Wiental Kanal: Unterschied zwischen den Versionen
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| − | Das Wiener Kanalsystem ist eines der ältesten der Welt, Teile davon gehen bis auf die Zeit der Römer zurück. Bereits 1739 war Wien innerhalb seiner Stadtmauern vollständig kanalisiert. Das innerstädtische Abwassersystem endet jedoch unmittelbar vor den Stadtmauern - im Wienfluss und im [[Donaukanal]]. Die immer wiederkehrenden Hochwässer dieser stark verschmutzen Flüsse führten zu großflächigen Verunreinigungen der damals üblichen Hausbrunnen und verursachten die großen Seuchen der Wiener Stadtgeschichte. Auf die größte Cholearaepedemie regierte die Stadt 1831 mit der Errichtung der beiden '''Wienfluss-Sammelkanälen''', auch „Cholerakanäle" genannt. | + | Das Wiener Kanalsystem ist eines der ältesten der Welt, Teile davon gehen bis auf die Zeit der Römer zurück. Bereits 1739 war Wien innerhalb seiner Stadtmauern vollständig kanalisiert. Das innerstädtische Abwassersystem endet jedoch unmittelbar vor den Stadtmauern - im Wienfluss und im [[Donaukanal]]. Die immer wiederkehrenden Hochwässer dieser stark verschmutzen Flüsse führten zu großflächigen Verunreinigungen der damals üblichen Hausbrunnen und verursachten die großen Seuchen der Wiener Stadtgeschichte. Auf die größte Cholearaepedemie regierte die Stadt 1831 mit der Errichtung der beiden '''Wienfluss-Sammelkanälen''', auch „Cholerakanäle" genannt. Die seit 175 Jahren in Betrieb stehenden Kanälen entsorgen heute die Bezirke 1, 3, 4, 5, 6, 7, 12, 13, 14, 15 und 16 und stellen nach wie vor eine der vier Hauptschlagadern des Wiener Kanalsystems dar. Das Einzugsgebiet dieser beiden Kanäle ist 50 Quadratkilometer groß und entsorgt die Abwässer von 600.000 Einwohnern - was einem Drittel der Wiener Bevölkerung entspricht. |
Mit dem nunmehr begonnenen Ausbau des Kanalsystems außerhalb der Stadtmauern setzte auch die Regulierung der unzähligen Bäche aus dem [[Wienerwald]]-Gebiet ein. Als größte Regulierungsmaßnahme wurde Ende des 19. Jahrhunderts mit der Einwölbung des Wienflusses begonnen. Damit war der Grundstein für die Entwicklung der Stadt bis zu ihrem heutigen Erscheinungsbild gelegt. Für die heute noch in Betrieb befindlichen „Cholerakanäle" war durch die Stadtentwicklung der letzten Jahrhunderte jedoch die Grenze der Belastbarkeit erreicht. Mischwasser, das bei Regenereignissen nicht in den Kanälen abgeführt werden kann, wurde in den Wienfluss entlastet. Zusätzliche Belastung für den Wienfluss waren auch die für Wartungsarbeiten erforderlichen Ausleitungen des Trockenwetterabflusses. Im Zuge der Planungen zum Abwasser- und Gewässerschutzprogramm für Wien war den Kanalplanern deshalb sehr schnell klar, dass ein zusätzlicher unterirdischer Speicher teilweise die Funktion einer Vorflut übernehmen muss. Die Idee des Wiental Kanals war geboren. | Mit dem nunmehr begonnenen Ausbau des Kanalsystems außerhalb der Stadtmauern setzte auch die Regulierung der unzähligen Bäche aus dem [[Wienerwald]]-Gebiet ein. Als größte Regulierungsmaßnahme wurde Ende des 19. Jahrhunderts mit der Einwölbung des Wienflusses begonnen. Damit war der Grundstein für die Entwicklung der Stadt bis zu ihrem heutigen Erscheinungsbild gelegt. Für die heute noch in Betrieb befindlichen „Cholerakanäle" war durch die Stadtentwicklung der letzten Jahrhunderte jedoch die Grenze der Belastbarkeit erreicht. Mischwasser, das bei Regenereignissen nicht in den Kanälen abgeführt werden kann, wurde in den Wienfluss entlastet. Zusätzliche Belastung für den Wienfluss waren auch die für Wartungsarbeiten erforderlichen Ausleitungen des Trockenwetterabflusses. Im Zuge der Planungen zum Abwasser- und Gewässerschutzprogramm für Wien war den Kanalplanern deshalb sehr schnell klar, dass ein zusätzlicher unterirdischer Speicher teilweise die Funktion einer Vorflut übernehmen muss. Die Idee des Wiental Kanals war geboren. | ||
Version vom 13. März 2018, 09:13 Uhr
In zwei Bauabschnitten (1997-2001 und 2003-2006) wurde der Wiental Kanal auf einer Gesamtlänge von 3.500 Meter fertigestellt. Er zweigt beim Ernst-Arnold-Park vom rechten Wienfluss-Sammelkanal ab und verläuft unterhalb des Wienflusses in bis zu 38 Meter Tiefe bis zur Urania wo er in den im Jahr 2000 fertiggestellten rechten Haupsammelkanal-Entlastungskanal mündet.
