Im Fokus Spezialschiffbau ist Profisache Das

BAWAktuellDas Info-Magazin der Bundesanstalt für Wasserbau Ausgabe 02/2012

Panorama

Aktuelles HN-Modell der Ostsee

Panorama

Schleusennachsorge am MDK

Im Fokus

Problemlos fugenlos

Topthema

Spezialschiffbau ist Profisache

Inhalt

Editorial 3

BAWNotizen 4

Im Fokus

Spezialschiffbau ist Profisache 6

Problemlos fugenlos 9

BAWPanorama 13

Im Gespräch mit ... 16

BAWKalender 18

Inhalt

Impressum

Herausgeber (im Eigenverlag):

Bundesanstalt für Wasserbau (BAW)

Kußmaulstraße 17, 76187 Karlsruhe

Postfach 21 02 53, 76152 Karlsruhe

Telefon: 0721 9726-0

Telefax: 0721 9726-4540

E-Mail: [email protected], www.baw.de

Übersetzung, Nachdruck oder sonstige Vervielfältigung – auch auszugsweise – ist nur

mit Genehmigung des Herausgebers gestattet.

ISSN 2192-3078 © BAW August 2012

2 BAWAktuell 02/2012

Editorial

Prof. Dr.-Ing. Christoph HeinzelmannLeiter der Bundesanstalt für Wasserbau

Liebe Leserin, lieber Leser,

„Der Forschungsbereich der BAW hat in den letzten drei Jahren eine erfreuliche Entwicklung genommen. Mit der Entwicklung einer Forschungsstrategie und eines neuen Forschungsprogramms, der Einrichtung eines wissenschaftlichen Beirats, der Erhöhung der Forschungsmittel sowie der Steigerung der Forschungs-aktivitäten auf einen Anteil von 17 % am gesamten Zeitbudget haben das BMVBS und die BAW wesent-

liche Empfehlungen des Wissenschaftsrates aus dem Jahr 2008 umgesetzt. […]“

Zu dieser positiven Einschätzung kommt der Wissenschaftsrat, eine Einrichtung, die die Bundesregierung und die Regierungen der Länder in Fragen der inhaltlichen und struktu-rellen Entwicklung der Hochschulen, der Wissenschaft und der Forschung berät, in seiner aktuellen Bewertung der Forschungsleistungen der BAW.

Zur Vorgeschichte: Im Mai 2004 hatte das Bundesministerium für Bildung und Forschung auf der Grundlage eines Beschlusses des Deutschen Bundestages den Wissenschaftsrat gebeten, die Ressortforschung des Bundes systematisch zu evaluieren und dabei insbeson-dere eine aufgabenkritische Überprüfung der Ressortforschungseinrichtungen hinsichtlich der Notwendigkeit eigener Forschung und deren wissenschaftlicher Qualität durchzuführen. Die Evaluation der BAW fand im Jahr 2008 statt. Im Tenor war die wissenschaftspolitische Stellungnahme des Wissenschaftsrats zweigeteilt: Einerseits hieß es: „Die BAW erbringt anerkannte Dienstleistungen auf der Grundlage von guten bis zum Teil sehr guten For-schungs- und Entwicklungsleistungen, die sich durch Aktualität und zum Teil auch durch Innovativität auszeichnen.“ Andererseits forderte der Wissenschaftsrat die BAW vor allem auf, den sehr geringen Anteil eigener Forschung deutlich zu erhöhen.

Mit seiner aktuellen Bewertung erkennt der Wissenschaftsrat die großen Anstrengungen an, die die BAW in den letzten drei Jahren unternommen hat, um ihre Forschungsaktivitäten auszubauen. Forschung und Entwicklung in der BAW ist kein Selbstzweck, sondern ein wichtiges Standbein für die wissenschaftsbasierten Dienstleistungen für die WSV.

Eine interessante Lektüre wünscht Ihnen

3BAWAktuell 02/2012

Am 21. und 22. März 2012 fand in der BAW

Karlsruhe zum zweiten Mal ein Zentraler

Aussprachetag Bauwerksinspektion statt.

Insgesamt 66 Personen aus der WSV und

dem BMVBS nutzten die zwei Tage, um

sich über verschiedene Themen rund um

die Bauwerksinspektion zu informieren

und auszutauschen. Das Programm be-

stand aus mehreren fachlichen Blöcken

mit unterschiedlichen Schwerpunkten.

Die Veranstaltung begann mit mehreren

Beiträgen zur Bedeutung der Bauwerksin-

spektion, gefolgt von fachlichen Vorträ-

gen zu verschiedenen Themen bei der

Vorbereitung und Durchführung der Bau-

werksinspektion. Beiträge zur Vergabe

von Inspektionsleistungen und zur Ver-

antwortung der Beteiligten bei der Bau-

werksinspektion wurden anschließend

intensiv diskutiert.

Eine Neuerung in Form einer „Sprech-

stunde Bauwerksinspektion“ fand positive

Resonanz bei den Teilnehmern. Fachliche

Ansprechpartner standen zur Verfügung,

um alle Fragen, Anmerkungen und Anre-

gungen zu VV-WSV 2101, WSVPruf und

Bauwerksinspektion zur Kenntnis zu neh-

men bzw. zu beantworten. Dieser Punkt

wird bei künftigen Veranstaltungen weiter

Berücksichtigung finden.

BAWNotizen

Alle Mann an Bord – Lotsenanwärter informieren sich in der BAW

Nach Jahren auf hoher See als Kapitän

oder Nautischer Offizier großer See-

schiffe entschließen sich gestandene

Schiffsführer, als Lotse auf einer der See-

schifffahrtsstraßen „anzuheuern“. In der

Ausbildung der Lotsenanwärter durch die

jeweiligen Lotsenbrüderschaften besteht

die Aufgabe der BAW darin, vertieft auf

die komplexen dynamischen Wechsel-

wirkungen zwischen Seeschiffen und

Seeschifffahrtsstraße einzugehen. Im

Gegensatz zu Fahrten auf hoher See

stellen die schiffserzeugten Wellen und

Strömungen an der Küste Belastungen

dar, die mit zunehmenden Schiffsgrößen

zu wachsenden Konflikten geführt haben.

Den zukünftigen Lotsen werden deshalb

spezielle Kenntnisse zur Dynamik eines

Seeschiffs bei der Revierfahrt vermittelt.

Wichtige Themen sind Auswirkungen von

Schiffsgeschwindigkeit und ufernahem

Passierabstand auf die Schiffswellen,

den Sog und Schwell, insbesondere die

Auswirkungen überhöhter Fahrgeschwin-

digkeit. Auch auf die Schiffsführung und

Schiffsdynamik bei Sogeffekten in seitlich

begrenztem Fahrwasser und bei geringer

Kielfreiheit wird eingegangen. Im Inte-

resse aller Nutzer müssen die schiffser-

zeugten Belastungen auf natürliche Ufer,

Ufersicherungsanlagen und Bauwerke

möglichst begrenzt werden, damit spora-

disch auftretende Gefahren für den Men-

schen und gestiegene Unterhaltungs-

lasten für die Wasserstraßeninfrastruktur

vermieden werden.

Rückblick: Zweiter Zentraler Aussprachetag Bauwerksinspektion

Ministerialrat Ernst Corinth (BMVBS) zur

Bedeutung der Bauwerksinspektion

Für die Revierfahrt bringt das Lotsenversetz-

schiff den Lotsen bei hoher Fahrt an Bord


BAWNotizen

Gestaltung von Ingenieurbauwerken

Referat W5 „Numerische Verfahren im Wasserbau“

Mit Wirkung vom 1. Januar 2012 wurde in

der Abteilung Wasserbau im Binnenbe-

reich das Referat W5 „Numerische Ver-

fahren im Wasserbau“ unter der Leitung

von Herrn Dr. Brudy-Zippelius eingerich-

tet. Es ist Aufgabe des Referates, die

mehrdimensionale numerische Model-

lierung im Flussbau weiterzuentwickeln.

