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Abwassertechnische Erschließung mehrerer ländlicher Ortsteile mit Hilfe der Sonderentwässerungsverfahren Druck- und Vakuumentwässerung

©2003 Diplomarbeit 191 Seiten

Zusammenfassung

Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Um die Umwelt nicht zusätzlich durch unser häusliches Abwasser zu belasten, müssen wir dafür Sorge tragen, dass dieses Schmutzwasser ordnungsgemäß entsorgt wird. Dies wird in den Ballungsgebieten teils vorbildlich betrieben. Da jedoch bereits über 92,3 % aller Haushalte bayernweit an die öffentlichen Kläranlagen angeschlossen sind (Stand: 1998), wird der Versuch unternommen, die abgelegenen Gebiete vor allem im ländlichen Raum an zentralen Abwasserbeseitigungsanlagen anzubinden. Im Vergleich zu den Ballungsgebieten ist dies aber mit Problemen und Herausforderungen verbunden, weil im ländlichen Raum die einzelnen Anwesen teils weite Strecken auseinander liegen (Streusiedlungen).
Hinzu kommt in einigen Fällen, dass es wegen äußeren Umständen, z.B. Topographie, nicht möglich ist, das Abwasser mit konventionellen Verfahren (Freispiegelabfluss) in Kanälen zu sammeln und abzuleiten. Aus diesem Grund bedient man sich der Sonderentwässerungsverfahren, Druck- und Vakuumentwässerung (Unterdruckentwässerung). Diese Verfahren können alleine oder in Kombination angewandt werden. Welches Verfahren man anwendet, muss durch eine Wirtschaftlichkeitsberechnung ermittelt werden. Dies kann von Fall zu Fall unterschiedlich sein. Außerdem gibt es bei diesen Verfahren Besonderheiten, die es zu beachten gilt.
Als Vorgabe dieser Arbeit gilt es, das Abwasser mehrerer Ortsteile einer kleinen ländlichen Gemeinde wirtschaftlich zu entsorgen.
Hierzu ist es notwendig, zuerst eine Studie aufzustellen, die wirtschaftlichste Lösung zu ermitteln, die ausgewählte Lösung auszuarbeiten, örtliche Gegebenheiten mit einzubeziehen, sowie dann die fertige Planung durch die zuständigen Behörden genehmigen zu lassen und die Bauausführung zu überwachen. Die Ergebnisse werden dabei immer mit dem Bauherrn sowie den zuständigen Fachbehörden abgestimmt.
Es werden insgesamt 105 Anwesen entwässert. Dazu sind ungefähr 18 km an Rohrmaterial notwendig. Es sind 6 hydraulische Pumpstationen vorhanden, und außerdem eine Kombianlage, die das Abwasser sammelt und anschließend pneumatisch zur Kläranlage weiterfördert.
Neben der Planung gibt es aber auch den Bereich der Bauausführung. Hier werden Besonderheiten der Sonderentwässerungsverfahren aufgezeigt. Zum einen hat man hier die Möglichkeit, andere Bauweisen wie die üblicherweise angewandte „offene Bauweise“ anzuwenden. Zum anderen werden durch das Verwenden von Ringbunden der Rohrleitungen Alternativen zu der […]

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis


ID 7707
Haimerl, Tobias: Abwassertechnische Erschließung mehrerer ländlicher Ortsteile mit
Hilfe der Sonderentwässerungsverfahren Druck- und Vakuumentwässerung
Hamburg: Diplomica GmbH, 2004
Zugl.: Fachhochschule Deggendorf, Fachhochschule, Diplomarbeit,
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Diplomica GmbH
http://www.diplom.de, Hamburg 2004
Printed in Germany

Vorwort
Mit Abschluss der Fachoberschule in Deggendorf und dem Erwerb des Fachabiturs
stellte sich die Frage, wie ich meinen Werdegang weiter gestalten sollte. Da ich im
elterlichen Betrieb einer Baufirma aufgewachsen bin, ließ die Entscheidung nicht
lange auf sich warten. Folglich habe ich mich für das Studium des
Bauingenieurwesens an der Fachhochschule in Deggendorf entschieden.
Mein erstes praktisches Semester absolvierte ich im elterlichen Betrieb und dort
speziell im Kanalbau. Nach bestandenem Vordiplom rückte ich ins Hauptstudium
vor. Das zweite praktische Studiensemester sollte aufgrund der Studienordnung auf
der planerischen Seite des Bauwesens stattfinden. Ich entschied mich für das
Ingenieurbüro Sehlhoff GmbH, mit Niederlassung in Straubing. Dort wurde ich vor
allem in der Abteilung Abwasser tätig. Nach Absprache mit dem Abteilungsleiter
fasste ich den Entschluss, nach Ablauf des Praktikums meine Diplomarbeit auf
diesem Gebiet zu schreiben. Hierzu bot sich eine Reihe an Möglichkeiten an.
Aufgrund meiner praktischen Erfahrungen im elterlichen Betrieb und den
planerischen Erfahrungen entschied ich mich für die Planung einer Abwasseranlage
im ländlichen Raum. Hier erschienen mir vor allem die Sonderentwässerverfahren
der Druck- und Vakuumentwässerung sehr interessant, zumal vor allem die
Unterdruckentwässerung für mich Neuland war.

Zusammenfassung
Um die Umwelt nicht zusätzlich durch unser häusliches Abwasser zu belasten,
müssen wir dafür Sorge tragen, dass dieses Schmutzwasser ordnungsgemäß entsorgt
wird. Dies wird in den Ballungsgebieten teils vorbildlich betrieben. Da jedoch bereits
über 92,3 % aller Haushalte bayernweit an die öffentlichen Kläranlagen
angeschlossen sind (Stand: 1998)
1
, wird der Versuch unternommen, die abgelegenen
Gebiete vor allem im ländlichen Raum an zentralen Abwasserbeseitigungsanlagen
anzubinden. Im Vergleich zu den Ballungsgebieten ist dies aber mit Problemen und
Herausforderungen verbunden, weil im ländlichen Raum die einzelnen Anwesen teils
weite Strecken auseinander liegen (Streusiedlungen).
Hinzu kommt in einigen Fällen, dass es wegen äußeren Umständen, z.B.
Topographie, nicht möglich ist, das Abwasser mit konventionellen Verfahren
(Freispiegelabfluss) in Kanälen zu sammeln und abzuleiten. Aus diesem Grund
bedient
man
sich
der
Sonderentwässerungsverfahren,
Druck-
und
Vakuumentwässerung (Unterdruckentwässerung). Diese Verfahren können alleine
oder in Kombination angewandt werden. Welches Verfahren man anwendet, muss
durch eine Wirtschaftlichkeitsberechnung ermittelt werden. Dies kann von Fall zu
Fall unterschiedlich sein. Außerdem gibt es bei diesen Verfahren Besonderheiten, die
es zu beachten gilt.
Als Vorgabe dieser Arbeit gilt es, das Abwasser mehrerer Ortsteile einer kleinen
ländlichen Gemeinde wirtschaftlich zu entsorgen.
Hierzu ist es notwendig, zuerst eine Studie aufzustellen, die wirtschaftlichste Lösung
zu ermitteln, die ausgewählte Lösung auszuarbeiten, örtliche Gegebenheiten mit
einzubeziehen, sowie dann die fertige Planung durch die zuständigen Behörden
genehmigen zu lassen und die Bauausführung zu überwachen. Die Ergebnisse
werden dabei immer mit dem Bauherrn sowie den zuständigen Fachbehörden
abgestimmt.
1
Quelle:
http://www.bayern.de/lfw

Es werden insgesamt 105 Anwesen entwässert. Dazu sind ungefähr 18 km an
Rohrmaterial notwendig. Es sind 6 hydraulische Pumpstationen vorhanden, und
außerdem eine Kombianlage, die das Abwasser sammelt und anschließend
pneumatisch zur Kläranlage weiterfördert.
Neben der Planung gibt es aber auch den Bereich der Bauausführung. Hier werden
Besonderheiten der Sonderentwässerungsverfahren aufgezeigt. Zum einen hat man
hier die Möglichkeit, andere Bauweisen wie die üblicherweise angewandte ,,offene
Bauweise" anzuwenden. Zum anderen werden durch das Verwenden von
Ringbunden
2
der Rohrleitungen Alternativen zu der Stangenweisen Verlegung, die
z.B. beim Freispiegelkanal angewandt wird, aufgezeigt. Durch diese alternativen
Ausführungen kommen muffenlose Verbindungen zur Ausführung, die
Schweißmuffen.
2
Definition Ringbund: Rohrmaterial, welches bei der Herstellung auf Rollen aufgewickelt, gelagert
und normalerweise erst kurz vorm Verlegen abgewickelt wird. Abhängig vom Durchmesser
erhältlich in bis zu über 100 m Länge.

