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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Radon-Sanierung eines Gebäudes gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Radon ist ein radioaktives chemisches Element und zählt zu der Gruppe der Edelgase. Radon hat am Gesamt-Strahlungsaufkommen auf der Erdoberfläche den mit Abstand größten Anteil und befindet sich im Erdreich, insbesondere in Steinformationen aus Granit. Die Haupt-Gefahrenquelle ist nicht das Radon selbst, sondern seine Zerfallsprodukte, z.B. Polonium-Isotope. Sofern Gebäude auf entsprechend strahlungsaktivem Erdreich errichtet werden, besteht bei längeren Aufenthalten in diesen Gebäuden grundsätzlich die Gefahr einer gesundheitsgefährdenden Strahlungsbelastung, da die Strahlung die Bodenplatte und/oder das Mauerwerk des Gebäudes durchdringen kann. Die vorstehend erläuterte Problematik ist seit langer Zeit bekannt und wird beispielsweise auch in den Dokumenten „Umweltpolitik - Radon - Merkblätter zur Senkung der Radonkonzentration in Wohnhäusern“ des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Bonn 2004 sowie „Radon - Radon-Sanierungsmassnahmen bei bestehenden Gebäuden“ der Schweizerischen Eidgenossenschaft, Bern 2012 ausführlich beschrieben.
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Sofern einfache Maßnahmen, wie beispielsweise umfangreiches Lüften im Gebäude nicht ausreichend sind, um die Strahlenbelastung ausreichend abzusenken, müssen bauliche Maßnahmen ergriffen werden. Eine bekannte bauliche Maßnahme ist z.B. die Unterboden-Absaugung, bei der primär ein Unterdruck unterhalb der Bodenplatte des Gebäudes erzeugt wird, um einen konvektiven Radoneintritt aus dem Boden des Gebäudes zu unterbinden. Ein entsprechender Unterdruck kann beispielsweise durch die Ansaugung von Luft aus einem luftdurchlässigen Schotterbett direkt unter der Bodenplatte erzeugt werden. In diesem Zusammenhang ist ein Verfahren mit den eingangs beschriebenen Merkmalen bekannt. Zweckmäßigerweise werden bei diesem Verfahren mehrere voneinander beabstandete Bohrungen in die Gebäudewandung eingebracht. Zur Abdichtung des Spaltes zwischen Absaugleitung und Bohrungswandung wird als Dichtmittel üblicherweise Bauschaum eingespritzt. Die abdichtende Wirkung bei diesem Verfahren ist jedoch begrenzt. Dies hat zur Folge, dass die gewünschte Erzeugung eines Unterdruckes außerhalb des Gebäudes und damit die Wirksamkeit des beschriebenen Verfahrens ebenfalls limitiert ist. Aus der
US 2014/0252099 A1 ist ein Verfahren ein Rudonscesierung bekannt
Aus der
DD 281 843 A5 ist ein Sanierungsverfahren bekannt, bei dem radioaktiv kontami-nierte Bodenluft durch eine permanente Absaugung unter der Kellersohle entfernt wird. Hierzu werden Leitungen in einem Schutzrohr durch das Mauerwerk geführt und die Zwischenräume mit einem elastischen Kitt vergossen.
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Die
EP 0 528 502 A1 beschäftigt sich primär mit dem Einsatz von Sperrschichten zur Verringerung der Radonkonzentration, welche aufgrund des hohen damit verbundenen Aufwands für die Sanierung bereits bestehender Gebäude nur bedingt geeignet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirksamkeit eines Verfahrens zur Radon-Sanierung von Gebäuden mit den eingangs beschriebenen Merkmalen zu erhöhen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Zweckmäßigerweise wird durch die von der Spannvorrichtung erzeugte Axialpressung des Dichtungsrings dieser auch gegen die Außenoberfläche der Absaugleitung gepresst. Die radiale Presswirkung zwischen Bohrungswandung und Dichtungsring und ggf. zwischen Dichtungsring und Absaugleitung ist jeweils so groß, dass hierdurch eine zuverlässige Abdichtung des jeweiligen Ringspaltes erfolgt, um einen Durchtritt und damit ein Ansaugen von Gebäudeluft, welches die gewünschte Unterdruckerzeugung im angrenzenden Erdreich limitiert, sicher zu verhindern. Hierdurch kann gegenüber den im Stand der Technik bekannten Verfahren bei sonst gleichen Gegebenheiten ein deutlich größerer Unterdruck im Erdreich erzeugt und damit insgesamt die Effektivität des Radon-Sanierungsverfahrens erheblich gesteigert werden.