Gleichzeitig soll eine Standardisierung

in der Modellierung angestrebt und die

Qualitätssicherung intensiviert werden.

In diesem Kontext ist auch die Archivie-

rung von Daten, Modellen und Verfahren

zu vereinheitlichen. Neben der Weiter-

entwicklung der in der Abteilung einge-

setzten Verfahren ist das Referat verant-

wortlich für die Bewertung alternativer

numerischer Methoden und die Adaption

der flussbaulichen Software auf neue

Rechnerplattformen. Die Qualität der

Auftragsbearbeitung sowie der For-

schungs- und Entwicklungsarbeiten ist

durch intensiven Fachaustausch sowohl

innerhalb der BAW als auch mit der

wissenschaftlichen Fachgemeinschaft

zu sichern.

In eigener SacheIn der letzten Ausgabe (01/2012) ist

uns ein Fehler unterlaufen. Das Ti-

telbild (auch S. 6) benötigt folgende

Copyright-Ergänzung: ©rent-a-drone

Mercer Lecture 2012/2013

Die BAW hat sich seit der Einführung von

Geokunststoffen im Bauwesen deren

Nutzung im Verkehrswasserbau intensiv

gewidmet. Vor diesem Hintergrund wur-

de Dr. Michael Heibaum ausgewählt, in

den Jahren 2012/2013 die traditionelle

Mercer-Lecture zu halten (http://www.ten-

sar.co.uk/mercer/Default.aspx).

Die Mercer Lecture ist eine Reihe von

jeweils drei Vorträgen im Zwei-Jahres-

Rhythmus, um herausragende Ergeb-

nisse auf dem Gebiet der Geokunststoffe

zu verbreiten. Die Vorträge werden im

Rahmen von geotechnik-orientierten

Konferenzen möglichst auf drei verschie-

denen Kontinenten gehalten und in einer

der beiden führenden Fachpublikationen

zum Thema Geokunststoffe („Geotextiles

and Geomembranes“ oder „Geosynthe-

tics International“) veröffentlicht.

Die Mercer Lecture ist nach Brian Mercer

benannt, dem Erfinder der Geogitter und

Direktor der Firma Netlon Ltd. (heute

Tensar Group Ltd.), die auch Sponsor der

Vortragsreihe ist. Ausgewählt wird der

jeweilige Referent von der International

Geosynthetics Society (IGS).

Die BAW hat im Mai 2012 eine neue

Fachpublikation veröffentlicht. Mit dem

Fachkompendium „Ingenieurbauwerke

der Wasserstraßen“ bieten wir erstmals

eine umfangreiche Dokumentation über

die architektonische Gestaltung von

Ingenieurbauwerken an den Bundeswas-

serstraßen an. Auf annähernd 200 Seiten

finden Leserinnen und Leser eine große

Zahl von Ge staltungsbeispielen aus

den Rubriken Verkehrswasserbauwerke,

Kreuzungsbauwerke und Hochbauten

an den Wasserstraßen in Deutschland.

Viele der Beispiele stammen aus der

Feder der BAW-Architekten. Das Buch

kann über den Buchhändler amazon® un-

ter der ISBN-Nr 978-3-939230-02-1 zum

Preis von 120,-- Euro erworben werden

und ist in seiner digitalen Fassung unter

der Adresse http://www.baw.de/de/die_

baw/publikationen/fachbuecher/index.

php.html für alle Interessierten kostenfrei

zugänglich.

5BAWAktuell 02/2012

Im Fokus

Spezialschiffbau ist Profisache

Das „Bügeleisen“ ist ca. 79 m

lang, fast 19 m breit und hat

sich über viele Jahre in zahl-

reichen – auch internationa-

len – Einsätzen bewährt. Die Seemänner

der Nordsee fühlten sich wohl angesichts

der prägnanten Seitenansicht des Ge-

wässerschutzschiffs NEUWERK an

die Silhouette eines Bügeleisens erin-

nert, als sie den skipperinternen „Ruf“-

Namen für das bemerkenswerte Schiff

vergaben. „Es war schon eine besondere

Herausforderung, ein Schiff zu konzipie-

ren, welches die speziellen technischen

und konstruktiven Anforderungen an

Tonnenleger, Feuerlöschschiff, Schad-

stoffunfallbekämpfungsschiff, Eisbrecher

und Notfallschlepper vereint“, sagt

Benno Lenkeit, Leiter des Referats

Schiffstechnik der BAW, und fügt

schmunzelnd hinzu: „Ein Bügeleisen ist

übrigens auch an Bord.“

Das Referat Schiffstechnik der Dienst-

stelle Hamburg übernimmt federführend

Aufgaben bei der Entwicklung und Be-

schaffung von Wasserfahrzeugen und

Spezialschiffen im Geschäftsbereich des

Bundesministeriums für Verkehr, Bau-

und Stadtentwicklung (BMVBS). Dass die

erfahrene Mannschaft aus Ingenieuren

und Technikern der Fachrichtung Schiff-

bau, Maschinenbau und Elektrotechnik

exzellente Arbeit abliefert, ist bereits seit

Langem auch in anderen Bundesressorts

anerkannt. Das Referat zeichnet sich

durch eine langjährige und erfolgreich

praktizierte Zusammenarbeit mit unter-

schiedlichen Behörden auf dem Gebiet

Im Fokus

Bild 1: Eisrand-Forschungsschiff MARIA S. MERIAN

Bild 2: Gewässerschutzschiff des Wasser-

und Schifffahrtsamtes Cuxhaven


Im Fokus

der Neubauplanung und Abwicklung von

unterschiedlichsten Spezialschiffen aus.

Es wurden in den letzten 15 Jahren sowohl

für den Geschäftsbereich des BMVBS als

auch für die Bundesministerien für Bildung

und Forschung (BMBF), des Innern (BMI)

und für Ernährung, Landwirtschaft und

Verbraucherschutz (BMELV) mehr als 35

Spezialschiffe konzeptionell entwickelt.

Es wurden technische Spezifikationen

erarbeitet und dokumentiert, die notwen-

digen öffentlichen Ausschreibungsver-

fahren durchgeführt und die Realisierung,

d. h. die Bauphase der Spezialschiffe im

Rahmen der Bauaufsicht, verantwortlich

begleitet. Als Spezialschiffe gelten in die-

sem Zusammenhang u. a. Arbeitsschiffe

für den Einsatz auf Binnen- und Seewas-

serstraßen, Eisbrecher, Vermessungs-,

Lotsen- und Mehrzweckschiffe für die

Havariebekämpfung sowie die aus dem

Bereich des BMBF, des BMELV sowie des

BMI stammenden Patrouillen-, Aufsichts-

und Forschungsschiffe.

Die besondere Herausforderung und das

Markenzeichen der Planung und Realisie-

rung derartiger Spezialschiffe liegen in

ihrer jeweils einzigartigen Aufgabenstel-

lung und damit auch Besonderheit. Für

die Fachleute im Referat Schiffstechnik

der BAW heißt das, sich immer wieder aufs

Neue in die unterschiedlichen Aufgaben-

stellungen der Bedarfsträger und Nutzer

hineinzuversetzen und gemeinsam mit

ihnen den Anforderungen entsprechend

innovative Bau- und Ausrüstungskon-

zepte zu entwickeln. In den zurück-

liegenden 10 Jahren wurden beispiels-

weise mit der Konzeption und Bauabwick-

lung der modernen Mehrzweckschiffe

NEUWERK und ARKONA und den Lot-

senstationsschiffen ELBE, WESER für das

BMVBS, den Fischereiforschungsschiffen

SOLEA und CLUPEA für das BMELV sowie

dem eisrandfähigen, multifunktionalen

Forschungsschiff MARIA S. MERIAN für

das BMBF innovative Plattformen entwi-

ckelt, die heute täglich, teils rund um die

Uhr und in den unterschiedlichsten Regi-

onen und Fahrtgebieten, erfolgreich ihre

Aufgaben erfüllen.

