Grundstücksentwässerungsanlagen

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1 Dieser Text ist entnommen aus dem Fachbuch: Michael Scheffler Grundstücksentwässerungsanlagen Zustandsorientierte Instandhaltung und Bewertung in der Immobilienwirtschaft Mit Bewertungs- und Berechnungsprogramm auf CD-ROM 2007, 301 S., 48 Abb., 15 Tab., Gebunden ISBN Fraunhofer IRB Verlag Für weitere Informationen, für die Durchführung von Downloads oder zur Buchbestellung klicken Sie bitte hier: Scheffler, Grundstücksentwässerungsanlagen Fraunhofer IRB Verlag Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau IRB Nobelstraße Stuttgart Postfach Stuttgart Telefon +49(0)711 / Telefax +49(0)711 / Fraunhofer IRB Verlag. Alle Rechte vorbehalten. Nachdruck und Vervielfältigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung gestattet.

2 4.2 Zustandserfassung durch bauliche Untersuchung 4.2 Zustandserfassung durch bauliche Untersuchung Unter die Zustandserfassung fallen nach ATV-DVWK Merkblatt [2004] alle Maßnahmen, die der Feststellung des IST-Zustandes von Entwässerungssystemen dienen. Zustandserfassungen dienen der Beschaffung von Daten und aktuellen Informationen über den Anlagenzustand, sodass eine zutreffende Analyse der Ausgangslage und des Handlungsbedarfes möglich ist. Durch die Zustandserfassung sollen u. a. Zustandsverschlechterungen rechtzeitig erkannt werden, um damit Schadens- oder Störungseintritte zu vermeiden. Zustandserfassungen müssen ein ausreichendes und umfassendes Bild über den baulichen Zustand von GE-Anlagen liefern, damit eine eventuelle Sanierungsbedürftigkeit der GE- Anlage oder von Anlagenteilen sachgerecht beurteilt und festgelegt werden kann. Dazu sind bauliche und betriebliche Daten lückenlos aufzunehmen bzw. zusammenzustellen. Das Ergebnis der Zustandserfassung sowie die sich ergebende Datenfülle bilden die Grundlage für alle anschließenden Maßnahmenentscheidungen. Daher besitzt die Zustandserfassung gerade mit Blick auf die Entscheidung über technisch und wirtschaftlich vertretbare Sanierungsmaßnahmen eine herausragende Bedeutung im Rahmen der Instandhaltung von GE-Anlagen. Eine Zustandserfassung kann durch Außen- oder durch vorgenommen werden. Die Außeninspektion umfasst alle Maßnahmen zur Feststellung und Beurteilung des IST-Zustandes, wobei die Maßnahmen von der Geländeoberfläche aus durchgeführt werden, ohne in die GE-Anlage oder in Anlagenbestandteile einzudringen. Die hingegen umfasst alle Maßnahmen zur Feststellung und Beurteilung des IST-Zustandes innerhalb der GE-Anlage. Durch die werden Aufschlüsse über den Bauzustand der GE-Anlage und andere Informationen gewonnen. Dabei wird der IST-Zustand der GE-Anlage und, soweit möglich, auch der IST-Zustand der Leitungszone bzw. der des angrenzenden Erdreiches erfasst. Schäden und Schadensursachen können auf diese Weise frühzeitig erkannt werden. Bei der wird zwischen qualitativer und quantitativer Zustandserfassung unterschieden. Regel der Technik der qualitativen Zustandserfassung ist die optische. Sie wird im ATV-Merkblatt 143, Teil 2 schwerpunktmäßig behandelt. Durch die optische wird eine qualitative Beurteilung von Abwasserleitungen, z. B. von Stutzen, Rissen, Lageabweichungen, Abzweigen, mechanischem Verschleiß und anderen baulichen Zuständen in den Leitungen, möglich. Die qualitative Zustandserfassung untergliedert sich in die direkte optische und in die indirekte optische. Die indirekte optische ist als technisch gut entwickelte und wirtschaftlichste Form das fast ausschließlich eingesetzte Verfahren bei der Zustandserfassung von GE-Anlagen. 