Umfrage zum Zustand der Straßenablaufsysteme in Deutschland (Teil 2)

18.06.2009

Nachdem im ersten Teil dieser Veröffentlichung die Vorgehensweise bei der Umfrage zum Zustand der Straßenablaufsysteme in Deutschland, die Datenbasis sowie die bauspezifischen Kennzahlen vorgestellt wurden, beinhaltet der nachfolgende zweite Teil die Ergebnisse der Fragenkomplexe Reinigung, Inspektion, Dichtheitsprüfung, Sanierungsbedarf und -kosten sowie eine Zusammenfassung aller Umfrageergebnisse.

2 Reinigung der Straßenablaufsysteme
Gegenstand der nachfolgenden Betrachtungen ist eine Analyse und Bewertung der bisherigen Reinigungspraxis von Straßenabläufen. Die Schwerpunkte bei der Befragung bezogen sich auf die Zuständigkeit für die Reinigung, die Reinigungsverfahren, Reinigungsanzahl und anfallenden Reinigungskosten.
2.1 Feststoffrückhalt von SB und SS
Straßenabläufe haben die Aufgabe, den Straßenabfluss aufzunehmen und abzuleiten und dabei zugeführte grobe Feststoffe, wie Sand und Kies, Winterstreugut, Laub, Zigarettenkippen und sonstigen Abfall zurückzuhalten. Der Feststoffrückhalt erfolgt beim SB (Straßenablauf mit Bodenauslauf ) durch den Einsatz eines Eimers und beim SS (Straßenablauf mit Schlammraum) durch den als Absetzbecken fungierenden Schlammraum. Im Bild 1 ist der durchschnittliche Feststoffrückhalt der Straßenabläufe SB und SS gegenübergestellt. Dabei kann festgestellt werden, dass der Feststoffrückhalt beim SS gegenüber dem SB doppelt so groß ist.
Mineralische Feststoffeinträge stammen aus unterschiedlichen Quellen. Als Haupteintrag gilt der über Straßenabläufe erfolgende Regenwasserabfluss von Bodenoberflächen. Nahezu die Hälfte aller in Mischwasserkanälen und nahezu 100 % aller in Regenwasserkanälen des Trennsystems abfließenden Feststoffe stammen aus dieser Quelle. Sie können in Abhängigkeit ihrer physikalischen Eigenschaften und der hydraulischen Verhältnisse im Kanalnetz zu Ablagerungen führen.
Die bisher eingesetzten und in DIN 4052 [1] genormten Straßenabläufe erfüllen, wie Untersuchungen und Praxiserfahrungen gezeigt haben [2,3] die Funktion des Feststoffrückhaltes nur sehr unzureichend. Ihre diesbezügliche Leistungsfähigkeit ist sehr stark eingeschränkt und wird darüber hinaus maßgeblich beeinflusst von den praktizierten Reinigungsintervallen. Nicht rechtzeitig bei Erreichen der Leistungsgrenzen durchgeführte Reinigungen der Straßenabläufe setzen deren ohnehin geringe Vorreinigungsfunktion außer Kraft, so dass von diesem Zeitpunkt an der Straßenabfluss immer unbehandelt in die Kanalisation gelangt.
Diese Aussage wird auch durch Ergebnisse der Umfrage bezüglich des anfallenden Räumgutes bei der Reinigung der Entwässerungsnetze bestätigt.
Die in den Entwässerungsnetzen anfallende Räumgutmenge schwankt in Abhängigkeit der Kommune zwischen < 100 t/a und > 5000 t/a (s. Bild 2). Die durchschnittlich anfallende Räumgutmenge in Deutschland beträgt ca. 900 t/Jahr bzw., bezogen auf 1 km Kanal, ca. 0,77 t/Jahr·km. Bei der Befragung konnten 43% der Kommunen keine Angaben zu diesem Punkt machen.
2.1.1 Durchführung der Reinigung von Straßenabläufen
Straßenablaufsysteme sind zwar Bestandteil der Entwässerungssysteme, verwaltungs- und eigentumsmäßig sind sie i.d.R. jedoch nicht dem eigentlichen Kanalnetzbetreiber, sondern dem Straßenbaulastträger zugeordnet.
In vielen Städten reichen die Straßenbaulastträger die Verantwortung für den Betrieb und Unterhalt der Straßenabläufe an die Kanalnetzbetreiber weiter, wo eine für das Entwässerungsnetz zuständige Kanalbetriebsabteilung diese Aufgaben übernimmt. In einigen Fällen werden diese Leistungen auch an private Unternehmen vergeben. Die Finanzierung erfolgt grundsätzlich aus den allgemeinen Haushaltsmitteln der Straßenbauämter.