Referat Schiffstechnik: Wer viel kann, hat gut zu tun

Die Leistungskraft der ressortübergrei-

fenden Tätigkeit des Referats Schiffs-

technik wurde nun in einem gemein-

Das Referat Schiffstechnik der BAWist das Kompetenzzentrum für den

zivilen Spezialschiffbau des Bundes.

Bild 3:

K4 Kundenstamm BMVBSBundesministerium für

Verkehr, Bau undStadtentwicklung

BSHBundesamt für

See-Schifffahrt undHydrographie

LotsenWSVWasser- und Schifffahrts-Verwaltung des Bundes

BMBFBundesministerium fürBildung und Forschung

BMIBundesministerium

des Inneren

BMELVBundesministerium für

Ernährung, Landwirtschaftund Verbraucherschutz

ReferatSchiffstechnik

BAW

7BAWAktuell 02/2012

Im Fokus

samen Strategiepapier der Deutschen

Forschungsgemeinschaft (DFG) und

des Konsortiums Deutsche Meeres-

forschung (KDM) bestätigt. In dem

Strategiepapier werden die Anforderun-

gen an die deutsche Forschungsflotte in

den nächsten Dekaden aufgezeigt und

es wird der Schluss gezogen, die vor-

handenen Forschungsschiffe durch neue

zu ersetzen. Um moderne Nachfolger

der Forschungsschiffe (FS) SONNE,

POSEIDON, POLARSTERN, ALKOR,

HEINCKE, METEOR zu entwickeln, soll

das Referat Schiffstechnik federführend

tätig sein. Erforderliche Personalverstär-

kungen sind hierfür im Bundeshaushalts-

gesetzt 2011 eingebracht und bestätigt

worden. Dies ist in Zeiten von Personalab-

bau und Senkung von Qualitätsstandards

ein großer Erfolg. Nun ist langfristig in der

BAW sichergestellt, dass das Fachwissen

auf dem Gebiet des Spezialschiffbaues

nicht nur erhalten bleibt, sondern auch

weiterentwickelt wird – zum nachhaltigen

Nutzen aller beteiligten Ressorts.

Neben einer Vielzahl sehr spezieller

Themen zu technischen Konzepten,

Innovationen und der grundlegenden

schiffbaulichen Entwurfsarbeit nimmt das

Referat Schiffstechnik im Rahmen der Re-

alisierung eines Neubauprojektes eine

Reihe von Aktivitäten wahr. Einen kleinen

Eindruck über den Umfang und die gro-

be zeitliche Abfolge vermittelt die Grafik.

Hierbei ist das Ergebnis jedes einzelnen

Bausteins von Bedeutung, da am Ende

ein sicher zu finanzierendes, innovatives

und technisch ausgereiftes Projektergeb-

nis erwartet wird. Zu beachten ist bei-

spielsweise, dass bereits zu einem sehr

frühen Zeitpunkt die voraussichtlichen

Baukosten eines Vorhabens relativ genau

zu ermitteln sind. Nur so kann im Wege

der Bundeshaushaltsplanung die Finan-

zierung eines Neubaus sichergestellt

werden. Das Referat Schiffstechnik ist auf

diese Aufgabe sehr gut vorbereitet und

kurzfristig in der Lage, das geforderte

hohe Maß an Genauigkeit zu erfüllen.

Die hierfür benötigten Entwurfskenn-

zahlen wurden auf der Basis zahlreicher

Projektarbeiten über viele Jahre hinweg

entwickelt und verfeinert. Die Präzision

der Kostenermittlung wird durch die nun

gegebene Kontinuität in Folge der res-

sortübergreifenden Aufgabenstellung

des Referats sogar noch erhöht. Gleiches

gilt für die Nutzbarmachung von Erfah-

rungen, etwa in Bezug auf technische

Innovationen oder Systemlösungen, die

wechselseitig allen Projektbeteiligten zu

Gute kommen.

Aber nicht nur und ausschließlich tech-

nische Aspekte sind von Bedeutung.

Auch Erfahrungen aus dem Umgang mit

unterschiedlichen Finanzierungsmodel-

len stehen über die gemeinsame Schnitt-

stelle „Referat Schiffstechnik“ den jeweils

anderen Ressorts zur Verfügung. Kurzum:

Das Referat Schiffstechnik der BAW ist

eine wertvolle Plattform für eine fachlich

kompetente „auftraggeberseitige Ver-

tretung“ in diesem Spezialgebiet und auf

Grund der bedarfsorientierten fachlichen

Weiterentwicklung für die zukünftigen

Aufgaben gut gerüstet.

Bedarfsträgerformuliert das Ziel

“neues Schi”

Anforderungsprofilerstellen/klären

Konzept-entwicklung

schibaulicherEntwurf

(Entwurfsschleifen),Basic Design

Nachweis derMachbarkeit

Kostenermittlung/Kalkulation

Erstellung desGeneralplans mit

Bauvorschrift(Spezifikation)

Erarbeitung derAusschreibungs-/

Vertragsunterlagen

VergabeverfahrenAuftragserteilung

Bauaufsicht währendder Konstruktions-

und Bauphase

Erprobungen/Leistungsnachweise

Probefahrten undAbnahmen

Übergabe an denBedarfsträger

Begleitung derGarantiezeit *)

Projektlaufzeit ca. 3 - 5 Jahre ( *) ohne Berücksichtigung der Garantiezeit)

Projektende

Auswertung vonErfahrungen

K4 Projektplan – Hauptaktivitäten und Zeitfolge

Projektstart Projektende

Bild 4: Ablaufschema von K4-Projekten


Im Fokus

Problemlos fugenlosDie Renaissance der monolithischen Bauweise

Stahlbetonbau bei fugenloser Bauweise

von Verkehrswasserbauwerken wirklich

nicht zu beherrschen? Der nachfolgende

Beitrag gibt Antworten auf diese Fragen.

Historie

Mitte der 1990er Jahre begannen

Statiker, die Fundamente von Kraftwerks-

bauten zunehmend monolithisch zu kon-

zipieren, weil sich gezeigt hatte, dass die

technischen Einbauten von Kraftwerken

sehr setzungsempfindlich sind. Schon

bald fand diese Idee auch Eingang in

die Konzeption von Fundamentplatten

für Hochhäuser und Verkehrswasser-

Nahezu 90 % der Wasser- und Schiff-

fahrtsämter (WSÄ), in deren Zuständig-

keitsbereich Schleusen liegen, haben

bereits Erfahrungen mit Schäden an

Fugen oder Fugenbändern gemacht. Dies

war das Ergebnis einer BAW-Umfrage

aus dem Jahre 2004. Dass dies kein was-

serbauspezifisches Problem ist, zeigen

andere Veröffentlichungen: Nach Kordina

(1996) weisen 80 % der Raumfugen nach

25 Jahren Undichtigkeiten auf, Morgen

(2003) beschreibt Fugen im Bauwerk

als „Schwachstellen, kostenintensiv in

der Herstellung und im Falle von Lecka-

gen aufwendig zu sanieren.“ Ein weiterer

Nachteil von Fugen sind Unstetigkeiten

innerhalb eines Bauwerkes, die durch die

Verformungen unabhängiger Bauteile

entstehen.

