EP0467050B1 - Auffangraum für bei einem Störfall freiwerdende umweltgefährdende Flüssigkeiten - Google Patents
Auffangraum für bei einem Störfall freiwerdende umweltgefährdende Flüssigkeiten Download PDFInfo
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Definitions
- the invention relates to a collecting space for environmentally hazardous, in particular organic, liquids which are released in the event of an accident, such as e.g. Chlorinated hydrocarbons, or the like according to the preamble of claim 1 (see e.g. GB-A-2 035 433).
- environmentally hazardous, in particular organic, liquids which are released in the event of an accident, such as e.g. Chlorinated hydrocarbons, or the like according to the preamble of claim 1 (see e.g. GB-A-2 035 433).
- the protection of the environment from these hazardous substances that arise in industrial production as a starting, intermediate or end product increasingly includes not only the emissions that are released during ongoing operation, but also accidents in which e.g. due to technical defects e.g. Large amounts of environmentally hazardous liquids are suddenly released due to leaks, or e.g. fire-fighting water contaminated by environmentally hazardous substances. Since such liquids either directly contaminate the ground and the groundwater or, if they reach the sewage network, also pollute an operational or municipal wastewater treatment plant, any storage of water-polluting liquids must be protected by collection rooms that are suitable for the quantities of these liquids that escape in the event of an accident catch and hold back for a certain period of time so that they can be disposed of properly afterwards.
- the collecting room there usually consists of a tub made of a plate of reinforced concrete lying on the ground, which is provided with side walls, or at least with a circumferential upstand.
- a tub made of a plate of reinforced concrete lying on the ground which is provided with side walls, or at least with a circumferential upstand.
- the invention is based on the object of specifying a collecting pan of the type specified at the outset which can be produced and maintained with economic means and which is perfectly sealed against environmentally hazardous liquids at least for the prescribed time.
- this object is achieved in that the reinforced concrete slab is supported on a flat surface with the interposition of a sliding layer, and the top and the load-bearing parts of the side walls on the inside are each connected to a wear-resistant layer made of a hardening, cement-bound material, e.g. concrete, in the event of contamination, and that each of them consists of the load-bearing parts and the wear layer formed overall cross-section of the floor and the side walls is protected against corrosion by drainage channels within the load-bearing parts without connection with them, drainable and retensionable and interchangeably arranged tendons biaxially biased.
- the wear layer expediently consists of dense concrete.
- Components made of prestressed concrete can be kept largely free of cracks by applying a prestressing. If the influences of creep and shrinkage are taken into account in the prestressing, such a container can also be obtained without cracks over long periods of time.
- the application of coatings, coatings or the like to ensure tightness is not necessary if the concrete is sufficiently tight.
- the basic idea of the invention is to arrange on the actually load-bearing plate made of reinforced concrete a comparatively thick layer of a hardening cement-bound material, e.g. concrete, compared to a known plastic coating, which is connected to the load-bearing parts in a shear-resistant manner and with them a uniform, by tendons forms overall cross-section that can be prestressed in the longitudinal and transverse directions.
- This layer for which a concrete that is dense for the respective liquid is expediently used, acts as a barrier for a certain time in the event of leakage.
- the subject of the invention is still a method for restoring the readiness for use of a collecting space contaminated on the inside after an accident, in which first the prestressing of the load-bearing parts of the floor and the side walls is released completely or partially by relaxing the tendons, and then the contaminated wear layer entirely or partially removed and a shear-resistant connection with the load-bearing parts is ensured, a new wear layer is applied and after their hardening, the prestressing is reapplied to the overall cross-section of the base and the side walls formed from the load-bearing parts and the wear layer.
- the pretensioning used to secure the crack covers the entire cross-sectional area. It is therefore important that the entire cross-sectional area is prestressed, i.e. that after the application of the prestress no more layers or cross-section parts are applied, which are then not prestressed, that the prestress is released before the removal of cross-section parts and only reapplied when one the original building contour restoring additional layer of concrete of the same strength is reapplied.
