Projekt 05795/01

Entwicklung und Bau einer gleisunabhängigen selbstfahrenden Hochdruckspüleinrichtung mit Wasserrecycling zum Reinigen von Entwässerungssystemen im Tunnel- und Bahnstreckenbereich

Projektdurchführung

AUV Rohrreinigung Haas GmbH & Co. KG
Wiesbadener Str. 16
70372 Stuttgart

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Drainagerohre in Tunnelbauwerken, wie beispielsweise der Deutschen Bahn AG, müssen von Zeit zu Zeit von hartnäckigen Ablagerungen mineralischer Art befreit werden, um die Wirksamkeit der Tunnelentwässerung sicherzustellen. Bisher waren derartige Rohrreinigungsarbeiten mit großen Nachteilen verbunden, wie: Gleisbelegung, hoher Personaleinsatz und großer Wasser- und Energieverbrauch.
Vor diesem Hintergrund sollte ein neuartiges Saug- und Spülfahrzeug ent-wickelt werden, das selbstfahrend ist, gleisunabhängig spült, Spülwasser absaugt und mittels Wasserrückgewinnung die Frischwassermenge sowie den Energiebedarf (Elektrizität, Dieselkraftstoff) drastisch reduziert. Gegen-über herkömmlichen Verfahren soll die Effizienz des Gerätes gegenüber herkömmlichen Spülverfahren um den Faktor 5-7erhöht werden. Dieses soll zu Kosteneinsparungen von 5 bis 6 TDM pro Arbeitstag führen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Entwicklung der selbstfahrenden Arbeitsmaschine erfolgte in verschiedenen Arbeitspaketen. Zuerst wurde eine Machbarkeitstudie erstellt und die erforderlichen Maschinenkomponenten ausgewählt. Diese mußten größtenteils modifiziert werden, so daß sie den Anforderungen genügten. Aus Gewichts- und Platzgründen waren Sonderkonstruktionen, wie Brauchwasser-Rückgewinnungsanlage, Pumpenaggregate und Fahrwerkskonstruktionen erforderlich. Diese Arbeiten erfolgten gemeinsam mit einem Konstruktionsbüro, spezialisierten Ingenieurbüros und der Werkstatt der Firma Haas. Kaufteile, wie die TV-Anlage zur Fernaugeüberwachung, mußten in das System integriert werden.


Ergebnisse und Diskussion

Das entwickelte Spül- und Saugfahrzeug wird direkt auf dem Randweg der Tunnels eingesetzt. Die Konstruktionsbreite und -länge des Spülfahrzeuges richtete sich nach der vorgegebenen lichten Weite des technischen Nutzraumes in den Tunnels. Das neue Spülfahrzeug ist mit einer Geschwindigkeit von 1O km/h selbstfahrend.
Mit den technischen Einrichtungen können alle Drainagekanäle gespült und abgesaugt werden. Mit Hilfe neuartiger, speziell entwickelter Wasserwerkzeuge ist es möglich, totale Rohrverschlüsse und besonders hartnäckige Ablagerungen in Rohren rückstandsfrei und ohne Schäden zu beseitigen. Die Wasserrückgewinnungsanlage faßt 3,5 m3. Diese Wassermenge reicht als Spülwasser pro Schicht aus.
Für die Arbeiten wird ein schadstoffarmer Dieselmotor mit Rußfilter eingesetzt. Bei der Ausrüstung der Arbeitsmaschine waren besonders hohe Anforderungen an die TV-Kameratechnik zu erfüllen. Diese mußte in der Lage sein, auch die Ulmenleitungen (kleine Drainageverzweigungen) zu befahren. Zur weiteren Ausrüstung gehören Arbeitsscheinwerfer und Stromaggregat.
Die gesamte technische Ausrüstung wird in einem eigens modifizierten 7,5t-LKW für den Transport zu den Einsatzorten installiert.
Auf Sicherheitsaspekte, d.h. rechtzeitiges Abschalten der Aggregate und die notwendige Arbeitsunterbrechung beim Vorbeifahren eines Zuges, wurde besonders geachtet. Es werden 2 verschiedene Sicherungen eingesetzt:
Schalldruckabschaltung und Notauspilz mit ähnlicher Wirkungsweise wie beim Wasserhöchstdruckstrahl. Über eine hochempfindliche Sensorik/Elektronik werden sämtliche Aggregate auf AUS geschaltet.
Die Entwicklung vereint folgende ökologischen und ökonomischen Vorteile:
- keine Gleisbelegung,
- keine Stillstandzeiten bei den Zügen, vor allem im Tunnelbereich; bei Tag 100% Verfügbarkeit der Gleise während der Spülarbeiten;
- keine bahnbedingten Ausfallschichten,
- unkomplizierter, rascher Auf- und Abbau,
- keine Lok, kein Waggoneinsatz erforderlich,
- erhöhte Arbeits- und Betriebssicherheit,
- Personal- und Kosteneinsparung,
unabhängig von der Spurbreite des Gleiskörpers, da gleisunabhängig.

