bbr 12/2014

 

Fachbeiträge der Ausgabe:

Erdverlegte Kabel zur Anbindung des Offshore-Windparks DolWin3

Wenn die auf dem Meer erzeugte Energie von Offshore-Windanlagen an Land geht, beginnt das große Graben und Planen. Denn Umwelt- und Landschaftsschutz, Bauzeitenplanung und Ausführung erfordern ein akribisches Projektmanagement. Zur Anbindung des Windparks „DolWin3“ im südwestlichen Teil des deutschen Nordseegebiets werden insgesamt 79 km HGÜ-Kabel erdverlegt, davon rund 30 % im HDD-Verfahren. Was das im Alltag, bei der Planung und auf der Baustelle bedeutet, welche Herausforderungen zu bewältigen sind und wie das Projekt technisch umgesetzt wird, vermittelt dieser Praxisbericht.

Autor: Günter Albers (Bohlen & Doyen GmbH)
 

Neubau des Frankfurter Flughafen-Sammlers in offener und geschlossener Bauweise

Aufgrund höherer Abwassermengen war die Leistungsfähigkeit des vorhandenen Flughafensammlers in Frankfurt nicht mehr ausreichend. Daher wurde der Neubau eines zusätzlichen Kanals DN 600 erforderlich. Der gesamte Planungs- bzw. Baubereich lag in der Wasserschutzzone III a sowie einem besonders schutzwürdigen Waldgebiet (Bannwald). Um den Eingriff in den Baumbestand auf ein Minimum zu reduzieren, erfolgte die Herstellung des Kanals in Teilstrecken mittels Rohrvortriebverfahren. 1.100 m der Baumaßnahme wurden im Rohrvortrieb hergestellt, die restlichen 800 m in offener Bauweise.

Autor: Thomas Löcker (Stadtentwässerung Frankfurt am Main)
 

Standsicherheit von Großprofilen – MAC-Verfahren zur Beurteilung des Kanalzustandes

Das IKT-Institut für Unterirdische Infrastruktur und Eau de Paris – Wasserversorger der französischen Hauptstadt – haben gemeinsam ein Gerät zur experimentellen Beurteilung der Standsicherheit von begehbaren Sammlern entwickelt. Mithilfe dieses Systems sollen ökologisch und ökonomisch sinnvolle Kanalsanierungsstrategien erarbeitet werden. Aufgezeigt werden die Vorteile beim Einsatz dieses Verfahrens bei der Standsicherheitsbeurteilung von Großprofilen sowie für die Qualitätskontrolle durchgeführter Sanierungsarbeiten.

Autoren: Martin Liebscher, Alexander Lücke (beide IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur)
 

Verteilte Temperaturmessung in Kanälen zur gezielten Lokalisierung von Fremdwasserzuflüssen und Fehleinleitungen

Die genaue Lokalisierung von Fremdwasserquellen ist die Voraussetzung für eine effektive Sanierung von fremdwasserbelasteten Entwässerungssystemen. Die herkömmlichen Verfahren wie Signalnebeluntersuchung, Kamerabefahrung oder Traceruntersuchung haben dabei aber systemspezifische Schwächen. Dies kann dazu führen, dass nicht alle sanierungsrelevanten Fremdwasserquellen gefunden werden. Im Beitrag wird als neue Alternative die faseroptische Temperaturmessung für größere Kanalstrecken vorgestellt. Damit lassen sich während einer Messkampagne in hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung Informationen zur Abwassertemperatur im Kanalnetz gewinnen und Einleitungen sehr genau identifizieren. Insbesondere bei Fremdwasserzuflüssen, die nur temporär und kurzzeitig auftreten, hat diese „verteilte Temperaturmessung“ (DTS) erhebliche Vorteile gegenüber den herkömmlichen Ansätzen.

