Neue Schutzziele und alte Bauwerke - der Hochwasserschutz in Bremen und Bremerhaven

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Neue Schutzziele und alte Bauwerke - der Hochwasserschutz in Bremen und Bremerhaven
WASSER

Anne Scholz, Christian Pabst und Heiko Spekker

Neue Schutzziele und alte Bauwerke –
der Hochwasserschutz in Bremen und
Bremerhaven
In Bremen und Niedersachsen werden die Landesschutzdeiche, Kajen und Hafenanlagen für
kommende Hochwasserereignisse erhöht und verstärkt. Da die Deichanlagen nicht nur der
Nutzung durch den Hochwasserschutz, sondern auch einer Vielzahl anderer Anforderungen
unterliegen, ergeben sich hier immer wieder neue technische Fragestellungen, die anhand
von Bauvorhaben erläutert werden.

1. Einleitung                              deiche angewiesen. Diese mussten in den        Eine Vielzahl dieser Bauwerke wie auch
                                           letzten Jahrzehnten auf Grund einschlä-     viele Kajeneinfassungen weisen bereits
Im Land Bremen liegen rund 89 % der Lan-   giger Erfahrungen mit aufgetretenen         heute eine lange Nutzungsdauer auf. Ob
desfläche, das entspricht rund 360 km²,    Sturmf luten, insbesondere denen der        eine dauerhafte Erhöhung dieser Anlagen
so niedrig, dass die Flächen ­ohne Hoch-   Jahre 1962 und 1976, wiederholt erhöht      überhaupt möglich ist, muss im Einzelfall
wasserschutzbauwerke bei Sturmfluten       und verstärkt werden.                       untersucht werden. Dabei ist neben der ge-
überflutet würden. Bremen und Bremer-         Seit 1973 wird die Landesschutzdeich-    nerellen Überprüfung der Ertüchtigungs-
haven sind daher auf die Landesschutz-     linie auf Basis einer die Bundesländer      fähigkeit auch immer eine auf Bauwerks-
                                           übergreifenden Grundlage, dem „Gene-        untersuchungen basierende Prognose zur
                                           ralplan Küstenschutz Niedersachsen/         Restnutzungsdauer abzugeben, sowie be-
                                           Bremen“ (GPK), den jeweils aktuellen Er-    reits in der Vorplanung eine Kostenver-
                                           kenntnissen angepasst [1]. Eine aktuelle    gleichsrechnung durchzuführen (s. u.).
                                           Fassung wurde 2007 vorgelegt, die 2008         Weitere Aspekte in diesem Zusammen-
                                           auf Grund neuester wissenschaftlicher       hang sind durch Strukturwandel geänder-
                                           Erkenntnisse (IPCC-Report) nochmals         te Nutzungsansprüche an die Bauwerke.
                                           angepasst wurde [2].                        Nicht alle Bauwerke müssen oder können
                                              Die Bestickhöhen, d. h. die Schutzhö-    ertüchtigt werden, oftmals sind sie auch
                                           hen für sofort und zukünftig herzustel-     geänderten Nutzungsansprüchen wegen
                                           lende Bauwerke wurden nach einheitli-       ganz oder teilweise rückzubauen, umzu-
                                           chen Bemessungsmethoden festgelegt,         bauen oder zu erweitern. Im Folgenden
                                           um so bundeslandübergreifend einheit-       werden mehrere Projekte vorgestellt, an-
                                           liche Sicherheitsniveaus einzuführen. Je    hand derer diese spezifischen Fragestel-
                                           nach Lage und Exposition liegen die ak-     lungen erläutert werden.
                                           tuell herzustellenden Bestickhöhen im
                                           Land Bremen nun bei gleicher Sicherheit
                                           zwischen +7,00 mNN (Nordschleuse            2. Kaiserschleuse Ostfeuer
                                           Bremerhaven) und +8,80 mNN (Deut-
                                           sches Schifffahrtsmuseum, Bremerha-         In den Jahren 2007 – 2011 wurde die ehe-
                                           ven). In der Stadt Brenen betragen die      malige Kaiserschleuse (Bj. 1893) durch
                                           Sollhöhen rd. +8,00 mNN.                    einen an fast gleicher Stelle errichteten
                                              In der Folge des GPK wurden und wer-     Ersatzneubau erneuert. Dies beinhaltete
                                           den in Bremen rund 80 % der Deiche,         auch die deutliche Vergrößerung des
                                           ­Kajen und Hochwasserschutzwände um         Osthafens mit den Schlepperliegeplätzen.
                                            bis zu 1,60 m erhöht.                      Im Zuge dessen musste auch das vorhan-
                                              Neben diesen Linienbauwerken sind        dene, denkmalgeschütze Ostfeuer der
                                            aber auch Sonderbauwerke wie z. B.         Kaiserschleuse (Bild 1) ertüchtigt werden.
                                            Schleusen, Schöpf- und Sperrwerke an die   Hintergrund war, dass der 1899 erbaute
Bild 1: Historisches Leuchtfeuer            gestiegenen Anforderungen des Küsten-      Leuchtturm auf einer Holzpfahlgrün-
­Kaiserhafen-Ost                            schutzes anzupassen.                       dung unbekannter Länge und Tragfähig-