Dies sind nur zwei von vielen Gründen,

die es nahelegen, darüber nachzuden-

ken, ob Fugen wirklich erforderlich

sind. Zumal die WSV im Besitz von über

hundert Jahre alten Bauwerken ist, die

fugenlos hergestellt worden sind. Wer-

den heute Fugen deshalb vorgesehen,

weil wir mit Stahlbeton ein anderes

Material verwenden als früher, als die

massiven Verkehrswasserbauwerke

meist mit Mauerwerk und Stampfbe-

ton errichtet wurden? Und sind Risse im

Bild 1: Die monolithische Schleuse Bolzum (© Neubauamt Hannover)

9BAWAktuell 02/2012

Im FokusIm Fokus

bauwerke, denn neben der Vermeidung

von Setzungsproblemen waren die

Vorteile im Hinblick auf die Dichtigkeit

offensichtlich.

Das Weserwehr Bremen war eines der

ersten neuzeitlichen Verkehrswasser-

bauwerke mit monolithischem Konstruk-

tionsansatz. Nicht nur, dass somit die

über die Lebenszeit des Bauwerks vor-

herzusehenden Unterhaltungsprobleme

von Fugen entfielen, auch bot die mo-

nolithische Sohlplatte für die sensiblen

Wehrklappen bzw. die Wehrklappensteu-

erung eine verformungsarme Gründung.

Ähnliche Motive inspirierten die BAW,

für die Sohlplatte der Doppelsparschleu-

se in Hohenwarthe eine monolithische

Ausführung vorzuschlagen. Bei einer

fugenbehafteten Bauweise hätten sich

auf Grund des wenig tragfähigen Unter-

grunds Setzungsdifferenzen ergeben, die

mit Fugenbändern nicht mehr beherrsch-

bar gewesen wären. Mit einer Machbar-

keitsstudie konnte die BAW das verant-

wortliche Wasserstraßen-Neubauamt in

Magdeburg von diesem Vorschlag über-

zeugen. Parallel entstand am Dortmund-

Ems-Kanal mit dem Stever-Durchlass ein

monolithisches Durchlassbauwerk, das

nach Fertigung in trockener Baugrube

eingeschwommen wurde. Der Erfolg die-

ser Projekte rechtfertigte den monolithi-

schen Ansatz und war der Startschuss

in eine neue, fugenarme und schließlich

fugenlose Ära.

In der Folge entstanden mit den Schleu-

sen Uelzen II und Sülfeld Bauwerke, bei

denen die monolithische Bauweise ne-

ben der Sohle auch nach und nach die

Wände umfasste. Während in Uelzen

der Kammerwandbereich unterhalb der

integrierten Sparbecken komplett mo-

nolithisch über die gesamte Kammerlän-

ge ausgebildet ist, besitzt die Schleuse

Sülfeld mit 45 m Fugenabstand Kammer-

wandblöcke, die das bisher verwendete

Blockmaß von ca. 15 m um das Dreifache

überschreiten. Da auch diese Weiterent-

wicklung keine systematischen Probleme

mit sich brachte, plante die Wasser- und

Schifffahrtsverwaltung im Anschluss

konsequent drei Schleusen mit komplett

monolithischer Struktur: die Schleusen

Bolzum, Wusterwitz und Fankel. Diese

drei Schleusen stehen jetzt unmittelbar

vor der Inbetriebnahme. Die BAW hat den

Entwurf und die Ausführung aller drei

Schleusen intensiv begleitet und die Er-

kenntnisse, die dabei gewonnen wurden,

systematisch zusammengefasst.

Grundsätze

Ein Bauwerk ist während seiner Lebens-

dauer zahlreichen Verformungsbean-

spruchungen ausgesetzt. Diese können

durch saisonale Temperaturunterschiede,

durch ungleichmäßige Setzungen und

durch zyklische Lastwechsel, wie sie bei-

spielsweise bei Schleusen auftreten, aber

auch durch andere Randbedingungen

hervorgerufen werden. Bei fugenbehaf-

teten Bauwerken erlauben die Fugen den

einzelnen Bauwerksabschnitten, dem Be-

wegungsdrang unabhängig voneinander

nachzugeben; die Dichtigkeit wird dabei

durch Fugenbänder gewährleistet.

Bei fugenlosen Bauwerken verhindert

das monolithische Prinzip derartige Ver-

formungen einzelner Bauwerksteile. Die

Bauingenieure sprechen deshalb von

einer Zwangsbeanspruchung, da dem

Bauwerk insgesamt eine Verformung auf-

gezwungen wird, die sich bei freier Ver-

formung so nicht einstellen würde. Das

Bauwerk muss diese Zwangsbeanspru-

chung schadlos aufnehmen können, rea-

giert allerdings mit Rissbildung, die sich

letztlich nicht vermeiden lässt. Um nun

die Dichtigkeit und die Dauerhaftigkeit

eines Wasserbauwerkes zu gewährlei-

sten, dürfen diese Risse ein bestimmtes

Maß nicht überschreiten.

Statische Effekte

Die Aufgabe der Statik ist es, die mecha-

nische Beanspruchung eines Bauwerks

möglichst exakt zu erfassen und die Be-

wehrung technisch und wirtschaftlich

Bild 2: Ermittlung der Setzungsbeanspruchung

Ausnutzungsgrad (sigma/fc)max. [sigmav-STAB] ungefähr 0.60 MPa (sigma/fc = 0.04)zuverlässige Werte nur über AQB!

Drucksigma/fc = 0.035

0.0

Zugsigma/fc = 0.035


Im Fokus

möglichst optimal zu dimensionieren. Die

Zwangsbeanspruchung wird dabei in frü-

hen und späten Zwang unterschieden.

Früher Zwang entsteht auf Grund der

Hydratationswärmeentwicklung im Be-

ton, die bei den im Verkehrswasserbau

üblichen massigen Betonbauteilen be-

sonders ausgeprägt ist. Mit dem Merk-

blatt Früher Zwang (2011) hat die BAW

ein Werkzeug entwickelt, das mit über-

schaubarem Aufwand eine mechanisch

konsistente und nachvollziehbare Di-

mensionierung der Bewehrung erlaubt.

Später Zwang tritt im Wesentlichen durch

Setzungen und saisonale Temperatu-

runterschiede auf. Numerische Modelle

auf Basis der Finite-Elemente-Methode

ermöglichen, die Bauwerk-Boden-Inter-

aktion relativ genau zu berücksichtigen,

sodass Setzungen sehr gut prognosti-

ziert werden können. Bild 2 zeigt das

Ergebnis einer Setzungsberechnung am

Gesamtsystem einer Schiffsschleuse.

Die saisonale Temperaturbeanspruchung

kann mit Temperaturdifferenzen aus

Bild 3: Zwang aus Temperatur im Querschnitt

0

10

20

30

40

50

60

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180Zeit in h

Serie 1, großformatiger Betonblock Serie 2, großformatiger Betonblock

Serie 1, adiabatisches Kalorimeter Serie 2, adiabatisches Kalorimeter

Temperaturerhöhung in K

Bild 4: Adiabatische Temperaturentwicklung Sohl- und Kammerwandbeton

einschlägigen Normen abgeschätzt wer-

den, Messungen der BAW an zahlreichen

Wasserbauwerken liefern heute eine

realitätsnahe Bemessungsgrundlage. Bei

beiden Effekten ist zu berücksichtigen,

dass die Beanspruchung am gesamten

monolithischen Bauwerk auftritt – so-

wohl in Längs- als auch in Querrichtung.

Bild 3 zeigt die Zwangsbeanspruchung

in Längsrichtung im Querschnitt einer

Schleusenkammerwand.