Autor: Dr.-Ing. Klaus Hans Pecher (Dr. Pecher AG)
 

Emscher BA 40 – ein Abwasserkanal in Tübbingbauweise

Die Emschergenossenschaft realisiert seit 2009 den Bau des Abwasserkanals Emscher. Parallel zum Fluss entsteht eine tief liegende Kanalstrecke als einer der Hauptsammler für das Ruhrgebiet. In einem Abschnitt findet die Tübbingbauweise für einen rund 10 km langen Doppelrohrkanal Anwendung. Bei dieser Bautechnik stellen sich besondere Herausforderungen, insbesondere hinsichtlich des zur Ausführung kommenden Durchmessers DN 2.600 mm.

Autoren: Reinhard Ketteler, Dr.-Ing. Emanuel Grün, Norbert Stratemeier (alle Emschergenossenschaft)
 

Mehr als 1.300 Bohrpfähle für Teilchenbeschleuniger „FAIR“ in Darmstadt

Der erste Bauabschnitt für die weltweit einzigartige Großforschungsanlage FAIR in Darmstadt wurde fertiggestellt: 1.350 Bohrpfähle stabilisieren den Baugrund für die Gebäude, die äußerst sensible Hightech-Geräte für die physikalische Grundlagenforschung beherbergen werden. Da der Baugrund aus mächtigen, stark zusammendrückbaren Schichten besteht, wurde als Gründung für die Bauwerke eine kombinierte Pfahl-Plattengründung gewählt. Die größte Herausforderung für die Umsetzung war, insgesamt 60.000 m Bohrpfähle mit einer Länge von bis zu 62 m innerhalb von nur 14 Monaten Bauzeit herzustellen und dabei alle Randbedingungen, etwa die Lage des Baufelds im Wasserschutzgebiet, zu berücksichtigen. Dazu wurde u. a. ein geschlossener Wasserkreislaufs eingerichtet sowie eine Betonmischanlage installiert. Ein Lean-Management half, die Arbeitsprozesse und den Maschineneinsatz zu optimieren.

Autoren: Michael Moser (Züblin Spezialtiefbau GmbH), Stefan Kullmann (Max Bögl Stiftung & Co. KG), Wolfgang Kissel, Engin Toker (beide CDM Smith), Dr. Markus Bernards (Facility for Antiproton and Ion Research in Europe GmbH)
 

Theorie und Praxis einer Entspannungs-Wasserhaltung für das Projekt „Schwabinger Tor“ in München

An der Leopoldstraße in München entsteht ein Gebäudekomplex mit einem Hotel sowie Wohn- und Geschäftshäusern – das sogenannte „Schwabinger Tor“. Der Aushub für die gemeinsame Tiefgarage wird ca. 510 m lang und 75 m breit. Das Projekt verursacht damit die aktuell größte Baugrube in München. Eingegangen wird im Besonderen auf die Theorie und Praxis der Entspannung des wasserführenden Tertiärs.

Autoren: Henning Thormann (Brunnenbau Conrad GmbH), Dr.-Ing. Alexander Gotschol (iBEG mbH)
 

Grundwassererschließung im regenreichen, aber trinkwasserarmen Uganda

Uganda liegt in Ostafrika am Viktoriasee und verfügt über große Oberflächenwasserressourcen, dennoch hat fast ein Drittel der Bevölkerung keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Die Ressourcenverfügbarkeit, Beschaffenheit und Aufbereitung sowie Verteilung von Wasser sind drängende Aufgaben. Mit Unterstützung der deutschen Entwicklungszusammenarbeit untersucht ein Team aus deutschen und ugandischen Experten die Erschließung neuer Rohwasserquellen. Lösungsansätze bieten die Wassergewinnung aus Uferfiltrat sowie die verstärkte Nutzung von Grundwasser. Um den steigenden kommunalen und industriellen Bedarf zu sichern, ist eine großräumige Erkundung, Erschließung und umweltverträgliche Gewinnung der natürlichen Wasserressourcen erforderlich.

