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Qualitative Bodensanierung

Vibrationsramme liefert sehr gute Ergebnisse bei anspruchsvollem Einsatz

Die Waben wurden nach dem Verfüllen aus dem Boden gezogen und direkt wieder eingebaut.

Ingolstadt (ABZ). – In Ingolstadt entsteht in der Nähe zum Stammsitz der Audi AG auf dem ehemaligen Raffineriegelände der Bayernoil AG ein neuer, 60 ha großer Technologiepark. Mit dem anspruchsvollen Projekt schafft der Autokonzern Platz, um neue Technologien für die Mobilität der Zukunft zu entwickeln.v

Zusätzlich sollen 15 ha mit Renaturierungsmaßnahmen gestaltet werden. Doch bevor es soweit ist, muss das Erdreich von Altlasten befreit werden: Neben einer Abstromsicherung zum Schutz der Donauauen kam hierbei ein Dreiklang aus Air-Sparging (In-Situ-Verfahren zur Entfernung flüchtiger Schadstoffe mittels Luftstroms), Wabenverfahren (Bodenaustauschverfahren) und Bodenwaschanlage zur Anwendung. Die Verantwortlichen haben dabei unter anderem auf die müller-Vibrationsramme von der thyssenkrupp Infrastructure GmbH gesetzt.

Für die Bodensanierung wurde die Arbeitsgemeinschaft "AUDI IN-Campus GbR" gegründet, die im Auftrag eines Joint-Ventures zwischen der Stadt Ingolstadt und der Audi AG für alle Aspekte der Ausführungsplanung sowie deren Durchführung verantwortlich ist. Diese wird von den Firmen Züblin Umwelttechnik GmbH (technische Geschäftsführung), Geiger Umweltsanierung GmbH & Co. KG (kaufmännische Geschäftsführung), Wilhelm Geiger GmbH & Co. KG und Strabag Umwelttechnik GmbH gebildet. Bei der Durchführung des Wabenverfahrens haben die Experten von Strabag aufgrund der vorherrschenden Geologie und der Größenordnung der zu sanierenden Fläche auf die Idee zurückgegriffen, eine freireitende müller-Vibrationsramme des Typs MS-40 HFV von thyssenkrupp Infrastructure an ein Liebherr-Trägergerät anzubauen. Da die Motorleistung des Trägergerätes ausgereicht hat, um auch die Ramme zu versorgen, ist den Verantwortlichen zufolge ein mobiles und leistungsfähiges mäklergeführtes Rammsystem entstanden.

Im Dauereinsatz

Mehr als 25 000-mal rüttelte die müller-Vibrationsramme die Stahlwaben in den belasteten Untergrund in bis zu 12 m Tiefe. Ungefähr 6 ha der am stärksten belasteten Fläche wurden auf diese Weise von den Altlasten befreit. "Grundsätzlich achtet man beim Thema Bodenaustausch darauf, möglichst wenig Oberfläche der kontaminierten Bereiche auf einmal zu öffnen, um mögliche Emissionen an die Umgebung zu vermeiden", erläutert Achim Ernst, zuständiger Bauleiter der Strabag Umwelttechnik GmbH, Bereich Nordost. "Bei der Sanierung in Ingolstadt war das ein ganz wichtiger Punkt." Zudem herrschen auf dem Gelände wegen der Nähe zur Donau besondere hydrogeologische Randbedingungen. "Es lagen hohe Grundwasserstände vor", erklärt der Experte. Daher habe das Grundwasser bei jeder Gelegenheit nach oben gedrückt. Auch hierfür war es wichtig, nicht zu große Aushübe im Boden zu machen. Daher boten sich für den Bodenaustausch nur zwei Verfahren an, das Bohr- oder das Wabenverfahren. Da für eine vollständige Sanierung mit dem Bohrverfahren immer mit einem sogenannten Überschnitt gearbeitet wird, hätte sich die Aushubmenge an Bodenmaterial um rund ein Drittel erhöht. "Das war das k.o.-Kriterium für das Bohrverfahren", so Ernst. Beim Wabenverfahren dagegen werde durch die Geometrie und die Anordnung der Waben nur die Menge an Boden ausgehoben, die auch ausgehoben werden soll.

