Sika saniert Horizontalfilterbrunnen in Rastatt-Rauental

Schadstellen im Beton und undichte Absperrschieber machten 2015 umfangreiche Sanierungsmaßnahmen am Horizontalfilterbrunnen in Rastatt-Rauental erforderlich. Dazu gehörte auch die Neubeschichtung des Brunnes. Die Anforderungen an die Beschichtung: Sie musste die Innenwände davor schützen, dass das Wasser das im zementösen Baustoff vorhandene Calcit löst. Mit den Beschichtungslösungen von Sika Deutschland GmbH erhielt der Bauherr Produkte, die den Brunnen langfristig und zuverlässig betriebsfähig machen.

Das am rechtsrheinischen Quellbach Murg gelegene Rauental ist ein dörflich geprägter Stadtteil der Barockstadt Rastatt mit rund 1.400 Einwohnern. Die Wasserversorgung der attraktiven Region erfolgt durch die Stadtwerke Gaggenau. Hauptversorgungsquelle ist ein Tiefbrunnen, der im Horizontalverfahren Trinkwasser aus flacher gelegenen Grundwasserschichten fördert.

Bei Horizontalfilterbrunnen reicht ein geschlossener Schacht bis zur Tiefe des Wassers. Von dort verlaufen mehrere horizontal verlegte Filterrohre meist sternförmig nach allen Seiten und ermöglichen eine hohe Förderleistung. Seit Ende der 1980er Jahren werden solche Brunnen – aufgrund der fortschreitenden technischen Möglichkeiten für unterirdische Horizontalbohrungen – in Regionen mit relativ hoch liegenden Grundwasserschichten genutzt. So auch in Rauental, wo der Brunnenschacht bis zu einer Tiefe von 15 Meter unter Normalnull reicht.

Baustelleinrichtung mit Überraschungen

Nach jahrelangem Betrieb stand für Wände, Decke und Boden des Horizontalbrunnens Rauental eine Sanierung dringend an. Die Schachtauskleidung aus Stahlbeton wies teilweise aufgeweichten Putz auf. Für die Instandsetzungsarbeiten wurde nach dem Ablassen des Wassers und dem Ausbau des Schiebergestänges ein Gerüst in den Schacht eingebaut sowie ein Personenkorb mit personenzugelassener Winde installiert.

Nachdem das Gerüst bereits zur Hälfte eingebaut war, stellte man die Undichtigkeit eines Horizontalrohres fest, bei dem sich der Schieber nach innen drückte. So musste das Gerüst wieder entfernt und der betroffene Schieber gesichert und abgedichtet werden. Gemeinsam mit der Bauherrin suchte das ausführende Fachunternehmen GSB Haungs aus Lahr nach Lösungen.

Absperrschieber mit Stahlbetonkonstruktion abdichten

Im ersten Anlauf befestigte ein Taucher eine Edelstahlplatte mit Moosgummiabdichtung mittels mehrerer Verschraubungen im Untergrund. Nach dem erneuten Ablassen des Wassers zeigte sich die Platte immer noch undicht. Im zweiten Anlauf durchbohrte man die Platte an zahlreichen Stellen und verankerte sie mit Gewindestangen und Schlossschrauben aus Edelstahl fest im Untergrund. Doch auch diese Maßnahme brachte keinen Erfolg. Schließlich bohrte man – schachbrettartig verteilt – kleine Löcher durch die Stahlplatte. Gewinde wurden geschnitten, Packer eingesetzt und in mehreren Arbeitsgängen mit Polyurethan injiziert. Erst damit war die gewünschte Dichtigkeit erreicht.

Diese Erfahrung sorgte jedoch  für Zweifel an der Dichtigkeit der weiteren Horizontalstränge mit Schiebern und deshalb suchte man nach einer dauerhaften Sicherung. Gelöst wurde die Problematik mit dem Einbau einer umfangreichen Stahlbetonkonstruktion. Die Schieber wurden samt Bodenplatte und Sumpf einbetoniert. Die Wände erhielten bis auf die Höhe von drei Metern eine 35 Zentimeter dicke Betonschicht und der ebenfalls undichte Boden eine 120 Zentimeter starke Betonschicht. Rund um die Schieber verlegte man
Verpressschläuche. Anschließend wurde die Rundkonstruktion geschalt und rund 5,5 Tonnen Stahl und 25 Kubikmeter Beton fanden Platz in der Schachtsicherung. Nach dem Aushärten und Ausschalen des Betons injizierte man die Verpressschläuche in mehreren Arbeitsgängen. Erst dann konnten Gerüst und Arbeitskorb in beengter Umgebung erneut installiert werden und der Weg war frei für eine nachhaltige Oberflächenbeschichtung.

Sika Beschichtungslösungen für die Brunnenschachtwände

Mittels Hochdruckwasserstrahlen mit einem Druck von 2.500 Bar bearbeitete das versierte Verarbeiter-Team Wände, Decke und Boden, entfernte so lose Putzstellen und legte Schadstellen frei. Im Anschluss sorgten zwei bis drei Lagen des für den Trinkwasserbereich konzipierten Spritzmörtels Sika-130 HD für einen Ausgleich der Oberflächenrauigkeit. In drei Arbeitsgängen wurde nachfolgend der hydraulisch abbindende 2-K-PCC-Mörtel Icoment 540 aufgetragen und nachbehandelt. Zur schnelleren Trocknung beheizte man den Schacht. Nach erneuter sorgfältiger Untergrundprüfung kam schließlich die zähelastische Epoxidharzbeschichtung Sika Permacor-136 TW zum Einsatz, die in drei Schichten aufgebracht und anschließend ebenfalls unter Beheizung getrocknet wurde.

Eine zementöse Beschichtung kam im Schacht des Horizontalfilterbrunnens Rauental nicht infrage. Denn das geförderte Wasser verfügt über eine Calcitlösekapazität von 140 bis 170 Milligramm pro Liter, sodass kein langfristiger Oberflächenschutz gegeben gewesen wäre.  Selbst das für die Instandsetzungsarbeiten erforderliche Wasser musste in separaten Tanks angeliefert werden.

Sika Permacor-136 TW besitzt die hier geforderten schützenden Eigenschaften für mineralische Oberflächen aus Beton und Zementputz. Das Unternehmen GSB Haungs hatte sich aufgrund der großen Bandbreite, Qualität und Zuverlässigkeit für die Sika Produkte im Bereich Trinkwasserschutz entschieden. Während dieser aufwendigen Sanierungsmaßnahme spielten Arbeitssicherheit und Personenschutz eine wesentliche Rolle. Tägliche Messungen mit einem Sauerstoff-Gaswarngerät wurden im Schacht durchgeführt und eine Seilwinde mit Dreibock stand für eventuelle Personenrettungen bereit. Zudem musste die Baustelle in der sensiblen Wasserschutzzone 1 permanent vor Verschmutzung des Trinkwassers geschützt werden. Seit Mitte Dezember 2015 ist der Horizontalbrunnen Rauental wieder in Betrieb.