Zustandsbeurteilung von Kanälen und Leitungen zwischen TV-Inspektion, Vermessung und KI

Die Ergebnisse verdeutlichen die Dimension der Aufgabe: Rund 18 % der betrachteten Kanäle wiesen einen kurz- bis mittelfristigen Sanierungsbedarf auf. Gleichzeitig lag die jährliche Sanierungsrate bei etwa 1 % des öffentlichen Kanalnetzes. Bei einer Gesamtlänge von knapp 600.000 km entspricht dies rund 6.000 km pro Jahr.

Die Zustandserfassung ist damit weit mehr als eine technische Kontrollaufgabe. Sie liefert die Datengrundlage für die Instandhaltungs- und Investitionsplanung. Netzbetreiber müssen erkennen können, wo kurzfristig Handlungsbedarf besteht, welche Schäden beobachtet werden sollten und wo Sanierungsmaßnahmen zurückgestellt werden können.

Erfassen, klassifizieren und bewerten

Zustandserfassung, Zustandsklassifizierung und Zustandsbewertung werden in der Praxis häufig unter dem Begriff Kanalinspektion zusammengefasst. Für ein systematisches Kanalmanagement müssen die einzelnen Schritte jedoch unterschieden werden.

Am Anfang steht die Zustandserfassung. Dabei werden vorhandene und erkennbare Merkmale eines Kanals aufgenommen. Bei der optischen Inspektion geschieht dies durch Kamerasysteme. Dokumentiert werden beispielsweise Risse, Rohrbrüche, Muffenversätze, Korrosion, Wurzeleinwuchs, Ablagerungen, einragende Anschlüsse oder Verformungen.

Darauf folgt die standardisierte Zustandsbeschreibung. DIN EN 13508-2 und DWA-M 149-2 bilden dafür wesentliche Grundlagen. Die anschließende Klassifizierung und Bewertung des baulichen und betrieblichen Zustands wird insbesondere in DWA-M 149-3 beschrieben. Das Merkblatt wurde 2024 redaktionell überarbeitet. Ziel ist es, den Sanierungsbedarf unter Berücksichtigung von Rangfolgen darzustellen.

Dabei gilt: Ein Kamerabild kann einen sichtbaren Schaden dokumentieren. Welche Konsequenz dieser für Standsicherheit, Dichtheit, Betrieb oder Restnutzungsdauer hat, lässt sich daraus allein nicht immer ableiten. Für Sanierungsentscheidungen müssen daher weitere Faktoren wie Alter, Werkstoff, hydraulische Situation, Grundwasserverhältnisse, Schadensentwicklung und Bedeutung des Netzabschnitts berücksichtigt werden.

TV-Inspektion bleibt das Standardverfahren

Die TV-Inspektion ist weiterhin das zentrale Verfahren für die Untersuchung nicht begehbarer Kanäle. Fahrwagensysteme mit Dreh- und Schwenkkopfkameras ermöglichen die detaillierte Betrachtung von Rohrwandungen, Muffen und Anschlüssen. Je nach Aufgabe kommen Satellitensysteme hinzu, mit denen auch Anschlussleitungen vom Hauptkanal aus untersucht werden können.

Die Qualität der späteren Bewertung wird bereits während der Befahrung bestimmt. Ein nicht ausreichend gereinigter Kanal kann Schäden verdecken, eine zu schnelle Fahrt Details übersehen lassen. Beleuchtung, Kameraposition und die sorgfältige Betrachtung auffälliger Bereiche beeinflussen ebenfalls das Ergebnis.

Hinzu kommt die Qualität der Stammdaten. Eine technisch einwandfreie Aufnahme verliert erheblich an Wert, wenn sie einer falschen Haltung oder einem falschen Anschluss zugeordnet wird. Qualifikation und Qualitätssicherung spielen deshalb eine zentrale Rolle. Die Gütesicherung Kanalbau RAL-GZ 961 umfasst mit der Beurteilungsgruppe I ausdrücklich die Inspektion von Abwasserleitungen und -kanälen und stellt entsprechende Anforderungen an Fachpersonal, Erfahrung und technische Ausstattung.

