HTG Kongress 2017 · HTG‐Kongress 2017 10 Donnerstag, 14.09.2017, 10:45 Uhr Kleiner Saal

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Mercatorhalle Duisburg 1 H T G K o n g r e s s 2 0 1 7 u n d 6 0 . M i t g l i e d e r v e r s a m m l u n g Duisburg, 13. – 15. September 2017 Mercatorhalle Duisburg T A G U N G S P R O G R A M M U N D A B S T R A C T B A N D Hamburg, im September 2017

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Mercatorhalle Duisburg 1 

 

 

 

 

HTG‐Kongress 2017 und 60. Mitgliederversammlung Duisburg, 13. – 15. September 2017 Mercatorhalle Duisburg 

 

 TAGUNGSPROGRAMM UND ABSTRACTBAND 

      Hamburg, im September 2017 

 

    

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HTG‐Kongress 2017  2 

 Impressum Veranstalter der wissenschaftlichen Tagung ist die  Hafentechnische Gesellschaft e.V. Neuer Wandrahm 4  20457 Hamburg   

Telefon: 040 42847‐2178  Fax: 040 42847‐2179   

E‐Mail: service@htg‐online.de  Internet: www.htg‐online.de   

Vorsitzender: Reinhard Klingen  Stellvertretender Vorsitzender: Dr.‐Ing. Karl Morgen Geschäftsführer: Felix Scholz  

Registergericht: Amtsgericht Hamburg Vereinsregister Nr. VR 1112 Ust‐IdNr.: DE253776206 

 Veranstalter von Ausstellung, Sponsoring, Begrüßungsabend und Kongressabend ist  INTERPLAN AG Kaiser‐Wilhelm‐Straße 93 20355 Hamburg

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 3 

Inhaltsverzeichnis 

Vorwort  ………………………………………………………………………………………....  04 

Mitgliederversammlung und Begrüßungsabend …………………………….... 07 

Eröffnungsveranstaltung ………………………………………………………………....  08 

Fachvorträge (Vortragsblock 1) ………………………………………………………..  10 

Fachvorträge (Vortragsblock 2) ………………………………………………………… 11 

Fachvorträge (Vortragsblock 3) .…………..…………………………………………..  15 

Kongressabend …...............……………………………………….……………….……..  19 

Fachvorträge (Vortragsblock 4) ..…………….……………….……………….………  20 

Fachvorträge (Vortragsblock 5) .…………….……………….………………………..  22 

Kongresshinweise ..…………….……………….……………….……………….…………. 24 

Ausstellerliste und Übersichtsplan .....…………….……………….……………….. 26 

Abstracts Block 1 ..…………….……………….……………….……………….…………… 30 

Abstracts Block 2 ..…………….……………….……………….……………….…………… 34 

Abstracts Block 3 ..…………….……………….……………….……………….…………… 46 

Abstracts Block 4 .…………….……………….……………….……………….……………  53 

Abstracts Block 5 .…………….……………….……………….……………….……………  61 

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HTG‐Kongress 2017  4 

 Sehr geehrte Kongressteilnehmerinnen und Kongressteilnehmer,  liebe Mitglieder, 

der  besondere  Reiz  der  Stadt Duisburg  und  der  umliegenden Metropolregion Rhein/Ruhr  geht  vom  Strukturwandel  aus,  den  die  Kulturhauptstadt  Europas 2010, in den letzten Jahrzehnten vollzogen hat. Der daraus entstandene Kontrast zwischen Moderne und Relikten der Montanindustrie wurden  in einer Vielzahl von  Industriedenkmälern  bewahrt  und  verspricht  einen  spannenden  und passenden Rahmen für den HTG Kongress 2017. 

Mit der Silhouette des Hüttenwerkes im Landschaftspark Duisburg‐Nord, als Logo des  diesjährigen  Kongresses,  würdigen  auch  wir  das  charakteristische Vermächtnis dieser Region. 

Der Duisburger Hafen konnte nach der großen Krise der Montanindustrie seinen Status  als  wichtige  europäische  Logistikdrehscheibe  behaupten.  Als  größter Binnenhafen  der  Welt,  steht  der  Duisburger  Hafen  natürlich  auch  im Spannungsfeld  von  wirtschaftlichem  Wachstum  und  ökologischen  Erfordernissen.  Wie  gewohnt  werden  wir  uns  darum  in  einem  gesonderten Vortragsblock den aktuellen Entwicklungen am Kongressstandort widmen.  

Den Kongress als ein Forum zu verstehen, in welchem die Fachwelt sich auch in der persönlichen Diskussion aktuellsten Fragestellungen widmet, ist seit jeher ein Anliegen der HTG. Das vielfältige Vortragsprogramm wurde wieder  im Rahmen eines  Paper‐Selection‐Verfahrens  ausgewählt  und  verspricht  eine  interessante Mischung  aus  Informationen  und  Diskussionen.  Ergänzend  bietet  das Begleitprogramm  in  Form  einer  Fachausstellung,  dem  Begrüßungsabend  im Restaurant Palazzo sowie dem Kongressabend im Diebels am Hafen ausreichend Gelegenheit, den fachlichen Austausch zu vertiefen. 

Wie schon im Vorjahr wird Ihnen der Abstractband zur Orientierung während des Kongresses  als  Druckversion  zur  Verfügung  gestellt.  Weiterführende  und detailliertere  Informationen  zu  den  einzelnen  Vorträgen  finden  Sie  in  dem Tagungsband in digitaler Form auf dem USB‐Stick. 

Auch  in  Zeiten  umfassender  Digitalisierung  unserer  Arbeitswelt  bleibt  der unmittelbare  persönliche  Austausch  unverzichtbar.  Wir  hoffen  mit  dem 

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 5 

diesjährigen Kongress wieder ein geeignetes Forum für die fachliche Diskussion und die Pflege von Kontakten zu schaffen.  

All denen, die zum Gelingen des diesjährigen Kongresses beitragen, allen voran  der  Geschäftsführung  Felix  Scholz  und  Meike  Schubert  sowie  dem  Paper‐Selection‐Commitee unter der Leitung von Herrn Prof. Saathoff, sei herzlich für ihr Engagement gedankt.  

Liebe  Teilnehmerinnen  und  Teilnehmer,  wir  freuen  uns  auch  in  diesem  Jahr wieder auf zahlreiche Besucher,  interessante Vorträge, angeregte Diskussionen und einen erfolgreichen Kongress. 

 

 

Hamburg, im September 2017 

 

Ministerialdirektor Reinhard Klingen Vorsitzender der HTG 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Mercatorhalle Duisburg 7 

Mittwoch 13.09.2017                              Tagungsraum 4/5 

16:00 – 17:30 Uhr Mitgliederversammlung 

– nur für Mitglieder – 

 

Ab 19:00 Uhr Begrüßungsabend im Palazzo Duisburg   

 

Palazzo im CityPalais Königstraße 39  47051 Duisburg 

 

         Copyright: © PALAZZO Ristorante & Pizzeria 

 

Der Begrüßungsabend  findet  in diesem  Jahr  im Palazzo statt. Ein Ort mitten  in Duisburg,  der  den Duft  und  die  Atmosphäre  Italiens  spüren  lässt.  Eine  große Fensterfront  bietet  einen  direkten  Einblick  in  das  Restaurant  mit  modernen Lounge‐Möbeln und Lichtelementen; mittendrin eine offene Küche. Hier haben Sie  die Möglichkeit,  Fachkollegen,  Freunde  und  Bekannte  am  Vorabend  des Kongresses  in entspannter Atmosphäre zu  treffen. Das Palazzo  ist ebenfalls  im CityPalais, im gleichen Gebäude wie die Mercatorhalle. 

 

 

 

  Um die benötigten Plätze besser kalkulieren zu können, bitten wir Sie, schon bei der  Kongressanmeldung  anzugeben,  ob  Sie  voraussichtlich  an  dem  Abend teilnehmen werden. Vielen Dank! 

Veranstalter des Begrüßungsabends ist INTERPLAN AG.   

Speisen und Getränke 

‐ auf eigene Rechnung ‐ 

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HTG‐Kongress 2017  8 

Donnerstag 14.09.2017                                     Kleiner Saal 

09:00 – 10:15 Uhr Eröffnungsveranstaltung 

 

 

Begrüßung  Sören Link,  Oberbürgermeister der Stadt Duisburg  Eröffnung des Kongresses Ministerialdirektor Reinhard Klingen Vorsitzender der Hafentechnischen Gesellschaft e.V.  Gastvortrag Früher war alles besser, selbst die Zukunft Dr. Dr. Hermann‐Josef Zoche  Preisverleihung und Laudationes HTG‐Förderpreis 2017* Förderpreis für Innovation der Werner‐Möbius‐Stiftung  2017* Ehrung für das Lebenswerk der Werner‐Möbius‐Stiftung 2017  * Die Vorträge der Preisträger sind in die Vortragsblöcke integriert.    

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HTG‐Kongress 2017  10 

 

Donnerstag, 14.09.2017, 10:45 Uhr                                      Kleiner Saal  

BLOCK 1A: Standort Duisburger Hafen 

Leitung: Prof. Thomas Schlipköther Mitglied des Vorstandes der Duisburger Hafen AG 

10:50 

Einbindung des Standortes Duisburg in internationale Transportketten, hier insbesondere in das Projekt one belt‐one road mit China Markus Bangen, Duisburger Hafen AG 

11:15  Probleme der Infrastrukturen im Großraum Duisburg 

Matthias Palapys, Duisburger Hafen AG 

11:40  Das Verkehrsleitsystem duisport/Siemens 

Lars Nennhaus, Duisburger Hafen AG 

12:05  Digital Hub – Digitalisierung des bimodalen Musterterminals logport III 

Prof. Thomas Schlipköther Duisburger Hafen AG 

 

 

12:30 – 13:30 Uhr Mittagssnack    

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 11 

 

Donnerstag, 14.09.2017, 13:30 Uhr                                      Kleiner Saal  

BLOCK 2A: Forschung, Entwicklung und Innovation 1 

Leitung: Prof. Dr.‐Ing. Arndt Hildebrandt Ludwig‐Franzius‐Institut f. Wasserbau, Ästuar‐ u. Küsteningenieurwesen 

Untersuchungen zu den Seegangsverhältnissen / Strömungsverhältnissen im Bereich Nordusedom M. Sc. Christian Kaehler  Universität Rostock, Lehrstuhl für Geotechnik und Küstenwasserbau Zusammen mit Schlamkow, Prof. Dr. Saathoff, Dr. Weichbrodt  

13:35 

Entwicklung eines operationellen 2D‐Strömungsmodells der Unterelbe  auf der Grundlage von stationsbasierten Wasserstandsvorhersagen des BSH    Dipl.‐Ing. Suleman Shaikh, TU Hamburg, Institut für Wasserbau Zusammen mit Dr. Müller‐Navarra, Prof. Dr.‐Ing. Fröhle,  Dr.‐Ing. Manojlovic, Gershovich, Gruhn, Nehlsen  

14:00 

Minimierung von Bauwerksverschiebungen durch den Einsatz von steuerbarem „überschwerem“ Ramm‐Equipment Dipl.‐Ing. Frank Feindt Hamburg Port Authority AöR 

14:25 

Zu Schlosssprengungen bei kombinierten Spundwänden Dipl.‐Ing. David Osthoff TU Hamburg, Institut für Geotechnik und Baubetrieb Zusammen mit Prof. Dr.‐Ing. Grabe 

14:50 

 

 

15:15 ‐ 15:45 Uhr Kaffeepause   

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HTG‐Kongress 2017  12 

 

Donnerstag, 14.09.2017, 13:30 Uhr                               Tagungsraum 6 

BLOCK 2B: Instandhaltung und Erweiterung von Häfen 

Leitung: Dr.‐Ing. Manuela Osterthun Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt – Standort Hannover 

13:35 

Massenstabilisierung kontaminierter Weichböden zur schnellen Wiederaufbereitung von Hafenflächen Dr.‐Ing. Magnus Geduhn Ramboll IMS, Geotechnik und Hafenplanung, Hamburg Zusammen mit Lindroos, Metzko 

14:00 

Herrichtung Logistikfläche Dradenau: Verwertung von METHA‐Material bei der Flächenaufhöhung Dipl.‐Ing. Jörn Gutbrod Hamburg Port Authority AöR 

14:25 

Erweiterung des Seehafens Wismar – 2. Bauabschnitt: Ein komplexes Vorhaben im Wasserbau mit herausfordernden Randbedingungen Dipl.‐Ing. Tobias Günzl INROS LACKNER SE, Wasserbau, Rostock 

14:50 

Sanierung der Westkaje im Kaiserhafen III in Bremerhaven Dipl.‐Ing. Karsten Kowal bremenports Gmbh & Co. KG Zusammen mit Arentz 

 

 

15:15 ‐ 15:45 Uhr Kaffeepause   

EOD ServicesHeinrich Hirdes EOD Services GmbH

Boskalis EOD Services (UK) Ltd.Heinrich Hirdes Kampfmittelräumung GmbH

[email protected]/hirdes

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HTG‐Kongress 2017  14 

 

Donnerstag, 14.09.2017, 13:30 Uhr                           Tagungsraum 4/5 

BLOCK 2C: Interaktion von Infrastruktur und Ökologie 

Leitung: Prof. Dr.‐Ing. Fokke Saathoff Universität Rostock, Institut für Umweltingenieurwesen 

13:35 

Entwicklungskonzepte für Nebenwasserstraßen des Bundes  Dipl.‐Ing. Jens Maltzan, Wasserstraßen‐ und Schifffahrtsamt Koblenz, und  Dipl.‐Ing. Veronika Hecht, Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt Zusammen mit Dr.‐Ing. Osterthun 

14:00 

Ethohydraulische Versuche zur Untersuchung der Passierbarkeit von Dotationsbecken in Fischaufstiegsanlagen Dr.‐Ing. Rebekka Czerny Bundesanstalt für Wasserbau, Wasserstraße und Umwelt, Karlsruhe Zusammen mit Dr. rer. nat. Schütz 

14:25 

Errichtung einer Fischaufstiegsanlage an der Staustufe Wallstadt/Main Dipl.‐Ing. Jens Kienast  Water & Transportation Zusammen mit Ommen, Dr. Heimerl, Wilde 

14:50 

Ergebnisse eines Naturversuchs am Rhein hinsichtlich Anwendbarkeit und Belastbarkeit technisch‐biologischer Ufersicherungen an Binnenwasserstraßen  Dipl.‐Ing. Petra Fleischer, Bundesanstalt für Wasserbau, Karlsruhe Zusammen mit Dr. Soyeaux 

 

 

15:15 ‐ 15:45 Uhr Kaffeepause 

 

   

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 15 

 

Donnerstag, 14.09.2017, 15:45 Uhr                                      Kleiner Saal  

BLOCK 3A: Forschung, Entwicklung und Innovation 2 

Leitung: Prof. Dr.‐Ing. Dirk Carstensen Technische Hochschule Nürnberg 

Abriebsuntersuchungen an Deckwerken aus Eisensilikatgestein mittels einer wellendurchgängigen, abschirmenden Wasserkammer Prof. Dr.‐Ing. Arndt Hildebrandt, Ludwig‐Franzius‐Institut für Wasserbau, Ästuar‐ und Küsteningenieurwesen, Leibniz Universität Hannover Zusammen mit Danner, Dr.‐Ing. Goseberg, Kudella, Dr.‐Ing. Schimmels 

15:50 

Hybride Modellierung des Wellenauflaufs und ‐überlaufs an konkav und konvex gekrümmten Deichlinien M.Sc. Babette Scheres, RWTH Aachen University Zusammen mit Schilling, Rabah, Kerpen, Prof. Dr.‐Ing. Schlurmann, Prof. Dr.‐Ing. Schüttrumpf 

16:15 

Deckwerksstabilität infolge Propulsionsangriff – F&E im Hamburger Hafen Dipl.‐Ing. Jann Best, Hamburg Port Authority und Michel Kopiske M.Sc, Dr. Born ‐ Dr. Ermel GmbH Zusammen mit Lesemann, Dr.‐Ing. Stoschek, Leschka

16:40 

Projekt DeichSCHUTZ Entwicklung von Systemen zur Minderung des Auftriebs in versagensgefährdeten Flussdeichen  M.Sc Massolle, Hochschule Bremen Zusammen mit Prof. Dr.‐Ing. Koppe, B.1 

17:05 

 

 

17:30 Uhr Ende des Vortragtages  Im Anschluss findet ein Treffen der Jungen HTG im Tagungsraum 4/5 statt. 

