhandenen Energiepotentiale im Schlamm für uns gewinnbringend zu nutzen, dadurch das Klärwerk energetisch zu optimieren und so den Fremdenergiebezug für die Abwasserreinigung erheblich zu mindern, so Wolfgang Friedrich, Technischer Werkleiter des Städtischen Abwasserwerks Wangen. Anstatt, wie zuvor, Strom für die Klärschlammstabilisierung zu kaufen, wird die im Schlamm enthaltene Energie genutzt. Die im Blockheizkraftwerk entstehende Wärme wird ebenfalls für die Faulung und die Heizung verwendet. Dadurch reduzieren wir unseren Verbrauch an elektrischer Energie um ein Drittel, hat Friedrich errechnet. Fermenter und Gasspeicher am selben Ort Installiert wurde dazu eine Anlage, die Faulbehälter und Gasspeicher miteinander kombiniert m3 fasst der von der Lipp GmbH entwickelte KomBio-Reaktor. Im Fermenter wird zunächst der aus der biologischen Abwasserreinigung anfallende Klärschlamm ausgefault. Um angesichts der engen Platzverhältnisse sehr große Behälter zu vermeiden, kam es darauf an, dass die Ausfaulung nur wenig Zeit benötigt, erklärt Manfred Thalmann, Anlagenplaner der Lipp GmbH. Aus diesem Grund mussten die Durchmischung des Materials und die Temperaturverteilung optimal abgestimmt sein. Daher wurde an der Außenwand ein spezielles Wandheizsystem integriert, das für eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Behälter sorgt. Wegen der im Vergleich zu klassischen Faulbehältern kürzeren Betriebszeit wird die Anlage zudem weniger beansprucht, was ihre Lebensdauer verlängert und Kosten einspart. Durch die Klärschlammfaulung können wir zudem den Feststoffgehalt erhöhen, so Friedrich. Das sorge beim Input in die anschließende Trocknungsanlage für einen besseren und stabileren Betrieb. 544 Kommunalwirtschaft 09/2011

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6 zusätzlichen Behälter vorhanden. Ein Fermenter aus Beton, der in der Regel in einer fest vorgegeben Größe geliefert wird, kam daher nicht in Frage. Die spezielle Modulbauweise von Lipp erlaubte es hingegen, die Dimensionen der Behälter exakt auf die örtlichen Bedürfnisse des Abwasserwerks und die Platzverhältnisse auf dem Klärwerksgelände abzustimmen: Die für den Behälter benötigten Stahlbänder, so genannte Coils, wurden im Firmenwerk in Tannhausen vorgefertigt, anschließend aufgewickelt und so zum Bauplatz transportiert. Im Klärwerk Pflegelberg bei Wangen werden die Abwässer von Einwohnern so verarbeitet, dass sie in Energie umgewandelt werden können. Quelle: Lipp GmbH Das bei der Fermentation entstandene Faulgas wird im integrierten Gasspeicher gesammelt und anschließend zu einem Blockheizkraftwerk im Klärwerk geleitet. Die dort bei der Verstromung gewonnene Abwärme wird genutzt, um sowohl den Fermenter als auch das Betriebsgebäude zu beheizen. Die Kompaktlösung hat für uns den Vorteil, dass wir auf einen separaten und in der Regel teuren Gasspeicher auch mangels Platzangebot verzichten konnten, so Friedrich. Exakt auf die Platzverhältnisse abgestimmte Behältergröße Jedoch war im Klärwerk Pflegelberg nur wenig Platz für einen Vor Ort wurde aus den Stahlbändern dann in einem weitgehend automatisierten Montageverfahren der Behälter innerhalb von vier Wochen errichtet. Eine spezielle Falzverbindung sorgt dafür, dass an der Innenseite des Behälters eine kantenlose und glatte Oberfläche entsteht. Schweißarbeiten sind dadurch nicht notwendig. Außerdem erlauben die glatten Innenwände eine schonende und gleichmäßige Durchmischung des Materials. Eine weitere Herausforderung für die Lipp-Ingenieure war der Untergrund des Behälters: Da dort ein Pumpenkeller liegt, musste die Anlage entsprechend angepasst werden. Unsere Konstruktion musste so montiert werden, dass die vorgegebene Pumptechnik zum Umwälzen des Fermenterinhalts problemlos genutzt werden kann, erläutert Thalmann. Aufgrund seiner besonderen Wirtschaftlichkeit hat das Land Baden-Württemberg das Konzept des Abwasserverbands bereits finanziell gefördert. Landesweit ist es die erste Anlage, die auf dieser speziellen Trocknungstechnik beruht. Weitere Informationen unter: und Neu erfunden nicht das Rad, aber die Entwässerungsrinne Flughafen BBI - Land unter wird es hier nicht geben Von Dipl.-Ing. Klaus W. König; Öffentlich bestellter und vereidigter Gutachter für die Bewirtschaftung und Nutzung von Regenwasser, Architekt und Fachbuchautor Johann Wolfgang von Goethe hat uns mit den gereimten Versen des Faust ein Zahlenspiel hinterlassen: Aus Eins mach Zehn und Zwei lass gehn, und Drei mach gleich und Neun ist Eins, und Zehn ist keins, das ist das Hexeneinmaleins. Beim Bau des Großflughafens Berlin-Brandenburg-International (BBI) könnte es sinngemäß heißen: Aus drei mach eins und zwei ist keins, - denn aus den ehemals drei internationalen Verkehrsflughäfen Tempelhof, Tegel und Schönefeld wird nun einer - BBI. Und zwei andere Flugplätze mit historischer Bedeutung, Gatow und Johannisthal-Adlershof, sind seit Mitte der Neunziger Jahre keine mehr. Mit der Inbetriebnahme am 3. Juni 2012 soll der neue Airport die Region Berlin/Brandenburg in die Top Ten der europäischen Flughafenstandorte führen. Er ist zunächst ausgelegt auf jährlich 27 Millionen Passagiere, kann bei Bedarf jedoch bis auf eine Kapazität von 45 Millionen ausgebaut werden. Seine Fläche erstreckt sich über ha. Die Zahl der künftig auf dem Gelände Beschäftigten wird auf geschätzt. Im Verlauf des Flughafenbaus werden insgesamt 2,4 Mio. Tonnen Zuschlagstoffe zu 3,4 Mio. Tonnen Beton verarbeitet und verbaut. Die Lieferung erfolgt per Bahn. Das eigens vor Ort errichtete Betonwerk kann Betonmischungen nach 400 unterschiedlichen Rezepten erzeugen, die mit bis zu 1000 Lkw-Ladungen pro Tag ausgeliefert werden. Blick über die BBI-Baustelle im März 2011: Das 715 Meter lange Haupt-Pier mit den 16 Fluggastbrücken und das daran anschließende 350 Meter lange Süd-Pier mit den 9 Fluggastbrücken. Foto: Dirk Laubner Extreme Punktlasten Die aktuell größte Passagiermaschine, der Airbus A 380, wird eine spezielle Fluggastbrücke am Südpier erhalten. Wenn er bei Regen darauf zurollt, entwässern unter seinem Fahrwerk die hierfür neu konzipierten BIRCO-Rinnen das Vorfeld. Dies 546 Kommunalwirtschaft 09/2011