Baustoffe

Um die Beanspruchung bei frühem

Zwang zu reduzieren, ist die Wärmeent-

wicklung des Betons möglichst niedrig

zu halten, indem der Baustofftechnologe

die Rezeptur optimiert (Röhling, 2009).

Zudem muss sich die Wärme möglichst

langsam entwickeln, was baupraktisch

insbesondere durch niedrige Frischbe-

tontemperaturen zu erreichen ist. Zu-

sätzlich senken geringe Frischbetontem-

peraturen das Temperaturniveau des

gesamten Prozesses und damit auch die

zwangerzeugende Temperaturdifferenz

zur Umgebungstemperatur.

Diese für massige Betonbauteile im All-

gemeinen gültigen Forderungen haben

bei monolithischer Bauweise eine noch

größere Bedeutung. In den ZTV-W 215

sind erstmals in einem nationalen Re-

gelwerk Grenzwerte für die adiabatische

Temperaturentwicklung der Betonrezep-

turen in Abhängigkeit der Umweltbedin-

gungen („Exposition“) und Obergrenzen

für die Frischbetontemperatur vorge-

geben. Um nun diese Forderungen er-

füllen zu können, bedarf es besonderer

technologischer Anstrengungen bei der

Betonherstellung. Dass dies machbar ist,

zeigen die Erfahrungen mit zwischen-

zeitlich ausgeführten Baumaßnahmen.

Bild 4 zeigt die adiabatische Temperatur-

entwicklung eines Sohl- und eines Kam-

merwandbetons. Die von den bauausfüh-

renden Firmen jeweils an großformatigen

11BAWAktuell 02/2012

Im Fokus

Betonwürfeln mit 2 m Kantenlänge zu

bestimmende Wärmeentwicklung wird

von der BAW im Rahmen von Kontrollprü-

fungen im Kalorimeterversuch verifiziert.

Bauausführung

Optimal für die monolithische Tragwir-

kung wäre die Betonage des monolithi-

schen Bauwerks in einem Guss. Da dies

technisch aber nicht möglich ist, werden

die Bauwerke mit Arbeitsfugen ausgebil-

det – Fugen also, an denen Frischbeton

auf entsprechend vorbereiteten, bereits

erhärteten Beton trifft. Arbeitsfugen ha-

ben durchlaufende Bewehrung und erlau-

ben keine Verformung der benachbarten

Bauteile. Durch die fugenlose Bauweise

entstehen neben den immer schon vor-

handenen horizontalen nunmehr auch

vertikale Arbeitsfugen.

Diese Arbeitsfugen müssen allerdings

so ausgebildet werden, dass kein Was-

ser durch das Bauteil hindurchtreten

kann. Ein besonderes Augenmerk ist bei

der Bauausführung auf den Bereich der

Betondeckung zu richten, da auch im

Bereich von Arbeitsfugen der Korrosi-

onsschutz der Bewehrung sichergestellt

werden muss. Zudem ist die Übertragung

von Schubkräften auch im Bereich der Ar-

beitsfuge zu gewährleisten.

Generell gilt, dass Arbeitsfugen nach

dem Erhärten des Betons soweit aufge-

raut werden müssen, dass das Grobkorn-

gerüst des Betons freiliegt. Zusätzlich

werden in Arbeitsfugen im Regelfall Dich-

telemente wie Arbeitsfugenbleche oder

Arbeitsfugenbänder angeordnet. Streck-

metall, mit dem vertikale Arbeitsfugen

oftmals abgestellt werden, darf nach neu-

eren Untersuchungen und Erkenntnissen

der BAW jedoch nicht dauerhaft im Bau-

teil verbleiben.

Sicherlich sind Arbeitsfugen im monolithi-

schen Gefüge immer eine Schwachstelle,

die sich bei fachgerechter Planung und

Bauausführung aber sicher beherrschen

lässt.

Konstruktives

Bei der fugenlosen Bauweise gibt es

konstruktive Effekte, die einen positiven

Einfluss auf das Gesamtbauwerk haben.

Trotz ihres vergleichsweise geringeren

Risikopotenzials gegenüber Raumfugen

sollten auch Arbeitsfugen auf ein unbe-

dingt erforderliches Maß beschränkt wer-

den. Das bedeutet, je größer die einzelnen

Betonierabschnitte sind, desto besser.

Während sich dies bei den Schleusen-

sohlen zumeist von selbst auf Grund der

Vorteile für den Auftragnehmer ergeben

hat, ist die Umsetzung dieses Prinzips bei

den Schleusenkammerwänden noch nicht

der Regelfall. Bei der Schleuse Wusterwitz

ist die Kammerwand in Längsrichtung mit

gutem Erfolg in lediglich zwei Abschnitten

betoniert worden. Analog zu einem Mau-

erwerk sollten auch im Betonbau vertikal

über mehrere Betonierabschnitte durch-

gehende Arbeitsfugen möglichst vermie-

den werden.

Steifigkeitssprünge können durch stetige

Übergänge entschärft werden. Bei den

angeführten Schleusen wurde vor die-

sem Hintergrund der Übergang zwischen

den steifen Häuptern und den weicheren

Schleusenkammerwänden angevoutet,

wie Bild 5 zeigt.

Wie eingangs erläutert, stehen mit den

Schleusen Fankel, Bolzum (Bild 1) und

Wusterwitz drei komplett monolithische

Schleusen kurz vor ihrer Inbetriebnahme.

Die Betonarbeiten sind abgeschlossen.

Bereits beim Bau hat der Wegfall der ar-

beits- und abnahmeintensiven Fugen-

bandkonstruktionen zu Erleichterungen

geführt, die den Mehraufwand infolge

zusätzlicher, vertikaler Arbeitsfugen über-

steigen. Dieser Umstand und die Perspek-

tive, zukünftig keine Schäden an Fugen

und Fugenbändern erwarten zu müssen,

bestätigen nach Auffassung der BAW die

Richtigkeit des eingeschlagenen Weges

zur monolithischen Bauweise.

LiteraturKordina, K. (1996): Behälter in Massivbauweise. Bautechnik 73, Heft 5, S. 292-301.

Morgen, K. (2003): Die fugenlose Weiße Wanne für das Jakob-Kaiser-Haus in Berlin.

Beton- und Stahlbetonbau 98, Heft 11, S. 697-700.

Merkblatt Früher Zwang (2011): Rissbreitenbegrenzung für frühen Zwang in massiven

Wasserbauwerken. BAW-Merkblatt MFZ, BAW Karlsruhe.

Röhling, S. (2009): Zwangsspannungen infolge Hydratationswärme.

Verlag Bau + Technik, 2. Auflage 2009.

Die Abteilung Bautechnik der BAW forcierte

den Paradigmenwechsel in der Konzeption von

Verkehrswasserbauwerken.

Bild 5: Vermeidung von Steifigkeitssprüngen

an den Häuptern


BAWPanorama

Bohrpfahlwand als Baugrubenverbau

Im Verkehrswasserbau sind zur Herstel-

lung von Schleusen oder Wehren tiefe

Baugruben notwendig. Häufig gilt es, die

Baugrubenwände möglichst erschütte-

rungsarm herzustellen, um benachbarte

Bauwerke und nicht zuletzt Anwohner zu

schonen. Weitere Anforderungen können

sich hinsichtlich geringer Verformung so-

wie großer geometrischer Flexibilität er-

geben. In solchen Fällen kommt oft eine

Bohrpfahlwand zur Ausführung. Sollte

die Wand zudem als wasserdicht gelten,

wird bevorzugt eine überschnittene Bohr-

pfahlwand gewählt. Hierbei ist der Achs-

abstand der Pfähle kleiner als der Pfahl-

durchmesser. Auch wenn dies mit einem

erhöhten Aufwand verbunden ist, kom-

men bei Baugruben an Wasserstraßen aus

den oben genannten Gründen überschnit-

tene Bohrpfahlwände relativ häufig zum

Einsatz. Beispielsweise in den letzten

Jahren beim Neubau der zweiten Mosel-

schleusen Zeltingen (siehe Abbildung)

und Fankel sowie beim Neubau der

Schleuse Bolzum. Alleine für diese drei

Projekte wurden insgesamt rund 1900

Bohrpfähle hergestellt. Der Pfahldurch-

messer lag größtenteils bei 100 cm, unter-

geordnet auch bei 120 cm bzw. 150 cm.