Inhaltsverzeichnis
1 PROLOG...1
1.1
Vorhabensträger...2
1.1.1
Lage und Organisation der Gemeinde Mariaposching...2
1.1.2
Der Bürger als Investor ...3
1.2
Zweck des Vorhabens...4
1.3
Bestehende Verhältnisse...5
1.3.1
Gemeindestruktur...5
1.3.2
Topographische Lage...5
1.3.3
Bestehende Abwasseranlagen ...9
1.3.4
Bestehende Wasserversorgung ...9
1.3.5
Baugrundverhältnisse...10
1.3.5.1
Durchgeführte Untersuchungen...11
1.3.5.2
Der Baugrund ...12
1.3.5.3
Baugrundbeurteilung ...14
1.3.5.4
Die Gründung ...17
1.3.5.5
Die Bauausführung...19
2 VORPLANUNG...21
2.1
Wasserwirtschaftliche Belange...22
2.2
Variantendarstellung und Vergleich...23
2.2.1
Vakuumentwässerung ...24
2.2.1.1
Funktionsweise der Vakuumentwässerung...24
2.2.1.2
Der Hausanschlussschacht...24
2.2.1.3
Die Vakuumstation...25
2.2.1.4
Wirkungsweise einer pneumatischen Pumpstation...26
2.2.1.5
Vakuumentwässerung im Gebiet Breitenhausen, Haberswöhr, Bruch, Moos,
Steinrain und Dürnhaid...27
2.2.2
Druckentwässerung...30
2.2.2.1
Funktionsweise der Druckentwässerung ...30
2.2.2.2
Der Hausanschluss...31
2.2.2.3
Druckentwässerung im Gebiet Breitenhausen, Haberswöhr, Bruch, Moos,Steinrain
und Dürnhaid...31
2.2.3
Dezentrale Lösung ...33
2.2.3.1
Rechtliche Rahmenbedingungen ...35
2.2.4
Fazit ...36

3 ENTWURFSPLANUNG ...37
3.1
Vermessungsarbeiten...38
3.1.1
Aufnahme der bestehenden Kläreinrichtungen ...38
3.1.2
Geländeaufnahme der geplanten Trasse...39
3.1.3
Kamerabefahrung...41
3.1.4
Arbeiten auf digitalem Kartenmaterial...41
3.2
Hydraulische Berechnungen...42
3.2.1
Schmutzwasserberechnung ...42
3.2.2
Berechnung hydraulische Pumpstationen mit Hilfe eines EDV-Programms...43
3.2.3
Hydraulische Berechnung der pneumatischen Druckleitung ...51
3.2.4
Hydraulische Berechnung des Freispiegelkanals...53
3.2.5
Berechnung des Vakuumsystem ...54
3.2.5.1
Dimensionierung der Leitungen ...54
3.2.5.2
Auslegung der Vakuumstation ...56
3.2.5.2.1
Berechnung der Maschinentechnik...56
3.2.5.2.2
Berechnung von Luftvolumen und Größe der Abwassertanks ...58
3.3
Massenermittlung, Kostenberechnung ...61
3.3.1
Massenermittlung...61
3.3.2
Kostenberechnung...62
3.4
Zeichnerische Darstellung...63
3.4.1
Lagepläne...63
3.4.2
Längsschnitte ...63
3.4.3
Bauwerkspläne...64
3.4.4
Spartenpläne...64
4 EPILOG...65
4.1
Auswirkungen des Vorhabens ...66
4.2
Durchführung des Vorhabens ...67
4.2.1
Verlegearten...67
4.2.1.1
Pflugverfahren ...67
4.2.1.2
Fräsverfahren...68
4.2.1.3
Spülbohrverfahren ...69
4.2.2
Schweißmuffen ...70
4.3
Ausblick Ausschreibung...71
4.4
Wartung und Verwaltung der Anlage ...74

5 ANHANG...75
5.1
Verzeichnis der Bilder...76
5.2
Verzeichnis der Tabellen...77
5.3
Verzeichnis der Pläne ...78
5.4
Sonstige Anlagen...79
5.5
Literaturverzeichnis ...80
5.6
Internetquellen...81
5.7
Abkürzungsverzeichnis ...81
5.8
Danksagungen...82

1
1 PROLOG

PROLOG
2
1.1 Vorhabensträger
1.1.1 Lage und Organisation der Gemeinde Mariaposching
Bei dem zu beplanenden Gebiet handelt es sich um die Ortsteile
·
Breitenhausen
·
Moos
·
Bruch
·
Burgstall
·
Haberswöhr
·
Tradt
·
und den Ortsteil Dürnhaid der
Gemeinde Niederwinkling
Bild 1.1: Dorfplatz der Gemeinde Mariaposching
Diese gehören zur Gemeinde Mariaposching, die im Landkreis Straubing-Bogen
(Ostbayern) liegt. Die Gemeinde hat sich am 1. Mai 1978 im Zuge der Gebietsreform
mit Niederwinkling, Perasdorf und dem Markt Schwarzach zur Verwaltungs-
gemeinschaft Schwarzach zusammengeschlossen
3
. Dadurch bewirkte man eine
effektivere Verwaltung und Organisation der einzelnen Orte. Die Gemeinde
Mariaposching liegt zwischen Bogen
und
Deggendorf
in
einem
eingedeichten Gebiet der Donau. Sie
ist
durch
die
Ausfahrt
Niederwinkling direkt an die
Autobahn BA3 Passau-Nürnberg
angeschlossen. Die Donau und die
Schwarzach tangieren die Gemeinde
(siehe auch Anlage 1).
Bild 1.2: Übersichtskarte
3
lautAuskunft der Verwaltungsgemeinschaft Schwarzach vom 28. März 2003

PROLOG
3
1.1.2 Der Bürger als Investor
Oft wird beim Bau von öffentlichen Anlagen nicht beachtet, wer dieses mitfinanziert.
Es genügt nicht nur die Gemeinde als Vorhabensträger anzusehen, sondern den
Bürger als solchen. Durch den Bau einer Abwasseranlage kommen auf den Bürger
plötzlich finanzielle Belastungen zu, die ihn dazu zwingen können, kurze Zeit seinen
Lebensstandard einzuschränken. Um deshalb die Vorbehalte des Bürgers so gering
als möglich zu halten, ist ein taktisches Vorgehen seitens der Gemeinde mit Hilfe des
Planungsbüros anzuraten. Es empfiehlt sich, den Anschlusswilligen nach
Möglichkeit (z.B. in der Planung und Bauausführung) mit einzubeziehen und ihn auf
dem aktuellen Stand zu halten. Dies kann auf Bürgerversammlungen und durch
Rundschreiben geschehen. Auch sollen solche Vorgänge nicht urplötzlich einsetzten,
sondern langfristig geplant werden, damit sich der Einwohner nicht überrumpelt
fühlt. Aus diesem Grund sollten z.B. dem Bürger die verschiedenen Varianten einer
Abwasseranlage und deren Funktionsweise dargestellt werden. Dies ist natürlich
zeitaufwendig, aber dient dazu, dass ein reibungsloser Arbeitsablauf sowohl in der
Planung als auch in der Bauausführung ermöglicht wird, was letztendlich Kosten
sparen kann.
Es ist vor allem wichtig, keine Kosten, insbesondere Folgekosten
(Kanalgebühren,...) die auf den Einzelnen zukommen, zu verschweigen. Da wir in
einer Demokratie leben, sollte man nach Möglichkeit die Kosten gleich verteilen.
Mit Vorbeugung dieser Grundsätze der Gemeinde und des Planungsbüro sollte es
möglich sein, dass ein altes bekanntes Sprichwort ,,Abwasserbeseitigung kostet dem
Bürger Geld und dem Bürgermeister das Amt!
4
" nur teils bestätigt wird.
Zu Aufklärungsarbeiten des Bauherrn und des Planungsbüros gegenüber den Bürgern
gehören zum Beispiel auch Informationsveranstaltungen, in denen die Notwendigkeit
und Funktionsweise der gewählten Sonderentwässerungsverfahren erläutert werden
(siehe hierzu Anlage 17 und 18).
Zur
Info-Veranstaltung.ppt
(Dieser Link kann benutzt werden, wenn das Dokument von CD gestartet wird, um direkt auf die
Präsentation der Bürgerversammlung vom 23.09.2002 weitergeleitet zu werden)
4
R. Schluff, Unterdruckentwässerung, Abwasserbeseitigung im ländlichen Raum, 1990, Seite 174

