Umwelteinflüsse von Rohrsystemen
Entwässerungssysteme

Donnerstag, 12. Juli 2018

Auswirkungen von Entwässerungssystemen auf die Umwelt

Heutzutage geht es bei vielen Produkten, die wir täglich einsetzen und verarbeiten, auch um den Aspekt der Nachhaltigkeit. Selbstverständlich hat ebenfalls das Material, aus dem erdverlegte Rohre gefertigt werden, eine Bedeutung hinsichtlich der Umweltverträglichkeit. Entscheidend sind hier vor allem die eigentliche Beschaffenheit und Robustheit der Rohre, da diese 50 Jahre oder länger funktionieren müssen.

Denn im Falle einer Le­cka­ge droht kon­ta­mi­nier­tes Schmutz­was­ser aus­zu­tre­ten, mit schwer­wie­gen­den Aus­wir­kun­gen auf Mensch und Tier, deren Le­bens­raum im un­mit­tel­ba­ren Um­feld des Aus­tritts be­droht wird. Das Be­wusst­sein für die Not­wen­dig­keit eines funk­tio­nie­ren­den und si­che­ren Ab­was­ser­sys­tems kann nur ge­schärft wer­den, wenn eine Be­wusst­seins­bil­dung durch In­for­ma­tio­nen er­folgt. 

Um aber zu­nächst die Aus­wir­kun­gen eines funk­tio­nie­ren­den Ent­wäs­se­rungs­sys­tems auf die Um­welt nach­voll­zie­hen zu kön­nen, soll­te man zu­nächst eine Le­bens­zy­klus­ana­ly­se er­stel­len, in wel­cher alle re­le­van­ten Fak­to­ren be­rück­sich­tigt wür­den: Roh­stoff­ge­win­nung sowie Pro­duk­ti­on, Her­stel­lung, Trans­port und In­te­gra­ti­on bzw. In­stal­la­ti­on, Le­bens­dau­er des Sys­tems sowie Ent­sor­gung re­spek­ti­ve Wie­der­auf­be­rei­tung am Ende eines Le­bens­zy­klus.

Auf­grund des ge­rin­ge­ren Ge­wichts sind Kunst­stoff­rohr­sys­te­me mit we­ni­ger Kos­ten­auf­wand für den Trans­port und den Ein­bau ver­bun­den, da auf der Bau­stel­le kein schwe­res Gerät nötig ist. Hinzu kommt, dass die in­ne­ren Ober­flä­chen­struk­tu­ren all­ge­mein glat­ter sind, was letzt­lich die Ri­si­ken von In­kru­sta­tio­nen und Ab­la­ge­run­gen deut­lich ver­rin­gert. Dies führt in ers­ter Linie vor allem zu we­ni­ger War­tungs­kos­ten, im Ver­gleich zu kon­ven­tio­nel­len Sys­te­men. 

Un­ter­su­chun­gen der TEPP­FA, der Eu­rope­an Plastic Pipes and Fit­tings As­so­cia­ti­on, die ana­log zu den we­sent­li­chen ISO- und EN-Nor­men durch­ge­führt wur­den, haben ge­zeigt, dass Kunst­stoff­roh­re im All­ge­mei­nen einen - im Ver­gleich zu an­de­ren Ma­te­ria­li­en - nied­ri­ge­ren öko­lo­gi­schen Fu­ß­ab­druck hin­ter­las­sen. Die Er­geb­nis­se der Ana­ly­se wur­den in ver­schie­de­nen Län­dern der Welt wie­der­holt und zudem die Leis­tung der Sys­te­me unter Re­al­be­din­gun­gen sowie ver­schie­de­nen Bo­den­be­din­gun­gen un­ter­sucht.

Grund­sätz­lich hat jedes Ma­te­ri­al einen ge­wis­sen Ein­fluss auf die Um­welt, je nach Art und Be­schaf­fen­heit. Die Um­welt­aus­wir­kun­gen, die von Ent­wäs­se­rungs­sys­te­men aus­ge­hen sind kom­plex und müs­sen unter Be­rück­sich­ti­gung ver­schie­dens­ter Fak­to­ren be­trach­tet wer­den.

Kunst­stoff­roh­re las­sen sich in Bezug auf ihren Wi­der­stand gegen Ver­for­mung nicht mit her­kömm­li­chen Ma­te­ria­li­en ver­glei­chen. Kunst­stoff­roh­re bie­ten mehr Fle­xi­bi­li­tät, was bei stei­gen­dem Druck den Roh­ren die Mög­lich­keit zur leich­ten Ver­for­mung gibt und sich da­durch den Be­las­tun­gen ent­zie­hen kann. Somit sind Kunst­stoff­roh­re über die ge­sam­te Le­bens­dau­er in der Lage, die hohen Be­las­tun­gen an den um­ge­ben­den Boden ab­zu­ge­ben und last­frei Ver­kehrs- und Bo­den­las­ten Stand zu hal­ten.

