Entlastungssammler Wupper

Aufgabenstellung
Entwicklung und Realisierung eines kostengünstigen Regenwasserbehandlungs- und Abwasserableitungskonzeptes für die Stadt Wuppertal

Auftraggeber
Wuppertaler Stadtwerke AG
Bromberger Str. 39 - 41
42281 Wuppertal

Situation
Die Stadt Wuppertal wird überwiegend im Trennverfahren entwässert. Die Ableitung des Schmutzwassers zur Kläranlage erfolgt dabei über einen rd. 90 Jahre alten Hauptsammler, der aufgrund seiner hohen Fließgeschwindigkeiten seit 25 Jahren nicht mehr auf seinen baulichen Zustand untersucht und instandgehalten werden kann. Die Regenwasserabflüsse werden über rd. 600 Einleitungen in die Wupper und ihre Nebenbäche abgeführt.
Zur Verbesserung der Gewässergüte der Wupper ist eine Regenwasserbehandlung der verschmutzten Niederschlagsabflüsse erforderlich. Aufgrund der engen Tallage und der intensiven städtischen Be­bauung kann die theoretisch daraus resultierende Vielzahl von Regenklärbecken jedoch nicht erstellt werden.

Vorgehensweise
Zur Realisierung der Regenwasserbehandlung in der Stadt Wuppertal wurde parallel zur Wupper der Bau eines tiefliegenden Stauraumkanals mit mehreren Staustufen und einem zusätzlichen Regenüberlaufbecken mit Pumpwerk vor der Kläranlage vorgeschlagen. Neben den direkten Zuleitungen bis zu einer kritischen Regenspende von 15 l/(s·ha) aus dem Trennsystem besteht dabei auch die Möglichkeit, Schmutz- bzw. Mischwasser aus dem bestehenden System in den Sammler überzuleiten und Sanierungs- und Wartungsarbeiten im bestehenden (alten) Hauptsammler vorzunehmen. Die hierzu erforderlichen Verzweigungsbauwerke müssen unter sehr schwierigen Betriebsbedingungen erstellt werden.
Bei der Aufstellung und Realisierung dieses Konzeptes wurden insbesondere folgende Arbeiten von uns abgewickelt:

• konzeptionelle Entwicklung der Regenwasserbehandlung
• Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen und Kostenvergleichsrechnungen
• Entwurfs-, Genehmigungs- und Ausführungsplanung des "Entlastungssammlers Wupper" zur Bewirtschaftung des Kanalnetzes der Stadt Wuppertal
• Entwurfs- und Ausführungsplanung der technischen Ausrüstung sowie der MSR- und Elektrotechnik
• Verkehrsführungsplanung für die örtliche Bauabwicklung
• Ausschreibung, Bauoberleitung und örtliche Bauüberwachung für die Herstellung des "Entlastungssammler Wupper" im unterirdischen Rohrvortrieb sowie für Anschlusskanäle im Mikrotunnelbau.
• Ausschreibung, Bauoberleitung und örtliche Bauüberwachung für die Herstellung der Sonderbau­werke einschließlich der technischen Ausrüstung.
• Koordinierung der Einzelbaumaßnahmen im Rahmen des Gesamtprojektes
• Entwicklung eines Steuerungskonzeptes zur Bewirtschaftung des "Entlastungssammler Wupper"

Randbedingungen
Im Bereich der Trasse liegen schwierige Untergrundverhältnisse mit wechselnden Bodenformationen, z.B. Fels, Wupperschotter, Sand und Lehm vor. Außerdem ist die Trasse durch zahlreiche Vortriebshindernisse wie alte Spundwände, Brunnenanlagen, Querstollen und geologisch bedingte Hohlräume gekennzeichnet, die trotz aufwändiger Vorerkundungen nicht geortet werden konnten.
Weitere Randbedingungen waren:

• enge innerstädtische Verhältnisse mit aufwändigen Verkehrsführungen
• Mehrfache Unterfahrung der Wupper mit einer Überdeckung der Vortriebsrohre von nur 3,40 m
• Unterfahrung des alten Schmutzwasserhauptsammlers (gemauertes Birnenprofil 1800/2500) mit nur 1,30 m Überdeckung
• Einbindung der Bauwerke in das in Betrieb befindliche, bestehende Entwässerungssystem mit teilweise komplizierten Abwasserumleitungen
• Herstellung der Querverbindungen im Grundwasser, z.T. unterhalb des bestehenden gemauerten Schmutzwasserhauptsammlers
• Unterfangung von Schwebebahnstützen im Bereich der Kanaltrasse im Düsenstrahlverfahren (HDI)

Kennwerte

• Stauraumkanal als Kaskade mit einem Gesamtspeichervolumen von 38.000 m³
• rd. 9,7 km Sammlerlänge bei Kanalquerschnitten DN 2000 bis DN 2600 in einer Tiefenlage von 10 bis 15 m
• Vortrieb mit Mix-Schild und Teilschnittmaschinen unter Druckluftbeaufschlagung
• Mikrotunnelbau (Microtunneling) DN 700 bis DN 1600 für das Auffahren von Anschlusskanälen.
• 5 Staubauwerke zur Speicherraumbewirtschaftung
• 1 Mess- und Drosselbauwerk zur Abflusssteuerung zum Klärwerk
• 1 Regenüberlaufbecken vor der Kläranlage; Speichervolumen 3.800 m3
• 1 Mischwasserpumpwerk mit einem Förderstrom von 4.000 l/s
• rd. 60 Sonderbauwerke zur Abwasserzuleitung und Bewirtschaftung
• rd. 143 Mio. EUR Baukosten für das Gesamtsystem