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keit gegründet war. Durch die Ramm­                                                        Hochwasserschutzniveaus sowie für
arbeiten der östlichen Vorhafenwand                                                        Schiffe der PanMax-Klasse (Schiffe mit
konnte eine Schiefstellung des Ostfeuers                                                   ­einer Größe, die gerade noch durch die
nicht ausgeschlossen werden. Um dies zu                                                     Schleusen des Panama-Kanals passen)
vermeiden, wurde der Leuchtturm vor                                                         ­angepasst wurde.
Beginn der Rammarbeiten durch eine
Tiefgründung mittels Mikropfählen                                                          3.2. Zukünftige Anforderung an den
(Bohrpfähle mit kleinem Durchmesser)                                                       Hochwasserschutz
unterfangen.                                                                               Die erforderliche zukünftige Bestickhöhe
   Vorgesehen wurden acht Bohrpfähle,                                                      an der Schleuse Oslebshausen beträgt
die die vertikalen Lasten des Leuchtfeuers                                                 +7,90 mNN, bereichsweise +8,00 mNN.
in ausreichender Tiefe in den Baugrund                                                     Für die Planungen an der Oslebshauser
leiten. Dafür wurden sie mittels Kernboh-                                                  Schleuse (vgl. Bilder 3a, 3b) waren neben
rung von ca. +5,00 mNN (Durchstoß-                                                         den Anforderungen aus dem Hochwasser-
punkt Außenkante Leuchtturm) durch                                                         schutz folgende Planungsparameter maß-
die vorhandene Bausubstanz bis auf                                                         gebend:
+1,80 mNN (Oberkante Kellersohle) ge-        Bild 2: Saniertes und in die neue             ■■Aufrechterhaltung des Schleusenbe-
führt und von dort aus auf der erforder­     ­Umgebung integriertes Leuchtfeuer               triebs, um direkt nach Ablaufen auch
lichen Endtiefe von -20,5 mNN abgesetzt.      ­Kaiserhafen-Ost                                ­extremer Hochwasserereignisse Schleu-
   Neben der ausreichenden Tragfähig-                                                          sungen vornehmen zu können,
keit musste auch die Knickstabilität der                                                   ■■Zugänglichkeit des Betriebsgebäudes
Pfähle im weichen Untergrund nachge-         3. Oslebshauser Schleuse, Bremen                  und des Steuerstandes im Sturmflutfall
wiesen werden.                                                                                 im Schutz der 1. Deichlinie,
   Oberhalb der Pfahlköpfe wurde ein         3.1. Ausgangslage                             ■■Nutzung des weserseitigen Liegeplatzes
Stahlbetonring angeordnet, der die Spreiz-   Die Entwicklung des Industriehafens               für hafenbetrieblichen Schiffsverkehr
kräfte der geneigten Pfähle aufnimmt. Die    ­Bremen geht zurück auf die ersten Korrek-        (Lotsen, Schlepper, Hafenunterhaltung)
vorhandenen Pfeilernischen unter dem          tionen der Unterweser in den 1880er-Jah-         und als Notliegeplatz für Binnenschiffe,
historischen Kappengewölbe wurden aus-        ren. Die erste Industriehafenschleuse wur-   ■■Vermeidung von Schäden an Bauwer-
betoniert, um die Lasteinleitung von den      de 1910 in Betrieb genommen. Planungs-           ken/baulichen Einrichtungen auf dem
Turmwänden direkt in den Bewehrungs-          grundlage war u. a. der sog. „7 m Ausbau“        Schleusengelände.
ring sicherzustellen. Rippenverdübelun-       der Unterweser, mit dem bei mittlerem
gen stellen den Kraftschluss zwischen den     ­Tidehochwasser (MT hW) ein zulässiger       3.3. Machbarkeitsprüfung
vorhandenen Gewölberippen und dem            Tiefgang von 7 m sichergestellt wurde.        Vor allem die Belastungen infolge
Stahlbetonring her.                              Die folgende Vertiefung des „9 m Aus-     Schwall und Sunk auf die vorhandene
   Die für den Einbau der Mikropfähle        baus“, jetzt bezogen auf das Seekarten-       Konstruktion am Außenhaupt hat in den
erforderlichen Kernbohrungen (Ø              Null (SKN), hatte – in Verbindung mit der     vergangenen Jahren umfangreiche Sanie-
35 cm) wurden nach Einbau der Pfähle         Ertüchtigung der Schleuse für zukünftige      rungs- und Unterhaltungsmaßnahmen
wieder verschlossen, sodass das denk-        Hochwasserereignisse – Umbauten an der        für Massiv- und Stahlwasserbauteile er-
malgeschütze Bauwerk äußerlich fast          Schleuse in den 1980er- und 90er- Jahren      forderlich gemacht. Im Zuge der Prüfung
vollständig unverändert erhalten bleiben     zur Folge, bei denen das Bauwerk für die      grundsätzlich verschiedener Lösungsan-
konnte (Bild 2).                             Anforderungen des seinerzeit geltenden        sätze zur Erhöhung war davon auszuge-

