Stauraumkanal Sanierung: Geopolymer schützt vor Korrosion

Die Stadt Müllheim ist nicht nur aufgrund ihrer landschaftlich reizvollen Lage zwischen Oberrhein und Schwarzwald bekannt. Die Stadt verfügt zugleich über ein bedeutendes Industriegebiet mit zahlreichen ansässigen Unternehmen. Entsprechend leistungsfähig und dauerhaft muss auch die unterirdische Infrastruktur sein.

Bei einer TV-Inspektion eines Stauraumkanals in der Renkenrunsstraße wurden erhebliche Schäden an zwei Haltungen festgestellt. Die anschließende Sanierung wurde von der Stadt Müllheim beauftragt und durch das Ingenieurbüro a2Plan Ingenieure GmbH aus Westhausen planerisch und fachlich begleitet. Mit der Ausführung wurde die Swietelsky-Faber GmbH beauftragt. Nach Auftragserteilung Anfang Februar 2026 starteten die Arbeiten bereits Anfang März aufgrund der hohen Schadensdringlichkeit.

Das Schadensbild war deutlich: Über die gesamte rund 170 Meter lange Sanierungsstrecke war die ursprüngliche Rohrsohle nicht mehr vorhanden. Gleichzeitig war die untere Hälfte des Ei-Profils bereits von einer ausgeprägten biogenen Schwefelsäurekorrosion betroffen.

Damit bestand nicht nur ein Problem hinsichtlich der Dichtheit. Das über die Schadstellen austretende Abwasser konnte ungehindert in das angrenzende Erdreich gelangen. Gleichzeitig war die Tragfähigkeit des bestehenden Betonprofils durch den fortschreitenden Materialverlust langfristig gefährdet.

Als mögliche Ursache für die außergewöhnliche Belastung des Bauwerks wurden unter anderem Abwassertemperaturen von bis zu 80 °C sowie eine hohe chemische Belastung des Abwassers identifiziert. Diese besonderen Randbedingungen mussten bei der Auswahl des Sanierungsverfahrens entsprechend berücksichtigt werden.

Für das Ingenieurbüro a2Plan war deshalb frühzeitig klar, dass eine konventionelle Betoninstandsetzung nicht die bevorzugte Lösung sein sollte. Stattdessen fiel die Entscheidung auf eine Sanierung mit Geopolymeren. Für die Ausführung bot Swietelsky-Faber das GeoKrete-Geopolymer der Vortex Europe GmbH an.

Geopolymere unterscheiden sich in ihrem chemischen Wirkprinzip grundlegend von klassischen zementgebundenen Mörteln. Während Zementmörtel über die Hydratation aushärtet, entsteht bei GeoKrete durch eine alkalisch aktivierte Polykondensation ein mineralischer Werkstoff mit hoher Früh- und Langzeitfestigkeit. Das Material basiert auf reaktiven Alumosilikaten und industriellen Nebenprodukten und wird als werkseitig vorgemischtes Einkomponentensystem lediglich mit Wasser aktiviert.

Gerade für die Sanierung von Abwasserbauwerken bietet dieser Materialansatz wesentliche Vorteile. GeoKrete ist für korrosiv belastete Umgebungen ausgelegt, weist eine hohe Beständigkeit gegenüber biogener Schwefelsäurekorrosion auf und kann sowohl zur Wiederherstellung der strukturellen Integrität als auch als dauerhafter Korrosionsschutz eingesetzt werden. Für den deutschen Markt verfügt GeoKrete seit 2025 über eine DIBt-Zulassung für die Sanierung von Abwasserbauwerken.

Auch aus ökologischer Sicht ist der Werkstoff interessant. Für GeoKrete wurde bereits durch SCS Global Services ein gegenüber Portland- und Calciumaluminatzementen reduzierter CO₂-Fußabdruck zertifiziert. Die Lebenszyklusbetrachtung weist dabei eine Reduktion von 51 bis 59 Prozent gegenüber den untersuchten zementären Vergleichssystemen aus.