In 48% der Fälle wird die Reinigung der Straßenabläufe durch den Entwässerungsbetrieb der jeweiligen Kommune, in 27% durch den Straßenbaulastträger selbst und in 25% durch Privatunternehmen durchgeführt (s. Bild 3).
2.1.2 Reinigungsanzahl von SB und SS
Die Frage nach der Reinigungsanzahl von SB und SS haben 94% der Kommunen beantwortet. Lediglich bei 6% der Kommunen lagen diesbezüglich keine Daten vor.
Sowohl die Reinigung von SB als auch von SS wird im Mittel 2-mal jährlich in den beteiligten Kommunen durchgeführt (s. Bild 4 und Bild 5).
Beim SB wird die Reinigung des Eimers per Hand zu 54% und per Saugfahrzeug zu 46% ausgeführt (s. Bild 6a). Beim SS kommt das Saugfahrzeug zu 97% zum Einsatz. In seltenen Fällen wird manuell nachgereinigt (s. Bild 6b).
Die Verteilung der Reinigungskosten von SB und SS ist sehr unterschiedlich. Die Reinigung eines SB kostet im Mittel 5,50 €/Stück. Die Reinigungskosten eines SS sind im Vergleich um 130% höher und liegen im Durchschnitt bei ca. 12,60 €/Stück.
Die anfallenden Reinigungskosten für die unterschiedlichen Straßenabläufe pro Jahr belaufen sich in ganz Deutschland somit auf ca. 251 Mio. €.
3 Inspektion von Straßenabläufen
Gegenstand dieses Fragenkomplexes waren die Inspektionsverfahren und -techniken sowie das vorhandene Schadenspotenzial von Straßenablaufsystemen.
3.1 Inspektionsprogramm
Auf die Frage, ob die Straßenabläufe mit ihren Anschlusskanälen in das Kanalinspektionsprogramm miteinbezogen werden, haben lediglich rund 20% der befragten Kommunen mit "Ja" geantwortet (s. Bild 7). Als Konsequenz dieses Ergebnisses ist festzuhalten, dass nur ein 1/5 der beteiligten Kommunen sich der Bedeutung ihrer Straßenablaufsysteme bewusst sind und sich regelmäßig über deren baulichen Istzustand informieren.
Anders sieht es dagegen bei der öffentlichen Kanalisation, den Abwasserkanälen und den Schächten aus. Hier werden laut DWA [4] bei ca. 80% der Kommunen Inspektionen, d.h. Istzustandserfassungen, durchgeführt. Der Istzustand von Hausanschlüssen hingegen wird nur in 9,7% der Kommunen erfasst. Letzteres ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass sich diese Leitungen im Privatbesitz befinden und in der Regel nicht von den Kommunen betrieben werden (s. Tabelle 1).
3.1.1 Inspektionsverfahren und -technik
Art und Anteil der zur Inspektion von Straßenablaufsystemen in der Praxis eingesetzten Verfahren sind im Bild 8 dargestellt. 12 Kommunen machten keine Angaben. Die meisten Kommunen (67%) inspizieren durch eine Inaugenscheinnahme, da diese das einfachste und kostengünstigste Verfahren darstellt. Dabei können jedoch nur grobe Schäden im Bereich der Straßenoberfläche und im oberen Bereich des Korpus erfasst werden, so dass keine eindeutige Aussage über die Dichtheit des Straßenablaufes (SB) bzw. über die Dichtheit des wasserfreien Korpus oberhalb des Schlammraumes (SS) gemacht werden kann.
Auf die Frage nach den Inspektionsverfahren der Anschlusskanäle konnten ca. 50% der Kommunen keine Angaben machen.
Die Anschlusskanäle werden sowohl über die Straßenabläufe als auch über die öffentlichen Abwasserkanäle inspiziert (s. Bild 9). Bei der Inspektion mit der TV-Schiebekamera aus dem Straßenablauf heraus haben 96% der Kommunen gute Erfahrungen gemacht. Aus dem Abwasserkanal heraus wird überwiegend die TV-Satellitenkamera eingesetzt (86%). In einigen Fällen (14%) erfolgt die Inspektion der Anschlusskanäle auch durch Spiegelung aus dem Abwasserkanal heraus.