- FIG. 1 The schematic overview in FIG. 1 is only intended to indicate that a collecting trough 1 consists of a flat plate 2 made of reinforced concrete, in which the side walls 3 are provided with a peripheral upstand.
- "Collecting pan” is not only used to describe a construction in which the plate 2 has comparatively large dimensions and the side walls are low, but also, for example, a container which the side walls 3 have a large height compared to the plan dimensions.
- the shape and dimensions of the layout of the construction are basically arbitrary.
- a drip pan of the first-mentioned type with a rectangular outline is shown here, as the mutually perpendicular sections of FIGS. 2 and 3 show.
- the plate 2 consists of a plate 2 'bearing in the actual sense, which rests on a flat surface 5 with the interposition of a sliding layer 4, and of a wear layer 2' 'applied to it.
- the wear layer 2 '' like the load-bearing plate 2 ', consists of a cement-bound material, in order to create the prerequisite for the fact that the overall cross-section of the plate 2 formed from the load-bearing plate 2' and the wear layer 2 '' in the sense of Achievement of prestressed concrete can be prestressed.
- longitudinal tendons 6 and transverse tendons 7 are arranged in the supporting plate 2 'and anchored at the plate ends by anchors 13.
- the tendons 6, 7 can in principle be of any design; but they must not be connected to the load-bearing plate 2 ', but must be longitudinally movable and interchangeable; they are therefore in e.g. clamping channels 8 formed by concreted-in cladding tubes.
- the tendons 6, 7 are protected against corrosion by a coating 9 or comparable measures.
- These also consist of a load-bearing part 3 ′ and a wear layer 3 ′′, which are designed in the same way as the layers of the plate 2.
- the side walls 3 are also prestressed, in a manner similar to the load-bearing one plate 2 'by horizontally extending tendons 10 and vertically extending tendons 11, the length of which corresponds to the height of the side walls 3.
- the tendons 10, 11 located in the region of the side walls 3 also lie in tension channels 8, are protected by corrosion by a coating 9 and anchored in anchors 13.
- a monitoring system with sensors 12 can be installed in the wear layer 2 ′′ or 3 ′′, which reacts to the penetration of environmentally hazardous substances into the wear layer. In this way, any leaks can be detected very early.
- the leaked liquid is absorbed by the collecting trough 1 and thus prevented from escaping directly into the environment.
- the drip pan 1 is sealed for a certain period of time; the tightness can be achieved or strengthened, for example, by adding in the wear layer 2 '' or 3 '' additives which react with the leaked liquids, e.g. become viscous and clog the pores of the concrete body.
- Such a method is e.g. known from EP-A 0 358 816.
- Adequate tightness of the wear layer 2 ′′ can, however, also be produced in another way.
- the wear layer 2 ′′ is contaminated after an accident and must be removed. This happens after the tendons 6 and 7 as well as 9 and 10 have been lowered and the entire building structure has thus been relieved of tension. In order to allow the plate 2 to breathe resiliently after releasing the pretension, it must lie on a sufficiently slidable sliding layer 4.
- the wear layer 2 ′′ or 3 ′′ is then removed in a manner known per se.
- On the exposed surface of the supporting plate 2 'or A new wear layer 2 ′′ or 3 ′′ is then applied to the load-bearing part 3 ′ of the side walls 3. After this new wear layer has hardened, the prestress is reapplied. For renewed prestressing, either the previous tendons can be tensioned again or, if they are contaminated or damaged, new tendons can be inserted in their place and tensioned. This means that a fully operational design is again available for any further malfunctions.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Auffangraum für bei einem Störfall freiwerdende umweltgefährdende, insbesondere organische Flüssigkeiten, wie z.B. Chlorkohlenwasserstoffe, oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (siehe z.B. GB-A-2 035 433).