Bild 3a, b: Ertüchtigung und Neubau für den Hochwasserschutz Oslebshauser Schleuse

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hen, dass die Lasten auf die vorhandenen        4. Geestesperrwerk, Bremerhaven               4.4. Variantenuntersuchungen
Schienensysteme nicht weiter vergrößert                                                       In einer Vorstudie wurde 2010 die Mög-
werden können.                                  4.1. Ausgangslage                             lichkeit einer Erhöhung des vorhandenen
    Für die anstehende Ertüchtigung für         Im Südwesten Bremerhavens befindet sich       Sperrwerkes untersucht. Im Ergebnis ist
höhere Sturmflutwasserstände war des-           das Geestesperrwerk. Das 1962 fertig­         eine weitere Erhöhung/Ertüchtigung für
halb die Machbarkeit der beiden folgen-         gestellte Sturmflutsperrwerk dient dem        die nunmehr erforderlichen Bestickhö-
den Planungsansätze zu überprüfen:              Hochwasserschutz der Länder Niedersach-       hen nicht darstellbar. Dementsprechend
■■Verstärkung der Tore bei gleichzeitiger      sen und Bremen und wird, um Überflutun-       wurden 2011/2012 folgende Varianten
   Erhöhung der Auftriebskräfte und Si-         gen im Hinterland zu vermeiden, ab einem      zum Neubau des Geestesperrwerks un-
   cherstellung der Schwimmstabilität, so       Wasserstand von +2,50 mNN geschlossen.        tersucht:
   dass die Schienen/Unterwagen nicht zu-       Es muss – wie der gesamte Einfahrtsbereich    ■■Variante 1: Neubau eines Sperrwerks we-
   sätzlich belastet werden,                    der Geeste – im Rahmen des Generalplans          serseitig vor dem bestehenden Bauwerk
■■Standsicherheit der vorhandenen Mas-         Küstenschutz auf die zukünftigen Sturm-       ■■Variante 2: Verkürzung der Hochwasser-
   sivbaukonstruktion bei Aufnahme der          flutwasserstände angepasst werden.               schutzlinie durch Neubau eines Sperr-
   zusätzlichen Horizontalkräfte in Folge          Das Sperrwerk ist mit zwei doppelwan-         werkes im Bereich des derzeitigen Fähr-
   Hochwasser sowie der Kräfte, die aus         digen Stahl-Stemmtorpaaren ausgerüstet.          anlegers
   dem Torkörper in den Massivbau einge-        Die 13 m breiten und 12 m hohen Tore          ■■Variante 3: Verkürzung der Hochwasser-
   leitet werden.                               sind für eine Ballastierung mit Schwimm-         schutzlinie durch Neubau eines Sperr-
Für die Untersuchungen der Torkörper            bzw. Frischwasserzellen ausgestattet, der        werkes im Bereich der Geestehalbinsel
wurden die Tore – aufbauend auf den vor-        Antrieb der 90 t schweren Tore erfolgt        ■■Variante 4: Verkürzung der Hochwasser-
liegenden statischen Berechnungen aus           über Elektromotoren.                             schutzlinie durch Neubau eines Sperr-
den 1980er-Jahren – mit der Methode der            Das Sperrwerk selbst wurde als tiefge-        werkes im Bereich der Molen (Hafenein-
Finiten Elemente (FEM) berechnet und            gründetes Massivbauwerk errichtet. Die           fahrt).
die Tore dabei mit Schalen-, Balken- und        lichte Breite der Sperrwerksöffnung beträgt   Bei Betrachtungen der einzelnen Varian-
Stabelementen idealisiert.                      24 m. In das Bauwerk ist eine sechsspurige    ten waren neben den Aspekten des Hoch-
    Für die Standsicherheitsuntersuchun-        Brücke, die Kennedybrücke integriert.         wasserschutzes folgende Anforderungen
gen der Massivbaukonstruktionen wur-                                                          zu berücksichtigen:
den die Nachweise entsprechend des zum          4.2. Geestekaje                               ■■Erhalt des Stadtbildes und Sicherstellung
Zeitpunkt der Errichtung gültigen Nor-          Südlich des Sturmflutsperrwerks schließt         der touristischen Nutzung der Geeste-
