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(Bild: Prinzipieller Ablauf bei der Biogenen Schwefelsäure-Korrosion in Anlehnung an [Bock84] - neu visaplan)

Die im Abwasser sowie in den Ablagerungen – reduktiver Teil der Rohrleitung – enthaltenen Proteine (Eiweißstoffe) werden durch mikrobielle Vorgänge unter anaeroben oder aeroben Bedingungen zu flüchtigen Schwefelverbindungen abgebaut (hauptsächlich zu Schwefelwasserstoff). Zusätzlich können durch bakteriellen Stoffwechsel unter anaeroben Bedingungen …

Nach Bielecki unterscheidet man verschiedene Formen des Entstehens der durch biologisch gebildete (biogene) Schwefelsäure verursachten BSK, die sowohl einzeln als auch kombiniert auftreten können [Biele87a]:

  • Endogene Form - Die Ursache des BSK liegt innerhalb des Kanalsystems. Man unterscheidet hier weiter zwischen:
    • Autogene Form - Sulfide entwickeln sich aus organischen und anorganischen Schwefelverbindungen in der Sielhau, im Abwasser und in den …

(Bild: Prinzipieller Ablauf bei der Biogenen Schwefelsäure-Korrosion in Anlehnung an [Bock84] - neu visaplan)

Da die flüchtigen Schwefelverbindungen im Abwasser nicht schnell genug oxidiert werden, gelangen sie durch Diffusion und Turbulenzen aus dem Abwasser in die Kanalatmosphäre (dem oxidativen Teil des Rohrleitungsquerschnittes) und somit auch an die Kanalwandung.

Dort werden die Verbindungen chemisch zu elementarem Schwefel aufoxidiert. Dieser …

(Bild: Prinzipieller Ablauf bei der Biogenen Schwefelsäure-Korrosion in Anlehnung an [Bock84] - neu visaplan)

Bei idealen Temperaturbedingungen ist eine Schwefelsäurekonzentration bis 23 % möglich [Klose80].

Bei den in der BRD üblichen Abwassertemperaturen zwischen 10 °C und 20 °C beträgt der Säuregehalt ungefähr 7 % bis 9 %. Der optimale Säuregehalt von 34,4 % liegt bei 30 °C vor, während eine Abwassertemperatur von 37 °C eine Schwefelsäurebildung …

Kanalstrecken, in denen gleichzeitig Sauerstoff im Gasraum zur Verfügung steht, sind besonders gefährdet durch Biogene Schwefelsäure-Korrosion. Anzutreffen sind diese speziellen Strecken nach:

  • Pumpwerken,
  • Eintritt von Druckleitungen,
  • Einleitung sulfidhaltiger Abwässer aus
    • Absetzanlagen,
    • Gewerbe- und Industriebetrieben,
  • Einleitung aus Druckentwässerungssystemen,
  • Abstürzen von anderen Bauwerken, durch die Turbulenten erzeugt werden. [Biele1983]

Ermittlung von Korrosionsgeschwindigkeit und Abtragsraten

Zur Abschätzung der Korrosionsraten an zementgebundenen Rohren infolge der Biogenen Schwefelsäure-Korrosion gibt es einige Erfahrungswerte und Modelle, die teilweise jedoch zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen führen [Lohse2005]:

  • Bei einem Beton mit quarzitischen Zuschlagsstoffen und einem pH-Wert kleiner 6,5 auf der feuchten Betonoberfläche kann je nach pH-Wert mit einem Korrosionsabtrag …

Da sich die beiden Hauptkodes „einragender Anschluss“ und „schadhafter Anschluss“ nach DIN EN 13508-2 in ihren Schadensursachen und ‑folgen sehr ähnlich sind, werden diese nachfolgend zusammengefasst behandelt.

Als „einragender Anschluss“ wird nach DIN EN 13508-2 „ein in die Rohrleitung hineinragendes Anschlussrohr, welches den Querschnitt einengt“ bezeichnet. Dabei muss der Anschluss an sich nicht schadhaft sein.

