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Investition in die Zukunft

Altrheindüker zur Energieversorgung gebaut

Die Vortriebsmaschine "Stefanie" arbeitete sich in bis zu 20 m Tiefe unterhalb des Altrheins hindurch.

Mannheim (ABZ). – Für die umweltfreundliche Nutzung von Abwärme investiert der Mannheimer Energieversorger MVV rd. 100 Mio. Euro. So wird das Heizkraftwerk der Friesenheimer Insel an das Fernwärmenetz der MVV angeschlossen, was alleine 60 Mio. Euro ausmacht. Bisher wurde die aus der Abfallverbrennung gewonnene Wärme des Heizkraftwerks in Form von Dampf ausschließlich von benachbarten Industrieunternehmen genutzt. Doch zukünftig soll dieser, in Fernwärme umgewandelt, in Städte wie Speyer oder Heidelberg fließen. So weit reicht das Fernwärmenetz der MVV Energie. Es ist eines der größten Westeuropas. Allerdings basiert seine Energieerzeugung aktuell noch ausschließlich auf Steinkohle. Mit dem Bau der neuen Fernwärmeleitung möchte Mannheim zu den Vorreitern einer zukunftsorientierten Energie- und Klimapolitik werden. Um die Pläne umzusetzen, wird eine 3 km lange Leitung von der Friesenheimer Insel zum Mercedes Benz Parkplatz Süd gebaut. Diese unterquert auch den Altrhein. Rund 400 m der neuen Fernwärmeleitung verlaufen in bis zu 20 m Tiefe unter der Wasseroberfläche. Dieser Tunnel, im Fachjargon Düker genannt, wurde mittels Rohrvortrieb erstellt.

Der Startschuss für die Vortriebsarbeiten mit der 120 000 kg schweren Bohrmaschine "Stefanie" fiel im Oktober 2018. Stück für Stück arbeitete sie sich bis Anfang Dezember mit den riesigen Stahlschneiderädern und angetrieben von vier Presszylindern durch das aus einem Kies-Sand-Gemisch bestehende Flussbett. Eine besondere Herausforderung bestand darin, dass die Strecke in einem leichten Bogen verläuft und daher der Düker-Bau im Kurvenvortrieb (R >=1500 m) entstand. 135 Stahlbeton-Vortriebsrohre bilden den begehbaren Tunnel, der später die Fernwärmeleitung aufnehmen wird. Die Rohre sind jeweils 3 m lang, 35 cm dick und haben einen Innendurchmesser von 3,4 m sowie einen Außendurchmesser von 4,1 m.

Die Planung und Bauleitung für den neuen Düker wurde der Firma Moll-prd GmbH & Co. KG übertragen. Sie überwacht die fachmännische Umsetzung der bauausführenden "ARGE Altrheindüker Mannheim" (mit den Firmen Kassecker, Diringer und Scheidel, Sax & Klee sowie der Sonntag Baugesellschaft). Mit der Lieferung der Hochleistungs-Vortriebsrohre wurde die Firma Berding Beton als Spezialist in diesem Bereich beauftragt. Die Entscheidung für Vortriebsrohre aus Stahlbeton fiel aufgrund der Materialvorteile. Durch ihre Robustheit sind Stahlbetonvortriebsrohre den Angaben von Berding Beton zufolge für anspruchsvolle Rohrvortriebsarbeiten am besten geeignet. Hohe Betonfestigkeiten (C 45/55) seien ideal, um die gewaltigen Vortriebskräfte aufzunehmen. Ein weiteres Argument sei die glatte Oberfläche der Vortriebsrohre. Sie wird den Herstellerangaben zufolge durch ein spezielles Herstellungsverfahren ermöglicht, bei dem die Rohre in der Schalung erhärtet werden. Durch die Kombination der glatten Oberfläche und einer sogenannten Bentonitschmierung könne beim Vortrieb die Mantelreibung sehr gut reduziert werden, was wiederum den Arbeitsprozess optimiere. Ein weiterer Vorteil des in der Schalung erhärtenden Betons sei sein geringes Porenvolumen, welches die Wassereindringtiefe auf wenige Millimeter reduziere. Die Wasserdichtheit der Stahlbetonrohre sei somit gewährleistet.

