Bei der Sanierung bestehender Schächte entscheiden oft wenige Zentimeter über den Erfolg. In Freiburg musste ein Schacht unter einer Straßenbahntrasse mit großen Zuläufen erneuert werden. In Reichenbach lag ein sieben Meter tiefer Schacht mitten unter einer stark befahrenen Kreuzung. Beide Projekte zeigen, wie sich mit präziser 3D-Vermessung und individueller Fertigung auch schwierige Bestandssituationen in kurzer Bauzeit lösen lassen.
Schacht-in-Schacht reduziert den Tiefbau
Beim Schacht-in-Schacht-Verfahren wird ein Schacht der nächstkleineren Nennweite individuell für den vorhandenen Bestand gefertigt. Grundlage ist eine detaillierte 3D-Vermessung des bestehenden Bauwerks. Der neue Schacht wird anschließend in den Altschacht eingesetzt. Dieser verbleibt als verlorener Verbau im Boden.
Das Verfahren reduziert damit den Umfang der erforderlichen Tiefbauarbeiten. Gleichzeitig lassen sich Gerinne, Zuläufe und Übergänge exakt an die vorhandene Geometrie anpassen. Das ist besonders dann relevant, wenn Leitungen, Verkehrswege oder andere Infrastruktur einen klassischen Ersatzneubau erschweren.
Auch hydraulisch muss die neue Konstruktion zur Bestandssituation passen. Bei komplexen Geometrien können deshalb individuell gefertigte Schachtböden mit Standardkomponenten wie Wickelrohren und Konen kombiniert werden.
Freiburg: Schacht unter Straßenbahngleisen
In Freiburg im Breisgau war ein Beton-Hauptsammler DN 1500 in rund sechs Metern Tiefe sanierungsbedürftig. Der Schacht lag direkt unter einer Straßenbahntrasse mit aktiver Oberleitung. Zusätzlich erschwerten drückendes Grundwasser und mehrere große Zuläufe die Sanierung.
Besonders kritisch war die Lage der Anschlüsse. Die Zuläufe DN 1100 und DN 700 lagen hinter dem Altschacht sehr dicht beieinander. Sie mussten deshalb auch im kleineren neuen Schachtquerschnitt exakt an ihrer ursprünglichen Position aufgenommen werden.
Dafür wurde der Bestand nachts dreidimensional vermessen. Zu diesem Zeitpunkt ruhte der Straßenbahnverkehr planmäßig. Das drückende Grundwasser war bereits vor Beginn der Schachtsanierung durch eine Fachfirma mit Mörtel abgedichtet worden.
Auf Grundlage der Vermessungsdaten entstand eine hydraulisch und geometrisch optimierte Sonderkonstruktion. Der maßgefertigte Schachtboden DN 1400 wurde aus massivem PP-Blockmaterial gefräst.
Eine besondere Herausforderung stellten die beiden großen Zuläufe dar. Bei einer kreisrunden Ausführung hätten sich die Anschlüsse innerhalb des neuen Schachtkörpers überschnitten. Deshalb wurden sie mit einer ovalen Sondergeometrie ausgeführt. Spezielle Packer sorgten für die sichere Anbindung an den Bestand. Zusätzlich nahm der neue Schacht weitere Zuläufe DN 300 und DN 600 auf.
Für den weiteren Aufbau kamen ein Wickelrohr DN 1300 und ein Standard-Awaschacht DN 1000 mit Übergang auf einen Konus zum Einsatz. Individuell gefertigte Komponenten wurden damit mit Standardsystemen kombiniert.
Einbau innerhalb eines Tages
Für die Sanierung stand ein Zeitfenster von drei Wochen zur Verfügung, in dem der Straßenbahnverkehr wegen einer anderen größeren Baumaßnahme ruhte. Der eigentliche Einbau des Grundkörpers einschließlich Steigrohr war bereits nach einem Tag abgeschlossen. Am zweiten Tag konnte die Baugrube wieder verschlossen werden.
Arbeiten an der Oberleitung waren während der gesamten Maßnahme nicht erforderlich. Ein technischer Fachberater von Rehau begleitete die Ausführung vor Ort.
Damit zeigte sich ein wesentlicher Vorteil der Lösung: Die aufwendige Planung und individuelle Fertigung fanden weitgehend vor dem eigentlichen Baustelleneinsatz statt. Auf der Baustelle selbst konnte das System dadurch schnell und kontrolliert eingebaut werden.