Mehr Informationen aus einer Befahrung

Die Kameratechnik hat sich in den vergangenen Jahren erheblich weiterentwickelt. Höhere Auflösungen ermöglichen detailliertere Aufnahmen, während 360°-Systeme die Rohrinnenfläche weitgehend vollständig erfassen können. Dadurch lassen sich Aufnahme und Auswertung stärker voneinander trennen: Die Befahrung erzeugt zunächst einen umfangreichen Bilddatensatz, der anschließend am Arbeitsplatz detailliert ausgewertet werden kann.

Das bietet insbesondere bei schwer zugänglichen Bereichen Vorteile. Auffällige Stellen können erneut betrachtet werden, ohne dass zwangsläufig eine zweite Befahrung erforderlich ist. Gleichzeitig verbessert eine möglichst vollständige Erfassung die Voraussetzungen für automatisierte Auswertungen.

Auch die Untersuchung von Anschlussleitungen entwickelt sich weiter. Satellitentechnik ermöglicht nicht nur deren optische Kontrolle. In Kombination mit geeigneter Sensorik kann teilweise auch der räumliche Verlauf der Leitung ermittelt werden. Damit lassen sich Lücken in älteren oder unvollständigen Bestandsunterlagen schließen.

Messen statt schätzen

Parallel zur höheren Bildqualität gewinnt die quantitative Erfassung von Schäden und geometrischen Veränderungen an Bedeutung. Verformungen, Rohrquerschnitte, Versätze oder Lageabweichungen können mit geeigneten Messverfahren objektiver bestimmt werden als durch eine rein visuelle Einschätzung.

Zum Einsatz kommen beispielsweise Laser- und Profilvermessungen. Sie ermöglichen es, die Geometrie eines Kanals aufzunehmen und Abweichungen vom Sollquerschnitt zu bestimmen. Die Kombination von TV-Bild und geometrischer Messung erweitert damit die Datengrundlage für die Bewertung.

Gerade bei größeren Profilen oder statischen Fragestellungen reicht die optische Inspektion allein häufig nicht aus. Je nach Schadensbild können zusätzliche Untersuchungen des Rohr-Boden-Systems, Materialprüfungen oder geophysikalische Verfahren erforderlich werden. Die optische Inspektion bildet dann einen Baustein innerhalb einer umfassenderen Bauwerksdiagnostik.

Neue Perspektiven durch Drohnen und mobile Systeme

Auch die Art, wie Kameras durch Kanäle und Bauwerke bewegt werden, verändert sich. In großen oder schwer zugänglichen Profilen können Drohnen eine Ergänzung zur klassischen Befahrung oder Begehung darstellen. Mit Kamera- und teilweise LiDAR-Technik lassen sich Bereiche erfassen, die mit herkömmlichen Systemen nur schwer erreichbar sind.

Daneben kommen Schacht-Zoom-Kameras zum Einsatz. Sie ermöglichen eine schnelle Betrachtung von Kanalabschnitten aus dem Schacht heraus und können beispielsweise für orientierende Untersuchungen oder eine Vorauswahl weitergehend zu untersuchender Bereiche genutzt werden.

Ein universelles Inspektionsverfahren gibt es damit immer weniger. Stattdessen steht den Betreibern ein Werkzeugkasten unterschiedlicher Systeme zur Verfügung. Welches Verfahren geeignet ist, hängt von Nennweite, Zugänglichkeit, Fragestellung, Schadensrisiko und der benötigten Informationsqualität ab.

KI unterstützt die Auswertung

Besonders dynamisch entwickelt sich derzeit die automatisierte Analyse von Inspektionsdaten. Angesichts großer Mengen an Video- und Bildmaterial bietet sich der Einsatz Künstlicher Intelligenz an. Algorithmen können Bilddaten durchsuchen, auffällige Strukturen erkennen und Vorschläge für Schadensbeschreibungen oder Kodierungen erzeugen.