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8 Flughafen Berlin Brandenburg International Der Flughafen befindet sich im Bau an der südlichen Stadtgrenze Berlins auf dem Gebiet der Gemeinde Schönefeld/ Brandenburg. Er trägt den Beinamen Willy Brandt. Dieser Großflughafen wird teilweise auf dem Gelände des jetzigen Flughafens Berlin-Schönefeld sowie auf zusätzlichen Flächen südlich davon errichtet. Betreiber wird die Flughafen Berlin-Schönefeld GmbH (FBS) sein. Der erste Spatenstich erfolgte am 5. September Es ist eines der größten im Bau befindlichen Verkehrsinfrastrukturprojekte Deutschlands und zurzeit die größte Flughafenbaustelle Europas. Die Gesamtkosten von 2,83 Mrd. Euro werden finanziert aus Eigenmitteln in Höhe von 430 Mio. Euro der Flughafengesellschafter Bund, Berlin und Brandenburg, sowie aus Krediten, die incl. Zinsen 2,4 Mrd. Euro betragen. Montage der Rinnen-Oberteile, die bei einer Länge von 2,5 Metern 2 Tonnen wiegen. Fotos: BIRCO bedeutet sichere Oberflächenentwässerung bei extremen Wettersituationen und zugleich sicheren Abtrag der Punktlasten unter dem Fahrwerk des Flugzeugs, das mit Passagieren bis zu 560 Tonnen wiegt. Fristgerechte Lieferungen Die langjährige Erfahrung im Bereich Schwerlast und Umwelt wurde für diese Sonderlösung zusammengefasst, erklärt Christian Merkel, Geschäftsführer bei BIRCO. Die für diesen Auftrag entwickelten Rinnen sind nach den Vorgaben der Flughafenplaner bei BIRCO in Baden-Baden hergestellt und zwischen Mai und Juli 2010 fristgerecht (just in time) geliefert worden. In diesem Zeitraum waren mal 2, mal 3 LKWs pro Tag unterwegs nach Berlin, insgesamt 220 Ladungen. Vor Projekt-Daten Ort: Gemeinde Schönefeld/Brandenburg Bauherrschaft: Flughafengesellschafter Bund, Berlin und Brandenburg Fertigstellung: 3. Juni 2012 Planung Vorfeld: Ausführung GU 18: Airport Consult, Stuttgart STRABAG AG Verkehrswegebau, Direktion Berlin-Brandenburg Herstellung und Lieferung der Entwässerungsrinnen für GU 18: BIRCO Baustoffwerk, Baden-Baden Rinnenlänge gesamt: 3 x m Schwerlast-Rinnentyp: BlRCOmassiv NW 400 Typ Pfuhler Die Flugbereitschaft des Bundesministeriums der Verteidigung wird in der Nähe des alten Flughafenterminals über eine Fläche von 16 Hektar verfügen. Dort finden nach Fertigstellung auch die offiziellen Empfänge des Auswärtigen Amtes statt. Die Bundesregierung plant zu diesem Zweck ein repräsentativen Terminals und entsprechende Verwaltungs- und Technikgebäude, die in der allgemeinen Kostenplanung des Flughafens nicht berücksichtigt sind. Quelle: Wikipedia Ort hat STRABAG, Generalunternehmer des Bauabschnittes GU 18, sie bis zum 9. August 2010 Zug um Zug eingebaut. Die drei Meter langen, parallel im Vorfeld Süd/Positionsblock E liegenden Linienentwässerungen ergänzen nun das komplexe System der Oberflächenentwässerung unterhalb der Quadratmeter großen Vorfeld- und Rollbahnflächen (Vorfeld, auch Apron genannt, ist der Bereich, in dem Flugzeuge parken bzw. an das Terminal rollen. Rollfeld ist die Verbindung zwischen Vorfeld und Start-/Landebahn). Griffige Oberflächen Dort muss auftretendes Regenwasser oder Löschwasser sofort abfließen können. Ansonsten wird der Flugplatz schnell zu einer gefährlichen Rutschbahn. Die Oberfläche der Rinnen wurde bei der Herstellung in Baden-Baden mit dem so genannten Besenstrich genau gleich behandelt wie die vom Generalunternehmer vor Ort hergestellten 5 x 5 Meter großen Platten des Vorfeldes. Hierzu gibt es genaue Vorschriften, um die Griffigkeit vor allem bei Regen zu gewährleisten. Nach Einbau der Rinnen und Fertigstellung der Flächen wurden die geforderten Werte des so genannten Friction Test bestätigt. Wassergefährdende Stoffe Darüber hinaus können mit Hilfe dieser Rinnen Wasser gefährdende Medien wie Kerosin und Enteisungsmittel vorschriftsmäßig entsorgt werden, bestätigt Hagen Byhain, Projektleiter des Abschnittes GU 18 bei STRABAG, und ergänzt: Neben der hohen Belastbarkeit ist bei Flughäfen, die rund um die Uhr in Betrieb sind, die Wartungsfreundlichkeit der Entwässerungsrinnen von besonderer Bedeutung. Dass Zeit und Kosten sparend die vorgeschriebenen Wartungsmaßnahmen durchgeführt werden können, war eines der Ziele bei der Entwicklung der hier realisierten Entwässerungslösung. Spezifisch für die von den Planern formulierten Anforderungen wurden Bauteile mit der Bezeichnung BlRC0massiv NW 400 Typ Pfuhler gefertigt. 548 Kommunalwirtschaft 09/2011

