Die durchgängige Maßhaltigkeit der Rohre sowie die homogen ausgeführten Schweißverbindungen ermöglichen es, ein mechanisches Reinigungsgerät ohne Querschnittssprünge mit Wasserdruck über die gesamte Strecke zu führen. Leitung, Formstücke und Entnahmekorb sind hydraulisch aufeinander abgestimmt und weisen denselben Innendurchmesser auf. Entscheidend ist, dass sämtliche Rohrleitungskomponenten geometrisch durchgängig und ohne Querschnittssprünge ausgeführt sind.
Quagga-Muscheln machen Rohrleitungsreinigungen zwingend notwendig
Auslöser des Rohwasserentnahmeprojekts war die Totalerneuerung des Seewasserwerks Ipsach, bei der dem zunehmenden Bewuchs durch die invasive Quagga-Muschel (Dreissena rostriformis bugensis), die sich seit ca. 2019 im Bielersee ausbreitet, Rechnung getragen wurde. Die frei im Wasser schwimmenden Larven setzen sich innerhalb ca. vier Wochen an Oberflächen fest und bilden anschließend eine Schale aus. In der bestehenden Seewasserentnahme aus den 1970er-Jahren – einer zementausgekleideten Stahlleitung mit Klappenkonstruktion – war eine mechanische Reinigung nicht möglich.
Bei konventionellen Rohrreinigungen wird ein Reinigungsgerät durch die Leitung gestoßen, es verlässt diese im See und wird dann durch ein Boot geborgen. Reinigungen dieser Art erfordern Taucher- und Bootseinsätze und beeinträchtigen den Betrieb. In Ipsach war das Ziel, ein System zu entwickeln, welches Reinigungen ohne Einsätze auf dem See ermöglicht. Dadurch soll ein vollautomatisierter, witterungsunabhängiger Betrieb zu optimierten Lebenszykluskosten realisiert werden.
Geometrische Kontinuität als technische Voraussetzung
Kern des neuen Kunststoff-Rohrsystems sind zwei parallel geführte PE-100-RC-Leitungen mit einem Betriebsdruck von 2 bar und identischen Innendurchmessern vom Betriebsgebäude bis zum in rund 38 Metern Tiefe liegenden Entnahmepunkt. Ergänzt wird das Konzept durch eine Start- und Empfangsschleuse, eine separate Rückführleitung sowie einen patentierten Entnahmekorb („Seiher“) mit gleichem hydraulischem Durchmesser wie die Rohrleitung. Diese geometrische Kontinuität ist Voraussetzung dafür, dass das Reinigungsgerät die gesamte Strecke bidirektional durchfahren kann, ohne geborgen werden zu müssen.
Für den Einsatz in der 750 Meter langen Druckrohrleitung sind keine relevanten Ovalitäten, signifikanten Durchmesserabweichungen oder nennenswerten Versätze an Schweißnähten zulässig. Bereits geringe Formabweichungen erhöhen den mechanischen Widerstand und gefährden die Durchfahrbarkeit. Die Innenkontur muss über die gesamte Länge konstant bleiben.
Präzise Fertigung und Fügetechnik
AGRU fertigte die Druckrohre in definierten Produktionsfenstern, um verformungsbedingte Toleranzverschiebungen durch Langzeitlagerung zu vermeiden. Die zu verschweißenden Rohrabschnitte stammten aus einem identischen Materiallos und wurden als zusammengehörig markiert. AGRU stellte somit ein exakt auf das Projekt abgestimmtes Kunststoff-Rohrleitungssystem bereit. Die Verbindung der Leitungsabschnitte erfolgte mittels Heizelementstumpfschweißung zu homogenen, längskraftschlüssigen Einheiten. Ziel war eine gleichmäßige Innengeometrie mit minimalem Nahtversatz über die gesamte Leitungslänge. Nach Betreiberangaben übertrafen die Anforderungen die branchenüblichen Toleranzen, die von AGRU dank sorgfältiger Vorbereitung eingehalten wurden.
PE 100-RC als Werkstoff für langfristige Nutzungsdauer
Werkstoffseitig fiel die Entscheidung nach Variantenprüfung zugunsten von PE 100-RC. Ausschlaggebend waren Korrosionsfreiheit, Abriebfestigkeit sowie die Eignung für wiederkehrende mechanische Reinigungszyklen. Im Vergleich zu beschichtetem Stahl entfallen Innenbeschichtungen sowie korrosionsschutztechnische Zusatzmaßnahmen.
PE 100-RC weist eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen langsames Risswachstum auf und erreicht im FNCT nach ISO 16770 Mindeststandzeiten von über 8.760 Stunden. Für geschweißte Druckrohrsysteme bedeutet dies zusätzliche Langzeitsicherheit, insbesondere im Bereich zyklisch beanspruchter Schweißzonen. Die stoffschlüssige Verschweißung über die gesamte Wandstärke erzeugt ein monolithisches System ohne lösbare Dichtverbindungen – konstruktiv sinnvoll für eine auf mehrere Jahrzehnte ausgelegte Nutzungsdauer.
Installation in 38 Metern Tiefe unter kontrollierten Bedingungen
Die Schweißarbeiten, das kontrollierte Absenken der Seedruckleitungen und die sichere Verankerung im Seeuntergrund wurden von der auf Unterwasserarbeiten spezialisierten Hydrokarst Swiss SA ausgeführt. Das Unternehmen brachte seine Erfahrung insbesondere bei der präzisen Ausrichtung und Positionierung der DN/OD-800-Leitungen in rund 38 Metern Tiefe ein. Aufgrund der dem Wasser angenäherten Dichte von PE konnte die Seedruckleitung in ihre exakte Endlage eingeschwommen werden. Das kontrollierte Absenken in einer S-förmigen Kurve erfolgte durch abgestimmtes Befüllen der Seedruckleitung. Der rund zehn Meter hohe Entnahmekorb befindet sich an einer Hanglage des Seebodens und ist so ausgerichtet, dass er der Ufergeometrie folgt und potenziellen Sedimentbewegungen widersteht. Die Inbetriebnahme des Systems erfolgte Ende 2025.
Maßhaltigkeit als Funktionsvoraussetzung
„Für das Funktionieren des neuen Reinigungssystems war exakte Maßhaltung der Rohrleitungen unerlässlich. Die Firma AGRU hat exzellente Arbeit geleistet, um unseren hohen Anforderungen gerecht zu werden“, sagt Hanna Schiff, Projektleiterin Seewasserwerk Ipsach.
Das Projekt besitzt Referenzcharakter für Seewasserentnahmen in von Quagga-Muscheln betroffenen Gewässern. Es zeigt, dass die Bewuchskontrolle technischer Anlagen gegenüber diesem invasiven Organismus eine technische Herausforderung ist. Wenn Rohrgeometrie, Werkstoff, Formstücke und Fügetechnik so ausgelegt sind, dass mechanische Reinigung automatisiert und ohne Betriebsunterbrechungen erfolgen kann, verändert sich der Wartungsmodus grundlegend. In Ipsach ist das eingesetzte Kunststoff-Rohrsystem damit systemtragende Voraussetzung für eine dauerhaft betriebssichere Seewasserentnahme.
