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Was liegt unter der Straße?

Koreanische Straßenvorschriften legen Wasserhauptleitungen mindestens 1,2 Meter und Hauptkanäle mindestens 3 Meter tief; vier Arten von Rohren und Kabeln liegen damit in den obersten 2 Metern.

Was liegt unter der Straße?
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Dieses Gerät kann das 3D-Modell nicht anzeigen. Die Schritte des Rundgangs unten lassen sich als Text lesen.

1 / 11 Ein herausgeschnittener StraßenblockDies ist ein 10 m mal 6 m großes Stück Stadtstraße, bis 18 m Tiefe aufgeschnitten. Zum Drehen ziehen. Zum Zoomen scrollen oder zwei Finger bewegen. Der Maßstab links zeigt die Tiefe unter der Straßenoberfläche in Metern.

Ziehen zum Drehen. Mausrad oder zwei Finger zum Zoomen.

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Was das Modell zeigt

Auf einer belebten Stadtstraße ist fast nichts von dem sichtbar, wovon der Alltag abhängt. Das Wasser im Hahn, das Gas für den Herd, die Glasfaser, die diese Seite überträgt, und das Rohr, das die Toilettenspülung ableitet, verlaufen alle unter Ihren Füßen, meist innerhalb von zwei Metern unter dem Asphalt. Das Modell oben zeigt einen solchen Straßenblock, 10 m breit, 6 m lang und bis 18 m Tiefe aufgeschnitten, in tatsächlichen Metermaßen gezeichnet. Links liegt die Fahrbahn, der erhöhte Streifen rechts ist der Gehweg.

Alles Sichtbare hat eine Tiefe und einen Durchmesser. Wo koreanische Vorschriften eine Mindesttiefe vorgeben, hält das Modell sie ein, und der Text nennt die jeweilige Vorschrift. Wo keine einheitliche Regel besteht (Dicke der Straßenschichten, Schachtgröße, Tiefe der U-Bahn), verwendet das Modell ein ausdrücklich gekennzeichnetes repräsentatives Beispiel. Wirkliche Straßen unterscheiden sich erheblich, und keine Zeichnung kann sagen, was unter einer bestimmten Straße liegt. Dafür braucht es die Unterlagen der Leitungsbetreiber, um die es im letzten Abschnitt geht.

Im Reiter „Steuerung“ können Sie die Schichten einzeln anheben, den Boden durchsichtig machen, das Kanalgefälle verändern und ein Loch graben, um zu sehen, was es erreicht. Die Anzeige links oben zeigt die Grabtiefe, die vom Loch erreichten Leitungen und die Fließgeschwindigkeit in beiden Kanälen.

Warum eine Straße aus Schichten besteht

Ein Autoreifen drückt auf eine etwa handgroße Fläche der Straße. Ginge diese Last direkt in den Boden, entstünden dort innerhalb weniger Wochen Spurrinnen. Eine Straße verhindert das, indem sie die Last durch Schichten verteilt, die nach unten gröber und günstiger werden.

Im Modell besteht die oberste Schicht, die Deckschicht, aus 5 cm dichtem Asphalt. Sie ist wasserundurchlässig und nimmt den Reifenverschleiß auf; deshalb wird sie beim Erneuern einer Straße abgefräst und ersetzt. Darunter liegt eine 20 cm dicke Tragschicht, ein festeres Asphaltgemisch mit größeren Steinen, das den größten Teil der Lastverteilung übernimmt. Darunter folgen 30 cm verdichteter Schotter als untere Tragschicht. Sie verteilt die Last weiter, führt Wasser ab und verhindert, dass feiner Boden in die Straße hochgepumpt wird, wenn der Verkehr sie verformt. Der natürliche Boden darunter heißt Untergrund.

Diese Dicken sind ein repräsentatives Beispiel. Bei wirklichen Straßen wird jede Schichtdicke nach dem erwarteten Verkehr, der Tragfähigkeit des Untergrunds und dem Klima gewählt; eine ruhige Wohnstraße und eine Busstrecke haben daher ganz unterschiedliche Aufbauten. Die Aussage des Modells gilt für beide: Die eigentliche Straße endet etwas mehr als einen halben Meter unter der Oberfläche, darunter beginnen die Leitungen.

Welche Leitung wo unter der Straße liegt

Für jede Leitung unter einer Straße ist vorgeschrieben, wie viel Boden sie überdecken muss. In Korea ist die wichtigste Regel Anlage 2 zur Durchführungsverordnung des Straßengesetzes, die Bedingungen für Anlagen in oder unter Straßen festlegt. Nach ihr sollen Rohre und Kabel möglichst unter dem Gehweg oder Seitenstreifen liegen und nur Hauptleitungen unter der Fahrbahn, wenn anderswo kein Platz ist. Anschließend legt sie den Mindestabstand zwischen Straßenoberfläche und Oberkante jeder Hauptleitung fest:

Leitung Mindestüberdeckung nach der Tabelle im Straßengesetz Im Modell
Telekommunikationsrohre 0,8 m 0,85 m
Stromschutzrohre 1,0 m 1,10 m
Gashauptleitung 1,0 m (Gasvorschriften verlangen 1,2 m bei mindestens 8 m breiten Straßen) 1,25 m
Wasserhauptleitung 1,2 m 1,25 m
Hauptkanal 3 m (1 m, wenn bauliche Verhältnisse 3 m unmöglich machen) 3,00 m

Dieselbe Tabelle erlaubt für die ersten vier Leitungen auch nur 0,6 m Tiefe, wenn bauliche Verhältnisse die normale Tiefe unmöglich machen. In alten Straßen liegen Rohre deshalb oft viel flacher, als die Tabelle vermuten lässt. Für Erdkabel ohne Schutzrohre gelten eigene Werte: 0,8 m unter einer Fahrbahn und 0,6 m unter einem Gehweg.

