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Fuge für Fuge, Riss für Riss

Die Sanierungstechnik Dommel GmbH hat im vergangenen Jahr einen 1931 erbauten, begehbaren Abwasserkanal aus Mauerwerk saniert. Die so anspruchsvolle wie reizvolle Maßnahme umfasste sowohl das Verpressen von Rissen im Injektionsverfahren mittels PU-Harz als auch das Neuverfugen ausgewaschener Fugen mit kunststoffvergütetem Mörtel.

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Unmittelbar vor dem Wiederverfüllen der ausgeräumten Fugen wurde der Kanal noch einmal gereinigt. (Alle Abb.: Sanierungstechnik Dommel GmbH)

Im Gegensatz zu Kanälen aus Beton und Stahlbeton oder Steinzeug sind gemauerte Abwasserkanäle in Deutschland vergleichsweise selten. Die meisten sind vergleichsweise alt, heute werden sie aufgrund des Zeit- und Kostenaufwands kaum noch errichtet. Da alte gemauerte Kanäle jedoch über eine sehr tragfähige und beständige Bausubstanz verfügen, ist ihre umfassende Sanierung eine Chance, die Betriebsdauer um Jahrzehnte zu verlängern. Dies beweist auch das Projekt in der Beethovenstraße in Hagen: Der aus dem Jahr 1931 stammende Abwasserkanal, mit dessen Sanierung die Sanierungstechnik Dommel GmbH im Februar 2020 begann, weist ein gemauertes Ei-Profil mit den Querschnittsabmessungen Breite/Höhe 850/1350 Millimetern auf, erstreckt sich auf einer Länge von 330 Metern und wird als Mischwasserkanal betrieben.

Bestand musste zunächst genau untersucht werden
Anhand wiederkehrender Kanaluntersuchungen wurde der Zustand des Kanals regelmäßig von den Wirtschaftsbetrieben Hagen (WBH) überprüft. Als die Bausubstanz sich zunehmend verschlechterte, beauftragten die WBH im Jahr 2016 die S & P Consult GmbH aus Bochum mit einer umfassenden Untersuchung des Bestands. Bei der Begehung und auf den Videos von Kamerafahrten waren Ablagerungen, Risse im Rohr-Scheitel und den Schachtbauwerken sowie ausgebrochene Klinker und ausgewaschene Mauerwerksfugen erkennbar. Um die Standsicherheit des Kanals nachzuweisen und eine Empfehlung für ein Sanierungskonzept auszusprechen, nahm die S & P Consult neben der optischen Begutachtung weitere Prüfungen vor. Unter anderem erfolgten eine genauere Untersuchung der Kanalgeometrie sowie die Entnahme von fünf Bohrkernen für Festigkeitsuntersuchungen. Bodenuntersuchungen gaben zudem näheren Aufschluss über die Baugrundverhältnisse. Die statischen Berechnungen ergaben schließlich, dass die Tragfähigkeit des Profils noch gegeben war. Daher empfahl das Gutachten die Sanierung des Mauerwerkskanals mittels Rissverpressungen sowie die Aufarbeitung des Mauerwerks in geschlossener Bauweise. , Anschließend erstellte das Ingenieurbüro SM Consult GbR aus Hagen ein Sanierungskonzept und bereitete die Ausschreibungsunterlagen vor. Die Leistung wurde Ende 2019 im Rahmen einer beschränkten Ausschreibung an Dommel vergeben.


Nach einer Grundreinigung des Kanals, bei der neben starken Ablagerungen auch loses Geröll entfernt werden musste, erneuerten die Experten von Dommel die ausgewaschenen Mauerwerksfugen im Bereich der Sohle. Diese Maßnahme startete mit dem Reinigen sowie dem Ausfräsen des beschädigten und losen Fugenmaterials. „Ein zentrales Problem war, dass der alte Fugenmörtel unterschiedliche Festigkeiten aufwies. Denn die weichen Fugen ließen sich sehr schnell ausräumen, der harte Mörtel hingegen war nicht so leicht zu lösen. Daher mussten wir entsprechendes Spezialwerkzeug wählen“, erklärt Matthias Wyczykowski, Bauleiter der Sanierungstechnik Dommel GmbH. Im Anschluss an das Ausfräsen fand noch einmal eine Reinigung statt, bevor sie mit einem abwasserbeständigen, kunststoffvergüteten Mörtel neu verfugt wurden. Diese Arbeiten erfolgten Fuge für Fuge per Hand und mit Fugeisen. Das anfangs favorisierte maschinelle Verfugen mittels Injektionspistole wurde nach der Entnahme erster Bohrkerne aus den Sanierungsbereichen wieder verworfen, da hier bei probesanierten Fugen Hohlräume erkennbar waren. Bei der händischen Ausführung zeigte sich hingegen eine hohlraumfreie Verfüllung bis in den Fugengrund. Im unteren Bereich des Kanals setzten die Kanalprofis – wo es erforderlich war – neue Sohlschalen aus Steinzeug.