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10 Airbus A 380 Der A380 ist ein vierstrahliges Großraumflugzeug des europäischen Flugzeugherstellers Airbus S.A.S. mit zwei durchgängigen Passagierdecks. Der Tiefdecker ist das größte zivile Verkehrsflugzeug, das bisher in Serienfertigung produziert wurde. Die Endmontage findet in Toulouse, die Kabinenausrüstung in Hamburg-Finkenwerder statt. Die erste Maschine wurde am 15. Oktober 2007 in Toulouse an die Fluggesellschaft Singapore Airlines übergeben und hatte am 25. Oktober 2007 ihren ersten Passagierflug. Daten zur Größe: Länge 72,30 m/flügelspannweite 79,80 m/höhe 24,10 m/flügelfläche 846 m². Quelle: Wikipedia Kompensierte Ausdehnungen Dieses neue Produkt besteht aus zwei Teilen: einem U-förmigen Schwerlast-Rinnenelement mit lichter Nennweite 400 mm und einer Stahlbetonabdeckung mit Einlaufschlitzen. Die von BIRCO konzipierte Abdeckung wird zusammen mit dem langjährigen Kooperationspartner Betonwerk Neu-Ulm nach dessen Vorgaben produziert. Entsprechende Abstandshalter kompensieren Längenausdehnungen, nehmen dynamische Belastungen auf und leiten sie ab. Die 2,5 Meter langen und bis zu 2 Tonnen schweren Bauteile sitzen nun passgenau zwischen den im Gefälle liegenden Betonplatten. Weitere Informationen unter: und Flughafen-Referenzen BIRCO baut seit Jahren bereits Entwässerungsrinnen für Flughäfen. Hier ein Auszug aus der nationalen und internationalen Referenzliste: 2007 Baden-Airpark Sanierung Flugbetriebsflächen, Leipzig Tanklager, Los 5, Köln Vorfeld A, Frankfurt Halle für A Dresden Ramp 2, Hannover Vorfeld Hangar 16, Köln Fedex Frachtverteilfläche 2010 Hahn Vorfeldanbindung Ramp 5 und Flugzeugabstellposition, München Vorfeld West Ramp 3, Baden-Airpark Betankung Vorfeld 2, Leipzig Feuerwehrübungsanlage, BBI Vorfeld Süd Positionsblock E 2011 Frankfurt Vorfeld Terminal 3 und Feuerwehrübungsfläche Frankreich: Paris-Orly, Paris-Roissy CDG, Metz-Nancy, Mulhouse, Strassbourg, Lonvigny, Vatry-Reims, Lognes, Colmar-Houssen, Meaux, Meyenheim, St. Dizier, Evreux Russland: Sankt Petersburg, Sotschi, Samara, Gelendzhik, Wladiwostok Niederlande: Amsterdam-Schiphol Belgien: Florennes Wirtschaftliche Abwasserlösung für die Verbandsgemeinde Kirchberg/Hunsrück Von Dipl-Ing. Wolfgang Krämer In der größten Kläranlage im Hunsrück wird neben dem Abwasser von 20 Gemeinden der Verbandsgemeinde Kirchberg auch das Schmutzwasser sowie das enteisungsmittelhaltige Abwasser des Flughafens Frankfurt-Hahn behandelt. Mit dem Großprojekt Kyrbachtal wurde nicht nur eine wichtige Grundlage für den Gewässerschutz geschaffen, es wurden auch Synergien genutzt und damit Kosten gespart. Teilprojekt 1: Der Zweckverband Flughafen Hahn ist mit seiner Gründung zum zur öffentlichen Erschließung des gesamten Flughafenareals, mit Ausnahme des Flughafensicherheitsbereiches, auch in die Abwasserbeseitigungspflicht eingetreten. Das umfasst ebenfalls die Reinigung des dort anfallenden Schmutzwassers. Der Schmutzwasseranschluss des Flughafens an die Abwassergruppe Dill der Verbandsgemeinde Kirchberg wurde für die dortige Abwasserreinigung allerdings zunächst nur als Provisorium vereinbart. Angesichts der stark gewachsenen Beschäftigten- und Passagierzahlen in den letzten Jahren wurde dies unzureichend. Die Flughafen Frankfurt-Hahn GmbH ist, als Träger der Verkehrsanlagen im Flugsicherheitsbereich des Flughafens, für die Entsorgung des in den Wintermonaten durch die Flugzeug- und Rollbahnenteisung anfallenden enteisungsmittelhaltigen Abwassers verantwortlich, da das behördlich Betriebsfertige Gruppenkläranlage Oberes Kyrbachtal erlaubte Trennkriterium zur Einleitung ins Gewässer überschritten wurde. Bisher musste das komplette enteisungsmittelhaltige Abwasser kostenintensiv zunächst per Tankwagen und dann in eine Leitung, die zur Kläranlage Dill führt, gebracht werden, um es dort leitungsgebunden reinigen zu können. Aufgrund der begrenzten Kapazität konnte trotz Ertüchtigung von der vorhandenen Kläranlage allerdings nur ein Teil des Enteisungsabwassers aufgenommen und gereinigt werden. 550 Kommunalwirtschaft 09/2011

11 Exkurs Verlegeverfahren Statisches Pflugverfahren Das Pflügen ist die schnellste und wohl wirtschaftlichste Technik zur Neuverlegung von Kunststoffrohren. Die Methode greift kaum in das Erdreich ein und ist daher sehr umweltschonend. Mit Hilfe einer Seilwinde werden ein Verlegepflug und ein Verlegekasten gezogen. Nachdem die Rohrleitung durch den Verlegekasten in das Erdreich eingebracht wurde, schließt sich hinter dem Pflug der Graben. Fräsverfahren Das Fräsverfahren kommt bei standfestem Boden in der offenen Verlegung ohne Sandbett zum Einsatz. Die gewählten Schutzmantelrohre können den höheren Belastungen standhalten und bieten hervorragenden Widerstand gegen langsames Risswachstum und Punktlasten. So wird ein erhöhter Schutz beim Verlegen und im Betrieb unter schwer kalkulierbaren Belastungen garantiert. Die notwendige Druckleitung zur Förderung der enteisungsmittelhaltigen Abwässer wurde von der Sonntag Baugesellschaft mbh + Co. KG aus Dörth als Generalunternehmer gebaut. Hier wurden rund 10 km SPC Druckrohre d 250 x 22,7 mm in Baulängen von 20 m verlegt. Damit das Rohr bei der Verlegung vor äußerer Beschädigung geschützt bleibt, entschied man sich für den Einsatz von SPC Schutzmantelrohren. Dieses Schutzmantelrohr ist ein im Coextrusionsverfahren hergestelltes Mehrschichtrohr mit additiver Schutzschicht. Es besteht aus einem Polyethylen-Kernrohr (PE 100), das mit einem äußeren, abrieb- und ritzfesten Schutzmantel aus modifiziertem Polypropylen (PP) versehen