Die Reihenfolge ergibt sich aus den Anforderungen jeder Leitung. Telekommunikationsrohre führen dünne Kabel, die sich leicht biegen lassen; sie können deshalb nahe der Oberfläche liegen, wo sie kostengünstig erreichbar sind. Stromschutzrohre führen mehr Energie und sind in Beton eingefasst. Der Korean Electrical Code verlangt für unterirdische Leitungen in Schutzrohren mindestens 1,0 m Tiefe, wo schwere Lasten darüberfahren; das entspricht der Straßenvorschrift. Wasserhauptleitungen liegen teilweise deshalb tiefer, damit sie unterhalb der Frostgrenze bleiben und das Wasser im Winter nicht gefriert. Kanäle liegen am tiefsten, weil sie den niedrigsten Abfluss jedes Gebäudes aufnehmen und trotzdem zur Kläranlage hin fallen müssen.

Warum Gas Abstand zu allem anderen braucht

Die Gashauptleitung im Modell besteht aus gelbem Polyethylen, dem üblichen Material für Nieder- und Mitteldruckleitungen in Stadtstraßen. Darüber liegt ein Warnband, damit Grabende zuerst auf das Band und erst danach auf das Rohr stoßen. Die koreanischen Versorgungsvorschriften für Stadtgas legen drei Abstände fest, die das Modell zeigt.

Der erste ist die Tiefe. Unter einer mindestens 8 m breiten Straße mit Fahrzeugverkehr muss die Rohraußenseite mindestens 1,2 m unter der Oberfläche liegen. Auf anderen Straßen beträgt der Wert 1,0 m, innerhalb eines Wohnanlagen-Grundstücks 0,6 m.

Der zweite ist der seitliche Abstand. Die Außenwand eines erdverlegten Gasrohrs muss mindestens 0,3 m Abstand zu Wasser- und Abwasserrohren, Telekommunikationskabeln und anderen unterirdischen Bauwerken halten, sofern keine gleich feste Schutzhülse vorhanden ist. Im Modell liegen Wasser- und Gashauptleitung nebeneinander in gleicher Tiefe. Der rote Balken vorn misst den Abstand zwischen ihren Wänden: Der Außenradius der Wasserleitung beträgt 0,163 m, jener des Gasrohrs 0,10 m, und ihre Mittelpunkte liegen 0,90 m auseinander. Der lichte Abstand beträgt somit 0,90 − 0,163 − 0,10 = 0,637 m, etwas mehr als das Doppelte des Minimums.

Der Grund ist praktisch. Platzt eine Wasserhauptleitung, kann der Wasser-Boden-Strahl das benachbarte Rohr freispülen. Gräbt ein Reparaturtrupp bis zur Wasserleitung, braucht er Arbeitsraum, ohne das Gasrohr zu belasten. Ein Abstand erschwert außerdem, dass eine Leckage an einer Leitung einen Weg entlang der anderen findet.

Warum der Kanal bergab verlaufen muss

Die Wasserhauptleitung steht unter Druck, den Pumpen und Hochbehälter auf Hügeln erzeugen, und kann deshalb mit der Straße auf- und absteigen. Abwasserkanäle haben keinen solchen Antrieb. Schmutz- und Regenwasser bewegen sich nur, weil das Rohr bergab verläuft, und diese eine Tatsache bestimmt einen Großteil der Anordnung unter einer Straße.

Bei zu geringem Gefälle ist die Strömung zu langsam, um Sand und Feststoffe mitzunehmen; sie lagern sich am Boden ab. Über Monate verstopft das Rohr und beginnt zu riechen. Bei zu starkem Gefälle kann die schnelle Strömung das Rohr abnutzen und den Energieabbau an Übergängen erschweren. Koreanische Kanalplanungsnormen geben daher einen Geschwindigkeitsbereich vor. Schmutzwasserkanäle sollen mit mindestens 0,6 m/s, Regen- und Mischwasserkanäle mit mindestens 0,8 m/s durchflossen werden, weil Regen Sand hineinspült. Die Obergrenze beträgt für beide 3,0 m/s.

Die Geschwindigkeit hängt von Gefälle und Größe ab. Ingenieure verwenden für ein voll durchströmtes Rohr die Manning-Formel:

V = (1/n) × R^(2/3) × S^(1/2)

Dabei ist V die Geschwindigkeit in m/s, S das Gefälle, n ein Rauheitsbeiwert (0,013 ist der übliche Wert für Beton- und Kunststoffkanäle) und R der hydraulische Radius, der beim vollen Rundrohr dem Durchmesser geteilt durch vier entspricht.

Zahlen zum Nachrechnen

Nehmen wir den 300 mm großen Schmutzwasserkanal. R = 0,3 / 4 = 0,075 m und 0,075^(2/3) = 0,178. Für 0,6 m/s muss das Gefälle S = (0,6 × 0,013 / 0,178)² = 0,0019 betragen, also 1,9 Promille: 19 cm Höhenverlust je 100 m Rohr. Beim voreingestellten Modellgefälle von 5 Promille beträgt die Geschwindigkeit im vollen Rohr 0,178 × 0,0707 / 0,013 = 0,97 m/s, sicher innerhalb des Bereichs. Bei 1,5 Promille sinkt sie auf 0,53 m/s, und das Modell zeigt Ablagerungen auf der Rohrsohle.

Der 800 mm große Regenwasserkanal braucht für dieselbe Geschwindigkeit viel weniger Gefälle. R = 0,2 m und 0,2^(2/3) = 0,342, sodass 0,8 m/s nur S = (0,8 × 0,013 / 0,342)² = 0,00092 erfordern, etwa 0,9 Promille. Große Rohre sind effizienter; deshalb können Hauptsammler mit sehr geringem Gefälle eine ganze Stadt durchqueren. Dieselbe Formel liefert auch eine Obergrenze. Oberhalb von etwa 13 Promille überschreitet der volle Regenwasserkanal 3,0 m/s, und die Anzeige warnt vor zu schneller Strömung.

Dies sind Geschwindigkeiten bei Vollfüllung. Ein wirklicher Kanal ist selten voll; ein halbvolles Rohr fließt ungefähr gleich schnell wie ein volles, ein fast leeres dagegen langsamer. Deshalb prüfen Planer auch die Geschwindigkeit beim kleinsten erwarteten Abfluss.

