Neues Schiffshebewerk Niederfinow

Express-Aufzug für bis zu 100 Meter lange Schiffe realisiert

Aufzugstechnik Betonbau und Stahlbetonbau
Auf den druckbelasteten Tragwerksteilen des Neuen Schiffshebewerks Niederfinow wirken bereits während der Bauphase Kräfte, die die qualitativ hochwertige Ausführung der Betonarbeiten erfordern. Das Bild zeigt die Bewehrung in einem der Pylone des Hebewerks. Foto: Jordahl

NIEDERFINOW (ABZ). - Fast 55 m hoch, 133 m lang, bestehend aus 8900 t Bewehrungsstahl sowie 65 000 m³ Beton: Das Neue Schiffshebewerk Niederfinow im Verlauf der Havel-Oder-Wasserstraße östlich von Berlin ist ein Bauwerk der Superlative.

Mit der Aufgabe, als "Aufzug" mehr als 100m lange, voll beladene Schiffe über einen Höhenunterschied von 36 m transportieren zu können, bildet das Projekt zugleich eine ingenieurtechnische Herausforderung, die ihresgleichen sucht und kurz vor der Fertigstellung steht. Die Geschichte einer durchgehenden Schifffahrtsverbindung zwischen Berlin und der Ostsee ist zugleich auch die Geschichte kontinuierlich wachsender Engpässe und Erweiterungen. Bereits im ausgehenden Mittelalter suchten Kaufleute eine Möglichkeit, die Havel mit der Oder zu verbinden und dadurch die Transportwege für das begehrte Handelsgut Salz zu beschleunigen.

Eine für damalige Verhältnisse leistungsfähige Schifffahrtsstraße entstand aber erst Mitte des 18. Jahrhunderts, nachdem mit dem Finowkanal ein künstlicher Wasserweg von Liebenwalde in der Nähe von Oranienburg nach Niederfinow bei Eberswalde erschaffen worden war. Ein Jahrhundert darauf waren die Transportkapazitäten des Kanals weitgehend ausgeschöpft, weil mit fortschreitender Industrialisierung der Güterverkehr immer stärker wuchs. Die Aufgaben des Finowkanals übernahm die nördlich davon gelegene, 1914 in Betrieb genommene Havel-Oder-Wasserstraße. Allerdings musste in deren Verlauf auf Höhe von Niederfinow ein 36 m hoher Geländesprung überwunden werden; zunächst mit einer Schleusentreppe überbrückt, leitete dann im Jahre 1934 das Schiffshebewerk Niederfinow als weltweit höchstes Bauwerk seiner Art eine neue Ära der Ingenieurbaukunst ein.

Das ursprüngliche Schiffshebewerk Niederfinow – obschon noch immer in Betrieb – ist heute vor allem ein bedeutendes Industriedenkmal. Aufgrund der konstruktiven Auslegung ist die Kapazität der Hebeanlage aber auf eine maximale Schiffslänge von 84m begrenzt, während neue Standards Kapazitäten bis zu 110 m erfordern. So begannen im Sommer 2008 die Arbeiten am Ersatzbau des Werkes. Seitdem finanziert der Bund mit einem Kostenaufwand von nahezu 300 Mio. Euro das Neue Schiffshebewerk Niederfinow. Nachdem die Havel-Oder-Wasserstraße mit einem Güteraufkommen bis zu 2 Mio. t jährlich ihre Grenzen erreicht hatte, wird dank des Neubaus eine mögliche Kapazität von 4,4 Mio. t erreicht.

Was bereits für das erste Projekt galt, gilt nach wie vor: Auch das Neue Schiffshebewerk Niederfinow ist ein Meisterwerk der Ingenieurbaukunst. Verantwortlich für die Realisierung des Projektes ist die ARGE Neues Schiffshebewerk Niederfinow mit den Partnern Bilfinger Construction GmbH, DSD Brückenbau GmbH, Joh. Bunte Bauunternehmung GmbH & Co. KG sowie Siemag Tecberg GmbH. Während das alte Hebewerk aus Stahl gebaut wurde, wird jetzt vor allem Beton eingesetzt. Über eine komplexe Konstruktion aus Seilen, Seilrollen und Gegengewichten überwindet der etwa 9800 t schwere Trog die Hebestrecke mit einer Fahrzeit von nur drei Minuten, wobei für diesen Vorgang nur eine vergleichsweise geringe Gesamt-Antriebsleistung von rund 1200 kW benötigt wird.