Reichenbach: Ersatzneubau vermieden
Noch anspruchsvoller war die Situation in Reichenbach im Vogtland. Dort war ein rund sieben Meter tiefer, rechteckiger Klinkerschacht mitten in einer stark befahrenen Kreuzung teilweise eingestürzt. Das THW musste das Bauwerk zunächst sichern, anschließend wurde die Kreuzung vollständig gesperrt.
Unter dem Schacht verlief ein großes Eiprofilgerinne mit 1500/1300 mm. Insgesamt sechs Zuläufe waren angeschlossen. Über das Kanalsystem wird neben Mischwasser auch das Wasser eines örtlichen Bachs abgeführt. Die Betriebssicherheit des Systems musste deshalb auch während der Sanierung gewährleistet bleiben.
Ursprünglich war ein klassischer Ersatzneubau vorgesehen. Dieser hätte allerdings einen erheblichen Eingriff in die bestehende Infrastruktur bedeutet. Geplant war ein neuer Schacht mit mindestens DN 2000. Dafür wäre eine mehr als sieben Meter tiefe und etwa acht mal sieben Meter große Baugrube erforderlich gewesen.
Zusätzlich verliefen unmittelbar neben dem Altschacht mehrere Trinkwasser-, Gas- und Stromleitungen. Die Platzverhältnisse machten einen konventionellen Ersatzneubau entsprechend aufwendig.
Rehau entwickelte deshalb gemeinsam mit Planer und Betreiber eine Schacht-in-Schacht-Lösung. Ziel war, den vorhandenen Baukörper möglichst weitgehend weiter zu nutzen und gleichzeitig die historische Geometrie exakt abzubilden.
PP-Frästechnik trifft 3D-Druck
Wie in Freiburg bildete eine hochpräzise 3D-Laservermessung die Grundlage für die Konstruktion. Der individuelle Schachtboden wurde anschließend aus PP-Vollblöcken in einem rund 60 Kilometer entfernten Rehau-Werk gefräst. Bauherr und Planungsbüro konnten die Fertigung vor Ort begleiten.
Für die komplexe Konstruktion wurden gleich drei Fertigungstechnologien kombiniert. Der Schachtboden entstand aus PP-Vollmaterial in spanender Bearbeitung. Ein zusätzliches Bauteil wurde im 3D-Druck gefertigt. Für den Schachtaufstieg kam ein PP-Wickelrohr DN 1500 mit vorkonfektionierter Voute zum Einsatz.
Den Übergang zum bestehenden geklinkerten Hauptkanal stellten speziell gefertigte Eiprofil-Passstücke her. Die einzelnen Komponenten wurden auf der Baustelle zusammengefügt und miteinander verschweißt.
Die Fertigung erforderte dabei deutlich mehr Vorlauf als der spätere Einbau. Rund sieben Monate dauerte die Planung, weitere sechs Wochen wurden für die Fertigung benötigt. Der eigentliche Einbau des Schacht-in-Schacht-Systems war dagegen innerhalb eines Tages abgeschlossen.
Präzision verkürzt die Bauzeit
Die beiden Projekte zeigen, dass Schachtsanierung bei schwierigen Bestandsbedingungen nicht zwangsläufig einen umfangreichen Ersatzneubau voraussetzt. Entscheidend ist eine präzise Erfassung des vorhandenen Bauwerks und die konsequente Übertragung dieser Daten in die Fertigung.
Gerade bei großen Tiefen, dicht liegenden Zuläufen und angrenzender Infrastruktur kann die individuelle Fertigung den Eingriff in den Bestand deutlich reduzieren. Gleichzeitig lässt sich die eigentliche Montage auf der Baustelle auf ein enges Zeitfenster konzentrieren.
Das Schacht-in-Schacht-Verfahren verbindet damit 3D-Bestandsaufnahme, individuelle Bauteilfertigung und standardisierte Komponenten. Freiburg und Reichenbach zeigen, wie sich daraus auch für geometrisch und logistisch anspruchsvolle Schachtsanierungen passgenaue Lösungen entwickeln lassen.
Bild ganz oben: Komplexe Baustellensituation in Freiburg: Ein Beton-Hauptsammler DN 1500 musste in rund sechs Metern Tiefe direkt unter einer Straßenbahntrasse mit aktiver Oberleitung erneuert werden.