Gefälle hat seinen Preis. Ein Kanal mit 5 Promille fällt alle 100 m um 50 cm und liegt nach einem Kilometer 5 m tiefer als am Anfang. Irgendwann wird es günstiger, das Abwasser wieder hochzupumpen; Städte bauen Pumpstationen dort, wo die Rohre sonst zu tief lägen. Im Modell ist das gezeichnete Gefälle sechsfach überhöht, damit es auf der Blocklänge von 6 m sichtbar wird.

Schächte und Versorgungstunnel

Ein Kanal ist von der Straße nur erreichbar, wenn etwas zu ihm hinunterführt. Der Schacht im Modell ist ein Betonschacht mit 900 mm Innendurchmesser, Stahlsprossen und gusseisernem Deckel, der 3 m bis zur Oberkante des Regenwasserkanals reicht. Schächte liegen an Einmündungen, Bögen und Gefällewechseln sowie in Abständen auf geraden Strecken, damit das Rohr zwischen zwei Schächten mit einer Kamera untersucht und mit Hochdruckwasser gereinigt werden kann. Die Größen hier sind ein repräsentatives Beispiel.

Rechts unter dem Straßenrand liegt ein Versorgungstunnel: ein innen etwa 2,8 m breiter Betonkasten mit Kabeltrassen an einer Wand und einer Wasserhauptleitung sowie Heizungsrohren an der anderen. Ein solcher Tunnel kostet beim Bau viel mehr als die Erdverlegung derselben Leitungen. Ist er aber vorhanden, lassen sich Kabel und Rohre reparieren, ersetzen oder ergänzen, ohne die Straße erneut aufzureißen. Seit einer Verordnungsänderung von 2010 zum Gesetz über Planung und Nutzung des Staatsgebiets verlangt Korea solche Tunnel bei Entwicklungsprojekten über 2 Millionen Quadratmetern, etwa neuen Städten und Wohngebieten. Strom- und Telekommunikationsleitungen, Wasserhauptleitungen und Fernwärmerohre müssen dann hinein; Gas- und Abwasserrohre nur mit Zustimmung eines Prüfungsgremiums. Die meisten älteren Straßen haben keinen Versorgungstunnel; ihre Leitungen liegen unmittelbar im Boden wie links im Modell.

Die U-Bahn, weit darunter

Der U-Bahn-Tunnel im Modell ist ein eingleisiger gebohrter Tunnel mit 7 m Durchmesser und einer Firste 10 m unter der Straße. Seine Auskleidung besteht aus 1,2 m langen Betonringen, also den Segmenten, die eine Tunnelbohrmaschine bei ihrem Vortrieb hinter sich einbaut. Beide Zahlen sind repräsentative Beispiele. Ältere Strecken wurden oft als Graben von der Oberfläche aus gebaut und anschließend überdeckt, wodurch sie flach blieben. Neuere Strecken werden meist tiefer gebohrt, um unter Rohren, Fundamenten und anderen Strecken hindurchzuführen, ohne sie zu beeinträchtigen.

Mit durchsichtigem Boden lässt sich sehen, wie viel Erdreich zwischen den Kanälen und dem Tunneldach liegt. Planerisch ist dieser Zwischenraum nicht leer. Dort könnten später neue Rohre gebraucht werden; das ist ein Grund, warum Korea heute eine landesweite Karte des Untergrunds führt.

Vor dem Graben: Wie Korea erdverlegte Rohre erfasst

Stellen Sie die Grabtiefe auf 1,4 m, erreicht der rote Kasten sowohl die Wasser- als auch die Gashauptleitung. In einer wirklichen Straße könnte man schon weit früher auf etwas treffen, weil alte Rohre oft flacher als vorgeschrieben oder anders als eingezeichnet liegen.

Am 28. April 1995 durchbohrte ein Bohrtrupp auf einer Baustelle in Sangin-dong, Daegu, bei Bohrungen für Bodeninjektionen eine erdverlegte Stadtgas-Hauptleitung mit einem etwa 8 cm großen Loch. Das Gas strömte entlang eines Kanals in die etwa 100 m entfernte Baugrube der U-Bahn Daegu und explodierte. 101 Menschen starben, darunter 42 Schüler und ein Lehrer einer nahen Mittelschule auf dem Schulweg; 202 wurden verletzt. Heute muss jeder, der in Korea nahe Stadtgasleitungen gräbt, dies zuerst über das Grabmeldesystem der Korea Gas Safety Corporation melden.

Heute sind für Grabende in Korea zwei Systeme wichtig.

  1. Das Excavation Information Support Centre (EOCS) der Korea Gas Safety Corporation. Wer in einem Gebiet mit erdverlegten Stadtgas-, LPG- oder Hochdruckgasleitungen graben, Pfähle eintreiben oder Löcher bohren will, muss die Arbeiten vorher unter 1644-0001, auf der Website oder per App melden. Das Zentrum verlangt eine Meldung mindestens 24 Stunden vorher, ohne Wochenenden und Feiertage, und empfiehlt zwei bis drei Tage. Das Gasunternehmen prüft dann auf Leitungen, markiert deren Lage vor Ort, und das Zentrum teilt mit, wann die Arbeiten beginnen dürfen. Vor dieser Mitteilung ist Graben nicht erlaubt.
  2. Die integrierte Untergrundkarte nach dem Sondergesetz zum unterirdischen Sicherheitsmanagement. LX, die Korea Land and Geospatial Informatix Corporation, sammelt von etwa 225 verwaltenden Stellen Daten zu Wasser-, Abwasser-, Gas-, Heizungs-, Strom-, Telekommunikations- und Ölleitungen sowie U-Bahnen, Unterführungen, Tiefgaragen und Bohrlochdaten und erstellt daraus eine 3D-Karte. Diese Informationen sind zugangsbeschränkt. Bauträger mit geplanten Ausschachtungen ab 10 m erhalten Zeichnungen ihres Standorts für die unterirdische Sicherheitsbewertung; öffentlich zugänglich ist die Karte jedoch nicht.

Die ehrliche Antwort auf „Was liegt unter meiner Straße?“ lautet daher: Nur die Betreiberunterlagen und die Menschen, die diese Leitungen vor Ort markieren, können es sagen. Das Modell zeigt, was eine solche Straße typischerweise enthält.