PROLOG
4
1.2 Zweck des Vorhabens
Nachdem sich der Mensch vom Jäger und Sammler zum Siedler weiterentwickelt
hat, wurden damit auch seine Abfallprodukte konzentriert. Folge waren Seuchen und
Krankheiten, die den Menschen seine Fehler bemerken ließen. Als nächster Schritt
versuchte er, das Abwasser über die Gewässer zu entsorgen, was zu verstärktem
Algenwachstum und zum Umkippen von Gewässern führte. Wir haben deshalb jetzt
die Aufgabe, die Missstände unserer Abwasserentsorgung zu beseitigen, was nicht
nur mehr für die Menschen in den Städten gilt, sondern in Zukunft auch für die
Bewohner am Land zur Pflicht werden muss.
,,Wichtigstes Ziel der Abwasserentsorgung sind der Gewässerschutz und die
Ortshygiene, was mit vertretbarem wirtschaftlichem Aufwand erreicht werden
muss."
5
Da die meisten Haushalte in den Ballungsgebieten bereits an eine zentrale
Abwasserbeseitigungsanlage angeschlossen sind (Gesamtanschlussgrad aller
Haushalte in Bayern lag im Jahr 1998 bei 93,2 %)
6
, geht die Entwicklung dazu über,
auch die zersiedelten Gebiete an eine zentrale Schmutzwasserbeseitigung
heranzuführen.
Weil die einzelnen Anwesen in ländlicheren Gebieten weiter voneinander entfernt
sind und daher zur Ableitung des Abwassers konventionelle Verfahren (z.B.
Freispiegelkanalisation) nicht anwendbar bzw. unwirtschaftlich sind, muss auf
Alternativen zurückgegriffen werden. So zum Beispiel das Prinzip der
Gefälledruckleitung, was wie der Name schon sagt, sehr starkes Gefälle benötigt. Ist
dies nicht vorhanden, muss man die vorhandenen Systeme der
Sonderentwässerungsverfahren nutzen. Zu diesen Systemen gehören die
Abwasserbeseitigungsverfahren der Druck- und Unterdruckentwässerung, gemäß
ATV-A 116.
5
[schl 90]
6
Quelle:
http://www.bayern.de/lfw

PROLOG
5
Auch die Gemeinde Mariaposching beabsichtigt im ,,Rahmen der rechtlichen und
technischen Möglichkeiten ihrer aus Art. 41 b BayWG
7
fließenden Aufgaben künftig
gerecht zu werden." Die bestehenden Missstände sollen entsprechend den allgemein
anerkannten Regeln der Technik beseitigt werden, um die künftige Bautätigkeit und
einen ausreichenden Oberflächenwasser- und Grundwasserschutz zu gewährleisten.
1.3 Bestehende Verhältnisse
1.3.1 Gemeindestruktur
Bei dem hier zu entwässernden Bereich handelt es sich um das ländliche Gebiet der
unter Ziffer 1.1.1 genannten Ortsteile der Gemeinde Mariaposching und einen
Ortsteil der Gemeinde Niederwinkling. Insgesamt sollen 105 Anwesen durch die
geplante Baumaßnahme erfasst werden. Es sind 329 Anlieger betroffen.
Die Anwesensstruktur teilt sich in Einfamilienhäuser und landwirtschaftliche
Betriebe auf. Es befinden sich zwei Gaststätten, eine Kirche, zwei Feuerwehrhäuser
und drei unbewohnte Gebäude im Einzugsbereich des Bebauungsgebiets. Nach
Abschluss einer Zweckvereinbarung zur Abwasserentsorgung ist es denkbar, dass ein
weiteres Anwesen der Gemeinde Offenberg des Landkreises Deggendorf
nachträglich angeschlossen wird. Im Einzugsgebiet der geplanten Abwasseranlage
liegt kein Fremdenverkehr vor. Ein neues Baugebiet in Breitenhausen ist geplant.
1.3.2 Topographische Lage
Nach einer Auswertung der Übersichtskarte mit Höhenlinien bzw. durch eine
Ortsbefahrung des Gebiets fällt das ebene Erscheinungsbild des Bebauungsgebiets
ins Auge. Durch entsprechende Geländeaufnahme wird dieser Eindruck bestätigt. So
ist in einem Umkreis von ca.5 Kilometer um Breitenhausen kaum ein
Höhenunterschied von mehr als 4 m ü.N.N. festzustellen.
Rückgreifend auf das Baugrundgutachten
8
kann von einem hohen Grundwasserstand
(eingedeichtes Gebiet) ausgegangen werden. Ein Ansteigen des Grundwasserstandes
7
Bayerisches Wassergesetz vom 19.07.1994
8
von Diplom-Geologe Jung Ulrich, März 2003

PROLOG
6
bis an die Geländeoberkante ist aufgrund korrespondierender Wasserspiegellagen mit
der Donau möglich.
Mehrere Bäche und Gräben durchklüften das Gebiet. Dieser Umstand verlangt eine
große Anzahl von Straßendurchlässen, was besonders bei der Vermessung und
Planung der Leitungsführung beachtet werden muss.
Aufgrund der ländlichen Struktur ist ein hoher landwirtschaftlicher Betrieb zu
erwarten. Dieser Umstand muss in der Planung berücksichtigt werden, da
Trassierungen quer durch ein Feld mit Schwierigkeiten verbunden sein können.
Um sich einen Eindruck vom Bebauungsgebiet zu verschaffen kann man außerdem
Luftbildaufnahmen
9
verwenden:
Bild 1.3: Ortsbereich Burgstall
Das Bild 1.3 zeigt eine Luftbildaufnahme des Ortsbereichs Burgstall
9
Luftbilder vom Verfasser selbst erstellt, laut Auskunft des Vermessungsamtes München vom
28.März 2003 ist für Veröffentlichung von Luftbildern im Rahmen einer Diplomarbeit keine
Genehmigung notwendig

PROLOG
7
Bild 1.4: Ortsbereich ,,Am Turmweg"
Im Bild 1.4 sind die Ortsteile ,,Am Turmweg" und Teile des Abschnittes Moos zu
sehen. Außerdem sind mehrere Kiesweiher erkennbar, die laut landschafts-
pflegerischem Bebauungsplan bei der Verlegung von Leitungen zu meiden sind.
Somit ergibt sich, dass bei der Trassierung der Leitungsführung die Druckleitung auf
der vom Kiesweiher im Vordergrund abgelegene Straßenseite geführt wird.

PROLOG
8
Bild 1.5: Kernbereich Breitenhausen
Diese Luftbildaufnahme (Bild 1.5) zeigt den Kernbereich Breitenhausen (oben) und
die Ortsteile Haberswöhr, Bruch (unten) und Trad (links oben). In diesen Bereichen
wird das Abwasser allein mit Hilfe der Vakuumentwässerung beseitigt. Im Bild
rechts oben ist die Staatsstraße 2125 zu finden. Breitenhausen wird durch die
Bayerwaldstraße (Mitte links nach oben rechts) an diese Staatsstraße angeschlossen.

