Guericke, L. (2024): Untersuchung der technischen Nutzungsdauer von Schlauchlinern.

Kompetenzzentrum Wasser Berlin gGmbH, Berlin, Germany

Abstract

Der vorliegende Forschungsbericht befasst sich mit den derzeitigen Unsicherheiten bezüglich der technischen Nutzungsdauer und des Alterungsverhaltens der gängigsten Renovierungsmethode in Kanalnetzen, dem Cured in Place Pipe (CIPP) Schlauchlining. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer fundierten Datengrundlage für eine Schlauchliner-Überlebenskurve für die Anwendung in Alterungsmodellen. Das methodische Vorgehen umfasst (i) eine Literaturrecherche, (ii) Interviews mit Kanalsanierungs-Expert:innen sowie (iii) eine Auswertung von Daten der Berliner Wasserbetriebe zur Erstellung einer aktualisierten und geeigneten Datengrundlage für die Überlebenskurven. Dabei zeigen sich in der Auswertung der Literatur und den Interviews mehrheitliche Schätzungen der Nutzungsdauer von Schlauchlinern von über 50 Jahren. Die Untersuchung zeigt jedoch auch, dass diese von vielen Faktoren beeinflusst ist und ein Mangel an belastbaren Daten besteht. Weitere Untersuchungen an langjährig betrieben Schlauchlinern sind daher zwingend notwendig. Der Einbau, insbesondere der Aushärtungsprozess hat sich als Haupteinfluss für Defekte und Mängel an Schlauchlinern gezeigt. Eine Standardisierung der Schadenserfassung und Zustandsbeurteilung von schlauchlinerspezifischen Schäden sowie die Etablierung zerstörungsfreier Inspektionsmethoden sind erforderlich, um das Alterungsverhalten zukünftig besser zu verstehen. Empfehlungen umfassen die Verbesserung der Datenerhebung während des Betriebs, Ein- und Ausbaus von Schlauchlinern, die Erweiterung der Qualitätssicherung beim Einbau, sowie die Untersuchung von Schadenseinflüssen auf die Nutzungsdauer und den Erfahrungsaustausch zwischen Betreibern.

Abstract

Die Simulationsergebnisse mit SIMBA# zeigten, dass mit den neu entwickelten ammoniumbasierten Regelungen und dem Air-Cycling-Konzept für MBR die Belüftung bzw. den Energieverbrauch deutlich reduziert werden konnte.An der Pilotanlage wurde demonstriert, dass mit den optimierten MSR-Konzepten stabile Ablaufwerte von CSB und Stickstoff erzielt werden können, welche mit großen Energieeinsparungen verbunden sind. Getestet wurden die ammoniumbasierten Regelungen und das Air-Cycling. Aber auch angepasste alternative MSR-Konzepte zur Optimierung der Schlammrezirkulation auf Basis der Nitratkonzentration im Ablauf und der Redoxpotential-basierten Regelung für die Belüftung der Nitrifikation wurden optimiert und getestet. Auch hier konnten sehr gute Ablaufergebnisse erzielt werden in Verbindung mit Energieeinsparungen. Allerdings wurde auch festgestellt, dass die verwendete ionenselektive Elektrode für die kontinuierliche Messung von Ammonium im Ablauf im niedrigen Messbereich (1-2 mg/L NH4-N) keine zuverlässigen Daten für eine Steuerung liefern kann.Im Rahmen des Projektes wurde auch ein neues Vorhersagemodell für Membranfouling entwickelt, um das Fouling 7 bis 14 Tage im Voraus zuverlässig vorherzusagen. Das Modell wurde dabei sowohl mit den historischen Betriebsdaten validiert und auch in der Praxis an der Pilotanlage getestet und bestätigt. Zusätzlich wurde ein Entscheidungsunterstützungs-system erarbeitet, welche die Fehlersuche und Wartung deutlich erleichtert.

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