Was das Modell auslässt

  • Hausanschlüsse. Jedes Gebäude hat eigene kleinere Wasser-, Gas- und Abwasseranschlüsse quer zu den Hauptleitungen; dadurch sind wirkliche Straßen erheblich dichter belegt als das Modell.
  • Straßenabläufe, Ventile und Kammern. Regenabläufe am Bordstein, Wasserventile, Gasdruckregler und Kabelmuffenschächte fehlen vollständig.
  • Bettung und Verfüllung. Rohre liegen auf Sand oder feinem Kies, umgeben von ausgewähltem Füllmaterial; das Modell deutet dies nur durch einen helleren Ring um Wasser- und Gasrohre an.
  • Grundwasser. Unter vielen Straßen liegt der Grundwasserspiegel nur wenige Meter tief; das beeinflusst die mögliche Tiefe von Kanälen und Tunneln sowie die erforderliche Baugrubensicherung.
  • Wirkliche Geologie. Hier ist der Boden einheitlich. Wirklicher Untergrund enthält Auffüllung, Ton, Sand und verwittertes Gestein; eine U-Bahn kann durch festen Fels gebohrt werden.
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Fließgeschwindigkeit ist nicht gleich Kapazität

Ein Kanal kann Wasser schnell transportieren und trotzdem für ein Unwetter zu klein sein. Geschwindigkeit misst, wie schnell ein Wasserpaket wandert; der Durchfluss misst das Volumen, das jede Sekunde einen Querschnitt passiert. Der Zusammenhang lautet Q = A × V. Für ein volles Rundrohr gilt A = πD²/4. Diese Berechnung verwendet die Innendurchmesser der Ausstellung, nicht die Außenmaße zur Prüfung von Überdeckung und Abständen.

Beim voreingestellten Gefälle von 5‰ hat der 300 mm große Schmutzwasserkanal A = 0,0707 m² und V ≈ 0,97 m/s. Sein berechneter Durchfluss bei Vollfüllung beträgt daher etwa 0,068 m³/s oder 68 Liter je Sekunde. Der 800 mm große Regenwasserkanal hat A = 0,503 m² und V ≈ 1,86 m/s, entsprechend etwa 0,935 m³/s oder 935 Litern je Sekunde. Das sind idealisierte Ergebnisse für gleichförmige Strömung mit n = 0,013, keine gemessenen Abflüsse einer wirklichen Straße. Verluste an Einmündungen, Unterwasserstände und Einlaufkapazitäten liegen außerhalb dieses Modells.

Der Durchmesser des Regenwasserrohrs ist etwa 2,67-mal so groß wie jener des Schmutzwasserrohrs, seine Kapazität bei Vollfüllung bei gleichem Gefälle und gleicher Rauheit aber etwa 13,7-mal so groß. Die Fläche wächst mit D², die Manning-Geschwindigkeit mit D^(2/3); ihr Produkt wächst deshalb mit D^(8/3). Eine Verdoppelung des Gefälles bewirkt viel weniger: Geschwindigkeit und Durchfluss steigen nur um √2, etwa 1,41. Ein steilerer Kanal ersetzt deshalb nicht unbegrenzt einen größeren.

Der halbvolle Fall erklärt ein weiteres häufiges Missverständnis. Ein Halbkreis hat die halbe durchströmte Fläche und den halben benetzten Umfang des Vollkreises. Das Verhältnis R = A/P bleibt gleich; Manning liefert daher dieselbe Geschwindigkeit, wenn Gefälle und Rauheit unverändert bleiben. Der Durchfluss halbiert sich jedoch. Eine gute Geschwindigkeit auf der Anzeige belegt weder freie Kapazität noch, dass Regenwasser durch die Straßenabläufe das Rohr erreichen kann.

Was eine Tiefenmessung tatsächlich bedeutet

Die Tabelle misst die Überdeckung bis zur äußeren Rohroberkante. Sie misst weder bis zur Rohrmitte noch zur Sohle, der tiefsten Innenfläche, auf der ein Rinnsal fließt. Die Wasserhauptleitung zeigt den Unterschied. Ihre Oberkante liegt 1,25 m tief, ihr Außenradius beträgt 0,163 m; ihre Mitte liegt daher 1,413 m tief. Mit 0,15 m Innenradius liegt ihre Sohle 1,563 m tief. Vertauschte man diese Zahlen, verschöbe sich die Zeichnung, ohne dass sich das Rohr selbst änderte.

Der angezeigte Abstand von 0,637 m zwischen Gas und Wasser ist ein horizontaler Wandabstand. Die Oberkanten liegen gleich hoch; die unterschiedlichen Außenradien ergeben jedoch leicht unterschiedliche Höhen der Mittelpunkte. Das hilft beim Lesen dieser Anordnung, ersetzt aber keinen vermessenen dreidimensionalen Abstand an einer Kreuzung. Wirkliche Planung braucht auch Platz für Verbindungen, Auflager und Wartungsgeräte; ein Maß, in das zwei bloße Rohre passen, bietet nicht automatisch Platz für einen Reparaturtrupp.

Mindestüberdeckung ist keine Vorhersage der Frosttiefe an Ihrer Adresse. Gefrieren hängt von Wetter, Boden und Oberflächenbedingungen ab. Mehr Erde allein löst auch nicht jedes Problem: Ein tieferes Rohr ist schwerer zu warten, und ein Freispiegelkanal braucht ein passendes Niveau am Ablauf. Diese Ausstellung besitzt weder Klimasteuerung noch Frostberechnung. Die Wasserüberdeckung von 1,25 m ist ein gewählter Anordnungswert, der gegen die Straßentabelle geprüft wurde, keine allgemeine Garantie gegen gefrierendes Wasser.

