Grabenloses Großprojekt auf Sardinien mit Primus Line^® realisiert

09.06.2021

Sechs Kilometer verläuft die in die Jahre gekommene Asbestzementleitung, die die Region um Bosa mit Trinkwasser versorgt, durch ein Naturschutzgebiet ohne öffentliche Zufahrtsstraßen. Die umfassende Ausführung eines so groß angelegten Sanierungsprojekts ausschließlich mit grabenloser Technologie bildet bisher nicht nur in Italien die Ausnahme.

Die Dimension dieses 3-Millionen-Euro-Projekts hat Signalwirkung: Grabenlose Technologien zur Sanierung von Druckrohrleitungen sind durchaus geeignet und sinnvoll als Komplettlösung umfassender Rekonstruktionsprojekte. Ihre Leistungsfähigkeit ist längst nicht mit der Sanierung einzelner, kleinerer kritischer Punkte im Verlauf einer Leitung, wie beispielsweise der Querung eines Verkehrswegs, erschöpft.

Zu den Bildern

Die Ausgangslage

Die Alterung der Wasserhauptversorgungsleitung DN 500 führte zu häufigen Brüchen mit Wasseraustritt. Die Reparaturen brachten immer wieder Unterbrechungen bei der Wasserversorgung der Gemeinde Bosa mit rund 8.000 Einwohnern und der umliegenden Region mit sich, die auch touristischer Anziehungspunkt ist. Da es sich um die einzige Versorgungsquelle handelt, wurde für die Dauer der Sanierungsmaßnahme der Aufbau eines Bypasses vorgesehen.

Einfluss auf die Wahl der Sanierungsmethode und die Durchführung hatte außerdem die Beschaffenheit der Leitung aus Asbestzement. Wie in vielen Ländern wurden in Italien ab 1916 Asbestzementrohre für den Bau von Wassernetzen eingesetzt. Besonders zwischen den 1950er und 1980er Jahren setzte sich ihre Verwendung aufgrund der „optimalen“ Eigenschaften, ungeahnt der Gefahren von Asbestfasern, stetig fort. Ihre Ausdehnung in Italien wird auf etwa 125.000 Kilometer mit Durchmessern von 150 bis 500 Millimetern geschätzt.

Ausschlaggebend für die Wahl der Sanierungstechnologie war aber letztendlich die Orografie des Temo-Flusstals, durch das der sechs Kilometer lange Sanierungsabschnitt verläuft. Die Umgebung zwischen dem Startpunkt, einem Vogelbeobachtungsgebiet, und dem Endpunkt an einem Staudamm ist durch zahlreiche Umweltauflagen geschützt und hat keine öffentlichen Zufahrtstraßen.

Unter diesen Bedingungen war eine offene Sanierung der Leitung unmöglich und von vorneherein ausgeschlossen. Aber auch die Planung eines Eingriffs mit grabenlosen Technologien war äußerst schwierig und durchaus gewagt. Es brauchte den hohen Spezialisierungsgrad und die enge Zusammenarbeit der Firma Benassi Srl und dem Hersteller Rädlinger primus line GmbH für eine reibungslose und qualitativ hochwertige Ausführung des Projekts.

Die Technologie

Die grabenlose Technologie, für die sich der Netzbetreiber entschied, ist das Primus Line^®System. Basis des Systems bilden der flexible, mehrschichtige und mit Aramid verstärkte Hochdruckschlauch und eigens entwickelte Verbinder.

Die äußere Schicht, die den inneren Aramid-Kern während des Einbauprozesses schützt, besteht aus abriebfestem Polyethylen (PE). Das Aramidgewebe nimmt die Zugkraft beim Einzug und den gesamten Betriebsdruck auf. Die Innenschicht ist auf das transportierte Medium abgestimmt und besteht im Fall von Trinkwasser aus trinkwassergeeignetem Polyethylen. Mit dem flexiblen Hochdruckschlauch der Rädlinger primus line GmbH lassen sich Einzugslängen bis zu 2.500 Meter am Stück mit mehreren Bögen sowie ein Nenndruck bis PN 40 realisieren.