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Zweckmäßigerweise wird ein Dichtungsring aus einem elastomeren Material, insbesondere Natur-, Nitril- oder Silikonkautschuk, verwendet. Diese Materialien lassen sich sehr gut verformen, so dass die Axialpressung eine ausgeprägte Deformation des Dichtungsrings verursacht, wodurch sich der Dichtungsring großflächig und damit sehr gut dichtend an die Bohrungswandung und ggf. die Absaugleitung anpressen lässt. Der Dichtungsring weist im unbelasteten Zustand zweckmäßigerweise eine Höhe von mindestens 2 cm, vorzugsweise mindestens 4 cm auf, um eine möglichst große Dichtfläche zu gewährleisten.
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Vorzugsweise weist die Spannvorrichtung beidseits des Dichtungsrings angeordnete, vorzugsweise ring- oder ringsegmentförmige, Spannelemente auf, die mittels mindestens einem Spannmittel axial gegen den Dichtungsring verspannt werden. Insbesondere können mehrere Spannmittel vorgesehen sein, die Bohrungen im Dichtungsring durchfassen, um die beidseits des Dichtungsrings angeordneten Spannelemente miteinander zu verbinden und gegeneinander zu verspannen. Als Spannmittel können beispielsweise Schraubverbindungen zum Einsatz kommen. Sofern die Spannelemente ringsegmentförmig ausgebildet sind, werden an beiden Seiten des Dichtungsringes zweckmäßigerweise entsprechend viele Spannelemente nebeneinander angeordnet, so dass insgesamt eine ringförmige Flächenpressung gewährleistet wird. Im Rahmen der Erfindung liegt es insbesondere aber auch, das beidseits des Dichtungsrings jeweils ein geschlossen ringförmiges Spannelement vorgesehen wird.
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Im Rahmen der Erfindung liegt es ferner, dass mindestens ein dem Gebäudeinneren zugewandtes Spannelement mindestens eine Indikatorbohrung aufweist, die beim Anziehen des Spannmittels anhand eines Durchtritts von Dichtungsringmaterial das Erreichen der maximal zulässigen Axialspannung anzeigt. Hierdurch kann die Erzeugung einer zu großen Presswirkung beim Anziehen des Spannmittels und damit eine Beschädigung des Dichtungsrings sicher vermieden werden.
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Erfindungsgemäß werden mehrere Bohrungen in die Bodenplatte des Gebäudes eingebracht. Ergänzend kann eine Bohrung bzw. können mehrere Bohrungen beispielsweise aber auch in eine Kellerseitenwand eingebracht werden. Folglich liegt auch eine Kombinationmehrerer Bodenplatten-Bohrungen mit mindestens einer Seitenwand-Bohrung im Rahmen der Erfindung. Insbesondere bei einer Bodenplattenbohrung ist es von Vorteil; zur axialen Positionierung des Dichtmittels unterhalb diesem an der Absaugleitung ein Anschlagelement vorzusehen. Bei diesem Anschlagelement kann es sich beispielsweise um einen an der Absaugleitung festgezogenen Kabelbinder, ein Klebeband oder aber auch um eine Klemmvorrichtung handeln. Weiterhin kann zweckmäßigerweise das Dichtmittel mittels eines die Absaugleitung umschließenden Abdeckelementes zum Gebäudeinneren hin abgedeckt werden. Dieses Abdeckelement dient beispielsweise als Staubschutz und/oder als Sperre gegen das Eindringen von Putzwasser.
