Wasser- und Schifffahrtsamt Meppen Ufersicherung an der Tideems

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2 Ufersicherung an der Tideems zwischen Papenburg und Herbrum In Abhängigkeit der Lage schützenswerter Bauwerke (Deiche) mit Bezug auf Revierspezifische Gegebenheiten beim Bau sowie Unterhaltungsmaßnahmen im Regiebetrieb Gliederung 1. Das Wasser- und Schifffahrtsamt Meppen 1.1. Allgemein 1.2. Zuständigkeitsbereich 1.3. Verkehrsaufkommen S2

3 2. Ufersicherungen an der Tideems 2.1. Allgemeines 2.2. Lahnungsbau in der Tidestrecke (Regieleistungen) 2.3. Funktionale Ufersicherung 2.4. Aktuelle Baumaßnahme Instandsetzungsmaßnahme der Ufer Veranlassung Geplante Instandsetzungsmaßnahmen Alter Böschungsaufbau Neuer Böschungsaufbau Schäden an den neu instandgesetzten Deckwerken Schäden an den Wasserbausteinen Mangelhaftes Filtermaterial im 3. BA Schlussfolgerung/ Konsequenzen für weitere Baumaßnahmen S3

4 1. Das Wasser- und Schifffahrtsamt Meppen 1.1. Allgemein: Unterhaltungsamt mit rd. 250 Beschäftigten, davon ca. 18 Beamte und 24 Azubis 3 Sachbereiche, 3 Außenbezirke, 1 Bauhof 8 Schleusenanlagen mit Wehren 1 Sperrschleuse Hanekenfähr 1 Sperrtor Sedelsberg 1 Hubbrücke im Stadtgebiet Meppen 95 Brücken 16 Dükerbauwerke Für die Aufgabenerledigung Kooperation mit: WSA Bremen (Grundinstandsetzung von Schleusen) S4

5 1.2. Zuständigkeitsbereich: Dortmund-Ems-Kanal (DEK) und Ems von Gleesen bis Papenburg Küstenkanal (KüK) von Dörpen bis kurz vor Oldenburg Elisabethfehnkanal (EfK) von Osterhausen bis in den KüK insgesamt rd. 250 km Wasserstraße, darunter 150 km Bundeswasserstraße und 100 km sonstige Gewässer fiskalische Grundstücke besonders wegen Trasse Seitenkanal Gleesen- Papenburg (SGP) S5

6 1.3. Verkehrsaufkommen: DEK Bergeshövede bis Herbrum rd Gütertonnen Amtsgrenze zum WSA Emden (DEK-Km 225,840) Papenburg Leda Elisabetfehnkanal Küstenkanal Osterhausen Elisabethfehn Brandreeken Reekenfeld Hafen C-Port Oldenburg Küstenkanal Gütertonnen TEU D ortmund-ems-kanal Nordland Papierfabrik Güterverkehrszentrum Dörpen Entwicklungspotential Eurohafen (z.b. Enercon) C-Port GVZ Dörpen zahlreiche weitere Umschlagstellen/Häfen Nichtschiffbare Ems Eurohafen Emsland Mitte Meppen Lingen H ase Erdölraffinerie Lingen S6 Amtsgrenze zum WSA Rheine (DEK-Km 138,325) Stahlwerk Lingen

7 2. Ufersicherung 2.1. Allgemeines Streckenabschnitt unterliegt dem Tideeinfluss erhebliche Beanspruchungen aus wechselnden Wasserständen sowie Strömung und Schifffahrt MTnw um ca. 1,5m gesunken, gleichzeitig MThw leicht gestiegen (Vergrößerung des Tidehubs somit verstärkter Einfluss auf das Deckwerk) aufgrund massiver Uferabbrüche wird seit 2008 jährlich ein Ufermonitoring inkl. Bewertungschema durchgeführt S7