PROLOG
9
1.3.3 Bestehende Abwasseranlagen
Im zu untersuchenden Gebiet liegt lediglich eine dezentrale Abwasserbeseitigung
vor. Das heißt, das Abwasser wird in Kleinkläranlagen vorgereinigt und
anschließend das gereinigte Abwasser versickert bzw. in einen Vorfluter eingeleitet.
Bei landwirtschaftlichen Anwesen wird das Abwasser mechanisch vorbehandelt und
in Jauchegruben gesammelt. Der anfallende Klärschlamm aus der Jauchegrube darf
auf die eigenen Betriebsflächen aufgebracht werden, bzw. wird einer geeigneten
Großkläranlage (z.B. Straubing/Bogen) zur Entsorgung übergeben (vgl.
Bestandslageplan, Anlage 4).
Der Zustand dieser Anlagen ist jedoch zum größten Teil marode und erfüllt nicht
mehr den aktuellen Stand der Technik (vgl. hierzu Anlage 16). Durch den Hohen
Grundwasserstand muss die Dichtheit dieser Anlagen gewährleistet sein, da sonst die
Funktionsweise der Anlage beeinträchtigt oder gestört wird bzw. das Volllaufen der
Jauchegruben beschleunigt wird, und dadurch erhöhte Entsorgungskosten (Mischung
des Schmutzwassers mit Regenwasser) entstehen. Ein noch größeres Problem als der
Wassereintritt stellt der Wasseraustritt aus den Gruben und die damit verbundenen
Verunreinigung des Grundwassers dar.
Zudem sind nicht im Umkreis aller Kleinkläranlagen Vorfluter vorhanden, in die das
vorgereinigte Abwasser eingeleitet werden kann. Einige Gräben, die als Vorfluter
dienen, führen jahreszeitlich abhängig nicht genügend Wasser. In Sommermonaten
laufen sie sogar Gefahr auszutrocknen.
1.3.4 Bestehende Wasserversorgung
Die gesamte Gemeinde Mariaposching ist durch die Wasserversorgung Bayerischer
Wald, Zone Degernbach, versorgt. In den Spartenplänen der Anlage 3 kann die
Führung der Fernwasserleitung betrachtet werden.

PROLOG
10
1.3.5 Baugrundverhältnisse
Da das ,,echte" Baugrundrisiko
10
aufgrund des sog. ,,Richterrechts" der Bauherr trägt
(vgl. §§644; 645 BGB), muss auf jeden Fall ein Baugrundgutachten erstellt werden,
um spätere unvorhergesehene Kosten bzw. Nachträge seitens der Baufirma zu
vermeiden. Dieses gestaltet sich darin, dass an den Standorten der geplanten
hydraulischen Pumpstationen und am Standort der Vakuumstation Bohrproben
entnommen werden und außerdem Rammsondierungen durchgeführt werden.
Zusätzlich werden an ausgewählten Stellen des geplanten Leitungsnetzes
Schürfgruben erstellt.
Die Lage der Schürfgruben sind den Spartenplänen zu entnehmen (Anlage 3).
Bild 1.6: Rammbohrgerät im Einsatz
Bild 1.7: Bohrkernproben
10
Vgl. Englert, Klaus, Aufsätze, Fachzeitschrift Geolex, Ausgabe Januar 2002

PROLOG
11
1.3.5.1
Durchgeführte Untersuchungen
Zur Erkundung der Untergrundverhältnisse wurden folgende Untersuchungen
durchgeführt
11
:
·
Aufschlussbohrungen
Anzahl:
2 Stück
Bohrendtiefe:
Bohrung Breitenhausen
7,0 m
Bohrung Burgstall
7,0 m
Bohrverfahren:
Rammkernbohrung
Bohrdurchmesser:
178 mm
Bohrprofile:
siehe Anlage 29
·
Schürfgruben
Zur Erkundung der Untergrundverhältnisse wurden insgesamt 13
Baggerschürfe bis in Tiefen zwischen 1,4 m und 2,5 m unter dem Gelände
angelegt. Die Aufschlusstiefen waren von der Stabilität der Schurfwände und
den Grundwasserverhältnissen abhängig, so daß in einigen Fällen die
Zieltiefen von 2,0 m bis 2,5 m nicht erreicht werden konnten.
·
Schwere Rammsondierungen (DPH)
Anzahl:
2 Stück
Tiefe:
DPH Breitenhausen 7,0 m
DPH Burgstall
7,0 m
Sondierverfahren:
Schwere Rammsondierung (DPH) gemäß DIN 4094
Sondierdiagramme: siehe Anlage 30
11
Vgl. Baugrundgutachten von Diplom-Geologe Jung Ulrich, März 2003

PROLOG
12
1.3.5.2
Der Baugrund
·
Geologischer Überblick
Den Angaben der Geologischen Karte von Bayern 1: 25 000, Blatt 7142,
Straßkirchen, zufolge liegen die untersuchten Grundstücke im Bereich würm- und
rissglazialer Schmelzwasserschotter, die von Auesedimenten der Donau überlagert
werden. Diese Sedimente, die von weit verzweigten Flusssystemen gebildet wurden,
setzen sich in Abhängigkeit von den jeweils herrschenden Strömungsverhältnissen
aus einer Mischung von Kiesen, Sanden und Schluffen zusammen; häufig ist auch
ein Vorherrschen einer dieser Fraktionen zu beobachten, die dann oft linsen- oder
lagenweise in den Schmelzwasserschotter eingelagert sind.
Unterlagert werden diese im Mittel 6 m mächtigen Schmelzwassersedimente von
ebenfalls fluviatilen Ablagerungen der Oberen Süßwassermolasse, die in weiten
Teilen Niederbayerns am Aufbau des Tertiärhügellandes beteiligt sind. Die
Oberkante dieser Schicht weist in der Regel ein ausgeprägtes Relief auf.
Diese Gesteine, die sich ebenfalls aus einer Wechsellagerung von Kiesen, Sanden,
Schluffen und Tonen bzw. Tonmergeln zusammensetzen, liegen im Straubinger
Raum überwiegend in feinkörniger Ausbildung als schluffige Feinsande, sandige
Schluffe und Tone vor. Diese Sedimente weisen eine hohe Vorbelastung und somit
eine entsprechend hohe Lagerungsdichte auf und bilden im Allgemeinen einen sehr
tragfähigen Untergrund.
Die geologisch jüngsten Ablagerungen bilden junge Talsedimente der Donau mit
Kiesen, Sanden und Schluffen sowie häufig auch organische Böden wie Torf.
·
Örtlicher Schichtenaufbau
Bei allen Punkten liegt im Prinzip ein ähnlicher Schichtenaufbau vor: Unter einer
bindigen Deckschicht von ca. 1 m Mächtigkeit, die sich überwiegend aus braun
gefärbten sandigen Schluffen mit steifer Konsistenz zusammensetzen, stehen
mitteldicht gelagerte Kiessande an. Sie sind der Bodengruppe GW (Weitgestufte
Kiese) gemäß DIN 18 196 zuzuordnen und als frostunempfindlich, somit in die
Frostempfindlichkeitsklasse F 1, einzustufen.

PROLOG
13
Diese werden ab Tiefen zwischen ca. 4 und 6 m mit scharfer Grenze von schluffig-
tonigen, im oberen Bereich zum Teil stark feinsandigen Ablagerungen mit
mindestens steifer, meist halbfester bis fester Konsistenz unterlagert.
Aufgrund der Konsistenzeigenschaften sind die Böden gemäß DIN 18 196 als leicht-
bis mittelplastische Schluffe (UL und UM) einzustufen. Aufgrund der bindigen
Ausbildung
sind
sie
stark
frostempfindlich
und
somit
in
die
Frostempfindlichkeitsklasse F 3 einzustufen.
Aufgrund ihrer Konsistenz sind sie als gut tragfähig einzustufen. Als
Hinterfüllungsmaterial sind sie jedoch nicht geeignet.
Im Übergangsbereich von den quartären Kiessanden zu den tertiären
Liegendschichten wurde in der Bohrung Burgstall ein 0,5 m mächtiger Kalkblock
angetroffen. Nach Aussagen von Anwohnern sind diese Blöcke für die Gegend
nichts Ungewöhnliches, über die maximale Größe und die Ausdehnung liegen jedoch
keine Angaben vor.
·
Grundwasserverhältnisse
Zum Zeitpunkt der Aufschlussarbeiten wurde das Grundwasser in den Aufschlüssen
in folgenden Tiefen angetroffen:
Quelle: Diplom-Geologe Jung Ulrich
Tabelle 1.1:
Grundwasserstand
Der angetroffene Grundwasserstand korreliert generell mit dem Wasserstand der
Donau und der örtlichen Vorfluter. Es ist in der Regel frei, lediglich im Bereich
Breitenhausen ist es eingespannt und weist eine Druckhöhe von 2 m auf. Dies ist bei
den Erdarbeiten entsprechend zu berücksichtigen.
Bohrung / Schürfgrube
GW
angetroffen [m
u. GOK]
GW
eingespiegelt [m
u. GOK]
Bohrung Breitenhausen 2,60
0,60
Bohrung Burgstall
1,28
--

