Drei-Kammer-System für größten Stauraumkanal von Mülheim an der Ruhr

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1 Rechteckprofile in FBS-Qualität bieten optimale Hydraulik Drei-Kammer-System für größten Stauraumkanal von Mülheim an der Ruhr Die Stadt Mülheim an der Ruhr im westlichen Ruhrgebiet verfügt über ein Kanalnetz von circa 557 Kilometern Länge. Von hier aus fließt das Regen- und Abwasser in geregelten Bahnen über die Kläranlage in Duisburg-Kaßlerfeld zurück in den natürlichen Wasserkreislauf. Um auch für die Zukunft die Voraussetzungen für ein funktionsfähiges Kanalnetz zu schaffen, welches in der Lage ist sämtliche anfallende Niederschläge aufnehmen und ableiten zu können, baute die Großstadt in unmittelbarer Nähe des Neubaus der Hochschule Ruhr West ihren bisher größten Stauraumkanal für die Stadt am Fluss. Hierbei setzten die Verantwortlichen auf ein Drei-Kammer-System in FBS-Qualität, welches mit seiner optimierten Hydraulik einen besonders wirtschaftlichen Betrieb ermöglicht. Etwa Quadratmeter misst die Fläche, auf der seit 2011 auf einem ehemaligen Ausbesserungswerk der Bundesbahn an der Duisburger Straße der Neubau der Hochschule Ruhr West entsteht. Nicht nur die weitere Versiegelung zu der diese Baumaßnahme beiträgt, war für die Verantwortlichen der Stadt ein Grund dafür, in dieser Umgebung baulich in das Regenwassermanagement einzugreifen, denn schon seit Jahren reicht hier die Kapazität des Kanalvolumens bei größeren Regenereignissen nicht mehr aus.

2 2 Michael Jakob Baubeauftragter der Mülheimer Energiedienstleistungs GmbH (medl) - erklärt die Situation: In dieser Umgebung des Stadtteils Broich fehlt seit Langem die Möglichkeit, bei größeren Regenereignissen Abflussspitzen aufzufangen, um tieferliegende Stadtgebiete wie z.b. den Mülheimer Hafen vor Überschwemmungen zu bewahren. Deshalb haben wir uns dazu entschieden, im Zuge der Baumaßnahmen des Hochschul-Campus` nördlich der Duisburger Straße einen neuen Stauraumkanal zu bauen. Fassungsvermögen von Kubikmetern Abwasser Mit einer Länge von 160 Metern, einem Fassungsvermögen von etwa Kubikmetern Regenwasser sowie Innenmaßen von 5,25 m x 3,25 m ist er der größte Kanal in Mülheim. Michael Jakob beschreibt die Anforderungen an das Großprojekt: Das 8 Meter unter der Erde liegende Bauwerk hat die Aufgabe, bei heftigen Regenfällen ankommendes Wasser zunächst zu puffern und im weiteren Verlauf nur dosiert in die nachfolgende Kanalisation abzulassen. Idealerweise ist es so konzipiert, dass sich der Reinigungsaufwand und damit die Betriebskosten in Grenzen halten. Kammer-System optimiert Fließgeschwindigkeit Aus diesem Grund entschieden sich die Planer für spezielles Kanal-System, bestehend aus 64 Stahlbeton-Rechteckprofilen, die vom Hersteller Fuchs aus Dorsten werkseitig mit drei nebeneinander angeordnetenkammern und Überlaufschwellen mit jeweils unterschiedlicher Höhe ausgestattet wurden. Je nach Wasseranfall werden die Kammern, die alle einen anderen Querschnitt aufweisen, stufenweise befüllt, erklärt Jakob. Bei über 80% der Regenereignisse gelangt das Wasser ausschließlich in die kleinste mittlere Kammer. Erst, wenn sich diese bei stärkerem Regen komplett füllt, läuft das Wasser auch in die linke Kammer, die einen etwas größeren Querschnitt aufweist. Nur wenn auch diese einen bestimmten Pegel erreicht, gelangt das Wasser durch Öffnungen der mittleren Trennwand in die große rechte Kammer des Stauraumkanals. Dieses Drei-Kammer-System erzeugt den gewünschten Effekt, dass bei einem Regenereignis der erste Schwall an Wasser der häufig auch den meisten Schmutz mitbringt in der kleinsten Kammer mit ihrer speziellen Gerinneausbildung relativ schnell abfließt, denn aufgrund der Hydraulik ist die