ist (Rohraufbau entsprechend PAS 1075 Typ 3). Konzeptionen zur Lösung der Abwasserproblematik in der Verbandsgemeinde Kirchberg haben nach langjährigen Untersuchungen, Planungen und Verhandlungen zwischen den Beteiligten sowie den Wasserbehörden schließlich zu dem Ergebnis geführt, als gemeinsame, ökologischste und zugleich wirtschaftlichste Lösung eine neue Gruppenkläranlage im Kyrbachtal in der Gemarkung Sohrschied zu errichten. Teilprojekt 2: Neue Gruppenkläranlage mit Freispiegelkanälen Um die gesetzlichen Umweltanforderungen zu erfüllen, war die Verbandsgemeinde Kirchberg als Träger der Abwasserbeseitigung nach Beendigung der Erstausstattung verpflichtet, die vorhandenen kommunalen Kläranlagen Dill und Kirchberg-West mit der sogenannten dritten Reinigungsstufe auszustatten. Die geforderte Abwasserreinigung hätte einen erheblichen baulichen und technischen Sanierungs- und Erweiterungsaufwand an zwei Standorten mit hohen Investitionskosten erfordert. Durch den Bau einer zentralen Gruppenkläranlage mit moderner Technologie entfiel diese sonst notwendige Sanierung und Erweiterung der drei kleineren Kläranlagen der Verbandsgemeinde Kirchberg. Darüber hinaus gewährleistet die Neuanlage durch die bessere Reinigungsleistung eine wesentliche Verbesserung der Gewässergüte, die allen Bewohnern der Region zu Gute kommt. Ursprünglich sah die Bauplanung der Gruppenkläranlage zwischen dem Verteilerbauwerk und den Belebungsbecken ein konventionelles Betonbauwerk vor. Aufgrund eines Vorschlags von SIMONA entschied man sich jedoch für einen monolithischen PE 100-Schacht d 1060 x 62,1 mm mit einer Gesamthöhe von acht Metern. Alle auf der Kläranlage verlegten m Rohrleitungen von d 560 bis d 900 mm, SDR 17,6 wurden mit wanddickenintegrierter Heizwendel SIMONA SIMOFUSE ausgeführt. Die SIMONA SIMOFUSE Produktgruppe ermöglicht eine fortschrittliche Verbindungstechnik von Kunststoffrohren. Die in das Polyethylen vollständig integrierte, verdeckte Heizwendel gewährleistet eine materialhomogene, dauerhaft dichte und zugfeste analog der DVS-Richtlinien durchgeführte Verschweißung. Dabei bietet diese fortschrittliche Verbindungstechnik eine erhöhte Effizienz beim Verlegen von Rohrsystemen und gewährleistet absolute Dichtigkeit und totalen Schutz vor Kommunalwirtschaft 09/

12 wie die Verlegung einer Druckleitung für enteisungshaltiges Abwasser, durchführen lassen. Im Los 1 wurde der Bau der Kanaltrasse der stillzulegenden Kläranlage Dill bis zur neuen Gruppenkläranlage Kyrbachtal durchgeführt. Hierbei wurden m SIMONA PE 100 Druckrohre (d 250 x 22,7 mm); m coextrudierte PE 80 Kanalrohre mit wanddickenintegrierter Heizwendel (d 500 x 28,4 mm) und 180 m coextrudierte PE Kanalrohre mit wanddickenintegrierter Heizwendel (d 630 x 35,7 mm) verlegt. In den Losen 2 und 3 wurden die Kläranlage Kirchberg-West sowie das Pumpwerk Dillendorf mit insgesamt m PE 80 CoEx SIMOFUSE (d 400 x 22,7 mm) Rohren an die neue Kläranlage angeschlossen. Damit gab es eine zentrale Lösung zur Reinhaltung der Gewässer mit deutlich positiver Umweltbilanz und Ökoeffizienz. Umfassende Kunststofflösung mit ausgezeichneter chemischer Beständigkeit Verbindungsschacht (DA 2000 mm) zwischen Belebungsbecken und Nachklärbecken Wurzeleinwuchs. Ein schnelleres Verlegen ohne aufwändige Schweißvorbereitungen, wie z. B. das Schälen der Rohrenden, wird ermöglicht. Funktionsweise der Kläranlage Über das Verteilerbauwerk erfolgt eine gezielte Dosierung der Belebungsbecken mit Enteisungsabwasser vom Flughafen- Hahn und Rohabwasser. Der Anteil des enteisungsmittelhaltigen Abwassers beträgt jährlich rund Kubikmeter. Die Einleitung in das Belebungsbecken erfolgt über das PE- Schachtbauwerk, das eine Dosier- und eine Kontrollfunktion erfüllt. Der Höhenunterschied zwischen Ein- und Auslauf zum Belebungsbecken beträgt 6,50 m. Man arbeitet bei der Dosierung nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren, d. h. der Höhenstand im Schacht entspricht dem des Belebungsbeckens. Das Abwasser im Belebungsbecken wird mittels Rührwerken in Zirkulation gehalten. Durch Einblasen, bzw. Zuführung von Sauerstoff werden die biologischen Abbauprozesse in Gang gesetzt. Anschließend durchläuft das auf diese Weise gereinigte Abwasser noch ein Nachklärbecken. Erst danach kann es dem Vorfluter zugeleitet werden. Da die Anlage neben dem kommunalen Abwasser aus den stillgelegten Kläranlagen Dill und Kirchberg-West der Verbandsgemeinde auch das Schmutzwasser vom Zweckverband Flughafen Hahn sowie das enteisungshaltige Abwasser aus dem Flugbetrieb der Flughafen Frankfurt-Hahn GmbH aufnimmt, wurde sie bereits mit der ersten Ausbaustufe von Einwohnerwerten zur größten Kläranlage im Hunsrück. Sowohl die Investitions- als auch die Betriebskosten für die neue Anlage werden anlagenspezifisch genau nach konkreten Verteilungsschlüsseln bemessen, sodass alle Beteiligten und damit auch die Bürger der Verbandsgemeinde Kirchberg jeweils nur den durch sie verursachten Anteil zu zahlen haben. Die Anlage ist so konzipiert, dass sie bei Bedarf in einer zweiten Ausbaustufe auf Einwohnerwerte erweitert werden kann. Die SIMONA Kunststoffrohre mit ihrer ausgezeichneten chemischen Beständigkeit gegen die enteisungsmittelhaltigen Abwässer und das speziell an die Topographie angepasste Druckleitungssystem haben sich bei der Realisierung des Großprojektes bewährt. Auch die stoffschlüssige, dichte Verbindung