Londons Kanalisation verlagerte das Problem flussabwärts

Der Große Gestank von 1858 machte die Themse sogar im Parlament unerträglich. Das London Museum beschreibt, wie menschliche und industrielle Abfälle im Fluss, bei heißem Wetter freiliegend, zur Finanzierung von Joseph Bazalgettes Kanalprojekt beitrugen. Statt örtliche Abflüsse neben der dicht bewohnten Stadt einleiten zu lassen, sammelten Abfangkanäle ihr Wasser und führten es weiter flussabwärts. Pumpstationen waren dort nötig, wo Schwerkraft allein den erforderlichen Verlauf nicht ermöglichte.

Das System wurde 1865 offiziell eröffnet, doch das gesamte Projekt erst 1875 fertiggestellt. Das sind unterschiedliche Meilensteine, keine widersprüchlichen Daten. Das Museum nennt 318 Millionen Ziegel und erläutert, dass Bazalgette durch großzügig bemessene Tunnel Bevölkerungswachstum berücksichtigte. Ein Netz, das Generationen halten soll, lässt sich nicht allein nach dem heutigen mittleren Trockenwetterabfluss bemessen.

Eine wichtige Grenze blieb: Das frühe System leitete Abwasser weiterhin in die untere Themse ein. Abfälle zu sammeln und von Häusern wegzuführen machte sie nicht sauber. Ihre Behandlung war eine zusätzliche Aufgabe. Vergleichen Sie diese Geschichte mit den beiden Rohren auf dem Bildschirm. Die Trennung von Schmutz- und Regenwasser verändert, was eine Kläranlage erreicht und bei Starkregen bewältigt werden muss. Das Modell zeigt diese Trennung örtlich; es simuliert weder Londons Mischwassernetz noch behauptet es, ein größeres Rohr allein beseitige Verschmutzung.

Eine Karte ist keine Grabgenehmigung

HSG47 der britischen Health and Safety Executive warnt, dass Pläne einen veränderten Maßstab haben können, Oberflächenniveaus verändert worden sein können und alte Leitungen womöglich nie erfasst wurden. Eine leere Fläche auf einer Zeichnung beweist keinen leeren Untergrund. Eine exakt gezeichnete Bildschirmlinie kann trotzdem unsichere Vermessungsdaten darstellen.

Das US-System 811 bietet einen hilfreichen Vergleich mit Koreas Gasmeldesystem für Grabungen. PHMSA erklärt, dass die zentrale Meldestelle den geplanten Grabungsort an betroffene Betreiber weitergibt, die Anlagen prüfen und markieren. Der Anrufer muss die vorgeschriebene Zeit warten, die Markierungen beachten und vorsichtig graben. Die Vorlaufzeit hängt vom Recht des Bundesstaats ab; die oben genannte koreanische Meldefrist darf nicht auf US-Arbeiten übertragen werden. Ein Anruf ist ein Verfahrensschritt, keine Garantie, dass sofort überall eine Schaufel eingesetzt werden kann.

HSG47 unterscheidet Planung, Leitungsortung und sichere Ausschachtung. Nach Prüfung von Unterlagen und Ortung können Suchschachtungen zur tatsächlichen Identifizierung nötig sein, um Tiefe und Identität zu bestätigen. Das ist Arbeit für fachkundige Trupps mit einem standortspezifischen sicheren Arbeitsverfahren, kein Versuch für zu Hause. Ein gemeinsamer Versorgungstunnel verändert den Zugang, beseitigt aber weder die nötige Freischaltung von Anlagen noch die Gefahrenkontrolle bei Arbeiten an in Betrieb befindlichen Leitungen.

Drei Prüfungen auf dem Bildschirm

Beginnen Sie mit Kanalgefälle bei 0‰. Die Formel ergibt für beide Geschwindigkeiten bei Vollfüllung null, weil sie gleichförmige, schwerkraftgetriebene Strömung voraussetzt. Das bedeutet nicht, dass ein wirkliches waagerechtes Rohr niemals Wasser bewegen kann: Ein Wasserstandsunterschied kann ein Energiegefälle erzeugen, selbst wenn die Rohrsohle waagerecht ist. Das Modell löst dieses Rückstauproblem nicht.

Vergleichen Sie danach 5‰ mit 20‰. Das Gefälle vervierfacht sich, die Geschwindigkeiten verdoppeln sich, statt sich zu vervierfachen. Die Schmutzwasseranzeige sollte von etwa 0,97 auf 1,93 m/s steigen, die Regenwasseranzeige von etwa 1,86 auf 3,72 m/s. Das größere Rohr überschreitet dann die Modellwarnschwelle von 3,0 m/s. Kehren Sie zu 5‰ zurück, bevor Sie die normale Animation erneut vergleichen. Die Teilchen veranschaulichen die Richtung; die berechneten Geschwindigkeiten vergleichen Sie anhand der Zahlenanzeige.

Schalten Sie abschließend Durchsichtiger Boden ein, stellen Sie Grabtiefe auf 1,4 m und betrachten Sie den roten Kasten. Seine Grundfläche kreuzt Wasser- und Gashauptleitung, sodass beide unter Erreicht erscheinen. Er erstreckt sich nicht über die gesamte Straßenbreite von 10 m. Ein Kabel außerhalb dieser Grundfläche wird nicht getroffen, nur weil es flacher als 1,4 m liegt. Erhöhen Sie die Tiefe in Richtung 4 m, um den Schmutzwasserkanal unter derselben Grundfläche zu erreichen, nicht jedes vergrabene Objekt. Die U-Bahn-Firste bleibt bei 10 m, außerhalb des Stellbereichs. Dies sind Geometrieprüfungen in einem Lehrmodell, keine Anleitung zur Wahl einer sicheren wirklichen Grabtiefe.

Farbmarkierungen vor einer Grabung

Schalten Sie Ortungsmarkierungen im Grabfeld ein, erhält die Straße die Farbmarkierungen, die vor Bauarbeiten auf wirklichen Straßen zu sehen sind. In den Vereinigten Staaten und vielen Orten, die deren System übernehmen, folgen die Farben dem einheitlichen Farbcode der American Public Works Association (APWA): Rot für Stromkabel und Beleuchtung, Gelb für Gas, Öl und Dampf, Orange für Telekommunikations-, Alarm- und Signalleitungen, Blau für Trinkwasser, Grün für Kanäle und Entwässerung, Violett für Betriebswasser und Bewässerung, Rosa für vorübergehende Vermessungsmarkierungen und Weiß für den Umriss der geplanten Grabung. Zuerst kommt der weiße Grabungsumriss; danach markieren die Betreiber den Verlauf ihrer Leitungen darin und daneben.

