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Über dieses Buch

Das Buch gibt eine Anleitung für das komplette Sanierungsspektrum, beginnend bei Grundstücksanschlüssen über die Zustandserfassung, Bewertung, Planung und die Ausführung der Renovierungsarbeiten bis zur Abnahme der Baumaßnahme sowie Gewährleistungsabnahme.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einführung in die Problematik der Anschlusskanäle

Die Anschlusskanäle (Grundstücksanschlüsse) sind die unterirdischen Bauwerke, die den öffentlichen Abwasserkanal mit dem Grundstück verbinden. Sie enden in der Regel in einem Revisionsschacht auf dem Grundstück. Falls kein Revisionsschacht auf dem Grundstück vorhanden ist, verbinden sie direkt den öffentlichen Kanal mit einem Haus oder einem Wohnblock. Eine Grundstücksentwässerungsanlage verbindet hingegen den Revisionsschacht auf dem Grundstück mit dem Haus.
Andrzej Raganowicz

2. Das Hachinger Kanalsystem

Das Hachinger Kanalnetz entwässert abwassertechnisch im Trennverfahren das Einzugsgebiet des Hachinger Baches, das aus drei südlich von München gelegenen Kommunen – Oberhaching, Taufkirchen und Unterhaching – besteht (Abb. 2.1). Das Entwässerungssystem dient insgesamt den 55.000 Einwohnern dieses Gebiets. Vor 60 Jahren übertrugen diese drei Kommunen die hoheitliche Aufgabe der Abwasserentsorgung auf den Zweckverband zur Abwasserbeseitigung im Hachinger Tal. Die ersten Kanäle wurden in den 1950er-Jahren in Unterhaching verlegt. Aufgrund der günstigen Untergrundverhältnisse kann das Niederschlagswasser in den Untergrund versickern. Da der Hachinger Bach ein schwacher Vorfluter ist, war es aus wasserwirtschaftlicher sowie ökonomischer Sicht notwendig, das Netz an die Münchner Kanalisation anzuschließen. Bis zum Jahr 2000 erfolgte der Ausbau nach den Normen der Stadt München (Münchener Normalien) [47].
Andrzej Raganowicz

3. Statistische Zustandsprognose für Anschlussleitungen

Die statistische Modellierung des baulich-betrieblichen Zustandes der Grundstücksanschlüsse stützt sich auf zwei Stichproben, die die zur Verfügung stehende Datenbasis bilden. Die erste Stichprobe setzt sich aus 673 Anschlussleitungen aus Steinzeug DN 100–200 mm mit einer Gesamtlänge von 5600 m zusammen, die oberhalb des Grundwassers funktionieren. Die zweite Stichprobe umfängt 100 Anschlussleitungen ebenfalls aus Steinzeug DN 100–200 mm mit einer Gesamtlänge von 800 m, die allerdings im Schwankungsbereich des Grundwassers verlegt sind. Es wird zusätzlich, unabhängig vom Grundwasser, der Einfluss der Gründungstiefe auf den technischen Zustand der Grundstücksanschlüsse untersucht.
Andrzej Raganowicz

4. Stochastische Modellierung des technischen Kanalzustandes von Grundstücksanschlüssen mittels mathematischer Simulationen nach Monte-Carlo-Methode

Die Monte-Carlo-Methoden sind Algorithmen, die sich an Zufallszahlen anlehnen. Sie werden für verschiedene praktische und theoretische Fragestellungen der diskreten oder kontinuierlichen Mathematik eingesetzt und finden demzufolge vielseitige Anwendungen. In der Literatur werden Monte-Carlo-Methoden auch als stochastische oder randomisierte Algorithmen bezeichnet. Das Anwendungsgebiet der Monte-Carlo-Methoden heißt ferner stochastische Simulationen oder experimentelle Stochastik.
Andrzej Raganowicz