Eine nähere Charakterisierung des …

Ist ein Anschluss schadhaft – unabhängig davon, ob er gleichzeitig auch einragt – wird er nach DIN EN 13508-2 dem Hauptkode „schadhafter Anschluss“ zugeordnet. Charakterisiert wird dieser nach der Art des Schadens:

  • Lage des Anschlusses am Rohr falsch (Kodezusatz A)

  • Spalt zwischen dem Ende des Anschlusses und der Rohrleitung (zurückliegender Anschluss / Kodezusatz B)

  • Am Umfang des Anschlusses ist teilweise ein Spalt (unvollständig eingebundener …

DWA-M 149-2 ergänzt diese Charakterisierung wie folgt:

  • Kodezusatz A „beinhaltet, z. B. zu tiefe oder tangentiale Anschlüsse sowie Anschlüsse entgegen der Fließrichtung“.

  • Kodezusatz B „bezieht sich auf den Abstand zur Außenseite der Hauptleitung".

  • Kodezusatz E „beinhaltet auch Wurzeleinwuchs durch den Anschluss“ (hier ist dann auch zusätzlich der Hauptkode BBA für Wurzeleinwuchs zu verwenden).

  • Für Kodezusatz D (z. B. Riss), E (z. B. unvollständige …

Für das Auftreten einragender (BAG) oder schadhafter Anschlüsse (BAH) kommen unterschiedliche Ursachen in Betracht, die sich folgenden Gruppen zuordnen lassen:

  • Nicht fachgerecht eingebaut
  • Folge von anderen Schäden

Die Vielzahl der Schadensvarianten resultiert daraus, dass Anschlüsse teilweise nicht nach den anerkannten Regeln der Technik eingebaut wurden. Folgende Fehler wurden hierbei häufig gemacht:

  • Nicht gelenkige Ausbildung des Anschlusses am …

Mögliche Schadensfolgen schadhafter Anschlüsse sind:

  • Abflusshindernis

  • Rückstau in der angeschlossenen Rohrleitung

  • Abwasserexfiltration (BBG)

  • Reduzierung der hydraulischen Leistungsfähigkeit

  • Grundwasserinfiltration (BBF) mit Erhöhung des Fremdwasseranteils und Bodeneintrag (BBD)

  • Wurzeleinwuchs (BBA)

  • Erhöhter Betriebsaufwand (Schwierigkeiten bei der Untersuchung und Reinigung)

Unter dem Hauptkode „Poröses Rohr“ fasst DIN EN 13508-2 alle Schäden zusammen, bei denen der Rohrwerkstoff porös, d. h aufgrund einer verminderten strukturellen Integrität des Werkstoffes (lokal oder systematisch) durchlässig erscheint.

Eine spezifiziertere Charakterisierung dieses Hauptkodes gibt es nicht.

(Bild: Poröses Rohr (BAN) )

[EN13508-2:2011]

Zu den möglichen Schadensursachen zählen:

  • Fertigungsfehler bei der Herstellung der Rohre

  • Werkstofffehler

Mögliche Schadensfolgen sind:

  • Infiltration (BBF) / Exfiltration (BBG)

  • Wurzeleinwuchs (BBA)

Schäden des Hauptkodes „Anhaftende Stoffe (BBB)“ nach DIN EN 13508-2 werden auch als Anlagerungen bezeichnet. Darunter versteht man nach DIN EN 14654-1 „Material, das an den Wänden der Teile des Entwässerungssystems durch physikalische oder chemische Bindung haftet“. Hierunter fallen nach DIN EN 13508-2 in Abhängigkeit der Art der anhaftenden Stoffe:

  • Inkrustation (Kodezusatz A)

  • Fett (Kodezusatz B)

  • Fäulnis, z. B. an der Rohrwand anhaftende Organismen (…

Die Quantifizierung des Schadens erfolgt nach [EN13508-2:2011] immer als Querschnittsminderung in Prozent. Außerdem sollte die Lage des Schadens am Umfang aufgezeichnet werden.

(Tabelle: Inkrustation im Bereich einer Rohrverbindung mit beispielhafter Kodierung des Schadens)

(Tabelle: Inkrustation im Bereich einer Rohrverbindung mit beispielhafter Kodierung des Schadens)

(Tabelle: Inkrustation im Bereich eines Anschlusses mit beispielhafter Kodierung …

Die Schadensursachen für anhaftende Stoffe sind je nach Art der Anhaftung unterschiedlich.

