Gewässerschutz von GRUND auf: Steinhardt GmbH Wassertechnik

 

Tunnel Lohmeberg, NBS Erfurt-Nürnberg, Steinhardt GmbH

Eine neue Erfindung löst das Problem der aufwendigen Reinigung der Dränagen mit Spülzügen:

Das Gestein der Eisenbahn- und Straßentunnel wird heute in der Regel nach dem Vortrieb mit Spritzbeton stabilisiert, bevor die Tunnelelemente aus Stahlbeton gegossen werden. Das Bergwasser, welches zwischen Spitzbeton und Stahlbetonelementen hindurchsickert wird mittels Dränagen aus dem Tunnelbereich entfernt. Es enthält in der Regel große Mengen an Calziumhydroxid als Lösung oder Suspension, welches sich mit dem Kohlendioxid der Luft zum Kalziumkarbonat (Sinterkalk) umwandelt.

Einsickerungen und die Ausbildung des Kalksinters im Spritzbeton siehe Foto unten.

 
Tunnel Brandkopf, NBS Erfurt-Nürnberg, Steinhardt GmbH

Wirkprinzip:

Das Einstaussystem arbeitet nach dem Heberprinzip und staut den Zulauf zum Schacht ein, bis der Auslösepunkt erreicht ist, ca. 400-800mm über Sohle Zulauf, je nach Bautyp und verhindert den CO2 Zutritt über die Luft. Danach setzt die Heberwirkung ein und das aufgestaute Wasser entlädt sich schlagartig in die Ablauf-leitung und der Prozess startet von Neuem.

Erfahrungen:

Die neu entwickelten Einstausysteme wurden ab dem Jahre 2004 bei der Deutschen Bahn auf der NBS Nürnberg-Ingolstadt in Zusammenhang mit der Härtestabilisierung des Dränagewassers getestet. (Phase 1). Nach dem positiven Testergebnis erfolgte die kommerzielle Ausrüstung von Streckenabschnitten als Phase 2 in den Jahren 2008 und 2009.

Phase 3 begann im Jahre 2009 mit dem Einbau eines Systems in einen Endschacht der Tunneldränage vor dem Nordportal des Lötschberg-Basistunnels. Die Planung und der Einbau erfolgte auf Empfehlung der Eidgenössischen Technischen Hochschule ETHZ in Zürich, der das Ergebnis der Phase 1 vorlag. 

Die folgenden Abbildungen zeigen die Dränageleitung vor und nach Einbau des Einstausystems am Lötschbergtunnel.

Dränage vor Einbau des Einstausystems, Foto Rufener

Dränage nach Einbau des Einstausystems, Foto Rufener

Zum Einstausystem gibt es keine bekannte Alternative. Versuche mit Stabilisatoren auf Polyasparginsäurebasis zur Veränderung der Kristallstruktur brachten zwar große Verbesserungen aber der Abtransport des Kalk-Schlammes war ein Problem. Dieses konnte nur zusammen mit dem neuen Einstausystem zuverlässig funktionieren, sodass Reinigungen der Leitungen mit Spülzügen in wesentlich längeren Intervallen erfolgen können, wenn nicht gar ganz entfallen können.

Der Spüler wird mittels Ringraumdichtung oder Doppelmuffe in die Zulaufleitung der bereits vorhandenen Schächte eingebaut. Änderungen an den Schächten sind nicht erforderlich, da die Spüler indivuell an die Schächte angepasst werden können.

Einstausystem Lötschberg, Foto M. Stegemann

Die Reinigung der Dränagen mit Spülzügen, ist aufwendig und muss in der Nacht erfolgen, wobei je nach Fahrplan nur wenig Zeit zur Verfügung steht.

Spülzug vor dem Lötschbergtunnel, Foto Steinhardt GmbH

Das neue Einstausystem macht Aktionen, wie oben abgebildet, seltener, wenn nicht sogar ganz überflüssig. Das neue System bringt für die Bahn in Verbindung mit der Härtestabilisierung des Dränagewassers neben sauberen Dränagen daher auch große Kostenersparnisse mit sich.