   

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HTG‐Kongress 2017  16 

 

Donnerstag, 14.09.2017, 15:45 Uhr                             Tagungsraum 6 

BLOCK 3B: Betrieb und Unterhaltung 

Leitung: Dipl.‐Ing. Matthias Palapys Duisburger Hafen AG 

15:50 

Hydromorphologische Untersuchung zur Wirkung von Wasserinjektionsverfahren – Modellgütenachweis im Hansahafen und in der Außeneste  Dr.‐Ing. Oliver Stoschek DHI WASY GmbH  Zusammen mit Ohle, Dr.‐Ing. Kräßig 

16:15 

Mikrobiell induzierte Korrosion im Hamburger Hafen ‐ und was nun?  Dipl.‐Ing. Jürgen Scheit Hamburg Port Authority AöR  Zusammen mit Dr.‐Ing. Schmitt 

16:40 

Ein Beitrag zur Entwicklung eines methodischen Ansatzes für die Analyse der Unterhaltungsstrategien der HWS Anlagen Prof. Dr.‐Ing. Peter Fröhle  Institut für Wasserbau, Technische Universität Hamburg Zusammen mit Schaper, Manojlovic, Shaikh, Seumenicht, Schmidt, Roth 

17:05 

Vortrag – HTG‐Förderpreis (Dissertation)                                                  Untersuchungen zur Bodenverschleppung und Spaltbildung infolge der Einbringung von Profilen in Dichtungsschichten aus Ton Dr.‐Ing. Hatice Kaya                                                                                                        BBI Geo‐und Umwelttechnik Ingenieur‐Gesellschaft MbH 

 

 17:30 Uhr Ende des Vortragtages  Im Anschluss findet ein Treffen der Jungen HTG im Tagungsraum 4/5 statt. 

   

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HTG‐Kongress 2017  18 

 

Donnerstag, 14.09.2017, 15:45 Uhr                           Tagungsraum 4/5 

BLOCK 3C: Forum HTG, veranstaltet von der Jungen HTG 

Leitung: Dipl.‐Ing. Frederik Treuel, Technische Universität Hamburg und das Team der Jungen HTG 

PODIUMSDISKUSSION GENERATION Y – (ZU) HOHE ANSPRÜCHE AN FIRMA, FÜHRUNG UND FAMILIE??? 

Moderation:                                                                                                                                        Frau Verena Fritzsche (CEO des Northern Institutes of Technology Management HH)  

Podiumsteilnehmer:                                                                                                                          Herr  Arno  Schirmacher  –  Direktor  der  Personalabteilung  der  HHLA  Herr  Peter  Bahnsen  –  Präsident  der  Ingenieurkammer  Bau  HH,  Seniorpartner  BBI  Herr Dirk Lesemann – Abteilungsleiter Wasserbau bei Fichtner Water & Transportation Herr Frederik Treuel – Wissenschaftler an der TUHH, Vertreter der Jungen HTG. 

Die  Generation  Y  erobert  wissenshungrig  und  mit  modernsten  Ansichten  den Arbeitsmarkt. Eine hervorragend ausgebildete und gut situierte Generation von jungen Frauen  und  Männern,  die  hohe  Ansprüche  an  den  Arbeitgeber  stellen,  was Arbeitsplatzgestaltung, Führungsakzeptanz und Familienplanung angeht. 

Die  Unternehmen  stellen  sich  auf  diese  Generation  ein  und  befinden  sich  im Spannungsfeld  zwischen  der  Mitarbeiterzufriedenheit  auf  der  einen  und  dem reibungslosen Betrieb des Unternehmens auf der anderen Seite. Denn die stets fragende und Sinn suchende Generation „why?“ gilt als eine Generation der Egotaktiker, als nicht resilient und beruflich sprunghaft. 

In einem Key‐Note‐Statement und einer moderierten Diskussion erörtern das Podium und das Auditorium den Wertewandel, den die Generation Y einfordert. 

  

17:30 Uhr Ende des Vortragtages 

Im Anschluss findet ein Treffen der Jungen HTG im Tagungsraum 4/5 statt. 

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 19 

 

Kongressabend im Diebels am Hafen 

Donnerstag, 14.09.2017, 19:00 Uhr Der erste Kongresstag wird mit dem Kongressabend  im Diebels am Duisburger Innenhafen abgeschlossen. In maritimer Atmosphäre können Sie diesen Tag ausklingen lassen.   Im Diebels am Hafen wird frisches Bier auf traditionelle Art direkt vom Stichfass gezapft. Mit  Begleitung,  Freunden  und  Kollegen  findet  sich  hier  ausreichend Raum für Gespräche, die gelegentlich in den Vortragspausen zu kurz kommen.   Das Essen wird in Form eines Buffets serviert, Getränke wie Wein (rot/weiß), Bier, nichtalkoholische  Getränke  und  Kaffee  werden  über  eine  Getränkepauschale berücksichtigt. Für musikalische Begleitung ist gesorgt. Die  Karten  für  diesen  Abend  sind  limitiert.  Eine  rechtzeitige  Buchung  wird empfohlen. 

         

  © HBHG  Beitrag Kongressabend  HTG‐Mitglied  70,00 €   HTG‐Nichtmitglied  100,00 €   Jungmitglieder  50,00 €   

(inkl. kalt‐warmes Buffet und Getränkepauschale bis 23:00 Uhr, weitere Getränke danach auf eigene Rechnung) 

Veranstalter des Kongressabends ist INTERPLAN AG.   

Kongressabend im Diebels am Hafen 

Philosophenweg 31‐33 47051 Duisburg 

Page 11: HTG Kongress 2017 · HTG‐Kongress 2017 10 Donnerstag, 14.09.2017, 10:45 Uhr Kleiner Saal

   

  

         

HTG‐Kongress 2017  20 

 

Freitag, 15.09.2017, 9:00 Uhr                                                Kleiner Saal  

BLOCK 4A: Offshore‐Windenergie                                   

Leitung: Dipl.‐Ing. Uwe Lemcke Vorstandsvorsitzender INROS LACKNER SE, Rostock 

9:05

 

Experimentelle Untersuchungen zur Schwimmstabilität und Positionierung einer hybriden Gründungsstruktur M.Eng. Mario Welzel, Ludwig‐Franzius‐Institut für Wasserbau, Ästuar‐ und Küsteningenieurwesen, Leibniz Universität Hannover Zusammen mit Kreklow, Dr. Visscher, Prof. Hildebrandt, Prof. Schlurmann 

9:30

  Zur Prognose der Bettungssteiffigkeit und Pfahlinstallation von Monopiles Dr.‐Ing. Jens Wiemann FICHTNER Water & Transportation GmbH Zusammen mit Fischer, Schütte 

9:55

 

Vortrag ‐ HTG‐Förderpreis (Masterarbeit)                                                       Numerical simulation and analysis of particle‐fluid flow with Smoothed Particle Hydrodynamics M.Sc. Julia Benndorf                                                                                                          Ludwig‐Franzius‐Institut für Wasserbau, Ästuar‐ und Küsteningenieurwesen, 

   

10:20  Taucherloses Einspülen von Seekabeln 

Dipl.‐Ing.(FH) Stefan Glombek Bohlen & Doyen GmbH, Wasserbau, Wiesmoor 

 

 

10:45 ‐ 11:15 Uhr Kaffeepause 

   

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 21 

 

Freitag, 15.09.2017, 9:00 Uhr                                     Tagungsraum 4/5 

BLOCK 4B: Projekte im Ausland 

Leitung: Dipl.‐Ing. Christoph Wellendorf Managing Director Marine, Bilfinger Marine & Offshore Systems GmbH 

Masterplan für einen multimodalen Hafen bei Kampala, Uganda Dr.‐Ing. Jort Wilkens INROS LACKNER SE, Bremen Zusammen mit Scherer, Klare, Dr. Galipp 

9:05

 

Hafenentwicklung in Pakistan ‐ Planung eines LNG‐Terminals M.Sc. Dirk Lesemann FICHTNER Water & Transportation GmbH Zusammen mit Hohls 

9:30

 

Masterplan, Entwurf, Ausschreibung und Bauüberwachung für Tiefwasserhafen in Angola Dipl.‐Ing. Manfred Voß Sellhorn Ingenieurgesellschaft mbH, Hamburg Zusammen mit Kröger

9:55

 

Technische Herausforderungen in der Tunnelplanung der Fehmarnbelt Querung M.Sc. Susanne Kalmar Pedersen Ramboll, Copenhagen, Denmark Zusammen mit Dr.‐Ing. Geduhn 

10:20 

 

 

10:45 ‐ 11:15 Uhr Kaffeepause 

 

   

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HTG‐Kongress 2017  22 

 

Freitag, 15.09.2017, 11:15 Uhr                                              Kleiner Saal 

BLOCK 5A: See‐ und Binnenwasserstraßen 

Leitung: Dipl.‐Ing. Holger Rahlf Bundesanstalt für Wasserbau 

11:20  Sicher vom Fluss in den Strom 

Dipl.‐Ing. Kim Dehne HOCHTIEF Infrastructure GmbH, Deutschland Nord, Hamburg 

11:45 

Grundinstandsetzung Alte Schleuse Kiel Holtenau ‐ von der Bestandsaufnahme zum digitalen Planungsmodell mit BIM Dipl.‐Ing. (FH) Hinnerk Sunderdiek WTM Engineers GmbH, Hamburg Zusammen mit Dr.‐Ing. Jäppelt 

12:10 

Stichkanal nach Salzgitter – Zukunftsträchtiger Ausbau einer Bundeswasserstraße Dipl.‐Ing. Marc Oppermann Wasserstraßen‐Neubauamt Helmstedt Zusammen mit Dormann 

12:35 

Vortrag ‐ Förderpreis für Innovation der Werner‐Möbius‐Stiftung                                 Einbau von Rohrelementen bei kombinierten Rohrspundwänden im Direktbohrverfahren Dipl.‐Ing. Peter Krentz                                                                                                    Bilfinger Marine & Offshore Systems GmbH, Hamburg 

 

 

13:00 ‐ 14:00 Uhr Mittagssnack   

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 23 

 Freitag, 15.09.2017, 11:15 Uhr                                   Tagungsraum 4/5 

BLOCK 5B: Projekte im Inland 

Leitung: Dipl.‐Ing. Meike Schubert  Hamburg Port Authority AöR 

11:20 

Bau eines tidebeeinflussten Flachwassergebietes in Hamburg – Herausforderungen und Erfahrungen bei einem ökologisch orientierten Vorhaben Dipl.‐Ing. Tobias Gehle, Hamburg Port Authority AöR Zusammen mit Oellerich 

11:45 

Neubau 5. Schleusenkammer in Brunsbüttel unter Tideeinfluss, in Insellage, in problematischem Baugrund, zwischen in Betrieb befindlichen Schleusen Dipl.‐Ing. Manfred Gutsche, WTM Engineers GmbH, Wasserbau, Hamburg Zusammen mit Dr.‐Ing. Jäppelt 

12:10 

Rückbau eines Dükers durch die Unterelbe Dipl.‐Ing. Thomas Groß Hülskens Wasserbau GmbH & Co KG, Wesel Zusammen mit Waßmuth 

12:35 

Hafenbau mal trocken – Planung eines Sanierungsstützpunktes im Tagebaurestloch bei chemisch stark angreifender Umgebung Dipl.‐Ing. Ragna Arentz FICHTNER Water & Transportation GmbH Zusammen mit Emken 

 

                                                                                                                                      13:00 ‐ 14:00 Uhr Mittagssnack 

 

   

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HTG‐Kongress 2017  24 

Kongresshinweise  Veranstaltungsort Die  Tagung  mit  Mitgliederversammlung  und  den  Fachvorträgen  sowie  der begleitenden  Fachausstellung  findet  in  der  Mercatorhalle  Duisburg,  König‐Heinrich‐Platz in 47051 Duisburg statt. 

 Tagungsbüro Am  Registrierungscounter  im  Foyer  der Mercatorhalle Duisburg  stehen  Ihnen Mitarbeiter/innen der Firma INTERPLAN für Auskünfte und Hinweise während der Tagung  zur  Verfügung.  Hier  liegen  für  Sie  die  Tagungsunterlagen  mit  dem Teilnehmerverzeichnis,  einem  Abstractband  inkl.  Programmübersicht,  einem USB‐Stick mit dem digitalen Tagungsband sowie Ihr Namensschild bereit. 

 

Angebot für Jungmitglieder und Erstbesucher Für Jungmitglieder und Erstbesucher des HTG‐Kongresses bietet der Arbeitskreis „Junge  HTG“  einen  Treffpunkt,  mit  der  Möglichkeit,  mit  anderen Kongressbesuchern ins Gespräch zu kommen. Erfahrene Mitglieder sind natürlich ebenso willkommen!   

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 25 

Hinweise Bitte tragen Sie das am Registrierungscounter erhältliche Namensschild sichtbar. Wir bitten um Ihr Verständnis, dass wir bei Bedarf Einlasskontrollen durchführen. 

 

Datenschutzhinweis INTERPLAN AG behandelt alle personenbezogenen Daten nach den Vorgaben des §  4  Bundesdatenschutzgesetz.  Für  Ihre  Anmeldung  zum  o.g.  Kongress  ist  das Erheben,  Speichern  und  Verarbeiten  Ihrer  persönlichen  Daten  unumgänglich. Dies geschieht ausschließlich zum Zweck der Organisation und Durchführung der Veranstaltung. Ihre Daten werden nur an Dritte weitergegeben, die direkt in den Kongressablauf  involviert  sind  und  wenn  der  organisatorische  Ablauf  dies erforderlich macht  (Veranstalter, Hotel). Der Gesetzgeber  fordert  uns  auf,  Ihr Einverständnis einzuholen. Wenn wir dies nicht erhalten, so ist die Anmeldung zu dieser Veranstaltung nicht möglich. 

 

Haftungsbeschränkung Die Haftung der Hafentechnischen Gesellschaft e.V., ihrer gesetzlichen Vertreter und ihrer Erfüllungsgehilfen gegenüber Ansprüchen aus Vertragsverletzung oder Delikt ist beschränkt auf Schäden, die vorsätzlich oder grob fahrlässig verursacht werden. Dies gilt nicht für Schäden aus der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit und für die Verletzung wesentlicher Vertragspflichten. Bei Verletzung  wesentlicher  Vertragspflichten  haftet  die  Hafentechnische Gesellschaft  e.V.  für  jede  Fahrlässigkeit,  jedoch  nur  bis  zur  Höhe  des vorhersehbaren  Schadens.  Wesentliche  Vertragspflichten  sind  diejenigen Pflichten,  deren  Erfüllung  die  ordnungsgemäße  Durchführung  des  Vertrags überhaupt  erst  ermöglichen  und  auf  deren  Einhaltung  der  Vertragspartner regelmäßig vertrauen darf.   

