Trockenwetter- (TWR) und Drachenprofilrinne (DRA) als Spezialgerinne zur Optimierung der Abflusshydraulik
Klimawandel, demografische Entwicklung und wirtschaftlicher Strukturwandel sind Themen, mit denen sich auch die Wasser- und Abwasserwirtschaft beschäftigen muss. So werden im Jahr 2030 etwa 5,3 Mio. Einwohner weniger in Deutschland leben, was zu einem generell geringeren Abwasseraufkommen führen wird.
Der ökologische Sinneswandel mit der effizienteren Wassernutzung durch private Haushalte verstärkt dieses. Darüber hinaus beeinflusst der Klimawandel die Wasser- und Abwasserwirtschaft erheblich: Regenreiche Winter, trockenere Sommer bei zunehmenden Extremwetterlagen verändern saisonal und regional das Wasseraufkommen bzw. die Abwassermenge. Entsprechend diesen Entwicklungen hat die Anpassung vorhandener Kanalnetze und ihrer Bauteile eine herausragende Bedeutung, die sowohl im Sanierungsfall als auch beim Neubau von Kanalleitungen berücksichtigt werden muss.
Bei der Ableitung von Abwässern spielt die Selbstreinigungsfunktion des Kanals eine große Rolle, damit auch bei stark variierenden Abwassermengen die Ablagerungen von festen Abwasserinhaltsstoffen minimiert werden. Hier wirkt eine ausreichend große Strömungskraft – die so genannte Schleppkraft –, die eine Ablagerung von absetzbaren Feststoffen im Kanal verhindert. Durch den Einsatz von Rohrleitungen aus Beton wird dieser Effekt bereits durch die Bildung der so genannten Sielhaut unterstützt. Dieser Biofilm, der sich aufgrund der spezifischen Eigenschaften von Beton bildet, schützt und glättet die Betonoberfläche, wodurch die Fließgeschwindigkeit erhöht wird.
Neben den weiteren Einflussfaktoren Kanalgefälle und Abwassermenge wird die maßgebliche Schleppkraft jedoch im Wesentlichen durch die Querschnittsausbildung der Rohre bestimmt. Daher wurden Eiprofilrohre entwickelt, die bereits seit Jahrzehnten Anwendung finden. Die Weiterentwicklung zur Trockenwetterrinne und zum Drachenprofil war eine logische Konsequenz, da damit entsprechende Sonderquerschnitte zur Verfügung stehen, die sich auch weitgehend in alle Standard-Außendurchmesser von Beton-, Stahlbeton- und Vortriebsrohren integrieren lassen. Durch die variable Fertigung mit Außen- und Innenschalung können zu jeder Standard-Nennweite neben kreisrunden Innenschalungen nach Bedarf auch Trockenwetterrinnen- oder Drachenprofilkerne zur monolithischen Herstellung eingesetzt werden.
Gerade bei Mischwasserkanälen, die in der Regel mit kreisrundem Innenquerschnitt errichtet werden oder auch bei klassischen Stauraumkanälen mit ihrem nötigen großen Fassungsvermögen, kommt die besondere Leistungsfähigkeit dieser Spezialgerinne zu vollem Einsatz. Denn bei Großregenereignissen können diese Rohrquerschnitte einerseits das hohe Volumen aufnehmen und andererseits, bei der späteren Entleerung des Kanals, die vorher abgelagerten Feststoffe durch die erhöhte Fließgeschwindigkeit auch bei geringer werdendem Abflussvolumen abtransportieren.
Darüber hinaus sind Rohre mit Sonderquerschnitten sehr wartungsfreundlich und damit besonders wirtschaftlich, da sich die Anzahl der nicht immer ungefährlichen sowie kostenintensiven Kanalreinigungsarbeiten durch diesen Selbstreinigungseffekt erheblich reduziert. Ein weiterer Nebeneffekt der erhöhten Fließgeschwindigkeit ist die verminderte Geruchsbildung durch die Reduzierung der Feststoffablagerungen.
Darüber hinaus sind auch Vortriebsrohre mit Sonderquerschnitt lieferbar. Damit das gesamte Kanalnetz mit dem nötigen Spezialgerinne ausgestattet werden kann, sind auch alle übrigen Bestandteile der Abwasserleitung mit Sonderquerschnitt erhältlich. So können auch Kontrollschächte, form- und Gelenkstücke mit Spezialgerinne gefertigt werden - selbstverständlich inklusive aller standardisierten Fügungsanschlüsse.
In Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall können verschiedene Betonqualitäten realisiert werden: Die Basis-Betonqualität beginnt beim klassischen, hochwertigen Rohrbeton C 40/50, gefolgt vom Hochleistungsbeton (HLB) mit besonderen Eigenschaften bezüglich W/Z-Wert, geringer Wassereindringtiefe etc. bis hin zum Beton mit erhöhtem Säurewiderstand (SWB®), der sich bereits bei großen Sonderbauvorhaben mit besonders aggressiven Medien (z.B. Kerosin auf Flughäfen) hervorragend bewährt hat.
Neben den vorgenannten Möglichkeiten bei einer nötigen Komplettsanierung gesamter Rohrleitungen mit monolithisch hergestellten Sonderquerschnitten, besteht die Möglichkeit, vorhandene, noch intakte Rohrstränge nachträglich mit einer Trockenwetterrinne auszustatten. Die herkömmliche Verfahrensweise besteht dabei in der manuellen Herstellung des nötigen Rohrquerschnitts vor Ort. Dieses lässt sich jedoch oft nicht in der erforderlichen Betonqualität ausführen -insbesondere bezogen auf die Oberflächenbeschaffenheit-, da manuell hergestellte Rinnenausbildungen in der Regel eine hohe Rauigkeit aufweisen und somit einen zügigen Wasserabfluss bremsen. Die Folgen einer Unterschreitung der erforderlichen Schleppspannung, wie z.B. die Entstehung biogener Schwefelsäure im flussfreien Raum der Kanalleitung, sind damit jedoch häufig nicht vermeidbar.
Die Alternative, vorhandene Rohrleitungen nachträglich mit Trockenwetterrinnen aus Stahlbetonfertigteilen auszustatten, hat gegenüber der konventionellen Bauweise somit nur Vorteile: Sie besitzen eine gleichmäßig dichte und glatte Oberfläche, eine hohe Qualität und Maßgenauigkeit und sind darüber hinaus in Punkto Wirtschaftlichkeit der herkömmlichen Bauweise weit voraus. Denn der Einsatz von Fertigteil-Trockenwetterrinnen führt im Vergleich zum konventionellen Einbau vor Ort zu einer nicht unerheblichen Reduzierung der Bauzeit und somit zu einer zeitlich deutlich geringeren Beeinträchtigung der im Umfeld der Baumaßnahme betroffenen Anwohner und Betriebe. Darüber hinaus können Fertigteil-Trockenwetterrinnen auch bei einer geschlossenen Bauweise im Rohrvortrieb eingesetzt werden.
Mit der Fertigteil-Trockenwetterrinne können somit in einfacher, wirtschaftlicher und qualitativ hochwertiger Weise auch nachträglich Kanalleitungen mit erhöhter hydraulischer Leistungsfähigkeit hergestellt werden, um die aus der hydraulischen Berechnung erforderliche Schleppspannung bei Trockenwetterabfluss sicherzustellen.