PROLOG
14
Zur Bestimmung der langzeitigen Grundwasserschwankungen wurde der Pegel
Loham ausgewertet. Die Auswertung ergab, dass der momentan gemessene
Grundwasserstand den in diesem Bereich vorherrschenden Mittelwasserverhältnissen
entspricht. Die Differenz zum höchsten jemals in den Pegeln gemessenen
Grundwasserstand beträgt 1,1 m. Da Hochwasserspitzen nicht erfasst werden, ergibt
sich der höchste zu erwartende Grundwasserstand (HHW) unter Zuaddieren von 1,4
m zum gemessenen Hochwasser (HW40).
Demnach gilt für das Planungsgebiet eine mittlere Kote für das höchste zu
erwartende Grundwasser von 313,50 m ü.NN, was in etwa der bestehenden
Geländeoberkante entspricht. Diese Werte sind bei Dichtungsmaßnahmen zu
berücksichtigen.
Gemäß den durchgeführten Grundwasseranalysen ist das angetroffene Grundwasser
als nicht betonaggressiv gemäß DIN 4030 einzustufen.
1.3.5.3
Baugrundbeurteilung
·
Bodenmechanische Beurteilung
Die Einstufung der beschriebenen Bodenschichten für erd- und grundbautechnische
bzw. geotechnische Zwecke in Bodengruppen nach DIN 18 196 sowie speziell für
VOB-Arbeiten in Bodenklassen nach DIN 18 300 erfolgt nach den Ergebnissen der
durchgeführten bodenmechanischen Laborversuche und Erfahrungswerten mit
nachstehender Tabelle.

PROLOG
15
Quelle: Diplom-Geologe Jung Ulrich
Tabelle 1.2:
Bodenmechanische Beurteilung
·
Festlegung der Bodenkennwerte
Der Ansatz der Bodenkennwerte erfolgt nach der ,,Zusammenfassung der Bodenarten
in Gruppen mit annähernd gleichem stofflichem Aufbau und ähnlichen
bodenphysikalischen Eigenschaften" der Bodengruppeneinteilung nach DIN 18 196.
Danach werden die folgenden mittleren Berechnungsgrößen für die hier
erforderlichen Standsicherheitsbeurteilungen angesetzt.
DIN 4022
DIN 18 196
Bodenklasse
nach DIN 18 300
Mutterboden
OH
1
Schluff, sandig, steif
UL
4
Kies, sandig
GW
3 und 4
Schluff, sandig, halbfest bis fest
UL und UM
4
Sand, stark schluffig
SU*
4
Kalkblöcke
Z
6 und 7

PROLOG
16
Quelle: Diplom-Geologe Jung Ulrich
Tabelle 1.3:
Bodenkennwerte
Geologische Schichten DIN 4022
Bodenkenngrößen DIN 1055
Mutterboden
keine Angaben
Schluff, sandig, tonig, steif (UL)
cal
= 20,5 kN/m³
cal
` = 10,5 kN/m³
cal c' = 5 - 10 kN/m²
cal
= 27,5 °
cal Es = 30 MN/m²
cal ks = 10 MN/m³
Kies, sandig, mitteldicht gelagert (GW)
cal
= 20,0 kN/m³
cal
` = 12,0 kN/m³
cal c' = 0 kN/m²
cal
= 32,5°
cal Es = 80 MN/m²
cal ks = 60 MN/m³
Schluff, sandig, halbfest bis fest (UL/UM)
cal
= 20,5 kN/m³
cal
` = 10,5 kN/m³
cal c' = 10 - 20 kN/m²
cal
= 22,5°
cal Es = 50 MN/m²
cal ks = 30 MN/m³
Sand, stark schluffig dicht gelagert (SU*)
cal
= 24,0 kN/m³
cal
` = 14,0 kN/m³
cal c' = 10 - 20 kN/m²
cal
= 35°
cal Es = 80 MN/m²
cal ks = 60 MN/m³

PROLOG
17
1.3.5.4
Die Gründung
·
Pumpstationen
Die Pumpstationen werden in unterschiedlichen Tiefen voraussichtlich zwischen 3
und 5 m unter Gelände gegründet.
In diesen Tiefen ist generell mit dem Auftreten von gut tragfähigen Böden entweder
in Form von mitteldicht gelagerten Kiessanden oder halbfesten bis festen Schluffen
zu rechnen.
Ein Bodenaustausch ist daher nur in Bereichen erforderlich, wo in der
Gründungssohle weiche bindige oder organische Böden anstehen. Diese sind
komplett auszutauschen und durch einen lagenweise einzubauenden und
verdichtenden Kieskoffer oder Schotter mit Feinkornanteilen unter 15 Gew.-% zu
ersetzen.
Gleiches gilt, wenn in der Gründungssohle Kalkblöcke angetroffen werden.
Für die Fundamentbemessungen gelten im Falle einer Gründung innerhalb der
Kiessande die Tabellenwerte der DIN 1054, Tab. 1 und 2, wobei die Werte der
Tabelle 2 aufgrund des Grundwassereinflusses um 40 % abgemindert werden
müssen. Bei einer Gründung innerhalb der bindigen tertiären Schluffe bzw. der stark
schluffigen Sande gilt die Tabelle 5 dieser DIN, Rubrik halbfest.
Generell gilt für die angegebenen Bodenpressungen, dass in der Gründungssohle
keine weichen oder stark organischen Einlagerungen enthalten sind. Ein eventuell
erforderlicher Kieskoffer muss lagenweise verdichtet und mit einer seitlichen
Verbreiterung eingebracht werden, die einem Druckverteilungswinkel unter den
Fundamenten von 45° entspricht. Alternativ kann auch Magerbeton als Ersatzboden
eingebracht werden. Beim Antreffen unterschiedlicher Böden in der Gründungssohle
gelten generell die ungünstigeren Sohlpressungen.
Bei Einhaltung der oben genannten Sohlpressungen und den oben beschriebenen
Zusatzmaßnahmen sind Setzungen bis maximal 2 cm zu erwarten.
Werden die Bauwerkslasten über eine Plattengründung in den Untergrund
abgetragen, gelten unter den oben genannten Voraussetzungen die im Abschnitt 6.2
genannten Steife- und Bettungsziffern.

PROLOG
18
·
Leitungstrasse
Im Zuge der Baugrunderkundung wurden bis in die angegebenen
Untersuchungstiefen durchwegs ausreichend tragfähige Böden in Form von sandigen
Schluffen steifer Konsistenz oder mitteldicht gelagerter Kiessande angetroffen. Ein
Bodenaustausch ist in weiten Teilen der Leitungstrasse voraussichtlich nicht
erforderlich.
Sämtliche Schürfgrubenwände zeigten sich bei der Aufnahme als weitgehend
standfest. Fließende Bodenarten wurden nicht festgestellt. Speziell bei hohem
Grundwasserstand und bei Arbeiten innerhalb der wassergesättigten Zone können die
anstehenden
Kiessande
zum
Ausfließen
neigen.
Ein
entsprechender
Baugrubenverbau ist daher empfehlenswert.
Zur Kanalrohrbemessung sind die DIN 4033 und das ATV-Arbeitsblatt 127
(Ausgabe 11/97) maßgebend.
Gemäß ZTVE-StB 94, Ziffer 8.3 ist für die Rohreinbettung nicht bindiges Material
(Sand oder Kies) mit einem Größtkorn von 20 mm vorzusehen.
Hierfür bietet sich z. B. ein Mineralgemisch, Körnung Ø 0/11 mm, Ungleichförmig-
keitszahl U > 6, der Verdichtbarkeitsklasse "V1" gemäß Merkblatt für das Verfüllen
von Leitungsgräben (Tabelle 1) an.
Dabei wird ein Verdichtungsgrad von mindestens 97 % der einfachen Proctordichte
innerhalb und außerhalb von Straßenkörpern gefordert.
Oberhalb der so ausgeführten Rohreinbettung hat das Überschütten der Rohrleitung
lagenweise und mit solchen Verdichtungsgeräten zu erfolgen, dass die Rohrleitungen
nicht in ihrer Funktion beeinträchtigt werden. Hier ist ein Verdichtungsgrad von min-
destens 95 % der einfachen Proctordichte einzuhalten. Auf die Vorgaben der ZTVE-
StB 94 Kap. 8.4.3, Tabelle 4 sowie Kap. 8.5 und 9 wird besonders hingewiesen.