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HTG‐Kongress 2017  26 

 

Ausstellerliste und Übersichtsplan (Stand bei Drucklegung)  

Firma  Standnr.  Stadt 

Anker Schroeder ASDO GmbH  C.05  Dortmund 

ArcelorMittal Commercial RPS SARL  D.02 Esch‐sur‐Alzette, Luxembourg 

bremenports GmbH & Co. KG  C.02  Bremerhaven 

Fichtner Water & Transportation GmbH  C.01  Stuttgart 

Hamburg Port Authority AöR  D.01  Hamburg 

Heinrich Hirdes GmbH  D.03  Hamburg 

HOCHTIEF Infrastructure GmbH  A.03  Hamburg 

HUESKER Synthetic GmbH  D.04  Gescher 

Hülskens Wasserbau GmbH & Co. KG  C.03  Wesel 

INROS LACKNER SE  C.04  Rostock 

JUNGE HTG ‐ Impulse und Netzwerke  C.06  Hamburg 

MBT GmbH  B.01  Kiel 

Ramboll IMS Ingenieurgesellschaft mbH  B.03  Hamburg 

Sumitomo Deutschland GmbH  A.01  Düsseldorf 

thyssenkrupp Infrastructure GmbH  A.02  Essen 

ZEDAS GmbH  B.02  Senftenberg  

Veranstalter der Fachausstellung ist INTERPLAN AG   

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HTG‐Kongress 2017  28 

 

   

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 29 

      

Abstractband    

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HTG‐Kongress 2017  30 

BLOCK 1A: Standort Duisburger Hafen   Standort Duisburger Hafen Bis Ende der 90er Jahre diente der Duisburger Hafen im Wesentlichen dem Umschlag von Massengut (Kohle, Stahl und Erz), die im überwiegend über Bahn und Schiff exportorientiert umgeschlagen wurden. Hierbei spielte die Duisburger Hafen AG lediglich die Rolle des Landlords und griff nicht in logistische Prozesse ein. Dieses Konzept wurde durch die massiven Veränderungen der Schwerindustrie im Ruhrgebiet nicht länger tragfähig. Wurden noch im Jahr 1990 mehr als 25 Mio. t Erz in Duisburg umgeschlagen, so war es im letzten Umschlagsjahr 2000 gerade noch 500.000t. Insofern war es notwendig, das Geschäftsmodell der Duisburger Hafen AG völlig neu zu definieren. Man entschied sich damals, das Unternehmen aus der passiven Rolle des Landlords in die des Integrated-Service-Providers zu überführen und nachhaltig am Markt zu positionieren. Heute besteht das Unternehmen aus 26 Tochter- und zahlreichen Beteiligungsgesellschaften. Das Geschäftsmodell basiert dabei auf den 3 Säulen

1. Supra-/Infrastruktur 2. Logistische Dienstleistungen 3. Industrial Packaging

Dass dieser Weg richtig war, zeigt die dramatische Veränderung, insbesondere im kombinierten Verkehr: Während im Jahre 2000 mit 3 Containerterminals 265.000 TEU umgeschlagen wurden, waren es in 2015 mit 9 Containerterminals bereits 3,6 Mio. TEU. Darüber hinaus sind, auch besonders durch die Entwicklungen der Projekte logport I bis IV, inzwischen rund 350 Kunden auf rund 2 Mio. m² Lagerflächen mit direkten/indirekten über 45.000 Arbeitsplätzen aktiv. Die duisport Gruppe ist von ehemals 210 auf aktuell ca. 1.100 Mitarbeiter in 2016 gewachsen. duisport übernimmt heute eine aktive Rolle auf dem Markt bei der Gestaltung von neuen Supply Chains und vernetzt sich durch internationale Projekte, die sowohl beraten, als auch teilweise mit leistungsfähigen Partnern betrieben werden. Nachhaltige Transportketten setzen exzellent ausgebaute, trimodale Infrastruktur voraus. Dies nicht nur im Hafengebiet selber, sondern auch kommunal und überregional. Leider ist die öffentliche Infrastruktur nicht in gleichem Maße mitgewachsen, wie es aufgrund des realisierten Wachstums des Hafens nötigt gewesen wäre. Wie bekannt, sind gerade in NRW als Transitland mehrere tausend Autobahn- und Bahn-brücken, aber auch Schleusen, in einem sehr schlechten technischen Zustand. Dies gilt insbesondere auch für die innerstädtischen Infrastrukturen. Erschwerend kommt hinzu, dass bei der Erstellung des Luftreinhalteplans im Jahr 2011 innerstädtische Straßen zu geschützten Räumen erklärt und inzwischen auch von 2- auf 1-spurig zurückgebaut wurden. Bedingt durch der Situation, dass die verschiedenen Hafenteile über die Stadt verteilt sind und Transporteinheiten zwischen den Containerterminals verteilt werden müssen, entsteht bei stetigem Volumenwachstum immer mehr innerstädtischer Verkehr. Diesem wird u.a. durch Bahn-Shuttle-Verkehr begegnet. Gleichzeitig hat duisport analoge Leitsysteme installiert und darüber hinaus in 2016 ein mit Siemens entwickeltes, elektronisches Leitsystem ausgerollt, welches in 2017 als App-Version live gehen und dann jedem Trucker zur Verfügung gestellt werden soll. Dieses System meldet die zulaufende Ladungseinheit direkt im TOS an, welches den Truck über GPS just-in-sequence zum Terminal leitet.

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 31 

Überregionale Probleme stellen die technischen Zustände der Brückenbauwerke der insge-samt im Rhein-Ruhr-Raum verlaufenden 6 Autobahnen dar:

A3 (Köln - Oberhausen, weiter Arnheim/Hannover) A59 (Düsseldorf - Dinslaken) A57 (Köln - Nijmegen/NL) A42 (Kamp - Lintfort - Dortmund) A40 (Dortmund/Unna - Venlo) A524 (Querspange A52 zur A 57)

Gleichzeitig werden Ausbauprogramme, wie z.B. für die A524 als Entlastungsstrecke parallel zur A40, durch Bürgerinitiativen verhindert. Der geplante Ausbau der A59 verändert negativ vorhandene Ausfahrtsituationen in den Hafen, während Alternativen noch nicht zu Ende geplant oder gar realisiert worden sind. Die massive Erhöhung der Fahrzeug-Frequenzen, aber auch durch illegale Überladung von Lkw‘s ist die wichtigste Brücke der A40 über den Rhein bei Duisburg (baugleich mit der Brücke auf der A1 in Leverkusen) statisch bereits seit Jahren überlastet. Ihre Erneuerung wurde vom Verkehrsministerium NRW bis 2027 zugesagt. Zurzeit ist diese Brücke zwar noch nicht abgelastet, allerdings durch Reduzierung der Geschwindigkeiten und der Anzahl der Fahrspuren zum Nadelöhr geworden. Dies führt gerade in der Rush-Hour zu kaum auflösbaren, stundenlangen Wartezeiten, auch auf den innerstädtischen Straßen. Eine Sperrung für Fahrzeuge über 3,5 t Gesamtgewicht, wie für die Brücke der A1 in Leverkusen angeordnet, käme im Großraum Duisburg einem „Verkehrs-kollaps“ gleich. Erschwerend kommt hinzu, dass bei der Haushaltslage der Stadt Duisburg notwendige Investitionen in die Infrastruktur kaum noch möglich sind und darüber hinaus die Co-Finanzierung seitens des Landes über das Straßenentflechtungsgesetz 2019 definitiv ausläuft. Während also die Duisburger Hafen AG neue Konzepte unter anderem im Bahnbereich, wie z.B. die Einbindung des Standortes Duisburg als zentraler Hub innerhalb der sogenannten nördlichen Seidenstraße im Konzept der chinesischen Regierung „one belt - one road“ entwickelt und damit neue Verkehre generiert, stellt die DB Netz AG im „Fahrplan 2025“ fest, dass es bei Nichtausbau der vorhandenen Gleisinfrastruktur im Rhein-Ruhr-Gebiet bis 2025 auf den Hauptstrecken zu einer Überlastung von bis zu 250% kommen kann. Die hierüber geführten Diskussion zwischen der Duisburger Hafen AG und der DB Netz AG zum notwendigen Ausbau der Strecken, aber auch ihrer Vorbahnhöfe, haben bis dato zu keinen nennenswerten Erfolg geführt. Gleichzeitig ist es durch die weiter an den Hafen heranrückende Bebauung kaum noch möglich, die Kapazitäten der Terminals physisch zu erweitern. Einzige Möglichkeit bleibt, durch Prozessoptimierung die Durchlaufzeit in den Terminals nachhaltig zu verbessern. Unter anderem im Wege von Masterarbeiten an der Universität Duisburg-Essen wurden die Grund-lagen für die notwendigen Arbeiten erarbeitet. Im Fokus stand zum Beispiel die Reduzierung der Breakdown-Times des Equipments, die Implementierung von OCR- und Rail-Gates, die Entwicklung eines neues Terminal Operating Systems sowie die Einbindung der Verkehrs-Leitsysteme in die Prozesssteuerung für die IN-und OUT-bound Verkehre. Durch LCC-Betrachtungen, gerade der Einzelkomponenten von RMG „Rail Mounted Gantry Crane“, wurde versucht, die Langzeitverfügbarkeit der Kräne zu optimieren und die operativen Kosten zu senken. So kommt auf allen Kränen unterschiedlichster Hersteller nur noch ein CMS „Crane Management System“ zur Anwendung, welches durch die Einbindung in das bereits seit langen implementierte und nach ISO 9001 zertifizieret CAFM System „Computer Aided Facility Management System“ in der Lage ist, Betriebsstörungen selbstständig zu analysieren und zu klassifizieren.

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HTG‐Kongress 2017  32 

Die statistisch über alle Krananlagen berechnete mittlere Reparaturzeit je Störungsart wird dem TOS mitgeteilt. Dieses nimmt das betroffene Gerät aus der Ablaufplanung heraus und optimiert gleichzeitig zum Beispiel die Gleisbelegung im Terminal für die Bedienung mit dem verbleibenden Equipment. Verbräuche, Leerfahrten, Hubgewichte, Fahrstrecken je Move Job werden in real time erfasst und über Auswertesysteme unter anderem auch mit kaufmännischen Vorgaben abgeglichen. Das Rail-Gate optimiert die Eingangskontrollen und Wagenmeisterleistungen. Es erkennt die UIC-Wagennummern, den BIC-Code und den Zustand der Ladungseinheiten, Flachstellen an den Radsätzen, den Zustand der Bremssohlen, Heißläufer, die Stellung der Zapfen bei den Containertragwagen etc. und entspricht damit den Forderungen der TAF-TSI „Technical Specifications for Interoperability“, deren zwingende Umsetzung in allen EU-Mitgliedstaaten nun letztmalig auf 2020 verschoben wurde Die Lokführer erhalten ihre jeweiligen Fahraufträge auf in den Fahrzeugen installierten Tablets, die Wagenmeister erstellen Wagenlisten und Bremsprobenzettel in Echtzeit auf Handhelds. Ausgestellte Wagen werden in Echtzeit aus den Wagenlisten entfernt und neu einrangierte eingeordnet. Gemäß PSC vom 21.11.2016 sollen folgende Themen vorgestellt werden

1. Hinterlandanbindung 2. Internationalisierung 3. Digitalisierung

Vortrag 1: Einbindung des Standortes Duisburg in internationale Transportketten, hier insbesondere in das Projekt one belt-one road mit China. - Erläuterung des Konzeptes one belt-one road - Das Zug-System Chongqing - Die südliche Seidenstraße über die Türkei Vortragender: Markus Bangen, Duisburger Hafen AG Vortrag 2: Probleme der Infrastrukturen im Großraum Duisburg. Beschreibung des IST- Zustanden Großräumige Infrastrukturprojekte , BETUWE - Linie ,Vorbahnhöfe etc. - Aufzeigen von Bottlenecks - Aufzeigen von Lösungsansätzen Vortragender: Matthias Palapys, Duisburger Hafen AG Vortrag 3: Das Verkehrsleitsystem duisport/Siemens. - Erläuterung der Grundgedanken - Aufbau des Systems - Ausblick Vortragender: Lars Nennhaus, Duisburger Hafen AG Vortrag 4: Digital Hub - Digitalisierung des bimodalen Musterterminals logport III - Vorstellung der Ergebnisse der Masterarbeiten - Digitalisierung des EVU/EIU - Einbindung der verschiedenen Software-Lösungen in ein TOS - Ausblick Cloud-Solution Vortragender: Prof. Thomas. Schlipköther, Duisburger Hafen AG

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 33 

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HTG‐Kongress 2017  34 

BLOCK 2A: Forschung, Entwicklung und Innovation 1 Untersuchungen zu den Seegangsverhältnissen / Strömungsverhältnissen im Bereich Nordusedom M. Sc. Kaehler, C.1, Dipl. Ing. Schlamkow, C.1, Prof. Dr.-Ing. Saathoff, F.1, Dr. Weichbrodt, F.2 1Universität Rostock, Lehrstuhl für Geotechnik und Küstenwasserbau, Rostock, Germany, 2Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Verbraucherschutz Mecklenburg-Vorpommern, Schwerin, Germany Das Staatliche Amt für Landwirtschaft und Umwelt Vorpommern plant, den Sturmflutschutz im Bereich Nordusedom zu verbessern. Im Rahmen der fachtechnischen Prüfung des geplanten Bauvorhabens wurde festgestellt, dass die zur Planung verwendenden Seegangs-und Wasserstandsdaten hohe Unsicherheiten aufweisen. Daher wurde eine Untersuchung mit dem Ziel gestartet, qualitativ hochwertige hydrodynamische Eingangsdaten für die Bemessung von Sturmflutschutzbauwerken zu gewinnen. Für die Ermittlung der benötigten Seegangs- und Wasserstandsdaten wurde ein dreiteiliges Untersuchungsprogramm realisiert. Numerische Seegangs- und Strömungsmodelle geben die Verhältnisse im jeweiligen Untersuchungsgebiet nur dann naturnah wieder, wenn die Randbedingungen des Modells in Übereinstimmung mit den natürlichen Bedingungen stehen. Im ersten Teil wurden unter Verwendung von Methoden der Extremwertstatistik Windgeschwindigkeiten für das Untersuchungsgebiet Nordusedom mit einem Wiederkehrintervall von bis zu 200 Jahren ermittelt und eine Bemessungs-ganglinie für die Windgeschwindigkeiten abgeleitet. Im zweiten Teil der Untersuchung wurde ein stationäres Seegangsmodell (SWAN-Modell) aufgebaut und für unterschiedliche Anlaufrichtungen, Windgeschwindigkeiten und Wasserstände angewendet. Die berechneten maßgeblichen Seegangsparameter sind in Form von Schnittdiagrammen, flächigen Darstellungen sowie in Tabellen verfügbar. Um die örtlichen Bemessungshochwasserstande für den Fall einer Überströmung Nordusedoms im Peenestrom abschätzen zu können, wurde im dritten Teil der Untersuchung ein numerisches Strömungsmodell des Peenestroms mit dem Achterwasser bis an die Grenze zum kleinen Haff auf Grundlage des Modellsystems Mike 21 erstellt. Das Modell wurde erfolgreich kalibriert und gibt die Wasserstandsentwicklung von der Peenemündung bis etwa Wolgast in guter Qualität wieder. Als Ergebnis liegen Wasserstandsentwicklungen an 20 Ausgabelokationen entlang des Peenestroms für verschiedene Szenarien vor.

[Entwicklung des Seegangs im Untersuchungsgebiet]

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 35 

Entwicklung eines operationellen 2D-Strömungsmodells der Unterelbe auf der Grundlage von stationsbasierten Wasserstandsvorhersagen des BSH Dipl.-Ing. Shaikh, S.1, Dr. Müller-Navarra, S.H.2, Prof. Dr.-Ing. Fröhle, P.1, Dr.-Ing. Manojlovic, N.1, Dipl.-Ing. Gershovich, I.1, M.Sc. Gruhn, A.1, Dipl.-Ing. Nehlsen, E.1 1TU Hamburg, Institut für Wasserbau, Hamburg, Germany, 2Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, Gezeiten, Wasserstandsvorhersage und Sturmflutwarndienst, Hamburg, Germany Deutlich höhere Sturmfluten als bisher aufgetreten sind physikalisch möglich (Jensen et al., 2006). Für die verantwortlichen Institutionen ist daher in Verbindung mit dem heute sehr guten baulichen Küstenschutz eine zuverlässige Wasserstands- bzw. Sturmflutvorhersage von großer Bedeutung, um bei Sturmfluten entsprechende Maßnahmen zum Schutze der Bevölkerung und von Sachwerten veranlassen zu können (Deutscher Bundestag 2014). Nach dem Seeaufgabengesetz obliegt dem BSH der Wasserstands- und Sturmflutwarndienst. Für mehrere Lokationen entlang der Unterelbe stellt der BSH die stationsbasierten MOS-Wasserstandsvorhersagen (Model-Output-Statistics) für die nächsten sechs Tage online bereit. Diese Vorhersagen werden alle 15 Minuten aktualisiert und beruhen auf numerischen und statistischen Analysen (Müller-Navarra et. al, 2012). Numerische Modelle werden für diese Art von Vorhersagen immer häufiger herangezogen. Im Rahmen des EU-Projektes PEARL wurde von der TUHH ein operationelles 2D-Strömungsmodell der Unterelbe entwickelt. Dieses operationelle Modell basiert auf den stationsbasierten MOS-Vorhersagen und erweitert die heutige Wasserstandsvorhersage, indem es die punktuellen Vorhersagen in eine flächendeckende Vorhersage der Unterelbe transformiert. Als Ergebnis werden alle 30 Minuten die vorhergesagten Wasserstände der nächsten 18 Stunden auf einer Webseite bereitgestellt. Diese Wasserstände sind flächenhaft für jeden Zeitschritt (15 Min.) selektierbar. Zusätzlich können für jeden einzelnen Modell-Knotenpunkt Wasserstände für einen einzelnen Zeitschritt und als Ganglinie angezeigt werden. Sturmflutwasserstände werden farblich gesondert hervorgehoben. Aktuell befindet sich das operationelle Modell im Testbetrieb. Eine Validierung des Modells wird seit August 2016 durchgeführt und nach erfolgreicher Testphase ist ein grundsätzlicher Zugriff auf die Webseite über die BSH-Seite möglich. Auch weitere Anwendungsfälle wie z.B. in der Schifffahrt sind mit diesem Modell denkbar.