Verpressen der Risse erfolgte mittels PU-Harz-Injektion
Parallel zu den Arbeiten rund um die Fugensanierung widmete sich eine andere Kolonne den Rissen im Rohrscheitel. Um die Sichtbarkeit im Kanal hervorzuheben, wurden diese zunächst markiert. Die Risssanierung erfolgte mittels Injektionsverfahren. Hierbei kamen rund 600 Injektionspacker zum Einsatz. Als Verpressmaterial wurde zweikomponentiges Polyurethanharz verwendet. Um eine kraftschlüssige Verfüllung der Risse zu gewährleisten, wurden die Injektionspacker in einem Winkel von 45 Grad wechselseitig in den jeweiligen Riss eingebracht. Über eine Hochdruckpumpe wurde anschließend das Verpressharz durch die Hohlpacker in den Rohrscheitel injiziert. „Durch das Aufschäumen des Harzes wird die Rohrumgebung stabilisiert und der Riss verschlossen“, erläutert Wyczykowski. Nach der Aushärtungsphase lassen sich die Packer bündig abtrennen und die Eintrittsstellen nachbearbeiten.

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Einstieg für die Sanierungskolonne: Die Abwasserschächte in der Beethovenstraße in Hagen befinden sich mitten auf der Straße. Dieser Umstand erforderte eine durchdachte Verkehrssicherung.

Eine spannende Herausforderung war die Sanierungsmaßnahme gleich in mehrfacher Hinsicht: Der Abwasserkanal ist zwar als begehbar eingestuft, dennoch erfolgten die Arbeiten auf sehr beengtem Raum. Zudem musste die Überleitung von mehreren hundert Litern ankommenden Abwassers pro Sekunde gewährleistet werden, um auch bei Regen im Trockenen arbeiten zu können. Zu diesem Zweck waren mehrere Pumpen im Einsatz. Oberirdisch war die Verkehrssicherung beziehungsweise -lenkung sicherzustellen. Gleich mehrere Buslinien passieren die Beethovenstraße, deren getakteter Verkehr während der Baumaßnahme aufrechterhalten werden musste. Kein einfaches Unterfangen, da sich die Abwasserschächte teils mitten auf der Straße befinden und so wenig Platz für den Busverkehr blieb. Dies gelang durch eine enge Abstimmung mit der Straßenverkehrsbehörde und den Verkehrsbetrieben. „Um den Bauprozess zu beschleunigen und die Verkehrseinschränkungen und Kosten für die Überleitungsmaßnahmen zu reduzieren, haben wir in den zusammenhängenden Haltungen parallel mit drei Sanierungskolonnen gearbeitet“, so Wyczykowski. In weniger als drei Monaten stellte Dommel die Betriebssicherheit des Kanals wieder her. Die Vorgehensweise war dabei minimalinvasiv – durch die grabenlose Bauweise waren keine aufwändigen Straßenaufbrüche notwendig.

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Die aus den sanierten Bereichen entnommenen Bohrkerne belegen das homogene Fugenbild ohne Hohlräume oder Lunkerstellen.

Güteschutz wurde auf der Baustelle auditiert
Für die WBH stellte die Sanierungsmaßnahme in der Beethovenstraße ein Pilotprojekt dar. „Wir sanieren zwar systematisch unsere Abwasserkanäle – die Baumaßnahme unter der Beethovenstraße war jedoch das erste Projekt, bei dem eine derart umfangreiche Fugensanierung im begehbaren Bereich und so zentrumsnah durchgeführt wurde“, umreißt Vera Rabe von den Wirtschaftsbetrieben Hagen die Aufgabe. Umso wichtiger war es, die hohe Qualität der Ausführung und der verwendeten Materialien zu gewährleisten. „Wir werden durch den Güteschutz Kanalbau bereits in zwölf verschiedenen Kanalunterhaltungs- und Sanierungsverfahren fremdüberwacht. Für das Sanierungsprojekt in der Beethovenstraße haben wir zusätzlich die Gütezeichen für ‚Beschichtung‘‚ ‚Fugensanierung‘ und ‚Verpressarbeiten‘ beantragt“, erklärt Dommel-Geschäftsführer Benedikt Stentrup. „Diese wurden vor Ort auf der Baustelle durch einen Prüfingenieur des Güteschutz Kanalbau auditiert.“ Zudem wurden nach fertiggestellter Leistung eine Kamerabefahrung durchgeführt und mehrere Bohrkerne aus dem sanierten Mauerwerk entnommen. Das Endresultat konnte sich sehen lassen: Die Proben aus den Sanierungsbereichen zeigten ein homogenes Fugenbild ohne Hohlräume oder Lunkerstellen und belegen die Festigkeit und Tragfähigkeit des Mauerwerks – und damit die Betriebssicherheit des Kanals. Die sichere Nutzungsdauer des aufwendig gemauerten und nun auch wieder dichten Kanals ist somit für die nächsten Jahre wieder gegeben. Die Großprofilsanierung in Hagen wurde auch filmisch begleitet. Interessierte können sich das Video auf Youtube ansehen. Weitere Informationen über Dommel finden Sie auf der Website des Unternehmens.