Untersuchungen für den Endzustand im Bergsenkungsgebiet (Niederrhein, km 793 bis 808)

Parallelwerk Walsum-Stapp, Rhein-km 793,0 – 795,5

Seit den 1930er Jahren wurde im Raum

Duisburg-Wesel auch unter dem Rhein-

strom und seinen Vorländern der Stein-

kohlebergbau industriell betrieben. Als

Folge des Untertagebaus traten im Ein-

zugsgebiet des Bergwerkes Walsum Ge-

ländesenkungen von bis zu 12 Metern

auf. Die WSV begann daher bereits Mitte

der 1970er Jahre, die Bergsenkungen im

Bereich des Rheinstroms auszugleichen.

Durch die Einstellung der Bergbautätig-

keiten im Jahre 2008 kann heute von

einem stabilen Endzustand ausgegangen

werden – weitere bergbauinduzierte Sen-

kungen sind nicht mehr zu erwarten.

Neben der hydraulisch-morphologischen

Untersuchung des Stromabschnittes

ist die Entwicklung eines optimierten

Anpassungs- und Flussregelungskon-

zepts für den Endzustand ein wesent-

licher Arbeitsschwerpunkt in der BAW.

Zur Bearbeitung der Aufgabenstellung

werden ein- und zweidimensionale

hydro- und morphodynamische Modelle

eingesetzt.


BAWPanorama

Aktuelles HN-Modell der OstseeGrundlage für Untersuchungen in den Ostseehafenzufahrten

Die Dienststelle Hamburg hat für die

besonderen Belange der WSV in den

Seehafenzufahrten der Ostsee das

bestehende 3D HN-Modell aktualisiert

und hinsichtlich der Einsatzmöglich-

keiten für die WSV optimiert. Die Simula-

tion der gewässerprägenden Prozesse ist

in der Ostsee sehr anspruchsvoll und

kann durch Berücksichtigung folgender

Randwerte in der 3D-Modellierung

sichergestellt werden:

• Wasserstandsganglinie und tiefenge-

mittelter Salzgehalt im Skagerak

• Stündliche Vorhersagewerte des Win-

des und des Luftdrucks im Modellge-

biet (Quelle: DWD)

• Vereinfachter Jahresgang der Lufttem-

peratur im Modellgebiet

• Süßwasserzufluss als Zeitreihe oder

Mittelwert an 71 Flussmündungen

Der Vergleich von gemessenen Wasser-

standsganglinien an gewässerkundlichen

Pegeln zeigt, dass das HN-Modell die

täglichen Wasserstandsschwankungen

sowie Hoch- oder Niedrigwasserereig-

nisse gut reproduzieren kann.

Kiel

1mWarnemünde

Saßnitz

Randwerte:Süßwasserzuflussan 71 Mündungen

Randwerte Skagen:WasserstandSalzgehalt

Randwerte:- Temperatur- Luftdruck- Wind

Tiefe m350

50

03 Tage 3 Tage 0 250 500 km

Gemessene und berechnete Wasserstandsganglinien sowie Topographie

des 3D Ostseemodells der BAW

Weitaus komplexer in der Simulation sind

die Salzgehalts- und Temperaturverhält-

nisse in den Bereichen der Ostsee mit

großen Wassertiefen. Im Frühjahr und

Sommer bildet sich dort das sog. Zwi-

schenwasser mit Temperaturen von weni-

gen °C über Null aus, welches auf Grund

der Dichte des Wassers unterhalb der

durch Sonne und Lufttemperatur bereits

erwärmten oberflächennahen Wasser-

schicht aber oberhalb der im Winter nicht

so stark abgekühlten, sohlnahen und

salzreichen Wasserschicht höherer Dich-

te ansteht. Dieses Schichtungsphänomen

ist in der HN-Simulation bereits mit dem

vereinfachten Jahresgang der Lufttem-

peratur bei entsprechend langen Simula-

tionszeitspannen nachweisbar.

Das Bearbeitungskonzept der BAW sieht

vor, in das vorhandene Ostseemodell

hochauflösende Modelltopographien der

Hafenzufahrten nach Bedarf hinein zu

stanzen. So kann z. B. die Wirkung von

Fahrrinnenanpassungen auf die Wasser-

austauschprozesse zwischen Bodden

und Ostsee noch zuverlässiger ermittelt

werden.

Schon gewusst?

HydroabrasionBeton ist verschiedenen Einwirkungen

aus der Umgebung ausgesetzt. Die-

se können chemischer, physikalischer

oder mechanischer Natur sein und im

ungünstigen Fall zu einer Schädigung

des Betons führen. Hydroabrasion ist

eine mechanische Beanspruchung des

Betons, die nahezu ausschließlich an

Betonbauwerken im Wasserbau auftritt.

Die im Wasser mitgeführten Feststoffe,

vor allem also Sand oder Kies, schlei-

fen auf oder stoßen gegen die Beton-

oberflächen. Die Intensität der Bean-

spruchung hängt u. a. von Größe und

Härte des mitgeführten Abrasivguts

und der Strömungsgeschwindigkeit ab.

Die Kenntnis dieser Beanspruchung ist

bei Neubau oder Instandsetzung eines

Wasserbauwerks wichtig. Der Beton-

technologe benötigt sie, um den Beton

so zu konzipieren, dass die Hydroabra-

sionsbeanspruchung über die vorgese-

hene Nutzungsdauer des Bauteils auf-

genommen werden kann. Gelingt dies

nicht, wird der Beton durch die Hydro-

abrasion abgetragen. Je nach Randbe-

dingungen können dann im Laufe der

Zeit Betonschäden von wenigen Mil-

limetern bis zu mehreren Dezimetern

entstehen.


BAWPanorama

Schleusennachsorge am Main-Donau-Kanal (MDK)

Auf Grund eines Ermüdungsschadens an

der Schleuse Bamberg wurde in der BAW

ein Untersuchungsprogramm entwickelt,

das eine systematische Erfassung des

Sicherheitsniveaus der MDK-Schleusen

und darüber hinaus aller Schleusen der

WSV (vgl. BAW-Brief Nr. 4 – April 2012)

ermöglicht. Kernpunkt waren nichtlineare

Systemtraglastanalysen auf der Basis der

in der BAW entwickelten Nachweiskon-

zeption „NiTra“, mit deren Hilfe das Aus-

maß der erforderlichen Tragwerksver-

stärkungen kritischer Bauwerke deutlich

eingegrenzt werden konnte.

Ende 2009 wurden die Untersuchungen

aller MDK-Schleusen mit kritischen Si-

cherheitsdefiziten abgeschlossen. Von

den sieben, zunächst aussichtslos über-

beanspruchten Bauwerken konnten fünf

„gerettet“ und ein weiterer Betrieb si-

chergestellt werden: So wurden die lo-

kalisierten Defizite unter weitgehender

Vermeidung von Verkehrsbeeinträchti-

gungen instand gesetzt. Für die beiden

Schleusen Erlangen und Kriegenbrunn

wurde ein umgehender Neubau empfoh-

len, dessen Planung aktuell erfolgt.