menkonzeptes geführt, d. h. nach dem            der Bereich der Geestekaje an. Dahinter          mündung, z. B. für Gastronomie
­Sicherheitskonzept der globalen Sicher-        schließt sich die außendeichs liegende Be-    ■■kurze Anbindung für (Fußgänger-) Ver-
 heiten. Die Ergebnisse des FEM-Modells         bauung der Bussestraße an. Auf einer             kehre von der Geestemündung an die
 wurden verwendet und die Nachweise             ­Länge von rd. 150 m dient die Geestekaje        sog. Havenwelten, ein touristisch ge-
 der Kippsicherheit und der Gleitsicher-         als Liegeplatz für Binnenschiffe. Die Kaje      nutztes Hafengebiet
 heit geführt.                                   wurde Anfang der 1920er-Jahre errichtet      ■■erweiterte Nutzung der Liegeplätze des
                                                 und besteht aus einer auf Holzpfählen ge-       Wasser- und Schifffahrtsamtes für zu-
3.4. Ergebnisse                                  gründeten Trassbeton/Mauerwerkskaje             sätzliche (Arbeits-)Schiffe
Die Erhöhung der Hochwasserschutzein-            über einer 1:2,5 geneigten Böschung. Sie     ■■nicht hochwassergeschützter Liegeplatz
richtungen an der Schleuse Oslebshausen          wurde bereichsweise durch eine vorge-           für das geplante Mehrzweckschiff des
wurde in weiten Teilen als machbar be-           rammte Stahlspundwand mit Holmab­               WSA erforderlich (u. a. zur Feuerbe-
wertet.                                          deckung ersetzt.                                kämpfung)
■■Folgende bauliche Maßnahmen werden                                                         ■■Sicherstellung eines Fährverkehres Bre-
    umgesetzt:                                  4.3. Doppelschleuse Fischereihafen               merhaven – Blexen bis zu einem Wasser-
■■Erhöhung der vorhandenen Uferwände/          Der südliche Bereich der Geestemündung           stand von ca. NN+4,0 m sowie Berück-
    Hochwasserschutzwände durch Aufset-         wird wesentlich durch die Nutzung als            sichtigung des Fährschiffs- bzw. Fahr-
   zen von Spundwandprofilen                    Vorhafen bzw. Ein- und Ausfahrtsbereich          gastbetriebs Weserfähre (Bremerhaven
■■A npassung der Massivbaukonstrukti-          für die Doppelschleuse zum Fischereiha-          – Nordenham)
   on der Häupter durch Herstellung von         fen ­geprägt. Die erste Doppelschleuse        ■■B eibehaltung des Binnenschiffsliege-
   Stahlbetonwänden                             wurde in den 1920er-Jahren errichtet und         platzes an der Geestekaje,
■■Verstärkung und Ergänzung der vorhan-        von 1997 bis 2001 grundlegend erneuert        ■■Berücksichtigung von Gastronomie und
   denen Torkonstruktion und Anordnung          und umgestaltet. Bei diesem Umbau blieb          Wohnnutzung
   zusätzlicher Stauwände                       die kleinere Schleusenkammer aus den          ■■Berücksichtigung der öffentlichen Ein-
■■In einem weserseitigen Teilbereich ist der   1920er-Jahren bestehen, die größere              richtungen und Verwaltung: WSA, Zoll,
   Neubau einer Ufereinfassung notwen-          Kammer wurde in ihren Dimensionen                Lotsenbrüderschaft, Wasserschutzpoli-
   dig, da bei der Erhöhung des Bestandes       ­erweitert. Die Schleusenkammerwände             zei u. a. m.
   hier mit erheblichen Einschränkungen/         sind in Spundwandbauweise errichtet, die     Basierend auf diesen vielfältigen Anforde-
   Auswirkungen auf die Nutzbarkeit des          Häupter wurden als Stahlbetonkonstruk-       rungen wurden in Abstimmung mit der
   Steuerstandes und des ehemaligen              tionen ausgebildet. Als Verschlussele-       Stadt, den betroffenen Ämtern und den
   ­Betriebsgebäudes zu rechnen ist. (vgl.       mente sind Schiebetore einschließlich        Anwohnern vier Lagevarianten zum Neu-
    Bild 3a)                                     Hubdecken installiert.                       bau des Sperrwerks entwickelt.