Zweck des Kanals ist vor allem den Überlauf von Schmutzwasser in den Wienfluss bei Starkregen zu verhindern. Er dient auch als Speicher und kann bis zu 110.000 Kubikmeter Abwasser aufnehmen. Die Gesamtbaukosten beliefen sich auf 98,8 Millionen Euro.
Technisch ist besonders die Verwendung einer 126 Meter langen Erddruckschildmaschine zur Errichtung des Kanals zu erwähnen, welche sich mit der hohen Geschwindigkeit von 36 Meter pro Tag durch den Wiener Untergrund fraß, wodurch es zu keinerlei Beeinträchtigungen an der Oberfläche kam. Das schwierigste Teilstück war die Querung der U1 im Bereich des Karlsplatzes. Der Kanal verläuft nur 3 Meter unter dem U-Bahnschacht.
Neuer Kanal schützt Wienfluss vor Verunreinigungen
Das Wiener Kanalsystem ist eines der ältesten der Welt, Teile davon gehen bis auf die Zeit der Römer zurück. Bereits 1739 war Wien innerhalb seiner Stadtmauern vollständig kanalisiert. Das innerstädtische Abwassersystem endet jedoch unmittelbar vor den Stadtmauern - im Wienfluss und im Donaukanal. Die immer wiederkehrenden Hochwässer dieser stark verschmutzen Flüsse führten zu großflächigen Verunreinigungen der damals üblichen Hausbrunnen und verursachten die großen Seuchen der Wiener Stadtgeschichte. Auf die größte Cholearaepedemie regierte die Stadt 1831 mit der Errichtung der beiden Wienfluss-Sammelkanälen, auch „Cholerakanäle" genannt. Die seit 175 Jahren in Betrieb stehenden Kanälen entsorgen heute die Bezirke 1, 3, 4, 5, 6, 7, 12, 13, 14, 15 und 16 und stellen nach wie vor eine der vier Hauptschlagadern des Wiener Kanalsystems dar. Das Einzugsgebiet dieser beiden Kanäle ist 50 Quadratkilometer groß und entsorgt die Abwässer von 600.000 Einwohnern - was einem Drittel der Wiener Bevölkerung entspricht.
Mit dem nunmehr begonnenen Ausbau des Kanalsystems außerhalb der Stadtmauern setzte auch die Regulierung der unzähligen Bäche aus dem Wienerwald-Gebiet ein. Als größte Regulierungsmaßnahme wurde Ende des 19. Jahrhunderts mit der Einwölbung des Wienflusses begonnen. Damit war der Grundstein für die Entwicklung der Stadt bis zu ihrem heutigen Erscheinungsbild gelegt. Für die heute noch in Betrieb befindlichen „Cholerakanäle" war durch die Stadtentwicklung der letzten Jahrhunderte jedoch die Grenze der Belastbarkeit erreicht. Mischwasser, das bei Regenereignissen nicht in den Kanälen abgeführt werden kann, wurde in den Wienfluss entlastet. Zusätzliche Belastung für den Wienfluss waren auch die für Wartungsarbeiten erforderlichen Ausleitungen des Trockenwetterabflusses. Im Zuge der Planungen zum Abwasser- und Gewässerschutzprogramm für Wien war den Kanalplanern deshalb sehr schnell klar, dass ein zusätzlicher unterirdischer Speicher teilweise die Funktion einer Vorflut übernehmen muss. Die Idee des Wiental Kanals war geboren.
