Oosterschelde

Das Sturmflutwehr in der Oosterschelde

Leonie Buck, Gregor Kühn, Michael Marek, Michaela Greil

 

 

 

 

bulletDer Deltaplan
bulletDas Oosterschelde Sturmflutwehr
bulletDie Planung 
bulletDas Fundament
bulletDie Pfeiler
bulletDie Schwelle
bulletDer Oberbau
bulletDer Bodenschutz
bulletAllgemeines
bulletLinks

1. Der Deltaplan 

Schon seit vielen Jahrzehnten hatten die Niederländer einen Plan zur Abriegelung des Deltas von Rhein, Maas und Schelde entwickelt, um den Südwesten der Niederlande vor den gefürchteten Sturmfluten zu schützen. Dabei sollten nur die Schiffahrtswege zu den Häfen von Rotterdam und Antwerpen offen bleiben.


Doch erst 1953, nachdem die Niederlande von einer verheerenden Sturmflutkatastrophe heimgesucht worden waren, bei der große Teile des Landes überschwemmt und 1835 Menschen umgekommen waren, beschloß man, den Plan in Angriff zu nehmen. Bereits 1958 konnte mit dem Bau des ersten Sturmflutwehres begonnen werden, das die Hollandse Ijssel bei Bedarf abschließt. In den folgenden Jahren folgten der Zandkreekdamm, der Veersedamm, der Grevelingendamm, der Volkeratsdamm, der Haringsvlietdamm und der Brouwersdamm. Das Sturmflutwehr in der Oosterschelde war das größte und komplizierteste Bauprojekt des gesamten Planes und wurde daher als letztes realisiert, so daß man auf die zuvor gewonnenen Erfahrungen zurückgreifen konnte.
 

2. Das Oosterschelde Sturmflutwehr

Die Planung:
Zunächst plante man, die Oosterschelde durch einen Damm abzuschotten. Auf Grund des wachsenden Druckes seitens des Umweltschutzes wurde jedoch untersucht, ob es nicht möglich wäre, die Oosterschelde offenzuhalten und damit den Naturhaushalt weitgehend zu erhalten. Eine Möglichkeit wäre die Erhöhung der Deiche entlang der 150 km langen Küstenlinie auf  "Deltaniveau" gewesen. Man entschied sich jedoch für ein Sturmflutsperrwerk, wodurch die Oosterschelde offen bleibt, bei Bedarf aber geschlossen werden kann.
Gleichzeitig wurde der Beschluß gefaßt, im Hinterland zwei kleinere Sekundärdämme zu bauen (Philipsdamm und Oesterdamm), durch die das Gezeitenbecken der Oosterschelde verkleinert wird, so daß drei Viertel des Tidenhubs erhalten bleibt, welcher ausreicht, um die Natur der Oosterschelde zu bewahren.
Damit sich das Prielsystem der Oosterschelde nicht verändert, wurden die Durchlässe mit einer Gesamtlänge von 3 km in die drei tiefen Stromrinnen Hammen, Schaar van Roggenplaat und Roompot der Ooesterschelde eingebaut, an den flachen Stellen wurden Inseln aufgeschüttet bzw. aufgespült. 
Das Sturmflutwehr besteht aus insgesamt 65 vorgefertigten Pfeilern, zwischen die 62 bewegliche Stahlschütze aufgehängt werden.
Aufgrund der starken Strömungen und Meerestiefen von 30 m bis 45 m entschied man sich, hauptsächlich vorgefertigte Betonteile zu verwenden. Gleichzeitig wurden auf diese Weise die Gezeitenströmungen durch die Bauarbeiten möglichst wenig gestört.
Die Inseln Noordland und Neeltje Jans wurden wegen ihrer günstigen Lage als Arbeitsinseln gewählt. Hier wurden die meisten Bauteile des Sturmflutwehres vorgefertigt.

Das Fundament:
Bevor mit dem eigentlichen Bau begonnen werden konnte, mußten weitreichende Bodenverbessungs- und Sicherungsmaßnahmen auf dem sandigen Meeresboden durchgeführt werden.
Zunächst wurde der Boden ausgekoffert: Ungeeignete Sand- schichten wurden abgebaggert und durch tragfähigeren Sand ersetzt.An den tieferen Stellen in den Strömungsöffnungen wurde der Meeresboden erhöht und zum Schutz gegen Erosion mit Kies abgedeckt.
Um die Tragfähigkeit des Bodens weiter zu verbessern, wurde der Sand auf einer Breite von 80 m bis in eine Tiefe von 15 m zusätzlich verdichtet. Dazu wurde das Verdich- tungsschiff  "Mytilus" entwickelt, ausgerüstet mit vier Vibratoren. Es war somit in der Lage eine 25 x 6 m große Fläche zu verdichten. Diese Verdichtungsarbeit in den drei Stromröhren dauerte drei Jahre. Für die Überwachung der Verdichtungsarbeiten wurde ein weiteres Spezialfahrzeug gebaut: die "Johan V", welche  mit einem Bohrturm und einer Taucherglocke ausgerüstet wurde.

