Intelligentes Kanalsystem (INKA)

INKA ist das Intelligente Kanalsystem. Bei INKA werden alle Ver- und Entsorgungsleitungen wie Gas, Wasser, Abwasser, Kommunikation und Strom wohlgeordnet unterhalb der Verkehrsfläche geführt.

INKA bietete viele Vorteile:

  • Ein System für alle Ver- und Entsorger
  • Auswechselung der Leitungen ohne Aufreißen der Straße
  • Einfache und dauerhafte Bauelemente
  • Montage mit den üblichen Baugeräten
  • Baustelleneinrichtung wie bei einer normalen Kanalbaustelle

Video über das „Intelligente Kanalsystem (INKA)“. Bei INKA werden alle Ver- und Entsorgungsleitungen geordnet unterhalb der Verkehrsfläche geführt.

 
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Ordnung im Untergrund

Muss einmal eine Leitung erneuert werden, wird dafür die Verkehrsfläche nicht aufgerissen. In regelmäßigen Abständen befinden sich Schächte, von denen aus die Leitungen erneuert werden können. Auch die Hausanschlüsse werden hier sauber und stets kontrollierbar über zwischengeschaltete Schächte eingebunden. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch den Wegfall der Kappen für die Hausanschlussventile, was die Zugänglichkeit erleichtert. Bei dieser Ordnung im Untergrund gibt es für Bauunternehmen bei Straßenbauarbeiten keine bösen Überraschungen mehr.

INKA – Vorteile für Verkehr und Umwelt

Deutschland mutet in seinen Innenstädten den Autofahrern viel zu. Immer wieder steht der Bürger mit seinem Auto im Stau, weil eine Leitung ausgewechselt werden muss. Allein zwischen Rhein und Ruhr rechnet man mit ca. 100.000 Aufgrabungen pro Jahr. Dies beeinträchtigt nicht nur den Verkehr, sondern verursacht auch Stress durch Baustellenlärm und Schmutz für die Anwohner und Fußgänger, hohe Kosten für die Betreiber von Gas-, Wasser-, Abwasser-, Strom- und Telefonleitungen sowie wachsendes Wirrwarr neuer und alter Leitungen im Untergrund, bei dem die städtischen Betriebe nicht immer den Überblick behalten. Das Intelligente Kanalsystem (INKA) schafft neue Möglichkeiten, um diesen Beeinträchtigungen für Verkehr und Anwohner effektiv entgegenzuwirken.

INKA – Ein praxisgerechtes System

Die Idee des Sammelkanals ist nicht neu. Begehbare Leitungsgänge wurden bereits im 19. Jahrhundert in London und Hamburg (1893) realisiert. Die hohen Baukosten des groß dimensionierten begehbaren Leitungsgangs verhinderten aber eine weite Verbreitung.

INKA verbindet den Nutzen mit der Wirtschaftlichkeit und schafft damit die besten Voraussetzungen für einen breiten Einsatz. Die Betonbauteile werden weitgehend witterungsunabhängig im Werk termingerecht und kostengünstig vorgefertigt und lassen sich vor Ort zügig mit einem Bagger verlegen. Die Anschlüsse der Bauteile untereinander sind standardisiert und einfach zu handhaben. Die Baustelle lässt sich führen wie jede andere Kanalbaustelle.

INKA - Das System

Die Infrastrukturbauteile

Das Herz des Systems bilden die Infrastrukturbauteile. Dabei handelt es sich um Betonfertigteile von rund 40 cm Dicke, 1,40 m Höhe und maximal 4 m Länge. Durch diese Betonbauteile ziehen sich röhrenförmige Hohlräume, durch die die Ver- und Entsorgungsleitungen bis zum Durchmesser von 20 cm gezogen werden. Passstücke ermöglichen die Anpassung auf jede erforderliche Gesamtlänge. Eine Verbindung der Bauteile kann weitgehend entfallen. Lediglich über eingelassene Ankerstäbe, die in dafür vorgesehene Aussparungen im Bereich der Kopfseite an der Oberseite eingebaut werden, wird ein Verkanten verhindert. Die Fertigteilstöße sind durch geeignete Dichtungen ähnlich den Pressrohrdichtungen druckwasserdicht. Schächte zum einfachen Einfädeln Die Infrastrukturbauteile werden zumindest an jedem Richtungswechsel an Schächte angeschlossen. Die Art der Verbindung ist identisch mit der der Infrastrukturbauteile untereinander. Die lichten Innenmaße von 1,70 m x 2,20 m bei 2,00 m lichter Höhe erlauben das problemlose Einziehen und Auswechseln der Leitungen in den Infrastrukturbauteilen. Die Schächte wurden als komplette Betonfertigteile geliefert und konnten wegen des nicht zu hohen Gewichtes ebenfalls mit dem Bagger versetzt werden.