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HTG‐Kongress 2017  36 

Minimierung von Bauwerksverschiebungen durch den Einsatz von steuerbarem „überschwerem“ Ramm-Equipment Feindt, F.1 1Hamburg Port Authority AöR, Hamburg, Germany Im Rahmen des Projektes „Umstrukturierung Steinwerder Hafen“ kommt eine kombinierte Spundwand zur Ausführung. In den Randbereichen werden Bestandsbauwerke planmäßig „unterrammt“. Aufgrund der daraus zu erwartenden Verschiebungen der Bestandsbauwerke ist die neu herzustellende kombinierte Spundwand schonend einzubauen. Üblicherweise kommen die Einbauverfahren „Pressen“ oder „Im Bohrrohr einstellen“ zum Tragen. Bei kürzlich hergestellten kombinierten Spundwänden mit vergleichbaren Randbedingungen kam es trotz eines schonenden Einbauverfahrens - die Tragbohlen wurden im Bohrrohr eingestellt - zu signifikanten Bauwerksverschiebungen. Aus diesem Grund kommt für die kombinierte Spundwand des Projektes „Umstrukturierung Steinwerder Hafen“ ein modifiziertes Rammverfahren zur Anwendung. Hierbei ist es Ziel, dass Rammequipment so auszulegen, dass Erschütterungen und Verschiebungen der Bestandsbauwerke gering gehalten werden. Weiterhin sollen aus den Untersuchungen neue Erkenntnisse zu schonenden Einbauverfahren für zukünftige Baumaßnahmen gewonnen werden. Neben der kombinierten Spundwand als Hauptwand ist vorgesehen, Proberammungen unmittelbar vor den Bestandsbauwerken durchzuführen. Die Arbeiten werden durch eine messtechnische Überwachung der einzubringenden Elemente und der angrenzenden Bestandsbauwerke begleitet. Hierfür kommen Beschleunigungs- und Neigungssensoren, sowie Meßpunkte zur Lageüberwachung zum Einsatz. Eine direkte Datenübermittlung zur Ramm-Crew gewährleistet die Möglichkeit direkt auf Veränderung reagieren zu können und das Rammequipment entsprechend zu verändern. Die Ausführung ist ab Herbst 2017 geplant. Ggf. liegen zum HTG-Kongress bereits erste Ergebnisse vor.

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 37 

Zu Schlosssprengungen bei kombinierten Spundwänden Osthoff, D.1, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Grabe, J.1 1Technische Universität Hamburg, Institut für Geotechnik und Baubetrieb, Hamburg, Germany Kombinierte Spundwände bestehen aus Trag- und Zwischenelementen. Der kraftschlüssige Verbund wird dabei durch Schlossprofile hergestellt, welche zusammen mit den Tragelementen in den Boden eingebracht werden. Die Zwischenbohlen werden in die Schlossprofile der Tragbohlen eingefädelt und anschließend auf Tiefe gebracht. Dabei wird die Zwischenbohle beidseitig durch die Schlossprofile der Tragbohlen geführt. Aus vielfältigen Gründen kann es zu einer Überbeanspruchung des Schlossverbundes mit der Folge von sogenannten Schlosssprengungen kommen. Dies ist dann der Fall, wenn das Schloss der einzubringenden Spundbohle aus dem Schloss der bereits gestellten Tragbohle herausläuft. Die durch Schlosssprengungen verursachten Wandöffnungen können von wenigen Millimetern bis zu mehreren Dezimetern reichen und sind umgehend zu sanieren. Trotz der bewährten Bauweise kombinierter Spundwände treten auch in heutiger Zeit immer wieder Schlosssprengungen auf. Das prominenteste Beispiel für eine starke Häufung von Schlosssprengungen ist der JadeWeserPort, dessen Sanierung einen entsprechenden wirtschaftlichen Schaden verursachte. In diesem Beitrag werden mögliche Ursachen für das Auftreten von Schlossschäden und Schlosssprengungen vorgestellt und systematisch analysiert. Im Rahmen eines DFG-Forschungsvorhabens wurden hierzu bereits vielfältige Untersuchungen durchgeführt. Diese umfassen u.a. eine statistische Auswertung zu realisierten kombinierten Spundwänden. Da das Auftreten von Schlosssprengungen oftmals auf eine Kombination mehrerer Faktoren zurückzuführen ist, ist eine ganzheitliche Untersuchung nur bedingt möglich. Daher werden mögliche Schadensursachen getrennt voneinander betrachtet und im Hinblick auf das Schadensrisiko bewertet. Auf Basis der Untersuchungen werden ergänzende Empfehlungen für die Herstellung kombinierter Spundwände abgeleitet.

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HTG‐Kongress 2017  38 

BLOCK 2B: Instandhaltung und Erweiterung von Häfen Massenstabilisierung kontaminierter Weichböden zur schnellen Wiederaufbereitung von Hafenfläche Dr.-Ing. Geduhn, M.1, Metzko, D.2, Lindroos, N.3, Marjamäki, T.4 1Ramboll IMS, Geotechnik und Hafenplanung, Hamburg, Germany, 2Hamburg Port Authority AöR, Erdbau / EP-146, Hamburg, Germany, 3Ramboll Finnland, Environmental Geotechnics, Tampere, Finland, 4Ramboll Finnland, Business Development, Espoo, Finland Der Umgang mit nassgebaggerten oder verklappten bindigen oder nicht bindigen, kontaminierten Sedimenten stellt für viele europäische Häfen und speziell für den Hamburger Hafen ein Problem und eine technische Herausforderung dar. In der Vergangenheit wurden geologisch gewachsene oder anthropogene Auffüllungen in Häfen, Flusssystemen und Wasserstraßen als Folge von Industrieansiedlung und Hafenbetrieb kontaminiert. Eine technisch einfache, bodenmechanisch effektive und zugleich wirtschaftliche Lösung zur Wiederaufbereitung der Nutzflächen ist die Massenstabilisierungsmethode. Mittels der Massenstabilisierung können sehr weiche, wenig tragfähige und/oder kontaminierte Böden stabilisiert und damit sehr schnell belastet, sprich überschüttet werden und die im Boden enthaltenen Schadstoffe können mit spezifisch für den jeweiligen Standort zusammengestellten Bindemittelrezepturen durch das Prinzip der physikalischen Einkapselung immobilisiert werden. Dieser Beitrag wird eingehen auf den aktuellen Stand der Technik, die baupraktischen Erfahrungen dieses Verfahrens und die notwendige Gerätetechnik, welche seit der ersten Anwendung in 1993 in Finnland ständig weiterentwickelt und optimiert wurde, und sich im internationalen Raum als erfolgreiche Methode zur Bodenstabilisierung durchgesetzt hat. Es wurden diverse Bindemittelrezepturen für die verschiedensten Bodentypen entwickelt. Dabei kamen handelsübliche Bindemittel- und Kalkprodukte, aber auch Schlacken, Flugasche und Gips als mögliche Bindemittel-komponenten zum Einsatz. Die Methode der Massenstabilisierung wurde zunächst als reine Baugrundverbesserung im Verkehrswegebau (Bahn und Straße) eingesetzt. Die erste Anwendung dieser Methode für den Umgang mit nassgebaggerten Hafensedimenten erfolgte 1996 im Hafen von Hamina in Finnland. Danach wurde diese Methode nicht nur in Finnland, sondern auch in anderen europäischen Ländern an verschiedenen Hafenstandorten verwendet und sie könnte in 2017 in Deutschland im Hamburger Hafen im östliche Teilabschnitt des Äußeren Veringkanals in Hamburg-Wilhelmsburg zur ersten Anwendung kommen. Mit der Verfüllung kann die seit Jahren verfolgte Sicherung der Weichsedimente erreicht werden kann, die durch langjährige industrielle Nutzung auf den anliegenden Flächen des Kanals stark kontaminiert sind. Da durch bestehende Maßnahmen der Schadstofftransfer in das Grundwasser aus den belasteten Weichböden unterbunden werden kann, ein Ausbau zudem äußert hohe Anforderungen an den Arbeitsschutz stellen und hohe Entsorgungskosten verursachen würde, sollen diese dort belassen werden. Ziel ist es, mit der Massenstabilisierung die kontaminierten Weichschichten bodenmechanisch so schnell zu verfestigen, dass ein geotechnisch sicherer Trockeneinbau von Sand schnell erfolgen kann und zeitnah die Fläche für eine Nutzung zur Verfügung gestellt wird.

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 39 

Herrichtung Logistikfläche Dradenau: Verwertung von METHA-Material bei der Flächenaufhöhung Dipl.-Ing. Gutbrod, J.1 1Hamburg Port Authority AöR, Hafeninfrastruktur Wasser, Hamburg, Germany Der Hamburger Hafen wird seit mehreren Jahren umstrukturiert, um kleine nicht mehr wirtschaftlich nutzbare Landflächen und Hafenbecken zu größeren Terminalflächen für den Containerumschlag oder als Logistikstandort umzugestalten. Die Hamburg Port Authority hat nun bei der Herstellung einer Logistikfläche neue innovative Wege zur Flächenaufhöhung beschritten. Auf einem Teilbereich eines ehemaligen Hafenbeckens, der zwischenzeitlich als Nasslager für Baggergut genutzt wurde, soll eine 8 ha große für die zukünftige Hafenentwicklung nutzbare Fläche entstehen. Zur Realisierung wurde aufgrund der hohen Menge an bei der Unterhaltung der Wasserstraße und der Schiffsliegeplätze anfallendem Baggergut ein neues Verfahren entwickelt und umgesetzt. Dabei wurde der im ehemaligen Zwischenlager noch vorhandene Schlick am Beckengrund belassen und darauf nach einem geotechnisch detailliert geplanten Verfahren erstmals großmaßstäblich METHA-Material (mechanisch getrenntes und entwässertes Baggergut) eingebaut. Damit wird ein als Abfall deklarierter Stoff, welcher sonst wiederum endliche Deponiefläche beanspruchen würde, einer sinnvollen Verwertung zugeführt. Der Eigenschaft des neuartigen Verfüllmaterials zur starken Konsolidierung wurde bautechnisch begegnet, um über 90 % der zu erwartenden Setzungen vorweg zu nehmen. Darüber hinaus wurden auf den Rändern sogenannte Methan-Oxidations-Schichten unter Verwendung von METHA-Feinsand aufgebaut, welche das im Untergrund entstehende Methangas mikrobiell abbauen und damit einen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Über ein ausgeklügeltes Entwässerungssystem wird sichergestellt, dass es zu keinem Austrag von Schadstoffen in die umgebenden Grund- und Oberflächengewässer kommt. Mit diesem neuartigen Verfahren konnten ca. 290.000 m³ eingebautes METHA-Material auf ca. 250.000 m³ eingelagertem Schlick verwertet werden. Zusätzlich wurde Deponievolumen in dieser Größenordnung geschont sowie ebenso viel Sand als Baumaterial eingespart.

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HTG‐Kongress 2017  40 

Erweiterung des Seehafens Wismar - 2. Bauabschnitt Ein komplexes Vorhaben im Wasserbau mit herausfordernden Randbedingungen Dipl.-Ing. Günzl, T.1 1INROS LACKNER SE, Wasserbau, Rostock, Germany Als wichtigste Neubaumaßnahme des Seehafens Wismar wird derzeit die Erweiterung des Natronkais, 2. Bauabschnitt durchgeführt. Die Baumaßnahmen haben nach langer Vorbereitung im Rahmen eines Planfeststellungsverfahrens 2015 unter höchstem Termindruck begonnen und werden voraussichtlich 2018 abgeschlossen. Dabei gliedert sich die Baumaßnahme in insgesamt 9 Einzellose, wobei 6 Einzellose die eigentlichen konstruktiven Wasserbaumaßnahmen vorzubereiten hatten. Aktuell wurden die Maßnahmen der vorbereitenden Baulose bereits terminplangerecht so abgeschlossen, dass die umfangreichen Interesse der angrenzenden Industrieanlagen, insbesondere einer störfallregulierten Betriebsanlage der Fa. Jackon plangerecht Berücksichtigung fanden. Hierzu gehörten insbesondere die Umverlegung eines Kühlwasserkreislaufs unter quasi laufendem Betrieb, die Umverlegung einer Flüssigguttrasse mit hochentzündlichen Methanol und die Schaffung eines eigentlichen Baustellenzugangs. Die eigentlichen wasserbaulichen Maßnahmen dienen der Herstellung eines Liegeplatzes für Schiffslängen bis 220 m. Hierbei werden alle wesentlichen Komponenten des Wasserbaus, d.h. Spundwandbau, Nassbaggerung, Bodenverbesserungs- und Konsolidierungsmaßnahmen, Spülfeldbetrieb, Betonbau, Gleis- und Flächenbau anzuwenden und komplex terminlich zu verschachteln. Die wasserbaulichen Maßnahmen wurden im Rahmen des Verhandlungsverfahrens nach Sekt-VO vergeben, ein durch INROS LACKNER begleitetes, für den AG neues und interessantes Auftragsverfahren. Hierbei konnte insbesondere im Vergabeverfahren eine Wichtung der technischen und finanziellen Auftragskriterien erreicht werden. Das Gesamtbudget der Maßnahme wurde 2015 mit ca. 36 Mio. EUR netto errechnet. Der Vortrag wird als technischer Vortrag die wesentlichen Maßnahmenschwerpunkte umreißen und diese in den Gesamtkontext zum Terminplan und Vergabeschwerpunkte stellen. Gleichzeitig wird der aktuelle Stand der Baumaßnahme aus Sicht der Bauüberwachung dargestellt.

[Hafenerweiterung Seehafen Wismar, 2. Bauabschnitt]

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 41 

Sanierung der Westkaje im Kaiserhafen III in Bremerhaven Dipl.-Ing. Kowal, K.1, Dipl.-Ing. Arentz, R.2 1bremenports Gmbh&Co.KG, Hafenbau, Bremerhaven, Germany, 2FICHTNER WATER & TRANSPORTATION, Hamburg, Germany Aufgrund des altersbedingten Zustandes und der zu erwartenden Nutzungsanforderungen ist die Sanierung der Westkaje des Kaiserhafen III in Bremerhaven erforderlich. Ziel des Umbaus ist es die 100 Jahre alte Kaje durch eine Anlage zu ersetzen, die als Ausrüstungskaje für Neubauten großer Kreuzfahrer genügt, gleichzeitig aber auch den nachträglichen Bau einer Dockgrube für ein Schwimmdockgewährleisten soll. Auf Grund erheblichen Termindrucks wurde in weiten Teilen von einem konventionellen Planungsablauf abgewichen. Bei der Erstellung der Entwurfsstatik, der Entwurfsplanung und der Verdingungsunterlagen arbeiteten bremenports und die Fichtner Water & Wind GmbH sowohl in Bezug auf die Leistungserbringung als auch die Verteilung der Leistungsteile Hand in Hand, und erstellten innerhalb von nur 3 Monaten die Verdingungsunterlagen für den Bau einer anspruchsvollen Baumaßnahme einschließlich Entwurfsbearbeitung. Die vorhandene Kaje bestand aus einer, auf Holzpfählen gegründeten Schwergewichtswand. Die neue Kajenkonstruktion wird landseitig der Kaje hergestellt bevor die alte Kaje zurückgebaut wird. Während des Neubaus ist die Standsicherheit der vorhandenen Kaje zu gewährleisten. Erst nach Fertigstellung der neuen Kaje wird der Boden zwischen alter und neuer Kaje zurückgebaut und die Pfähle der alten Gründung gezogen. Die neue Kajenkonstruktion wird als rückverankerte schwere Spundwandkonstruktion mit Betonholm hergestellt. Der Rammplan der Kajenwand musste den Erhalt der vorhandenen Pfahlböcke der bestehenden Kranbahn berücksichtigen. Die Kaje wird mit einer auf Ortbetonrammpfählen gegründeten Kranbahn ausgestattet. Im Bereich der bestehenden Kranbahn werden die bestehenden Gründungpfähle als Gründung der neuen Kranbahn genutzt. Der Vortrag wird einerseits die Planung darstellen, andererseits die Besonderheiten der Interaktion zwischen bp und FWW und die Beachtung der besonderen Randbedingungen des Bauens im Bestand.