Eine weitere technische Besonderheit, die Berding Beton maßgeschneidert auf die Bedürfnisse des Projekts berücksichtigt habe, sei der Einbau gebogener Ankerschienen in die Vortriebsrohre zur Aufnahme des Befestigungssystems für die Medienleitungen. Dabei seien zwei verschiedene Typen von Vortriebsrohren mit Ankerschienen produziert worden. Bei Typ 1 sei in der Rohrmitte innen umlaufend eine Ankerschiene angeordnet. Bei Typ 2 sei zusätzlich zu der in der Mitte umlaufenden Ankerschiene jeweils an den Rohrenden noch eine Ankerschiene von 1 m Länge gebogen eingebaut. Durch diese bereits im Werk eingebauten Ankerschienen sei weniger Aufwand erforderlich, um den Versorgungskanal mit den erforderlichen Regalsystemen aus Stahl auszubauen. Vortriebsrohre müssten nicht mehr nachträglich angebohrt werden.

Die 135 Stahlbeton-Vortriebsrohre DN 3400/DA 4100 wurden im Großrohrwerk am Berding Beton Standort Philippsburg-Rheinsheim produziert, das nur knapp 50 km von der Baustelle in Mannheim entfernt liegt. Dennoch war es aufgrund der Dimensionen der Vortriebsrohre eine logistische Herausforderung, sie anzuliefern. Spezial-Auflieger ermöglichten es, die Rohre mit einem Einzelgewicht von 31 t und der Überbreite von 4,1 m nicht stehend ("eye to the sky"), sondern liegend zu transportieren. Dadurch konnten höhere Auflagen der Genehmigungsbehörden (wie Polizeibegleitung und Nachtfahrt) vermieden und die Rohre mit mehreren Fahrzeugen rund um die Uhr an die Baustelle nach Mannheim transportiert werden. Diese Lösung ersparte zudem das "Drehen" der Vortriebsrohre auf der Baustelle. So konnte dem Wunsch der Firma Sonntag entsprochen werden, bis zu 40 Vortriebsrohre je Woche zu liefern.

Beim Einbau der Vortriebsrohre in den Düker musste jedes Detail passen. Wichtig war vor allem, absolute Dichtheit zu garantieren, nicht nur der einzelnen Rohre, sondern insbesondere zwischen den Rohverbindungen. In jedem Vortriebsrohr ist eine 16 mm starke Stahlmanschette verankert. Die Dichtigkeit der Rohrverbindung wird den Angaben von Berding Beton zufolge durch die Spezialausführung mit einer Doppeldichtung gewährleistet. Zusätzlich zu dieser doppelten Sicherheit seien zwei Prüfröhrchen, die zwischen den Dichtungen angeordnet sind, eingebaut worden, so der Hersteller. Diese Prüfröhrchen würden eine Dichtigkeitsprüfung zwischen den beiden Keilgleitdichtungen erlauben. Als zusätzlichen Effekt ermögliche diese Spezialausführung "Doppelkammerdichtung mit Prüfmuffe" es, im Havariefall den Zwischenraum zwischen den beiden Dichtungen zu verpressen und somit endgültig abdichten zu können.

Mitte Dezember 2018 konnten die Rohrvortriebsarbeiten abgeschlossen werden, das gesamte Projekt soll im Winter 2019/2020 beendet sein. Die neuen Versorgungstunnel bieten als sogenannte Medienkanäle Leitungen für Fernwärme. Aber auch an zukünftige Erweiterungen wurde gedacht und Leerleitungen eingeplant. Auch nach Abschluss aller Arbeiten ist es ohne großen Aufwand möglich, die begehbaren Versorgungstunnel zu warten oder zu erweitern.

Bei diesem sehr anspruchsvollen Projekt klappte die Zusammenarbeit nach den Angaben der beteiligten Firmen sehr gut. Während der Bauausführung profitierten v. a. die Firma Berding Beton und die Sonntag Baugesellschaft von ihrer Erfahrung aus früheren gemeinsamen Projekten. Die beiden Firmen verbinde eine Jahrzehnte dauernde Zusammenarbeit, so Berding Beton. Bei dieser gehe es, wie auch hier, immer wieder darum, Bauvorhaben auf technisch höchstem Niveau umzusetzen.

ABZ-Stellenmarkt

Dieser Artikel erschien in der Ausgabe Allgemeine Bauzeitung 39/2019.

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