5. Stochastische Modellierung des technischen Kanalzustandes von Grundstücksanschlüssen nach dem Markov-Modell

Namensgeber des Markov-Modells ist sein Entwickler Andrei A. Markov (1856–1922). Markov studierte bei dem bekannten russischen Mathematiker Pafnuti Lwowitsch Tschebyscheff (1821–1894; „Schwaches Gesetz der großen Zahlen“, 1866), dessen Spezialgebiet Kombinatorik und Statistik war. Markov berechnete 1913 die Buchstabensequenzen in russischer Literatur, um die Notwendigkeit der Unabhängigkeit für das Gesetz der großen Zahlen nachzuweisen. Die Berechnungen konnten zudem als Aussage über die Wohlgeformtheit der Orthografie von Buchstabenketten interpretiert werden. Aus diesem Ansatz entwickelte sich ein allgemeines statistisches Werkzeug, der sog. stochastische Markov-Prozess, bei dem sich die Kenntnis der zukünftigen Entwicklung lediglich aus dem gegenwärtigen Zustand ergibt. Der Markov-Prozess wird manchmal synonym zu Markov-Ketten verwendet, ist aber allgemeiner, weil sich die Verteilungsfunktion zu einem beliebigen auch nicht diskreten Zeitpunkt bestimmen lässt. Eine Markov-Kette ist ein diskreter stochastischer Prozess, der die Berechnung sequenzieller Abhängigkeit von Einheiten in einer linearen Verkettung auf Grundlage von Übergangswahrscheinlichkeiten vornimmt. Dabei ist die folgende Bedingung zu erfüllen:
Andrzej Raganowicz

6. Zusammenfassung der statistisch-stochastischen Zustandsprognosen für Grundstücksanschlüsse

Die durchgeführten Modellierungsuntersuchungen umfassten 673 oberhalb des Grundwassers liegende Grundstücksanschlüsse DN 100–200 mm aus Steinzeug und 100 im Schwankungsbereich des Grundwassers liegende Grundstücksanschlüsse DN 100–200 mm, ebenfalls aus Steinzeug. Die Leitungen der ersten Stichprobe mit einer Gesamtlänge von 5600 m wurden im Jahr 2010 optisch inspiziert. Der baulich-betriebliche Zustand dieser Leitungen wurde nach den Anforderungen der DIN 1986-30 [17] klassifiziert und beurteilt. Die 100 Leitungen der zweiten Stichprobe mit einer Gesamtlänge von 800 m wurden im Jahr 2000 optisch inspiziert. Deren baulich-betrieblicher Zustand wurde nach dem damals geltenden Merkblatt ATV-M 149 [2] bewertet. Demzufolge erhielt jede untersuchte Leitung eine Zustandsklasse sowie aufgrund der Baudokumentation ein Alter. Auf Grundlage der Korrelation zwischen Zustand und Alter konnte eine Reihe von statistisch-stochastischen Zustandsprognosen für die Hachinger Grundstücksanschlüsse erstellt werden, die die relevanten Randbedingungen des Kanalbetriebs berücksichtigen.
Andrzej Raganowicz

7. Korrelationsanalyse als Beurteilungsinstrument der Sanierungsqualität

Im ersten Teil dieses Abschnitts wird die Korrelationsanalyse zwischen zwei zufälligen Variablen X und Y mit Hilfe des Korrelationskoeffizienten beschrieben. Die Korrelationsanalyse wird oft als Modell II der Regressionsanalyse bezeichnet. Beim Modell II sind im Gegensatz zum Modell I nicht nur der Regressand Y, sondern auch der Regressor X zufällig. Anhand dieser Methodik werden die linearen Zusammenhänge zwischen den Ergebnissen einer Untersuchung von Linerproben analysiert, um die Qualität einer Sanierungsmaßnahme zu beurteilen. Dabei werden drei lineare Abhängigkeiten untersucht:
Andrzej Raganowicz

8. Abschlussbemerkungen

Die präsentierten Modellierungen des baulich-betrieblichen Zustandes der Grundstücksanschlüsse wurden anhand eines breiten Spektrums verschiedener Aspekte entwickelt, die für das Einzugsgebiet des Hachinger Baches maßgeblich sind. Die Gesamt-Abwasseranlage entwässert ca. 8400 Grundstücke der drei am südlich-östlichen Rande der Stadt München gelegenen bayerischen Kommunen Oberhaching, Taufkirchen und Unterhaching. Die ersten Anschlussleitungen wurden in den 1950er-Jahren in der Gemeinde Unterhaching verlegt. Im Untergrund sind Schichten der Münchner Schotterebene anzutreffen. Diese geologische Formation besteht aus teilweise verlehmten Grobkiesen. 30 % der Grundstücksanschlüsse liegen im Schwankungsbereich des Grundwassers. Die durchgeführten Untersuchungen umfassten eine repräsentative Stichprobe von 673 Objekten aus Steinzeug DN 150 mm, die oberhalb des Grundwassers in der Gemeinde Oberhaching liegen. Die zweite repräsentative Stichprobe bestand aus 100 Objekten in der Gemeinde Oberhaching, ebenfalls aus Steinzeug DN 150 mm, allerdings im Schwankungsbereich des Grundwassers liegend.
Andrzej Raganowicz

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