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Fachartikel
27. Januar 2022

Unterwasserleitung

Neue Erdgasleitung durch den Luganersee

Im Auftrag der Aziende Industriali di Lugano (AIL) SA entsteht derzeit eine neue Erdgasverbindung zwischen der Region Lugano und dem Mendrisiotto. Um die Kantonsstrasse möglichst nicht durch die Bauarbeiten zu beeinträchtigen, wird die rund 6 km lange Leitung zwischen Bissone und Capolago durch den See geführt. Die Arbeiten wurden im April 2021 aufgenommen und sollten kommenden April abgeschlossen sein.
Stefano Spinedi, Diego Solcà, 

Im April 2021 wurden die Bauarbeiten zur Verlegung einer 6 km langen Erdgas-Seeleitung zwischen den Gemeinden Bissone im Norden und Capolago im Süden des Luganersees aufgenommen. Bauherr ist das Tessiner Versorgungsunternehmen Aziende Industriali di Lugano (AIL) SA. Die Arbeiten werden voraussichtlich im April 2022 abgeschlossen.

Mit der neuen Seeleitung soll künftig die Gasversorungssicherheit verbessert werden. Zudem verspricht man sich eine ausreichende Redundanz im Falle von Wartungsarbeiten an der Hochdruckgasleitung. Diese ist beim aktuellen Netz nicht gewährleistet, bei Störungen oder Wartungsarbeiten ist stets mit Lieferengpässe zu rechnen.

Mit der Inbetriebnahme der 4,9-bar-Seeleitung wird das bestehende Versorgungsnetz nun massgeblich verstärkt: Nicht nur wird die Sicherheit und Redundanz verbessert, auch die nutzbare Reichweite wird erhöht werden.

Fast die gesamte Trassee – vom Lido Bissone bis zur Mündung des Laveggio in Capolago – verläuft unter Wasser auf dem Seegrund entlang der Gemeinden Melano, Maroggia und Riva San Vitale. In den Uferbereichen ist die Leitung eingegraben, um sie vor Gefahren wie Schiffsankern zu schützen.

Vorarbeiten
Materialwahl

Die Materialwahl für die Gastransportleitung fiel auf Stahl mit mehrschichtiger Schutzverkleidung aus Epoxidharz, Polyethylen und Faserzement. Die Verkleidung wird angebracht, da in den aufsteigenden Abschnitten zum Ufer hin und an Land ein stärkerer mechanischer Widerstand nötig ist.

Bearbeitung der Rohre an Land

Die 16 m langen, stangenförmigen Stahlrohre werden direkt vom Lastwagen in den entsprechenden Lagerbereichen abgeladen. In einer ersten Phase wird eine Schweissanlage aufgebaut, mit der die Rohre zu 96 m langen Strängen zusammengeschweisst werden. Anschliessend gelangen die 96 m langen Rohrsegmente auf eine Einwasserungsbahn parallel zur Schweissplattform und zum Laveggio. Dort werden die Stränge zu einer Länge von 288 m zusammengeschweisst. Um ein Absinken durch das Eigengewicht zu vermeiden, werden Schwimmkörper an die Leitungsstränge montiert. Auf diese Weise können die Rohrstränge mit Schleppschiffen am Seeufer entlanggezogen werden.

Schweissarbeiten

Die Schweissarbeiten werden von qualifizierten Fachkräften ausgeführt, die über die Schweisserprüfung gemäss ISO 9606-1 verfügen. Das für die Verbindungen an Land und im Wasser eingesetzte Schweissverfahren ist das sogenannte Lichtbogenhandschweissen mit Stabelektrode. Dieses Verfahren ist eine bewährte Methode bei Seeleitungen aus Stahl. Es eignet sich insbesondere für Schweissarbeiten vor Ort und erlaubt ein hohes Arbeitstempo bzw. ein zügiges Fortschreiten der Arbeiten.

Nach dem Verschweissen der Verbindungsstellen wird ein mehrlagiges Kompositband angebracht. Das Band umschliesst die Schweissnaht und gewährleistet den kathodischen Korrosionsschutz der Rohrleitung. Die erdverlegten Teile der Gasleitung benötigen zudem einen mechanischen Schutz. Deshalb wird die Ummantelung aus Faserzement bei den isolierten Verbindungsstellen mit dafür geeigneten Bändern ergänzt.