Hinzu kommt der materialseitig vergleichsweise geringe Wasserbedarf: GeoKrete wird als trockenes Einkomponentensystem verarbeitet und durch Wasser aktiviert. Der Hersteller spezifiziert für das Mischen und Pumpen einen Wasseranteil von maximal 12,5 Prozent. Damit unterscheidet sich das System deutlich von klassischen zementären Mörteln, bei denen Wasser Bestandteil des Hydratationsprozesses ist.

Für eine nachhaltige Sanierung ist diese Kombination besonders relevant: Der vorhandene Kanal bleibt erhalten, anstatt ihn aufwendig auszubauen und durch einen Neubau zu ersetzen. Gleichzeitig kann mit einem korrosionsbeständigen Werkstoff die Nutzungsdauer des bestehenden Bauwerks deutlich verlängert werden.

Vor der eigentlichen Sanierung stand die gründliche Vorbereitung des Bestandsbauwerks. Zunächst wurde die gesamte Oberfläche mit Wasserhöchstdruck gestrahlt. Dabei wurden lose und nicht tragfähige Bestandteile entfernt und die für den Verbund erforderliche Oberflächenkörnung freigelegt.

Im Anschluss wurden vorhandene Lageversätze angeglichen, Grundwassereintritte vorabgedichtet und sämtliche Seitenzuläufe angebunden. Besonderes Augenmerk lag dabei auf der Qualität und Tragfähigkeit des vorhandenen Untergrunds.

Zur Qualitätssicherung wurden insgesamt fünf Oberflächenzugfestigkeitsprüfungen durchgeführt. Keine der Prüfungen ergab einen Wert unter 1,5 N/mm². Ergänzend wurde die Oberfläche auf mögliche Hohlstellen untersucht; relevante Hohlräume konnten dabei ausgeschlossen werden. Damit waren die Voraussetzungen für den anschließenden Materialauftrag geschaffen.

Bevor die eigentliche Beschichtung der Rohrwandung erfolgen konnte, musste die nicht mehr vorhandene Rohrsohle vollständig rekonstruiert werden. Hierfür kam mit Quad-Flow ebenfalls ein speziell für die Instandsetzung von Rohrsohlen entwickeltes Material aus dem Vortex-Portfolio zum Einsatz.

Quad-Flow ist ein hochfestes, schnell abbindendes und fließfähiges Reparaturmaterial, das speziell dafür entwickelt wurde, beschädigte oder fehlende Rohrsohlen wiederherzustellen. Durch seine hohe Fließfähigkeit kann das Material in die zu sanierenden Rohrabschnitte gepumpt werden, um Hohlräume zu verfüllen und die ursprüngliche Geometrie der Sohle wiederherzustellen. Gleichzeitig bietet der ausgehärtete Werkstoff eine hohe Abrieb- und Korrosionsbeständigkeit.

Die Eigenschaften des Materials waren für das Projekt in Müllheim von besonderer Bedeutung. Die rund 170 Meter lange Sohle konnte innerhalb von nur zwei Arbeitstagen mit insgesamt 8 Tonnen Quad-Flow rekonstruiert werden.

Für die Verarbeitung kam eine Prestige 300 zum Einsatz. Die speziell für GeoKrete und Quad-Flow ausgelegte Maschine vereint Mischen, Pumpen und Fördern in einem Arbeitsprozess. Dadurch konnte der Materialfluss kontinuierlich und auf die jeweiligen Einbaubedingungen abgestimmt erfolgen.

Die hohe Fließfähigkeit des Quad-Flow ermöglichte es, beide Haltungen jeweils vom oberen Schacht aus zu bedienen. Aufwendige Zwischenzugänge waren damit nicht erforderlich. Nach der schnellen Wiederherstellung der Rohrsohle konnte unmittelbar mit dem nächsten Sanierungsschritt begonnen werden.

Nach der Reprofilierung der Sohle folgte die eigentliche Schutz- und Strukturbeschichtung des Bestandsprofils. Das GeoKrete wurde mit der Prestige 300 im Nassspritzverfahren auf die vorbereitete Rohrwandung aufgebracht. Die vorgesehene Schichtstärke betrug 15 Millimeter. Dabei galt es, die besonderen geometrischen und logistischen Randbedingungen des Projekts zu beherrschen. Die einzelnen Haltungen waren jeweils rund 100 Meter lang; für die Materialförderung waren Pumpstrecken von bis zu 55 Metern erforderlich.