8 Auszug aus dem Ufermonitoring S8

9 Video einlaufende Bore S9

10 2.2. Lahnungsbau in der Tidestrecke (Regieleistungen) durch Priele, die weit ins Deichland vorlaufen, bilden sich Auskolkungen diese Uferabbrüche werden teilweise mit Lahnungen stabilisiert folgende Arbeitsschritte werden dabei durchgeführt: Herstellen eines Planums nach Geländeverlauf Setzen von 2 parallelverlaufenden Pfahlreihen im Abstand von 25cm 1/3 des Pfahles wird in den Boden gedrückt Auffüllung der Pfahlreihen mit Busch & mit Draht befestigt Andecken erfolgt wasserseitig mit Altmaterial, was bei der Grundinstandsetzungsmaßnahme Tidestrecke anfällt, und landseitig mit Kleiboden S10

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14 2.3. Funktionale Ufersicherung - BAW DH Hamburg schlägt in Ihrem Schreiben (Gz.: K Poh) vom April 2008 dem WSA Meppen drei Varianten zur funktionalen Ufersicherung vor Variante 1: Regelaufbau in den Streckenabschnitten, wo der Deich nahe der Uferlinie verläuft - Sandausgleich, Feinsand/ Mittelsand - 30cm Filterstufe 1, Grobkies / Feinkies - 30cm Filterstufe 2, Mittelkies / Grobkies / Steine - 70cm Wasserbausteine, LMB 10/ S14

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16 Variante 2 und 3: - Streckenabschnitte bei einer Entfernung Deich zur Uferlinie von über 10 m kann auf die Herstellung eines neuen Deckwerkes vollständig verzichtet werden, alte Deckwerk bleibt in der Böschung - es wird davon ausgegangen, dass sich der Erosionsbereich bei den anstehenden Böden als S-Profil mit einer Neigung von etwa 1: 10 ausbildet - aufgrund der örtlichen Begebenheiten (z.b. Tideeinfluss) wird sich der Uferbereich enorm abflachen Strömungsgeschwindigkeiten verringern sich Wichtig bei Variante 2 und 3 ist die Ausbildung des Deichfußes! S16

17 Variante 2: natürliche Uferentwicklung bei einer Entfernung von über 20m von der Uferlinie bis zum Deich S17

18 Variante 3: natürliche Uferentwicklung mit scharliegendem Deich (Entfernung Uferlinie zum Deich zwischen 10 und 20m) S18

19 2.4. Aktuelle Baumaßnahme Instandsetzung der Ufer der Tidestrecke des Dortmund- Ems- Kanal (DEK) von Herbrum bis Papenburg Grundlage für die Maßnahme ist der Haushaltsentwurf HU-Nr. 50 mit einem Gesamtausgabevolumen von rd. 34 Mio. - Gemäß 8 Unterhaltungsgrundsätze des BWaStrG zur : Erhaltung eines ordnungsgemäßen Zustandes für den Wasserabfluss Erhaltung der Schiffbarkeit Schutz angrenzender Bauwerke (Vermeidung von Schäden) Veranlassung massive Schäden am vorhandenen Deckwerk S19

20 BAW Gutachten vom Juni 1994 erläutert die Ursachen für die Schäden wie folgt: - Wasserbausteine weisen überwiegend geringe Steingewichte und Deckwerkstärken auf - teilweise Frostbruch an den Wasserbausteinen - ursprüngliche Wasserbausteinklasse III nicht mehr vorhanden - verwendete Filtermaterialien: Kiesfilter Buschmatten (zum Teil verrottet) Geotextil (größtenteils verockert) S20

21 Zusammenfassung: sehr starke Beanspruchungen über die gesamte Böschung der Tideems Deckwerkssteine wurden aus ihrer Lage gehoben und mit der Strömungs- und Wellenbelastung abtransportiert neue Böschungssicherung für die veränderten Beanspruchungen erforderlich! S21