Kanalbau mit modernster Technik
Mit dem Erddruckschild und der Tübbingbauweise, die bereits beim Bau des 4. Elbe Tunnels und des Ärmelkanals zum Einsatz kam, wurde in Wien eine innovative Tunnelbautechnik eingesetzt. Ein 38 Meter tiefer Startschacht wurde für die 136 Meter lange Tunnelbohrmaschine im Stadtpark errichtet. Diese bohrte sich von September 2004 bis April 2005 unterhalb des Wienflusses durch den Untergrund. Der Zielschacht des Wiental Kanals befindet sich im Ernst-Arnold-Park, wo die Tunnelbohrmaschine nach Beendigung der Bauarbeiten ausgebaut wurde. Am Kopf der Erddruck-Schildmaschine arbeitet ein fünfteiliges Schneidrad mit insgesamt 141 Schälmessern, 24 Schneiderollen und 16 Räumzeugen. Das Gesamtgewicht des Schilds und des 136 Meter langen Nachläufers beträgt 1.090 Tonnen, wobei alleine der zehn Meter lange Schild ein Gewicht von 720 Tonnen hat. Die Vortriebsleistung im Durchlaufbetrieb betrug durchschnittlich 20 Meter pro Tag. Beim Erddruck-Schild diente der vom Schneidrad gelöste Boden zur Stützung vor Ortsbrust. Über eine Gleisanlage wurde das Material schließlich aus dem Tunnel befördert. Ein Portalkran erledigte den Transport aus dem Schacht. Die Verarbeitungsmethode des abgebauten Erdmaterials - es wird hinter dem Schneidrad zu einem Erdbrei zerkleinert - gab der Maschine über ihren Namen.
Kanalverlauf zwischen Stadtpark und Ernst-Arnold-Park
Von der Urania bis zum Stadtpark
Der erste Bauabschnitt des Wiental Kanals mit einer Länge von 800 Metern wurde 1997 begonnen und 2001 fertig gestellt. Die Trasse verläuft vom Donaukanal auf der Höhe Urania dem Wienfluss folgend bis zum Stadtpark. Bei der Urania schließt der Bauabschnitt 1 an den so genannten Wienfluss Düker des Rechten Hauptsammelkanal-Entlastungskanals (RHSK-E) an. Den beiden Dükerrohren mit einer Leistungsfähigkeit von zwölf Kubikmetern pro Sekunde vorgeschaltet ist das Entlastungsbauwerk Urania. Dessen drei Auslauföffnungen sind unter dem Niederwasserpegel des Donaukanals situiert und dienen der Entlastung von Mischwassermengen vor dem Wienfluss-Düker.
Vom Stadtpark bis zum Ernst-Arnold-Park
Die Arbeiten am zweiten und dritten Bauabschnitt des Wiental Kanals zwischen dem Stadtpark (Startschacht) und dem Ernst-Arnold-Park (Zielschacht) im fünften Wiener Gemeindebezirk begannen im Mai 2003. Mit dem zweiten und dritten Bauabschnitt wurde in Wien erstmals ein Entlastungskanal unter einem Flussbett in Tieflage errichtet. Der Kanal wurde in geschlossener Bauweise (Tunnel) errichtet, wodurch eine sichere Hochwasserabfuhr auch in großen Mengen gewährleistet ist. Durch diese Bauweise gab es nur wenige oberflächliche Bautätigkeiten. Gleichzeitig stellt der neue Kanal eine intelligente Vernetzung zur neu ausgebauten Hauptkläranlage Wien Simmering, die im Juni 2005 eröffnet wurde, dar.