Nach Erreichen der erforderlichen Tragfähigkeit wurde der Boden durch Baggern genau auf die richtige Tiefe gebracht und in Längsrichtung der Strömungsrinnen mit Gründungsmatten abgedeckt. Diese Gründungsmatten sind 200 m lang, 42 m breit und 36 cm dick; für jeden Pfeiler eine Matte. Auf die großen Matten wurde jeweils eine kleinere obere Matte mit Abmessungen von 60 x 29 m zur weiteren Verstärkung des Untergrundes gelegt. Die Matten wurden in einer eigens dafür gebauten Fabrik auf der Insel Neeltje Jans hergestellt. Es handelt sich um sogenannte Filtermatten, die aus Sand-, Feinkies- und Kiesschichten bestehen, wobei jede Schicht durch ein Kunststoffgewebe getrennt ist. Durch die unterschiedliche Körnung der Schichten können Druckschwankungen vom Untergrund aufgenommen werden, ohne daß er aufweicht. Eine weitere Aufgabe des Filters ist es, die feinen Sandkörnchen auf dem Meeresgrund festzuhalten, damit sie nicht ausgewaschen werden. Diese Matten sind somit besonders wichtig für die Standfestigkeit des Sturmflutwehres.
Die 3 m breite Fugen, die zwischen den Matten verblieben, wurde zunächst mit Seekies und danach mit zwei Schichten schwerer Steine abgedeckt. Damit diese Bruchsteinabdeckung jeder denkbaren Strömung standhalten kann, wurde sie zusätzlich durch die sogenannten Schottermatten abgedeckt. Diese bestehen aus einer flexiblen Trägerschicht aus Stahlgewebe, auf dem in Querrichtung mit Schotter gefüllte Schläuche aus Kunststoffgewebe befestigt sind.
Zum Ausgleich von letzten Unebenheiten wurden auf die oberen Gründungmatten sogenannte Ziegelmatten, 15 bis 60 cm starke Platten, aufgebracht. 
Damit war der Untergrund vorbereitet und die Pfeiler konnten aufgestellt werden.

Die Pfeiler:
Das Rückgrat der drei Sperrwerksteile bilden die 65 Pfeiler aus Spannbeton. Sie wurden im Trockendock gefertigt. Jeder dieser Pfeiler wiegt bis zu 18000 t und ist 30 bis 39 m hoch. Der untere Teil des Sockels ist hohl. Die Fertigstellung eines Pfeilers dauert circa 1 1/2 Jahre! 
Nach der Fertigstellung wurden sie mit Hilfe des Spezialschiffes "Ostrea" an die festgelegte Stelle transportiert und dort versenkt. Zur genauen Ortsbestimmung wurde die "Ostrea" an der "Macoma" festgemacht. Die "Macoma" besaß eine automatische Verholanlage, mit der sie immer auf der richtigen Position gehalten werden konnte. Weiterhin hatte sie die Aufgabe, unmittelbar vor dem Aufstellen eines Pfeilers, die Sandschichten von der Gründungsmatte zu entfernen. Die Arbeiten konnten allerdings nur bei gutem Wetter und ruhiger See ausgeführt werden.

Die Schwelle:
Nach dem Aufstellen der 65 Pfeiler wurde mit dem Bau der Schwelle begonnen: Die Pfeiler wurden in Schichten von Schüttsteinen eingebettet, um so ihre Standfestigkeit zu erhöhen. Die Schwelle hat außerdem die Aufgabe, den Querschnitt zu verengen, so daß dieser später allein durch die Tore verschlossen werden kann. Die Größe der für die Schüttung verwendeten Steine nimmt nach oben hin zu. Die größeren halten jeweils die darunter liegenden kleineren Steine fest. Die größten Steine haben ein Gewicht von bis zu 10 t! Steinblöcke von solch einem Gewicht konnten natürlich nicht einfach von einem Schiff aus abgeworfen werden, weil sie hierbei die Pfeiler beschädigt hätten. Daher entwickelte man einen Spezialkran, mit dessen Hilfe diese großen Steinbrocken eingebracht wurden. Um die Pfeiler zusätzlich vor Beschädigungen zu schützen, wurden sie zuvor mit Asphalt beschichtet.
An der gesamten Schwelle wurden etwa 5 Mio. t Steine mit einem besonders hohen spezifischen Gewicht (2,8 - 3,0 t/m3) verbaut, die aus Deutschland, Finnland, Schweden und Belgien kamen.
Sobald ein Teil der Schwelle fertiggestellt war, wurde der Raum zwischen Pfeiler und Matte mit dünnem Mörtel aus Zement, Sand und Wasser gefüllt, der den Pfeiler fest mit dem Untergrund verbindet.
Die Stabilität der Pfeiler wurde weiter erhöht, indem deren Hohlräume zum Schluß mit Sand gefüllt wurden. Um eine besonders hohe Fülldichte zu erreichen, wurde der Sand zunächst mit Wasser vermengt hineingepumpt und das Wasser danach wieder abgesaugt. Auf diese Weise erreichte man eine Fülldichte von 1:9. 