Anwendungen aus der Praxis zeigen bereits, dass sich damit Teile der Zustandserfassung automatisieren lassen. Die KI übernimmt insbesondere wiederkehrende Auswertungsschritte und kann dazu beitragen, große Datenbestände schneller und einheitlicher zu bearbeiten.

Die fachliche Kontrolle bleibt jedoch entscheidend. Seltene Schadensbilder, schlechte Aufnahmebedingungen oder komplexe Situationen können zu Fehlinterpretationen führen. Entsprechend setzen aktuelle Systeme vielfach auf eine Kombination aus automatisierter Voranalyse und anschließender Prüfung durch qualifiziertes Fachpersonal.

Eine zentrale Voraussetzung ist zudem die Qualität der Eingangsdaten. KI kann nur diejenigen Merkmale zuverlässig analysieren, die auf dem Ausgangsmaterial tatsächlich erkennbar sind. Reinigung, Bildqualität und vollständige Erfassung gewinnen dadurch eher an Bedeutung, als dass sie durch die Automatisierung ersetzt würden.

Von der Inspektion zum Kanalmanagement

Mit der Digitalisierung verändert sich schließlich die Rolle der Zustandsdaten. Inspektionsvideos und Schadenskodierungen dienen nicht mehr nur als Nachweis einer einzelnen Untersuchung. Sie fließen in Kanalkataster, GIS, Sanierungsplanungen und Asset-Management-Systeme ein.

Werden Inspektionen über längere Zeiträume nach vergleichbaren Kriterien durchgeführt, lässt sich zudem die Entwicklung einzelner Schäden verfolgen. Damit rückt neben der aktuellen Zustandsklasse zunehmend die Frage in den Mittelpunkt, wie schnell sich ein Schaden verändert. Solche Informationen können helfen, Inspektionsintervalle und Sanierungszeitpunkte risikoorientierter festzulegen.

Der technische Fortschritt führt daher nicht zwangsläufig dazu, dass die klassische TV-Inspektion ersetzt wird. Vielmehr wird sie Teil einer umfassenderen digitalen Prozesskette. Kameratechnik, 360°-Erfassung, geometrische Vermessung, Drohnen und KI liefern unterschiedliche Informationen, die je nach Fragestellung miteinander kombiniert werden können.

Für Netzbetreiber liegt der entscheidende Nutzen dabei nicht in einer möglichst großen Datenmenge. Entscheidend sind belastbare, reproduzierbare und langfristig vergleichbare Informationen. Denn erst aus einer qualifizierten Zustandserfassung, einer nachvollziehbaren Klassifizierung und einer fachlichen Bewertung entsteht die Grundlage für eine wirtschaftlich und technisch belastbare Sanierungsstrategie.

Quellen

Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA): Zustand der Kanalisation in Deutschland, achte DWA-Kanalumfrage, veröffentlicht 2020, Datengrundlage 2018.

DWA-M 149-2: Zustandserfassung und -beurteilung von Entwässerungssystemen außerhalb von Gebäuden – Kodiersystem für die optische Inspektion.

DWA-M 149-3: Zustandserfassung und -beurteilung von Entwässerungssystemen außerhalb von Gebäuden – Teil 3: Beurteilung nach optischer Inspektion, Ausgabe 2024.

Güteschutz Kanalbau: Güte- und Prüfbestimmungen RAL-GZ 961, Beurteilungsgruppe Inspektion (I).

3R 01–02/2024: Smart Monitoring mit Künstlicher Intelligenz (KI).

3R 04–05/2021: Kanalquerschnitts- und Profilvermessung in der Praxis.

3R 07–08/2020: Von der Zustandserfassung zur Umsetzung – datenbankbasiertes Arbeiten als Strategie.

3R 04–05/2017: Sonderverfahren zur Zustandserfassung von Kanalisationen.

3R 07–08/2016: Technische Innovationen bei der Zustandserfassung von Kanalanlagen.

3R, 2026: Von Drohnen bis KI: Intelligente Technologien für den Kanalbetrieb.

Herstellerinformationen von IBAK, JT-elektronik und CanSol zu TV-Inspektion, 360°-Kameratechnik, Vermessungsverfahren und KI-gestützter Auswertung.