3.1.2 Dichtheitsprüfungen
Dichtheitsprüfungen an Straßenablaufsystemen werden nur von 10% der Kommunen zur Abnahme nach Straßenbauarbeiten durchgeführt. Gründe für die äußerst seltene Anwendung der Dichtheitsprüfung sind das Fehlen von Praxiserfahrungen sowie von speziellen Vorgaben und Regelungen in den für Kanalisationen gültigen Gesetzen/ Vorschriften sowie Normen und Regelwerken.
3.1.3 Schadensarten bei Straßenabläufen
Die Umfrage hat ergeben, dass die häufigsten Schäden bei Straßenabläufen Lageabweichungen des Aufsatzes (30%) und Verstopfungen (26%) sind (s. Bild 10). Diese beiden Schadensarten bilden 56% der gesamten Schäden an Straßenabläufen. Mit einem Anteil von 15% folgen Rahmenbrüche sowie Undichtigkeiten im Wandbereich (W) mit 14% und Undichtigkeiten im Bodenbereich (B) mit 7%.
3.1.4 Dokumentation
Eine Dokumentation der Schäden an Straßenabläufen wird vom Großteil der befragten Kommunen nicht durchgeführt. Lediglich 35% dokumentieren den Istzustand der Straßenabläufe (s. Bild 11), zumeist anhand handschriftlich erstellter Protokolle. Eine computerunterstützte Erfassung wird nur sehr selten eingesetzt.
Dieses Ergebnis bedeutet, dass beim Großteil (65 %) der Kommunen keine Dokumentationen über den Istzustand der Straßenabläufe vorliegen und somit eine wichtige Grundlage für eine optimale Sanierungsplanung fehlt.
3.1.5 Anzahl schadhafter Straßenabläufe
Bild 12 und Bild 13 zeigen die Verteilung der schadhaften Straßenabläufe SB bzw. SS. Bei dieser Frage konnten 32% der Kommunen keine Angaben zur Anzahl schadhafter Straßenabläufe machen. Bei den restlichen Kommunen ergab sich ein gemitteltes Schadenspotenzial von 13% beim Straßenablauf SB und 17% beim Straßenablauf SS. Dabei ist die Streuung der Schadensanzahl sehr weit gefächert. Sie reicht von < 1% bis zu einem Anteil von 55%. Diese Angaben basieren nicht auf Ergebnissen durchgeführter Inspektionen, sondern auf einer subjektiven Einschätzung der Netzbetreiber. Werden ausschließlich die Angaben der Netzbetreiber berücksichtigt, die ihre Straßenabläufe zumindest stichpunktartig inspiziert haben, weisen diese ein Schadenspotenzial zwischen 40% und 55% auf.
3.2 Sanierung von Straßenablaufsystemen
Der Fragebogen behandelte im fünften Abschnitt die Sanierung von Straßenablaufsystemen. Dazu zählten Fragen zu Sanierungsverfahren und -techniken sowie zu den praktizierten Sanierungsstrategien und anfallenden Kosten.
3.2.1 Anlass für die Einleitung von Sanierungsmaßnahmen
Hauptanlässe für die Einleitung von Sanierungsmaßnahmen an Straßenabläufen waren Lageabweichungen des Aufsatzes (43%) und Rahmenbrüche (19%) (s. Bild 14). Das kann mit der Tatsache zusammenhängen, dass Lageabweichungen an der Straßenoberfläche im Rahmen der Kanalinstandhaltung erfasst werden und aufgrund des Gefährdungsrisikos für den Verkehr schnelle Sanierungsmaßnahmen erfordern.
Hauptanlässe für die Einleitung von Sanierungsmaßnahmen am Anschlusskanal sind Wurzeleinwüchse (20%) und Verstopfungen (17%) sowie Rohrbrüche bzw. Einstürze der Rohre (19%) (s. Bild 15). In diesen Fällen besteht sofortiger Handlungsbedarf (Feuerwehrstrategie), um die Funktionsfähigkeit des jeweiligen Straßenablaufsystems wieder herzustellen und ggf. Folgeschäden an der Fahrbahn zu beseitigen.
3.2.2 Sanierung von Straßenabläufen und Anschlusskanälen
Die Sanierung von Straßenabläufen erfolgte bisher zu 48% durch Reparatur und zu 52% durch Erneuerung (s. Bild 16).
Bei der Sanierung von Anschlusskanälen fand neben der Reparatur (44%) und der Erneuerung (43%) noch die Renovierung (13%) Anwendung (s. Bild 17).