47 Für die Zustandserfassung von GE-Anlagen kommt aufgrund der geringen Durchmessermaße meist auch nur eine indirekte optische in Betracht. Durch diese Form der Zustandserfassung sind bereits eingetretene sichtbare Schäden in Leitungshaltungen weitgehend feststellbar. Die folgende Abbildung 4-1 zeigt den vorgestellten Definitionsbaum der Zustandserfassung (bauliche Untersuchungen) auf: 47 BOSSELER/PUHL [2003] bieten eine informative Übersicht über technische Möglichkeiten und Grenzen der optischen. 77

3 4 Bestandsanalyse von GE-Anlagen Bauwerks- und Baugrunderkundungen durch Aufschlüsse Begehung der der Leitungstrasse Außeninspektion Geophysikalische Baugrunderkundungen Baugrund- Bauliche Unter- Untersuchungen Qualitative Qualitative Zustandserfassung Direkte optische Indirekte optische Begehung, Bekriechung, Befahrung Kanalspiegelung TV-Inspektion (Kanalfernsehen) Quantitative Zustandserfassung Ablagerungen Lageabweichungen Profilmessung (z.b. Innenkorrosion, Verformung, Verschleiß, Deformation) Inklinometer Druckmesssonde Laser Kalibermessgerät Optisch elektrische Verfahren Lasermessgeräte Echolotscanner Bauwerks-/ Baugrunderkundung Prüfung an begehbaren Beton- und Stahlbetonkanälen Geophysikalische Verfahren Belastungsversuch Abbildung 4-1: Struktur der baulichen Untersuchung [Stein/Stein 2000] (leicht modifiziert) Zu den heutigen Techniken der indirekten optischen zählen die Spiegelung und die mit einer Kamera. Die Spiegelung ist eine sehr einfach zu handhabende und gleichzeitig auch die älteste Verfahrensweise, Informationen über den Zustand nicht begehbarer Abwasserleitungen zu erhalten. Dazu wird von einem Schacht aus nahe der Rohrsohle ein Spiegel in einem Winkel von ca. 45 zur Sohle so vor eine Rohröffnung gehalten, dass ein freier Blick in die Haltung möglich wird. Von der anderen Haltungsseite kann mit Hilfe eines Beleuchtungskörpers dem Spiegel entgegengeleuchtet werden. Bei optimalen Verhältnissen wird mit dem Spiegel ein Einblick in die Haltung möglich. Querschnittsverengungen, Abflusshindernisse oder Einstürze können bis in bestimmte Entfernungen erkannt werden. Je nachdem, wie frei der Abflussquerschnitt der betrachteten Haltung ist, können auch Aussagen über den Haltungszustand getroffen werden. Voraussetzung ist bei diesem Verfahren nicht nur ein gleich bleibendes Sohlgefälle, sondern auch ein gradliniger, krümmungsfreier Haltungsverlauf. Ausgesprochen nachteilig ist aber, dass durch diese kostengünstige Art auch bei ausreichender Beleuchtung und ungehindertem Einblick nicht alle Schäden im erforderlichen Umfang festgestellt werden können. Selbst wenn Schadensbereiche sichtbar sind, können die Schadensbilder, das Schadensausmaß sowie die Schadenslokalisierung allenfalls grob 78

