Compact Pipe® - Trinkwasserrohre grabenlos verlegt

Das Compact Pipe® System hat sich in den letzten zwei Jahrzehnten als grabenloses Close-Fit Verfahren für die Rehabilitation von Gas-, Trinkwasser und Kanalrohren weltweit etabliert. Ständig aktualisiert die Wavin GmbH das Lieferprogramm für Compact Pipe® Rohre durch neue Materialien, Dimensionen und Druckstufen. Materialien wie PE 100-RC (Resistance to Crack) und PE 100-RT (Raised Temperature) ergänzten zuletzt das Portfolio. So konnten auch Marktanforderungen nach höheren Druckfestigkeiten durch Compact Pipe in SDR 13,6 für ausgewählte Dimensionen realisiert werden.

Bilder 1.- 3. Compact Pipe®, 7 km Trinkwasserinstallation der Wombat, s.r.o. [1]

Ein Blick aus der historischen Perspektive

Als die ältere Hälfte der Stadt Hamburg in den 1840er Jahren niedergebrannt war, musste ein neues Abwassersystem gebaut werden. Ein brillanter englischer Ingenieur, William Lindley, entwarf ein revolutionäres System, das durch die Dachabläufe aller angeschlossenen Gebäude verlief. Lindley nutzte die Natur selbst als Spülkraft und baute ein System, das - einmal pro Woche - das Gezeitenwasser zur Reinigung der neuen Hauptkanalisation nutzte. Die Installation des neuen Systems begann 1842. Auch fünfundzwanzig Jahre nach dem Bau waren die Kanäle noch immer sauber und nahezu geruchsfrei. Dieses städtische Kanalisationskonzept setzte sich durch und Städte in ganz Europa - und auch in den Vereinigten Staaten - begannen dem Beispiel von Hamburg zu folgen. Viele dieser historischen Abwasserkanäle gibt es auch heute noch - darunter auch in der Stadt Hamburg.

Abbildungen: Durchsetzungsvermögen im Druckrohrbereich: PE 100-RC [2]

RC Werkstoffe zeichnen sich im Vergleich durch einen bis zu zehnfach höheren Widerstand gegen Rissfortplanzung (SCG- Slow Crack Growth) aus und überstehen dadurch auch langfristig härteste Bettungsverhältnisse mit Punktbelastungen.

Für diese erhöhten Belastungen ist durch FNCT-Prüfungen bei der Hessel Ingenieurtechnik nachgewiesen, dass Compact Pipe PE 100-RC Rohre die Spannungsrissprüfung der PAS 1075 erfüllen. Die zertifizierten PE 100-RC Werkstoffe sind für eine Lebensdauer von mindestens 100 Jahren bei 20 °C ausgelegt. Diese zusätzlichen Anforderungen und dafür notwendige Qualitäten sind erstmalig in der PAS 1075 [3] festgelegt worden.

Compact Pipe® PE 100-RC Rohre werden als Vollwandrohre in der Farbe Königsblau für Trinkwasser angeboten. Äußere Beschädigungen und langfristig wirkende Punktbelastungen werden durch das RC Rohr aufgenommen. Compact Pipe® PE 100-RC kann daher unabhängig vom Zustand des Altrohres und unabhängig von Baugrubenverfüllungen mit sandbettfreiem Aushubmaterial verwendet werden.

Die Anforderung von 160 h im ACT an die Spannungsrissbeständigkeit von Rohren nach PAS 1075 korreliert mit einem FNCT Nachweis über 3300 Std. Die Proben aus Compact Pipe®, SDR 17 Installationen erreichen wesentlich mehr als die geforderten Standzeiten und erfüllen die Anforderungen der PAS 1075 für PE 100-RC Rohre um mehr als das Doppelte. Compact Pipe® ist vom DIN Certco nach der Prüfgrundlage ZP 14.23.39 zertifiziert.

Bilder 1.- 3. Compact Pipe®, 7 km Trinkwasserinstallation der Wombat, s.r.o. [1]

Compact Pipe® Verlegung

Die Tiefbauarbeiten für den Einbau von Compact Pipe® beschränken sich auf kleine Start- und Zielgruben. Durch die  Anlieferung auf 3.7 m großen Trommeln ergeben sich geringste, für kreisrunde PE Rohre nicht zu realisierende Biegeradien. So kann ein DN 500, SDR 21 Compact Pipe über Baugruben mit 5 m Länge und 1,8 m Breite in 3 m tief verlegte Trinkwasserrohre eingezogen werden.