mit SIMONA SIMOFUSE bot viele Vorteile bei der Verlegung im Grundwasser entlang des Kyrbachs. Mit den eingesetzten Produkten lieferte SIMONA eine umfassende Kunststofflösung für die Gruppenkläranlage Kyrbachtal. Weitere Informationen unter: Die Verbandsgemeinde Kirchberg, der Zweckverband Flughafen Hahn, die Flughafen Frankfurt-Hahn GmbH und die Umwelt profitieren vom Neubau der gemeinsam genutzten Kläranlage. Die nach dem Stand der Technik geplante neue Kläranlage hat im Vergleich zu den Altkläranlagen eine deutlich bessere Reinigungsleistung und trägt damit zum weitergehenden Schutz der Gewässer bei. Teilprojekt 3: Verbindungskanäle Kyrbachtal Die Verbandsgemeinde Kirchberg hat in drei Baulosen die Realisierung des Transportes für kommunale Abwässer, so- Schachtmontage durch SIMOFUSE Rohrverbindung 552 Kommunalwirtschaft 09/2011

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14 Verbesserte Technik macht die Klärschlammverbrennung auch für kleinere Kläranlagen wirtschaftlich Klärschlamm lässt sich anders wie Abfall nicht vermeiden. Im Gegenteil: durch die gestiegene Qualität der Abwasserreinigung haben auch die Klärschlammmengen zugenommen. Wurde Klärschlamm früher weitestgehend landwirtschaftlich verwertet, mehren sich verstärkt die Forderungen, Klärschlamm auf andere Art und Weise zu verwerten. Dies zum einen, um die im Klärschlamm enthaltenen Schadstoffe nicht in den Naturkreislauf zurückzuführen, aber auch weil Klärschlamm über chemisch gespeicherte Energie verfügt, die energetisch genutzt werden kann. Seit Oktober 2006 darf Klärschlamm in der Schweiz nicht mehr als Dünger in die Landwirtschaft ausgebracht werden, denn Klärschlamm enthält insbesondere viele Schwermetalle wie z.b. Quecksilber, die für Mensch und Umwelt problematisch sein können. Auch in Österreich ist das Ausbringen von Klärschlamm in einigen Bundesländern nicht mehr erlaubt. In Deutschland fielen im Jahr ,1 Mio. Tonnen Klärschlamm (Trockenmasse) an. Durchschnittlich wurde davon die Hälfte des Klärschlamms landwirtschaftlich genutzt. Insbesondere in ländlich strukturieren Gebieten liegt die landwirtschaftliche Verwertung sogar bei rd. 75 %. Doch seit einiger Zeit werden auch in Deutschland die zulässigen Schadstoffgehalte für landwirtschaftlich ausgebrachten Klärschlamm diskutiert. Eine weitere Verschärfung der Schadstoff-Grenzwerte ist mit der im nächsten Jahr erwarteten Novellierung der deutschen Klärschlammverordnung vorgesehen. Für einen größer werdenden Anteil von Klärschlamm muss deshalb mittel- und langfristig ein neuer wirtschaftlich und ökologisch sinnvoller Entsorgungsweg gefunden werden. Eine unter beiden Gesichtspunkten interessante Möglichkeit bietet die Monoverbrennung und thermische Nutzung von Klärschlamm. Denn der Brennwert von getrocknetem Klärschlamm ist gut, er entspricht dem hochwertiger Braunkohle. Außerdem werden bei diesem Verbrennungsprozess nicht nur die Schadstoffe eliminiert, sondern er bietet als einziger die Möglichkeit, den im Klärschlamm enthaltenen Rhostoff Phospor zurückzugewinnen. Die Lambion Energy Solutions GmbH hat aus diesem Grund die Feuerungstechnik für diesen speziellen Biomasse-Brennstoff weiterentwickelt. Mit dieser verbesserten Technik (Deutsche Gebrauchsmusteranmeldung ) wird eine optimale Verbrennung von getrocknetem Klärschlamm erzielt, die das Problem der Brennraumverschlackung löst und den Wirkungsgrad der Anlagen weiter verbessert hat. Hierdurch wird die thermische Nutzung von Klärschlamm auch für kleinere Kläranlagen wirtschaftlich. Im wesentlichen basiert die Lambion Technik auf dem Einsatz einer rotierenden Zerkleinerungsvorrichtung für getrockneten Klärschlamm (Filterkuchen) und einer optimierten Transportvorrichtung. Da die einzelnen Klärschlammpartikel über unterschiedliche Brenneigenschaften verfügen, werden die getrockneten Partikel vor Eintritt in die Brennkammer zermahlen. Brennbare und schlecht brennbare Bestandteile des Filterkuchens werden fein vermischt und auf eine Größe modifiziert. Hierdurch entsteht ein optimierter gleichförmiger Brennstoff; eine Voraussetzung für einen hohen Wirkungsgrad einer Biomassefeuerung. Das Zermahlen des Brennstoffes erfolgt bei der Lambion-Technik innerhalb des Brennerkopfs mit einer speziell entwickelten Luftzufuhreinrichtung. Anhaftungen und Verklumpungen des Brennstoffs werden durch automatisierte Vibrationsbewegungen im Brennerkopf vermieden. Hierdurch ist auch bei dauerhaftem Betrieb ein hoher Brennstoffdurchsatz gewährleistet. Mit einer speziell entwickelten Klärschlamm-Luftzufuhreinrichtung wird der Brennstoff automatisiert und exakt dosiert in den Brennraum transportiert. Ein gleichmäßiges Brennbett und eine optimale Brennstoffausnutzung entsteht. Mit der aus der Verbrennung entstehenden Abwärme kann der Klärschlamm übrigens auch getrocknet werden, so dass der Einsatz fossiler Brennstoffe komplett vermieden werden kann. Weitere Informationen unter: Grabenlose Lösungen für den Leitungsbau in Megacities Von Dr. Hans-Joachim Bayer Megacities In Europa sieht man die Thematik der Megacities dieser Welt recht gelassen und vor allem als ein fernes, überwiegend asiatisches Problem an. Ungezügeltes urbanes Wachstum kennt man in Mitteleuropa wenig und die Probleme der Megacities muten einem befremdlich an. Megacities sind städtische Ballungsräume mit mehr als 5 Mio. Einwohner. Die erste Megacity der Welt war sicherlich London. Dort hat man die Probleme heutiger, neuer Megacities schon vor beinahe 200 Jahren erlebt. Dabei hat Europa auch Boomtowns mit enormen Wachstumsproblemen, z.b. Moskau, Istanbul, Athen oder Madrid. Die Städte Athen und Istanbul haben in den letzten 20 Jahren ihre Einwohnerzahl sogar verdoppelt. Der unterirdische Leitungsbau erlebt in diesen Städten eine Dynamik wie nie zuvor, weil die offene Bauweise in den meisten Fällen wegen des Verkehrs kaum noch möglich ist. Weltweit entstehen immer mehr Megacities Am schnellsten und heftigsten verlaufen jedoch die Verstädterungsprobleme in Asien, Südamerika und Afrika. Viele chinesische und indische Städte wurden erst vor wenigen Jahren Megacities. Weitere Städte in diesen Staaten werden bis 554 Kommunalwirtschaft 09/2011