Autoren: Kai-Justin Radmann, Dr. Carsten Hansen (beide CONSULAQUA Hamburg Beratungsgesellschaft mbH), Dr. Christoph Czekalla (Hamburg Wasser), Johannes Rumohr (Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit GmbH)
 

Auslegung und Berechnung von thermo-aktiven Bauteilen bei vorhandener Grundwasserströmung

Die thermische Aktivierung erdberührender Bauteile zur Nutzung der im Untergrund gespeicherten Wärme findet weltweit eine immer weitere Verbreitung, da sich die Investitionskosten im Vergleich zu herkömmlichen Systemen durch die Integration von Wärmetauscherrohren in ohnehin erforderliche Bauteile deutlich reduzieren lassen. Ergebnisse abgeschlossener Projekte sind in Laborversuchen erprobte, thermoaktive Abdichtungselemente sowie ein geeigneter Berechnungsansatz, der in das Finite- Differenzen-Programm „SHEMAT-Suite“ implementiert wurde. Das neue Berechnungsmodul ermöglicht auch die Kalkulation entsprechender Bauteile in strömendem Grundwasser und somit die Berücksichtigung maßgeblicher Einflussgrößen – etwa den Betrag der Strömung oder die Strömungsrichtung bei der Auslegung flächiger thermo-aktiver Bauteile. Ein aktuelles Verbundprojekt befasst sich mit der Möglichkeit der Ertragsteigerung solcher Bauteile durch Steuerung der Grundwasserströmung.

Autoren: David Koppmann, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Martin Ziegler (beide RWTH Aachen University), Sylvia Kürten (Ingenieurbüro Gell & Partner GbR), Dr. rer. nat. Darius Mottaghy (Geophysica Beratungsgesellschaft mbH)
 

Die Übertragung seismischer Daten mittels akustischer Wellen entlang des Bohrstranges

Untertägige Messgeräte in Bohrungen generieren Messdaten, deren Ergebnisse wichtig für eine Anpassung des Bohrverlaufs sind. Um diese Messergebnisse berücksichtigen zu können, werden jedoch höhere Datenraten als mit dem derzeitigen Telemetriestandard in Bohrungen (ca. 10 Bit/s) notwendig. Es wurde ein Telemetriesystem mit akustischen Wellen entlang des Bohrstrangs entwickelt, das Telekommunikationstechnologien nutzt und Datenraten von mehreren 100 Bit/s erreicht. Mithilfe dieses Ansatzes werden Datenpakete für spezifische Frequenzbänder definiert und über den Bohrstrang übertragen.

Autoren: Dr. Katrin Jaksch, Heike Richter, Dr. Rüdiger Giese (alle Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ), Miguel A. Gutierrez Estevez, Udo Krüger (beide Fraunhofer Institut für Nachrichtentechnik Heinrich Hertz-Institut), Ali Zandi-Nia, Klaus Eggemann (beide MICON Mining and Construction Products GmbH & Co. KG), Dr.-Ing. Michael Sohmer, Prof. Dr.-Ing. Matthias Reich (beide TU Bergakademie Freiberg)
 

Neue Trinkwasseraufbereitungsanlage für Finnentrop

Die Trinkwasseraufbereitungsanlage für die Gewinnung „Müllen“, die 80 Prozent der Gemeinde Finnentrop im Sauerland mit Trinkwasser versorgt, wird in einem neuen Bauwerk installiert. Vorgesehen ist eine Kombination aus Ultrafiltration und Umkehrosmose. Mittels Ultrafiltration soll ein den Anforderungen der Trinkwasserverordnung entsprechendes Wasser produziert und mittels Umkehrosmose zusätzlich der Härtegrad auf ca. 10° dH reduziert werden. Das bestehende Pumpwerk wird in das Konzept integriert und hat eine gesamte Produktionsleistung von 150 m³/h.

Autoren: Lukas Miszok (Bilfinger Scheven GmbH), Joachim Georgi (GWT German Water Treatment GmbH)
 

Grundwasserbiologie – Ökosysteme im Untergrund

Grundwasser ist nicht steril. Vielmehr leben dort zahlreiche Mikroorganismen und kleinere Tiere. Im Folgenden werden exemplarisch einige aktuelle Ergebnisse zur Rolle dieses Ökosystems bei der Reinigung von Grundwasser gegeben.

Autor: Dr. Andreas Tiehm (DVGW-Technologiezentrum Wasser)