Präventiver Umweltschutz: Sanierung von Regenbecken in Siegburg

Regenbecken: Bei Undichtheit ein potentielles Umweltrisiko

Abwassernetze bestehen nicht nur aus Rohren und Schächten; unverzichtbarer Bestanteil jedes Abwassersystems im Mischbetrieb sind Regenüberlauf- und -rückhaltebecken. Diese Bauwerke nehmen niederschlagsbedingte Spitzenlasten des Kanalsystems auf und geben sie unter Normallastbedingungen kontrolliert und ggf. mechanisch vorgereinigt ins System ab. Damit tragen Regenbecken entscheidend dazu bei, Überstauereignisse im Netz zu vermeiden und die Vorflut vor den ökologisch und rechtlich bedenklichen Folgen einer Mischwassereinleitung zu bewahren. Inzwischen gibt es bei einer Gesamtlänge öffentlicher Kanalisationen von 465.000 Kilometern bundesweit annähernd 30.000 Regenbecken unterschiedlichster Größe.

Aufgrund der turnusmäßigen Mischwasserbelastung können die fast ausschließlich in Beton errichteten Regenbecken selbst zum Umweltrisiko werden, wenn sie nicht zuverlässig dicht sind. Dann droht Abwasseraustritt in den Boden und schlimmstenfalls ins Grundwasser. Dementsprechend sind diese Sonderbauwerke -wie auch Kanäle und Revisionsschächte - gemäß § 18b WHG entsprechend den allgemein anerkannten Regeln der Technik zu betreiben, das heißt systematisch zu kontrollieren und bei Bedarf  zu sanieren. Auch in einzelnen Selbstüberwachungs- oder Eigenkontroll-Verordnungen der Bundesländer werden diese Bauwerke ausdrücklich erwähnt. So schreibt beispielsweise die Selbstüberwachungsverordnung Kanal des Landes NRW (SüwVKan) seit 1995 turnusmäßige Überprüfungen der Regenrückhalte- und -überlaufbecken und ihrer technischen Ausrüstung vor. Dieser Vorgabe unterliegen auch die ca. 15 Regenbecken des Kanalnetzes von Siegburg, das von der GKD betrieben wird.

Zwei dieser Anlagen erweisen sich bei Begehungen als sanierungsbedürftig. Das kombinierte Regenüberlauf-/Regenrückhaltebecken Braschoß liegt in einem Waldgebiet nordöstlich von Siegburg, wurde 1970 in Ortbetonbauweise gebaut und entsorgt eine abflusswirksame Fläche von 11 Hektar bzw. rund 1280 angeschlossene Einwohner. Das Volumen des Überlaufbeckens beträgt 550 Kubikmeter, das Rückhaltebecken fasst 750 Kubikmeter, die einen maximalen Zufluss von 1224 Litern pro Sekunde aufnehmen müssen.

Die zweite sanierungsbedürftige Anlage war das Pumpwerk und Regenrückhaltebecken Stallberg an der B 56. Die Anlage Stallberg ist für das Abwasser von ca. 2750 Einwohnern auf einer abflusswirksamen Fläche von 18,9 Hektar zuständig und ist mit einem Volumen von rund 3900 Kubikmetern auf einen maximalen Mischwasserzufluss von 2076,5 Litern pro Sekunde ausgelegt.

Die Schadensbilder

Altersbedingter Instandhaltungsbedarf zeigt sich bei Regenbecken vor allem in zwei Bereichen, wenn man Armaturen und Installationen wie Drosselklappen einmal außer Betracht lässt: Bei Becken, die 30 bis 40 Jahre in Betrieb sind wie jene in Siegburg, altert einerseits die Betonsubstanz selbst. So zeigte sich bei beiden Becken durch die Einwirkungen des Abwassers eine teilweise flächige Korrosion bis hin zur Bildung einer typischen Waschbeton-Struktur. Umweltrelevanter und eigentlicher Anlass der Sanierung war andererseits der Zustand der Fugen in beiden Bauwerken. Die ehemals elastischen Fugen waren versprödet, in ihrer Substanz angegriffen und undicht. Die beiden Braschoßer Becken haben eine Fugenlänge von 325, die Anlage Stallberg von 350 Metern. "Ergänzt" wurden die schadhaften Fugen in beiden Bauwerken durch vereinzelte Risse in der Betonsubstanz.

Entsprechende Schwerpunkte setzte das Sanierungskonzept der GKD-Ingenieure, vertreten durch Dipl.-Ing. Helmut Lückel, das im November 2006 durch die SMG Bautenschutztechnik für Hoch- und Tiefbau GmbH, Lage, nach erfolgter Ausschreibung und Auftragsvergabe realisiert wurde. Die SMG-Experten haben sich durch anspruchsvolle Sanierungsmaßnahmen in Abwasserbauwerken unterschiedlicher Größe und Werkstoffe  bereits bundesweit einen Namen gemacht. Oberste Priorität hatte in Siegburg die Wiederherstellung der Dichtheit und Elastizität der Fugen und die nachhaltige Abdichtung von Rissen. Im Rückhaltebecken Stallberg stand darüber hinaus die Sanierung der Ablaufrinnen im Becken durch Installation eines Gerinnes aus  Steinzeug-Halbschalen auf dem Sanierungsplan.

Fugensanierung

Die rund 700 Meter Fugen in den beiden Bauwerken wurden durchwegs nach dem gleichen Muster saniert. Im ersten Arbeitsgang wurden Fugenreste entfernt und die entleerten Fugen durch Hochdruck-Wasserstrahl gereinigt. Ausgebrochene Fugenkanten wurden aufprofiliert, bevor man die Fugenwandungen mit einem Primer behandelte. Durch Einlegen eines Poly-Fugenbandes in die Fuge stellte man sicher, dass das später verpresste Fugen-Dichtmaterial keine dreiseitige Haftung zum Beton einging - eine wesentliche Voraussetzung für die Elastizität der Fuge. Zugleich definiert das Poly-Fugenband die eigentliche, mit Dichtmaterial zu füllende Fugentiefe. Auf das liegende Fugenband verpresste man aus einer Kartusche heraus einen dauerelastischen Dichtstoff auf Polyurethan-Basis.

Sanierung der Betonwände und -flächen

Über die Wiederherstellung der Fugen hinaus wurden in den Regenbecken Stallberg und Braschoß rund 40 Meter Risse in den Betonwänden und Flächen saniert sowie punktuell auch Schäden am Beton selbst behoben, so etwa die Behandlung freiliegender und korrodierter Bewehrungseisen. Außerdem wurden teilweise alte, nicht mehr benötigte Installationen aus den Bauwerken entfernt. Den Ablauf aus dem Bauwerk in Stallberg optimierten die SMG-Mitarbeiter nach der Vorgabe der Planer, indem sie die kastenförmige, stark korrodierte Ablaufrinne durch Installation von 70 Metern Steinzeug-Halbschalen DN 350 sanierten.

In einer Bauzeit von rund 40 Arbeitstagen wurden die Regenbecken Siegburg-Stallberg und Siegburg-Braschoß auf diese Weise nachhaltig abgedichtet, so dass von ihnen auch in Zukunft keine Umweltbeeinträchtigung ausgehen kann und der einwandfreie Betrieb im Hinblick auf die gestiegenen, umweltrelevanten Anforderungen sichergestellt ist.