PROLOG
19
1.3.5.5
Die Bauausführung
Die Anlage frei geböschter Baugrubenwände ist generell möglich und kann mit
einem Böschungswinkel von 45° (steife bis halbfeste/feste bindige Böden) bzw. 60°
(Kiese und Sande) ausgeführt werden. Bei der Anlage von frei geböschten
Baugrubenwänden wird darauf hingewiesen, dass die Böschungen aufgrund der
hohen Wasserempfindlichkeit der bindigen Böden gegen Witterungseinflüsse zu
sichern sind.
Aufgrund
des
Platzbedarfes
und
des
Mehraushubs
sowie
der
Grundwasserverhältnisse (siehe oben) dürfte bei den Leitungsarbeiten aber einem
Baugrubenverbau z. B. mittels Kringgs-Elementen der Vorzug gegeben werden.
Für die Pumpstationen mit ihren größeren Einbindetiefen empfiehlt sich hierzu der
Einsatz von Stahlspundwänden, die bis in den Grundwasserstauer vorgetrieben
werden müssen. Die Einbindetiefe richtet sich nach der Baugrubenhöhe und muss
mindestens 1/3 dieser Höhe betragen. Aufgrund der hohen Festigkeit muss damit
gerechnet werden, dass Vorbohrungen zum Einstellen der Spundwände erforderlich
sein können.
Die Wasserhaltungsarbeiten beschränken sich bei einem dichten Verbau auf das
einmalige Leerpumpen der umspundeten Baugrube und einer geringen
Restwasserhaltung.
In Abhängigkeit von der Einbindetiefe der Leitungen und den jeweils herrschenden
Grundwasserverhältnissen sind Wasserhaltungsmaßnahmen erforderlich. Bei
Absenkbeträgen bis 1 m kann dies erfahrungsgemäß in Form einer offenen
Wasserhaltung über Drainagen und Pumpensümpfe erfolgen, größere Absenkbeträge
erfordern den Einsatz von Filterbrunnen. Aufgrund der hohen Durchlässigkeit der
Kiese (k
f
im Mittel 5 x 10-3 m/s) ist mit einem entsprechend großen Wasserandrang
zu rechnen.
Bei entsprechenden Hochwasserverhältnissen ist mit dem Auftreten von gespanntem
Grundwasser zu rechnen. In diesem Fall muss vor Aushubbeginn zur Vermeidung
eines hydraulischen Grundbruches das Grundwasser entspannt werden.

PROLOG
20
Die Wasserhaltung muss dabei so lange betrieben werden, bis die Auftriebssicherheit
des Bauwerkes sichergestellt ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass Eingriffe in den Grundwasserhaushalt
genehmigungspflichtig und entsprechend wasserrechtlich zu behandeln sind.
Für die statische Berechnung des Verbaus sind gemäß DIN 1055, Teil 2, die
Bodenkenngrößen nach Abschnitt 6.2 dieses Gutachtens zugrunde zu legen. Der
Verbau ist in Abhängigkeit vom Abstand und der Verformungsempfindlichkeit für
den aktiven Erddruck E
a
zu bemessen. Verkehrslasten, vor allem im Bereich der
Kreisstraße, sind zusätzlich zu berücksichtigen.
Generell gilt in den rolligen Böden, dass diese nach Erreichen der Gründungssohle
sorgfältig nachverdichtet werden.
Die im Einflussbereich des Grundwassers liegenden Bauteile sind als druckwasser-
dichte Wanne auszubilden. Die Ausführung der Wanne in Dichtbetonbauweise ist bei
entsprechender Bemessung auf Rissebeschränkung zulässig. Dabei ist zu
berücksichtigen, dass weiße Wannen nicht als vollkommen dicht einzustufen sind,
sondern dass bei Bauteilen, die ständig ins Grundwasser eintauchen, mit einem
gewissen Wasserzutritt durch Dampfdiffusion zu rechnen ist. In diesem Fall können
die Gebäudeteile nur durch ständige Lüftung trocken gehalten werden. Ist
Staubtrockenheit gefordert, muss die Abdichtung mit einer bituminösen Außenhaut
erfolgen.
Um eine schnelle Ableitung von Sickerwasser zu gewährleisten und zur
Verhinderung von Staunässe sollte die Bauwerkshinterfüllung aus sickerfähigem
Material bestehen. Die entsprechenden Maßgaben der DIN 4095 sind zu
berücksichtigen.
Fundamentabtreppungen sind unter einem Lastausbreitungswinkel von 30
° gegen die
Horizontale möglich.
Für die Entfernung eventuell vorhandener Sparten und Fundamentreste sollten
gesonderte Vereinbarungen getroffen werden.

21
2 VORPLANUNG

VORPLANUNG
22
2.1 Wasserwirtschaftliche Belange
Das zu beplanende Einzugsgebiet der Abwasseranlage Breitenhausen liegt im
Zuständigkeitsbereich des Wasserwirtschaftsamtes Deggendorf. Es ist die zuständige
Behörde für alle Fragen, die sich mit der Förderung befassen und somit für die
Aufteilung der Gelder des Freistaates Bayerns, die für zuwendungswürdige Zwecke
bereitgestellt werden. Es ist deshalb Ansprechpartner des planenden Ingenieurbüros
für Angelegenheiten der Zuschüsse (Aufnahme in Unternehmensliste, Erstellen von
Zuwendungsanträgen, usw.). Aus diesem Grund beteiligen sich die Vertreter des
Wasserwirtschaftsamtes z.B. auch an Informationsveranstaltungen, um die
Problematik der Förderung den Bürgern zu übermitteln. Das Wasserwirtschaftsamt
wirkt aber auch als Kontrollorgan, das die Wirtschaftlichkeit jedes Bauvorhabens
prüfen muss. Hierbei kann die laufende Planung begutachtet und die
Wirtschaftlichkeit einzelner Teile beurteilt und gegebenenfalls Änderungen
vorgeschlagen werden. Es können aber z.B. auch Änderungen in der Trassenführung
betroffen sein oder zu einer Modifikation des Entwässerungssystems in
Teilbereichen führen (siehe hierzu Anlage 19).
Aufgrund einer Besprechung mit dem Vertreter des Wasserwirtschaftsamtes
Deggendorf wurde beschlossen, den Ortsteil Dürnhaid der Gemeinde Niederwinkling
in das Bauvorhaben mit aufzunehmen. Man dürfe bei der Abwasserbeseitigung
aufgrund von Gemeindegrenzen ,,keine Abschnitte" machen, sondern man müsse
wirtschaftlich handeln, so der Vertreter der Behörde
12
. Dieses Handeln ist
verständlich, denn die Vorteile liegen klar auf der Hand. Durch den Einzugsbereich
einer Vakuumstation, der bei den vorliegenden topographischen Verhältnissen bei
ungefähr 4 km Durchmesser liegt (und somit Dürnhaid miteinschließt) bietet es sich
an diese Bereiche mit zu erschließen. Als weiterer Vorteil ist die problemlose
Erweiterung zu betrachten, da auch bei nachträglichen Anschlüssen lediglich die
Leitungen verlängert werden müsse oder neue an das System angeschlossen werden
müssen. Auch in Hinsicht auf die Abwasserabgaben durch die Betroffenen der
12
Seidenader , Rudolf, Besprechung der AA Breitenhausen, 27.05.2002, WWA Deggendorf