Im Versorgungsbereich müssen die Mindestabmessungen der Baugruben üblicherweise wie folgt sein: 

• Länge =10 x DN Compact Pipe + evtl. Baulängen der einzubauenden Armaturen
• Breite=DN Compact Pipe + 1,3 Meter

Der Platzbedarf an der Baustelle ist verfahrensbedingt gering, alle Gerätschaften sind mobil auf LKWs untergebracht, so dass der Straßenverkehr oftmals nur gering beeinträchtigt wird.

Platzsparend und schnell muss es gehen, bei Installationen auf dem Rollfeld vorm Lufthansa Terminal Frankfurt, im Stadionbereich des VfL Wolfsburg an der Volkswagen Arena (Bild 5.) oder  Innenstadtbereichen in Karlsruhe (Bild 6.), Garbsen (Bild 7.) u. München oder in der Lausitz (Bild 8.).

Bilder 6.-9. Compact Pipe® Installationen / Besuchsbaustellen bundesweit [5]

Verbindung von Compact Pipe® Rohren

Nach der Rückverformung in den Kreisquerschnitt gibt es drei grundsätzliche Möglichkeiten Compact Pipe® Rohre mit weiterführenden Standardrohren / Formteilen gemäß DIN EN 12201 zu verbinden.

1. Übergang mit Stützhülse und E – Schweißmuffen - Das Compact Pipe® Rohr wird durch eine Stützhülse gerundet und mit dieser gleichzeitig auf Normmaß gebracht.

    

2. Übergang mit PE – Adapter und E – Schweißmuffen - Das Compact Pipe Rohr wird mit PE Adapterstücken auf Normmaß (z.B. OD 110, OD 160 bzw. OD 315 mm) gebracht. Die PE- Adapter werden im Stumpfschweißverfahren mit dem Compact Pipe® Rohr verschweißt.

    

3. Übergang mit reduzierten E – Schweißmuffen -Compact Pipe® Rohre (z. B. der Nennweiten DN 100, 150 und 300) sind nach der Installation stark abweichend von Standardaußenmaßen gemäß DIN EN 12201. Diese Compact Pipe® Rohre werden mit reduzierten E-Schweissmuffen (sog. Reliningmuffen) verbunden.

Qualitätssicherung

Die Qualitätssicherung der Wavin GmbH besteht seit Jahrzehnten und ist eine bundesweit etablierte Einrichtung mit Testeinrichtungen und Wärmebecken für Zeitstandinnendrucknachweise. Direkt angrenzend an die Produktionslinie Compact Pipe® überprüft die Qualitätsicherung die Trommelware, nimmt Prüfstücke aus der Produktion und führt eigene Rückformnachweise auf einem Prüfstand durch.

Compact Pipe® unterliegt außerdem einer Fremdüberwachung, dabei werden halbjährlich von einem Prüfinstitut Proben gezogen und in einem akkreditierten externen Prüflabor geprüft. 

 Von jeder Produktionscharge wird eine Rückformung durchgeführt. Dabei wird das Rohr vom M- Produkt (manufactured) in den I – Zustand (installed) versetzt.  Dies geschieht in einer hauseigenen Labordampfanlage. Die rückgeformten Rohre werden dann für die Zeitstandprüfungen verwendet. Diese Zeitstandinnendruckprüfungen finden bei 80°C, einer Prüfspannung von 5,4 N/mm² und 160 h Belastungszeit statt. Erst nach diesen Prüfungen ist ein Compact Pipe® lieferbereit für den Einsatz als Druckrohr.

Bilder 11./12./13. Memorytest (DN 300, SDR17) und Rückformung auf werkseigenem Prüfstand [6]

Nach DIN EN ISO 11298-3 und DVGW GW335 A2 werden die folgenden Nachweise für Compact Pipe® durchgeführt:

• Memoryfähigkeit mit Nachweis der Wanddickenverteilung
• Zugversuch
• Warmlagerung (Schrumpfverhalten)
• Rückformung auf werkseigenem Prüfstand
• Zeitstandinnendruckversuch im Werk
• Zugversuch in Umfangsrichtung
• OIT
• MFR
• Homogenität