[Kaiserhafen III]

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HTG‐Kongress 2017  42 

BLOCK 2C: Interaktion von Infrastruktur und Ökologie Entwicklungskonzepte für Nebenwasserstraßen des Bundes Dipl.-Ing. Maltzan, J.1, Dipl.-Ing. Hecht, V.2, Dr.-Ing. Osterthun, M.3 1Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Koblenz, Koblenz, Germany, 2Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt, Mainz, Germany, 3Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt, Hannover, Germany Ein Teil der Wasserstraßen im Eigentum des Bundes wird durch den Güterverkehr nicht mehr oder nur noch gering genutzt. Oftmals ist die Infrastruktur in die Jahre gekommen, so dass die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung vor Entscheidungen gestellt wird, wie diese Wasserstraßen zukünftig betrieben werden können und müssen. Hierfür bieten Entwicklungskonzepte die fachliche Grundlage, um die künftige Nutzung, Entwicklung und Unterhaltung der Nebenwasserstraßen langfristig festzulegen. Bei der Erarbeitung von Entwicklungskonzepte stellt die Erfassung des Bestands den ersten Arbeitsschritt dar. Hierzu gehören neben den reinen Anlagen- und Bauwerkszuständen, der Ressourcenbedarf, die Eigentümerverpflichtungen und weitere rechtliche Verpflichtungen der WSV. Im Rahmen der Ist-Erfassung werden darüber hinaus die Interessen der Länder, der Kommunen, der Anlieger und Nutzer ermittelt (Stakeholder) insbesondere auch unter Berücksichtigung naturschutzfachlicher Erfordernisse. Entwicklungskonzepte sind ein interdisziplinäres Instrument für die Entscheidungsvorbereitung. In vielen Fällen werden widerstreitende Ansprüche und Entwicklungsziele deutlich werden, die es gilt, bei der Entwicklung einer Vorzugsvariante auszugleichen. Da die WSV bei der Umsetzung von Maßnahmen immer durch ihren grundgesetzlichen Auftrag begrenzt ist, kann dieser Prozess die Chance bieten, durch die Ausschöpfung von Synergien gemeinsam mit anderen Interessensträgern Veränderungen zu realisieren - jeder im Rahmen seiner Zuständigkeiten. Insbesondere dort, wo die betroffenen Nebenwasserstraßen wassertouristische Bedeutung haben, ist ein anspruchsvoller Kommunikationsprozess zu erwarten, falls eine grundlegende Veränderung der heutigen Nutzung angestrebt wird. Aktuelle Beispiel hierfür sind die Schleusen am Spoykanal, in Kassel, am Elisbathfehnkanal, am Finowkanal u.a. Am Beispiel des integrierten LIFE-Projekts „Living Lahn“ (LiLa) werden die zu bearbeitenden Themenfelder und das Vorgehen vorgestellt.

[Erstellung des Lahnkonzepts - Projektverlauf]

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 43 

Ethohydraulische Versuche zur Untersuchung der Passierbarkeit von Einstiegsbecken in Fischaufstiegsanlagen Dr.-Ing. Czerny, R.1, Dr. rer. nat. Schütz, C.2 1Bundesanstalt für Wasserbau, Referat W1 Wasserstraße und Umwelt, Karlsruhe, Germany, 2Bundesanstalt für Gewässerkunde, Referat U4 Tierökologie, Koblenz, Germany Durchwanderbare Flüsse sind eine wesentliche Voraussetzung für den guten Zustand der Fließgewässer. Ein maßgeblicher Schritt hierzu ist der Bau von Fischaufstiegsanlagen (FAA). Zur Gewährleistung der Auffindbarkeit von FAA ist die Ausbildung einer geeigneten Leitströmung erforderlich. Diese wird durch die Zugabe (Dotation) einer zusätzlichen Wassermenge im unteren Abschnitt der FAA erreicht. Bisher fehlen jedoch konkrete Vorgaben für die hydraulisch-konstruktive Bemessung von Dotationsbecken. Vor diesem Hintergrund werden in einem gemeinsamen Forschungsprojekt der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) und der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) ethohydraulische Versuche durchgeführt. Ziel ist die Analyse der Auswirkung der Dotationswasserzugabe auf die Passierbarkeit von FAA. Hierzu wird das Schwimmverhalten der Fische unter definierten Laborbedingungen analysiert. In einer 2,5 m breiten Versuchsrinne an der BAW in Karlsruhe wurden baulich und hydraulisch vergleichbare Bedingungen zu einem Dotationsbecken geschaffen. Ein Horizontalrechen dient der Abtrennung des Beckens von der Dotationszugabe und verhindert ein Einschwimmen der Fische. Veränderliche Parameter sind erstens die Zugabegeschwindigkeit des Dotationswassers (d.h. die Länge des Rechens in Kombination mit dem Rechenwinkel) und zweitens die Einströmgeschwindigkeit aus der FAA in das Becken (realisiert durch einen Schlitz). Die Hydraulik wird mit einer ADV-Sonde erfasst und in einem Modell abgebildet, um den Einfluss der Varianten auf die Geschwindigkeitsverteilung zu quantifizieren. Zusätzlich zur manuellen Dokumentation des Fischverhaltens werden die Versuche durch ein 3D-Videometriesystem aufgezeichnet. Dieses besteht aus 11 seriell an der Rinnenwand installierten Industriekameras. Aus den Videos werden automatisiert 3D zeitaufgelöste Fischpfade erzeugt. Zusammen mit der hydraulischen Auswertung liefern diese die Datenbasis, um das Zusammenspiel zwischen Strömung und Fischverhalten besser zu verstehen.

[Versuchsaufbau]  

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HTG‐Kongress 2017  44 

Errichtung einer Fischaufstiegsanlage an der Staustufe Wallstadt/Main Fischer, M.1, Dipl.-Ing. Ommen, T.1, Dr. Heimerl, S.2, Dipl.-Ing. Wilde, S.3 1FICHTNER WATER & TRANSPORTATION, Hamburg, Germany, 2FICHTNER WATER & TRANSPORTATION, Stuttgart, Germany, 3Wasserstraßen-Neubauamt Aschaffenburg, Aschaffenburg, Germany Die Staustufe Wallstadt liegt am Main bei Fluss-km 101,37 und besteht aus einer Wehranlage mit Wasserkraftwerk, einer Schleuse und einer FAA. Die bestehende FAA entspricht aufgrund ihrer Lage und der Dimensionierung nicht dem aktuellen Stand der Technik und ist in ihrer Funktion eingeschränkt. Zur Verbesserung der ökologischen Situation und zur Wiederherstellung der Durchgängigkeit ist im Rahmen des bundesweiten Konzepts „Erhaltung und Wiederherstellung der ökologischen Durchgängigkeit der Bundeswasserstraßen“ der Neubau und Betrieb mehrerer FAA geplant. Die Bundesanstalt für Gewässerkunde und die Bundesanstalt für Wasserbau sind vom zuständigen Bundesministerium beauftragt worden, die Planungen zu begleiten und wissenschaftlich zu unterstützen. An der Pilotanlage an der Staustufe Wallstadt/Main sollen u.a. folgende Themenbereiche untersucht werden:

Anzahl. Gestaltung und Anordnung verschiedener Einstiege Einfluss der Dotationswassermenge in Konkurrenz zur Kraftwerksströmung auf die

Auffindbarkeit der Einstiege Dotationszugaben Entwicklung standardisierter Verfahren zur biologischen und technischen Funktionskontrolle

Aus planerischer Sicht werden der Neubau im Bereich des vorhandenen Kraftwerks und die sehr beengten Platzverhältnisse eine große Herausforderung darstellen. Im Unterwasserbereich ist eine wasserdichte Baugrube zu errichten, die Dotationsleitungen und der Fischpass liegen teilweise innerhalb des Kraftwerks und müssen unter laufenden Betrieb hergestellt werden. Die Uferlinie im Unterwasser, die Trennmole zum Wehr und der Trafostandort sind aus wirtschaftlichen Gründen unveränderlich und dürfen in ihrer Funktion nicht beeinträchtigt werden. Das Kraftwerksgebäude ist ebenfalls nicht mit vertretbarem Aufwand veränderbar. Im Vortrag werden in erster Linie die Themen Ökologie, Durchgängigkeit, Bauen im Bestand und das Pilotprojekt behandelt.

[Übersicht der geplanten Fischaufstiegsanlage]

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 45 

Ergebnisse eines Naturversuchs am Rhein hinsichtlich Anwendbarkeit und Belastbarkeit technisch-biologischer Ufersicherungen an Binnenwasserstraßen Dipl.-Ing. Fleischer, P.1, Dr. Soyeaux, R.1 1Bundesanstalt für Wasserbau, Geotechnik, Karlsruhe, Germany Um die Standsicherheit der Ufer von Binnenwasserstraßen zu gewährleisten, werden diese in der Regel technisch durch Schüttsteindeckwerke oder Spundwände gesichert. Mit Einführung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie ist bei neuen Uferschutzmaßnahmen zusätzlich eine Verbesserung des ökologischen Zustands bzw. Potentials anzustreben. Aus diesem Grund beschäftigt sich seit einigen Jahren ein gemeinsames Forschungsprojekt der BAW und BfG mit der Anwendbarkeit, Belastbarkeit und ökologischen Wirksamkeit von naturnäheren technisch-biologischen Ufersicherungen. In diesem Rahmen wird u. a. seit 2011/12 ein groß angelegter Naturversuch am Rhein bei Worms im Zuständigkeitsbereich des WSA Mannheim durchgeführt. Auf einer Uferlänge von 1 km werden neun verschiedene alternative Uferschutzmaßnahmen unter Wasserstraßenbedingungen getestet. Der Versuch wird von einem umfangreichen technischen und ökologischen Monitoring begleitet, das zunächst fünf Jahre andauert. 2017 werden alle Ergebnisse in einem ausführlichen Bericht dokumentiert und bewertet. Auf dieser Grundlage ist unter Berücksichtigung der Resultate weiterer Untersuchungen, wie z. B. der in der BAW durchgeführten und zum Teil noch andauernden Labor- und Modellversuche, vorgesehen, Anwendungsmöglichkeiten und -grenzen sowie ökologische Wirksamkeiten der untersuchten Maßnahmen zusammenzustellen und auf dieser Basis Empfehlungen für die Anwendung technisch-biologischer Ufersicherungen an Binnenwasserstraßen zu geben. In dem Beitrag werden die Ergebnisse des Naturversuches aus technischer Sicht hinsichtlich der Stabilität der Maßnahmen und der Gewährleistung des Uferschutzes vorgestellt und eine erste Bewertung der unterschiedlichen Maßnahmen und dementsprechende Anwendungsempfehlungen gegeben.

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HTG‐Kongress 2017  46 

BLOCK 3A: Forschung, Entwicklung und Innovation 2 Abriebsuntersuchungen an Deckwerken aus Eisensilikatgestein mittels einer wellendurchgängigen, abschirmenden Wasserkammer Jun.-Prof. Hildebrandt, A.1, M.Sc. Danner, F.1, Dr.-Ing. Goseberg, N.1, Dipl.-Ing. Kudella, M.2, Dr.-Ing. Schimmels, S.2 1Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen, Franzius-Institut, Hannover, Germany, 2Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen, Forschungszentrum Küste, Hannover, Germany Uferbereiche an Küsten und Binnenwasserstraßen sind Wellen und Strömungen ausgesetzt, die insbesondere die oberste Deckwerksschicht einer Ufersicherung belasten. Zum Schutz der Böschungen werden häufig Steinschüttungen verwendet. Die Lagestabilität und der Einsatz von Eisensilikatgestein (ESG) bei Wellenbrechern oder bei innovativen Deckwerken mittels Mattenbauweise wurden in der Vergangenheit am FI bereits untersucht. Über die technische Gebrauchstauglichkeit hinaus bestehen im Zusammenhang mit Wasserbausteinen aus ESG offene Fragen hinsichtlich der Umweltverträglichkeit, insbesondere in Binnenfließgewässern und Schifffahrtskanälen mit geringen Fließgeschwindigkeiten. Hierzu wurden im Großen Wellenkanal (GWK) des Forschungszentrums Küste (FZK) neuartige Versuche zur Abriebsuntersuchung des ESG der Peute Baustoff GmbH mit einer innovativen „Wasserkammer“ zu folgenden Aspekten durchgeführt:

Entwicklung und Inbetriebnahme einer „Wasserkammer“, die neben einer strikten Stofftrennung eine ungehinderte Exposition von Wellen in Uferbereichen zulässt.

Untersuchung der Wellenentwicklung und der Wellendurchgängigkeit in der neu entwickelten „Wasserkammer“ (numerische Untersuchung ebenfalls ausstehend)

Untersuchung von zwei Gesteinsfraktionen hinsichtlich des Abriebs von Fein- und Feinstpartikeln sowie dem Stoffaustrag aus dem Deckwerk bei Wellenbelastung

Neben den Untersuchungen wird insbesondere die Versuchsdurchführung vorgestellt, die aufgrund der notwendigen Partikeltrennung im Uferbereich eine besondere Herausforderung war und die spezielle Methoden für den sorgfältigen Einbau des Materials in die eigens entwickelte „Wasserkammer“ erforderlich machten. Das hier verfolgte Versuchskonzept basiert auf einer separaten Wasserkammer im Wellenkanal, die die Wellenentwicklung annähernd ungehindert zulässt und wodurch das abzufiltrierende Versuchswasser auf ein praktikables Volumen reduziert wurde.

[Wasserkammer mit zwei eingebauten ESG Fraktionen]

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 47 

Hybride Modellierung des Wellenauflaufs und -überlaufs an konkav und konvex gekrümmten Deichlinien Scheres, B.1, Schilling, M.2, Rabah, M.M.2, Kerpen, N.2, Schlurmann, T.2, Schüttrumpf, H.1 1Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft (IWW), RWTH Aachen University, Aachen, Germany, 2Franzius-Institut für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen (FI), Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover, Hannover, Germany Infolge der Anpassung an den natürlichen Küstenlinienverlauf sind oftmals Krümmungen in der Längsachse von Küstenschutzbauwerken vorzufinden (s. Abb. 1). Krümmungen zur Seeseite werden als konvexe Ecke und Krümmungen zur Landseite als konkave Ecke definiert. Mithilfe des Öffnungswinkels und des Öffnungsradius wird eine eindeutige Beschreibung der Krümmung ermöglicht. Gemäß EurOtop-Manual (2007) werden erhöhte Auflaufhöhen und Überlaufmengen an konkaven Ecken und reduzierte Auflaufhöhen und Überlaufmengen an konvexen Ecken erwartet. Im HydralabIV-Projekt CornerDike hingegen wurden bei Modellversuchen an einem 90° konvex gekrümmten Deich erhöhte Auflaufhöhen an der Ecke für langkämmige Wellen festgestellt (Bornschein et al., 2014). Bewährte, wissenschaftlich fundierte Aussagen zum Zusammenhang zwischen Öffnungswinkel/-radius und Wellenauflauf/-überlauf existieren bis dato nicht. Im Rahmen des BMBF-KFKI-Verbundprojekts ConDyke sollen daher Erkenntnisse zum Einfluss von konvexen und konkaven Krümmungen in der Längsachse auf den Wellenauflauf und -überlauf an Deichen sowie folglich zur Deichdimensionierung erlangt werden. Als methodisches Vorgehen wurde für diesen Zweck die Kopplung von Laboruntersuchungen im 3D-Wellenbecken des FI in Hannover-Marienwerder und numerischen Simulationen am IWW gewählt.