Außerdem wurden bahnspezifische Anforderungen erfüllt, wie: Hochdruckpumpe mit einer Ausgangsleistung von mind. 15O bar und einem Wasserdurchsatz von 32O-34O l/min; berstgeschützter Schlauch mit einer Mindestlänge von 12O m; hydraulisch steuerbare Vortriebs- und Reinigungsgeschwindigkeit.
Das beim Spülen anfallende Abwasser wird gleichzeitig mit einem Schlammabsauggerät aufgenommen, ohne daß Spülwasser in den Vorfluter gerät (Schlammabsauggerät mit Diesel-Saugaggregat in abgasarmer Ausführung; Vakuumpumpe mit einer Saugleistung von mind. 1,O m3/min.;
Schlammaufnahmebehälter von 4 m3; schwenkbarer Rohrausleger, Schwenkbereich 27O Grad, Ausladung von mind. 3,5O m, aber höchstens 4,0 m von der Gleisachse).

Der wichtigste umweltschonende Aspekt ist, daß die Spüleinrichtung derzeit das einzige auf dem Markt verfügbare Gerät ist, welches direkt vor Ort mit der Wasserrückgewinnungsanlage ohne Trinkwasserzuspeisung arbeitet. Das System saugt aus den Drainagerohren Wasser auf, ‚verbessert dieses durch die Wasserhöchstdruckpumpe und reinigt damit. Das ankommende Reinigungswasser wird durch die Rückgewinnungsanlage wieder gewonnen und wieder verpreßt. Bei einer Einsatzzeit von 8 Stunden entspricht dies einem Verbrauch von 2 m3 Wasser, bei konventionellen Spülmethoden ohne Rückgewinnung werden hierfür bis zu 30 m3/Tag benötigt.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Kontaktadressen:
Firma AUV Haas GmbH & Co., Wiesbadener Straße 16, 70372 Stuttgart, Ansprechpartner: Herr Helmar Haas, Tel. 0711/95 59 50-0; Fax - 551687;
Stuttgarter Straßenbahnen AG, Schockenriedstraße 50, 70565 Stuttgart, Ansprechpartner: Herr Ulrich Pischke, Tel. 0711 / 7885 - 2586; Fax - 2233;
Deutsche Bahn AG, Friedrich-Ebert-Anlage 35, 60327 Frankfurt/Main, Ansprechpartner: Herr Günter Speck, Tel. 069/265 -4658, Fax -22567.


Fazit

Bei der Reinigung von Drainageleitungen, Entwässerungsarbeiten auf freien Strecken und in Tunnelbauten hatte die Firma Haas aufgrund jahrzehntelanger Praxiserfahrungen eine Anzahl von Sonderwerkzeugen und Spezialeinrichtungen entwickelt, die sich in der Praxis bewährt haben. Diese Kenntnisse ermöglichten es erst, das gleisunabhängige Reinigungssystem zu entwickeln.
Die wesentlichen ökonomischen und ökologischen Vorteile überzeugten auch die Bahnbetriebe: die Gestellung von Arbeitszügen mit Personal ist entbehrlich geworden, das selbstfahrende Spülfahrzeug ist energiesparender als biespielsweise die Summe des Energieaufwandes für die Arbeitszüge und für die Umleitungsstrecken, auf der buchhalterischen Aufwandsseite fließen nur die tatsächlichen Spülkosten ohne aufwandssteigernde Zusatzkosten in die Trassenrechnung ein, keine Gleisbelegungen durch schienengeführte oder waggonverladene Baufahrzeuge und die Dieselemissionen der Arbeitszugloks auf der Zu- und Abfahrt zum Tunnel und während der Spülungen innerhalb der Tunnels entfallen. Der Wasserverbrauch beträgt weniger als ein Zehntel der sonst üblichen Mengen. Die Behandlung des Abwassers erfolgt kontrolliert in einer Kläranlage