22 Geplante Instandsetzungsmaßnahme Alle Flächen des Vorlands sind Grünland bzw. Sukzessionsflächen (gesamtes Areal ist Landschaftsschutzgebiet, FFH- Gebiet, Naturschutzareal Ems-Aue sowie EU- Vogelschutzgebiet). dient der Wiederherstellung einer standsicheren Uferbefestigung zur Sicherstellung der Sicherheit und Leichtigkeit des Schiffverkehrs auf der intensiv genutzten DEK- Nordstrecke vorhandenes Deckwerk ist aufzunehmen und durch ein neues Deckweck zu ersetzen Restbestandteile des alten Deckwerks werden komplett abgetragen Altmaterial wird in (nicht auszubauende) Schadstellen der Tidestrecke verbracht um das dort beschädigte Deckwerk temporär zu verstärken Böschungsoberkante erhält eine 2 m breite Kopfvorlage landseitig wird das Deckwerk mit einer Kleischicht anprofiliert Deckwerk erhält eine 2 m breite Fußvorlage S22

23 Geplante Bauabschnitte: -1- DEK- km 216, ,745, R 951 m (Entwurf-AU Nr. 1) -2- DEK- km 216, ,800, L 800 m (Entwurf-AU Nr. 3) DEK- km 218, ,400, R 200 m (Eigenregie) -3- DEK- km 220, ,600, R 550 m (Entwurf-AU Nr. 4) DEK- km 221, ,300, R 2000 m (Entwurf-AU Nr. 4) -4- DEK- km 223, ,600, R 1300 m (Entwurf-AU Nr. 2) -5- DEK- km 224, ,750, R 630 m (Entwurf-AU Nr. 3) DEK- km 219, ,500, R 300 m (Entwurf-AU Nr. 3) -6- DEK- km 213, ,100, R 600 m (Entwurf-AU Nr. 4) DEK- km 214, ,100, R 300 m (Entwurf-AU Nr. 4) -7- DEK- km 214, ,800, L 700 m (Eigenregie) DEK- km 215, ,600, L 400 m (Entwurf-AU Nr. 3) S23

24 Alter Böschungsaufbau unterschiedliche Bauweisen in der vorhandenen Böschungssicherung Unterschiede sind z.b. Aufbau der Fuß- und Kopfpunkte, das Alter und der derzeitige Zustand verschiedene verwendete Materialien (versch. Fels- und Schlackengesteine) verschiedene Filter unter den Wasserbausteinen (Buschmatte, Mineralkorn und Geotextil) - Buschmatte ist aufgrund des immer größer werdenden Tidehubes und der damit verbundenen Luftzufuhr weitestgehend verrottet (vereinzelnd sind nur noch Pfahlreihen aus der Befestigung vorhanden) - Geotextilien sind durch wechselnde Wasserstände und Strömungen zwischen anstehendem Boden und DEK verockert und nicht mehr funktionsfähig S24

25 durch die eingeschränkte Funktion der Filter gerät das Deckwerk, zusätzlich in Bewegung Wasserbausteine verlieren die scharfen Kanten, spalten, verwittern und verlieren ihre Lagestabilität durch den Wellenschlag über den gesamten Tidehub werden die Steine schließlich weiter transportiert Wasserbausteine aus natürlichen Felsgesteinen und Stahlwerksschlacken (Sandsteine, Karbon- Quarzit, Basalt, Stahlwerks- und Kupferhütten- Schlacke) in jeweils versch. Art und Größe, sowie Gesteinsdichte sind in der Böschung vorhanden in der Tidestrecke sind bisher offene, durchlässige und nicht verklammerte Deckwerke vorhanden für das Alter der Böschungssicherung sind 3 Zeitabschnitte möglich: Ursprüngliche Böschung Neu ausbaute Böschung Geotextilfilter in Böschung S25

26 Neuer Böschungs-, Deckwerksaufbau neue Deckwerk wird als offenes und loses Deckwerk ausgebildet als Filter ist ein zweistufiger Mineralfilter gewählt worden Querschnitt des DEK bleibt als beidseitig geböschtes Trapezprofil bestehen Neigung des neuen Ufers entspricht der bisherigen Böschungsneigung mit 1: 3 Aufbau der neuen Böschung nach BAW- Vorgaben: - Sandausgleich, Feinsand/ Mittelsand - 30cm Filterstufe 1, Grobkies / Feinkies - 30cm Filterstufe 2, Mittelkies / Grobkies / Steine - 70cm Wasserbausteine, LMB 10/60 Böschungsfuß und Böschungskopf erhalten eine Vorlage mit einer Länge von ca. 2 m Böschungsfuß wird eine Fußvorlage mit sehr geringer Neigung erstellt (Niedrigwasser entwickelt sich stetig nach unten, folglich gräbt auch die Sohle des DEK sich tiefer ein) Filterschichten werden bis unter die Fußvorlage geführt S26