3.2.3 Reparatur von Straßenablaufsystemen
Anlässe für Reparaturmaßnahmen an Straßenabläufen waren überwiegend die Schadensarten Lageabweichungen/Absackungen des Aufsatzes (33%), gefolgt von Rahmen- bzw. Rostbruch (24%) und Fugenausbrüchen (14%). Wurzeleinwuchs, Verstopfungen und sonstige Schäden spielen mit einem Anteil von weniger als 10% eine untergeordnete Rolle (s. Bild 18).
Die häufigsten Ursachen für die Einleitung von Reparaturmaßnahmen bei Anschlusskanälen waren gemäß der Umfrageergebnisse Rohrbrüche (21%), Verwurzelungen (19%) und Scherbenbildung (16%). Diese machen zusammen einen Anteil von mehr als 50% aus (s. Bild 19).
3.2.4 Erneuerung von Straßenablaufsystemen
Auslöser zur Erneuerung von Straßenablaufsystemen sind eine Straßenerneuerung bzw. ein Straßenumbau (39%), eine Kanalerneuerung (32%) und gravierende Schäden am Straßenablauf (29%), wie z.B. Risse oder Lageabweichungen (s. Bild 20).
Bei Erneuerungsmaßnahmen von Straßenabläufen zeichnet sich ein deutlicher Trend zugunsten des Typs SB ab (66%). Der Typ SS kommt mit 34% nur halb so oft zum Einsatz (s. Bild 21). Begründet wird dies mit einer Kostenersparnis bei Material und Einbau bedingt durch die geringere Bauhöhe.
Ein weiterer Grund dafür, dass der SB bei einer Erneuerung der Straßenabläufe etwa doppelt so oft zum Einsatz kommt wie der SS, ist die bestehende Häufigkeitsverteilung der Straßenablauftypen (s. Teil 1 der Veröffentlichung). Die beteiligten Kommunen sehen zumeist keinen Grund bei der Erneuerung schadhafter Straßenabläufe den vorhandenen Straßenablauftyp zu wechseln. Auf die Frage, ob eine Erneuerung der Straßenabläufe genutzt wird, um einen generellen Wechsel des Straßenablauftyps vorzunehmen, machten 48% der Befragten keine Angabe. Während für 84% der antwortenden Kommunen ein genereller Wechsel des Straßenablauftyps nicht in Frage kommt, halten lediglich 12% einen Wechsel vom SB zum SS und 4% einen Wechsel vom SS zum SB für sinnvoll (s. Bild 22). Daraus kann abgeleitet werden, dass bei der Planung von Erneuerungsmaßnahmen Faktoren wie die hydraulische Leistungsfähigkeit oder das Feststoffrückhaltevermögen der unterschiedlichen Straßenablauftypen nur selten eine Rolle spielen. Hier gilt vielmehr das Prinzip, das bestehende System zu bewahren.
3.2.5 Anzahl und Kosten für Reparatur/Erneuerung von Straßenabläufen
Die Anzahl eingeleiteter Reparaturen und Erneuerungen von Straßenabläufen ist jeweils stark abhängig von der Größe der Kommune bzw. der Anzahl der installierten Straßenabläufe. Pro Kommune und Jahr werden im Mittel 182 Straßenabläufe repariert und 105 erneuert (s. Bild 23). Die Minimalanzahl durchgeführten Reparaturmaßnahmen beträgt 5 und die Maximalanzahl 1600 Straßenabläufe pro Jahr. Bei den eingeleiteten Erneuerungsmaßnahmen liegt das Minimum bei 2 und das Maximum bei 350 Straßenabläufen pro Jahr.
Bezüglich der Reparatur- bzw. Erneuerungskosten von Straßenabläufen konnten ca. 20% der befragten Kommunen keine Angabe machen. Die Erneuerung eines Straßenablaufs stellt mit einem Maximalwert von 1.500 € und einem Durchschnittswert von 1.000 € das kostenintensivste Sanierungsverfahren dar (s. Bild 24). Die Reparatur eines Straßenablaufes ist im Vergleich hierzu preiswerter und liegt im Durchschnitt bei ca. 450 €. Somit sind die Kosten einer Erneuerung gegenüber denen einer Reparatur mehr als doppelt so hoch.
