Premiere für Steinzeug
Lübeck nutzt Wärme aus dem Abwasserkanal

Autor: Christel Flittner und Jürgen Schneider, Steinzeug-Keramo GmbH, Liane Hilgendorf, Entsorgungsbetriebe Lübeck

Bereits im Jahr 1856 begann man in der Hansestadt Lübeck mit dem Bau eines Kanalnetzes. Bis 1960 wurden hauptsächlich Mischwasserkanäle zur gemeinsamen Ableitung von Schmutz- und Regenwasser gebaut, nach 1960 errichtete man getrennte Leitungsnetze für Schmutz- und Regenwasser. Das heutige Kanalnetz der Stadt umfasst rund 920 km Leitungstrassen für Schmutz-, Regen- und Mischwasser. Ganz neu ist jetzt in Lübecks Ratzeburger Allee ein ca. 540 m langer Schmutzwasserkanalabschnitt entstanden: aus ihm wird zukünftig die Abwasserwärme zur Beheizung von 233 Wohneinheiten genutzt.  

Eine Idee wird Wirklichkeit

Im Frühjahr diesen Jahres wurde in Lübeck‘s Ratzeburger Allee der letzte Leitungsabschnitt der Stadt, der noch Mischwasser führte, getrennt. Dazu gaben die Entsorgungsbetriebe Lübeck (EBL) den Auftrag, eine ca. 540 m lange neue Schmutzwasserleitung im Mikrotunnelverfahren herzustellen. Der bestehende Mischwasserkanal (gemauertes Eiprofil DN 1130/1700) aus dem Jahr 1931 soll im Nachgang saniert und anschließend zum größten Teil als Regenwasserkanal genutzt werden.

Gemeinsam effektiv, gemeinsam effizient

„Wohnquartier für Jung und Alt“ heißt ein großes Bauprojekt des Lübecker Bauvereins (LBV) – ebenfalls in der Ratzeburger Allee: Die hier Anfang der 1950-er Jahre beidseitig der Straße errichteten Wohngebäude mit insgesamt 233 Genossenschaftswohnungen haben nach 65 Jahren ihren Dienst getan und sollen nun sukzessive durch zeitgemäße Neubauten ersetzt werden.Für beide Seiten, EBL und LBV, ist das die Gelegenheit, eine Richtlinie kommunalen Handelns umzusetzen: Energie einzusparen und effizient einzusetzen. Mit der Umstellung des letzten Mischwasserkanalabschnitts in der Ratzeburger Allee auf ein Trennsystem durch den Neubau des Schmutzwasserkanals und mit der parallelen Errichtung der Ersatzneubauten wurde eine gemeinsam entwickelte Idee realisiert: Die Versorgung der 230 neu geschaffenen Wohneinheiten mit Wärme aus Abwasser. Auf diesem „gemeinsamen“ Abschnitt haben Wärmeerzeuger und -nutzer schnell zueinander gefunden.

Mikrotunnelverfahren in 8 m und 3 m Tiefe

Mit dem ersten von insgesamt sechs geplanten Bauabschnitten (Start im Herbst 2014), entstehen zurzeit die ersten Ersatzneubauten mit 36 Genossenschaftswohnungen und mit ihnen auch der Neubau des Schmutzwasserkanals.Aufgrund der öffentlichen Ausschreibung der Kanalbaumaßnahme durch die Entsorgungsbetriebe Lübeck startete im April 2015 die Arbeitsgemeinschaft Baugesellschaft Bergemann-Gräper mbH & Co. KG, Lübeck, die Gebr. Echterhoff GmbH & Co KG, Hamburg, und die interra Microtunnelbau GmbH, Crimmitschau mit den Einbauarbeiten der Abwasserrohre. Mit einer vorgegebenen Tiefenlage von 8 m (Lage des alten Mischwasserkanals, gemauertes Eiprofil DN 1130/1700) kam nur das unterirdische Vortriebsverfahren in Frage. Die Verkehrssituation und der vorhandene Baumbestand spielten für diese Entscheidung nur eine untergeordnete Rolle. Die Entscheidung für die Verwendung von Steinzeug-Vortriebsrohren fällte die EBL aus zwei Gründen: Robustheit und Nachhaltigkeit des Werkstoffs.

540 m Steinzeug-Vortriebsrohre DN 800 ...