Gut kombiniert

Doch die kiesigen Bodenverhältnisse seien eigentlich nicht ideal für das Wabenverfahren gewesen: Durch die Vibration kann der Boden sich so sehr verdichten, dass es schwieriger ist, die Wabe vor allem lotrecht in den Boden einzubringen. Hier habe sich der Umbau von der freireitenden Variante in die mäklergeführte gelohnt: "In der Kombination, von der sonst freireitenden müller-Ramme und dem Liebherr-Trägergerät, hat das Ganze eine dermaßen große Wucht und Kraft gehabt, dass die Geologie mit den Donaukiesen keine signifikante Rolle mehr spielte. Das interessierte das System gar nicht", erläutert Ernst. Freireitende Systeme nutzen für das Einbringen der Bodenwaben das Eigengewicht der Vibrationsramme. Bei dem eingesetzten Gerät in Ingolstadt lag dieses Gewicht bei ungefähr 14 t. Das Trägergerät ermöglichte es, im Falle eines Falles, zusätzlich noch einmal bis zu 50 t aufbringen zu können. "Im Grunde genommen hatte die Wabe dann keine Chance mehr und ging auch in den verfestigten Boden wie durch Butter", so der Experte. Ein großer Vorteil dabei: Durch die Führung am Trägergerät wurde die Wabe in ihrer vertikalen Achse gehalten, sodass sie stets lotrecht blieb.

Die Idee zu dieser Kombination war dem Spezialisten zufolge bereits länger bei der Strabag im Gespräch gewesen. Bislang habe es aber kein geeignetes Trägergerät gegeben, das nicht nur sich selbst sondern gleichzeitig auch die Vibrationsramme mit der nötigen Hydraulikleistung versorgen konnte. Als dann vor einigen Jahren das verwendete Liebherr-Trägergerät auf den Markt gekommen sei, seien die Pläne zur entsprechenden Kombination immer konkreter geworden.

Eine Vorgabe für die Baustelle war es, möglichst viel Bodenmaterial vor Ort zu belassen beziehungsweise wiederzuverwenden. Dazu errichteten die Verantwortlichen vor Ort eine Bodenwaschanlage. "Hierfür wurde fast ein Jahr benötigt. Zeit, die wir für die Konfiguration der Geräte genutzt haben" erklärt Ernst. Im Laufe der Arbeiten rüttelte die Vibrationsramme immer sechs bis sieben Waben in den Boden, bevor der Kettenbagger – ausgestattet mit Greiferverlängerung und einem an die Wabengeometrie angepassten Greifer – den belasteten Boden aus der Wabe holte und ihn zur Waschanlage transportierte.

Beim Aushub konnte der Maschinenführer die Verlängerung immer um ein Sechstel drehen, um die Wabe passgenau zu leeren. Nach drei, vier ausgehobenen Waben wurden diese dann mit gereinigtem Bodenmaterial mit einem Radlader verfüllt. Zwischen Ausheben und Verfüllen war wegen des Grundwassers Eile geboten. Sobald die Wabe komplett gefüllt war, wurde sie mit der Vibrationsramme aus dem Boden gezogen und an der nächsten Stelle erneut in den Boden eingebracht.

Dauerbelastung standgehalten

Dass die Leistungsfähigkeit der müller-Vibrationsrammen den hohen Belastungen gerecht werden konnte, hat Bodo Berendt, Spartenleiter Maschinentechnik bei thyssenkrupp Infrastructure nicht überrascht: "Wir waren immer schon davon überzeugt, dass unsere Geräte für eine Dauerbelastung bestens geeignet sind. Normalerweise gibt es immer Pausen zwischen den einzelnen Vibrationszeiten. In Ingolstadt war dies aufgrund der großen Fläche nicht der Fall. Hier hatte die MS-40 HFV sehr viele Arbeitsstunden, die sie hervorragend gemeistert hat."

Durch die entsprechenden Kühlvorrichtungen, die innerhalb der Maschine integriert wurden, sei die starke Arbeitsbelastung kein Problem gewesen, vielmehr hätten die Geräte einmal mehr ihre Leistungsstärke im herausfordernden Einsatz unter Beweis gestellt. "Abschließend können wir nun sagen: Unsere müller-Vibrationsrammen sind vielseitig verwendbar – egal, ob freireitend für kleinere Projekte oder mäklergeführt für Großprojekte. Ingolstadt war ein sehr gutes Beispiel für die Dauerbelastbarkeit unserer Vibrationstechnik", resümiert Berendt.

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