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Neue Schutzziele und alte Bauwerke - der Hochwasserschutz in Bremen und Bremerhaven
WASSER

   Dabei musste den auf Grund der unter-      te HWS-Linie – also das Außenhaut mit         fußläufige Anbindung der Weserfähren
schiedlichen Exponiertheit des zukünfti-      Schleusentor – kann auf die erforderliche     an die Havenwelten Bremerhaven.
gen Sperrwerks unterschiedlichen Wellen-      Bestickhöhe erhöht werden. Die zweite
und Seegangsparametern Rechnung ge-           HWS-Linie, Schleusenkammer mit Bin-           Variante 4: Neubau eines Sperrwerks
tragen werden. Diese wurden im Rahmen         nenhaupt, wird auf Grund des dort gerin-      an der Hafeneinfahrt
einer numerischen Seegangs-Modellsimu-        geren Wellenauflaufs nicht erhöht.            Variante 4 untersucht eine Verlegung des
lation (SWAN) ermittelt und Wellenvor-                                                      Sturmflutsperrwerks in den Bereich der
hersagen nach CERC und BISHOP gegen-          Variante 2: Neubau eines Sperrwerkes im       Hafeneinfahrt. Um einen ausreichenden
übergestellt. Im Ergebnis sind Bestickhö-     Bereich des derzeitigen Fähranlegers          Aktionsradius für die Schlepperunterstüt-
hen zwischen +7,75 mNN und +8,85 mNN          Das neue Sperrwerk wird zwischen der          zung großer Schiffe zu gewährleisten, wird
zu berücksichtigen.                           WSA-Kaje und der Geestekaje errichtet.        die Durchfahrtsbreite des Sperrwerks für
                                              Der Anschluss an die landseitige HWS-         die Variante 3 entsprechend dem Abstand
Variante 1: Neubau eines Sperrwerks           Wand wird mit einem Fangedamm her-            der vorhandenen Molenköpfe auf 90 m er-
weserseitig vor der Kennedybrücke             gestellt, um eine freistehende Ankerkon-      weitert. Als Verschlusselemente für eine
Bei Variante 1 wird ein neues Sperrwerk       struktion der Wand zu vermeiden (auf-         Durchfahrtsöffnung dieser Abmessungen
weserseitig direkt vor dem heutigen Sperr-    wändiger Anfahrschutz führt zu höheren        werden nach unten öffnende Segmenttore
werk errichtet (vgl. Bild 4). Das neue Bau-   Kosten) und die Kajenbelegung so we-          als Verschlüsse vorgesehen.
werk wird als tiefgegründetes Massivbau-      nig wie möglich einzuschränken. Der              Die Variante 4 weist hinsichtlich der
werk in Stahlbetonbauweise errichtet. Als     Vorteil dieser Variante ist, dass das alte    Anforderungen des Hochwasserschutzes
Verschlusssystem werden Stemmtore aus         Sperrwerk den Hochwasserschutz wäh-           eine Vielzahl von Vorteilen auf. So ergibt
Stahl gewählt.                                rend der Bauphase sichert, dass es keine      sich eine zusätzlich gegen Hochwasser ge-
  Das bewegliche Klappteil für die Ken-       Beeinflussung des bestehenden Fährver-        schützte Fläche von rd. 9 ha. Die HWS-Li-
nedybrücke bleibt erhalten, um die Be-        kehrs gibt und dass die derzeitige Deich-     nie wird nur in einem Bereich und nur mit
rufsschifffahrt auf der Geeste nicht einzu-   linie um rd. 500 m verkürzt wird. Dem-        der minimal erforderlichen Breite geöff-
schränken und die Unterhaltung der Was-       gegenüber stehen städtebauliche Ein-          net, was die Deichsicherheit des Bereiches
sertiefen weiterhin zu ermöglichen. Die       schränkungen durch Errichtung des             zusätzlich erhöht. Weiterhin sind keine
Erhöhung der vorhandenen HWS-Linie            Sperrwerkes und angrenzender HWS-             baulichen Maßnahmen im Bereich der
nördlich und südlich des heutigen Sperr-      Wände mit einer OK 4 m über Gelände           Doppelschleuse notwendig.
werks erfordert die Errichtung von Hoch-      (eingeschränkte Sichtbeziehung) und ein          Demgegenüber stehen bei Umsetzung
wasserschutzwänden entlang der öffentli-      Eingriff in das Kajenbelegungskonzept         von Variante 4 erhebliche Nachteile sei-
chen Flächen. Die starke Verflechtung der     des WSA.                                      tens der hohen Investitions- und Unter-
neuen HWS-Anlagen mit der örtlichen                                                         haltungskosten, aber auch seitens des Ha-
Bebauung macht einen Neubau von               Variante 3: Neubau eines Sperrwerkes          fenbetriebs, so etwa Einschränkungen für
25 Deichscharten (Öffnung im Deichkör-        im Bereich der Geestehalbinsel                WSA, Zoll, Wasserschutzpolizei, Lotsen,
per, durch die ein Verkehrsweg führt) er-     Variante 3 sieht den Neubau des Geeste-       Fährbetrieb und Berufsschifffahrt, da das
forderlich. Daraus ergeben sich zusätzli-     sperrwerks im Bereich der Geestehalbin-       Sperrwerk ab einem Wasserstand von
che Personalkosten von rd. 12.000 €/a.        sel vor. Der Neubau eines Sperrwerkes im      +2,50 mNN geschlossen werden muss
  Südlich des Wohnquartiers Bussestraße       Bereich der Geestehalbinsel bedingt eine      und der Hafen ab diesem Wasserstand
befindet sich die Doppelschleuse. Die Ers-    Verlegung des vorhandenen Fähranlegers.       nicht mehr erreichbar ist. Entsprechender
                                              Als neuer Standort wurden zwei Unterva-       Ausgleich (außendeichs angeordnete Lie-
                                              rianten – Verlegung des Anlegers in den       geplätze etc.) wären erforderlich. Weiter-
                                              alten Vorhafen sowie Verlegung auf die        hin ergeben sich die Notwendigkeit der
                                              Geestehalbinsel – betrachtet.                 Ertüchtigung bzw. Erneuerung der denk-
                                                 Die aufwändige Sicherung des Geeste-       malgeschützen Nordmole sowie ggf. zu-
                                              quartiers mit der hohen Anzahl an Deich-      sätzlich erforderliche Maßnahmen zur
                                              scharten entfällt bei Variante 3, die neue    Reduzierung des Strömungs- und See-
                                              HWS-Linie schließt im Bereich der Fi-         gangseinflusses auf die Schifffahrt vor
                                              schereihafenschleuse an die bestehende        dem Bauwerk.
                                              Linienführung an. Zusätzlich werden rd.
                                              8 ha außendeichs liegender Flächen, die       Kostenvergleichsrechnung und
                                              heute durch private HWS-Anlagen gesi-         ­Wirtschaftlichkeit der Varianten
                                              chert werden, in den Bereich des Landes-       Für die Bewertung von HWS-Maßnah-
                                              schutzdeiches integriert. Zudem wird die       men ist im Rahmen der Variantenunter-
                                              heutige Deichlinie um rd. 700 m verkürzt.      suchung eine Wirtschaftlichkeitsbetrach-
                                              Dies alles steuert zur Erhöhung der Deich-     tung durchzuführen. Im Allgemeinen wird
                                              sicherheit bei.                                hierzu eine dynamische Kostenvergleichs-
                                                 Weitere Vorteile der Variante 3 sind zu-    rechnung nach LAWA erstellt. Dabei wer-
                                              dem die landseitige Verkehrsentlastung         den Investitions-, Reinvestitions- sowie
Bild 4: Neubau des Geestesperrwerks           für den Stadtteil Bremerhaven-Geeste-          Unterhaltungskosten jeweils gemäß ihrem
(Variante 1)                                  münde, sowie die touristisch attraktive,       jeweiligen Investitionszeitpunkt finanz-