Von der Startbaugrube mit einem Durchmesser von 3.200 mm wurden in einer Tiefe von 8,00 m und über eine Gesamtstrecke von 540 m in einer Wechsellagerung von Ton, Schluff und fließenden Sanden Steinzeug-Vortriebsrohre der Nennweite DN 800 vorgetrieben. Dazu kam das Mikrotunnelverfahren mit Spülförderung bei gleichzeitig vollflächigem Bodenabbau mit einer AVN 800 der Herrenknecht AG zum Einsatz. Die ersten beiden Haltungslängen, in denen laut Plan auf einer Länge von jeweils ca. 40 m die Wärmetauscher später installiert werden sollten, betrugen 110 m und 112 m ((Fotos S-K)). Ohne Probleme „arbeiteten“ sich die Steinzeugrohre durch den anstehenden Baugrund und erreichten mühelos und genau nach Plan die Zielbaugrube ((Foto S-K)).Sowohl die Startbaugrube DN 3.200 als auch die Zielbaugrube DN 2.600, beide als Absenkschächte hergestellt wurden nach Beendigung der Vortriebsarbeiten zu Einstiegsschächten umgebaut

.… und die Hausanschlussleitung DN 250

Parallel zum Bau dieses Hauptsammlers DN 800 in 8 m Tiefe erfolgte in 3 m Tiefe der Einbau der Hausanschlussleitung mit Steinzeug-Vortriebsrohren DN 250. Angewandt wurde dazu ebenfalls das Mikrotunnelverfahren, allerdings mit Schneckenförderung, System Soltau.

Wärme aus dem Abwasserkanal

Die Uhrig Kanaltechnik GmbH hat für Kanalnetze betriebssichere und wartungsfreie Wärmetauschersysteme (Therm-Liner) entwickelt, die sich in den letzten Jahren als wirtschaftliche Technik zur Nutzung der Energiequelle Abwasser durchgesetzt haben. Sie werden nachträglich in Bestands- oder Neubaukanälen installiert. Die Entsorgungsbetriebe Lübeck und der Lübecker Bauverein hatten erkannt, dass die Wärmerückgewinnung aus Abwasser eine Technik ist, um „Energie einzusparen und effizient einzusetzen“. Sie nutzten die Gunst der Stunde und starteten das Pilotprojekt: mit der Energiequelle Abwasser in Verbindung mit einer modernen Technik eine regenerative Energie zu nutzen und CO2 einzusparen. Die Rahmenbedingungen für ein solches Projekt waren erfüllt: Die von der EBL berechnete Abwassermenge für die Auslegung der Wärmetauscher beträgt 78 l/sec; die berechnete Entzugsleistung im Kanal liegt bei 110 kW, die Wärmepumpenleistung ist mit 147 kW berechnet. Mitte Juli – die entsprechenden Abschnitte des neuen Schmutzwasserkanals DN 800 waren fertig – wurden 65 Therm-Liner-Module Form B Variante Halbschale in der Kanalsohle auf zwei Kanalstrecken (30 m und 37 m lang) montiert. Die Gesamtkosten (Kanalbau und Wärmetauschersystem) betragen rund 3,5 Mio. EUR. Im Sinne der Nachhaltigkeit eine gute Investition. Die Nutzungsdauer des Wärmetauschersystems beträgt rund 40 Jahre, die eingebaute Steinzeugrohrleitung hat eine Nutzungsdauer von rund 100 Jahren. Die Kombination nachhaltiger Werkstoffe mit Zukunft – eine Entscheidung mit Weitblick

 

Auftraggeber: Entsorgungsbetriebe Lübeck, Lübeck | Bauausführung: Arbeitsgemeinschaft Lübeck, Ratzeburg er Allee, BA 5.1: Baugesellschaft Bergemann-Gräper mbH & Co. KG, Lübeck, interra Microtunnelbau GmbH, Crimmitschau, Gebr. Echterhoff GmbH & Co KG, Hamburg | Rohrvortrieb Kanal DN 800: interra Microtunnelbau GmbH, Crimmitschau | Rohrvortrieb Kanal DN 250: Witte Spezialtiefbau GmbH & Co. KG, Berlin | Produktion/Bausführung Wärmetauschersystem: Helmut Uhrig Straßen- und Tiefbau GmbH, Geisingen

 

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