- Der Schutz der Umwelt vor diese gefährdenden Stoffen, die bei der industriellen Produktion als Ausgangs-, Zwischen- oder Endprodukt anfallen, umfaßt immer mehr nicht nur die Emissionen, die während des laufenden Betriebes freigesetzt werden, sondern auch Störfälle, in denen z.B. infolge von technischen Defekten z.B. durch Leckagen plötzlich größere Mengen von umweltgefährdenden Flüssigkeiten freigesetzt werden, oder z.B. bei Bränden durch umweltgefährdende Stoffe verunreinigtes Löschwasser anfällt. Da solche Flüssigkeiten entweder unmittelbar den Erdboden und das Grundwasser verunreinigen oder, wenn sie das Kanalisationsnetz erreichen, auch eine betriebliche oder kommunale Kläranlage belasten, muß jede Lagerung von wassergefährdenden Flüssigkeiten durch Auffangräume geschützt werden, die geeignet sind, die in einem Störfall austretenden Mengen dieser Flüssigkeiten aufzufangen und für eine bestimmte Zeit zurückzuhalten, um sie danach ordnungsgemäß entsorgen zu können.
- Ein typischer Anwendungsfall für solche Auffangräume sind z.B. Tanklager. Der Auffangraum besteht dort üblicherweise aus einer Wanne aus einer auf dem Erdboden aufliegenden Platte aus Stahlbeton, die mit Seitenwänden, zumindest aber mit einer umlaufenden Aufkantung versehen ist. Infolge der meist großen Ausdehnung solcher Wannen reicht eine vergleichsweise geringe Höhe der Aufkantung für das erforderliche Fassungsvermögen aus.
- Eine solche Auffangwanne muß bei beträchtlicher Größe absolut dicht sein. Da Stahlbeton für organische Flüssigkeiten, insbesondere für Chlorkohlenwasserstoffe (CKW), nicht ausreichend dicht ist, werden solche Auffangwannen üblicherweise durch Beschichtungen unter Verwendung von Kunstharzen, Folien oder Fliesen an der Oberfläche gedichtet. Da nicht vorgespannter Beton durch Schwinden sowie durch Verformungen infolge von Temperaturunterschieden Risse erleidet, müssen solche Beschichtungen auch zur Rißüberbrückung sehr sorgfältig ausgeführt werden und sind demzufolge entsprechend teuer. Da diese Beschichtungen auch durch Fahrzeuge befahren werden, besteht immer die Gefahr einer Beschädigung mit der Folge, daß die Beschichtung undicht wird und im Auslauffall umweltgefährdende Flüssigkeiten unkontrollierbar in den Beton und durch diesen hindurch in den Untergrund eindringen können.
- Es ist auch schon bekannt geworden, als Dichtmittellage eine flüssigkeitsdichte Metallblechwanne vorzusehen, die zumindest im Bereich ihres Bodens beidseitig in innigen Flächenkontakt in den Beton eingebettet ist, der auch als Sperrbeton ausgeführt sein kann (DE-A 38 09 963). Abgesehen davon, daß auch eine solche Konstruktion sehr aufwendig ist, wird im Störfall die gesamte oberhalb der Metallblechwanne befindliche Stahlbetonschicht kontaminiert, bevor die Flüssigkeit die Metallblechwanne überhaupt erreicht.
- Vor diesem technischen Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine mit wirtschaftlichen Mitteln herzustellende und zu unterhaltende Auffangwanne der eingangs angegebenen Art anzugeben, die zumindest für die vorgeschriebene Zeit einwandfrei dicht gegen umweltgefährdende Flüssigkeiten ist.
- Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Stahlbetonplatte unter Zwischenschaltung einer Gleitschicht auf einer ebenen Unterlage aufgelagert ist und an ihrer Oberseite sowie die tragenden Teile der Seitenwände an ihren Innenseiten jeweils mit einer im Kontaminationsfall erneuerbaren Verschleißschicht aus einem erhärtenden, zementgebundenen Material, z.B. Beton, schubfest verbunden sind und daß der jeweils aus den tragenden Teilen und der Verschleißschicht gebildete Gesamtquerschnitt des Bodens und der Seitenwände durch in innerhalb der tragenden Teile liegenden Spannkanälen ohne Verbund mit diesen gegen Korrosion geschützt, ablaßbar und nachspannbar sowie auswechselbar angeordnete Spannglieder zweiachsig vorgespannt ist. Zweckmäßigerweise besteht die Verschleißschicht aus dichtem Beton.