15 Hier könnte eine Leitung nur im Bohrverfahren verlegt werden Welche Leitungen liegen im Untergrund? Es gilt, die offene Bauweise zu vermeiden 2020 hinzukommen. Da diese Megacities Wirtschaftszentren mit enormer Wirtschaftskraft darstellen, sind wir in Mitteleuropa mehr oder weniger auch betroffen. Es ist gut zu wissen, wo diese Megacities liegen oder entstehen werden, wie sie ihre oberirdischen und vor allem ihre unterirdischen Infrastrukturprobleme lösen. Nicht alle Leitungen in den Megacities liegen im Untergrund. In vielen Ländern, von Südosteuropa über Mittel- und Ostasien, sind Strom- und Telefonleitungen kein unterirdisches Netzthema. In fast allen asiatischen Städten verlaufen die Leitungen oberirdisch, was zu einer hohen Belegung von Strom- bzw. Telekommasten führt. Selbst in einem High-Tech-Industrieland wie Japan ist das so und die Masten stehen zudem oft dicht vor Gebäudefassaden. Hier wird man Stromleitungen jedoch künftig vermehrt unter die Erde legen, schon um bei Erdbeben die Gefährdungen zu reduzieren. Kommunalwirtschaft 09/

16 Die unterirdische Leitungsverlegung in allen großen Städten ist ein erhebliches Problem, ebenso der Umgang mit alten oder nicht mehr benötigten Leitungsnetzen. Die Folge dieses Problems sind neue Wege und beachtenswerte Lösungsansätze. Megacity Paris und alte Bergwerksstollen direkt unter der Stadt, z.b. in Freiberg, Zeitz, Clausthal, Goslar) gehören zum Gefüge und zum Wesen dieser Städte. Einsparpotential bei der geschlossenen Bauweise Vermeidung von Baustellenemissionen Was sich in Megacities alles im Untergrund befindet, zeigen oft ungewollte und seltene Ereignisse, wie z.b. Leitungsbrüche, Einstürze oder Vortriebs- und Verlegeunfälle. In Millionenstädten wie New York liegen auch nicht mehr benötigte Leitungen im Untergrund, eine Sortierung nach aktiven und inaktiven Leitungen muss vorgenommen werden. In anderen Megacities gibt es auch Leitungsnetze, die selten und sehr spezifisch sind, z.b. Rohrpostleitungen (Paris mit seiner Diligence verfügt über ein immens großes Rohrpostnetz zwischen den Postämtern), eigene Energieversorgungskabel und -netze für die Untergrundbahnen, eigene Kommunikations- und Steuernetze für wichtige Versorgungsleitungen, eigene Kommunikationsnetze für staatliche Dienste (Behördennetze) oder eigene Versorgungstunnel zur Einrichtungen von übergeordneter Bedeutung. Große Hohlraumbauten im Untergrund In Megacities müssen jedoch Leitungen auf große Hohlraumbauten im Untergrund besonders Rücksicht nehmen und sich um diese herum orientieren. Solche Hohlraumbauten sind zum Teil sehr alt (mittelalterliche Verteidigungsgänge, unterirdisch verbundene, mehrstöckige Keller, Speicher und Katakomben, z.b. in Nürnberg, Köln, Wien oder Rom; unterirdische Steinbruchanlagen, z.b. in Paris oder Neapel; alte Entwässerungsanlagen und unterirdische Transportkanäle, z.b. in Karlsruhe; alte Wasserversorgungsstollen, z.b. in Freiburg Andere Städte, die vor über 150 Jahren ein schnelles Bevölkerungswachstum erlebten, begannen früh mit dem Bau unterirdischer Transportsysteme (U-Bahnen). So sind die Untergrundbahnen von London, Berlin und Paris schon über 100 Jahre alt. Dieser U-Bahn-Bau machte Umplanungen und Neuverlegungen der tiefen Leitungsnetze (insbesondere des Abwassers) erforderlich. Die großen Hohlraumstrukturen unter den Metropolen bekamen oft Vorrang vor den kleineren Durchmessern. Manchmal wurden U-Bahnstrecken nicht aufgefahren, wo aufwändig in neue Kanalisationen investiert wurde. Die Trassen bestimmter U-Bahnstrecken, z.b. in Berlin, erklären sich daraus. Unter den Straßen ist es so, wie in der Schifffahrt oder Luftfahrt. Große Objekte haben Vorfahrt vor kleineren Objekten; denn Untergrund-Hohlräume sind komplex, haben zahlreiche Zugänge, Versorgungsstrecken, Lüftungsbauwerke und Rettungsgänge. Neben den großräumigen unterirdischen Verkehrsbauwerken entstehen auch immer unterirdische Verbindungspassagen und Shoppingzonen. Vor allem nordische Städte wie Helsinki, Stockholm, kanadische und russische Großstädte weisen solche unterirdischen Fußgängerzonen auf, die auch im Winter ein angenehmes Einkaufen ermöglichen. Im Finnland sind zudem auch Hallenbäder und Sportstätten unterirdisch aus dem Fels gehauen und stellen eine Lebensebene unter der Erdoberfläche dar. Fernwasser für die Megacities Ohne Wasser kein Leben und ohne sauberes und frisches Wasser keine hohe Bevölkerungsdichte. Wasserleitungen gehören zu den ältesten Leitungssystemen. Die Megacity Rom hatte schon vor 2000 Jahren eine Fernwasserversorgung mit langen Aquädukten, die die erste Millionenstadt der Welt mit frischem Wasser versorgte. Noch heute sind lange Bauwerksreste dieser Wasserleitungen zu bewundern. Aber auch das römische Köln (Colonia) bekam Fernwasser aus der Eifel (80 km lange Wasserleitung, Leitungsstollen und Aquädukte). Sehr viele Megacities besitzen mit Ihren Fernwasserversorgungssystemen Trinkwassertalsperren im Hinterland, die bis zu 200 km vom Abnehmergebiet entfernt sein können. Das Trinkwasser, meist von Talsperren gespeist, wird über Großrohre und Stollensysteme (Auffahrung mit Mikrotunnel- und Tunnelvortriebsmaschinen) in die Ballungszentren transportiert und verteilt. Das Trinkwasser unterliegt ständiger Kontrollen, auch die Fernleitungen unterliegen einer permanenten Überwachung. In erdbebengefährdeten Gebieten kommen 556 Kommunalwirtschaft 09/2011