Weitere Informationen: Tel.: 06128-9165-32

Steinhardt GmbH
Dipl.-Ing. (chem.) Michael Stegemann

Umweltschutz – wichtiger denn je !

Wir entwickeln, produzieren und vertreiben  unsere patentierten Ausrüstungen  für die Behandlung von Regen- und Abwasser.

Für die Weiterentwicklung, Konstruktion und Betreuung unserer Produkte sowie für Berechnungen und Kalkulation suchen wir eine(n)

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Steinhardt GmbH
Wassertechnik
Röderweg 10, 65232 Taunusstein
Tel.: 06128-9165-0 Fax: 9165-27 z. Hd. Herrn Kreis
Email: Info@steinhardt.de

Der Steinhardt HydroSac ist eine kostengünstige Vorrichtung zum Auffangen von Schmutzstoffen (Laub, kleine Äste etc.), die nicht in die Abwasserkanäle gelangen sollten, weil sie dort evtl. sehr kostspielige Verstopfungen verursachen können.

Das einfach auszuwechselnsde Netz gibt es mit verschiedenen Mascheinweiten (2/3 und 2 – 4 mm) – HydroSac kann prinzipiell überall schnell nachgerüstet werden.

Die “Wartung” gestaltet sich sehr einfach – ein in Augenschein nehmen, je nach Wetterlage mehr oder weniger häufig, ist vollkommen ausreichend. Bei Bedarf wird das Netz entnommen und entleert.

Effiziente und kostengünstige Regen- und Abwasserbehandlung ist auch in der Türkei ein wichtiges und aktuelles Thema. Im Juli 2011 freute sich die Steinhardt GmbH, Besucher einer großen Abwasserbehörde aus der Türkei begrüßen zu können, die sich die Lösungen der Steinhardt GmbH in Deutschland vor Ort ansehen wollten.

 

Bild: Besucher aus der Türkei mit Türkisch-Deutschem Dolmetscher

Im Rahmen der Besichtigungen haben sich die Besucher zahlreiche Referenzobjekte mit Produkten der Steinhardt GmbH angesehen, u. a. den

HydroClean® Bürstenrechen

 

Die Behandlung von Regen- und Mischwasserentlastungen zum Schutz von Flüssen und Badestränden ist in der Türkei ein sehr wichtiges Thema. Aus diesem Grunde war die Besichtigung eines wasserradbetriebenen, fremdenergiefreien Bürstenrechens ein Wunsch der türkischen Besucher. Die Langlebigkeit und die Unabhängigkeit von Strom beeindruckten die Gäste und zeigten Einsatzmöglichkeiten in der Türkei auf.

 

HydroSlide® Abflussregler

In den älteren Kanalisationen türkischer Städte sind statische Rohrdrosseln noch der Stand der Technik. Bei Neuplanungen werden aber immer häufiger aktive Drosselorgane eingesetzt. Als Spezialist für Abflussdrosslung konnte die Steinhardt GmbH den Gästen die seit Jahrzehnten erfolgreichen HydroSlide® Regler vorführen.

 

Der HydroSlide® Abflussregler drosselt Regen- und Schmutzwasserabflüsse konstant mit senkrechter Q/h-Kennlinie. Dieses Ergebnis ist mit Wirbeldrosseln, schwimmergesteuerten Schiebern u. ä. Ausrüstungsteilen nicht zu erreichen. Für den Fall, dass der konstante Abfluss eine untergeordnete Rolle spielt, wurde den Besuchern auch die Funktionsweise des kostengünstigeren HydroLimiter® und der HydroVortex® Wirbeldrossel erläutert. Die Besucher zeigten sich von der großen Produktpalette der Steinhardt® Regler und deren Einsatzgebieten beeindruckt. Besonders die Langlebigkeit der Drosselorgane ist ein wichtiger Faktor in der Türkei, der den Besuchern bei den Besichtigungen eindrucksvoll demonstriert werden konnte.