- Bauteile aus Spannbeton können, wie an sich bekannt, durch Anwendung einer Druckvorspannung weitgehend rissefrei gehalten werden. Berücksichtigt man bei der Vorspannung die Einflüsse aus Kriechen und Schwinden, dann läßt sich ein derartiger Behälter auch über große Zeiträume hinweg rissefrei erhalten. Das Aufbringen von überzügen, Beschichtungen oder dergleichen zur Gewährleistung der Dichtigkeit erübrigt sich, wenn der Beton ausreichend dicht ist.
- Demzufolge liegt der Grundgedanke der Erfindung darin, auf die eigentlich tragende Platte aus Stahlbeton eine gegenüber einem bekannten Kunststoffüberzug vergleichsweise dicke Schicht aus einem erhärtenden zementgebundenen Material, z.B. Beton, anzuordnen, die mit den tragenden Teilen schubfest verbunden ist und mit diesen einen einheitlichen, durch Spannglieder in Längs- und Querrichtung vorspannbaren Gesamtquerschnitt bildet. Diese Schicht, für die zweckmäßig ein für die jeweilige Flüssigkeit dichter Beton verwendet wird, übernimmt im Auslauffall für eine gewisse Zeit die Aufgabe einer Barriere.
- Dabei wird in Kauf genommen, daß infolge der auch bei einem dichten Beton immer noch vorhandenen Kapillarität ein Teil der Flüssigkeit in diese Schicht eindringt und sie kontaminiert. In diesem Fall wird nach der Erfindung vorgesehen, diese Schicht zur Wiederherstellung der Benutzungsbereitschaft der Auffangwanne nach der Entsorgung der aufgefangenen Flüssigkeit ganz oder teilweise abzutragen und zu erneuern.
- Demgemäß ist Gegenstand der Erfindung noch ein Verfahren zur Wiederherstellung der Benutzungsbereitschaft eines nach einem Störfall an der Innenseite kontaminierten Auffangraumes, bei dem zunächst die Vorspannung der tragenden Teile des Bodens und der Seitenwände durch Entspannen der Spannglieder ganz oder teilweise abgelassen wird, sodann die kontaminierte Verschleißschicht ganz oder teilweise abgetragen und unter Sicherstellung einer schubfesten Verbindung mit den tragenden Teilen eine neue Verschleißschicht aufgetragen wird und nach deren Erhärten die Vorspannung auf den aus den tragenden Teilen und der Verschleißschicht gebildeten Gesamtquerschnitt des Bodens und der Seitenwände wieder aufgebracht wird.
- Wesentlich für die Funktion des Bauwerks ist, daß die der Rissesicherung dienende Vorspannung die gesamte Querschnittsfläche erfaßt. Deshalb ist es wichtig, daß die gesamte Querschnittsfläche vorgespannt wird, d.h. daß nach dem Aufbringen der Vorspannung keine - dann nicht vorgespannten - Schichten oder Querschnittsteile mehr aufgetragen werden, daß die Vorspannung vor dem Abtragen von Querschnittsteilen abgelassen und erst dann wieder aufgebracht wird, wenn eine die ursprüngliche Bauwerkskontur wiederherstellende Ergänzungsschicht aus Beton derselben Festigkeit wieder aufgetragen ist. Auch muß die Ergänzungsschicht, wie schon zuvor die Verschleißschicht, einen einwandfreien Verbund mit der tragenden Platte besitzen, um beim Wiederanspannen der verbliebenen oder beim Spannen etwa ausgetauschter Spannglieder wie ein homogener Betonquerschnitt wieder vorgespannt zu werden, damit für einen eventuell nächsten Störfall wieder ein rissefreies System zur Verfügung steht.
- Um eine die volle Rissesicherung bewirkende Vorspannung in die Platte eintragen zu können, ist es erforderlich, die Bodenreibung so weit als möglich auszuschalten, d.h. die Platte unter Zwischenschaltung einer Gleitschicht auf einer ebenen Unterlage aufzulegen. Die Gleitwirkung dieser Schicht muß so beschaffen sein, daß bei einer Entspannung der Spannglieder die Rückstellkraft in der Platte in der Lage ist, sie wieder zurückzuschieben, d.h. die Vorspannung vollständig abzubauen.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
- Fig. 1
- eine schematische Grundrißübersicht über eine Auffangwanne nach der Erfindung,
- Fig. 2
- einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 und
- Fig. 3
- einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1.