17 HDD-Bohrungen in der City noch Fernwarnsysteme hinzu. In Japan wurden die Dämme der Talsperren in den letzten Jahren erheblich verstärkt. Dammbrüche sollen dadurch auch bei starken Beben ausgeschlossen werden. Nur sehr wenige Großstädte, wie Berlin oder Hamburg, gewinnen im Stadtgebiet Grundwasser. Städte wie Shanghai, London, Houston, Los Angeles, Sao Paulo, Istanbul, und fast alle anderen Megacities verfügen über mächtige Trinkwassersperren im Hinterland. Fortwährend kommen weitere hinzu. Manche Megacities wachsen so schnell, dass die Trinkwasserversorgung in neuen Stadtvierteln, die zudem oft ein ungeordnetes Wachstum aufweisen, noch gar nicht aufgebaut werden kann. Das Trinkwasser wird daher mit Tankwagen an die Bevölkerung verteilt. Der Bau neuer Trinkwassernetze bedarf einiger Jahre. Bis dahin entstehen aber schon die nächsten Stadtviertel ohne Leitungsnetze. HDD- Spülbohrung in Berlin Nachträgliche Neuverlegung von Leitungsnetzungen Mit dem HDD-Verfahren lassen sich in schon bebauten, aber leitungsmäßig unerschlossenen neuen Stadtvierteln nachträglich in kaum verkehrsstörender Weise komplett neue Leitungsnetze installieren. Grundodrill HDD-Bohranlagen der 150 bis 250 kn-klasse mit Bohrreichweiten von 200 m bis 400 m sind ideal für den Netzbau, während Grundopit-Bohranlagen das gesamte Spektrum an Hausanschlüssen bis 60 m Länge abdecken können.

18 Übersicht über die nachträglichen Leitungseinbaumethoden in Megacities Bohranlage Typ Längen [m]; Medien Anwendungsgebiete Durchmesser [mm]; Rohrwerkstoff GRUNDOMAT Erdrakete < 20; Gas, Wasser, Hausanschlüsse mit dichter Hauseinführung Boden- 25 ID 160; Strom, Unterquerung von Straßen, Plätzen, Bahndämme verdrängung PE-HD, PP-HM, PVC, Abwasser, Stahlrohrvortrieb und Rohrerneuerung bis ID 300 (ab GRU 130) ungesteuert Stahl Kommunikation Sacklochbohrungen für Gründungen (Fundamente, Masten etc) GRUNDORAM Stahlrohrvortrieb < 100; Gas, Wasser, Unterquerung von Straßen, Plätzen, Bahndämme, Flüsse, Bodenentnahme 180 ID 4.000; Strom, Schutzrohrverlegung für die Aufnahme von Produktrohren, ungesteuert Stahl Abwasser, kleine Tunnelvortriebe, im Pipelinebau, Herstellung von Kommunikation Rohrschirmen, z.b. für Fußgängerunterführungen. GRUNDOPIT Mini-Bohranlage < 80; Gas, Wasser, Hausanschlüsse mit dichter Hauseinführung Spülbohrung 25 ID 200; PE-HD, Strom, Abwasserhausanschlüsse aus Schacht (1000 mm) gesteuert PP-HM (Kurz-/Langrohr) Abwasser, Unterquerung von Straßen, Plätzen Bahndämme, Kommunikation Felsbohrungen,Verlegung Schutz- und Produktrohre GRUNDODRILL HDD- < 600; Gas, Wasser, Unterquerungen von Straßen, Autobahnen, Parkanlagen, Bohranlagen 40 < OD 630; PE-HD, Strom, Bach-, Fluss- und Kanaldüker Spülbohrung PP-HM, Guss, Stahl Abwasser, Längsverlegungen (Einzeln, im Bündel), Felsbohrungen gesteuert Fernwärme, Schutz-, Produktrohrverlegung, Einzeln, im Bündel ca ; Kommunikation GROSSBOHR- 630 < OD < 1.500; ANLAGEN PE-HD, PP-HM, Guss, Stahl GRUNDOBURST Erneuerung < 200; Gas, Sammler und Hausanschlüsse 63 < ID < 1.100; Wasser, Altrohre: Steinzeug, Beton, AZ, GGG, Kunststoff Kreisprofilrohre Abwasser Neurohrdurchmesser bis 2 Nennweiten größer als Altrohr Kunststoff, Guss, Stahl Renovierung < 1.000; Auch einsetzbar für Swagelining, Relining Tight in Pipe (TIP) 160 < ID < 1.100; PE-HD, Stahl, Guss zu kleinen Leitungen, die entsprechend dem Bevölkerungswachstum, durch größere Leitungen ausgetauscht werden müssen. Grabenlose Leitungserneuerung ist ständig und gut gefragt. Eine der häufigsten Formen der Leitungserneuerung ist der Einsatz mit Grundoburst-Geräten, wobei die überalterten Leitungen durch einen Rollenmesser aufgeschnitten und in der gleichen Lage neue Rohre gleicher oder größerer Dimension eingezogen werden. Auf diese Weise werden in alten oder sehr schnell gewachsenen neuen Megacities zu klein gewordene Leitungen erneuert. Abwassersysteme enormen Ausmaßes Verlegung eines Rohrbündels im HDD-Bohrverfahren Nachträgliche Erneuerung von Leitungsnetzen Die Trinkwassernetze bedürfen der ständigen Erneuerung. Alte Megacities, wie London, haben Wasserverluste durch alte Leitungen, die mit hohem Aufwand durch Neue ersetzt werden müssen. Neue Megacities haben Probleme mit den Auch Abwassersammler waren in römischen Großstädten schon üblich und sind z.b. in Rom noch erkennbar. London hat aufgrund von Epidemien während des schnellen Bevölkerungswachstums zu großen Maßnahmen gegriffen und vor über 150 Jahren enorme Abwassersammler gebaut, die das Abwasser unterhalb der Stadt dann der Themse zuführen sollte. Diese Maßnahme war wegweisend für andere Großstädte und Londoner Abwasserleitungsexperten haben in vielen anderen europäischen Großstädten übergeordnete Kanalisationssysteme entworfen, so z.b. in Hamburg. Erstaunlich ist auch, dass schon im 19. Jh. für die tieflie- 558 Kommunalwirtschaft 09/2011