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Neue Schutzziele und alte Bauwerke - der Hochwasserschutz in Bremen und Bremerhaven
WASSER

Bild 5a, 5b: Hochwasserschutzwand aus Stahlspundbohlen vor und nach Erhöhung

mathematisch aufbereitet und miteinan-       bringen von Spundwandprofilen Lars-          eine Richtung Wasser ausgeführte Rück-
der verglichen. Im Fall des Geestesperr-     sen 600 (Bilder 5a und b).                   verankerung mit Mikropfählen sicherge-
werks ergab sich nach Auswertung der           Im Spundwandtal wurde eine Holm­           stellt (Bild 6).
Kostenvergleichsrechnung unter Berück-       halterung angeschweißt, auf welche ein          Einen besonderen Aspekt für reine
sichtigung der erhöhten Betriebskosten       werkseitig hergestelltes Bauteil bestehend   HWS-Wände stellt der Nachweis auf
der Variante 1 (Unterhaltung und Betrieb     aus einem U-Profil und dem Profil Lars-      Umströmung des Spundwandfußes dar,
von 25 Deichscharten) eine Kostengleich-     sen 600 aufgebracht und mit der Holmhal-     welcher für dieses Projekt durch eine
heit der Varianten 1, 2 und 3. Variante 4    terung verschraubt wurde. Im Hochwas-        FEM-Berechnung erfolgte. Trotz der ver-
schied wegen des hohen Projektkosten-        serfall gewährleistet eine Dichtung die      gleichsweise geringen Einbindetiefe der
barwertes und der bereits oben dargestell-   Dichtigkeit zwischen bestehendem und         Bestandswand konnte eine ausreichende
ten Nachteile aus.                           aufgesetztem Bauteil. Eine geschweißte       Sicherheit gegen Umströmung nachge-
   Die Rahmenplanung mit Bestimmung          Verbindung wurde auf Grund der Vorga-        wiesen werden.
einer Vorzugsvariante wird im Sommer         be des Bauherrn nach einer abnehmba-            Da die Beschichtung der Bestandswand
2012 abgeschlossen sein. Die Vorzugsva-      ren Konstruktion nicht ausgeführt. Die       hohe PAK-Gehalte aufwies, erfolgte aus
riante wird nach Fertigstellung der Pla-     Standsicherheit der Wand für den neuen       Umwelt- und Gesundheitsschutzgründen
nungen und Durchführung des Planfest-        Bemessungswasserstand von +6,90 mNN          zunächst eine Entschichtung mit an-
stellungsverfahrens voraussichtlich ab       und die zusätzlich zu berücksichtigenden     schließendem Neuaufbau der Beschich-
2015 umgesetzt werden.                       Wellen- und Treibgutlasten werden durch      tung. Nach Strahlen des Untergrunds mit