Unter Inkrustation versteht man gemäß Lexikon „eine Krustenbildung auf einem natürlichen oder künstlichen Gegenstand durch chemische Ausscheidungen aus Wasser“ [Berte1991].

Im vorliegenden Anwendungsfall erfolgt die Ausscheidung an der Rohrwand entweder aus dem abfließenden Abwasser oder aus über Undichtigkeiten infiltrierendem Grundwasser. Im letztgenannten …

Zu den möglichen Schadensfolgen von anhaftenden Stoffen zählen:

  • Reduzierung der hydraulischen Leistungsfähigkeit

  • Verstopfungsgefahr

  • Rückstau

  • Erhöhter Betriebsaufwand

Der Hauptkode „Ungeziefer“ nach [EN13508-2:2011] bezieht sich auf „tatsächlich beobachtetes Ungeziefer“. Charakterisiert wird der Schaden zum einen nach der Tierart.

  • Ratte (Kodezusatz A)
  • Küchenschabe/Kakerlake (Kodezusatz B)
  • andere Tierart (Kodezusatz Z; weitere Anmerkungen sind aufzuzeichnen)

und zum anderen in Abhängigkeit der Lokalisierung:

  • in der Rohrleitung (Kodezusatz A)
  • in einem Anschluss (Kodezusatz B)
  • in einer offenen Rohrverbindung (…

(Bild: Ungeziefer (Ratten) in einem Abwasserkanal )

Mögliche Schadensursachen für Ungeziefer in Abwasserleitungen und ‑kanälen sind Undichtigkeiten und andere unverschlossene Zugänge, durch die die Tiere in das System hineingelangen können. Darüber hinaus können auch über die Kanalisation falsch entsorgte Lebensmittelreste oder Ablagerungen von Fäkalien beispielsweise einen Anreiz für den Aufenthalt von Ratten bieten. Desweiteren gewähren die Kanäle …

Zu den möglichen Schadensfolgen von Ungeziefer gehören:

  • Gesundheitsgefahr (Ratten gelten als Krankheitsüberträger)
  • Vermehrte Verschmutzung der Kanäle
  • Durch Wühltätigkeit und das Nageverhalten von Ratten verursachte bauliche Schäden
  • Bildung von Ablagerungen (BBC)
  • Verstopfungsgefahr
  • Rückstau

Um Gesundheitsrisiken zu minimieren, sind Bekämpfungsprogramme zur Eindämmung des Schädlingsbefalls in Übereinstimmung mit den Anforderungen in den nationalen …

26.04.2021

News

Dr.-Ing. Robert Stein

Die Entwässerungssysteme unserer Städte sind ein wesentlicher Bestandteil des kommunalen Anlagevermögens. Die große Zukunftsaufgabe, vor der viele Kommunen stehen, besteht in einer fundierten technischen und wirtschaftlichen Bewertung dieser langlebigen Anlagen. Der Kanalgipfel bietet eine Hilfestellung für eine detaillierte und konsistente Wertermittlung unserer Entwässerungssysteme sowie für deren Werterhalt. Dr.-Ing. Christian Falk der Stadtentwässerung Dortmund stellt das Modell der Projektträgerschaft zur Umsetzung von Investitionen im Bereich Abwasserbeseitigung vor.

02.05.2023

News

Julia Löffelholz

BDEW veröffentlicht 5 Tipps, wie wir alle unser Wasser vor Verunreinigungen bewahren können

22.05.2023

Fachartikel

Eugen Schmitz

Sanierung des Grundstücksentwässerungsnetzes beim Statistischen Bundesamt in Wiesbaden

24.05.2023

News

Petra Pahl

BUGA 2023 in Mannheim

26.05.2023

News

Prof. Dr. Andreas Güntner

Die letzten fünf Jahre in Deutschland waren von massiven Sommerdürren geprägt. Sehr viel Wasser ging verloren. Nur: Wie hoch die Verluste genau waren und ob sich daraus ein Trend für die Zukunft ableiten lässt, sind nach wie vor offene Fragen.