4 4.2 Zustandserfassung durch bauliche Untersuchung abgeschätzt werden. Sanierungsmaßnahmen sind auf dieser Grundlage nicht planbar. Aufgrund dieser deutlichen Nachteile ist die Spiegelung nicht als gründliche svariante anerkannt. Sie findet lediglich noch als Vor- oder Zwischenuntersuchung bzw. als Kontrolle im Anschluss an Reinigungsarbeiten vereinzelt Anwendung. Im Grundstücksbereich kommt diese Methode der Zustandserfassung nicht zur Anwendung, da hier kaum gradlinige Leitungshaltungen anzutreffen sind und oft auch keine ausreichenden Zugangsmöglichkeiten zu den Abwasserleitungen gegeben sind. Die indirekte optische mittels Kamerabefahrung (im Weiteren kurz Inspektion genannt) ist das fast ausschließlich eingesetzte Verfahren zur Erfassung des baulichen Zustandes. Neben der Einmessung und Beschreibung von Seiteneinläufen können auch kaum sichtbare Schäden, wie Haarrisse, erkannt und örtlich bestimmt werden. Voraussetzung dafür ist, dass die Grundleitungen soweit gereinigt sind, dass sich der Bauzustand einwandfrei erfassen und beurteilen lässt. Für die Inspektion von GE-Anlagen kommen selbstfahrende Systeme, hydraulisch angetriebene Systeme oder in selteneren Fällen mechanisch geschobene Systeme in Betracht. In der Regel werden selbstfahrende Fernsehanlagen verwendet, soweit eine Erfolg versprechende Anwendung aufgrund der örtlich vorgefundenen Leitungsdurchmesser und der Verlaufsstruktur der GE-Anlage gegeben ist. Sie bestehen aus den Grundeinheiten Kamera, Transport- und Führungseinrichtung sowie dem Kontroll- und Steuerstand. Kameras mit unverschwenkbarer und unverdrehbarer Optik, die starr nach vorn ausgerichtet ist, gehören zu den älteren Techniken. In der Praxis kommen bevorzugt radangetriebene Dreh-/Schwenkkopfkameras zum Einsatz. Sie haben sich am Markt durchgesetzt. Häufig kommen sie in lenkbaren Ausführungen zur Anwendung. Dreh-/Schwenkkopfkameras besitzen in der Regel mitschwenkende Beleuchtungseinrichtungen. Zunehmend kommen dabei LED-Systeme zum Einsatz. Sie erhitzen nicht so schnell wie Halogenlampen. Zudem können Dreh-/Schwenkkopfkameras mit einem Zoomobjektiv ausgestattet werden. Diese Technik ermöglicht eine detailreiche Betrachtung aus verschiedenen Blickwinkeln. So können etwa Muffenverbindungen vollständig inspiziert werden, soweit eine vollständige Objektivdrehung um die Rohrachse von 360 möglich ist. Weiterhin sind mit diesen Kameras bei 90 -Schwenkbewegungen zu jeder Seite auch Einblicke in Anschlussleitungen möglich. Um nicht nur Einblicke, sondern präzisere Informationen über den Bauzustand von Anschlussleitungen zu erhalten, werden Satellitenkameras eingesetzt. Hierbei handelt es sich ebenfalls um Dreh-/Schwenkkopfkameras, die jedoch zusätzlich mit einer Schiebekamera bzw. mit einer verkleinerten weiteren Schwenkkopfkamera ausgerüstet sind. Durch diese Technik können Anschlüsse genauer inspiziert werden, indem die zusätzliche Kamera in die Anschlussleitung geführt wird. Je nach Hersteller können die Inspektionslängen von Anschlussleitungen bis zu 40 m betragen. Satellitenkameras bzw. deren Satelliten können auch mit einem ausreichend starken Sender versehen werden. Im Einsatz kann durch oberirdischen Empfang des Senders dann die ungefähre Lage des Satelliten und somit der Verlauf eines unbekannten Abwasserrohres in der Örtlichkeit besser nachvollzogen werden. Hydraulisch angetriebene Systeme (Spülkameras) kommen ebenfalls zum Einsatz. Sie werden auf ähnliche Weise wie Spüldüsen durch Wasserhochdruck nach dem Rückstoßprin- 79