5. Hochwasserschutzwand
­Bremen-Farge/Deichschart B74
Im Jahr 2010 erfolgte termingerecht und
unter Einhaltung der Qualitäts- und
Kostenvorgaben die Anpassung der in
den 60er-Jahren errichteten Landes-
schutzdeichlinie in Bremen-Farge. Die
vorhandenen HWS-Wände (Spund-
wandprofil Hoesch I) und Deichscharte,
u. a. für die Bundesstraße 74, wurden um
1,05 m auf eine Sollhöhe von +7,80 mNN
bei einer Geländehöhe um +4,50 mNN
erhöht. Untersuchungen zu den Rest-
wanddicken der Spundwandprofile aus
dem Jahr 1964 ergaben keine bedeuten-
den Korrosionsraten. Daher erfolgte die
Erhöhung im Bestand durch das Auf-
                                             Bild 6: Ausgeführte Erhöhung der Hochwasserschutzwand

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Neue Schutzziele und alte Bauwerke - der Hochwasserschutz in Bremen und Bremerhaven
WASSER

Quarzsand erfolgte eine Grundierung            der Bestandsunterlagen der vorhandenen       in Stahlbetonbauweise zu erhöhen und
und Deckbeschichtung (Schichtdicke             Wände stellt diese vergleichsweise margi-    anschließend die vorhandene Sandstein-
550 µm). Sämtliche Spundwandschlösser          nale Erhöhung auch aus städtebaulichen       abdeckung wieder aufzubringen.
wurden zudem entweder verschweißt              Gründen auf Grund der intensiven Gast-
oder versiegelt, da sich in der Vergangen-     ronomienutzung landseitig der HWS-
heit insbesondere in den Schlössern Kor-       Wand für die Architekten und Planer eine     7. Hochwasserschutz am
rosion zeigte.                                 Herausforderung dar (Bild 8). Berechnun-     ­Weserbahnhof
   Die HWS-Spundwand wurde von zwei            gen waren für die unterschiedlichen Ufer-
Deichscharten, u. a. für die Bundesstra-       wandabschnitte, u. a. Sandsteinmauer,        Im Rahmen der Vorplanung zur Erhö-
ße B 74 und die Zufahrt zum Kohlekraft-        Winkelstützwände, Böschungen durch­          hung der HWS-Linie wurde festgestellt,
werk Farge unterbrochen. Untersuchun-          zuführen. In Bereichen, in denen keine       dass die ausreichende Standsicherheit der
gen zu den Massivbauwerken führten zu          Angaben über den Bestand vorlagen, wur-      vorhandenen Ufereinfassung im Bereich
der Entscheidung, die Deichscharte im          den Bestandsuntersuchungen, z. B. Kern-      des „Weserbahnhofs I“ nicht mehr ge-
Bereich der B 74 neu zu errichten (Bil-        bohrungen durchgeführt, und in der Ma-       währleistet werden kann. Daraufhin wur-
der 7a und b). Die Gradiente der B 74 ­inkl.   terialprüfanstalt Bremen untersucht.         de eine land- und wasserseitige Sperrung
des seitlichen Geh- und Radweges wurde            Am rechten Weserufer werden neben         der Kaje veranlasst. Der Weserbahnhof
um 1,05 m erhöht. Dadurch konnten die          der Bemessung neuer Hochwasserschutz-        liegt am nördlichen Ende der Uferprome-
vorhandenen Sperrtore des Scharts wie-         wände statische Nachrechnungen aller         nade Schlachte und grenzt an das städte-
derverwendet werden und es wurde ver-          Bestandteile der Landesschutzdeichlinie      bauliche Entwicklungsgebiet „Übersee-
mieden, die Verschlusstore mit elektri-        auf einer Länge von rd. 1.500 m durchge-     stadt Bremen“. Eine Variantenuntersu-
schen Antrieben auszustatten. Ein großer       führt. Dafür wurden zusätzliche Bau-         chung mit Kostenvergleichsrechnung
Vorteil für den Unterhaltungspflichtigen       grunduntersuchungen durchgeführt. Be-        ergab, dass ein Ersatzneubau der Uferein-
ist zudem, dass die Tore durch die Anhe-       sondere Bedeutung kommt dabei der äu-        fassung (Bild 9) gegenüber dem Erhalt der
bung der Drempelhöhe zukünftig deutlich        ßeren Standsicherheit zu.                    Uferspundwand aus dem Jahr 1929 mittels
seltener oder später zu schließen sind.           Ein generelles Problem stellen die Si-    Vorschüttung die wirtschaftlichste Me-
                                               cherstellung der Unterströmungssicher-       thode zur langfristigen Sicherung der
                                               heit und der Grundwasserstand landseitig     Ufer­einfassung ist.
6. Hochwasserschutz für Dom                    der Uferwand dar. Die immer höher anzu-         Rd. 2,0 m vor der heutigen Uferwand an
und Rathaus/Hochwasserschutz-                  setzenden Bemessungshochwasserstände         der Weser wird eine kombinierte Spund-
wand Schlachte                                 in Verbindung mit den flach gegründeten      wand als neue Ufereinfassung errichtet.
                                               Elementen der Hochwasserschutzlinie          Sie wird aus Gründen des Lärm- und Er-
Die festgelegte Bestickhöhe von +7,70 mNN      und dem gut durchlässigen Baugrund er-       schütterungsschutzes vollständig im Rüt-
erfordert in einigen Bereichen der Schlach-    fordern eine genaue Betrachtung, ob die      telverfahren eingebracht. Um einen ein-
te, der historischen Uferpromenade Bre-        Sicherheit gegen Unterströmung noch ge-      deutigen Lastabtrag in vertikaler Richtung
mens, eine Anpassung der Hochwasser-           geben ist. Hierfür wurden instationäre       sicherzustellen, wird eine Pfahlfußverstär-
schutzwände. Die Höhendifferenz zwi-           ­Sickerlinienberechnungen an vertikal ebe-   kung vorgesehen. Mit Hilfe von Pfahlpro-
schen Ist- und Sollhöhe variiert örtlich        nen Systemen durchgeführt.                  bebelastungen wird der Lastabtrag im
und beträgt ca. 20 bis 40 cm. Neben der           Im Zuge der Hochwasserschutzmaß-          ­Vorfeld des Baus überprüft. Neben dem
Berücksichtigung des Alters und fehlen-         nahmen ist geplant, die Wand um 20 cm        Neubau der Uferwand wird eine Winkel-