Problemlose Hausanschlüsse

Für die Hausanschlüsse bietet INKA mit den kleineren Schächten eine ebenso einfache wie wirkungsvolle Lösung. Sie haben die lichten Innenmaße von 1,50 m x 1,50 m bei 2,00 m lichter Höhe. Hier werden die Hausanschlussleitungen über Anbohrschellen an die INKA-Rohrleitungen angeschlossen. Die Leitungen werden vom Schacht bis zur Grundstücksgrenze geführt. Die Weiterführung der Leitungen in dieses Leerrohrsystem ab Grundstücksgrenze obliegt dann dem Architekten und dem Hausbesitzer. Die Vorteile des INKA lassen sich vor allem dann nutzen, wenn der Architekt den Hausanschluss an der dem INKA zugewandten Seiten plant. Somit spart der Bauherr die Kosten für eine übermäßig lange Leitungsführung. Außerdem genießt er den Vorteil, dass er auf seinem Grundstück keinen teuren Revisionsschacht mehr bauen muss. Sicherheit geht vor Die Leitungen sind auf einer Seite gasdicht mit dem Schacht verbunden, auf der anderen Seite nicht. So kann durch Undichtigkeiten in den Schacht oder in das Infrastrukturbauteil laufendes Wasser nicht das gesamte System fluten.

INKA - Bauablauf

Reibungsloser Bauablauf

Schon beim Pilotprojekt in Schwerte sorgte der einfache Aufbau des Systems INKA für einen reibungslosen Bauablauf. Die Baustelleneinrichtung und die Baugeräte unterscheiden sich nicht von denen für eine normale Kanalbaustelle. Nach dem Aushub werden zunächst die als Betonfertigteile gelieferten Schächte auf ein vorbereitetes Planum – am besten aus Magerbeton – gesetzt. Anschließend kann das Versetzen der Infrastrukturbauteile beginnen. Normalerweise beginnt das Versetzen an einem Schacht und endet mit der Montage des letzten Infrastrukturbauteils am Zielschacht. Dieses wird vor Ort als Passstück zugeschnitten. Die Bauteile werden auf einen Sockel aus Magerbeton gesetzt und ausgerichtet. Die Abdichtung der Stöße zwischen zwei Infrastrukturbauteilen bzw. zwischen Infrastrukturbauteil und Schacht erfolgt sofort nach der Montage. Wenn es der Terminplan erfordert, kann die Montage der Infrastrukturbauteile zwischen mehreren Schächten parallel erfolgen.

Ist ein Abschnitt fertig gestellt, kann sofort verfüllt werden. Lediglich ein Ende der Trasse wird zunächst nicht verfüllt, um die Montage der Rohrleitungen zu vereinfachen. Von dem nicht verfüllten Trassenende aus werden die Rohrleitungen eingeschoben bzw. gleichzeitig mit einer Winde eingezogen. Freispiegelleitungen werden mit Gleitkufen ausgestattet, damit diese in ihrer Lage fixiert sind. Die Infrastrukturbauteile bieten Platz für Medienrohre bis zum Durchmesser DN 200. Bezüglich des Materials für die Rohrleitungen besteht nur die Anforderung, dass die Muffen zugfest sein müssen. Nach dem Verfüllen des letzten Trassenendes ist INKA funktionsbereit.

INKA - Nachhaltigkeit

INKA – Für die Zukunft gut gerüstet. Der technische Fortschritt kennt keinen Stillstand, weder in der Ver- und Entsorgungstechnik noch in der Kommunikationstechnologie:

  • Weiterentwicklungen in der Datenfernübertragung
  • Änderungen der Werkstoffe für Gasleitungen
  • Umstellung von Einzelfeuerung auf Fernheizung
  • Anpassung des Abflussquerschnitts durch demographischen Wandel oder Regenwasserversickerung
  • Getrennte Kreisläufe für Trinkwasser und Brauchwasser
  • Neue, heute noch unbekannte Technologien

Von der unterirdischen Infrastruktur wird eine Flexibilität verlangt, die konventionelle Systeme nicht ansatzweise bieten. INKAs bieten Reserven. Sie ermöglichen das einfache Anpassen an weitere Technologien und das komplikationslose Austauschen bei Innovationen.