VORPLANUNG
23
Gemeinde Niederwinkling gibt es hier keine Problem, da die Gemeinden, wie es
bereits allgemein durchgeführt wird hier Sondervereinbarungen beschließen können
(vgl. Ziffer 1.3.1).
2.2 Variantendarstellung und Vergleich
Darstellung der Wahllösungen mit Begründung der gewählten Lösung
Als Planungsvorgabe galt es, eine Studie für die Abwasserentsorgung in den Orten
Breitenhausen, Haberswöhr, Bruch, Moos, Steinrain, Burgstall und Tradt zu
erstellen, da diese noch nicht über eine kommunale Abwasserentsorgung verfügen.
Bei der Ausarbeitung verschiedener Möglichkeiten muss beachtet werden, dass für
eine Freispiegelkanalisation kein nutzbares Gefälle vorhanden ist. Ferner handelt es
sich um eine klassische Streubebauung mit vielen Einzelanwesen im gesamten
eingedeichten Gebiet.
Nachfolgend sind
drei Lösungsmöglichkeiten ausgearbeitet und erläutert:
Variante I: Vakuumentwässerung mit Ableitung zur Kläranlage Loham
Variante II: Druckentwässerung mit Ableitung zur Kläranlage Loham
Variante III: Dezentrale Lösung mittels Hauskläranlagen

VORPLANUNG
24
2.2.1 Vakuumentwässerung
Vakuumentwässerung mit Ableitung zur Kläranlage Loham (siehe Anlage 2)
2.2.1.1 Funktionsweise der Vakuumentwässerung
Bei der Vakuumentwässerung wird im geschlossenen Rohrsystem durch
Vakuumpumpen in Behältern der Vakuumstation gegenüber der Atmosphäre ein
Unterdruck von 0,6 bis 0,8 bar erzeugt. Der Unterdruck setzt sich durch das gesamte
Rohrnetz bis zu den Hausanschlussventilen fort.
Beim Öffnen dieser Ventile wird das Schmutzwasser und danach oder gleichzeitig
Luft in das Rohrsystem eingesaugt. Die Luft durchströmt das Rohr in Richtung zur
Vakuumstation und fördert das Schmutzwasser mit. Für den Schmutzwassertransport
ist eine weitgehende Trennung von Luft und Wasser erwünscht, die durch die
treppenförmige Leitungsverlegung (Hoch- und Tiefpunkte) erreicht wird. Tatsächlich
wird sich in den Rohrleitungen mehr oder weniger ein Wasser-Luftgemisch
einstellen. Der Luftstrom beträgt etwa das 3- bis 15-fache des
Schmutzwasserabflusses.
Das System besteht aus:
·
den Hausanschlüssen bzw. Hausanschlussschacht (siehe Bild 2.1)
·
den Sammelleitungen
·
der Vakuumstation (siehe Bild 2.2)
2.2.1.2 Der Hausanschlussschacht
Der Hausanschluss besteht aus der Ventileinheit (Steuerkasten und Ansaugventil)
und der Hausanschlussleitung (Grundleitung). Die Ventileinheit kann im Keller oder

VORPLANUNG
25
in einem Schacht außerhalb untergebracht sein. Ein Notstauraum sollte vorgesehen
werden, der z. B. auch in Form einer Freispiegelleitung mit größerem Durchmesser
(z.B. DN 200) erstellt werden kann (Inhalt > 30 l je angeschlossenem Einwohner).
Bei den derzeit überwiegend in
Deutschland eingesetzten Systemen
stauen sich 10 l bis 15 l
Schmutzwasser vor dem Ventil im
Rohr. Durch die Stauhöhe (ca. 30 bis
40 cm) wird selbsttätig und ohne
Strom ein Regelmechanismus des
Steuerkastens in Gang gesetzt, der das
Ventil öffnet. Es können auch
elektrisch betriebene Ventile eingesetzt
werden.
Bild 2.1: Hausanschlussschacht ,,Typ Roediger"
2.2.1.3 Die Vakuumstation
In der Vakuumstation wird der für den Betrieb erforderliche Unterdruck erzeugt. Die
Vakuumstation besteht aus zwei im Erdreich eingebauten Unterdruckbehältern sowie
in der Regel einem unterkellerten Gebäude. Im Erdgeschoß werden die drei
Vakuumpumpen mit Zubehör und den elektrischen Einrichtungen untergebracht. Im
Keller befinden sich die Abwasserpumpen in Trockenaufstellung mit den
Rückflussverhinderern und den verbindenden Leitungen. Um das Gebäude im
vorliegenden Fall hochwassersicher zu gestalten, wird es nicht sehr tief (ca. 2m)
gegründet und das Erdreich um das Gebäude aufgeschüttet, so dass es einen halben
Meter aus dem Boden herausragt.

VORPLANUNG
26
Im vorliegenden Fall wird empfohlen, das Schmutzwasser mit einer pneumatischen
Pumpstation zur Kläranlage Loham zu fördern. Für diese Entscheidung gibt es
mehrere Gründe. Zum einen würden aufgrund der Leitungslänge von 2,5 km zur
Kläranlage so lange Verweilzeiten des Abwassers enstehen, dass dadurch das
Abwasser zu faulen beginnt. Zum anderen werden an die besagte Ableitung zur
Kläranlage insgesamt 5 Seitenstränge angeschlossen, für die ebenfalls die Gefahr des
Faulens der Abwässer und somit die Entstehung von Schwefelwasserstoff (giftig,
Korrosion) besteht. Ein dritter Grund für die pneumatische Förderung ist das
Einsparen von Be- und Entlüftungsventilen an den Hochpunkten (Kosten inklusive
Bauwerk für 7 Stück: ca. 70.000 ).
Quelle: [schl 90]
Bild 2.2. Schematischer Aufbau einer Vakuumstation mit pneumatischer Weiterförderung
2.2.1.4 Wirkungsweise einer pneumatischen Pumpstation
Das Abwasser fließt aus den Unterdruckbehältern über einen Absperrschieber (nur
bei Reparaturen zu betätigen) und ein Schwimmkugelventil in den Arbeitsbehälter.
Dabei ist das Magnetventil in der Arbeitsbehälter-Entlüftungsleitung geöffnet. Über
die pneumatische Wasserstandsmessung im Unterdruckbehälter erfolgt die
Einschaltung des bzw. der Kompressoren. Das Magnetventil für die
Druckluftzuführung zum Arbeitsbehälter öffnet sich. Über eine einstellbare

VORPLANUNG
27
Zeitschaltuhr wird der Arbeitsbehälter entleert. Mit ansteigendem Luftdruck schließt
hierbei das Schwimmerventil auf der Zulaufseite und bei Überdruck öffnet dann das
Rückschlagventil auf der Druckseite zum Entleeren des Behälters. Nach Abschluss
der Behälterentleerung schaltet die Anlage wieder um; das Magnetventil der
Druckluftleitung zum Arbeitsbehälter und das Rückschlagventil in der
Abwasserdruckleitung schließen. Das Magnetventil der Entlüftungsleitung vom
Arbeitsbehälter dagegen wird geöffnet. Nach Entspannen des Arbeitsbehälters und
Öffnen des Schwimmkugelventils auf der Zulaufseite beginnt die Füllung des
Arbeitsbehälters mit Abwasser erneut. Nach Füllung wird das Magnetventil in der
Entlüftungsleitung geschlossen; ein Arbeitshub ist abgeschlossen.
2.2.1.5 Vakuumentwässerung im Gebiet Breitenhausen, Haberswöhr, Bruch,
Moos, Steinrain und Dürnhaid
Der
Übergang
der
Grundleitung
der
Hausinstallation
auf
die
Unterdruckentwässerung erfolgt außerhalb des Hauses in einem Schacht mit der
Ventileinheit. Der Schacht muss auf Grund des hohen Grundwasserstandes
auftriebssicher und wasserdicht sein.
Die Verbindungsleitungen ab Hausanschlussschacht zur Sammelleitung werden in
PE-HD 90x8.2 (=Mindestdurchmesser für Vakuumleitungen) mit leichtem Gefälle in
Fließrichtung verlegt, um Schmutzwasseransammlungen am Ventil bei
Stillstandszeiten zu vermeiden. Die Hausanschlussleitungen sind schräg von oben
mit 45° in Fließrichtung in die Sammelleitung einzuführen.
Haupt- und Nebenleitungen bilden ein Verästelungsnetz. Da durch die vielen
Einzelanwesen ein großes Gebiet zu entsorgen ist, wurde das Entwässerungssystem
in drei Hauptstränge aufgeteilt. Ein Strang (Strang Nr. 2) beginnt im Norden. Er
entsorgt Dürnhaid, den Ortsteil der Gemeinde Niederwinkling und den Bereich der
Bayerwaldstraße in Breitenhausen. Am zweiten Strang (Strang Nr. 3) sind die