Die Steinhardt GmbH verwendet zur Herstellung ihrer Produkte, die – wie obiges Bild zeigt – in einem äußerst aggressiven Milieu eingesetzt werden ausschließlich Edelstahl von V2A (1.4301) oder auf Wunsch auch V4A (1.4571).

HydroSelf® Schwallspülung

Auch die Vorführung der HydroSelf® Schwallspülung in Regenbecken war Teil des Besucherprogramms. Die Besucher konnten sich vor Ort überzeugen, wie die verschmutzte Beckensohle (links im Bild) nach erfolgter Schwallspülung (mittlere Bahn) gesäubert ist. Der Vorgang der Schwallspülung ist auf der rechten Bahn zu sehen. Es zeigt sich deutlich, wie der Kopf der Schwallwelle die Ablagerungen löst und in Richtung Spülsumpf transportiert. Nach erfolgter Schwallspülung bot sich den Betrachtern dann der nachstehende Anblick einer gereinigten Beckensohle:

Die Steinhardt GmbH arbeitet seit vielen Jahren weltweit und ist zuversichtlich nach diesem Besuch auch in der Türkei viele interessante Projekte bearbeiten zu können.

Kosteneinsparung durch effektive Lösung

Aufgrund angespannter Haushaltslagen bei Gemeinden, Städten, Kantonen und dem Bund sind kostengünstige Abwasserbehandlungsanlagen gefragt. Becken werden durch Einlaufoptimierung in der Sedimentation verbessert und unter Hilfenahme von aktivierbarem Kanalvolumen verkleinert.

Durch «Entsiegelung» und Versickerung von unbelastetem Oberflächenwasser lassen sich Abwasserbehandlungs-Becken nochmals verkleinern. Becken in Misch- und Trennsystemen
können durch Einbauten ihre Absetzleistung noch wesentlich erhöhen. Dadurch werden die Bauwerksabmessungen wesentlich kleiner. Kosten werden eingespart.

Zielgerichtete Behandlung

Wissenschaftliche Untersuchungen von Chebbo 1995 zeigen, dass die grössten Verschmutzungen von Oberflächenwässern (Parkplatzfläche, stark befahrene Strassen, Industrieflächen) am Anfang eines Regenereignisses und bei kleinen Regen entstehen. Mit der Behandlung dieses Teilstromes wird der größte Schmutzanteil behandelt. Je nach ökologischen und ökonomischen Erfordernissen wird die zu behandelnde Wassermenge vergrößert oder verkleinert.

Die Lösung

Der «HydroM.E.S.I.» ist ein Partikelabscheider, der die Behandlung von großen Wasserdurchflüssen im Hauptschluss sicher und zuverlässig bewerkstelligt. Aufgrund seiner kompakten Bauweise und seiner geringen Höhenverluste kann er nachträglich im Kanalnetz eingebaut werden. Er hat keine hydraulische Rückhaltefunktion. Falls erforderlich, kann der Zufluss aus dem Kanal mittels eines HydroSlide Drosselorgans (Abflussregler) «vergleichmässigt» werden.

Funktionsweise

Das zu behandelnde Wasser durchströmt den Sand- und Geröllfang, der gleichzeitig als Spülsumpf dient, gelangt dann in die Abscheidekammer, durchströmt die Lamellen von unten nach oben, Schwimm- und Leichtstoffe sammeln sich an der Oberfläche beziehungsweise an der Tauchwand und fließt dann zum Auslauf.

Die Vorteile präsentieren sich wie folgt:

• kleines kompaktes Bauwerk,

• geringste Höhenverluste,

• nachträglich im Kanalnetz integrierbar, bestehende Bauwerke sind nutzbar,

• geringe Investitionskosten,

• geringe Betriebskosten,

• variable Auslegung auf ökologisch oder ökonomisch sinnvolle Grenzwerte.