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Im Rahmen der Erfindung liegt es insbesondere, dass die durch die Absaugleitungen hindurchströmenden Volumenströme mittels in den Absaugleitungen vorgesehenen Absperrventilen eingestellt werden. Die Absperrventile sind - zweckmäßigerweise stufenlos - zwischen den beiden Endpositionen „vollständig offen“ und „vollständig geschlossen“ einstellbar und können beispielsweise als Kugelhahn ausgeführt sein. Hierdurch ist es insgesamt möglich, einen an allen Bohrungen möglichst gleich großen Unterdruck bzw. einen in allen Absaugleitungen möglichst gleich großen Volumenstrom zu erzeugen, um die Effektivität des Sanierungsverfahrens weiter zu erhöhen. Insbesondere können durch die gezielte Einstellung der einzelnen Absperrventile strömungstechnisch relevante Inhomogenitäten im angrenzenden Erdreich ausgeglichen werden. So wird beispielsweise ein Absperrventil, dessen zugehörige Bohrung im Bereich eines gut luftdurchlässigen Erdreiches (z.B. einem Schotterbett) in die Gebäudewandung eingebracht wurde, während des Sanierungsbetriebs vergleichsweise weit geschlossen, während ein anderes Absperrventil, dessen zugehörige Bohrung im Bereich eines schlecht luftdurchlässigen Erdreiches (z.B. einer lehmhaltigen Schicht) erfolgte, im Sanierungsbetrieb deutlich weiter geöffnet ist. Schlechte strömungstechnische Verhältnisse im Ansaugbereich werden also durch einen geringen bzw. keinen Drosseleffekt im zugeordneten Absperrventil und (zu) gute strömungstechnische Verhältnisse in einem anderen Ansaugbereich durch eine entsprechend starke Drosselung im zugeordneten Absperrventil ausgeglichen.
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Insbesondere in diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, den von allen Absaugleitungen angesaugten Gesamtvolumenstrom mittels eines Volumenstrommessers zu messen. So kann basierend hierauf beispielsweise eine Kontrollmessung für eine Bohrung dahingehend erfolgen, dass nur das dieser Bohrung zugeordnete Absperrventil geöffnet wird, während alle anderen Absperrventile vollständig geschlossen sind. Der hierbei gemessene Volumenstrom ist ein Indiz dafür, wie luftdurchlässig das Erdreich am Ende der entsprechen-den Absaugleitung ist. Sofern praktisch keine bzw. nur eine sehr geringe Luftdurchlässigkeit vorliegt (also ein entsprechend niedriger Volumenstrom gemessen wird), muss ggf. das Ende der Absaugleitung in eine luftdurchlässigere Formation im Erdreich verlegt werden, z.B. durch eine tiefergehende Bohrung im Erdreich. Alternativ hierzu kann aber auch über eine entsprechend weit offene Ventilstellung für diese Bohrung im Sanierungsbetrieb ein Ausgleich gegenüber den anderen Bohrungen in der Gebäudewandung geschaffen werden, .so dass insgesamt an allen Bohrungen ein möglichst gleich großer Unterdruck bzw. ein möglichst gleich großer Absaug-Volumenstrom erzeugt wird.
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Erfindungsgemäß ist ferner mindestens eine Absaugleitung zumindest bereichsweise durchsichtig ausgebildet ist, um ein Mitreißen von flüssigem und/oder festem Material im . Absaugluftstrom optisch erkennbar zu machen. So kann die Absaugleitung, insbesondere in der Nähe des Dichtmittels, beispielsweise ein Sichtglas aufweisen. Insbesondere das Mitreißen von Wasser, beispielsweise Grundwasser oder auch Wasser aufgrund eines Wasserschadens in der näheren Umgebung des Gebäudes, ist hierdurch leicht erkennbar. Das Mitreißen von Fremdkörpern kann die Erzeugung des Unterdrucks beeinträchtigen, bzw. ggf. auch die Ansaugvorrichtung beschädigen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch:
- 1 den grundsätzlichen Aufbau eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Radon-Sanierung eines Gebäudes und
- 2a-c den in 1 mit einem gestrichelten Kreis gekennzeichneten Ausschnitt in vergrößerter Darstellung während des Montageablaufes des Verfahrens
