Betonrohre

Betonrohr wird Sammelbegriff für bewehrte und unbewehrte Rohre aus Beton benutzt. Sie werden eingesetzt für die Abwasserentsorgung und - meist als Druckrohre - auch für die Rohwasserversorgung.
Rohre aus Stahlbeton für drucklos betriebene Kanäle und Leitungen werden nach den Regeln des Stahlbetons für Beanspruchungen rechtwinklig und in Richtung der Rohrachse unter Berücksichtigungen des Herstellverfahrens bemessen und bewehrt.

Rohrleitungen müssen den Beanspruchungen aus Verlegung, Einbau, Gebrauch, Betrieb und Wartung standhalten. Hieraus ergeben sich die Leistungskriterien aus mechanischer, dynamischer, chemischer, thermischer und hydraulischer Beanspruchung.
Bei den Anforderungen an den Rohrwerkstoff stehen Dichtheit, Stand- und Lagesicherheit sowie vor allem Robustheit – also Festigkeit, Schlagzähigkeit und Kerbunempfindlichkeit – im Vordergrund. Erst in zweiter Linie stehen die Forderungen nach hydraulischer Glätte, Verschleißwiderstand und Widerstand gegen chemische Angriffe.
Hochwertige Rohre aus Beton und Stahlbeton sind in der Lage, in nahezu allen Anwendungsfällen die oben genannten Anforderungen zu erfüllen, wenn sie sachgerecht verlegt wurden. Spannbetonrohre, in der Regel als Spannbetondruckrohre, kommen aus technischen und wirtschaftlichen Gründen bei hohen Belastungen und großen Nennweiten zum Einsatz.
Schäden treten nur auf, wenn planerische Grundsätze verletzt werden, z. B. wenn die Abwässer Beton angreifende Medien über den festgelegten Grenzwerten enthalten. Korrosion im Gasraum von Abwasseranlagen infolge biogener Schwefelsäurekorrosion lassen sich durch planerische und betriebliche Maßnahmen sicher vermeiden.

Durch die Formenvielfalt, die Beton ermöglicht, lässt sich der Querschnitt eines Betonrohrs an nahezu jede hydraulische Anforderung und jeden Belastungsfall anpassen. Neben den üblichen Kreisprofilen sind auch Ei-, Maul-, Rechteckprofile und kombinierte zusammengesetzte Querschnitte herstellbar.

Beton- und Stahlbetonrohre sind biegesteif. Verformungen treten weder bei der Lagerung noch beim Einbau oder beim Betrieb auf. Querschnittsform, Wanddicke und/oder Bewehrung lassen sich an jeden Belastungsfall und jede Einbaubedingung anpassen.

Für die Betriebsfähigkeit von Freispiegelleitungen mit ihren unterschiedlichen Füllungsständen ist die Lagestabilität von entscheidender Bedeutung. Lageabweichungen können sowohl bei der Verlegung (Einbau, Verdichtung) als auch bei der Nutzung (Auftrieb) auftreten. Bedingt durch das hohe Eigengewicht besitzen Beton- und Stahlbetonrohre eine sehr gute Lagestabilität.

Abwasserbauwerke müssen dauerhaft funktionssicher und dicht sein. Es dürfen keine Stoffe in das Grundwasser (oder den Boden) gelangen, noch darf Grundwasser (oder Boden) in das System eindringen. Die Anforderungen der FBS-Qualitätsrichtlinie übertreffen noch die entsprechenden Anforderungen in der zugehörigen Rohrnorm DIN V 1201. Mit ihren z. B. fest eingebauten Dichtungen aus Elastomeren mit dichter Struktur sind sie dauerhaft dicht und sicher gegen Wurzeleinwuchs.

Beton zeigt sich aufgrund seiner homogenen Werkstoffstruktur und seiner Materialfestigkeit sehr widerstandsfähig gegenüber Abrieb, auch bei größeren Sandfrachten im Abwasser. Beton und Stahlbetonrohre nach FBS-Qualitätsrichtlinie sind für hohe Fließgeschwindigkeiten bis zu 10 m/s geeignet. Im Gegensatz zu Rohren aus anderen, weicheren Werkstoffen sind bei Hochdruck-Spülreinigungen Drücke bis über 300 bar möglich.

Üblicherweise sind Abwasserkanäle für Abflusstemperaturen bis 35 °C ausgelegt. Beton- und Stahlbetonrohre bleiben auch bei höheren Temperaturen formstabil. Kurzfristige Abwassertemperaturen bis zu 95 °C beeinträchtigen weder Belastbarkeit noch Tragfähigkeit. Kommt es zu einem Unfall mit entzündlichen Flüssigkeiten im Kanal, brennen Betonrohre nicht. Rohre aus Beton empfehlen sich daher besonders für den Einsatz im Bereich von Tankstellen, Umfüllplätzen, Flughäfen, Straßen und Autobahnen.

Beton- und Stahlbetonrohre sind beständig gegenüber chlorierten und aromatischen Kohlenwasserstoffen (CKW / AKW), die über Löse- und Reinigungsmitteln sowie Treib- und Schmierstoffe ins Abwasser gelangen können. Für die Ableitung von Industrieabwässern mit niedrigeren pH-Werten stehen Rohre aus Hochleistungsbeton zur Verfügung.

Zu den Rohren hat die Beton- und Stahlbetonrohrindustrie ein umfangreiches Formstückprogramm bestehend aus Abzweigen bzw. Zuläufen, Krümmern, Passstücken, Gelenkstücken, Anschlussstücken für den gelenkigen Anschluss, Übergangs- oder Reduzierstücken sowie Böschungsstücken entwickelt, die zur Rationalisierung der Arbeiten auf der Baustelle und zur Steigerung der Qualität und Dauerhaftigkeit dienen.

Relevante Vorschriften

Rohre, Formstücke und Schachtbauteile aus Beton, Stahlfaserbeton und Stahlbeton für erdverlegte Abwasserleitungen und -kanäle müssen den Mindestanforderungen der zugehörigen Normen entsprechen.
In Freispiegelleitungen aus Beton gilt für Rohre DIN EN 1916 und für Schächte DIN EN 1917. Beide Normen sind stets gemeinsam mit den zugehörigen nationalen Ergänzungsnormen DIN V 1201 bzw. DIN V 4034-1 anzuwenden. Für Druckrohre aus Beton und Stahlbeton gelten DIN EN 639, DIN EN 640 und DIN EN 641.
In DIN V 1201 und DIN V 4034-1 sind zwei Typen von Rohren und Schachtbauteilen aus Beton, Stahlfaserbeton und Stahlbeton genormt:

Typ 1: Widerstandsfähig gegen einen Angriff von außen, der einer chemisch „schwach“ angreifenden Umgebung entspricht (Expositionsklasse XA1).
Typ 2: Mit erhöhten Anforderungen. Widerstandsfähig gegen einen Angriff von außen, der einer chemisch „mäßig“ angreifenden Umgebung (Expositionsklasse XA2) entspricht und zusätzlich einer starken Verschleißbeanspruchung widersteht (Expositionsklasse XM2).

Rohre aus Beton und Stahlbeton werden in offenen Baugruben oder im Vortriebsverfahren eingebaut.

Literatur

Kampen, Rolf u.a.: Betonbauwerke in Abwasseranlagen. Verlag Bau+Technik, Düsseldorf 2011
Kuch, Helmut; Schwabe, Jörg-Henry; Palzer, Ulrich: Herstellung von Betonwaren und Betonfertigteilen. Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf 2009