Hintergründe

Der Partikelabscheider ist derart konzipiert, dass sich die Lamellenstruktur automatisch und ohne Fremdenergie in einem gewünschten Winkel entsprechend dem Füllstand des Abscheiders neigt. Der Abstand der Lamellen kann ebenfalls flexibel verändert werden. Bei der Entleerung des Abscheiders fallen die Lamellen in eine senkrechte Position und der auf ihnen zurückgehaltene Schlamm gleitet nach unten auf die Beckensohle. Die integrierte Schwallspülung spült die abgelagerten Stoffe in den Sand- und Geröllfang, welcher danach mit Hilfe einer Pumpe entleert wird.

Umfangreiche Messungen im Zu- und Ablauf des HydroM.E.S.I. haben ergeben, dass im Mittel 80% der Schwebstoffe sowie des CSB-Gehaltes durch den Lamellenabscheider separiert werden.

Der chemische Sauerstoffbedarf (CSB), ist ein dem DOC (Chemical Oxygen Demand) verwandter Summenparameter, dessen Bedeutung im angewandten Bereich der Abwasserbehandlung liegt. Der CSB ist ein Mass für die Summe aller organischen Verbindungen im Wasser, einschliesslich der schwer abbaubaren. Der CSB-Wert kennzeichnet die Menge an Sauerstoff, welche zur Oxidation der gesamten im Wasser enthaltenen organischen Stoffe verbraucht wird.

Der Partikelabscheider «HydroM.E.S.I.» bewerkstelligt die Behandlung von grossen Regenwasser- Durchflüssen im Hauptschluss. (Bilder: Sistag)

Blick in einen Partikelabscheider bei niedrigem Wasserstand. Dank kompakter Bauweise kann er auch nachträglich in einem Kanalnetz eingebaut werden.

Dieser in der Fachzeitschrift Spektrum GebäudeTechnik – SGT 3 / 2011 veröffentlichte Artikel wurde vom Verfasser (SISTAG AG) freundlicherweise zur Verfügung gestellt.

SISTAG AG
Alte Kantonsstrasse 7, 6274 Eschenbach
Tel. 041 449 99 44, Fax 041 448 34 31
www.sistag.ch, info@sistag.ch

Vom 08. bis 11.06.2011 fand in Rørcenterdage (Dänemark) eine Messe für Regenwasser-und Abwasserbehandlung statt.

Die Steinhardt GmbH war auf der Messe durch ihre dänische Vertretung, die Firma Hydrosystems vertreten, die aus dem Hause Steinhardt durch Herrn Ingo Mayer personell unterstützt wurde. Die Steinhardt GmbH hat auf der Messe sowohl ein Modell des allseits bewährten HydroClean® Bürstenrechens sowie des HydroSpin® Schwimmstoffabzuges ausgestellt und sich reger Nachfrage von Besuchern an ihren Produkten erfreut.

Messe-Impressionen:

Das Fachpublikum zeigte reges Interesse – nicht nur am HydroSpin® Schwimmstoffabzug

Die Fachmessen-Besucher konnte sich anhand der Modelle ein gutes Bild von den innovativen Produkten aus dem Hause Steinhardt machen – es wurde in aller Deutlichkeit aufgezeigt, wie “Gewässerschutz von Grund auf” funktioniert!

Vom 08. bis 11.06.2011 fand in Istanbul die REW Istanbul 2011 statt.

Die REW beschäftigt sich mit umwelttechnischen Fragen und ist die größte Veranstaltung ihrer Art in der Türkei.

Der stellvertretende Geschäftsführer und Prokurist der Steinhardt GmbH, Herr Dipl.-Kfm. Hans-Jürgen Kreis, war zusammen mit Herrn Cicek Utku, dem Mitarbeiter der Avrasya Arıtma Makine ve Kimya İnşat San. ve. Tic. Ltd. Şti, auf der Messe und hat die Produkte der Steinhardt GmbH einem breiten und interessierten türkischen Fachpublikum vorgestellt. Die Avrasya Arıtma Makine ve Kimya İnşat San. ve. Tic. Ltd. Şti besitzt das alleinige Vertriebsrecht für die Steinhardt Produkte in der Türkei und sieht – ebenso wie die Steinhardt GmbH – einen großen Bedarf an Produkten der Regen- und Abwasserbehandlung, die sowohl die Umwelt schützen (Gewässerschutz von Grund auf!) wie auch Kosten einsparen.