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Die 1 zeigt den Aufbau eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Radon-Sanierung eines Gebäudes 1, von dem ausschnittsweise nur der Keller 2 dargestellt ist. Bei dem Verfahren wird Luft (durch Pfeile 3 angedeutet) aus dem an das Gebäude 1 angrenzenden Erdreich 4 mittels einer Ansaugvorrichtung 5, beispielsweise einem Ventilator oder Gebläse, angesaugt und danach in die oberirdische äußere Umgebung 6 des Gebäudes 1 abgeleitet. Hierdurch wird im an das Gebäude 1 angrenzenden Erdreich 4 ein Unterdruck erzeugt, der den Eintritt von Radon aus dem Erdreich 4 in das Gebäude 1 reduziert. Zur Durchführung des Verfahrens werden zunächst an mehreren voneinander beabstandeten Stellen der Bodenplatte 7 des Gebäudes 1, vorzugsweise kreisförmige, Bohrungen 8 erzeugt, welche die Bodenplatte 7 vollständig durchdringen. Mittels der Bohrungen 8 wird lokal eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem angrenzenden Erdreich 4 und dem Inneren des Gebäudes 1 herstellt, die zum Aufbau des gewünschten Unterdrucks im Erdreich 4 benötigt wird. Im Ausführungsbeispiel besteht das unter der Bodenplatte 7 befindliche Erdreich 4 aus einem luftdurchlässigen Schotterbett. Um das Ansaugen von Luft 3 aus dem Erdreich 4 zu erleichtern, werden direkt unterhalb der Bohrungen 8 kleine Löcher 9 im Erdreich 4 ausgehoben, die zweckmäßigerweise eine kegelförmige Kontur aufweisen. Hiernach wird durch jede Bohrung 8 jeweils eine Absaugleitung 10 mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt hindurchgeführt, die im Freiraum des jeweils ausgehoben Loches 9 endet. Die Absaugleitungen 10 werden in einem Sammelstück 11 zusammengeführt und die Absaugsammelleitung 12 der Ansaugvorrichtung 5 zugeführt.
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Beim Betrieb der in 1 dargestellten Anlage wird durch die Absaugleitungen 10 Luft 3 aus dem an das Gebäude 1 angrenzenden Erdreich 4 in das Gebäude 1 angesaugt und diese Luft 3 anschließend aus dem Gebäude 1 in die oberirdische äußere Umgebung 6 ausgeblasen. Durch das Ansaugen von Luft 3 aus dem angrenzenden Erdreich 4 wird in diesem Bereich des Erdreiches 4 ein Unterdruck erzeugt und hierdurch der konvektive Eintritt von Radon aus dem Erdreich 4 in das Gebäude 1 und damit die Strahlungsbelastung im Gebäude 1 reduziert. Um eine effektive Unterdruckerzeugung gewährleisten zu können, muss ein Ansaugen von Gebäudeluft verhindert werden. Hierzu wird jeweils der Ringspalt s zwischen Absaugleitung 10 und Bohrungswandung 13 mittels eines Dichtmittels 14 abgedichtet. Der Aufbau und die Montage dieses Dichtmittels 14 ist in den 2a-c detailliert dargestellt.
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Die 2a zeigt, dass das Dichtmittel 14 einen die Absaugleitung 10 umschließenden elastischen Dichtungsring 15 aufweist. Dieser wird nun im Rahmen der Anlagenmontage durch eine Spannvorrichtung 16 axial zusammen gepresst (2b) und hierdurch radial sowohl außenseitig gegen die Bohrungswandung 13 als auch innenseitig gegen die Absaugleitung 10 gepresst, wodurch die gewünschte vollständige Abdichtung des Ringspaltes s eintritt. Um eine ausgeprägte Elastizität zu gewährleisten, besteht der Dichtungsring 15 aus einem elastomeren Material, beispielsweise Natur-, Nitril- oder Silikonkautschuk. Ferner weist der Dichtungsring 15 im unbelasteten Zustand eine Höhe h von mehreren Zentimetern auf. Die Spannvorrichtung 16 weist beidseits des Dichtungsrings 15 angeordnete, ring- oder ringsegmentförmige Spannelemente 17 auf, die mittels (durch strichpunktierte Linien angedeutete) Schraubverbindungen 18 axial gegen den Dichtungsring 15 verspannt werden. Die Schraubverbindungen 18 durchfassen hierbei (nicht näher dargestellte) Bohrungen im Dichtungsring 15, um die beidseits des Dichtungsrings 15 angeordneten Spannelemente 17 miteinander zu verbinden. Einer vergleichenden Betrachtung der 2a und 2b ist ferner zu entnehmen, dass die dem Gebäudeinneren zugewandten Spannelemente 17 Indikatorbohrungen 19 aufweisen, die beim Anziehen der Schraubverbindungen 18 anhand eines Durchtritts von Dichtungsringmaterial das Erreichen der maximal zulässigen Axialspannung anzeigen. Entsprechend sind die Indikätorbohrungen in 2b mit durch die Spannung hineingedrücktem Dichtungsringmaterial gefüllt. Den 2a - c kann ferner entnommen werden, dass zur vertikalen Positionierung des Dichtmittels 14 unterhalb diesem an der Absaugleitung 10 ein Anschlagelement 20 vorgesehen ist. Die Montage im Bereich der Bohrungen 8 wird durch die Abdeckung des jeweiligen Dichtmittels 14 mittels eines die Absaugleitung 10 umschließenden Abdeckelementes 21 abgeschlossen (2c).
