Ein Wirbelfallschacht für das Regenwasser

Wiehl/Nümbrecht, 31.03.2014
Ein Wirbelfallschacht für das Regenwasser
Ingenieure sanieren Entwässerungsanlage an der Wiehltalbrücke – Büro erhält Fachpreis der Ingenieurkammer-Bau NRW

Mit einer ungewöhnlichen Baumaßnahme sorgt die Ingenieurbüro Osterhammel GmbH für die Entwässerung der wegen eines Verkehrsunfalls zu sanierenden Wiehltalbrücke der Autobahn 4 im Oberbergischen Kreis. In einem etwa 60 Meter hohen Wirbelfallschacht leiten die Ingenieure das Niederschlagswasser von der Brücke ab, um es dann durch eine Toskammer und einen sogenannten RiStWag-Abscheider wieder in die Wiehl einzuleiten. Da das Projekt in besonderer Weise die Leistungen von Ingenieuren vorführt, erhielt es von der Ingenieurkammer-Bau NRW jetzt einen Fachpreis.

Die Ingenieurkammer zeichnete das Vorhaben im Bereich „Umweltgerechtes Bauen“ aus. Das Projekt zeigt nach Ansicht einer Fachjury vorbildlich, wie spezielle Herausforderungen mit ingenieurtechnischer Cleverness und Kreativität gelöst werden können. Das Vorhaben ist eines von etwa 70, mit denen sich Ingenieure anlässlich eines Projekt-Wettbewerbs zum 20-jährigen Bestehen der IK-Bau NRW im Jahr 2014 präsentieren. Die Öffentlichkeit kann im Internet unter http://www.projektwettbewerb.ikbaunrw.de über alle Vorhaben abstimmen. Jeder Teilnehmer der Abstimmung hat die Chance auf einen von zehn Preisen. Der Wettbewerb der IK-Bau NRW dauert noch bis November.

Vor der Sanierung der Entwässerungsanlage der Wiehltalbrücke war ein Drittel der Niederschlagsmenge direkt in die Wiehl eingeleitet worden, die übrigen zwei Drittel wurden über Wasserspeier auf das unterhalb der Brücke gelegene Gelände versprüht. „Durch die neue Entwässerungsanlage kann nun 100 Prozent des anfallenden Wassers gereinigt und in das Gewässer eingeleitet werden“, sagt Projektleiter Dipl.-Ing. (FH) Florian Roth. Der Wirbelfallschacht erhält seinen Zufluss über zwei Zuläufe, die insgesamt bis zu etwa 460 Liter pro Sekunde zuführen. Über den RiStWag-Abscheider können Abflüsse von bis zu 1.060 l/s behandelt werden - RiStWag steht übrigens für Richtlinie für bautechnische Maßnahmen an Straßen in Wassergewinnungsgebieten.

Entwickelt wurde das Projekt in enger Absprache mit  dem Wasserbaulabor der FH Köln. Dort wurde in Modellversuchen unter anderem erforscht, wie der Fallschacht anzuströmen ist, um eine Pfropfenbildung im Fallrohr zu verhindern. So wird das Wasser vor dem Abfließen in den Fallschacht durch Einlaufspiralen in Rotation versetzt: Dadurch gleitet das Wasser an der Schachtwand entlang nach unten, im Innern des Wasserstrahls bildet sich ein Luftkern. So wird ein Abfließen des Wassers ohne Probleme ermöglicht. „Durch die Reibung, die die Ableitung des Wassers an der Schachtwand zur Folge hat, wird die Fallenergie um 90 Prozent abgebaut. Ansonsten würde sie unten beim Aufprall in Schall umgewandelt. Das ist auch für die Anwohner von Vorteil“, erklärt Roth.

Auch für das Problem, dass der Wasserstrahl beim Einschießen in den Fallschacht möglicherweise über den Schachtrad ausufert, wurde eine Lösung in Form von Leiteinrichtungen gefunden. Die optimale Ausbildung der Rohrstöße sowie des Tosbeckens wurde ebenfalls im Wasserbaulabor der FH Köln erforscht.  

Seit 2008 dauern die Baumaßnahmen an der Brücke. Der RiStWag-Abscheider und das Tosbecken wurden bereits 2010 fertig gestellt. Auch der aus Edelstahl bestehende Fallschacht ist bereits montiert, allerdings fehlt noch der Wirbelkopf, durch den das Wasser eingeleitet wird. Roth geht davon aus, dass im Sommer 2014 der Schacht fertiggestellt und betriebsbereit sein wird.

Die Ingenieurkammer-Bau Nordrhein-Westfalen (IK-Bau NRW) ist die berufsständische Selbstverwaltung und Interessenvertretung der im Bauwesen tätigen Ingenieurinnen und Ingenieure in Nordrhein-Westfalen. Mit mehr als 10.000 Mitgliedern ist sie die mitgliederstärkste Ingenieurkammer in Deutschland.