Bild 7a, 7b: Deichschart an der B74 – Neubau des Betonbauwerks und Erhöhung der Gradiente der B74 um 1,05 m

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Neue Schutzziele und alte Bauwerke - der Hochwasserschutz in Bremen und Bremerhaven
WASSER

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                                                                                           Dipl.-Ing. Anne Scholz
                                                                                           Projektleiterin
                                                                                           Bremenports GmbH & Co. KG
                                                                                           E-Mail: anne.scholz-joura@bremenports.de
                                                                                           Dipl.-Ing. Christian Pabst
                                                                                           Teamleiter
                                                                                           Bremenports GmbH & Co. KG
                                                                                           E-Mail: christian.pabst@bremenports.de
                                                                                           Dr.-Ing. Heiko Spekker
                                                                                           Projektleiter
                                                                                           Inros Lackner AG, NL Bremen
                                                                                           E-Mail: heiko.spekker@inros-lackner.de

                                                                                           Literatur
                                                                                           [1] N
                                                                                                LWKN: Generalplan Küstenschutz Nieder-
                                                                                               sachsen/Bremen – Festland, Küstenschutz,
                                                                                               Band 1, Norden, 2007
                                                                                           [2] Bleck, M., Krebs, H., Scholz, A., Spekker, H.:
                                                                                                “Hochwasserschutz im Land Bremen –
                                                                                                ­Anpassungen an prognostizierte Klimaände-
Bild 8: Bestehende Hochwasserschutzwand an der Schlachte in der Altstadt Bremens                 rungen”, Bautechnik, 86. Jahrgang (2009),
                                                                                                 Heft 8

stützwand in Ortbetonbauweise rd. 6,0 m        wie solche Anforderungen aussehen kön-
hinter der heutigen Uferwand hergestellt.      nen, und es werden Lösungsmöglichkei-
Diese übernimmt zwei Funktionen: einer-        ten für die dargestellten Fragestellungen
seits fängt sie den landseitigen Gelände­      aufgezeigt.
sprung ab, andererseits stellt sie mit ihrer
Oberkante den Hochwasserschutz her.
   Aktuell wurden Kampfmittelbeprobun-
gen und dynamische Pfahlprobebelastun-
gen durchgeführt, zeitgleich erstellt die
­Hafengesellschaft Bremenports die Aus-
 führungsplanung und die Ausschreibungs-
 unterlagen. Die Bauoberleitung sowie die
 örtliche Bauüberwachung wird sie ab Juli
 2012 ausüben.

8. Zusammenfassung

In Bremen und Niedersachsen werden
zurzeit die Landesschutzdeiche erhöht.
Teile dieser Hochwasserschutzanlagen
weisen bereits heute ein hohes Alter auf.
Diese alten Bauwerke zu erhöhen und teil-
weise auch zu ertüchtigen, stellt immer
wieder neue Anforderungen an Planer
und Ausführer. Bereits die Erfassung des
aktuellen Sicherheitsniveaus unter Be-
rücksichtigung der altersbedingten Mate-
rialveränderungen ist anspruchsvoll und
beeinflusst die heutigen Umplanungen
maßgeblich. Durch die Anforderungen
des Hochwasserschutzes rücken noch wei-
tere Aspekte wie Restnutzungsdauer, Un-
terhaltungsaufwand oder Tragverhalten
des Bauwerks bei Überflutung verstärkt in
den Vordergrund. An sehr unterschied­          Bild 9: Querschnitt im Bereich des Weserbahnhofs mit neuer Kajenwand, Promenade
lichen Bauwerken wird veranschaulicht,         und Hochwasserschutzwand

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Neue Schutzziele und alte Bauwerke - der Hochwasserschutz in Bremen und Bremerhaven
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