Das Funktionsprinzip wurde vom alten Schiffshebewerk übernommen und gilt unverändert als "State of the Art". Das Tragwerk des neuen Schiffshebewerkes besteht aus Stahlbetontürmen und –stützen sowie Seilrollenträgern. Alle Tragwerksteile wurden in der Trogwanne zur Ableitung der Lasten in den Boden gegründet. Es handelt sich bei dem Bauwerk um eine Flachgründung auf heterogenem Baugrund, alle Querschnitte werden hochbeansprucht und die Vielfalt der auftretenden Verformungen im Betrieb erforderte eine präzise Entwurfsplanung. Die daraus folgende, vergleichsweise filigrane Konstruktion erforderte aber auch höchste Präzision in der Ausführung, die bereits bei der Herstellung des Ortbetons ihren Anfang nahm. Die aus Trog und Gegengewichten bestehende Masse ist so aufgebaut, dass ihre Last über ein um die Längsachse symmetrisches Tragwerk abgeleitet wird. Der wesentliche Teil der auftretenden Lasten wird von den vier Stahlbeton-Pylonen des Bauwerks abgefangen. Jeder der Pylone reicht 11 m in den Boden und ragt mehr als 50 m aus dem Boden heraus. Die Pylone müssen auf sie wirkende Lasten von Trog und Gegengewichten sicher abfangen. Die biegebelasteten Bestandteile (Seilrollenträger und Trog) bestehen aus Stahl der Güte S355, die druckbelasteten Tragwerksteile (Stützen, Pylone und Trogwanne) wurden in Stahlbeton C35/45 ausgeführt.

Zum Betrieb und zur Ausstattung des neuen Schiffshebewerkes sind eine Vielzahl von Maschinen- und Anlagesystemen erforderlich. Zu deren späterer sicherer Befestigung wurden bereits im Ortbeton Ankerschienen eingebaut. Da künftig auch das Neue Schiffshebewerk Niederfinow Besucher anziehen soll, werden unter anderem die Aufzugs- und Treppenhäuser in den Pylonen mit großen Glasfronten transparent verkleidet. Zur Aufnahme der Lasten der Glasfronten wurden ebenfalls im Ortbeton bereits Zahnschienen verbaut. Ankerschienen und Zahnschienen ermöglichen den einfachen Ausgleich von Bautoleranzen, sie lassen sich auch randnah einbauen, führen zu keiner Beschädigung des Baukörpers durch Bohren und besitzen eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Ermüdung und Erschütterungen. Im Anwendungsfall des Schiffshebewerkes müssen die eingesetzten Befestigungs- und Verbindungselemente wechselnde Belastungen auch in einigen Jahrzehnten noch problemlos verkraften können. Bei diesem Projekt verlassen sich Bauunternehmen und als Bauherr die Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch die Wasser- und Schifffahrtsdirektion Ost und das Wasserstraßen-Neubauamt Berlin, auf Produkte der Berliner Jordahl GmbH. Seit 2011 wurden nach Baufortschritt Jordahl Ankerschienen vom Typ JTA W und JTA K sowie gezahnte Ankerschienen JXA W in unterschiedlichen Materialgüten (A4 oder feuerverzinkt) geliefert. Die Ankerschienen JTA W und JTA K können Lasten aus Zug und Querzug senkrecht zur Schienenachse aufnehmen und besitzen – je nach Ausführung – statische Tragfähigkeiten bis zu 40 kN bzw. 51,5 kN Gebrauchslast. Sie besitzen die Europäische Technische Zulassung (ETA-09/0338) und die allgemeine Bauaufsichtliche Zulassung (Z-21.4-151). Die eingesetzten warmgewalzten gezahnten Jordahl Ankerschienen JXA W bieten zusammen mit Zahnschrauben und Zubehör sichere formschlüssige Verbindungen auch in Schienenlängsrichtung. Sie können statische und dynamische Lasten aus Zug, Querzug und Längszug mit Gebrauchslasten bis zu 27 kN aufnehmen. Auch sie sind bauaufsichtlich zugelassen ((Z-21.4-1690). Im neuen Schiffshebewerk Niederfinow sorgen warmgewalzte Ankerschienen (JTA W 40/22) sowie Zahnschienen (JXA W 38/23)) und kaltgewalzte Ankerschienen (JTA K 28/15, JTA K 38/17 und JTA K 40/25 als Kurzstücke in Längen bis zu 1050 mm oder in Fixlängen zwischen 1050 mm und 6000 mm für die spätere sichere Lastaufnahme.

Rund sechs Jahre nach Baubeginn sind die Stahlbetonarbeiten am Neuen Schiffshebewerk Niederfinow mittlerweile abgeschlossen jetzt geht es um die Fertigstellung der elektrischen Anlagen und um die Vorbereitung der Inbetriebnahme.

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