Jede Markierung besitzt eine Toleranzzone. Wo kein Gesetz eine andere Breite festlegt, nimmt die APWA-Richtlinie die Leitungsbreite zuzüglich 450 mm auf jeder Seite. Darin wird mit Handwerkzeugen oder einem nicht invasiven Verfahren gegraben, bis die Leitung selbst freiliegt. Im Modell stellt das helle Band um jede farbige Linie diese Zone dar. Verschieben Sie den Graben im Grabfeld, nennt die Anzeige unter Nur Handgrabung jede überlappte Zone. Wasser- und Gashauptleitung liegen Wand an Wand 0,64 m auseinander, sodass ihre Zonen überlappen: Dazwischen gibt es keine Stelle, an der eine Maschine frei graben darf.

Die zentrale US-Rufnummer ist 811. Das koreanische Gegenstück für Gas ist das unten beschriebene Grabinformationszentrum (EOCS) der Korea Gas Safety Corporation unter 1644-0001. Die Farbe ist vorübergehend. Sie zeigt Grabenden, wo Vorsicht nötig ist; sie versetzt keine Rohre. Die Tiefe wird nie aufgemalt, weil Unterlagen und Ortungsgeräte dafür nicht zuverlässig genug sind.

Was die Straßenoberfläche verrät

Schon vor jeder Farbmarkierung zeigt die Straße selbst viel vom Untergrund. Das Modell hat neun solche Merkmale in einer repräsentativen Anordnung. Finden Sie sie durch Anklicken oder Antippen; jedes hebt die zugehörige Leitung hervor.

  1. Der Regenwasserkanalschacht mit gusseisernem Deckel über dem Schacht mit Stahlsprossen.
  2. Ein zweiter Schacht über dem Schmutzwasserkanal. Jeder Deckel im Modell trägt den Namen seines Netzes.
  3. Ein Ablaufrost am Bordstein, durch den Straßenwasser in den Regenwasserkanal fällt. Koreas Umweltministerium bittet Einwohner, keinen Abfall hineinzuwerfen, Abläufe nicht mit Matten oder Brettern abzudecken und verstopfte zu melden, weil ein blockierter Rost die Straße überflutet, selbst wenn der Kanal darunter Platz hat.
  4. Eine kleine Schieberkappe über der Wasserhauptleitung. Trupps betätigen das Ventil von der Straße aus, um für eine Reparatur einen Abschnitt abzusperren.
  5. Eine Schieberkappe über der Gashauptleitung, im Modell mit gelbem Ring.
  6. Eine Gasleitungsmarkierung, eine kleine in den Asphalt eingelassene Scheibe mit einem Pfeil entlang der Hauptleitung.
  7. Ein Telekommunikationsschacht auf dem Gehweg als Zugang zur Kammer, in der Kabel in Schutzrohren eingezogen und verbunden werden.
  8. Eine Kompaktstation auf dem Gehweg, die bei erdverlegten Stromkabeln die Spannung für benachbarte Gebäude heruntertransformiert.
  9. Ein Hydrant, der über ein Abzweigrohr von der Wasserhauptleitung gespeist wird.

So die Oberfläche zu lesen gehört zur Arbeitsweise von Leitungstrupps, zeigt aber nur die Zugangspunkte. Ein Rohr zwischen zwei Deckeln kann abbiegen, und eine stillgelegte Leitung besitzt möglicherweise gar keinen Deckel.

Warum Straßen einbrechen

Die meisten Löcher in Stadtstraßen sind keine natürlichen Karstdolinen im Kalkstein. Sie beginnen mit einem Rohr. Ein Riss oder eine offene Verbindung in einem alten Kanal oder einer Wasserhauptleitung lässt Wasser durch den umgebenden Boden strömen. Fließendes Wasser trägt feinen Boden ins Rohr oder außen daran entlang fort; ein Hohlraum entsteht. Er wächst unsichtbar nach oben, weil jeder neue Einsturz seiner Decke in die Lücke fällt und wiederum weggespült wird. Der Asphalt ist steif genug, den Hohlraum eine Zeit lang zu überbrücken; die Straße kann daher intakt aussehen, bis sie versagt.

Der Regler Jahre mit Leckage veranschaulicht dies im Modell. Der Hohlraum beginnt am Scheitel des Schmutzwasserkanals in 3,0 m Tiefe und steigt bis knapp unter die untere Tragschicht bei 0,6 m; am Ende beginnt der Asphalt darüber abzusacken. Form und zeitlicher Ablauf sind gezeichnet, nicht berechnet: Wirkliche Hohlräume hängen von Boden, Grundwasser und Schadensgröße ab.

Der National Assembly Research Service in Korea fasste im Mai 2025 Zahlen des Ministeriums für Land zusammen. Von 2015 bis 2024 wurden 2119 Fälle von Bodenabsenkungen erfasst. Schäden an erdverlegten Leitungen verursachten 1252 davon: Kanäle 901, Wasserrohre 243 und andere Leitungen 108. Schlechte Verdichtung der Verfüllung verursachte 347, Ausschachtungsarbeiten 189, Rohrarbeiten 71 und andere unterirdische Arbeiten 33; 227 hatten andere Ursachen. Leckagen aller Art standen hinter 1144 Fällen, 54,0% der Gesamtzahl. Drei Menschen starben, 77 wurden verletzt und 113 Fahrzeuge beschädigt. Die jährliche Zahl stieg von 186 im Jahr 2015 auf 338 im Jahr 2018 und fiel seitdem auf 102 im Jahr 2024.