Der Oberbau:
Nachdem nun das Grundgerüst stand, konnte der Oberbau aufgesetzt werden. Dieser besteht aus dem Straßenhohlträger, den Pfeileraufsätzen, den Schützen, dem Schwellenbalken und dem Jochbalken.
Als erstes wurde der Straßenhohlträger aufgesetzt, über den die heutige Straße führt. Diese Hohlbalken aus Spannbeton sind  1200 t schwer, haben eine Länge von 45 m und liegen an den beiden schmalseiten auf den Pfeilern auf. In den Hohlraum der Träger wurden die Maschinen für den Antrieb der Schütze eingebaut.
Nun folgten die Pfeileraufsätze. Sie wurden wieder als vorgefertigte Spannbetonteile ausgeführt und dienen zur Erhöhung der Pfeiler an den Stellen, an denen die Schütze aufgehängt sind. Je zwei wurden  auf einen Pfeiler aufgesetzt und miteinander verankert.
Danach wurden die Schwellenbalken zwischen die Pfeiler auf die Bodenschwelle aufgesetzt. Diese Balken mußten auf das genaue Maß zwischen den Pfeilern gefertigt werden. Sie sind ungefähr 39 m lang und besitzen einen Querschnitt von 8 x 8 m. Nach der Absenkung wurden sie mit Sand gefüllt und zur Verbesserung des Durchflußprofils beidseitig mit Steinen aufgeschüttet.
Anschließend wurde die obere Begrenzung der Durchlaßöffnung, der Jochbalken, eingesetzt. Dieser Hohlbalken aus Spannbeton (5 x 4 m) hat ein Gewicht von etwa 1100 t.
Als letztes konnten die 62 Stahlschütze eingehängt werden. Sie sind circa 42 m lang und wiegen zwischen 300 t und 500 t, da ihre Höhe auf Grund der unterschiedlichen Durchflußquerschnitte zwischen 5,90 m und 11,90 m variiert. Die Schütze wurden so ausgelegt, daß sie von beiden Seiten belastbar sind und sich bei jeder Witterung öffnen und schließen lassen. Sie bestehen zur Seeseite hin aus einer Stahlrohrkonstruktion und zur Binnenseite hin aus flachen Stahlplatten. Jedes Schütz wird durch zwei Hydraulikzylinder angetrieben, so daß es möglich ist, die 14000 m² große Durchlaßöffnung innerhalb von einer Stunde zu öffnen und zu schließen. Würden die Tore schneller bewegt werden, so käme es unter Umständen zu nicht erwünschten Wellenbildungen in der Oosterschelde.

Der Bodenschutz:
Um den Meeresboden vor Erosion durch die erhöhten Fließgeschwindigkeiten im Wehrbereich zu schützen und damit die Standsicherheit zu gewährleisten, mußten auf 500 bis 600 m Breite umfangreiche Schutzmaßnahmen durchgeführt werden. Der Bodenschutz besteht aus Betonblockmatten, Aspaltbetonmatten, Aspaltmatrixschichten und Steinschüttungen. 

Allgemeines:
Da während der Bauphase sehr viel Strom benötigt wurde, baute man auf einer der Inseln ein eigenes Kraftwerk mit einer Leistung von 12000 kVA, das in der Lage wäre, eine Stadt mit 45000 Einwohnern zu versorgen.
Auf der Insel Neeltje Jans entstand das Kontrollzentrum der Anlage; von hieraus wird die Wetterlage bestimmt und die ganze Anlage mittels Computer kontrolliert.
1986 konnte der Bau des Oosterschelde-Sturmflutwehres beendet werden.
Das gesamte Sturmflutwehr wird mindestens einmal im Monat probeweise bedient, um die Funktionstüchtigkeit zu überprüfen.
Man rechnet damit, daß es circa einmal im Jahr notwendig sein wird, das Wehr zu schließen
Neben dem Kontrollzentrum befindet sich heute der Freizeitpark Neeltje Jans, der neben Informationen über die Oosterschelde und den Deltaplan im allgemeinen, Attraktionen für Groß und Klein bietet.
 
 

3. Links

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