- Mit der schematischen übersicht in Fig. 1 soll lediglich angedeutet werden, daß eine Auffangwanne 1 aus einer ebenen Platte 2 aus Stahlbeton besteht, bei der die Seitenwände 3 aus einer umlaufenden Aufkantung versehen ist. Mit "Auffangwanne" ist hier nicht nur eine Konstruktion umschrieben, bei der die Platte 2 vergleichsweise große Abmessungen aufweist und die Seitenwände demgegenüber niedrig sind, sondern beispielsweise auch ein Behälter, bei dem die Seitenwände 3 eine im Vergleich zu den Grundrißabmessungen große Höhe aufweisen. Form und Abmessungen des Grundrisses der Konstruktion sind dabei grundsätzlich beliebig. Eine Auffangwanne der erstgenannten Art mit rechteckigem Grundriß ist hier dargestellt, wie die zueinander rechtwinkligen Schnitte der Fig. 2 und 3 zeigen.
- Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Platte 2 aus einer im eigentlichen Sinn tragenden Platte 2', die unter Zwischenschaltung einer Gleitschicht 4 auf einem Planum 5 aufliegt und aus einer auf diese oben aufgebrachten Verschleißschicht 2'' . Die Verschleißschicht 2'' besteht, ebenso wie die tragende Platte 2', aus einem zementgebundenen Material, schon um die Voraussetzung dafür zu schaffen, daß der aus der tragenden Platte 2' und der Verschleißschicht 2'' gebildete Gesamtquerschnitt der Platte 2 im Sinne der Erzielung von Spannbeton vorgespannt werden kann.
- Zur Erzielung einer zweiachsigen Vorspannung sind in der tragenden Platte 2' Längsspannglieder 6 und Querspannglieder 7 angeordnet und an den Plattenenden durch Verankerungen 13 verankert. Die Spannglieder 6, 7 können grundsätzlich beliebig ausgebildet sein; sie dürfen sich aber nicht im Verbund mit der tragenden Platte 2' befinden, sondern müssen dieser gegenüber längsbeweglich und auswechselbar sein; sie liegen deshalb in z.B. durch einbetonierte Hüllrohre gebildeten Spannkanälen 8. Die Spannglieder 6, 7 sind durch einen Überzug 9 oder vergleichbare Maßnahmen gegen Korrosion geschützt.
- Gleiche Maßnahmen gelten für die Seitenwände 3. Auch diese bestehen aus einem tragenden Teil 3' und einer Verschleißschicht 3'', die in gleicher Weise ausgebildet sind wie die Schichten der Platte 2. Auch die Seitenwände 3 sind vorgespannt, und zwar ähnlich wie die tragende Platte 2' durch horizontal verlaufende Spannglieder 10 sowie vertikal verlaufende Spannglieder 11, deren Länge der Höhe der Seitenwände 3 entspricht. Auch die im Bereich der Seitenwände 3 liegenden Spannglieder 10, 11 liegen in Spannkanälen 8, sind durch einen Überzug 9 durch Korrosion geschützt und in Verankerungen 13 verankert.
- In die Verschleißschicht 2'' bzw. 3'' kann ein Monitoringsystem mit Fühlern 12 eingebaut sein, das auf das Eindringen umweltgefährdender Stoffe in die Verschleißschicht reagiert. Auf diese Weise können sehr frühzeitig etwaige Leckagen festgestellt werden.
- In einem Störfall, also z.B. bei einer Leckage, wird die ausgelaufene Flüssigkeit von der Auffangwanne 1 aufgenommen und so am unmittelbaren Austritt in die Umwelt gehindert. Die Auffangwanne 1 ist für einen bestimmten Zeitraum dicht; die Dichtigkeit kann erreicht oder verstärkt werden beispielsweise dadurch, daß in die Verschleißschicht 2'' bzw. 3'' Zusatzstoffe eingebettet werden, die mit den ausgelaufenen Flüssigkeiten reagieren, z.B. viskos werden und so die Poren des Betonkörpers verstopfen. Ein derartiges Verfahren ist z.B. aus EP-A 0 358 816 bekannt. Eine ausreichende Dichtigkeit der Verschleißschicht 2'' kann aber auch auf andere Art und Weise erzeugt werden.
