Problemlösung Pumpenschacht
Verlegung von Ver- und Entsorgungsleitungen unter der A49Beim Neubau der A49 bei Stadtallendorf wurde eine Abwasserleitung zur Querung der Neubautrasse rund 15 Meter tiefer gelegt. Ein Pumpenschacht der Finger-Beton Unternehmensgruppe sorgt für eine ordnungsgemäße Ableitung der Abwässer.
Der Pumpenschacht der Finger-Beton Unternehmensgruppe wurde mit zwei Autokränen gleichzeitig an Ort und Stelle platziert.
© agc - aqua geo consult GmbH
Die A49 verläuft durch Nordhessen. Sie verbindet Kassel mit dem Schwalm-Eder-Kreis, wo sie aktuell in Schwalmstadt endet. Derzeit in Bau ist eine Fortführung bis Gemünden (Felda) mit Anschluss an die A5. Weil die neue Autobahn bei Stadtallendorf eine Bahnlinie unterquert, wurde die Trasse teilweise tief in den Boden eingegraben. Eine in diesen Bereichen verlaufende Abwasserleitung einer Bundesliegenschaft, die bisher im Freigefälle an das Entwässerungssystem der benachbarten Stadt angeschlossen war, musste in diesem Zuge rund 15 Meter tiefer gelegt werden.
B. Eng. Jan Portugall von der agc – aqua geo consult GmbH aus Kassel erläutert die Maßnahme: „Da die Verkehrsstraße die Abwasserleitung kreuzen würde, konnte diese nicht wie bisher im Freigefälle betrieben werden, sondern musste durch eine Druckleitung ersetzt werden. Zur Optimierung des Bauablaufes wurden zwei Druckleitungen (PE DA 110 SDR 11 für den Trockenwetterabfluss & PE DA 250 SDR 11 für Regen-ereignisse) als Bündel über 300 m im Spülbohrverfahren unter der geplanten Verkehrstrasse hindurchgebohrt. Die Rohrleitungen sind an der tiefsten Stelle etwa 20 Meter unter dem Urgelände. Am Anfang der Druckleitung befindet sich ein großes Regenüberlaufbecken, welches als Puffer für die neuen Druckleitungen genutzt wird. Am Auslauf des Rückhaltebeckens wurde ein Abwasserschredder installiert, welcher größere Stücke, wie zum Beispiel Stöcke, zerkleinert, bevor sie in den Pumpenschacht gelangen können. Direkt hinter dem Regenüberlaufbecken haben wir dann einen großen Pumpenschacht errichtet, in dem vier Pumpen installiert wurden. Zwei kleinere, die für den Trockenwetterabfluss verantwortlich sind und zwei große, die für die Förderung von größeren Wassermengen bei Regenereignissen erforderlich sind.“
Schematische Darstellung der Anlage
© agc - aqua geo consult GmbH
Pumpenschacht von Finger-Beton
Die Pumpen wurden jeweils redundant aufgestellt, um beim Ausfall einer Pumpe die Abwässer weiter fördern zu können. Der Pumpenschacht ist dabei so konzipiert, dass das Abwasser erst den kleineren Trockenwetterpumpen zugeführt wird. Dabei werden die Pumpen, abhängig vom Wasserpegel im Pumpenschacht, über einen hydrostatischen Druckaufnehmer gesteuert. Fällt mehr Wasser an, als die „Trockenwetterpumpen“ fördern können, so springt eine sogenannte „Regenwetterpumpe“ an, welche das Abwasser in die größere der beiden Druckleitungen einspeist. Die Regenwetterpumpen werden ebenfalls über den hydrostatischen Druckaufnehmer gesteuert. Da die Stadt, an dessen Abwassersystem die Druckleitung angeschlossen ist, nur eine begrenzte Abwassermenge aufnehmen kann, wurde die Einleitmenge auf 59 l/s begrenzt.
Magnetisch-induktive Durchflussmessung
Jan Portugall fährt fort: „Um diese Einleitmengen einhalten zu können, wird die Druckleitung hinter den großen Pumpen über eine magnetisch-induktive Durchflussmessung (MID) überwacht und begrenzt. Mit deren Hilfe wird die Leistung runterreguliert, sobald die Abwassermengen überschritten werden. Um an dem MID Wartungsarbeiten durchführen zu können, wurde es in einem begehbaren Betonschacht platziert. Da sich beide Druckleitungen hinter dem Pumpenschacht an einem Hochpunkt befinden, wurde auf jeder Druckleitung ein Be- und Entlüftungsventil zur Beseitigung von Luftpolstern platziert. Die Steuerung und Stromversorgung der Anlage erfolgt über eine Betonstation. Diese verfügt über einen doppelten Boden, unter dem die Kabel und Rohrleitungen in die Betonstation eingeführt werden und die Anbindung an Elektroverteilung und Schaltanlagen ermöglicht.“
Druckentspannungsschächte bremsen Fließgeschwindigkeit
Im Pumpenschacht arbeiten vier Pumpen: zwei kleinere, die für den Trockenwetterabfluss verantwortlich sind und zwei große, für die Förderung von größeren Wassermengen bei Regen-ereignissen.
© Finger Baustoffe GmbH
Am Ende der beiden Druckleitungen wurden diese jeweils in einen Druckentspannungsschacht eingeleitet und anschließend in einem Sammelschacht zusammengeführt, bevor sie wieder in die bestehende Freispiegelentwässerung eingebunden wurden. In den Druckentspannungsschächten wird das durch die Druckleitungen geförderte Abwasser aufgestaut, sodass es sich entspannen kann und die Fließgeschwindigkeit abgebremst wird. Anschließend kann es im Freigefälle in einer größeren Rohrleitung abfließen.
Gefertigt wurde der Pumpenschacht aus zwei monolithischen Bauwerken. Die Bauteile, mit einem Gewicht von 40 t und 20 t, wurden fertig auf die Baustelle geliefert und aufgrund der Entfernung zwischen Baufeld und Straße jeweils mit zwei Autokränen per Tandemhub in die Baugrube eingebracht und verbunden.
Ende 2024 soll die A49 komplett fertig sein. Auftraggeber für die Verlegung der Leitungen war der Landesbetrieb Bau und Immobilien Hessen (LBIH). Die Projektleitung wurde seitens der LBIH-Niederlassung Nord wahrgenommen. Die Maßnahme zeigt, dass die notwendige Anlagentechnik unabhängig von Gelände, Infrastruktur und neuer Bauvorhaben mit Kollisionspotential, dank individuell gefertigter Betonbauteile so untergebracht werden konnte, dass technisch erforderliche Lösungen zeitnah realisiert und gegenseitige Behinderungen deutlich entschärft werden konnten.
Finger Baustoffe GmbH
