Inspektions- und Reinigungssystem für Abwasserkanäle

Gesamtprojektlaufzeit: 30.11.2002 - 31.08.2016

Mit dem Umbau des Abwasserableitungssystem durch die Emschergenossenschaft entstand das größte Wasserbauvorhaben in Europa: Der emscher:kanal mit einer Gesamtlänge von 51 km und einer Tiefenlagen von bis zu 40 m unter Gelände sowie einem Kanaldurchmesser zwischen DN 1400 und DN 2800. Permanente Füllgrade von 25 bis 90 Prozent schließt einer Trockenlegung und somit eine Inspektion mittels Begehung aus.

Zur Inspektion und Zustandserfassung des emscher:kanal gemäß Selbstüberwachungsverordnung Kanal NRW sowie zur Erfüllung der Betreiberverpflichtungen sind folgende Schadensbilder zuverlässig zu erkennen:

• Korrosion
• Mechanischer Verschleiß
• Abflusshindernisse
• Lageabweichung
• Risse
• Undichtigkeiten

Zur Erfüllung der Anforderungen entwickelt das Fraunhofer-Institut IFF seit 2002 als Generalauftragnehmer im Auftrag der Emschergenossenschaft automatisierte Inspektions- und Reinigungssysteme, die unter den gegebenen Bedingungen alle Schadensbilder zuverlässig erfassen. Bei der Entwicklung der Systeme zur Inspektion und Reinigung standen folgende Teilsysteme und deren Zusammenführung im Vordergrund:

• Trägersysteme zur Bewegung und Positionierung entlang des Kanals
• Sensor- und Messsysteme zur Inspektion des Rohrzustandes über und unter dem Wasserspiegel sowie zur Erkennung von Ablagerungen
• Beseitigung kleinerer Ablagerungen, Kanalreinigungstechnik
• Kinematiksysteme zur Positionierung der Sensoren und Reinigungswerkzeuge an bzw. entlang der Kanalwand
• Medienversorgung
• Steuerungssystem, Navigation, Bedienung
• Datenverarbeitung
• Infrastruktur: Fahrzeuge, Bedienstand, Hubkorb

Zudem sind Bergungssicherheit der Systeme aus dem Kanal und Explosionsschutz zu berücksichtigen. Um die Schadensbilder darzustellen und zu vermessen, müssen die Inspektionssysteme in der Lage sein, zu jedem Zeitpunkt die exakte Position und Orientierung im Kanal zu ermitteln. Hierzu wurde ein Multisensorsystem auf Basis optischer Sensoren, Neigungssensoren und Trägheitssensoren entwickelt.

Im Ergebnis der Entwicklung erfolgt die Inspektion und Reinigung des emscher:kanal mit einer 3-stufigen Inspektionsstrategie:

• Schadenerkennungssystem zur Vorinspektion

• Reinigungssystem zur Beseitigung von Ablagerungen und Reinigung der Rohrwände
• Schadenvermessungssystem zur detaillierten Zustandserfassung