Nutzen und Wirtschaftlichkeit

Das intelligente Kanalsystem INKA verbindet Nutzen und Wirtschaftlichkeit im Sinne einer nachhaltigen Lösung und schafft damit die besten Voraussetzungen für einen breiten Einsatz. „Nie mehr aufgraben” könnte ein Schlagwort werden, das INKA den nötigen Rückenwind für weitere Bauprojekte geben kann. Bedenkt man darüber hinaus, dass INKA bei konsequenter Weiterentwicklung – z. B. Querschnittsformen, Dichtsysteme oder Medienführung – sogar schon bei der Herstellung kostengünstiger sein kann als der konventionelle Leitungsbau, führt am intelligenten Kanalsystem eigentlich kein Weg mehr vorbei – nicht gerechnet die spätere Kosteneinsparung für nicht mehr notwendige Aufgrabungen.

INKA – Pilotprojekt in Schwerte

Das Projekt in Schwerte entstand in echter Teamarbeit und baute auf die Entwicklungsarbeit der Fachhochschulen auf. Dort begann die Arbeit mit der Definition der Anforderungen:

  • Ein System für alle Ver- und Entsorger
  • Auswechselung der Leitungen ohne Aufreißen der Straße
  • Einfache und dauerhafte Bauelemente
  • Montage mit den üblichen Baugeräten
  • Baustelleneinrichtung wie bei normaler Kanalbaustelle

Das ganze System besteht nur aus drei Elementen:

  • Infrastrukturbauteile
  • Normalschächte
  • Anschlussschächte

Die Fachhochschule Dortmund, die Hochschule Biberach, die Stadtentwässerung Schwerte, die Stadtwerke Schwerte, die Planungsverantwortlichen der Stadt und das Ingenieurbüro Geko GmbH, unterstützt durch die BetonMarketing West GmbH, planten das intelligente Kanalsystem INKA gemeinsam für das Neubaugebiet Gänsewinkel. 18 Wohneinheiten werden hier über 220 m Kanallänge, elf Minischächte und vier Normalschächte erschlossen. Die Stadt Schwerte, die Stadtwerke Schwerte GmbH und die SEG Stadtentwässerung Schwerte GmbH vereinbarten, dass die Stadt Schwerte den Infrastrukturkanal gemäß den gesetzlichen Vorschriften und den Anforderungen der Nutzer baut, die Abwasserbetrieb Schwerte als Anstalt öffentlichen Rechts den Infrastrukturkanal nach der Fertigstellung übernimmt und durch die SEG Stadtentwässerung Schwerte GmbH betreiben lässt.

Die entsprechenden Verträge regeln:

  • Ständiges Zugangsrecht für Stadtwerke und Abwasserbetriebe
  • Gegenseitige Meldepflicht bei erkannten Störungen
  • Gegenseite Rücksichtnahme auf betriebliche Belange
  • Gegenseitige Haftungsfreistellung

Das Projekt INKA in Schwerte wurde in Zusammenarbeit mit den folgenden Partnern realisiert:

  • InformationsZentrum Beton GmbH, Beckum
  • Fachhochschule Biberach
  • Fachhochschule Dortmund
  • Stadt Schwerte
  • Stadtentwässerung Schwerte GmbH
  • Stadtwerke Schwerte GmbH
  • Ingenieurbüro Geko GmbH, Schwerte

Weiterführende Literatur:

Kampen, Rolf; Bose, Thomas; Klose, Norbert: Betonbauwerke in Abwasseranlagen - Planung, Bau, Instandhaltung. Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf 2011
http://www.betonshop.de/p646_betonbauwerke_in_abwasseranlagen

Deutscher Ausschuss für Stahlbetonbau DAfStb „Betonbau im Umgang mit wassergefährdenden Stoffen“

Broschüre

Betonbauwerke in Abwasseranlagen
Planung, Bau, Instandhaltung
€ 10,00

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