Zwei jüngere Einstürze zeigen das Zusammenwirken der Ursachen. Am 8. November 2016 brach vor dem Bahnhof Hakata in Fukuoka die Straße über einem im Bau befindlichen U-Bahn-Verlängerungstunnel ein; das Loch war etwa 27 m breit, 30 m lang und 15 m tief. Die Stadt verfüllte es und öffnete die Straße am 15. November wieder. Am 24. März 2025 entstand in Myeongil-dong, Seoul, über einem Tunnelbau für die U-Bahn-Linie 9 ein 22 m mal 18 m großes und 16 m tiefes Loch; ein Motorradfahrer starb, ein Autofahrer wurde verletzt. Der zentrale Untersuchungsausschuss für Untergrundunfälle berichtete im Dezember 2025, ein Keil stark verwitterten Gesteins, begrenzt durch drei einander schneidende, bei der Baugrunderkundung unentdeckte Trennflächen, sei abgerutscht und habe den Tunnel über seine Auslegungslast hinaus belastet. Das umgebende Grundwasser war durch einen früheren Schnellstraßentunnel abgesenkt worden, von 3,1 bis 6,9 m unter der Oberfläche im Jahr 2017 auf 18,9 bis 25,5 m im Jahr 2022. Ein alter Kanal daneben hatte weiterhin geleckt: Eine Untersuchung von 2022 hatte Risse und versetzte Verbindungen entdeckt, die nicht repariert wurden.

Unter anderen Städten

Der Katalog im Bedienfeld umfasst 32 Orte. Einige Zahlen zeigen die Größenordnung.

Paris begann nach der Cholera von 1832, unter jeder öffentlichen Straße Kanäle zu verlegen; die Galerien führten auch Telefonkabel, Druckluftrohre und Ampelkabel, eine frühe Form des Versorgungstunnels. Heute zählt die Stadt 2676 km unterirdische Galerien; das Netz führt Abwasser und Regen im selben Rohr. Londons Antwort auf den Großen Gestank von 1858 waren Joseph Bazalgettes Abfangkanäle, 1865 eröffnet und 1875 mit 318 Millionen Ziegeln fertiggestellt. Sie verlagerten das Abwasser flussabwärts, statt es zu reinigen, und laufen bei Überlastung durch Unwetter weiterhin in die Themse über. Der Thames Tideway Tunnel wurde zum Auffangen dieser Überläufe gebaut: 25 km lang, am östlichen Ende 7,2 m breit, mit 1 m Gefälle je 790 m zur Selbstreinigung, von 30 m Tiefe im Westen bis 66 m bei Abbey Mills.

Tiefe Regenwassertunnel schützen inzwischen viele Städte. Der Metropolitan Area Outer Underground Discharge Channel nahe Tokio ist ein 6,3 km langer, etwa 10 m breiter unterirdischer Fluss, 50 m unter Route 16. Chicagos Tunnel and Reservoir Plan umfasst 110 Meilen Tunnel mit bis zu 33 Fuß Durchmesser und bis zu 300 Fuß Tiefe. Seouls 2020 fertiggestellter Sinwol-Tunnel liegt 40 m tief, ist 10 m breit und 4,7 km lang und fasst 320.000 m³ Regen. Kuala Lumpurs SMART-Tunnel ist 9,7 km lang; an trockenen Tagen fahren Autos durch 3,0 km davon, bei den schlimmsten Hochwassern verdrängt Wasser den Verkehr.

Versorgungstunnel sind viel seltener. Seouls erster wurde 1978 unter Yeouido eröffnet und ist 6,1 km lang; die sieben Tunnel der Stadt umfassen zusammen 33,79 km. Eine landesweite Studie zählte 2020 in Korea 30 Versorgungstunnel in 12 Kommunalverwaltungen, insgesamt 165,62 km. Gas blieb aus Sicherheitsgründen ausgeschlossen, und Kanäle passen selten hinein, weil sie stetiges Gefälle brauchen. Helsinki geht am weitesten: Seit 1977 wurden dort etwa 60 km gemeinsamer Tunnel für Fernwärme und -kälte, Strom, Telekommunikation und Wasser ins Grundgestein gesprengt.

Unfälle in Tunneln und Rohren

Leitungen zusammenzulegen macht sie nicht von selbst sicher. Am 24. November 2018 unterbrach ein Brand im Kabeltunnel unter der KT-Vermittlungsstelle Ahyeon in Seoul die Telekommunikation in weiten Teilen der Stadt. Der Tunnel war kürzer als 500 m; deshalb verlangten die Brandschutzvorschriften weder Sprinkler noch Melder, und er hatte nur einen Feuerlöscher. Danach begann die Regierung, jeden Telekommunikationstunnel zu überprüfen, und drängte auch bei kurzen Tunneln auf Sprinkler und Kameras. Am 4. Dezember 2018 platzte eine Fernwärmeleitung unter einer Straße nahe dem Bahnhof Baekseok in Goyang; heißes Wasser überflutete die Straße, ein Mensch starb. Die polizeiliche Untersuchung ergab, dass ein beim Rohrbau 1991 schlecht angeschweißter Flicken sich nach jahrelangen Druckwechseln gelöst hatte.

Fragen

Wie tief liegen Wasserrohre unter koreanischen Straßen?

Die Tabelle des Straßengesetzes verlangt für die Oberkante einer Wasserhauptleitung mindestens 1,2 m unter der Straßenoberfläche oder 0,6 m, wenn bauliche Verhältnisse dies unmöglich machen. Im Modell sind es 1,25 m. Hausanschlüsse einzelner Gebäude sind kleiner und liegen oft flacher.

Warum sind Gasrohre gelb?

Gelb kennzeichnet das Rohr als Gasleitung, damit jeder, der es freilegt, sofort weiß, was es ist. Die in Stadtstraßen verwendeten Polyethylenrohre werden in dieser Farbe hergestellt; darüber liegt ein Warnband, auf das Grabende zuerst stoßen.

Wie weit muss ein Gasrohr von einem Wasserrohr entfernt sein?

Koreanische Stadtgasvorschriften verlangen mindestens 0,3 m zwischen der Außenwand eines erdverlegten Gasrohrs und anderen erdverlegten Rohren und Kabeln, sofern keine gleich feste Schutzhülse vorhanden ist. Im Modell beträgt der Abstand 0,64 m.

Warum liegen Kanäle tiefer als Wasserhauptleitungen?