Eine entscheidende Rolle spielte deshalb die exakte Abstimmung von Mischleistung, Materialkonsistenz und Förderdruck. Nur wenn diese Parameter kontinuierlich aufeinander abgestimmt waren, konnte das Material über die langen Förderwege zuverlässig und gleichmäßig bis zum Spritzkopf transportiert werden.

Das Nassspritzverfahren ermöglichte dabei einen kontinuierlichen Auftrag auf die komplexe Geometrie des Ei-Profils. Schicht für Schicht entstand eine homogene, mineralische Schutzschicht, die sich kraftschlüssig mit dem vorbereiteten Untergrund verbindet und die vorhandene Betonstruktur vor dem weiteren chemischen Angriff schützt. GeoKrete ist für mechanisches Spritzen und unterschiedliche Applikationsverfahren ausgelegt und kann auch auf nicht runden Geometrien eingesetzt werden.

Trotz der anspruchsvollen Pumpstrecken konnten Tagesleistungen von bis zu 25 Metern beschichteter Strecke im Profil DN 900/1350 erreicht werden.

Mit Abschluss der Arbeiten wurde das Sanierungsziel auf mehreren Ebenen erreicht. Zum einen konnte die Dichtheit des Stauraumkanals wiederhergestellt und damit das unkontrollierte Austreten von Abwasser in das Erdreich unterbunden werden. Zum anderen wurde die vorhandene Betonstruktur durch die GeoKrete-Beschichtung dauerhaft gegen den weiteren Korrosionsangriff geschützt.

Gerade bei bereits stark geschädigten Großprofilen ist diese Kombination entscheidend. Die Sanierung beschränkt sich nicht auf die Wiederherstellung einer funktionalen Oberfläche, sondern trägt dazu bei, die vorhandene Bausubstanz als wertvolle Ressource langfristig zu erhalten.

Damit zeigt das Projekt in Müllheim zugleich einen wesentlichen Vorteil grabenloser Sanierungsverfahren: Bestehende Infrastruktur kann gezielt ertüchtigt werden, ohne die gesamte Trasse aufnehmen und neu bauen zu müssen. Das spart Eingriffe in den Boden, reduziert Baustellenaufwand und erhält die vorhandenen Bauwerke und deren Infrastrukturwert.

„Die Herausforderung bei diesem Projekt lag sicherlich auch in den technisch möglichen Pumpstrecken des Nassspritzverfahrens und in einem reibungslosen Zusammenspiel aller Projektbeteiligten“, resümiert Bauleiter Johann Tiefenthaler. „Entscheidend war dabei die präzise Abstimmung von Material, Equipment und Verarbeitung. Die Firma Vortex hat uns mit Material, Gerätetechnik und einem Anwendungstechniker vor Ort unterstützt und damit wesentlich dazu beigetragen, die Maßnahme unter den gegebenen Randbedingungen erfolgreich umzusetzen. Zudem kam auch die hohe Qualifikation unseres Personals beispielsweise mit SIVV- oder Düsenführerschein voll zum Tragen.“

Für Swietelsky-Faber zeigt das Projekt eindrucksvoll, welches Potenzial moderne Geopolymere bei der Sanierung großer und stark belasteter Abwasserprofile bieten. GeoKrete verbindet strukturelle Eigenschaften und hohe Korrosionsbeständigkeit mit einem zertifiziert reduzierten CO₂-Fußabdruck. Gerade bei begehbaren Großprofilen, Sonderbauwerken und anderen geometrisch anspruchsvollen Kanalbauwerken kann die Technologie damit eine interessante Alternative zu klassischen Sanierungsverfahren darstellen.

Die rund fünf Wochen dauernde Maßnahme in Müllheim ist damit ein Beispiel dafür, wie nachhaltige Infrastrukturentwicklung praktisch umgesetzt werden kann: Nicht der Ersatz des bestehenden Bauwerks, sondern dessen gezielte Ertüchtigung steht im Mittelpunkt. Das schont Ressourcen, schützt Erdreich und Grundwasser und verlängert zugleich die Gebrauchstauglichkeit einer unverzichtbaren unterirdischen Infrastruktur.