3.3 Zusammenfassung
Die im Beitrag behandelte bundesweit durchgeführte Umfrageaktion hatte die Zielstellung, erstmalig Daten und Informationen über den aktuellen Zustand, Bau, Unterhalt und Betrieb sowie die Sanierung der in Deutschland installierten Straßenablaufsysteme zu erhalten, um fundierte Aussagen über die vorhandene Schadensrate sowie den daraus resultierenden Investitionsbedarf zur Instandhaltung der Straßenabläufe und ihrer Anschlusskanäle treffen zu können. Basierend auf den Ergebnissen der Umfrage, an der sich 50 Kommunen beteiligt haben, existieren in Deutschland ca. 15,2 Mio. Straßenablaufsysteme. Der in den beteiligten Kommunen am häufigsten eingebaute Straßenablauftyp ist mit 61% der Straßenablauf mit Bodenauslauf (SB). Er besteht in den meisten Fällen aus Beton und ist im Durchschnitt 34 Jahre alt. Die durchschnittliche Länge eines angeschlossenen Anschlusskanals beträgt ca. 5,0 m.
Die Instandhaltung der Straßenablaufsysteme beschränkt sich zumeist auf die Reinigung, welche in den beteiligten Kommunen im Durchschnitt unabhängig vom Straßenablauftyp zwei mal pro Jahr stattfindet. Nur selten werden Straßenablaufsysteme in die Kanalinspektionsprogramme mit einbezogen (ca. 20%). Dichtheitsprüfungen werden in 10% der beteiligten Kommunen zur Abnahme nach Straßenbauarbeiten durchgeführt.
Laut Angaben der Netzbetreiber weisen im Mittel 15% der Straßenabläufe Schäden auf. Übertragen auf die gesamte Bundesrepublik bedeutet dies, dass ca. 2,2 Mio. Straßenabläufe schadhaft sind. Dabei entfallen ca. 1,2 Mio. sanierungsbedürftiger Straßenabläufe auf den Typ SB und 1,0 Mio. auf den Typ SS. Pro Jahr werden etwa 95.000 schadhafte Straßenabläufe saniert. Das Verhältnis der bisher in der Praxis realisierten Reparatur- und Erneuerungsmaßnahmen beträgt 48% (Reparatur) zu 52% (Erneuerung). Die mittleren Kosten für die Reparatur belaufen sich auf ca. 450 €/Straßenablauf und die einer Erneuerung auf ca. 1.000 €/Straßenablauf. Insgesamt ergibt sich, bezogen auf die oben geschätzten 2,2 Mio. schadhafter Straßenabläufe, ein Gesamtsanierungsbedarf von 1,63 Mrd. €. In diesen Kosten sind aufgrund fehlender Angaben die Aufwendungen für die Sanierung schadhafter Anschlusskanäle nicht enthalten.
Die Ergebnisse der Umfrage bestätigen die Notwendigkeit, Straßenablaufsysteme in die Instandhaltungsprogramme der Entwässerungsnetze aufzunehmen. Geschieht dies nicht, besteht die Gefahr, dass sich nach Abschluss der Sanierungsarbeiten an Entwässerungsnetzen und der Gründstücksentwässerung, die von den schadhaften Abwasserleitungen bzw. –kanälen und Schächten bekannten technischen, ökologischen und ökonomischen Schadensfolgen auf die defekten Straßenablaufsysteme verlagern. Damit würden alle zur Zeit und in Zukunft mit hohem finanziellen Aufwand betriebenen Anstrengungen zur Verbesserung des Zustandes der Entwässerungssysteme oftmals ad absurdum geführt werden.
4 Literatur
[1] DIN 4052 (2006): Betonteile und Eimer für Straßenabläufe; Teil 1: Bauart und Einbau; Teil 2: Zusammenstellungen und Bezeichnungen; Teil 3: Betonteile; Teil 4: Eimer, Beuth Verlag, Berlin.

[2] Stein, R., Cakmak, H., Dettmar, J. (2005): Untersuchungen von bestehenden Straßenabläufen bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit und Realisierung von technischen Möglichkeiten zur Verbesserung des Feststoffrückhaltevermögens, Forschungsbericht im Auftrag des MUNLV NRW, Bochum/Aachen.

[3] Stein, R. (2008): Auswirkungen optimierter Straßenabläufe auf Feststoffeinträge in Kanalisationen, Dissertation, RWTH-Aachen.

[4] Berger, C.; Lohaus, J.: Zustand der Kanalisation in Deutschland – Ergebnisse der DWA-Umfrage 2004, Hennef (2004).

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