Abbildung 1

Abbildung 1: Fuz­zy­lo­gik zur Dar­stel­lung einer Ur­sa­che-Wir­kung-Ta­bel­le, wel­che die Ge­fähr­dungs­po­ten­tia­le von Lecks auf Basis der Stu­die von 2003 be­stimmt. [Quel­le: Prof. Dr.-Ing. Stein & Part­ner GmbH]

Leis­tungs­merk­ma­le im Ver­gleich

Im Laufe der Zeit gab es viele Stu­di­en, in denen die Um­welt­aus­wir­kun­gen ver­schie­de­ner Ma­te­ria­li­en un­ter­sucht und ver­gli­chen wur­den. Eine un­ab­hän­gi­ge und nach Peer-Re­view ge­sich­te­te Stu­die ergab, dass Kunst­stoff­roh­re in Nord­ame­ri­ka ge­rin­ge­re Aus­wir­kun­gen auf den Le­bens­zy­klus und den CO2-Fu­ß­ab­druck auf­wie­sen. Die von der Sus­tai­n­a­ble So­lu­ti­ons Cor­po­ra­ti­on (SSC) durch­ge­führ­te Stu­die wurde gemäß ISO-Stan­dards kon­zi­piert und ba­sier­te auf einer 100-jäh­ri­gen Be­ur­tei­lung gemäß dem Crad­le-to-Grave-Prin­zip. Es war fest­stell­bar, dass Kunst­stoff „we­ni­ger graue En­er­gie, [eine] ge­rin­ge­re Nut­zungs­pha­se und [eine] län­ge­re Le­bens­dau­er im Ver­gleich zu an­de­ren Rohr­ma­te­ria­li­en] auf­wies. Mit in­be­grif­fen waren Rohre von 4“ bis 60“ (100 bis 1.500 mm), die für Trink­was­ser, Re­gen­was­ser sowie Ab­was­ser vor­ge­se­hen sind.

In der Stu­die konn­ten meh­re­re As­pek­te her­vor­ge­ho­ben wer­den, in denen PVC her­kömm­li­che Ma­te­ria­li­en über­trifft und deren Er­geb­nis­se durch LCA-Stu­di­en, die welt­weit durch­ge­führt wur­den, be­stä­tigt wur­den. Kor­ro­si­on wurde bei­spiels­wei­se als eine Haupt­ur­sa­che für Scha­den an Roh­ren in den USA ge­nannt. Be­schleu­nigt wer­den kann dies bei­spiels­wei­se durch Ab­was­ser, an­de­res Schmutz­was­ser oder Flüs­sig­kei­ten sowie Gase, wel­che die Rohr­lei­tung be­schä­di­gen. Ein be­son­de­res Pro­blem sind in die­sem Zu­sam­men­hang Bak­te­ri­en, wel­che Kor­ro­si­on ver­ur­sa­chen oder das Rohr letzt­lich ganz auf­lö­sen (Ab­bil­dung 2).

 

Ab­bil­dung 2

Ab­bil­dung 2: In­ter­ne Kor­ro­si­on Tu­ber­ku­lo­se der Was­ser­lei­tun­gen: Ur­sa­chen und Aus­wir­kun­gen auf die Lei­tung [Quel­le: Sus­tai­n­a­ble So­lu­ti­ons Cor­po­ra­ti­on]


Zudem emit­tie­ren Kunst­stoff­roh­re bei ihrer Her­stel­lung keine gif­ti­gen Stof­fe oder lei­ten diese in un­ter­ir­disch ge­führ­te Was­ser­lei­tun­gen aus. Sie wei­sen den ge­rings­ten CO2-Fu­ß­ab­druck auf sowie die ge­rings­ten Le­bens­zy­klus­kos­ten auf­grund nied­ri­ger In­stal­la­ti­ons-, Be­triebs- und Aus­tausch­kos­ten. Im Ver­gleich mit den an­de­ren Ma­te­ria­li­en wie­sen sie die nied­rigs­te Le­bens­zy­klus-En­er­gie für 100 Jahre auf, was lang­fris­tig zu si­gni­fi­kant nied­ri­ge­ren Pumpen­en­er­gie­kos­ten führt. Tat­säch­lich ist es so, dass die op­ti­ma­le Hy­drau­lik zu klei­ne­ren Rohr­di­men­sio­nen füh­ren kann.

Eine TEPP­FA-Öko­bi­lanz hat er­ge­ben, dass Kunst­stoff­roh­re für Ent­wäs­se­rungs­sys­te­me im All­ge­mei­nen einen ge­rin­ge­ren öko­lo­gi­schen Fu­ß­ab­druck auf­wei­sen als die an­de­ren kon­ven­tio­nel­len Ma­te­ria­li­en (Ab­bil­dung 3). Das Fle­mish In­sti­tu­te for Tech­no­lo­gi­cal Re­se­arch (VITO) hat Daten über den Ein­satz von Kunst­stoff­rohr­sys­te­men von Un­ter­neh­men ge­sam­melt, die mehr als die Hälf­te des eu­ro­päi­schen Mark­tes ab­de­cken. Es konn­te fest­ge­stellt wer­den, dass Kunst­stoff den öko­lo­gi­schen Fu­ß­ab­druck von Rohr­sys­te­men im Ver­gleich zu al­ter­na­ti­ven Ma­te­ria­li­en um durch­schnitt­lich etwa zwei Drit­tel re­du­ziert.

 

Ab­bil­dung 3

Ab­bil­dung 3: VITO be­wer­te­te die Um­welt­aus­wir­kun­gen jedes Rohr­ma­te­ri­als an­hand von sechs ver­schie­de­nen Kri­te­ri­en wäh­rend eines ge­sam­ten Le­bens­zy­klus [Quel­le: TEPP­FA]

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