Effizient unter schwierigen Bedingungen: Primus Line® Rehab für Dükersanierungen

Flexible, gewebeverstärkte Liner sind die optimale Lösung für die anspruchsvolle Sanierung von Druckleitungen unter Gewässern oder Verkehrswegen: Sie vereinen Stabilität und Flexibilität, benötigen nur kurze Sanierungszeiten und schonen Umwelt und Umgebung. Das zeigen verschiedene Projekte in Deutschland, Tschechien und Kanada.

Sie verlaufen unter Straßen, Bahngleisen, Flüssen oder Seen: Druckleitungen, die diverse Flüssigkeiten unter diesen „Hindernissen“ hindurch transportieren. Diese Düker genannten Druckleitungen zeichnen sich häufig durch große Längen und eine U-Form mit eingebauten Bogenformstücken in ihrem Verlauf aus. Darüber hinaus sind sie nur eingeschränkt zugänglich, etwa von den Ufern eines Gewässers oder neben dem Gleisbett. Viele grabenlose Sanierungsverfahren stoßen hier an ihre Grenzen. Ein Neubau ist zeit- und kostenintensiv und häufig mit geotechnischen und hydrogeologischen Problemen sowie Baurisiken verbunden.

Vorteile von Primus Line® Rehab 

Primus Line® Rehab, die Technologie zur grabenlosen Sanierung von Druckrohrleitungen, ist stark und flexibel zugleich. Warum ist das so? Diese Eigenschaften resultieren aus dem mehrlagigen Lineraufbau in Kombination mit den speziell entwickelten Verbindern. 
Der Liner besteht aus drei Schichten. Die Innenschicht ist auf das jeweils zu transportierende Medium abgestimmt: Sie besteht entweder aus Polyethylen (PE) oder thermoplastischem Polyurethan (TPU) mit hoher chemischer, Abrasions- und Korrosionsbeständigkeit. Die mittlere Schicht bildet ein nahtlos gewebtes Kevlar®-Gewebe. Es nimmt den Betriebsdruck vollständig auf und ist bis zu zehnmal stärker als Stahl des gleichen Gewichts. Vor allem diese Schicht sorgt für die nötige Stabilität, aber auch die notwendige Flexibilität beim Durchfahren von Bögen. Die Außenschicht von Primus Line® Rehab aus Polyethylen (PE) schützt das Gewebe während des Einzugs und Betriebs vor Abrieb.

Einzugslängen von bis zu 2.500 Metern, eine Bogengängigkeit – je nach Anwendungsfall – von bis zu 90 Grad und ein geringer Maschineneinsatz machen die Sanierung alternder Leitungen mit Primus Line® Rehab einfach und schnell. Damit eignet sich das System besonders für Umgebungen mit hohen geografischen, wirtschaftlichen, architektonischen oder ökologischen Anforderungen. Zum Beispiel bei Dükern.

Ob unter Flüssen, Seen, Bahngleisen oder Autobahnen: Die Dükersanierung mit Primus Line® Rehab erfordert nur minimalen Platzbedarf, was die Bautätigkeit und damit die Beeinträchtigung der Umgebung deutlich reduziert. Der Linereinzug erfolgt mittels Seilwinde mit einer Geschwindigkeit von bis zu zehn Metern pro Minute. Für den Transport wird das flexible Rohr U-förmig gefaltet und auf spezielle Trommeln aufgewickelt. Je nach Durchmesser fasst eine einzelne Trommel bis zu 4.000 Meter Rohrleitung, die effizient auf einen einzigen Lkw verladen werden kann. Das minimiert sowohl die Logistikkosten als auch die mit dem Transport verbundenen Umwelteinflüsse.

Ein weiterer positiver Aspekt: Eine Sanierung mit Primus Line® Rehab verlängert die Lebensdauer des Dükers um mindestens 50 weitere Jahre.