- Nach der Erfindung wird in Kauf genommen, daß nach einem Störfall die Verschleißschicht 2'' kontaminiert ist und entfernt werden muß. Dies geschieht, nachdem zuvor die Spannglieder 6 und 7 sowie 9 und 10 abgelassen und somit der gesamte Baukörper spannungsfrei gemacht wurde. Um der Platte 2 ein elastisches Aufatmen nach Ablassen der Vorspannung zu ermöglichen, muß sie auf einer ausreichend gleitfähigen Gleitschicht 4 aufliegen. Danach wird die Verschleißschicht 2'' bzw. 3'' in an sich bekannter Weise abgetragen. Auf die dadurch freigelegte Oberfläche der tragenden Platte 2' bzw. des tragenden Teils 3' der Seitenwände 3 wird dann eine neue Verschleißschicht 2'' bzw. 3'' aufgetragen. Nach dem Erhärten dieser neuen Verschleißschicht wird die Vorspannung wieder aufgebracht. Zur erneuten Vorspannung können entweder die bisherigen Spannglieder wieder gespannt oder, falls diese kontaminiert oder beschädigt sein sollten, an deren Stelle neue Spannglieder eingeführt und diese gespannt werden. Damit steht für einen etwaigen weiteren Störfall wieder eine voll einsatzfähige Konstruktion zur Verfügung.
Claims (3)
- Auffangraum für bei einem Störfall freiwerdende umweltgefährdende, insbesondere organische Flüssigkeiten, wobei der Auffangraum in Form einer Wanne mit einem Boden, der als statisch tragendes Teil eine auf einer ebenen Unterlage aufgelagerte Stahlbetonplatte (2') aufweist, und Seitenwänden aus Stahlbeton ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbetonplatte (2') unter Zwischenschaltung einer Gleitschicht (4) auf der ebenen Unterlage aufgelagert ist und an ihrer Oberseite sowie die tragenden Teile (3') der Seitenwände (3) an ihren Innenseiten jeweils mit einer im Kontaminationsfall erneuerbaren Verschleißschicht (2'', 3'') aus einem erhärtenden zementgebundenen Material, z.B. Beton, schubfest verbunden sind und daß der jeweils aus den tragenden Teilen (2', 3') und der Verschleißschicht (2'', 3'') gebildete Gesamtquerschnitt des Bodens (2) und der Seitenwände (3) durch in innerhalb der tragenden Teile (2', 3') liegenden Spannkanälen (8) ohne Verbund mit diesen gegen Korrosion geschützt, ablaßbar und nachspannbar sowie auswechselbar angeordnete Spannglieder (6, 7 bzw. 10, 11) zweiachsig vorgespannt ist.
- Auffangraum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschicht (2'', 3'') aus einem für die jeweilige Flüssigkeit dichten Beton besteht.
- Verfahren zur Wiederherstellung der Benutzungsbereitschaft eines nach einem Störfall an der Innenseite kontaminierten Auffangraumes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Vorspannung der tragenden Teile (2', 3') des Bodens (2) und der Seitenwände (3) durch Entspannen der Spannglieder (6, 7 bzw. 10, 11) ganz oder teilweise abgelassen wird, daß sodann die kontaminierte Verschleißschicht (2'', 3'') ganz oder teilweise abgetragen und unter Sicherstellung einer schubfesten Verbindung mit den tragenden Teilen (2', 3') eine neue Verschleißschicht aufgetragen wird und daß nach deren Erhärten die Vorspannung auf den aus den tragenden Teilen (2', 3') und der Verschleißschicht (2'', 3'') gebildeten Gesamtquerschnitt des Bodens (2) und der Seitenwände (3) wieder aufgebracht wird.
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