Wiental Kanal - die Kanalbauarbeiten im Detail
Der Startschacht im Stadtpark
Der 2.689,7 Meter lange Abschnitt des Wiental Kanals wurde fast zur Gänze in geschlossener Bauweise (Tunnel) errichtet. Lediglich 90 Meter wurden in offener Bauweise hergestellt. Der Wiental Kanal erreicht daher eine Tiefe bis zu ca. 38 Metern unter Niveau und verfügt über ein Speichervolumen von rund 110.000 Kubikmeter Wasser. Die Abflussleistung beträgt bis zum Anschluss an den Bauabschnitt 1 bei der Weiskirchnerstraße rund 175 Kubikmeter (175.000 Liter) pro Sekunde. Durch die geschlossene Bauweise gab es nur wenige Bautätigkeiten an der Oberfläche. Eine davon war die Errichtung des Startschachts im Stadtpark. Dieser hatte einen Durchmesser von 22 Metern und eine Tiefe von 38 Metern. Durch diesen Schacht wurde die Tunnelmaschine eingebracht. Durch den Zielschacht im Ernst-Arnold-Park im fünften Wiener Gemeindebezirk wurde die Maschine schließlich wieder an die Oberfläche gebracht. Die platzsparende und naturschonende Bauweise im Stadtpark wurde möglich, weil für die Kanalbaustelle im Wienfluss mit einer 61 Meter langen und 22,5 Meter breiten Betonfläche überplattet wurde. Auf dieser Betonfläche(1.372,50) wurde diverses Baumaterial wie Rohre, Schienen und Kleinteile gelagert sowie eine Trafostation und ein Notstromaggregat errichtet.
Die Kanalröhre des Wiental Kanals
Der Innendurchmesser der Stahlbetonröhre des Wiental Kanals beträgt 7,50 Meter, der Außendurchmesser 8,64 Meter. Die Linienführung der Tunnelröhre wurde durch die bestehenden Wienfluss-Sammelkanäle und durch die bestehenden U-Bahn-Röhren bestimmt. Die Trassenführung erfolgt weit gehend unter dem Wienfluss. Fixpunkte ergaben sich durch den Anschluss an den Bauabschnitt 1 bei der Stubenbrücke sowie durch die Notwendigkeit mindestens drei von der Oberfläche gut bedienbare Transportschächte (Betreuungsschächte) für das Räumgut anzulegen. In diesen Bereichen musste der Wiental Kanal neben der Trasse von Wienfluss bzw. U4 geführt werden. Zusätzlich musste auf die Querung der U-Bahn-Röhre bei der U3 (Bereich Stubenbrücke) und der U1 (Bereich Karlsplatz) Rücksicht genommen werden. Die drei Schachtbauwerke mit Aufzug, Stiegenhaus und Materialschacht befinden sich im Stadtpark, im Esperantopark am Karlsplatz und am Zielschacht im Ernst-Arnold-Park. Auf diesem Weg gelangt man in das Kanalnetz, um Wartungs- und Reparaturarbeiten durchzuführen. Nach Beendigung der Bauarbeiten sind nur mehr Schachtabdeckungen der Abgänge, die in die nach unten gehende Stiegenhäuser führen, sichtbar.
Die Kanalröhre wurde mit Stahlbetonfertigteilen (vorgefertigten Tübbingen) ausgekleidet. Mit Vakuumsaugplatten wurden die Fertigteile von einem fernbedienten Kran angehoben, passgenau versetzt und miteinander verschraubt. Mit den Vortriebspressen wurde der Erddruck-Schild so weit vorwärts bewegt, dass ein weiterer Tunnelring eingebaut werden konnte. Die Ring- und Längsfugen des einschaligen Tunnelausbaus wurden gegen das Eindringen von Grundwasser abgedichtet. Die vorherrschenden Druckbedingungen liegen bei 3,5 bar und sind auf das anfallende Abwasser ausgerichtet. Die Dichtung geschieht durch das Zusammenpressen des Abdichtungsprofils. Die Verpressung des 17 Zentimeter breiten Ringspalts zwischen den Tübbingen und dem Boden erfolgte kraftschlüssig und raumbeständig durch einen speziellen Zementmörtel. Diese Bauweise verhindert nicht nur das Eindringen von Grundwasser und Erde, sondern stabilisiert auch den Boden über dem Tunnel. Die Fertigung über Tübbinge erfolgte in einer beheizten Werkshalle. Die Tübbinge sind 40 Zentimeter dick und haben eine Betonüberdeckung von 40 Millimeter. Insgesamt wurden für dieses Bauwerk 48 Tübbingen pro Tag - das sind 10.000 Tübbingen in zehn Monaten - hergestellt. Da der Wiental Kanal über Entlastungswehre des Rechten bzw. Linken Wienfluss-Sammelkanals (RWSK bzw. LWSK) beschickt wird, war nur in geringem Ausmaß mit einer Ablagerung von Kies und Sand zu rechnen. Bei der Entleerung nach jedem starken Regen wird der Schlamm und abgesetzte Schwebstoffe größtenteils mithilfe des Pumpwerks im Stadtpark (Startschacht) entfernt. Aus den 14 bestehenden Beileitungen, welche bei starkem Regen die Wienfluss-Sammelkanäle in den Wienfluss entlasten, wurden fünf (LWSK Magdalenenstraße, Ottakringer Bach und der RWSK Kettenbrückengasse, Resselpark, Schwarzenbergplatz), die über Absturzschächte an den Wiental Kanal angeschlossen sind. Daten zu den Absturzschächten: 50 bis 60 Tonnen, Durchmesser der Bohrlöcher: zwei Meter, Tiefe der Bohrlöcher: 25 bis 30 Meter.