Primus Line® Rehab wurde bereits mehrfach für Dükersanierungen eingesetzt. Welche unterschiedlichen Anforderungen die Technologie dabei erfüllen kann, verdeutlichen drei Beispiele aus Deutschland, Tschechien und Kanada:

Sanierung eines gefluteten Dükers im Flensburger Hafen

Ein Trinkwasserdüker der Stadtwerke Flensburg durchquert die Flensburger Förde im Bereich des Hafens. Die wichtige Versorgungsleitung DN 300 aus PE 80 wurde in den 1970er Jahren gebaut und ähnlich einem Seekabel in den Untergrund der Förde geflutet. Sie verläuft in einem weiten Bogen über 1.240 Meter von einem Wasserwerk zu einem Weg am nordöstlichen Ufer und macht dabei mehrere vertikale und horizontale Bögen.

Das zum Bauzeitpunkt des Dükers verwendete Polyethylen war weit weniger ausgereift als heute, sodass das Material nach fast 50 Jahren Einsatzzeit spröde wurde. Um die Trinkwasserversorgung sicherzustellen, entschieden sich die Verantwortlichen der Stadtwerke Flensburg für eine präventive Instandsetzung des Leitungsabschnitts. Ein Ersatzneubau der Leitung erwies sich aus zeitlichen und wirtschaftlichen Gründen als schwierig. Auf der Förde mit ihrem historischen Hafen, der Werft sowie der Ausflugs- und Segelschifffahrt herrscht reger Schiffsverkehr. Der Betreiber favorisierte daher eine grabenlose Sanierung mit Primus Line® Rehab. Gemäß den Anforderungen des Bauherrn ist das flexible Rohr in der Lage, die 30-Grad-Bögen der Leitung zu durchfahren und dem Betriebsdruck von bis zu 10 bar standzuhalten.

Normalerweise werden die Leitungen für den Einbau der Primus Line® Technologie vollständig entleert. Die dünne Sandschicht, die den direkt unter dem Fördeboden verlaufenden Düker bedeckt, war jedoch nicht schwer genug, um dem Auftrieb eines leeren PE-Rohrs entgegenzuwirken. Um den Düker nicht zu zerstören, musste das Installationsteam deshalb bei jedem Arbeitsschritt darauf achten, eine genau kontrollierte Wassermenge zu erhalten. Aus diesem Grund wurden alle Ausrüstungsteile und die erforderliche Seilverbindung durch eine extra angefertigte Molchschleuse geführt. Das gesamte System und der komplette Installationsablauf wurden speziell auf diese Bedingungen und die große Einzugslänge abgestimmt, die zum damaligen Zeitpunkt die größte Einzeleinzugslänge von Primus Line® Rehab in Deutschland darstellte.

Um einen Auftrieb der Leitung zu vermeiden, musste die wasserverdrängende Luft in der Leitung auf einem Minimum gehalten werden. Statt Druckluft brachte daher Wasser den Liner in seine runde, selbsttragende und dauerhafte Form. Da sich Wasser bei der Druckbeaufschlagung anders verhält als Druckluft, wurden zunächst spezielle Verbindungsstücke eingebaut. Die anschließende Druckbeaufschlagung erfolgte mit höchster Sorgfalt und Präzision. Die Montage der eigentlichen Verbinder sowie die abschließende Druckprüfung bildeten den Abschluss der erfolgreichen Dükersanierung.

Düker-Wiederinbetriebnahme nach fünf Jahren in Tschechien

Die gusseiserne Wasserversorgungsleitung DN 200 mit einer Durchmesserreduzierung auf DN 150 quert in Velké Meziříčí in der Nähe von Brno, Tschechien, den von Ufermauern begrenzten Fluss Oslava unter dem Flussbett. Aufgrund eines großen Rohrbruchs war der Düker fünf Jahre zuvor außer Betrieb genommen worden. Obwohl der zu sanierende Abschnitt nur 49 Meter lang war, befanden sich zwei 45-Grad-, zwei 30-Grad- und ein 15-Grad-Bogen im Leitungsverlauf.

