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Über dieses Buch

Dieses Buch bietet eine detaillierte Darstellung der Vorgehensweise der Erstellung von Kanalzustandsprognosen sowie eine praxisorientierte Anleitung für die Interpretation der Ergebnisse.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einführung in die stochastische Kanalzustandsprognose

Zusammenfassung
Statistische Kanalzustandsprognosen, die die Alterung der Abwasserleitungen in Form der Übergänge von einer in die jeweils nächstschlechtere Zustandsklasse beschreiben, basieren auf den Ergebnissen der optischen Inspektion. Die Zustandserfassung eines Kanalnetzes stellt eine Aufnahme der Korrelation zwischen dem aktuellen technischen Zustand und dem Alter jeder einzelnen Kanalhaltung dar. Sie gibt jedoch keine Auskünfte über die Aufenthaltszeiten von Leitungen in den einzelnen Zuständen an. Anhand einer optischen Inspektion wurde festgelegt, dass eine Kanalhaltung beispielweise die Zustandsklasse 2 (ZK2) gemäß Merkblatt DWA-M 149-3 [1] aufzeigt und 30 Jahre alt ist. Nach dem Merkblatt sind 5 Zustandsklassen zu vergeben, wobei die beste die Zustandsklasse 4 (ZK4) und die schlechteste die Zustandsklasse 0 (ZK0) ist. Aufgrund der Festlegung bleiben die Aufenthaltszeiten dieser Haltung in den Zustandsklassen ZK4, ZK3 und ZK2 unbekannt. Das Problem ist analytisch nicht lösbar. Die Annahme, dass die Aufenthaltszeiten der Leitungen in den jeweiligen Zustandsklassen eine zufällige Natur aufzeigen, birgt bei der Angelegenheit ein Vorwärtskommen.
Andrzej Raganowicz

2. Statistische Kanalzustandsprognose nach der Faltungsoperation

Zusammenfassung
Kanalnetze gehören zu den teuersten und technisch aufwendigsten Komponenten der städtischen Infrastruktur. Die unter der Geländeoberkante verlaufenden linearen Objekte stellen ein großes Vermögen dar, das durch die Abschreibungen von Jahr zu Jahr kleiner wird. Die Abwasserleitungen altern auch im technischen Sinne. Die Verschlechterung des technischen Zustandes hat einen baulich-betrieblichen Charakter. Die Kanalschäden entstehen während der Herstellung, des Transports, der Lagerung auf der Baustelle, des Einbaus sowie des Betriebs. Schäden erschweren den Kanalbetrieb und können sogar zu einer Havarie führen. Die Kanalnetzbetreiber tragen volle Verantwortung für die 3 betrieblichen Anforderungen – Dichtheit, Standsicherheit und Betriebssicherheit. Besonders wichtig sind Standsicherheit und Dichtheit. Undichte Leitungen verunreinigen den Boden und das Grundwasser, das für Wasserversorgung in Deutschland eine bedeutsame Rolle spielt. Konstruktiv beschädigte Kanäle gefährden den Straßenverkehr und das Leben von Menschen. Um die Alterungsprozesse zu verlangsamen und den Kanalbetrieb zu sichern, sollten die Abwasserleitungen renoviert werden. Die statistischen Kanalzustandsprognosen bieten eine Gelegenheit, wirtschaftliche Renovierungspläne zu erstellen.
Andrzej Raganowicz

