Kanalreparatur bei Grundwasser: Verfahren & Grenzen im Vergleich

Liegt ein Kanalsystem unterhalb des Grundwasserspiegels, führen Undichtigkeiten in den Kanälen und Schächten zu Infiltrationen von Grundwasser in das Kanalnetz. Hierdurch steigt der Fremdwasseranteil und es kommt zu einer höheren Belastung des Kanalnetzes und der Kläranlagen hinsichtlich der hydraulischen Kapazität. Außerdem kann es durch den anstehenden hydrostatischen Druck zu einer Verschärfung von bereits vorhandenen Schäden, wie z.B. Rissen, kommen. Weiterhin können die Auswaschung von umliegendem Erdreich und Bettungsmaterial sowie Hohlraumbildung die Folge von eindringendem Grundwasser sein. Durch die entstehenden Hohlräume kann es zu Absackungen und Einbrüchen in der Oberfläche kommen, was ein Sicherheitsrisiko darstellt (Tagesbrüche). In diesem Szenario ist der Kanal bereits kollabiert und nicht mehr funktionstüchtig.

Dementsprechend gilt es, schadhafte Kanäle und Schächte zu sanieren, um die Kanalinfrastruktur langfristig zu erhalten. In diesem Zuge werden grabenlose Kanalreparaturverfahren hinsichtlich ihrer Eignung in Bezug auf die Sanierung bei anstehendem Grundwasser geprüft. Diese Techniken ermöglichen eine schnelle und wirtschaftliche Schadensbehebung, ohne aufwändige Erdarbeiten, stoßen bei Grundwassereintritt jedoch an ihre technischen Grenzen. Ziel dieses Beitrages ist es, die spezifischen Risiken durch Grundwassereintritt zu analysieren und die technischen Möglichkeiten sowie die Einsatzgrenzen der gängigen Kanalreparaturverfahren zu vergleichen.

Der durch das Grundwasser entstehende hydrostatische Druck schränkt die Wahl des Sanierungsverfahrens ein. Das Grundwasser dringt durch die Schadstelle in das Kanalnetz ein und drückt gegen das Sanierungsmaterial im Rohrinneren. Es kann hier zu Hinterläufigkeiten kommen und zum Lösen des Werkstoffs.

Weiterhin erfolgt, je nach Stärke der Infiltration, eine Entmischung und eine Verseifung von Harzen.

Durch die Infiltration kann zudem das umliegende Erdreich ausgespült werden, sodass es zu einer fehlenden Rohrbettung kommt. Hier ist die statische Tragfähigkeit des Kanals zu hinterfragen. Bei der Sanierungswahl ist darauf zu achten, inwieweit das gewählte Verfahren für diesen Fall geeignet ist.

Einige Sanierungsverfahren reagieren unter Wärme. Da das Grundwasser eine niedrige Temperatur (ca. 10°) aufweist, kann es hier zu einer Beeinträchtigung der techn. Umsetzbarkeit des jeweiligen Verfahrens kommen. Das Grundwasser kühlt die Reparaturstelle unkontrolliert ab, wodurch sich die Aushärtezeiten verlängern oder die Harze unvollständig reagieren.

Es wurden grabenlose Reparaturverfahren miteinander verglichen und gegenübergestellt. Hieraus ließ sich nachstehende Bewertungsmatrix entwickeln.

Aufgrund der Wirkungsweise des Flutungsverfahrens, außerhalb des Rohres im Erdreich, kann es zur Verdünnung der Komponenten durch anstehendes Grundwasser kommen. Der Sanierungserfolg ist an dieser Stelle gefährdet und nicht überprüfbar. Zudem muss der Druck der eingebrachten Komponenten konstant gehalten werden, was durch den Druck des Grundwassers beeinträchtigt wird.

Für eine effektive Abdichtung gegen Grundwasser zeigen sich Edelstahlmanschetten sowie Injektionstechniken als besonders geeignet.

Hinsichtlich der Begrenzung von sich ausbreitenden Schäden, wie z. B. Rissen, zeigen die aufgeführten Verfahren ein gutes Sanierungsergebnis, wobei Rissbildungen speziell mit Injektionstechniken zur Scherben- und Risssanierung gezielt behoben werden können.

Zur Wiederherstellung der Rohrbettung ist die Wirkungsweise der Injektionstechniken als am effektivsten zu einzuschätzen.

Das gewählte Reparaturverfahren muss zur Stärke der Infiltration passen. Die Wahl des Materials und des Verfahrens muss auf die jeweilige Grundwassersituation passend gewählt sein.

Aufgrund von schwankenden Grundwasserpegeln ist dies schwer abschätzbar, aktuelle Inspektionsdaten und Überprüfungen vor der Ausführung sind zwingend erforderlich, um den Sanierungserfolg zu sicherzustellen. Trockenperioden, lokale Abdichtungen oder das Hinzuziehen von Daten aus Grundwassermessstellen können hier hilfreich sein, um einer offenen Sanierung vorzubeugen. Alternativ kann eine Grundwasserabsenkung durch offene Verfahren wie Spüllanzen in der Kanaltrasse oder eine offene Wasserhaltung erzielt werden.

Es ist zielführender, die Grundwassersituation bestmöglich aufzuklären und das Verfahren samt Materialien passend auf die jeweilige Sanierung auszuwählen oder mit Vorabdichtungen zu arbeiten.

Eine Renovierung kann bei anstehendem Grundwasser sinnvoll sein, wenn Materialien und Verfahren geeignet und auf die vorhandene Situation abgestimmt sind.

Kanalreparatur unter Grundwassereinfluss ist eine technische Herausforderung, doch jeder investierte Euro in die fachgerechte Sanierung schützt heute aktiv unser Grundwasser und erhöht die Langlebigkeit des Kanalnetzes.