33.295 km lang war im Jahre 2013 das Fahrstreckennetz der Deutsche Bahn AG. Hinzu kommen Gleisanlagen auf Hunderten von Bahnhöfen. Da letztere fast vollständig und die Fahrstrecken zu einem erheblichen Teil in Siedlungsräumen liegen, gibt es unvermeidlich eine Vielzahl von Kreuzungen mit unterirdischer Infrastruktur, insbesondere mit Abwasser-Kanalisationsnetzen. Auf diese unterirdischen Anlagen wirkt durch den darüber stattfindenden Bahn-Fahrbetrieb ein erheblicher statischer Stress in Gestalt intensiver und andauernder Schwingungsbelastungen aus. Umgekehrt bringen baufällige Abwasseranlagen unter Bahnstrecken tendenziell erhebliche Risiken für die Verkehrssicherheit mit sich. Daraus resultiert die Aufgabe für die an diesem Konflikt beteiligten Infrastrukturbetreiber: für die Sanierung von Abwasseranlagen in Bahn-Kreuzungsbereichen im Wortsinne „tragfähige“ technische Lösungen zu wählen, die intakte Abwasserrohre und sicheren Bahnverkehr langfristig gewährleisten.
Das Eisenbahnbundesamt (EBA) hat zu diesem Zweck ein eigenes technisches Regelwerk erarbeitet, zu dessen zentralen Elementen Standards und Verfahren für die Zulassung der aktuell am Markt verfügbaren Rohrwerkstoffe und Sanierungssysteme für den Einsatz unter Bahnfahrstrecken gehören. Zentrales Argument im Rahmen des Zulassungsverfahrens ist ein erfolgreich erbrachter „Schwingbreiten-Nachweis“, den ein Rohrwerkstoff führen muss, um im Rahmen von Sanierung oder Neubau Zugang unter eine DB-Gleisanlage zu bekommen. Rohrsysteme aus Glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) besaßen diesen in jüngerer Zeit nicht. Sie waren daher nach geltenden EBA-Vorschriften von der Verwendung in einschlägigen Einsatzfällen ausgeschlossen, da die Tragfähigkeit der GFK-Rohrsysteme unter diesen Belastungsbedingungen bisher von den Rohrherstellern nicht nachgewiesen war.
Das wurde besonders von Ingenieurbüros bedauert, die sich auf die Sanierung von Abwassernetzen spezialisiert haben und GFK als leistungsstarken, hoch belastbaren und sehr flexibel einsetzbaren Rohrwerkstoff mit Systemlösungs-Potential schätzen.
Zunächst Einzelfall-Zulassung
Anlässlich der Planung eines Relining-Projektes im Großraum Stuttgart kam diese Problematik im Jahre 2014/15 erneut auf den Tisch. Im Rahmen des umfassenden Relining eines örtlichen Hauptsammler-Systems musste auch die Bundesbahnhauptstrecke Stuttgart-Heidelberg in einem statisch hoch belasteten Betonprofil unterquert werden.
Während das gesamte Vorhaben technisch und wirtschaftlich optimiert in GFK-Rohren des Systems Flowtite durchgeführt werden sollte, stand diesem Konzept im Bereich der Bahntrasse die fehlende EBA-Zulassung entgegen.
Vor diesem Hintergrund traf die Amiantit Germany mit Unterstützung durch die ISAS Ingenieure GmbH, Füssen, eine grundsätzliche Entscheidung. Erst erwirkte man gemeinsam durch entsprechende Prüfungen eine Einzelfall-Zulassung des EBA für dieses Projekt; im Anschluss an deren Erteilung wurde eine grundsätzliche EBA-Zulassung für das GFK-Rohr-System Flowtite beantragt und der damit verbundene zeit- und kostenintensive Prozess von Laboruntersuchungen in Gang gesetzt.
Flowtite-Rohre in Nennweiten von DN 300 bis DN 2400 mit Wandstärken von 7 bis 60 mm wurden bei der IMA GmbH Dresden, einem nach DIN EN ISO/IEC 17025 zertifizierten Materiaprüflabor, in einer Prüfreihe unter dem Titel „Nachweis des Dauerschwingfestigkeitsverhaltens an GFK-Rohren“ auf ihr Verhalten bei Schwingungs-Dauerbelastung getestet. Geprüft wurde die ertragbare Lastwechselzahl bis zum Bruch der Probe in Abhängigkeit von der Prüflast.
Auf dieser Basis wird letztlich das Langzeitverhalten der Rohre unter dauerhafter Betriebsbelastung nachgewiesen bzw. abgeleitet. Die Belastung der Rohrsegmente erfolgte mit einer Prüffrequenz von 3 bis 5 Hz mit bis zu 1,3 t, wobei die Prüfkörper 10 Mio. Lastwechsel „überstehen“ mussten. Insbesondere konnte bei diesen Untersuchungen erfolgreich der seitens des EBA geforderte Schwingungsbreiten-Nachweis geführt werden. Die geforderte Dauerschwingfestigkeit ist also für das Flowtite-Rohrsystem für Eisenbahnverkehrslasten in den untersuchten Nennweiten und Wandstärken im vollen Umfang gegeben. Somit stand einer Zulassung nichts mehr im Wege; der Kanalsanierungsmarkt ist um eine wichtige Variante für die Sanierung im Bereich von Bahnliegenschaften reicher.
Besonders positiv dürfte sich in der Praxis auswirken, dass Flowtite als Werkstoffsystem (Freigefälle-/Druckleitungen, Trinkwasser/Abwasser, Relining- und Vortriebsrohre) angelegt ist, und somit unter Bundesbahn-Fahrstrecken künftig keine technisch kontraproduktiven und unökonomischen Materialwechsel bei der Sanierung mehr nötig sind.
Somit steht dem Planer einschlägiger Projekte im Bereich von Bahnliegenschaften eine echte, alle Gewerke umfassende Systemlösung mit EBA-Zulassung zur Verfügung, die alle weithin geschätzten Vorzüge des Rohrwerkstoffs GFK nun auch in diesem speziellen Umfeld lückenlos zur Verfügung stellt.
Kontakt: Amiantit Service GmbH, Döbeln, info@amiantit.eu, www.amiantit.eu