[Abb. 1: Verlauf der Deichlinie nähe Krummhörn] Referenzen: Bornschein, A.; Pohl, R.; Scheres, B.; Wolf, V.; Spano, M. (2014): CornerDike Final Report: Effect of very oblique waves on wave run‐up and wave overtopping. Hydralab IV, Dresden Pullen, T.; Allsop, N.W.H.; Bruce, T.; Kortenhaus, A.; Schüttrumpf, H.; Van der Meer, J.W. (2007): Die Küste - EurOtop. Wave overtopping of sea defences and related structures: Assessment manual. Heft 73. Hamburg: Kuratorium für Forschung im Küsteningenieurwesen

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HTG‐Kongress 2017  48 

Deckwerksstabilität infolge Propulsionsangriff - F&E im Hamburger Hafen Dipl.-Ing. Best, J.1, M.Sc. Kopiske, M.2, Dipl.-Ing. Lesemann, D.3, Dr.-Ing. Stoschek, O.4, Dipl.-Ing Leschka, S.4 1 Hamburg Port Authority AöR, Hamburg,, 2Dr. Born - Dr. Ermel GmbH, Büro Ostfriesland, Aurich, Germany, 3FICHTNER WATER & TRANSPORTATION, Hamburg, Germany, 4DHI-WASY GmbH, Syke, Germany Aus den wachsenden Schiffsgrößen und der verbesserten Antriebstechnik u. A. im Containergeschäft ergeben sich für Liege- und Wartestellen sowie für die Zufahrten zu den Häfen steigende Anforderungen. Für die Hamburg Port Authority ergab sich hieraus bei einer Reihe von Projekten die Erfordernis, die Erosionssicherheit tiefliegender Böschungen gegen die Einwirkungen aus der Schifffahrt (insbesondere Propulsionsbelastung) bautechnisch sicher zu stellen. Bei der Dimensionierung wird regelmäßig auf die EAU, die GBB (Grundlagen zur Bemessung von Böschungs- und Sohlensicherungen an Binnenwasserstraßen) und die PIANC zurückgegriffen. Bei der Anwendung dieser Bemessungsansätze, insbesondere gegen Schraubenstrahl, ergeben sich Deckwerksdimensionen, die unwirtschaftlich erscheinen. Die HPA suchte daher nach Wegen, realitätsnähere Abschätzungen für die tatsächlichen Einwirkungen in Bereichen von Liege- bzw. Wartestellen vornehmen zu können. Auf Grundlage von Großversuchen, ausgeführt am Bubendeyufer, entwickelte die DHI WASY ein numerisches CFD Modell zur Ermittlung relevanter Strömungsbelastungen infolge Schraubenstrahl. Zusätzlich wurden die gängigen Bemessungsansätze GBB und PIANC kritisch überprüft. Für die Bemessungsansätze konnten somit Sicherheiten ermittelt werden.

[CFD-Modellergebnisse böschungsnaher Propulsionsströmung, DHI ] Basierend auf den Ergebnissen wurde u. A. in den Projekten Böschungsinstandsetzung Bubendeyufer, Anpassung Einfahrt Vorhafen und bei den Planungen zur Westerweiterung des CTH das Deckwerk im Einflussbereich der Propulsionsströmung überprüft. Infolge der ursprünglichen Planung stellten sich signifikant reduzierten Einwirkungen heraus. Im weiteren Verlauf der Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass die Ausbildung des Deckwerks als unvergossenes Schüttsteindeckwerk mit den in Hamburg üblichen Steingrößen als lagestabil anzusehen ist. Hierauf basierend wurde die Ausführung der Art der Deckwerkssicherung geändert was zu deutlichen Kosteneinsparungen bei der Planung und Ausführung führte.

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 49 

Projekt DeichSCHUTZ Entwicklung von Systemen zur Minderung des Auftriebs in versagensgefährdeten Flussdeichen M.Sc Massolle, C.1, Prof. Dr.-Ing. Koppe, B.1 1Hochschule Bremen, Institut für Wasserbau, Bremen, Germany Ziel des vom BMBF geförderten Forschungsprojekts DeichSCHUTZ, mit einer Laufzeit von drei Jahren (2014-2017), ist die Entwicklung eines neuartigen mobilen Deichschutzsystems zur Stabilisierung von versagensgefährdeten Flussdeichen bei langanhaltenden Hochwasserereignissen. Aufgebracht an der Außenböschung eines mit hohen Wasserständen belasteten Deichs soll das Deichschutzsystem den Eintrag von Sickerwasser mindern und eine fortlaufende Entwässerung des Deichkörpers ermöglichen. Hiermit senkt sich die Sickerlinienlage und der bruchgefährdete Deich erhält dadurch wieder eine ausreichende Stabilität ohne zusätzliche Materialaufbringung an der Binnendeichböschung. Ein Vorteil des zu entwickelnden Deichschutzsystems ist der verringerte Material-, Personal- und Zeitaufwand im Vergleich zu herkömmlichen Sandsackverbauten an der Deichbinnenböschung. Im Rahmen des Projekts wurden Versuche am Institut für Wasserbau der Hochschule Bremen an kleinmaßstäblichen Deichmodellen durchgeführt, die erste Aufschlüsse zu Funktionsweise und Wirksamkeit des zu entwickelnden Deichschutzsystems sowie zur Durchsickerung des Deichkörpers geben konnten. Die Modelle dienten zudem als Planungsgrundlage für einen Testdeich, der im Naturmaßstab auf dem Gelände der THW-Bundesschule Hoya mit zugehörigem Einstaubeckens zur Simulierung von Hochwasserereignissen errichtet wurde (Abb. 1). Die Veränderung der Sickerlinienlage nach Auflage des Deichschutzsystems am Testdeich kann mit installierter Messtechnik gemessen werden. Im Vortrag soll das Forschungsprojekt DeichSCHUTZ, die Planung und der Bau des Testdeichs des Instituts für Wasserbau der Hochschule Bremen an der THW-Bundesschule Hoya sowie die Entwicklungsarbeiten zum innovativen Deichschutzsystem dargestellt werden.

[Testdeich des Forschungsprojekts DeichSCHUTZ an der THW-Bundesschule Hoya]

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HTG‐Kongress 2017  50 

BLOCK 3B: Betrieb und Unterhaltung Hydromorphologische Untersuchung zur Wirkung von Wasserinjektionsverfahren - Modellgütenachweis im Hansahafen und in der Außeneste Dr.-Ing. Donner, M.1, Dipl.-Ing. Ohle, N.2, Dr.-Ing. Kräßig, S.3, Dr.-Ing. Stoschek, O.1 1DHI WASY GmbH, Solutions, Syke, Germany, 2Hamburg Port Authority AöR, Hamburg, Germany, 3Hamburg Port Authority AöR, Anlagenmanagement Bewegliche Infrastruktur / H231-3, Hamburg, Germany Bis heute sind die genaue Räumwirkung und die Verdriftung von Sediment während Wasserinjektions-Verfahren (WI-Verfahren) nur grob bekannt. Die Hamburg Port Authority (HPA) hat daher zusammen mit DHI ein detailliertes Monitoring und eine numerische Untersuchung solcher WI-Einsätze vorgenommen. Ziel war es mit Hilfe eines hochaufgelösten hydromorphologischen 3D-Modells und Naturmessungen der HPA zu WI-Einsätzen im Hansahafens und in der Außeneste (Tideelbe) die Auswirkungen von WI-Einsätzen zu beschreiben. In einer Literaturrecherche wurde herausgearbeitet, welche Prozesse, Mobilisierungsraten und erhöhte Schwebstoffkonzentration je Sedimenttyp zu erwarten sind. Hieraus wurde eine Konzeption zum WI-Verfahren entwickelt und im numerischen Modell berücksichtigt. Der Modellgütenachweis für die morphologischen Änderungen und Schwebstoffgehalte wurde in beiden Gebieten, im Hansahafen und in der Außeneste, vorgenommen. Grundlage für die numerischen Untersuchungen bildete ein kalibriertes hydromorphologisches 3D-Modell (Software MIKE 3 FM) zum Elbe-Este-System. Im Hansahafen wurde das Konzept zur Modellierung mit gemessenen Sohländerungen geprüft und verfeinert. Die Erkenntnisse wurden für eine zweite Untersuchung in der Außeneste übernommen und zeigten dort gute Ergebnisse für die Sohländerung und die Schwebstoffverdriftung. Das numerische Verfahren hat sich trotz Vernachlässigung der Fluid-Mud Bewegung als geeignet erwiesen und kann Aussagen zur Reichweite der Schwebstofffahne, zur maximalen Schwebstoffkonzentration und zur mittleren Sohländerung nach wenigen Tagen treffen. Das Verfahren kann genutzt werden, um die Wirkung von abweichenden Baggerverfahren gegenüber dem WI-Verfahren zu bewerten und eine Optimierung der Einsatzfenster (z.B. je nach Dauer und Häufigkeiten) vorzunehmen. Damit steht einem methodengleichen Vorgehen zur Untersuchung von WI-Einsätzen in anderen Bereichen der Tideelbe nichts im Wege.

[Messkampagne der HPA in der Außeneste (links) und gemessene Sohländerungen inkl. Fahrroute des WI-Ge]

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 51 

Mikrobiell induzierte Korrosion im Hamburger Hafen - und was nun? Dipl.-Ing. Scheit, J.1, Dr.-Ing. Schmitt, H.2 1Hamburg Port Authority AöR, Hamburg, Germany, 2KramerAlbrecht Ingenieurgesellschaft mbH & Co. KG, Hamburg, Germany Im Hamburger Hafen als größter deutscher Seehafen werden von der Hamburg Port Authority HPA ca. 50 km Uferbauwerke betreut. Beim Bau dieser Anlagen ist ein wichtiger Aspekt, eine möglichst lange Lebensdauer zu erzielen. Diese wird insbesondere durch Korrosion der aus Stahlprofilen bestehenden Bauteile beeinflusst. Neuere Wanddickenmessungen an Uferbauwerken zeigen an einigen Stellen deutlich zunehmende Abrostungsraten, partiell bis zu 2 mm/Jahr. Diese überschreiten bei Weitem die auch schon bisher bei der Bemessung infolge elektrochemischer Korrosion als Einflussgröße angenommenen Abrostungsraten. Es ist mittlerweile viel mehr zu vermuten, dass hier neben der elektrochemischen Korrosion die mikrobiell induzierte Korrosion (MIC) eine maßgebliche Rolle spielt. MIC ist zwar bekannt, aber für die Betreiber der Anlagen fehlen z.Zt. praxisorientierte Hinweise, wie diese sicher erkannt, verhindert und verlangsamt wird oder auch nur der Grad ihrer Aktivität bestimmt werden kann. Erschwert wird dies insbesondere noch dadurch, dass Abrostungen infolge von MIC hauptsächlich auf der nicht zugänglichen Landseite auftreten. Dies betrifft den gesamten Lebenszyklus der Bauwerke, es beginnt schon beim Entwurf. Bei bereits entstandenen Schäden sind z.B. Kenntnisse über den Umfang, aber auch über den zu erwartenden weiteren Verlauf der Abrostung erforderlich, um Aussagen zu den Restlebensdauern und evtl. erforderlichen Sanierungsarbeiten der Bauwerke ableiten zu können. Da Schäden infolge Korrosion einen großen gesamtwirtschaftlichen Schaden verursachen, ist zur Minderung oder Vermeidung die Entwicklung dieser genannten praxisorientierten Abläufe von großer Bedeutung. Inhalt des Vortrages ist die Darstellung der genannten Problematik und der Möglichkeit, MIC möglichst frühzeitig zu erkennen und zu bewerten, um ggf. die nötigen Maßnahmen mit dem Ziel daraus ableiten zu können, die Dauerhaftigkeit der betroffenen Infrastrukturanlagen zu erhöhen und hierdurch insgesamt Kosten zu senken.

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HTG‐Kongress 2017  52 

Ein Beitrag zur Entwicklung eines methodischen Ansatzes für die Analyse der Unterhaltungsstrategien der HWS Anlagen Prof. Fröhle, P.1, Schaper, M.2, Dr. Manojlovic, N.1, Shaikh, S.1, Seumenicht, L.1, Schmidt, J.-C.2, Roth, M.2 1Technische Universität Hamburg, Institut für Wasserbau, Hamburg, Germany, 2Landesbetrieb Straßen, Brücken und Gewässer, Deichverteidigung und Deichaufsicht, Hamburg, Germany Bei der Planung von Hochwasserschutzanlagen (HWS-Anlagen) wird der Aufwand für die Unterhaltung häufig vernachlässigt oder unterschätzt. In den letzten Jahren wurde jedoch zunehmend erkannt, dass die Ergebnisse aus der Unterhaltung eine wichtige Rolle auch für die Planung von HWS-Anlagen spielen, indem die Erkenntnisse aus der Unterhaltung dazu beitragen können, dass der Unterhaltungsaufwand neuer HWS-Anlagen reduziert und gleichzeitig der Nutzen-Kosten Faktor der Anlagen verbessert wird. Da Unterhaltungsstrategien bislang nur vereinzelt oder zum Teil gar nicht dokumentiert sind, bedarf es einer systematischen Analyse der gängigen Unterhaltungspraxis, die den Stand der Praxis detailliert dokumentiert und Verbesserungsmöglichkeiten aufzeigt. Im Rahmen des INTERREG Vb Projekt FAIR werden die Unterhaltungs- und Planungsstrategien für ausgewählte HWS-Anlagen im Nordseeraum untersucht. Zuerst wird der Stand der Praxis im Detail analysiert. Dafür wurde ein Kriterienkatalog entwickelt, der den Unterhaltungsprozess anhand von Kernkriterien wie Anlagenbeschreibung, Zuständigkeiten und Organisation des Unterhaltungsprozesses, sowie deren Sensitivität beschreibt und eine Grundlage für eine komparative Analyse darstellt. Diese wurde beispielhaft für Hamburg und Niedersachsen durchgeführt . Darauf aufbauend werden die ausgewählten HWS-Anlagen detailliert untersucht, die einzelnen Unterhaltungsaktivitäten dokumentiert und mit den dazugehörigen Kosten verbunden. In Hamburg wird das Hauptaugenmerk auf HWS-Tore gelegt, da diese auf der einen Seite durch ihre Komplexität erheblichen Unterhaltungsaufwand erfordern und gleichzeitig auf der anderen Seite ein wesentliches Element im Falle einer Sturmflut sind. Im Beitrag werden die Ergebnisse des Vorhabens vorgestellt und eine mögliche Verbesserung des Unterhaltungsprozesses sowie des Nutzen-Kosten Faktors für HWS-Tore gezeigt und es wird die Möglichkeit, diese Ergebnisse für Planungen neuer HWS- Anlagen zu berücksichtigen, analysiert.

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 53 

BLOCK 4A: Offshore‐Windenergie Experimentelle Untersuchungen zur Schwimmstabilität und Positionierung einer hybriden Gründungsstruktur Welzel, M.1, Kreklow, T.1, Dr.-Ing. Visscher, J.1, Prof. Dr.-Ing. Hildebrandt, A.1, Prof. Dr.-Ing. habil. Schlurmann, T.1 1Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen, Hannover, Germany Das Forschungsvorhaben „HyConCast - Hybride Substruktur aus hochfestem Beton und Sphäroguss für Offshore-Windenergieanlagen” beschäftigt sich mit der Entwicklung einer neuartigen Gründungsstruktur für Offshore-Windenergieanlagen. Zur Beurteilung der Machbarkeit und Anwendungsgrenzen gehört ebenfalls die Untersuchung des Transport- und Installationsprozesses. Eine der größten Herausforderungen dabei ist die Offshore-Installation sowie der Absetzvorgang. Im Vergleich zu konventionellen Stahlstrukturen weist die hier untersuchte Substruktur, aufgrund der hybriden Stahlbeton- /Gusseisenbauweise, ein deutlich höheres Gesamtgewicht auf. Mit steigendem Gesamtgewicht wird eine schwimmende Installation wirtschaftlich und logistisch vorteilhaft (Chakrabarti, 2005). Dabei wird die Gründungsstruktur durch Schwimmkörper schwimmfähig und durch kontrolliertes Ballastieren abgesetzt. Das Ziel der physikalischen Modellversuche ist, die Bewertung der Machbarkeit und Anwendungsmöglichkeit des Absetzvorgangs mittels der schwimmenden Installationsmethode für verschiedene Seegangsbedingungen zu untersuchen. Im Wellenkanal des Franzius-Instituts wurden Versuche in einem Modellmaßstab von 1:45 durchgeführt. Dabei wurde das Modell über ein Haltesystem (Soft-Mooring-System) zur Messung der Strukturschwingungen und Kräfte im Messbereich gehalten. Die aus Welleneinwirkung resultierenden Kräfte wurden mittels in den Halteleinen integrierten Kraftaufnehmern gemessen (siehe Abb.1). Die Strukturbewegungen wurden mit einem optischen Infrarot-Tracking-System aufgezeichnet, während Ultraschallwellenpegel die einlaufenden Wellenhöhen erfasst haben.