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Der 1 kann außerdem entnommen werden, dass in allen Absaugleitungen 10 jeweils ein Absperrventil 22 vorgesehen ist. Mit diesen stufenlos einstellbaren Absperrventilen 22, die beispielsweise als Kugelhähne ausgeführt sind, können die einzelnen durch die Absaugleitungen 10 hindurchströmenden Volumenströme genau eingestellt werden, und zwar derart, dass durch die gezielte Einstellung der einzelnen Absperrventile 22 strömungstechnisch relevante Inhomogenitäten im angrenzenden Erdreich 4 ausgeglichen werden. Hierdurch kann an allen Bohrungen 8 ein möglichst gleich großer Unterdruck im Erdreich 4 aufgebaut werden. So können beispielsweise ungünstigere strömungstechnische Verhältnisse im Ansaugbereich einer einzelnen Absaugleitung 10 durch eine entsprechend weiter offene Ventilstellung des entsprechenden Absperrventils 22 ausgeglichen werden, während z.B. lokal sehr gute Ansaugbedingungen einer anderen Absaugleitung 10 durch eine stärkere Drosselung im zugeordneten Absperrventil 22 kompensiert werden. Um die strömungstechnischen Verhältnisse im Ansaugbereich der einzelnen Absaugleitungen 10 quantifizieren zu können, wird der von allen Absaugleitungen 10 angesaugte Gesamtvolumenstrom mittels eines in der Absaugsammelleitung 12 vorgesehenen Volumenstrommessers 23 gemessen. Bei einer Kontrollmessung wird nur ein Absperrventil 22 vollständig geöffnet, während alle anderen Absperrventile 22 vollständig geschlossen werden. Über den gemessenen Volumenstrom kann dann ein Rückschluss auf die strömungstechnischen Verhältnisse im Ansaugbereich der Absaugleitung 10 mit geöffnetem Absperrventil 22 erfolgen.
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Der 1 kann ferner entnommen werden, dass die Absaugleitungen 10 bereichsweise durchsichtig ausgebildet sind, indem in jeder Leitung 10 ein Sichtglas 24 vorgesehen ist. Hierdurch ist ein Mitriss von flüssigem und/oder festem Material im Absaugluftstrom optisch erkennbar:
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gebäude
- 2
- Keller
- 3
- Luft aus dem Erdreich
- 4
- Erdreich
- 5
- Ansaugvorrichtung
- 6
- äußere Umgebung
- 7
- Bodenplatte
- 8
- Bohrungen
- 9
- Loch im Erdreich
- 10
- Absaugleitung
- 11
- Sammelstück
- 12
- Absaugsammelleitung
- 13
- Bohrungswandung
- 14
- Dichtmittel
- 15
- Dichtungsring
- 16
- Spannvorrichtung
- 17
- Spannelement
- 18
- Schraubverbindung
- 19
- Indikatorbohrung
- 20
- Anschlagelement
- 21
- Abdeckelement
- 22
- Absperrventil
- 23
- Volumenstrommesser
- 24
- Sichtglas
- s
- Spalt
- h
- Höhe des Dichtungsrings im unbelasteten Zustand