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30 Schäden an den neu instandgesetzten Deckwerken Schäden an den Wasserbausteinen - im März 2010 wurden nach dem strengen Winter nicht nur lokal, sondern durchgehend massive Schäden an den Wasserbausteinen im 2. instandgesetzten Bauabschnitt festgestellt die gelieferten und eingebauten Wasserbausteine LMB 10/60 erfüllten offenbar nicht den geforderten Anforderungen nach DIN EN und DIN EN die verbauten Steine waren stark mangelhaft (augenscheinlich erfüllten die Wasserbausteine nicht die Frost- Tau- Wechselbeständigkeit (FTA)) gemäß den Vertragsunterlagen wurde von Seiten des WSA Meppen gefordert, dass nur Wasserbausteine für den Einbau zugelassen sind, die die Frost-Tau- Beständigkeit aufweisen entsprechende Nachweise mussten bei der Angebotsabgabe mit eingereicht werden alle bisherigen Materiallieferungen hatten neben dem Lieferschein auch ordnungsgemäß den Eignungsnachweis nach Frost- Tau- Beständigkeit beiliegen S30

31 die ausführende Arbeitsgemeinschaft wurde aufgefordert, die Leistung gemäß Vertrag mängelfrei zu erfüllen zusätzlich sollten die kompletten Ergebnisse der drei vertraglich vereinbarten Eigenüberwachungsprüfungen schnellstmöglich dem Amt vorgelegt werden S31

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34 Schadenssanierung im 2. BA - das Deckwerk wurde in zwei Deckwerksbereiche unterschieden - Grenze der v. g. zwei Bereiche bei 1m unterhalb des MtnW ( NN -2,16m) - der obere Teil der Wasserbausteine von der Kopfvorlage (NN + 2,00m) bis auf NN -2,16m wurde in einer Stärke von 45 bis 50 cm ausgebaut (verbleibende Reststärke 20 bis 25 cm) - anschließend wurde eine Deckschicht aus neuen Wasserbausteinen der Klasse LMB 10/60, ρs > 2,90 kg/dm³ (Basalt), Schichtdicke ca. 65 cm, eingebaut S34

35 Schadenssanierung im 2. BA S35

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37 Mangelhaftes Filtermaterial im 3.BA - aufgrund der aufgetretenen Mängel im 2. BA wurden in den Verdingungsunterlagen zum 3. BA (Auftragsvolumen ca. 11 Mio. ) Eigenüberwachungsprüfungen der zu verwenden Materialien berücksichtigt: bei den Wasserbausteine: - Prüfung der Materialien nach Auftragsvergabe und vor der ersten Lieferung auf die Baustelle (Projektspezifische Nachweis) - Eigenüberwachungsprüfungen alle t bei den Filtermaterialien: - Eigenüberwachungsprüfungen alle 6.000t - bei diesen Eigenüberwachungsprüfungen stellte sich heraus, dass die Filtermaterialien nicht den geforderten Anforderungen an die Frost- Tau- Untersuchung erfüllen derzeit wird die Schadenssanierung zwischen Arge und AG unter Beteiligung der GDWS- Ast. West und der BAW abgestimmt! S37

38 Schlussfolgerungen/ Konsequenzen für weitere Baumaßnahmen Forderung nach projektspezifischen Nachweis auch für Filtermaterialien Einsichtnahme in das WPK- Handbuch (Handbuch der werkseigenen Produktionskontrolle) des Materialherstellers Einweisung der örtlichen Bauaufsicht zu Kontrollen aller Papiere (Lieferscheine usw. ) Strikte Rückweisung von Material welches nicht den Vertragsanforderungen entspricht S38

39 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! S39