Die Maßnahmen am MDK wurden zwi-

schenzeitlich durch den Bundesrech-

nungshof geprüft, der die Vorgehens-

weise der BAW würdigte: „Die Defizite

werden effizient lokalisiert, so dass ein

effektiver Einsatz des wissenschaftlichen

Personals erwartet werden kann.“

Abgrabung und Verstärkung der Ostwand der Schleuse Eibach bei laufendem Schiffsbetrieb


Im Gespräch mit ...

BAWAktuell: Herr Dr. Pohl, seit dem 1. Juni 2012 leiten Sie das

Referat Geotechnik Nord. Was waren Ihre Beweggründe, sich auf

diese Position zu bewerben?

Martin Pohl: Seit 2004 bin ich im Referat als Wissenschaftlicher

Angestellter tätig und habe seitdem eine Vielzahl von Projekten

für die Wasser- und Schifffahrtsverwaltung mit der Thematik

Wasser – Boden – Bauwerk kennengelernt und bearbeitet. Es

waren diese physikalischen Interaktionen, die ja den besonde-

ren Schwierigkeitsgrad bei den Bauwerken der WSV ausmachen,

die mich damals motiviert haben, zur BAW zu gehen. Und so ist

es nach wie vor. Bei jedem Projekt treten andere Aspekte in den

Vordergrund, die mit unserem Erfahrungswissen wie auch mit

neuen wissenschaftlichen Methoden zu untersuchen sind.

Mit der Leitung des Referats eröffnet sich mir nun die Möglichkeit,

auf alle Projekte in unserem Referat Einfluss zu nehmen und die

zukünftige Entwicklung mitzugestalten.

BAWAktuell: Nach über 30 Jahren gutachterlicher Tätigkeit bei

der BAW überreichen Sie, Herr Eißfeldt, den Staffelstab der Refe-

ratsleitung an Ihren bisherigen Stellvertreter Dr. Pohl. Was waren

Ihre Beweggründe für den Wechsel in die WSV und was werden

Ihre zukünftigen Aufgaben sein?

Dipl.-Ing. Fritz Eißfeldt und

Dr.-Ing. Martin Pohl

Fritz Eißfeldt: Mein neues Aufgabengebiet wird der Bau der fünften

Schleusenkammer in Brunsbüttel sein. Dieses Bauwerk hat mich

von Beginn der Planung an fasziniert. Die WSV hat mich bereits

frühzeitig angesprochen und gefragt, ob ich bei der Realisierung

des Vorhabens verantwortlich mitwirken möchte. Ich habe nicht

lange mit meiner Zusage gezögert, diese interessante Aufgabe

mit den damit verbundenen Herausforderungen anzunehmen!

BAWAktuell: Welche Änderungen wollen Sie, Herr Dr. Pohl, als

Nachfolger von Herrn Eißfeldt vornehmen und welche Akzente

wollen Sie setzen?

Martin Pohl: Mit mehr als 30 Jahren Zugehörigkeit zur BAW ist Herr

Eißfeldt in der WSV natürlich allseits bekannt und hoch geschätzt.

Das sind große Fußstapfen, in die ich da trete. Wie in der Ver-

gangenheit sehe ich unser Referat in der Verantwortung, unseren

Auftraggeber – die WSV – weiterhin als Gutachter und Berater

bei vornehmlich komplexen Bauvorhaben zu unterstützen. Um

sichere und wirtschaftliche Bauweisen zu finden und anzuwenden

sowie Probleme zu lösen, greifen wir auf unser Erfahrungswissen

und pragmatische Ansätze zurück, bedienen uns aber auch neu-

er wissenschaftlicher Methoden. Zu letzteren zählen für mich u. a.

dreidimensionale numerische Simulationen, die ein besseres Ver-


ständnis für das Verhalten von Bauwerken ermöglichen, wie sich

derzeit u. a. beim Ersatzneubau der Levensauer Hochbrücke am

Nord-Ostsee-Kanal und dem Ostmolenkopf in Wilhelmshaven,

dem bundesweit einzigen NATO-Hafen, eindrücklich erweist.

Ich glaube, die praxisorientierte Forschung in der BAW und in

unserem Referat ist generell sehr wichtig, um zukünftig noch

sicherer und wirtschaftlicher bauen zu können. Bei unseren

Projekten stoßen wir häufig an die Grenzen von bestehenden Be-

rechnungsansätzen und Modellvorstellungen; die dabei deutlich

werdenden Wissenslücken gilt es zu reduzieren.

BAWAktuell: Sicherlich werden Sie, Herr Eißfeldt, auch zukünftig

Kontakt zur BAW haben. In welchen Bereichen wird das bei der

Seeschleuse in Brunsbüttel sein?

Fritz Eißfeldt: Neben den geotechnischen Aspekten bei der See-

schleuse, die beim Referat Geotechnik Nord bisher vornehmlich

Herr Dr. Pohl bearbeitet hat, sind auch bautechnische und wasser-

bauliche Fragestellungen zu beantworten. Dies sind u. a. beton-

technologische Untersuchungen zur Dauerhaftigkeit der Anker-

pfähle sowie wasserbauliche Untersuchungen zum Schlickeintrag

im Vorhafen und den Füllzeiten der Schleusenkammer. Aufgrund

meiner langen Zugehörigkeit zur BAW bin ich mir einer kompe-

tenten gutachterlichen Beratung seitens der BAW sicher.

BAWAktuell: Sie haben wiederholt den intensiveren Einsatz von

wissenschaftlichen Methoden angesprochen, Herr Dr. Pohl. Wie

dürfen wir das verstehen?

Martin Pohl: Lassen Sie mich das am Beispiel eines unserer For-

schungsvorhaben beschreiben, das sich mit der Lagestabilität

von Deckwerken aus Wasserbausteinen beschäftigt. Für die

Deckwerksbemessung an Binnenwasserstraßen gibt es ja die

„Grundlagen zur Bemessung von Böschungs- und Sohlsiche-

rungen“ (GBB) und das „Merkblatt für Regelbauweisen“ (MAR). Für

den Tidebereich und Seeschiffe hingegen existieren bislang keine

vergleichbar umfassenden Untersuchungen und Bemessungsan-

sätze. Nachdem uns das BMVBS neue Forschungsstellen bewil-

ligt hat, konnten wir zwischenzeitlich eine Doktorandin für diese

Thematik gewinnen und arbeiten nun in Kooperation mit der TU

Freiberg intensiv in einem entsprechenden Forschungsprojekt

zusammen. Ziel dieser Arbeit ist es, ein dreidimensionales nume-

risches Modell zu erstellen, das die Bereiche Hydraulik, Wasser-

bausteine, Boden und Filter durch drei miteinander gekoppelte

Modelle abbildet und das somit erstmalig alle physikalischen

Größen, die im Tidegebiet auftreten, berücksichtigt. Dabei validie-

ren wir die numerischen Modelle übrigens in einer Projektbear-

beitung für das WSA Hamburg mit Feldmessungen an einer ex-

ponierten Elbinsel. Hinzufügen möchte ich, dass die örtliche Nähe

zum Untersuchungsgebiet sowie der fachliche Austausch mit den

Kollegen des WSA Hamburg und der Wasserbaureferate an der

Im Gespräch mit ...

„Praxisorientierte Forschung in der BAW und in unserem Referat ist generell sehr wichtig, um zukünftig noch sicherer und wirtschaft-licher bauen zu können.“ Dr. Martin Pohl

Dienststelle Hamburg sehr hilfreich sind, um die Forschungsziele

auf einem effizienten Weg zu erreichen.

BAWAktuell: Wie verhält sich das bei den anderen Projekten?

