Rammtechnik der Superlative
11. Dezember 2020 | Markus Lackner
Die Wehranlage Wieblingen am Neckar dient als Hochwasserschutz für die etwa 160.000 Einwohner zählende Stadt Heidelberg im Südwesten Deutschlands. Der Bau der Staustufe wurde 1929 fertiggestellt. In etwa fünf Jahren soll gemäß Aussage des Wasserstraßen-Neubauamtes Heidelberg aufgrund altersbedingter Mängel mit dem Neubau einer neuen Wehranlage begonnen werden. „Um eine zeit- und kostenoptimierte Ausschreibung erstellen zu können, waren unter anderem umfangreiche Proberammungen im Oberwasser vorgesehen, um vorab mögliche Einbringverfahren der geplanten Spundwandprofile festlegen zu können.“, berichtet Projektleiter Jörg Hesselink von Hagn Umwelttechnik und setzt fort, dass „parallel dazu im Unterwasser auch eine Kolksicherung durchgeführt wird, um weitere Ausschwemmungen zu verhindern und das Wehr somit dauerhaft zu sichern.“
Vibrationsramme mit 24 Tonnen Einsatzgewicht
Die Arbeiten für die Proberammungen wurden gemäß den Planungen des Wasserstraßen-Neubauamtes Heidelberg Anfang Oktober aufgenommen. Die dafür vorgesehenen Spundwandprofile, welche für die spätere Baugrube verwendet werden sollen, konnten aufgrund der zuvor erkundeten Geologie nur mit schwerem Gerät eingebracht werden. Derartiges Equipment kommt üblicherweise nur offshore, wie beispielsweise für die Errichtung von Hafenanlagen, zum Einsatz. Als zusätzliche Herausforderung für den Ersatzneubau befinden sich in unmittelbarer Nähe zur Baustelle sensible bauliche Einrichtungen wie beispielsweise das Universitätsklinikum sowie Wohn- und Bürogebäude. Somit sollten mit dem Versuch mögliche Beeinträchtigungen durch Schall und Erschütterungen schon im Vorfeld dokumentiert werden, um die Baumaßnahmen gegebenenfalls entsprechend anpassen zu können. „Für die Proberammungen kam ein rund 215 Tonnen schwerer Raupenkran auf einem etwa 39 Meter langen und 15 Meter breiten Schwimmponton zum Einsatz“, schildert Hesselink und fügt hinzu, dass der Kran mit einem 50 Meter langen Gittermast ausgestattet gewesen sei.
Eine besondere logistische Herausforderung war hierbei, dass das Baufeld aufgrund der Zufahrtsmöglichkeiten und der Schleusenbreiten nicht direkt mit den entsprechenden Pontons angefahren werden konnte. Somit musste der Trägerponton für den Raupenkran in zwei Teilen getrennt auf dem Wasserweg angeliefert und vor Ort zusammengebaut werden. Auch der Raupenkran musste auf dem Wasserweg in Einzelteilen angeliefert und vor Ort aufgebaut werden. Bei dem Versuch wurden zunächst in drei Wandabschnitten unterschiedlich lange Spundbohlen in die Gewässersohle gerüttelt. Die größten Profile waren 26 Meter lang, 1,4 Meter breit und etwa 25 Tonnen schwer. Diese Bohlen sollten dann möglichst 20 Meter in die Flusssohle eingebracht werden. Hierzu kam unter anderem eine 24 Tonnen schwere Vibrationsramme zum Einsatz. In zwei weiteren Feldern wurden die Versuche mit 24 und 18 Meter langen Profilen und einer Vibrationsramme mit 18 Tonnen Einsatzgewicht wiederholt. Um auch Vergleichswerte zwischen Vibrationstechnik und dem Einsatz eines Hydraulikhammers zu erhalten, wurde die gesamte Versuchsrei-he mit einem 16 und einem 26 Tonnen schweren Hydraulikhammer wiederholt. „Dabei werden die Spundbohlen nicht kontinuierlich wie mit einer Vibrationsramme in den Boden getrieben, sondern kontrolliert durch das Fallgewicht des Hammers im Boden versenkt“, erklärt Hesselink. Ohne den offiziellen Ergebnissen der Bundesanstalt für Wasserbau, welche den Versuch wissenschaftlich begleitet hat, vorzugreifen, konnte jedoch festgestellt werden, dass alle Profile mit den jeweiligen Geräten eingebracht werden konnten und, dass sowohl die Erschütterungen als auch die Lärmbelästigung deutlich unter dem erwarteten Level lagen.
Kolksicherung im Unterwasser
Mit einem üblichen Durchfluss von rund 150 Kubikmetern pro Sekunde ist der etwa 380 Kilometer lange Neckar eher als gemütlich zu bezeichnen. Bei Hochwasser allerdings kann der Durchfluss auch ein Vielfaches davon betragen. Über die Jahre hinweg ist dadurch die vorhandene Sohlsicherung angegriffen worden und es ist zu großräumigen und bis zu neun Meter tiefen Auswaschungen, einem sogenannten Kolk, im Unterwasser der Wehranlage gekommen. Dazu Hesselink: „Heutzutage sind beim Neubau derartiger Wehranlagen sogenannte Tosbecken aus Stahlbeton oder, wie nach der aktuellen Sanierung, mit massiver Steinschüttung und Spundwänden im Unterwasser Standard. Diese haben den Zweck, die Energie des Wassers abzufangen, um größere Auswaschungen im Unterwasser zu vermeiden“. Bei der Errichtung des Stauwehres Wieblingen vor fast 100 Jahren wurde dies mit den damaligen Möglichkeiten auch schon umgesetzt, jedoch hat der Zahn der Zeit entsprechende Schäden herbeigeführt. Um die Standsicherheit der Wehranlage auch künftig gewährleisten zu können, wurde die Hagn Umwelttechnik mit der Auffüllung des Kolks und der Sanierung des Bereichs unterhalb der Wehranlage beauftragt. Dazu werden jetzt die bestehenden maroden Sicherungen abgebrochen und anschließend in einer Stärke von 1,80 Metern mit bis zu 1.000 Kilogramm schweren Wasserbausteinen aufgefüllt und zusätzlich in wesentlichen Bereichen mit Unterwasserbeton verklammert. „Das geschieht direkt unterhalb der Wehranlage im laufenden Betrieb auf einer Fläche von etwa 6.000 Quadratmetern“, präzisiert Hesselink. Weiters wird talwärts der Kolksicherung noch eine sechs Meter tief in den Gewässergrund reichende Spundwand errichtet. Diese dient als Erosionsschutz und wird über die gesamte Breite der errichteten Kolksicherung ausgeführt. Diese Maßnahmen zur Herstellung der Standsicherheit der Wehranlage werden insgesamt etwa zwei Jahre dauern. Später soll dann unter Einbeziehung der Erkenntnisse durch die Proberammungen mit dem Neubau der Wehrfelder fortgefahren werden. Unter laufendem Betrieb wohlgemerkt. Dafür werden dann nochmals mindestens zwölf Jahre Bauzeit veranschlagt, heißt es vonseiten des Auftraggebers, dem Wasserstraßen-Neubauamt in Heidelberg.