3. Stochastische Kanalzustandsprognose anhand der Expertenaussage

Zusammenfassung
Große Entwässerungssysteme befinden sich in einem guten baulich-betrieblichen Zustand nur dann, wenn sie regelmäßig inspiziert und infolge dessen auch regelmäßig saniert werden. Ein wirtschaftlicher und nachhaltiger Kanalbetrieb erfordert demgemäß hohe Kosten, die sich aber bei der langfristigen Betrachtung mehrmals rekapitalisieren. Falls die wiederkehrenden optischen Inspektionen die aussagekräftigen Erfassungsdaten liefern, gestatten sie nach einer entsprechenden Auswertung, ein Sanierungskonzept sowie eine Sanierungsplanung zu entwerfen. Eine komplette optische Inspektion eines großen Kanalsystems setzt sehr lange Zeithorizonte voraus, wodurch die Ausführung der technisch notwendigen Renovierungsarbeiten in Stocken gerät. Inzwischen altern die noch nicht inspizierten Netzteile und erreichen kritische Zustandsklassen, die die Sofortmaßnahmen benötigen. Es gibt jedoch ein paar Verfahren, die solche betrieblichen Probleme nutzbringend lösen können.
Andrzej Raganowicz

4. Stochastische Kanalzustandsprognose nach dem Markov-Modell

Zusammenfassung
Die Kanalisation stellt eine wichtige und die teuerste Komponente der städtischen Infrastruktur dar, die einem anhaltenden Alterungsprozess unterliegt. Um ein Kanalnetz in einem guten baulich-betrieblichen Zustand zu erhalten, müssen entsprechende Maßnahmen vorgenommen werden. Der Kanalbetrieb setzt sich aus 3 Grundsäulen zusammen, und zwar aus dem Unterhalt, aus der Sanierung mit 3 Optionen: Reparatur, Renovierung, Erneuerung und aus dem Neubau. Beim Kanalnetzwerterhalt spielt die Sanierung eine entscheidende Bedeutung, weil sie die Nutzungsdauer von 50 Jahren verspricht und relativ hohe Baukosten verursacht. Unter Berücksichtigung dieser Aspekte ist es besonders wichtig, das Ausmaß und den richtigen Zeitpunkt der Kanalsanierung zu bestimmen. Es gibt zahlreiche Methoden und Modelle, die erlauben, den baulich-betrieblichen Kanalzustand zu prognostizieren. Die vorausschauende Alterung der Kanäle stellt eine solide Grundlage für die wirtschaftliche Sanierungsplanung und für die Optimierung des Kanalbetriebs dar. Zu den bekanntesten mathematischen Instrumenten der Kanalzustandsprognose gehören: die künstliche Intelligenz, die Fuzzylogic, die Regressionsanalyse, die statistischen und die stochastischen Modelle sowie ihre Kombinationen.
Andrzej Raganowicz

5. Multiple Korrelationsanalyse als Beurteilungsinstrument der Sanierungsqualität

Zusammenfassung
Das Kanalnetz der Gemeinde Unterhaching wird vom Zweckverband zur Abwasserbeseitigung im Hachinger Tal betrieben. Diese Abwasseranlage besteht aus Betonkanälen DN 600/1100-900/1350 mm, Steinzeugkanälen DN 200–400 mm sowie Grundstücksanschlüssen DN 100–200 mm. Die erste komplette Inspektion dieses Netzes erfolgte im Jahr 2000. Auf der Grundlage wurde die Zustandsbewertung nach dem damals gültigen ATV-M 149 [1] durchgeführt und ein Sanierungskonzept erstellt. Um die Unterhachinger Anlage wirtschaftlich zu betreiben, beschloss der Zweckverband die Realisierung einer mittelfristigen Kanalsanierungsmaßnahme. Sie umfasste die Steinzeugkanälen DN 200–400 mm und Grundstücksanschlüsse DN 100–200 mm.
Andrzej Raganowicz

6. Abschlussbemerkungen

Zusammenfassung
Die hier präsentierten Kanalzustandsprognosen berücksichtigen ein breites Spektrum von verschieden Aspekten für den Hachinger sowie den allgemeinen Kanalbetrieb. Die untersuchte Abwasseranlage entwässert 3 im Einzugsgebiet des Hachinger Bachs, südlich von der Stadt München gelegene Kommunen: Oberhaching, Taufkirchen und Unterhaching. Im Untergrund sind die wasserdurchlässigen Schichten der Münchner Schotterebene zu treffen.
Andrzej Raganowicz

Backmatter

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