Messe-Impressionen:

Besuch der japanischen Lizenzgeber für das Produkt HydroSpin® vom 05.-06. Mai 2011 bei der Steinhardt GmbH

Im Juni 2010 erhielt die Steinhardt GmbH von den Patentinhabern Nippon Koei Co, Ltd., Tokyo, Tokyo Metropolitan Government, Tokyo und Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corporation, Tokyo, die Lizenz, das Produkt HydroSpin® europaweit zu vermarkten.

Auf der IFAT 2010 hat die Steinhardt GmbH diese Weltneuheit in Europa vorgestellt und zwischenzeitlich vielfach verkauft und eingebaut. Der einwandfrei funktionierende HydroSpin® ist ein kostengünstiges und hocheffizientes Produkt, um Schwimmstoffe im Vorfluter trotz Tauchwand vor allem bei steigendem und fallendem Wasserspiegel zu vermeiden.

Die japanischen Lizenzgeber waren vom 05. bis 06. Mai 2011 bei der Steinhardt GmbH zu Gast und haben sich über die Erfahrungen der Steinhardt GmbH bei der Planung und dem Einbau des HydroSpin® erkundigt. Sie waren ferner an den Rückmeldungen der europäischen Kunden sehr interessiert. Es fand ein reger Erfahrungsaustausch statt, im Rahmen dessen wurde der Steinhardt GmbH ein Referenzschreiben des Tokyo Metropolitan Government, Tokyo übergeben (s. nachstehendes Bild).

… und hier die deutsche Ãœbersetzung:

Einführung des „Water Surface Control Device“ (Steinhardt HydroSpin)

Der Water Surface Control Device (WSC) ist eine Vorrichtung, die in Trennbauwerke von Mischwasserkanälen eingebaut wird, um Schwimmstoffe, die sonst während eines Regenereignisses in Flüsse geleitet werden, abzuleiten.

Der WSC ist eine patentierte Technologie, die von dem Bureau of Sewerage des Tokyo Metropolitan Government, der Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corporation und Nippon Koei Co., Ltd gemeinschaftlich entwickelt wurde und nicht nur in der Stadt Tokyo sondern auch landesweit im Einsatz ist. Wir sind uns sicher, dass der WSC seine Funktion erfüllt und nach und nach auch in den Ländern der Europäischen Union Akzeptanz finden wird.

Kurzbeschreibung des Water Surface Control Device

Bureau of Sewerage des Tokyo Metropolitan Government
Jiro Matsuda
Generaldirektor

Auf Einladung der Stadt Peking und der Beijing Drainage Association fand auf der größten Kläranlage Pekings mit 1,2 Mio m3/d, betrieben von der Beijing Drainage Company, der erste Kanalnetzworkshop statt. Über 300 Teilnehmer fanden ihren Weg nach Peking. Unter den Referenten waren Fachleute aus Shen Zheng, der Freihandelszone oberhalb Hongkongs, sowie der aus Deutschland kommende und somit am weitesten angereiste Teilnehmer, Herr Dipl.-Ing. Jörg Steinhardt.

Referent Paul Zhou aus Shanghai referierte über alte Kanalreinigungstechniken aus Europa und Asien. Er kam zum Ergebnis, dass nur HydroFlush® und HydroGuard® die Probleme in den chinesischen Kanälen kostengünstig und nachhaltig lösen werden. Herr Professor Che von der Universität für Bauwesen und Architektur aus Peking referierte über überlastete und verdreckte Kanalsysteme in Peking sowie deren negative Auswirkungen auf die Gewässer in Peking. Allgemein ist in Peking zu beobachten, dass die Niederschläge von über 1000 ml/J nun auf ca. 400 ml/J gesunken sind. Der Versteppungsgefahr wird mit großen Pflanzaktionen erfolgreich entgegengewirkt.