Die Verbinder für Mitteldruckrohre bestehen aus einem inneren Profilkern und einer äußeren Muffe. Bei der Installation wird ein Zweikomponenten-Harz durch ein Ventil, das sich auf der Außenhülse befindet, injiziert, das das Rohr in die Form des inneren Kerns presst. Nach der Aushärtungszeit des Harzes ist die Verbindung dauerhaft und hat eine hohe Festigkeit.

Die Durchführung

Der Zugang zur Leitung erfolgte über mehrere Schächte mit Ventilen und Armaturen entlang der Trasse, sodass auch punktuelle Ausgrabungen für Baugruben vollständig vermieden werden konnten. Die Ein- und Auswirkungen auf die Leitung und die Umgebung konnten so auf ein Minimum reduziert werden.

Die präzise Organisation der Eingriffsphasen stellte eine optimale Ausführung der Arbeiten sicher und minimierte die Ausfallzeiten der Leitung. Das Projekt wurde in lediglich drei Bauphasen geteilt, was vor allem durch die besondere und effiziente Bypass-Lösung möglich war, die ebenfalls mit der Primus Line^® Technologie realisiert wurde.

Jede der drei Bauphasen erfolgte in dieser Reihenfolge:

Vorbereitung des Bypasses

Für die Erstellung des Bypasses unter den schwierigen logistischen Arbeitsbedingungen war vor allem die hohe Flexibilität des Primus Liners von Vorteil. In jeder der drei Bauphasen wurden etwa zwei Kilometer lange Abschnitte der Leitung saniert. Dafür standen 1.000 Meter des Primus Line Mitteldrucksystems DN 400 und 1.300 Meter des Primus Line Mitteldrucksystems DN 350 für den Bypass zur Verfügung. Unter Verwendung des Primus Line^® Systems konnte ein hydraulischer Belastungswert garantiert werden, der höher oder gleich dem Minimum war, der mit der ursprünglichen Lösung des Netzbetreibers erreicht worden wäre. Diese Alternativlösung hätte die Verlegung und Vorbereitung von elf Bypässen mit je 1.000 Metern DN 300-Rohren vorgesehen.

Für eine optimale Praktikabilität entschied sich die grabenlose Abteilung der Firma Benassi für eine Lieferung des Bypass-Liners in neun Abschnitten mit einer durchschnittlichen Länge von 255 Metern, die bereits mit geflanschten Endverbindern ausgestattet und auf jeweils zwei Meter breite Transporttrommeln gewickelt waren. Für eine zügige Verlegung und zum Schutz des Materials wurde bei der Verlegung eine speziell konstruierte und hergestellte hydraulische Wickelmaschine verwendet, die mit einem Bagger die Strecke entlang gezogen wurde.

Trennung des Altrohres innerhalb der Schächte

Nach der Inbetriebnahme des Bypasses und der Entleerung der Rohrleitung wurden die speziellen Armaturen, die in allen Zwischenschächten des umgangenen Abschnitts vorhanden waren, demontiert und die Zu- und Ablaufleitungen in den Schächten mit geeigneter Ausrüstung nahe der Betonwand durchtrennt.

Videoinspektion

Als nächstes wurde von Schacht zu Schacht eine Videoinspektion durchgeführt, um die Leitung von innen auf Beschädigungen oder Hindernisse zu prüfen, die für den Einzug des Primus Liners hinderlich sind.