[HyConCast] Abbildung: Versuchsaufbau: ballastiertes Modell mit Auftriebskörpern, Infrarot-Dioden und Soft-Mooring-System mit Kraftsensoren Literatur: Chakrabarti (2005): Handbook of Offshore Engineering, Elsevier Ltd., Chapter 14

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HTG‐Kongress 2017  54 

Zur Prognose der Bettungssteifigkeit und Pfahlinstallation von Monopiles Dr.-Ing. Wiemann, J.1, Dipl.-Ing. Fischer, J.1, M.Sc. Schütte, J.1 1FICHTNER WATER & TRANSPORTATION, Hamburg, Germany Zwei Entwicklungsfelder für zukünftige Monopile-Fundamente im Bereich Offshore-Wind sind die Vibrationstechnik und die zutreffende Prognose der resultierenden Bettungssteifigkeit. Auch ohne ihre eigentlich nötige Verknüpfung stellt jede der zwei Fragestellungen für sich betrachtet bereits eine komplexe Aufgabe dar. Im vorgestellten Bettungsansatz werden die Ergebnisse seismischer Bohrloch-Messungen genutzt. Er basiert auf der gemessenen Scherwellengeschwindigkeit sowie dem bestehenden Ansatz nach Sørensen et al. (2012). Eine Anpassung des Schubmoduls in Abhängigkeit der auftretenden Schubverzerrung erfolgt in Anlehnung an die Empfehlungen des Arbeitskreises Baugrunddynamik (2002). Zur Messung der Scherwellengeschwindigkeit in-situ eignen sich z. B. SCPT oder PS-Logging. Der Einfluss der enthaltenen Näherungen und deren Plausibilisierung wird diskutiert und die Ergebnisse mit anderen Berechnungsansätzen wie z. B. nach Kallehave et al. (2012) verglichen. Die Vorteile eines ausschließlich vibriert installierten Pfahles liegen im Vergleich zur Schlagrammung z. B. in geringerem Hydroschall (BSH Grenzwerte), einer kürzeren Installationszeit und einer verminderten Materialermüdung. Neben der korrekten Eingabe von Pfahl- und Hammerdaten ist eine möglichst genaue Abbildung des bodenmechanischen Verhaltens während der Rammung Grundvoraussetzung für eine aussagekräftige Prognoseberechnung. Für schlagend installierte Pfähle existieren mehrere Modellansätze zur Beschreibung der Ermüdung des Bodens während der Rammung. Für vibriert installierte Pfähle existieren diese Ansätze nicht. Es wird auf Basis von Modellversuchen ein Vorschlag für die initialen Pfahlwiderstände vibriert installierter Pfähle gegeben. Diese Bodenwiderstände bilden den Ausgangszustand für Simulationsberechnungen. Empfehlungen zu der sich im Verlauf einer Vibrationsrammung einstellenden Ermüdung des Bodens werden auf Basis von Messdaten (Beschleunigung, Dehnung) bereits installierter Großrohrpfähle gegeben.

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 55 

[Simulation und Messwerte zur Vibrationsrammung] Referenzen: Empfehlungen des Arbeitskreises Baugrunddynamik, Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e.V. (DGGT), 2002 Kallehave, D., LeBlanc, C., Liingaard, M. A.: Modification of the API P-Y formulation of initial stiffness of sand. In: Integrated Geotechnologies - Present and Future. Proceedings SUT OSIG 2012, London, 465-472. Sørensen, S. P. H.; Augustesen, A. H.; Ibsen, L. B.: Revised expression for the static initial part of p-y curves for piles in sand. 2012.

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HTG‐Kongress 2017  56 

Taucherloses Einspülen von Seekabeln Dipl.-Ing. (FH) Glombek, S.1 1Bohlen & Doyen GmbH, Wasserbau, Wiesmoor, Germany Bei der Erstellung von Offshore Windparks gibt es unzählige Unterwasserarbeiten, die teilweise durch Taucher durchgeführt werden müssen. Die Auftraggeber für den Bau der Windparks haben sehr hohe Sicherheitsanforderungen und Taucherarbeiten gehören nun mal zu den gefährlichen Tätigkeiten, deswegen hat der Auftraggeber Interesse daran, dieses Risiko zu minimieren. Eine Gefährdung für Taucher kann nicht entstehen, wenn diese erst gar nicht eingesetzt werden. Was ist nun notwendig damit dies funktioniert? Zum einen müssen die Tätigkeiten der Taucher durch Maschinen ersetzt werden. Zum anderen müssen die Sinnesorgane des Tauchers durch Sensoren ersetzt werden. Nur so ist es möglich den Taucher zu substituieren. Wenn man im Offshore Bereich das Wort taucherlos hört denkt man meistens an den Einsatz von ROVs. Die ROVs haben aber auch hier Grenzen, zum Beispiel im Flachwasserbereich. Wenn man über das Taucherlose Einspülen von Seekabeln spricht, fällt oft der Begriff Mass flow excavator. Dies sind Geräte, die mit meist hydraulisch angetriebenem Propeller Wasser ansaugen und in einer Düse verdichten. Diese spült dann den Meeresboden frei. Die Vorteile sind, ähnlich wie beim ROV, nur auf bestimmte Tätigkeiten begrenzt. Die Genauigkeit und der Erfolg lassen zu wünschen übrig (Masse statt Klasse). Zudem ist der Kostenaufwand nicht unerheblich. Lange Zeit wurden Seekabel mit einer Spüllanze eingespült. Diese hängt an einem Kran und ist über einen Schlauch mit einer Pumpe verbunden. Die Spüllanze wurde mit Tauchern unter Wasser entlang des Kabels geführt. Auf Kundenwunsch haben wir dieses Verfahren weiterentwickelt um zukünftig diese Arbeiten taucherlos durchführen zu können. So wurde ein Prototyp in Eigenregie entwickelt, konstruiert und gebaut. Es handelt sich dabei um einen drehbaren Hydraulikpuffer als Verbindungselement zwischen der Spüllanze und einem Hydraulikbagger als Trägergerät.

[Einspülgerät HBRS]

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 57 

BLOCK 4B: Projekte im Ausland Masterplan für einen Multi-modalen Hafen bei Kampala, Uganda Dr. Wilkens, J.1, Dipl-Ing. Scherer, J.2, Dipl.-Ing. Klare, J.1, Dr. Galipp, K.1, Dipl.Volksw. Behrens, R.3 1Inros Lackner SE, Bremen, Germany, 2GAUFF GmbH & Co. Engineering KG, Nürnberg, Germany, 3WAGENER & HERBST Management Consultants GmbH, Potsdam, Germany In Uganda am Ufer des Viktoriasees entsteht ein neuer trimodaler Hafen - ein logistisch wichtiges Drehkreuz für die Containerschifffahrt in Ostafrika. Als Partner von GAUFF Engineering Deutschland und Gauff Consultants Uganda erstellt Inros Lackner in der ersten Projektphase einen Masterplan sowie den Vorentwurf für die Entwicklung des neuen, trimodalen Hafens in der Nähe von Kampala. Derzeit werden etwa 90 Prozent aller ugandischen Importe über den sogenannten „Northern Corridor“ und den Hafen Mombasa in Kenia abgewickelt. Mit dem neuen Hafen wird ein Infrastrukturprojekt verwirklicht, das den sogenannten „Central Corridor“ über den Viktoriasee wiederbelebt. Dieser verbindet die tansanischen Häfen Dar Es Salaam und Tanga über Land und über den Viktoriasee mit einer etwa 350 km langen Schifffahrtsverbindung von Musoma und Mwanza nach Kampala. Mit dem Neubau des Hafens wird Uganda einen weiteren Zugang zu den Häfen am Indischen Ozean bekommen und somit unabhängiger von dem Northern Corridor werden. Im Beitrag wird auf folgende Aspekte eingegangen:

Transportkonzept zur Einbindung des neuen Hafens am Viktoriasee in die Logistik und Warenströme des ostafrikanischen Wirtschaftraums unter Berücksichtigung der bestehenden Häfen/Anlegestellen Port Bell und Jinja Pier

Identifizierung geeigneter Schiffstypen (Container- & Multipurpose Schiffe) für den Warentransport über den Viktoriasee

Entwicklung des gesamten Hafen-Layouts sowie der wasserseitigen Zufahrtskorridore Planung der verkehrstechnischen Anbindung des Hafengeländes (Straßen und Schienen)

Entwurf zur Errichtung einer an den Hafen angegliederten Schiffswerft sowie eines maritimen Ausbildungszentrums

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HTG‐Kongress 2017  58 

Hafenentwicklung in Pakistan - Planung eines LNG-Terminals Dipl.-Ing. Lesemann, D.1, M.Sc. Hohls, C.1 1FICHTNER WATER & TRANSPORTATION, Wasserbau, Hamburg, Germany Um der steigenden Nachfrage nach Energie in Pakistan infolge des Wirtschaftswachstums gerecht zu werden, plant die Bahria Foundation den Neubau eines LNG-Terminals. Der bevorzugte Standort für das Terminal liegt im arabischen Meer vor der Küste nahe Karachi. Das Planungsgebiet ist durch überwiegend ruhige Seegangsverhältnisse geprägt. Für die Planung sind einerseits SW-Monsune sowie singuläre Stürme (Cyclone) mit extremen Wind- und Wellenbedingungen bemessungsrelevant. Die geplante Gasanlieferung erfolgt über eine dauerhaft am Anleger festgemachte schwimmende Regasifizierungseinheit (FSRU), welche durch Tankerschiffe beliefert wird. Geplant wird das Terminal mit dem derzeit größten verfügbarem Tankerschiff Q-Max mit 345 m Länge, 53,8 m Breite und einem Fassungsvermögen von 266.000 m³ (LNG) bei 12 m maximalem Tiefgang. Die Landanbindung erfolgt über eine Unterwasser-Pipeline. Zur Gewährleistung der Liegeruhe (HS≤2 m) und der sehr hohen geforderten Verlässlichkeit von 99,8 % war bei der Planung der Bau eines Wellenbrechers zu berücksichtigen. Dieser sollte bestmöglich die abschirmende Wirkung einer im Seegebiet befindlichen Insel ausnutzen. Gleichzeitig bedeutet die Nähe der Insel Einschränkungen in Bezug auf die Wassertiefe und die nautische Auslegung des Terminals. Die Auslegung des Wellenbrechers für Sturmereignisse mit bis zu 8,5 m Wellenhöhe bei bis zu 16 m Wassertiefe bedingen entsprechend große Deckschichtelemente und Abmessungen. Mittels einer Variantenuntersuchung für den Wellenbrecher ergeben sich erforderliche Längen von bis zu 1,7 km und Baukosten von bis 110 Mio.USD. Im Vortrag werden die besonderen Anforderungen aus den Standortbedingungen, dem Wind- und Wellenklima sowie der Lage des Planungsfeldes erläutert. Der Einfluss der Variantenstudie zum Wellenbrecher einschließlich der Gestaltung des eigentlichen Terminals auf den Preis des umgeschlagenen Erdgases und damit die Wirtschaftlichkeit des Projekts werden ebenfalls maßgebende Bestandteile des Vortrages sein.

[Visuelle Darstellung des geplanten LNG-Terminals]

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 59 

Masterplan, Entwurf, Ausschreibung und Bauüberwachung für Tiefwasserhafen in Angola Voß, M.1, Kröger, N.2 1Sellhorn Ingenieurgesellschaft mbH, Hamburg, Germany, 2HPC Hamburg Port Consulting GmbH, Hamburg, Germany Das Hamburger Joint Venture aus der Sellhorn Ingenieurgesellschaft GmbH und HPC Hamburg Port Consulting wurde damit beauftragt für einen neuen Tiefwasserhafen in Angola einen Masterplan zu erstellen, den Hafen zu planen sowie die Bauarbeiten auszuschreiben und zu überwachen. Basierend auf der Marktstudie wurden im Rahmen des Masterplans ab August 2015 der stufenweise Bedarf an Liegeplätzen, Lagerfläche, Umschlagsgerät, Hinterlandanbindung und ein vorläufiges Betriebskonzept samt Organisationsabläufen und Personalstruktur entwickelt. Phasenweise sollen insgesamt 500.000 m² Terminalfläche mit einer Liegeplatzlänge von 1200 m errichtet werden. Die folgenden wesentlichen Arbeiten wurden für die Umsetzung des Projekts geplant:

Baggerung der Navigationsbereiche (Zufahrtskanal, Drehkreis, Hafenbecken) Aufspülen der Terminalfläche und Herstellung der Böschungssicherung bzw. eines

Wellenbrechers Herstellung der Kaimauer Aufspülung und Herstellung einer 2 km langen Damm-Brückenkonstruktion Herstellen der Terminalinfrastruktur und des Hafenbetriebsgebäudes

Parallel zum Konzeptentwurf erfolgten Planung, Ausschreibung, Vergabe, Steuerung und Auswertung von Vermessung, Bathymetrie und Baugrunduntersuchungen und die Wellen- und Sedimentationsstudie. Schließlich wurden Investitions- und Betriebskosten kalkuliert, Einnahmen und Cash-Flow prognostiziert und damit eine Finanzanalyse zur wirtschaftlichen Machbarkeit durchgeführt. Parallel zum Start der Bauarbeiten werden zur Zeit IT-Infrastruktur und -Systeme sowie Umschlagsgerät wie STS-, RTG- und Mobilkräne geplant und ausgeschrieben. Inzwischen ist ein Team für die Bauüberwachung vor Ort.

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HTG‐Kongress 2017  60 

Technische Herausforderungen in der Tunnelplanung der Fehmarnbelt Querung Dipl.-Ing. Pedersen, S.K.1, Dr.-Ing. Geduhn, M.2 1Ramboll, Copenhagen, Denmark, 2Ramboll IMS, Geotechnik und Hafenplanung, Hamburg, Germany Ein mehr als 18 km langes Tunnelbauwerk für Bahn und Straße zwischen Fehmarn und Puttgarden erfordert eine innovative Bauwerksstruktur um den Absenktunnel ohne Belüftungsinsel auf dieser Länge versorgen zu können, welcher somit im Detail nicht mit anderen weltweit realisierten Tunnelprojekten vergleichbar ist. Ein durchgeführter intensiver Variantenvergleich von RAT JV (Ramboll Arup TEC Joint Venture) zwischen Bohrtunnel und Absenktunnel hat ergeben, dass der Absenktunnel durch eine innovative und technisch neuartige Bauweise für einen Absenktunnel die wirtschaftlichste Querung und zugleich die Lösung mit dem geringsten Eingriff in die Natur darstellt. Ein Bohrtunnel hätte zwar den geringsten Eingriff in die Natur bedeutet hätte aber auch deutlich höhere Baukosten sowie ein großes technisches Risiko bei der Herstellung durch die stark heterogenen, hoch plastischen bindigen Böden geborgen. Der Beitrag beschreibt die technischen Details zum ausgeschriebenen Absenktunnel und diskutiert die Alternativen zur Fehmarnbelt-Querung und erläutert im Detail die ausgeschriebenen und in vier Teillose bereits vergebenen Bauleistungen zur Herstellung des Absenktunnels im Design and Built Vertrag.

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 61 

BLOCK 5A: Projekte im Ausland Sicher vom Fluss in den Strom Dipl.-Ing. Dehne, K.1 1HOCHTIEF Infrastructure GmbH, Deutschland Nord, Hamburg, Germany Jeder in Hamburg kennt die Elbe und die Alster, aber die wenigsten können genau berichten wo genau die Alster in die Elbe mündet. Mitten in der Innenstadt fließt die Alster durch die Schaartorschleuse in den Hamburger Binnenhafen und damit in die Elbe. Hier wird zur Zeit eines der letzten Teilstücke des aktuellen Hochwasserschutz (HWS)-Programms der Freien und Hansestadt Hamburg zur Sicherung der Innenstadt realisiert, an einer Stelle die komplizierter und technisch aufwändiger kaum sein könnte. Auf einer Länge von ca. 300 m muss der bestehende Hochwasserschutz auf NN +7,60 m durch Neubau- oder Verstärkungsmaßnahmen erhöht werden. Fast 120 m davon sind unterhalb bestehender Brückenbauwerke zu errichten, auf denen der gesamte Straßen- und U-Bahn-Verkehr am Hafenrand ungestört weiterlaufen muss. Für den Wandneubau wurden hier Spezialgeräte entwickelt und gebaut, mit denen die Gründungarbeiten unter Einfluss der Tide (Tidenhub ca. 3,50 m) und unter extremer Höhenbegrenzung, verursacht durch die kreuzenden Brücken, in definierten Zeitfenster ausgeführt wurden. Erschwert werden die Arbeiten wasserseitig zusätzlich durch den touristischen Fährverkehr zwischen Elbe und Alster, sodass neben den besonderen technischen Anforderungen auch eine aufwändige Baustellenlogistik erforderlich ist. Für das neben der Schleuse befindliche Schöpfwerk wurde eine Sonderlösung erdacht. Hier überspannt eine 35 m breite Straßenbrücke den Baubereich. Die hochwassersichere Fassung des Alsterwassers nach dem Verlassen des Schöpfwerkes erfolgt neu im Schutze von vier Caissonkanälen, welche mit einem Gewicht von je ca. 500 t in einem Dock hergestellt, zur Baustelle verschleppt und eingeschwommen und abgesenkt werden. Die vielfältigen technischen Besonderheiten machen den Reiz dieser Baumaßnahme mitten im Herz der nördlichen Hafenrandroute und in direkter Nähe zum nächsten Hamburger Wahrzeichen, der Elbphilharmonie, aus.