3 3 Fließgeschwindigkeit bei einem geringen Querschnitt relativ hoch. Das hat zur Folge, dass sich der Kanal sehr gut von selbst reinigt. Auch die Verschmutzung der anderen beiden Kammern hält sich in Grenzen, denn diese werden lediglich mit dem aufsteigenden zumeist recht sauberem Wasser aus den Nachbarkammern befüllt, so Jakob. Trockenwetterrinne minimiert Reinigungsaufwand Dieser Effekt wird noch dadurch verstärkt, indem der Hersteller die drei Kammern mit einer Trockenwetterrinne versehen hat. Diese optimieren die Abflusshydraulik und stellen bei stark variierendem Abwasseraufkommen sowohl die Aufnahme großer Wassermengen als auch eine ausreichende Schleppkraft in Trockenwetterperioden sicher. Hierzu Jakob: Trockenwetterrinnen in Form von Kreissegmenten oder Drachenprofilen erhöhen die Fließgeschwindigkeit und vermeiden Ablagerungen bei Niedrigwasser. Hiermit sind gute Voraussetzungen geschaffen, den Reinigungsaufwand für den Kanal in Grenzen zu halten. Aktivierbare Dichtung sorgt für einfachen Einbau Neben den hydraulischen Aspekten sprachen aber noch weitere Vorteile für die Verwendung von Stahlbeton-Rechteckprofilen: Die Elemente, die von der Bauunternehmung Maas aus Moers eingebaut wurden, sind mit einer aktivierbaren Dichtung ausgestattet, die das Zusammenfügen der einzelnen Profile erheblich erleichtert. Hierzu Dipl.-Ing. Lars Ebbing Oberbauleiter bei Firma Maas: Bei der aktivierbaren Dichtung handelt sich um eine werkseitig auf dem Spitzende aufgezogene Lippengleitringdichtung mit aktivierbarem Dichtring aus hochwertigen Elastomeren. Auf der Baustelle wird dieser Dichtring nach dem Zusammenfügen der Rechteckprofile vollständig mit einem dauerelatischen Medium unter Druck ausgefüllt. Hiermit ist man auf der sicheren Seite, denn ein Aktivierungsprotokoll dokumentiert die Dichtigkeit unmittelbar nach dem Einbau. Im Notfall ist so auch ein sofortiges Reagieren auf eventuelle Undichtigkeiten möglich.

4 4 FBS-Qualitätsrichtlinie garantiert sicheren Betrieb Ein weiterer Vorteil liegt in der Qualität der jeweils etwa 41 Tonnen schweren Rechteckprofile. Werkseitige Dichtheitsprüfungen im Rahmen der Eigenüberwachung bestätigen die Qualität der Ausführung, und garantieren einen sicheren Betrieb der eingebauten Bauwerkstechnik. Für einen hohen Qualitätsstandard des gesamten Stauraumkanals sprechen aber auch die Qualitätsrichtlinien, nach denen sämtliche eingebaute Betonfertigteile gefertigt wurden. Diese erfüllen den hohen Qualitätsanspruch der Fachvereinigung Betonrohre und Stahlbetonrohre e.v. (FBS), der eine umfassende werkseigene Produktionskontrolle vorsieht. Hiermit ist eine lückenlose Qualitätsüberwachung von den Ausgangsstoffen über die Herstellung bis zu den Endprodukten sichergestellt. Darüber hinaus sorgt eine halbjährliche Fremdüberwachung durch bauaufsichtlich anerkannte Güteschutzgemeinschaften und Prüfinstitute für die Einhaltung der hohen Standards. Erich Valtwies Bereichsleiter bei Firma Fuchs ergänzt: Die Qualität der Bauteile, die das FBS-Qualitätszeichen tragen, liegt weit über der Norm und sorgt damit für eine besonders lange Nutzungsdauer. Verantwortlich hierfür sind vor allem die guten Eigenschaften in Punkto Dichtheit der Rohre und der Rohrverbindungen, der Tragfähigkeit, der Hydraulik und der Korrosionsbeständigkeit. Seit Ende 2013 ist Mülheims größter Stauraumkanal nun am Netz. Bei den Starkregenereignissen im letzten Jahr hat er seine Funktionsfähigkeit bereits unter Beweis gestellt. Bis Mitte 2015 wurden nun auch zahlreiche Zuläufe in den Puffer auf eine größere Dimension umgebaut, so dass sich erst im Laufe dieses Jahres zeigen wird, in welcher Weise der Stadtteil Broich künftig bei Starkregenereignissen seine Hochwasserprobleme im Griff hat. Eines ist jedoch heute schon sicher: Dank des Drei-Kammer-Systems wurden hierfür beste Voraussetzungen geschaffen.

5 5 Bildunterschriften: fbs-muelheim-1.jpg 64 Stahlbeton-Rechteckprofile im Querschnitt 5,25 m x 3,25 m bilden den Stauraumkanal an der Duisburger Straße in Mülheim an der Ruhr. Ein Element wiegt etwa 41 Tonnen. Foto: BUM Bauunternehmung Maas GmbH & Co. KG

6 fbs-muelheim-2.jpg Gut zu erkennen sind die drei Kammern, in denen das Wasser durch den größten Mülheimer Stauraumkanal fließt. Foto: BUM Bauunternehmung Maas GmbH & Co. KG

7 fbs-muelheim-3.jpg Dank einer aktivierbaren Dichtung lassen sich die Stahlbeton-Rechteckprofile einfach zusammenfügen. Foto: BUM Bauunternehmung Maas GmbH & Co. KG

8 fbs-muelheim-4.jpg Die Trockenwetterrinne optimiert die Abflusshydraulik und stellt bei stark variierendem Abwasseraufkommen sowohl die Aufnahme großer Wassermengen als auch eine ausreichende Schleppkraft in Trockenwetterperioden sicher. Foto: BUM Bauunternehmung Maas GmbH & Co. KG

9 fbs-muelheim-5.jpg Der Blick in die größte der drei Kammern verdeutlicht die Funktionsweise des Stauraumkanals. Foto: FUCHS Fertigteilwerke GmbH