Der örtliche Wasserversorger zog verschiedene Sanierungsmethoden in Betracht, darunter grabenlose Methoden wie CIPP (Cured-In-Place Pipe) und HDD (Horizontal Directional Drilling), aber auch konventionelle, offene Bauweisen. Das CIPP-Verfahren war wegen der Bögen und des Übergangs auf den kleineren Leitungsdurchmesser nicht durchführbar. HDD kam aufgrund des Granodiorit-Grundgesteins und des engen Radius nicht in Frage. Ein Neubau in offener Bauweise durch den Fluss und die Ufermauern wäre sehr kostspielig gewesen. Eine praktikable Lösung schien die Verlegung einer neuen Versorgungsleitung unter einer benachbarten Brücke hindurch zu sein. Dies lehnte der Eigentümer der Brücke jedoch ab. 

Das örtliche Versorgungsunternehmen hatte Primus Line® Rehab auf der Weltleitmesse IFAT 2022 als weiteres grabenloses Verfahren kennengelernt. Nach der Projektanfrage durch das Versorgungsunternehmen prüften die Primus Line Techniker und ein lokales Bauunternehmen das Vorhaben und befanden es für durchführbar. Das Bauunternehmen ist Installationspartner von Rädlinger Primus Line. Es gewann die Ausschreibung und führte die Sanierungsarbeiten aus.

Da sich der zu sanierende Düker in diesem Fall zudem im innerstädtischen Bereich befand, durfte der Verkehr nicht beeinträchtigt werden. Als Startgrube diente ein vorhandener Schacht am rechten Flussufer, sodass der Verkehr auf der Hauptstraße ungehindert weiterfließen konnte. Auf der gegenüberliegenden Seite war nur eine kleine Baugrube auf einem Parkplatz erforderlich.

Die Reinigung des Altrohrs erfolgte bei dieser Sanierung nicht mechanisch, sondern mit Höchstdruckwasserstrahltechnik von 1.300 bar und einer Durchflussmenge von 200 Litern pro Minute. Die gesamte Sanierung war nach einer Woche erfolgreich abgeschlossen.

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Neues Leben für undichten Trinkwasserdüker in Winnipeg

Bei einem undichten Trinkwasserdüker DN 250 aus Stahl, der einen Fluss in Winnipeg, Kanada, unterquert, bestand aufgrund des ständigen Wasserverlustes dringender Handlungsbedarf. Der ursprüngliche Plan, die Leitung mittels CIPP-Verfahren zu sanieren, musste aufgrund einer Vielzahl von Bögen in der Leitung verworfen werden. Zudem füllte sich die Leitung aufgrund von Undichtigkeiten im Außenbereich ständig mit Wasser, was den Aushärtungsprozess beim CIPP-Verfahren gefährdete.
Deshalb entschieden sich das zuständige Ingenieurbüro und die Stadt Winnipeg für das auch nach kanadischem Trinkwasserstandard zertifizierte Primus Line® System. Dank seiner Flexibilität konnte es durch die drei 45-Grad-, den 22,5-Grad- und den 11,5-Grad-Bogen in der 172 Meter langen Sanierungsstrecke verlegt werden. 

Vor dem Einbau des Primus Line® Systems DN 250 wurde eine Kamerabefahrung durchgeführt, um Ablagerungen, Inkrustationen oder unsaubere Schweißnähte zu erkennen. Dabei wurden mehrere scharfkantige Einragungen entdeckt, die vor dem Einzug des Liners mit einem Fräsroboter entfernt wurden, um den Liner beim Einzug nicht zu beschädigen. Bei dieser Inspektion wurde auch ein nicht verzeichneter 45-Grad-Bogen etwa sechs Meter vor dem Leitungsende festgestellt. Trotzdem konnte die Sanierung wie geplant durchgeführt werden. Anschließend wurde die Leitung gereinigt und eine zweite Kamerabefahrung zur Kontrolle der vorbereitenden Maßnahmen durchgeführt. 