[Einschwimmen der Großelemente, © HOCHTIEF/Sky View Imaging]

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HTG‐Kongress 2017  62 

Grundinstandsetzung Alte Schleuse Kiel Holtenau - von der Bestandsaufnahme zum digitalen Planungsmodell mit BIM - Dipl.-Ing. (FH) Sunderdiek, H.1, Dr.-Ing. Jäppelt, U.1 1WTM Engineers GmbH, Hamburg, Germany Die Schleusenanlage in Kiel-Holtenau besteht aus zwei Doppelkammerschleusen, der Neuen Schleuse (Baujahr 1914) und der Alten Schleuse (Baujahr 1895). Aufgrund massiver Schäden ist die Alte Schleuse für die Schifffahrt gesperrt. Derzeitig läuft der gesamte Schiffsverkehr über die Neue Schleuse, die ebenfalls dringend einer Grundinstandsetzung bedarf. Es ist geplant, zunächst die Alte Schleuse instand zu setzen, damit diese dann als Bypass-Schleuse für die Grundinstandsetzung der Neuen Schleuse zur Verfügung steht. Die Grundinstandsetzung der Alten Schleuse Kiel-Holtenau umfasst den Ersatzneubau der Häupter, Kammer und des Stahlwasserbaus sowie die Erneuerung der gesamten Maschinen-, Steuerungs- und E-Technik. Der Massivbau ist für eine Nutzungsdauer von mindestens 100 Jahre zu planen. Diese Anforderung ist aufgrund des hohen Schädigungsgrades nur mit einem Neubau der Schleuse zu erfüllen. Planerische Lösungen wurden auf Grundlage abgestimmter Planungsgrundsätze entwickelt. Dies betrifft insbesondere die Wahl einer robusten und wirtschaftlichen Bauweise, den Erhalt der lichten Schleusenabmessungen bei möglichst geringer Flächeninanspruchnahme, die unterhaltungsarme Neugestaltung der Schleusenverschlussorgane und Maschinentechnik sowie die Verbesserung der Betriebs- und Arbeitssicherheit der Gesamtanlage. Die Schleuse wird innerhalb der Abmessungen des Bestandsbauwerkes neu errichtet und besteht auch zukünftig aus zwei gleich großen Kammern, der Nordkammer und der Südkammer. Es ist vorgesehen, inverse Stemmtore mit integrierten Füll- und Entleerungsöffnungen als Verschlussorgane zu installieren. Gegenüber den doppelkehrenden Stemmtoren der Bestandschleuse erhöht sich bei gleichbleibenden Gesamtabmessungen die nutzbare Länge der Schleuse von 125 m auf ca. 155 m. Ergänzend zur zeichnungsorientierten Planung mit CAD wurde ein digitales BIM-Modell aufgebaut. Es erfolgte eine vergleichende Betrachtung der beiden Methoden für die Planung im konstruktiven Wasserbau.

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 63 

Stichkanal nach Salzgitter - Zukunftsträchtiger Ausbau einer Bundeswasserstraße Dipl.-Ing. Oppermann, M.1, Dipl.-Ing. Dormann, M.2, Dipl.-Ing. Tietge, S.3 1Wasserstraßen-Neubauamt Helmstedt, Helmstedt, Germany, 2grbv Ingenieure im Bauwesen GmbH & Co. KG, Hannover, Germany, 3Ramboll IMS Ingenieurgesellschaft, Hamburg, Germany Der im Jahr 1940 eröffnete Stichkanal nach Salzgitter (SKS) verbindet den Werkshafen der Salzgitter AG mit dem Mittellandkanal. Er zweigt westlich vom MLK in südlicher Richtung ab und besitzt eine Gesamtlänge von ca. 18 km. Die Bundeswasserstraße endet bei SKS-km 14,918. Der SKS genügt mit seinen derzeitigen Abmessungen nicht mehr den Anforderungen der modernen Binnenschifffahrt. Ziel ist der Ausbau zur Wasserstraßenklasse Vb. Der Planungsauftrag wurde vom Wasserstraßen-Neubauamt Helmstedt an eine Ingenieurgemeinschaft aus den drei Büros grbv Ingenieure im Bauwesen aus Hannover, Ramboll IMS Ingenieurgesellschaft aus Hamburg und Sweco aus Hannover vergeben. Der Beitrag wird auf die besonderen Planungsanforderungen eingehen, die u.a. in der Enge des Kanals bestehen, die einen Ausbau unter laufender Schifffahrt größtenteils unmöglich macht. Eine weitere Herausforderung stellt die Vereinbarkeit der Baumaßnahme mit den Belangen des Umwelt- und Naturschutzes dar. Im Beitrag wird die Ausbauplanung des Stichkanals nach Salzgitter unter Bezugnahme auf oben genannten Randbedingungen vorgestellt:

Vertiefung und Verbreiterung von Haltungen und Vorhäfen auf einer Gesamtlänge von ca. 11 km

Mehr als 6 km der Strecke sind vollständig oder teilweise gedichtet Ersatzneubau von drei Dükern und einer Brücke, Anhebung einer zweiten Brücke Modernisierung von Start- und Warteplätzen in den Vorhäfen und Liegestellen Schaffung einer Wendestelle

Die Gesamtkosten werden mit ca. 100 Mio. Euro veranschlagt. Der Planfeststellungsbeschluss des derzeit laufenden Verfahrens wird im Jahr 2017 erwartet, die Baumaßnahmen sollen 2018 beginnen. Einschließlich des parallel geplanten Ersatzneubaus der jeweils westlichen Kammern der beiden Schleusen handelt es sich um das sechstgrößte neue Vorhaben aus dem vordringlichen Bedarf des Bundesverkehrswegeplans 2030 im Bereich der Binnenwasserstraßen.

[Bild 1: Haltung Wedtlenstedt]

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HTG‐Kongress 2017  64 

BLOCK 5B: Projekte im Inland Bau eines tidebeeinflussten Flachwassergebietes in Hamburg - Herausforderungen und Erfahrungen bei einem ökologisch orientierten Vorhaben Gehle, T.1, Oellerich, J.1 1Hamburg Port Authority AöR, Unternehmensbereich Entwicklungsvorhaben, Hamburg, Germany Seit 2012 realisiert der Unternehmensbereich Entwicklungsvorhaben der Hamburg Port Authority nach einem aufwändigen Planungs- und Genehmigungsverfahren ein unter Tideeinfluss stehendes Flachwassergebiet an der Norderelbe in Hamburg. Ziel des Vorhabens ist es, die Tidedynamik der Elbe in Hamburg zu dämpfen, um den Umfang von Sedimentablagerungen im Hamburger Hafen und daraus folgenden Unterhaltungsmaßnahmen zu vermindern. Gleichzeitig soll mit diesem Vorhaben eine im Zuge der Fahrrinnenanpassung von Unter- und Außenelbe auf Grundlage der europäischen Fauna-Flora-Habitat Richtlinie notwendige Kohärenzsicherungsmaßnahme zum Erhalt des nur in Hamburg vorkommenden Schierlingswasserfenchels umgesetzt werden. Die Bauarbeiten standen und stehen vor einer Vielzahl von Herausforderungen. Zu nennen sind in diesem Zusammenhang der Ausbau und die Unterbringung von insgesamt 2 Mio. m3 sehr unterschiedlicher Böden - von belasteten Altspülfeldmaterialien über teilweise ölhaltige Schlicke bis hin zu unbelasteten natürlich gewachsenen Böden. Spezielle Problemstellungen ergeben sich aus der Interaktion eines Naturlebensraums und dem laufenden Baustellenbetrieb. Dies macht eine durchgehende ökologische Baubegleitung und naturschutzfachliche Optimierung notwendig. Dabei hat sich gezeigt, dass eine enge Einbindung von Umweltverbänden und Naturschutzbehörden auch in den Baubetrieb ein erfolgversprechender Weg der Konfliktvermeidung sein kann. Trotz einer detaillierten und umfangreichen Planung - das zeigen die bisherigen Erfahrungen - muss man im Bauablauf auf vielfältige Überraschungen der Natur und sich ständig verändernde Rahmenbedingungen spontan und flexibel reagieren. Mit dem nach heutigen Stand für 2019 vorgesehenen Ende der Bauarbeiten bringt die HPA ein innovatives und zukunftweisendes wasserbauliches Vorhaben zum Abschluss, das im Sinne eines Pilotprojektes Belange von Natur und Umwelt mit dem nachhaltigen Erhalt der seewärtigen Zugänglichkeit zum Hamburger Hafen vereint.

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 65 

Neubau 5. Schleusenkammer in Brunsbüttel unter Tideeinfluss, in Insellage, in problematischem Baugrund, zwischen in Betrieb befindlichen Schleusen Dipl.-Ing. Gutsche, M.1, Dr.-Ing. Jäppelt, U.2 1WTM Engineers GmbH, Wasserbau, Hamburg, Germany, 2WTM Engineers GmbH, Hamburg, Germany Die Schleusenanlage Brunsbüttel liegt nordwestlich von Hamburg und verbindet die Elbe bzw. Nordsee mit dem Nordostseekanal. Sie besteht aus zwei Doppelschleusen (Kleine und Große Schleuse). Als Voraussetzung für die spätere Grundinstandsetzung der Großen Schleuse erfolgt zurzeit der Neubau einer 5.Schleusenkammer zwischen diesen vorhandenen Schleusenanlagen. Die Maßnahme umfasst den Neubau der 5. Schleusenkammer sowie die Anpassung des elbseitigen Vorhafens, den Umbau der Schleuseninsel mit Abtrag und Verbringung von rd. 1,9 Mio. m3 Boden und die Einbindung der Hauptdeichlinie in die neue Situation. Die neue Schleusenkammer wird Abmessungen von 360 m x 45 m aufweisen und bei einem Tiefgang von bis zu 11 m befahrbar sein. Die Schleusenhäupter werden in Massivbauweise in trockenen Baugruben hergestellt. Als Verschlussorgane kommen Schiebetore mit vorderem Unterwagen und hinterem Oberwagen zum Einsatz. Die Bauausführung ist durch die beengten Verhältnisse im Baufeld auf der Schleuseninsel zwischen den mehr als 100 Jahren alten, flachgegründeten Bestandsschleusen sowie durch den elbseitigen Tideeinfluss geprägt. Hohe konstruktive Anforderungen resultieren aus den problematischen Untergrundverhältnissen und den tiefen Baugruben mit hohen Wasserüberdrücken. Der Schutz der im Klei bzw. Sand flachgegründeten Bestandsschleusen erfordert dabei den Einsatz von erschütterungsarmen Bauverfahren. Hohe Anforderungen an die Konzeption des Betons resultieren aus dem küstennahen Standort und den damit verbundenen Beanspruchungen aus Frost in Verbindung mit Chloriden. Die Baustellenlogistik ist geprägt durch die Anforderungen aus dem aufrechtzuerhaltenden Schleusenbetrieb, den sicherzustellenden Hochwasserschutz bei Einbindung der Hauptdeichlinie, die land- und wasserseitigen Kampfmittelverdachtsflächen in den Baufeldern sowie den Umbau bzw. Rückbau der Schleuseninsel.

Page 34: HTG Kongress 2017 · HTG‐Kongress 2017 10 Donnerstag, 14.09.2017, 10:45 Uhr Kleiner Saal

   

  

         

HTG‐Kongress 2017  66 

Rückbau eines Dükers durch die Unterelbe Dipl.-Ing. Groß, T.1, Dipl.-Ing. Waßmuth, K.2 1Hülskens Wasserbau GmbH & Co KG, Wesel, Germany, 2Boskalis Hirdes, Technik, Bremen, Germany Ein alter Düker musste in offener Bauweise freigelegt werden, um ihn an einem Stück aus der Elbe auf eine Demontagebahn ziehen zu können. Mit einer Länge von 1035 m und einem Gewicht von 2800 to lag hier eine Aufgabe in einer Dimension vor, die so weltweit einzigartig und neu war. Der Düker wurde mit Hilfe von Hoppernbaggern, Back Hoes, Kranschiffen und Mass Flow System in der Elbe freigelegt. Die Arbeiten wurden kontinuierlich mit Multibeam-Echoloten begleitet. Zeitgleich wurden an den Ufern Baugruben errichtet. Bei der Baugrube vor der Insel Lühesand wurden die Spundwandarbeiten unter Wasser ausgeführt. In der Baugrube wurde der Düker mit einem Diamantseilsägeschnitt getrennt. Die Baugrube auf Hetlinger Seite im Deichvorland diente zur Trennung des Dükers von der Landleitung und dem Anschluss an die Ziehvorrichtung. Auf der Hetlinger Seit wurden begleitend die Demontagebahn und die Zugvorrichtung gebaut. Es große Mengen zu bewegen um den Düker auf eine Rampe über den Elbdeich ziehen zu können. Aufgrund der räumlichen Enge des zur Verfügung stehenden Geländes waren hier im Detail zahlreiche Sonderlösungen zu konstruieren. Der Düker bestand aus drei Rohren mit den Abmessungen 2 Stück DN770 * 14,27 und 1 Stück DN720 * 10 sowie 11 Stück PE Rohren DN 140 * 12,7, zu einem Bündel über Traversen verbunden. Zum Ziehen des Dükers wurden zwei Linearzugwinden in Reihe montiert. Die Winden hatten über das einfach gescherte Seil Durchmesser 128 mm eine Zugkraft von 1600 to. Die Kräfte aus den Winden wiederum wurden durch ein massives Betonfundament, welches auf einem Pfahlbock stand in den Baugrund abgeleitet. Der Pfahlbock bestand aus 13 Doppel-T-Trägern HE-A500 , Länge von 28,3m als Druckpfählen und 12 Zugpfählen Gewi 75+ mit einer Länge von 48m. Nach Herstellung aller notwendigen Bauwerke und dem kompletten Freibaggern des Dükers mit gesamt ca. 200.000 m³ Boden wurde der Düker dann auf die Demontage Bahn gezogen und demontiert.

   

  

         

Mercatorhalle Duisburg 67 

Hafenbau mal trocken - Planung eines Sanierungsstützpunktes im Tagebaurestloch bei chemisch stark angreifender Umgebung Gabalda, V.1, Arentz, R.1, Emken, H.1 1FICHTNER WATER & TRANSPORTATION, Wasserbau, Hamburg, Germany Die durch den Tagebau entstandene Restlochkette Sedlitz, Skado und Koschen in Brandenburg wird zurzeit zwecks Rekultivierung geflutet. Aufgrund der kohlehaltigen Auffüllungen ist mit einer erhöhten Sulfatkonzentration zu rechnen. Zusätzlich liegt der pH-Wert des Wassers im sehr sauren Bereich. Zur Verbesserung der Wasserqualität und Anhebung des pH-Wertes ist die Zugabe von alkalischem Material erforderlich. Als Sanierungsstützpunkt beabsichtigt die Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbH (LMBV) am Nord Ufer des Restloches Sedlitz die Errichtung eines Hafens in dem das Sanierungsschiff mit alkalischem Material (Kalk) beladen werden wird. Da das Tagebaurestloch zurzeit noch geflutet wird, wird der Hafen voraussichtlich im Trockenen gebaut. Bei der Wahl der Baumaterialien sind insbesondere die chemischen Randbedingungen und der besondere Baugrund zu beachten. Auf der Grundlage einer vorangegangenen Genehmigungsplanung, wird die Ausführungsplanung von den Firmen Fichtner Water & Wind GmbH, ITT Port Consult GmbH und Fichtner Water & Transportation GmbH erstellt. Die Kaimauer ist als aufgelöste Bohrpfahlwand mit aufgesetzter Stahlbetonwandscheibe mit einer Länge von ca. 160 m und einem Geländesprung von maximal 7 m vorgesehen. In dem Hafen ist eine Slipanlage mit 8 m Breite und einer Neigung von 1:8 geplant. Zusätzlich werden zwei Schwimmstege (ca. 20 m x 4 m) mit Verbindungsbrücke als Schiffsanleger vorgesehen. Um die innere Hafenruhe zu bewahren, wird ein schwimmender Wellenbrecher mit einer Länge von ca. 260 m im Abstand von ca. 50 m vor der Kaimauer platziert. Der Vortrag wird einerseits die Planung unter Berücksichtigung der besonderen Randbedingungen des niedrigen pH-Wertes und der zu erwartenden hohen Sulfatkonzetration sowie des, während der Bauzeit ansteigenden, Wasserstand darstellen.