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20 Die Dichte dieser oberflächennahen Leitungen ist enorm. In beinahe jeder Metropol-Region sind die Anordnung, Tiefenlage und der Abstand dieser Leitungen sehr unterschiedlich und unterliegen örtlichen klimatischen (Frost oder kein Frost), historischen, wirtschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen. Die Vermehrung gerade dieser Leitungen, z.b. für Belange der Telekommunikation, ist enorm. Erneuerung einer Altleitung im Berstverfahren genden Abwassersammler in London und New York Stützkonstruktionen mit mehreren Arbeitsebenen und Vorläufer von Vortriebsmaschinen entwickelt wurden. Bis heute sind die großen und tiefen Abwassersammler von London, Paris und New York die Vorbilder für die Abwassersammler in anderen Megacities. Im Nordwesten von Paris liegen die Hauptsammler z.t. über 100 Meter unter der Erde. Sie unterfahren alle anderen unterirdischen Hohlräume, auch die unterirdischen Steinbrüche von Paris. In vielen Megacities sind Regenwassersammler und Kanal getrennt. Die aufzubereitenden Abwassermengen in den Kläranlagen reduzieren sich hierdurch. Die meisten Abwassersammler werden heute in den Megacities mit Mikrotunnel- und Tunnelbohrmaschinen aufgefahren. Oft bekommen diese Sammler, nach Pariser Vorbild, die tiefste unterirdische Infrastrukturebene zugeteilt. Um die Abwasserkapazitäten aufzunehmen, werden in wachsenden Megacities nahezu permanent neue Abwassersammler, in neuen Trassen, wenn möglich tiefer und mit größerem Querschnitt, aufgefahren, an denen untergeordnete Systeme angeschlossen werden. Kleinere und oberflächennahe Leitungssysteme Sehr viele Leitungen und Kabel mit kleinerem Querschnitt liegen aber auch in geringer Tiefe unter der Oberfläche. Erdgasleitungen, Fern- und Nahwärmesystem, Strom (wenn als Erdkabel), Glasfaserkabel, Telekommunikationsleitungen, oft mehrerer Anbieter und mit unterschiedlichen Leitungsmedien, Steuer- und Signalkabel für die Verkehrsanlagen und Verkehrsüberwachung, Straßenrandentwässerung und Spülungsleitungen (Reinigung). Beispiel für die Rohrinfrastruktur in Städten; Je nach Größe sind die Kanäle größer und die Leitungen liegen tiefer Um beim Einbau zusätzlicher Leitungen Verletzungen oder Durchtrennungen bestehender Leitungen zu vermeiden, werden in vielen Metropolen streifenförmige Belegungsräume zugeteilt, die im Normalfall nicht überschritten werden dürfen. In etlichen Städten kommt noch eine definierte Tiefenbegrenzung hinzu, so dass die Leitungsnetze mit tieferen und größeren Leitungen keine Berührung bekommen sollen. In Städten mit engen Straßen im Zentrum sind die unterirdischen Raumnutzungsverhältnisse äußerst knapp. Mehrstöckige Belegungen mit Seiten- und Tiefenbegrenzungen werden zugeteilt. Insbesondere in japanischen Metropolräumen werden diese dreidimensionalen unterirdischen Nutzungsraum- Zuteilungen streng gehandhabt und viele andere asiatische Millionenstädte folgen dem japanischen Muster. Ohne diese 2-dimensionalen (streifenförmigen) oder 3-dimensionalen Raumeinteilungen herrscht oft ein heilloses Chaos in der unterirdischen Infrastruktur. Mit aufwändigen Handschachtungen müssen dann Wege für neue Leitungen gesucht werden, dennoch ergeben sich viele Leitungsschäden. Der Zeit- und Kostenaufwand für die Leitungsverlegungen ist immens. Viele Megacities haben daher neue Wege und neue Ordnungssysteme entwickelt, in denen wiederum kollisionsfrei nachträglich grabenlos, z.b. mit steuerbaren Bohrgeräten, weitere Leitungen installiert werden können. Unterirdische Belegungsräume Aufgrund der zu dichten und zu unübersichtlichen Leitungsbelegung an der Oberfläche haben manche wirtschaftsstarke oder ordnungsliebende Megacities unterirdische Leitungsgänge entwickelt, in denen zugeteilte Belegungsräume für definierte Medien gelten. Solche Leitungsgänge gibt es althergebracht im Stollenprofil oder als Neuauffahrung im Rundtunnelprofil (siehe Bespiel oben). Diese zwar sehr teuren Leitungsgänge haben den enormen Vorteil, dass entsprechend einem zusätzlichen oder verändertem Bedarf Leitungen eingehängt oder umgehängt werden können. Ihre Verbreitung und auch ihre Dimensionen werden daher weiter zunehmen. In Megacities, in denen keine Leitungsgänge, Leitungssammelsysteme oder Leerrohrsysteme für künftige Belegungen üblich sind oder aufgrund eines sehr geschichtsträchtigen Untergrundes keine solchen Systeme installierbar sind, werden häufig zumindest unterirdische streifenförmige oder rechteck-profilartige Raumeinteilungen vorgenommen. Für diese Raumeinteilungen gibt es unterschiedliche Varianten: a) das Vorrangprinzip großer Hohlraumstrukturen. Kleinere Systeme müssen diese umgehen, sich ihnen begleitend oder versetzt seitlich nachordnen (Beispiele: Paris, London, Wien, u.a.) b) das Belegungsebenen-Prinzip. Es werden unterirdische Levels zugeteilt, in denen definierte und hierfür bewilligte Leitungen verlaufen dürfen (Beispiele: New York, Chicago, andere nord- und südamerikanische Städte) c) das Leitungsgang- oder Leitungssammelprinzip d) das genaue unterirdische 3-dimensionale Raumzuordnungsprinzip (Beispiele: Kernzonen von Tokyo, Osaka, u.a.) 560 Kommunalwirtschaft 09/2011