In der Einführungsrede des Funktionärs, Herrn Yue Zhang, vom Ministerium für Bau- und Wohnungswesen, wurden die Missstände der Überflutungen, der unzureichend gesäuberten Kanäle und der nicht vorhandenen hydraulischen Leistungsfähigkeit und der dadurch entstehenden Umweltverschmutzung klar und deutlich angesprochen. Herr Yue Zhang bat alle Teilnehmer aufs eindringlichste, diese Probleme gemeinsam zu lösen.

Herr Jörg Steinhardt referierte über innovative Edelstahlkonstruktionen, die Becken und Kanäle mit einem Spülschwall sauber spülen (HydroSelf® und HydroGuard®), sowie über Partikelabscheider HydroMesi® und HydroTwister® zur Regenwasserklärung.

Mit angeregten Diskussionen am Ende der Veranstaltung wurde bereits eine weitere Veranstaltung vereinbart, um den Austausch unter den Fachingenieuren zu fördern.

Anlässlich der Expo 2010 in Shanghai wurde das innerstädtische Hafengelände etwa 45 km flussabwärts in das Mündungsdelta des Jangtses verlegt, um dort einen Tiefseehafen zu bauen. Dies bot die einmalige Möglichkeit, die alten Hafengebiete und deren angrenzende ältere Wohnbebauung zu sanieren. Aus wasserbaulicher Sicht wird in neuen Kanälen das Regenwasser und Mischwasser am Jangtse entlang gesammelt und mittels Pumpstationen der Kläranlage zur Abwasserbehandlung zugeführt. Es werden alle Einleitungen von Oberflächen- und Mischwasser bei Regen so weit reduziert, dass eine Regenwasserbehandlung nach europäischen Maßstäben umgesetzt ist. Hierzu wurden 15 Pumpstationen mit einem insgesamt 25 km langen Kanal gebaut, um die Kläranlage mit den entsprechenden Abwässern beschicken zu können. 3 Hauptpumpstationen übernehmen mehrere Aufgaben. Sie speichern das Regen- und Mischwasser in unterirdischen Regenüberlaufbecken. Diese Pufferbecken sind mit der innovativen Schwallspülung der Steinhardt GmbH ausgerüstet, die auch die gröbsten und härtesten Ablagerungen sicher austragen.

Da die gesamten Becken geschlossen und ohne Atemschutz nicht zugänglich sind, wurden diese mit Kameras ausgerüstet, um die zuverlässige Säuberung der Becken mit einem Spülschwall durch die Steinhardt HydroSelf® Schwallspülung zu dokumentieren. Der Beckenüberlauf wird auf Grund des höherliegenden Jangtses über Pumpen betrieben. Bevor jedoch das Entlastungswasser in den Jangtse eingeleitet wird, sind 5 Lamellenabscheider zur Partikelabscheidung angeordnet. Unter Zugabe und Verrührung von Flockungsmitteln und der danach folgenden Abscheidung wird einen Reinigungsgrad von circa 80 % erreicht. Die 5 Lamellenabscheider sind parallel geschaltet, um je nach Menge des Regenwasserabflusses zugeschaltet werden zu können. Die Lamellenabscheider sind oberirdisch angeordnet, so dass eine Freispiegelentwässerung in den höher liegenden Jangtse möglicht ist.

In den 3 Hauptpumpwerken sind auch die Schaltwarten untergebracht, die die gesamten Entlastungsvorgänge, Reinigungsvorgänge und Pumpvorgänge über Fernwirksystem und Fernüberwachungssystem kontrollieren. Damit hat Shanghai unter Mitwirkung der Steinhardt GmbH einen Meilenstein in der Absicherung von Fließgewässern geleistet, bei gleichzeitiger Entwässerung des Stadtkernes zur Kläranlage. Die Wasserqualität des in den Jangtse eingeleiteten Wassers ist merklich gestiegen.

Am 19. April 2011 konnte der Geschäftsführer der Steinhardt GmbH, Herr Dipl.-Ing. Jörg Steinhardt, den Dank des örtlichen Betreibers, wie auf dem Foto oben dargestellt, entgegennehmen.

Foto: aboutpixel.de – tgebauer