PRÜFEN UND ZERTIFIZIEREN

Die Rohre und die Verbindungsstellen werden mehrfach geprüft von der AIL SA und dem Technischen Inspektorat des Schweizerischen Gasfaches (TISG). Die wichtigsten Prüfungen im Überblick:

Materialprüfung
Zertifizierung der Rohrleitung 3.1

Prüfung der Leitung
Widerstands- und Luftdruckprüfung bei den 96 m langen Rohrsträngen, durchgeführt das TISG:


Prüfung der Schweissnähte
Röntgen und Prüfung vor Ort, Dichtheitsprüfung mittels Vakuumtest, Prüfung des kathodischen Korrosionsschutzes (KKS) der Schweissnaht (nach der Isolierung) mit 20 kV:



Abschliessende Prüfungen
Umfassende und präzise Messung des kathodischen Korrosionsschutzes sowie Kontrolle unter Wasser mittels Kamera.

Ablegen auf Seegrund

Auf der Montageplattform erfolgen weitere Schweissarbeiten, bis die Leitung schliesslich die für die Verlegung im Wasser geplante Gesamtlänge von 6 km erreicht. Das eigentliche Ablegen auf den Seegrund erfolgt mit schwimmenden Elektrowinden, die mit Signalleuchten ausgestattet und mit dem PE-Führungsrohr (Mantelrohr) verbunden sind. Dieses kann die Gasleitung gleich nach Abschluss der Schweissarbeiten auf der mobilen Plattform aufnehmen. Mithilfe von Ankersystemen werden Plattform, Elektrowinden und Futterrohr in Richtung Zielpunkt bewegt. Dabei bleibt die Gasleitung auf der geplanten Strecke jeweils an Ort und Stelle und gleitet in das Mantelrohr. Mit den Winden wird die Absenkung der Leitung ferngesteuert und gleichzeitig der jeweilige minimale Biegeradius eingehalten. Dieses Verfahren verhindert eine Überschreitung des elastischen Biegeradius, der für das verkleidete Stahlrohr maximal zulässig ist. Die Hilfsleitung ähnelt in ihrer Form einem weit in die Länge gezogenen S. Die Positionierung der Leitung erfolgt mit GPS, das aus zwei Messgeräten besteht: Das erste befindet sich auf der mobilen Hauptplattform und das zweite auf der vordersten Elektrowinde. So kann die Position der Leitung unter Wasser genau bestimmt werden.

Bei Capolago, wo ein Teil der Leitung bereits verlegt ist, besteht folgende Besonderheit: Der Seegrund ist so uneben, dass eine Verlegung der Gasleitung nur mit elastischen Biegungen möglich ist. Deshalb wurde ein System entwickelt, mit dessen Hilfe die ersten Meter der Leitung in gebogene Elemente (kaltgeformte, gekrümmte Stücke), die an Land geschweisst wurden, eingefügt werden können. Gleichzeitig mit der Montage des «Spezialelementes» am Ufer erfolgte der Aushub im Wasser. Anschliessend wurde das gebogene Element mit einem Kranwagen angehoben und mit dem ersten 250 m langen, geraden, aus dem See kommenden Rohrstück zusammengeschweisst. Das gesamte Leitungssystem wurde dann in minutiöser Zusammenarbeit aller – an Land und auf der Plattform – in den Graben gelegt, der zuvor im Wasser ausgehoben worden war.

Fazit

Die Verlegung einer Seeleitung ist eine komplexe und schwierige Angelegenheit. Vor dem Transport der Rohre und der Absenkung ins Wasser müssen die Schweissnähte der Leitung, die Verbindungsstellen der Rohre sowie die Biegungsradien gründlich und nach genau festgelegten Protokollen geprüft werden. Auch der Verlauf der Leitung auf dem Seegrund bedarf einer sorgfältigen Überprüfung.

Angesichts der unterschiedlichen involvierten Sektoren hat der Bauherr von Anfang an die zuständigen kantonalen und kommunalen Behörden sowie das Technische Inspektorat des Schweizerischen Gasfaches (TISG) in die Planung miteinbezogen.

Umfassende Koordination

Projekte dieser Art sind im Kanton Tessin selten. Verschiedene spezialisierte Unternehmen aus dem Kanton Tessin sowie aus der übrigen Schweiz sind daran beteiligt. Die Gesamtleitung der Arbeiten erfordert eine umfassende Koordination zwischen den verschiedenen Unternehmen, insbesondere hinsichtlich der Gewässer- und Bodenschutzverordnungen sowie der Umweltauflagen zum Schutz von Tieren und Pflanzen.

Bauherr

Aziende Industriali di Lugano SA

Planung

Konsortium CaBis5-CJW, bestehend aus:

  • Comal.ch (Ingenieurbüro)
  • Josef Muff AG (Spezialisten für Schweissarbeiten)
  • Willy Stäubly AG (Spezialisten für Wasserbau)
Ausführung

Konsortium CaBis5-CJW, bestehend aus:

  • Josef Muff AG (Schweissarbeiten)
  • Willy Stäubly AG (Wasserbau)
  • Edilstrada SA (Bauarbeiten)
Realisierungszeitraum

April 2021 – April 2022

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