Martin Pohl: Unsere Forschungsvorhaben sind vornehmlich auf

den norddeutschen Raum ausgerichtet. So untersuchen wir bei-

spielsweise das geotechnische Verhalten von See- und Ästuar-

deichen oder bestimmen die genaue Lage der nautischen Sohle

im Schlick. Bei all diesen Projekten erfolgt ein intensiver Austausch

mit den Kollegen der Wasserbaureferate in Hamburg, da bei

allen Ausbauvorhaben immer auch Fragen der Deichsicherheit

sowie des Schlickeintrags bzw. des Sedimenttransports im Raume

stehen. Bei überregionalen Fragestellungen und angrenzenden

Wissensgebieten stehen wir in einem intensiven Austausch mit

den Kollegen der Abteilung Geotechnik in Karlsruhe.

BAWAktuell: Die Abteilung Geotechnik in Karlsruhe, zu der das

Referat Geotechnik Nord ja fachlich gehört, deckt prinzipiell die

gleichen Thematiken durch vier Referate ab. Was sind die Beson-

derheiten Ihres Referats?

Martin Pohl: Der Unterschied in der Aufgabenstellung wird un-

mittelbar einsichtig, wenn man einen Blick auf die Bundeswas-

serstraßenkarte und auf die geologische Karte von Deutschland

wirft: Das Referat Geotechnik Nord ist einerseits in Gebieten

mit Tideeinfluss tätig. Hier bestehen, wie bereits angesprochen,

grundlegend andere Verhältnisse als im Binnenbereich – etwa

aufgrund der Wechselwirkung zwischen Tidewasser und Grund-

wasser. Hier ergeben sich aus dem engen Austausch mit Kolle-

gen der Wasserbaureferate in Hamburg Synergien, die zur ganz-

heitlichen Beurteilung von Bauwerken – denken Sie nur an die

Offshore-Windenergieanlagen – zwingend erforderlich sind.

Andererseits kommen in Norddeutschland andere Böden vor als

im Zuständigkeitsbereich der Karlsruher Referate. Wir haben hier

jüngere geologische Ablagerungen, u. a. wenig tragfähige, wei-

che, bindige und organische Böden. Genau für diese speziellen

Böden ist unser geotechnisches Labor ausgestattet und damit in

der Lage, an ihnen fachgerechte Versuche mit erfahrenem Per-

sonal vorzunehmen. Derartig spezifisch ermittelte Versuchser-

gebnisse sind von großer Bedeutung, denn letztlich sind sie die

Grundlage für jedwede Bauwerksdimensionierung.

BAWAktuell: Wir danken für das Interview und wünschen Ihnen

beiden erfolgreiches Gelingen!


Veranstaltungen im September 2012

13 / 09 / Kolloquium Hamburg „Aufbereitung und bautechnische Verwendung von Schlick aus Wasserstraßen und Häfen“

20 / 09 / Kolloquium Hamburg „Aktuelle Großprojekte an den Seeschifffahrtsstraßen“

21 / 09 / Kolloquium Hamburg „FuE-Projekte für aktuelle Fragestellungen an den Seeschifffahrtsstraßen“

25 / 09 / Schiffbautechnisches Kolloquium Hamburg „Neues aus dem Spezialschiffbau“

Veranstaltungen im Oktober 2012

08 – 09 / 10 / Kolloquium Karlsruhe „Eurocodes für Verkehrswasserbauwerke“ Hinweis: Dieses Kolloquium war ursprünglich für den 20./21. Juni geplant

25 – 27 / 10 / Beteiligung an der Fachmesse Freiburg „econstra“ Ingenieurbautage 2012

Veranstaltungen im November 2012

08 / 11 / Kolloquium Hannover „Neue Normen und Regelwerke in der Geotechnik“

BAWKalender

Das Gesamtprogramm der BAW-Kolloquien 2012 finden Sie unter www.baw.de


BAWKalender

25. bis 27. Oktober 2012, Freiburg

„econstra“ –die Fachmesse für den Ingenieurbau

8. November 2012, Hannover

BAW-Kolloquium Neue Normen und Regelwerke in der Geotechnik

Mitte des Jahres 2012 soll eine Reihe von

Normen der neuen Generation bauauf-

sichtlich eingeführt werden, was einen

gewissen Abschluss der Entwicklung

der vergangenen Jahre darstellt. Für die

Geotechnik sind insbesondere die Nor-

menhandbücher zu EC 7-1 (Entwurf, Be-

rechnung und Bemessung) und EC 7-2

(Baugrunderkundung) von Interesse, in

denen die ECs mit den nationalen An-

hängen und ergänzenden Regelungen

(DIN 1054 und DIN 4020) zusammenge-

fasst sind.

Normen der Baugrunderkundung wurden

intensiv überarbeitet, und zum Teil durch

europäische oder ISO-Normen ersetzt.

Darüber hinaus wurden die Normen des

Spezialtiefbaus und die deutschen Be-

rechnungsnormen neu gestaltet. Über-

arbeitet werden auch die ergänzenden

Regelwerke EAU und EAB; die neuen

EA-Pfähle sind bereits erschienen.

Das Kolloquium wird einen Überblick

über die geänderten Regelwerke geben

und auf wesentliche Änderungen näher

eingehen.

20. und 21. September 2012, Hamburg

BAW-Kolloquien Aktuelle Entwicklungen an den Seeschifffahrtsstraßen

Auf dem Kolloquium am 20. September

(nachmittags) werden die wasserbau-

lichen Aspekte von Neubauprojekten

wie der Strombau im Altenbrucher Bogen

(Elbeästuar) und der Schleusenneubau in

Brunsbüttel dargestellt.

Ein zweiter Vortragsblock behandelt

Untersuchungen zu aktuellen Entwick-

lungen an den Seeschifffahrtsstraßen,

wie z. B. die Kolkentwicklung am Kugel-

bakenleitdamm und die Funktionen der

Nebenarme von Weser und Elbe.

Am Vormittag des 21. September

wird ein weiteres Kolloquium mit aktu-

ellen Forschungsthemen präsentiert,

um neben der WSV auch gezielt die

Mitabeiter/innen von Forschungsein-

richtungen anzusprechen und eine

interdisziplinäre Fachdiskussion zu

fördern. Dabei wird die Vielfalt der be-

handelten Fachthemen deutlich: For-

schungsaktivitäten zu Wechselwirkung

Seeschiff/Seeschifffahrtsstraße, Schiffs-

führungssimulation, Betroffenheit und

Anpassungsoptionen im Klimawandel,

Morphodynamik in den Ästuaren und die

kontinuierlich wichtige Weiterentwick-

lung der Simulationsmodelle für Küsten-

gewässer werden vorgestellt.

Unter der Schirmherrschaft der Bundes-

ingenieurkammer und der Ingenieur-

kammer Baden-Württemberg findet vom

25. bis zum 27. Oktober 2012 in Freiburg

im Breisgau die europaweit erste Fach-

messe für Ingenieurbau und Bauwerks-

instandsetzung statt.

Schwerpunktthemen der „econstra 2012“

sind u. a. Infrastruktur, Bauverfahren,

Erneuerbare Energien und Consulting.

Die Messe richtet sich insbesondere an

Fachpublikum aus Ingenieurbüros, Bau-

unternehmen und Verwaltungen.

Die BAW wird im Rahmen der Fachmes-

se und der begleitenden Ingenieurbau-

tage aktuelle Themenschwerpunkte des

Verkehrswasserbaus vorstellen und über

Karrieremöglichkeiten an der Schnitt-

stelle zwischen Praxis und Forschung

informieren.


Kußmaulstraße 17 · 76187 KarlsruheTel.: +49 (0) 721 97 26-0 · Fax: +49 (0) 721 97 26-45 40 www.baw.de

Wedeler Landstraße 157 · 22559 HamburgTel.: +49 (0) 40 81 908-0 · Fax: +49 (0) 40 81 908-373

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Im Fokus Spezialschiffbau ist Profisache Das