5 4 Bestandsanalyse von GE-Anlagen zip angetrieben. 48 Dadurch können große Leitungslängen inspiziert werden [Bosseler/Puhl 2003]. Hydraulisch angetriebene Systeme haben eine weitaus größere Reichweite als selbstfahrende Systeme und verfügen über das Vermögen, Steigungen, selbst bis zur Senkrechten zu bewältigen. Diese Konstruktion zur Inspektion eignet sich besonders zur Kontrolle der Reinigungsergebnisse unmittelbar nach der Reinigung in einem Arbeitsgang. Präzise bauliche Untersuchungen sind durch dieses Verfahren jedoch nicht gesichert, da durch tropfendes und sprühendes Spülwasser und durch Spülgut eine freie Sicht auf die Rohrinnenwandung eingeschränkt werden kann. Zudem ist eine ruhige Kameraführung im Vergleich zu selbstfahrenden Systemen nicht immer möglich. Außerdem ist die Perspektive bei starrem Axialkopf der Kamera stark begrenzt, wodurch ein Abschwenken der Rohrinnenwand nicht möglich ist. Die komplette Inspektion von GE-Anlagen wird durch starke Verzweigungen und Verwinkelungen der Abwasserleitungen sowie an verborgenen Anschlüssen, wie sie etwa Dränageanschlüsse darstellen können, erheblich erschwert. Vor allem sehr verästelte Grundleitungsnetze mit Bögen und Dimensionssprüngen, aber auch unzugängliche Leitungen, d. h. ohne die an den Richtungsänderungen und Einbindungen erforderlichen Inspektionsöffnungen, stellen Aufgaben an die Instandhaltung im privaten Bereich, die technisch nur langsam lösbar sind. Das betrifft vor allem auch die in oder unter der Kellersohle verlegten Grundleitungen. Aufgrund vorhandener, nur bedingt bogengängiger komplexer Techniken, wie sie z. B. die baulichen Konstruktionen von Robotern darstellen, konnten derartige Leitungsstrukturen bisher nicht immer passiert werden. An problematischen Stellen war eine Zustandserfassung mit den zur Verfügung stehenden technischen Mitteln oft abzubrechen. Erfolgsversprechende Ansätze zu einer nicht immer vollständigen, aber sehr weitgehenden Überwindung dieser Problembereiche liefern navigationsfähige Systeme, die selbstständig in Seitenzuläufe abbiegen können. Zu nennen ist z. B. der Göttinger-ZK-Kanalwurm. Hierbei handelt es sich um eine rund 80 cm lange elastische Blase mit einem Durchmesser von rund 7 cm, die bis zu 90 gekrümmt werden kann. Diese technische Variante besitzt eine pneumatisch angetriebene und gesteuerte Mechanik. Die konisch zulaufende Metallspitze enthält eine Kamera und eine Beleuchtungseinheit. Der Göttinger-ZK- Kanalwurm ist als Hybrid-Lösung bekannt und wird sowohl zur Inspektion als auch zur Dichtheitsprüfung bei Leitungen DN 150 und kleiner eingesetzt. Auch die Weiterentwicklungen der Satelliten-Kameratechnik wie die Lindauer Schere und die Lindauer Mini-Schere, die zur Einführung in Abzweigungen mit einer ein- und ausfahrbaren Scherenmechanik ausgerüstet sind und das Kieler Stäbchen mit integrierter Führungseinheit in Form eines stabilen Stabes oder die Lindauer Schlange, als abbiegefähige Schiebekamera, stehen für innovative und viel versprechende Lösungsansätze. Gleiches gilt auch für den AAligator. Hierbei handelt es sich um eine abbiegefähige hydraulisch getriebene Kamera mit einem seitlich am Kamerakopf angebrachten, separat ansteuerbaren Düsensatz. Die Einsatzreichweite wird über die Schlauchlänge definiert. Durch den Rückstoßantrieb der Optik werden die Abwasserleitungen gereinigt. Die Inspektion selbst erfolgt während des Zurückziehens der Kamera. 48 Vgl. Abschnitt 4.1 in diesem Kapitel 80