Der Einzug des Liners selbst dauerte mithilfe einer Seilwinde nur etwa 30 Minuten. Dafür wurde die Transporttrommel mit dem U-förmig vorgefalteten Liner an einer der beiden Baugruben positioniert.

Nachdem der Liner mit Druckluft in seine runde Form gebracht worden war, montierte das Installationsteam die Verbinder an beiden Enden. Innerhalb eines Tages war die Installation abgeschlossen und die Leitung ging nach erfolgreicher Druckprüfung und Desinfektion zur Gewährleistung der Trinkwassersicherheit wieder in Betrieb. 

Rohr-in-Rohr-Neubau für doppelte Sicherheit

Auch beim Neubau von Dükern ist Primus Line® Rehab als Doppelrohrlösung in Kombination mit einem HDPE-Rohr eine interessante Alternative. Im Gegensatz zu Stahl-Doppelleitungen oder Stahl-Guss-Leitungen erlaubt diese Lösung eine höhere Flexibilität, braucht weniger Platz und ist kostengünstiger. Bei solchen Doppelrohrlösungen wird zunächst das HDPE-Rohr mittels HDD-Bohrung in den Boden eingebracht und anschließend der Liner in das Rohr eingezogen. Da Primus Line® Rehab den gesamten Innendruck der Leitung aufnimmt, dient das HDPE-Rohr lediglich als Schutzmantel und benötigt nur eine geringe Wandstärke. Außerdem ist bei Primus Line® Rehab kein Verkleben oder Aushärten nötig. Zwischen Liner und Altrohr verbleibt ein Ringraum. Somit ist die Kombination aus HDPE-Rohr und Primus Line® Rehab eine kostengünstige Methode für doppelte Sicherheit.

Zum Einsatz kommt die Rohr-in-Rohr-Lösung beispielsweise im Gashochdruckbereich oder bei Leitungen unter kritischen Verkehrsinfrastrukturen wie Bahnlinien oder Autobahnen, wie dieses Beispiel aus Regensburg zeigt. Dort wurde unter der Bundesautobahn A3 eine Trinkwasserunterquerung per HDD-Spülbohrverfahren und anschließendem Einzug von Primus Line® Rehab mit DN 250 auf einer Länge von 110 Metern neu verlegt. Das Mantelrohr bestand in diesem Fall aus PE-HD 100 SDR 11 (315 x 28,6 mm). Dessen einzelne Rohrstücke wurden mittels Heizelement-Stumpfschweißen verbunden.

Wie auch bei herkömmlichen Primus Line® Rehab Installationen üblich, ging dem Einzug eine Kamerainspektion und eine Reinigung voraus. Außerdem entfernte ein Fräsroboter vorhandene Schweißnähte, die den Liner beim Einzug strukturell hätten beschädigen können. 

Nach nur sechs Arbeitstagen für den Linereinzug inklusive aller Vor- und Nacharbeiten konnte die neue Leitung in Betrieb genommen werden.

Auch in erdbebengefährdeten Gebieten oder in besonders sensiblen Umgebungen wie Wasserschutzgebieten kann das Rohr-in-Rohr-Verfahren gegenüber starren Rohrlösungen ein Plus an Sicherheit bieten.

Fazit

Primus Line® Rehab ermöglicht die effiziente und nachhaltige Sanierung von Druckleitungen, die unter komplexen Infrastrukturen wie Flüssen oder Straßen verlaufen. Dank seines mehrschichtigen Aufbaus und spezieller Verbindungstechnologie bietet das System maximale Stabilität bei minimalem Eingriff in die Umgebung. Damit ist Primus Line® die ideale Lösung für Sanierungsprojekte mit höchsten Anforderungen an Flexibilität, Belastbarkeit und Lebensdauer.

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