Kanäle fließen durch Schwerkraft und müssen daher unter dem niedrigsten Abfluss jedes angeschlossenen Gebäudes bleiben sowie bis zur Kläranlage stetig fallen. Die Tabelle des Straßengesetzes legt die Oberkante eines Hauptkanals mindestens 3 m unter die Straßenoberfläche.

Was geschieht bei zu flach verlegten Kanälen?

Die Strömung verlangsamt sich, Feststoffe und Sand setzen sich ab, und das Rohr verstopft allmählich und riecht. Koreanische Planungsnormen streben mindestens 0,6 m/s in Schmutzwasser- und 0,8 m/s in Regenwasserkanälen an. Bewegen Sie den Gefälleregler unter etwa 2 Promille, zeigt das Modell Ablagerungen im Schmutzwasserkanal.

Kann ich herausfinden, was unter meiner Straße liegt?

Nicht im Detail. Die landesweite Untergrundkarte ist zugangsbeschränkt, und Leitungsunterlagen gehören den Versorgern. Wenn Sie graben wollen, melden Sie die Arbeiten beim Excavation Information Support Centre unter 1644-0001 und kontaktieren Sie die übrigen örtlichen Versorger. Diese prüfen und markieren ihre Leitungen vor Ort.

Was ist ein Versorgungstunnel?

Ein begehbarer Betontunnel unter einer Straße, der Kabel und Rohre gemeinsam aufnimmt, damit Reparaturen und Ergänzungen ohne Aufgraben der Straße möglich sind. Sein Bau kostet mehr, weshalb er meist unter Hauptstraßen geplanter neuer Städte liegt.

Bedeutet doppeltes Gefälle doppelte Fließgeschwindigkeit?

Nein. Bei unveränderter Größe und Rauheit folgt die Manning-Geschwindigkeit der Quadratwurzel des Gefälles. Vierfaches Gefälle ergibt in diesem Modell doppelte Geschwindigkeit.

Fließt ein halbvoller Kanal halb so schnell?

Nein. Bei einem Rundrohr mit gleichem Gefälle und gleicher Rauheit bleibt der hydraulische Radius zwischen Halb- und Vollfüllung unverändert. Die berechnete Geschwindigkeit ist gleich, der Durchfluss bei Halbfüllung aber halb so groß.

Kann der rote Kasten die U-Bahn erreichen?

Nein. Die Grabtiefe endet bei 4 m, die U-Bahn-Firste liegt dagegen 10 m unter der Oberfläche. Der Kasten erfasst außerdem nur einen Teil der Straße, nicht jede Leitung über ihre gesamte Breite.

Was bedeuten die Farbmarkierungen auf der Straße?

Sie markieren erdverlegte Leitungen vor einer Grabung. Nach dem einheitlichen APWA-Farbcode bedeutet Rot Strom, Gelb Gas, Öl oder Dampf, Orange Telekommunikation, Blau Trinkwasser, Grün Kanäle und Entwässerung, Violett Betriebswasser, Rosa Vermessungsmarkierungen und Weiß den Umriss der geplanten Grabung. Korea verwendet eigene Verfahren; die Modellfarben folgen dem APWA-Code.

Warum bricht eine Straße ein?

In Städten beginnt es meist mit einem undichten Rohr, das Boden wegspült und unter dem Asphalt einen Hohlraum zurücklässt. In Korea verursachten beschädigte Kanäle 901 der 2119 von 2015 bis 2024 erfassten Absenkungsfälle; schlechte Verfüllung und Ausschachtungsarbeiten verursachten die meisten übrigen.

Warum gibt es nicht unter jeder Straße Versorgungstunnel?

Ihr Bau kostet viel mehr als einzelne Erdleitungen, sie brauchen eine breite Straße und einen mit jedem Betreiber abgestimmten Plan, und manche Leitungen passen nicht hinein: Gas bleibt meist aus Sicherheitsgründen draußen, Kanäle brauchen stetiges Gefälle. Korea hat 165,62 km solcher Tunnel an 30 Orten, meist in neuen Städten.

Begriffe

  • Überdeckung: Abstand von der Straßenoberfläche zur Oberkante eines erdverlegten Rohrs oder Schutzrohrs.
  • Deckschicht: oberste Straßenschicht, der Asphalt im Kontakt mit den Reifen.
  • Tragschicht: Schicht unter der Deckschicht zur Verteilung der Radlasten.
  • Untere Tragschicht: verdichteter Schotter zwischen Tragschicht und Boden.
  • Untergrund: natürlicher oder aufgefüllter Boden, auf dem die Straße gebaut ist.
  • Schutzrohrblock: Gruppe von Kabelschutzrohren, oft in Beton eingegossen.
  • Schmutzwasserkanal: Rohr für Abwasser aus Gebäuden.
  • Regenwasserkanal: Rohr für Regenwasser von Straßen und Dächern.
  • Promille (‰): Teile pro Tausend; ein Gefälle von 5 ‰ fällt 5 m auf 1 km.
  • Manning-Formel: V = (1/n) R^(2/3) S^(1/2), übliche Abschätzung der Fließgeschwindigkeit in offenen Gerinnen und Kanälen.
  • Versorgungstunnel: Tunnel unter einer Straße, der mehrere Versorgungsleitungen gemeinsam führt.
  • EOCS: Excavation Information Support Centre der Korea Gas Safety Corporation, zuständig für Grabmeldungen nahe Gasrohren.
  • Toleranzzone: Streifen beiderseits einer markierten Leitung, in dem nur Handgrabung oder nicht invasive Grabung erlaubt ist.
  • Einheitlicher APWA-Farbcode: Farben, die erdverlegte Leitungen vor einer Grabung an der Oberfläche kennzeichnen.
  • Bodenabsenkung: plötzliches Absinken der Bodenoberfläche, meist über einem durch ausgespülten Boden entstandenen Hohlraum.
  • Straßenablauf: Einlauf mit Rost am Bordstein, der Straßenwasser in den Regenwasserkanal führt.

Quellen

Text und Simulation: CC BY-NC-SA 4.0, soweit nicht anders angegeben.

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