VORPLANUNG
28
Ortsteile Bruch und Haberswöhr angeschlossen. Ein weiterer Strang (Strang Nr. 1)
der das Gebiet von Süden her erschließt entwässert die Bereiche Moos und Steinrain.
Die Sammelleitungen bestehen aus Rohren PN 10 mit Da 90 bis Da 160. Die
Leitungen werden in frostfreier Tiefe eingebaut. Hoch- und Tiefpunkte werden
systematisch so angeordnet, dass eine Pfropfenströmung gewährleistet ist. Dabei
werden die Steigungs- und Gefälleabschnitte etwa gleich lang gewählt.
Im Abstand von 50m ­ 100m werden in den Tiefpunkten Inspektionsrohre für
Absperr- und Kontrollzwecke eingebaut. Die Verschlüsse der Inspektionsrohre sind
durch Straßenkappen dauerhaft gesichert. Die Inspektionseinrichtungen bestehen aus
Standrohren auf den Haupt- und Nebenleitungen. Sie werden mit konischen
Gummistopfen verschlossen.
Ein geeigneter Standort für die Vakuumanlage ist an der Kreisstraße SR 35, in der
Nähe der Zufahrt nach Tradt. Die Vakuumstation ist wie beschrieben kombiniert mit
einer pneumatischen Abwasserförderanlage.
An die Druckleitung zur Kläranlage Loham sind sechs hydraulische Pumpstationen
angeschlossen, die den Ortsteil Burgstall, die Anwesen ,,Am Turmweg" und ein
Einzelanwesen in Draht entsorgen (siehe Ziffer 2.2.2.1, Wirkungsweise der
Pumpstationen).

VORPLANUNG
29
Vorteile Variante I:
·
Geschlossenes System, kein Fremdwasser
·
Geringere Personal- und Betriebskosten als bei Variante II
(Druckentwässerung)
·
Umweltfreundlich, keine Geruchsbelästigung
·
Unabhängig vom Grundwasserstand
·
Hausanschlussleitungen, Ventileinheiten und Rohrnetz sind weitgehend
wartungsfrei
Nachteile Variante I:
·
Lecksuche ist umständlich und nur in der Nacht sinnvoll, um die Geräusche
(Pfeifen) zu hören
·
Sorgfalt bei dem Verlegen der Leitungen notwendig (keine Leckagen)
·
Komplizierter Abflussvorgang in der Unterdruckleitung => schwierige
Dimensionierung

VORPLANUNG
30
2.2.2 Druckentwässerung
Druckentwässerung mit Ableitung zur Kläranlage Loham (Anlage 6)
2.2.2.1 Funktionsweise der Druckentwässerung
Bei der Druckentwässerung fließt das Abwasser wie bei der konventionellen
Entwässerung über Freispiegelleitungen dem Pumpwerksschacht zu, in dem sich je
nach Anforderung an die Betriebssicherheit eine oder zwei Tauchmotorpumpen
befinden; diese fördert(n) das Abwasser in ein Druckrohrnetz. Für Einzelanwesen
werden hierbei Schneidradpumpen verwendet (eine Tauchpumpe). Sind mehrere
Anwesen an einer Pumpstation angeschlossen, wird auf die Verwendung von
Freistromradpumpen (2 Pumpen) zurückgegriffen. Dafür sprechen Gründe der
Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit.
Zusätzlich können die Fließvorgänge im Druckrohrnetz durch Druckluftspülstationen
geregelt und unterstützt werden. Die Druckluft wird in unbelastete Anfangsstrecken
eingeben. Die Druckluftspülstationen werden so angeordnet, dass sie in möglichst
viele Leitungsbereiche des Systems hineinwirken. Dies dient zum einen zur
Förderung des Abwassers, zum anderen wird das Faulen des Abwassers verzögert.
Das System besteht aus
·
den Hausanschlüssen
·
den Sammeldruckrohrleitungen
·
gegebenenfalls den Druckluftspülstationen

VORPLANUNG
31
2.2.2.2 Der Hausanschluss
Er besteht aus:
·
Steuerung
·
Schacht mit Tauchmotorpumpe(n) und Rückflussverhinderer (Kugelventil)
·
Hausanschlussleitung mit Absperrschieber
Der Schacht bildet gleichzeitig den Notstauraum (30 l je angeschlossenem
Einwohner). In den Hausanschlussleitungen soll bei Spitzenbelastung der
Hauptleitung eine Mindestfließgeschwindigkeit von v = 0,7 m/s (vgl. ATV-A 134,
Ausgabe 6/2000) vorhanden sein. Das entspricht einem Förderstrom von etwa Q =
4,0 l/s für DN 80 oder Q = 2,5 l/s für DN 65.
2.2.2.3 Druckentwässerung im Gebiet Breitenhausen, Haberswöhr, Bruch,
Moos, Steinrain und Dürnhaid
Das Schmutzwasser fließt mittels Grundstücksentwässerungskanalisation DN 150 zu
den Pumpstationen. Durch die Verwendung von Zerkleinerungspumpen lassen sich
die Druckrohrleitungsdurchmesser und somit auch die Kosten minimieren. Falls es
die örtlichen Gegebenheiten erlauben, werden mehrere Anwesen in einer
Pumpstation zusammengefasst (hier schwierig: viele verstreute Einzelanwesen). Von
dort wird das Abwasser über eine Druckrohrleitung DN 50 bis DN 65 in eine
Sammeldruckleitung DN 65 bis DN 100 eingespeist.
Die verzweigten Sammeldruckleitungen verlaufen bis zum Standort der
pneumatischen Pumpstation, der entsprechend der Vakuumstation der Variante I
angesetzt wurde.

VORPLANUNG
32
Die schwach belasteten Anfangshaltungen der Sammeldruckrohrleitungen können
mittels Spülstationen (Druckluft) unterstützt werden. Für die Kompressoren der
Druckluftspülung sind Schallschutzmaßnahmen vorzunehmen oder es ist, soweit
möglich, ein ausreichender Abstand zu der umgebenden Bebauung einzuhalten.
Aus dem Übersichtslageplan, Anlage 6 (Variante II: Druckentwässerung) ist zu
entnehmen, dass ca. 55 Pumpstationen erforderlich sind, um das Schmutzwasser zur
pneumatischen Pumpstation zu befördern. Weitere sechs Pumpstationen sind analog
Variante 1 notwendig, um die beschriebenen Ortsteile anzuschließen.
Vorteile der Variante II:
·
Druckrohrleitung wird dem Gelände folgend frostfrei verlegt - Mindestgefälle
brauchen nicht eingehalten werden einfache Verlegeart
·
Druckluftspülung verhindert Ablagerungen und Verstopfungen
·
Belüftung des Abwassers durch Druckluft führt zurVerringerung der
Aufenthaltszeiten
Nachteile der Variante II:
·
Höhere Betriebskosten als Variante 1 aufgrund der Vielzahl von
Pumpstationen
·
Hohe Betriebskosten der Kompressoren (Druckluftspülstationen)
·
Durch die Streubebauung sind viele Pumpstationen notwendig - hoher
Wartungs- und Reparaturaufwand
·
Geräuschemissionen der Druckluftspülstationen: Eventuell
Schallschutzmaßnahmen oder größerer Abstand zu Gebäuden erforderlich
·
Pumpwerke müssen auftriebssicher erstellt werden

Details

Seiten
Erscheinungsform
Originalausgabe
Jahr
2003
ISBN (eBook)
9783832477073
ISBN (Paperback)
9783838677071
DOI
10.3239/9783832477073
Dateigröße
37.7 MB
Sprache
Deutsch
Institution / Hochschule
Hochschule Deggendorf – Bauingenieurwesen
Erscheinungsdatum
2004 (Februar)
Note
1,3
Schlagworte
siedlungswasserwirtschaft unterdruckentwässerung abwasser abwasseranlage abwasserentsorgung
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Titel: Abwassertechnische Erschließung mehrerer ländlicher Ortsteile mit Hilfe der Sonderentwässerungsverfahren Druck- und Vakuumentwässerung
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