Der Wiental Kanal bei starkem Regen
Der Wiental Kanal wird vom Rechten bzw. Linken Wienfluss-Sammelkanal (RWSK bzw. LWSK) über deren Entlastungswehre befüllt, wobei er bei starkem Regen bis zum Maximalabfluss von 175 Kubikmetern pro Sekunde als Düker mit einer tief liegenden Röhre von 7,5 Meter lichtem Durchmesser betrieben wird. Die Starkregenabfuhr erfolgt ausschließlich durch Schwerkraftwirkung. Jedoch ist zur Entleerung des tiefer liegenden Rohres ein Pumpwerk mit einer Leistung von 1,5 Kubikmetern pro Sekunde vorhergesehen, welches erlaubt, den Rohrinhalt von ca. 110.000 Kubikmetern allmählich, nach Maßgabe der freien Kapazität des nachfolgenden Kanalnetzes, über den Rechten Hauptsammelkanal RHSK bis zur Hauptkläranlage Simmering abzuleiten. Die Leistung des Pumpwerks entspricht etwa dem Trockenwetterabfluss in den beidseitigen RWSK + LWSK, sodass dieser - zu Revisionszwecken - über den neuen Wiental Kanal ohne Aufstauung und Vermeidung von Geruchsbildung abgeleitet werden kann.
Wiental Kanal - die Technologie des Projekts
Die Querung der U-Bahn-Linie U1 - technische Meisterleistung im Kanalbau
Im Jänner 2005 erreichten die Bauarbeiten in 30 Meter Tiefe den Karlsplatz. Dort wurden die Techniker vor eine besondere Herausforderung gestellt: die Querung der U-Bahn-Linie U1. Der Wiental Kanal verläuft in diesem Abschnitt unter den beiden U-Bahn-Röhren der U1. Er quert die U1 nahezu im rechten Winkel. Der Abstand zwischen den U-Bahn-Röhren und dem Wiental Kanal beträgt zirka drei Meter. Die beiden U-Bahn-Röhren und der Verbindungsschacht (alle haben einen Durchmesser von 6,5 Metern) wurden im Bereich des Wiental Kanals um vier bis fünf Millimeter gehoben. Um etwaigen Setzungen vorzubeugen, führte man Injektionsbohrungen - auch Bodenverfestigungen genannt - im gesamten Bereich Karlsplatz durch. Es wurde das Soilfrac-Verfahren bei den Injektionsbohrungen angewendet, d.h. Rohre wurden mit einer Betonmischung ausgefüllt. Etwa 90 dieser Bohrungen wurden ins Erdreich eingebracht, um wie unterirdischen Bauarbeiten sicher fortsetzen zu können. Nach der Querung haben sich die beiden U-Bahn-Schächte erwartungsgemäß wieder ein bis zwei Millimeter gesenkt. Während der vier Tage, die für die vollständige Querung der U-Bahn benötigt wurden, konnte der U-Bahn-Betrieb ohne Störungen durchgeführt werden. Die Züge verlangsamten zwischen den Stationen Karlsplatz und Taubstummengasse nur geringfügig ihr Tempo, für die Fahrgäste war nichts zu bemerken. Während die Betonmischung in einer durchschnittlichen Tiefe von 20 Metern ins Erdreich injiziert wurde, kontrollierte ein automatisches Lasermesssystem die Bauarbeiten. Diese Arbeiten wurden zeitgerecht, im Vorlauf durchgeführt, damit beim „Unterfahren" der U-Bahn-Röhren die Betonmischung gehärtet und das Erdreich stabilisiert war. Nach erfolgreicher U-Bahn-Querung bewegte sich die Tunnelmaschine nun Richtung Zielschacht im Ernst-Arnold-Park.