Einzug des Inliners und Montage der Primus Line^® Verbinder

Im Anschluss wurde der Inliner mittels einer Seilwinde in das Rohr eingezogen. Dabei wurden zum Teil Einzugslängen von bis zu 1.000 Metern in einem Stück realisiert. Dafür führten die Techniker von Benassi und des Materialherstellers Primus Line im Vorfeld für jeden Einzugsabschnitt eine Machbarkeitsprüfung unter Berücksichtigung der entstehenden Reibungskräfte durch. Sie versuchten dabei, das optimale Verhältnis zwischen größtmöglicher Sorgfalt gegenüber dem Material und optimaler Ausnutzung seiner Leistungsfähigkeit und hohen Zugfestigkeit genau zu bestimmen.

In Anbetracht des Asbestzements, aus dem das Altrohr besteht, wurden die unterirdischen Arbeiten sorgfältig geplant. Im Vergleich zur klassischen offenen Bauweise ist die Gefahr einer Ausbreitung von Asbestfasern bei grabenlosen Sanierungstechnologien ohnehin geringer. Dennoch braucht es entsprechend geschultes Personal für die Durchführung. Zudem stellte das Unternehmen Benassi eine mobile Reinigungsanlage zur Verfügung, die das Seil der Seilwinde unmittelbar nach Austritt aus der Leitung reinigte. So konnte das Risiko der Dispersion von Asbestfasern durch das Gleiten des Windenseils an den Wänden der Pipeline während des Einzugs reduziert werden.

Nach dem Einzug des Liners wird mittels der eigens entwickelten Verbinder die Verbindung der Leitung wiederhergestellt. Für dieses Projekt lieferte Primus Line eine kundespezifische Sonderlösung zur Verankerung an der Grubenwand, damit jeder Verbinder platzsparend in die bestehenden Strukturen eingesetzt werden konnte. Das ermöglichte die Wartung der bestehenden Schächte und vermied zusätzlichen Aushub für den Neubau.

Einsetzen der neuen Spezialarmaturen in die Schächte

Nach dem Einbau des Primus Line^® Systems wurden in allen Schächten des sanierten Abschnitts neuen Ventile und Armaturen installiert, die sich in den fertigen Schächten der Anschlüsse befanden.

Druckprüfung und Wiederinbetriebnahme

Am Ende der Sanierungsarbeiten erfolgten die Druckprüfung des sanierten Rohrleitungsabschnitts zwischen den Anfangs- und Endabschnitten des Bypasses. Diese Prüfung erfolgte mit einem Druck von 20 bar am tiefsten Punkt der Leitung. Etwa alle zwei Kilometer wurde die Leitung mit Chlorlösung desinfiziert. Anschließend folgte die Wiederanbindung an die restliche Leitung.

Entleeren und Entfernen des Bypasses

Nach der Wiederinbetriebnahme des sanierten Rohrleitungsabschnitts wurde der Bypass entleert und schließlich für die nächste Neuverlegung im nachfolgenden Abschnitt der zu sanierenden Rohrleitung aufgerollt.

Maßgeschneiderter Projekt-Workflow

Entscheidend für den Projekterfolg war nicht nur die Spezialisierung aller Beteiligten, sondern auch das enge Zusammenspiel von Produkt- und Ausführungsverantwortlichen im gesamten Projektverlauf. Das garantierte nicht zuletzt eine wirtschaftliche Durchführung der Maßnahme.

Eine erste Variantenstudie unter Berücksichtigung verschiedener grabenloser Lösungen wie Sliplining mit HDPE, CIPP und Primus Line^® zeigte deutliche technische und wirtschaftliche Vorteile bei gleichzeitiger Reduzierung der Installationsrisiken. Zudem machten die anspruchsvollen Baustellenbedingungen aufgrund des schwer zugänglichen Geländes die offene Grabenbauweise deutlich teurer und zeitaufwändiger, so dass die Sanierung mit Primus Line^® die bevorzugte Lösung war.

„Nur die außergewöhnlichen Einsatzmöglichkeiten der Primus Line^® Technologie machten es wirtschaftlich möglich, diese sonst äußerst kostspielige und unpraktische Instandhaltungsarbeit auszuführen.“, zieht Projekt Manager Matteo Lusuardi von Benassi als Fazit.