Bauen im Inland. Schleusenbau Brunsbüttelkoog am Nord-Ostsee-Kanal. Fachhochschule Potsdam. Fachbereich Bauingenieurwesen

Transkript

1 Bauen im Inland Fachhochschule Potsdam Bildarchiv der Philipp Holzmann AG Professor Dr. phil. Andreas Kahlow Potsdam, Januar 2016

2 Schleusenbau Brunsbüttelkoog 2

3 Inhaltsverzeichnis 1. Vorwort Geschichtliche Entwicklung Schleusenanlage Entwurfsplanung Wahl des Schleusenstandortes Wasserstände im Mündungsbereich Geologische Gegebenheiten Der Bauentwurf Vorplanung Finanzieller Aufwand Die Bauausführung Konzeption und Baustelleneinrichtung Die Arbeiter am Kanal Aufbau der Schleusenanlage Schleusenneubau Bau der fünften Schleusenkammer Anlagen Quellenverzeichnis Literaturverzeichnis Internetquellen Abbildungsverzeichnis

4 1. Vorwort Das Thema der nachfolgenden Ausarbeitung ist die Bauentwicklung der Schleusenanlagen in Brunsbüttelkoog, dem westlichen Zugang zum Nord-Ostsee-Kanal. Die Grundlage dieser Hausarbeit sind die Fotos, welche durch die Kooperation des Hauptverbandes der Deutschen Bauindustrie e.v. mit der Fachhochschule Potsdam im Rahmen der Aufarbeitung des Bildarchivs der Philipp Holzmann AG bereitgestellt wurden. Die Bearbeitung umfasst dabei die Vorplanungen bezüglich des Standortes, die vorhandenen Wasserspiegel der Meere, den Bauentwurf und die Bauausführung der ersten Schleusenkammern, sowie den späteren Ausbau der Schleusenanlage. Der Nord-Ostsee-Kanal befindet im Bundesland Schleswig-Holstein, nördlich von Hamburg und verbindet auf dem Schifffahrtsweg die Städte Brunsbüttel an der Elbe mit Kiel in der Ostsee. Abbildung 1: Lageplan, Ersparnis des Umwegs (rot) durch den Nord-Ostsee-Kanal (blau) 4

5 Abbildung 2: Verlaufsplan Nord-Ostsee-Kanal Abbildung 3: Errichtung der Neuen Elbschleusen des Nord-Ostsee-Kanals 5

6 Zu Ehren des geeinigten Deutschlands! Zu seinem fortschreitenden Wohle! Zum Zeichen seiner Macht und Stärke! Kaiser Wilhelm I., Worte zur Grundsteinlegung des Nord-Ostsee-Kanals am 3. Juni 1887 Abbildung 4: Gemälde von Werner: Kaiser Wilhelm I., 1889 Öl auf Leinwand, Duisburg, Rathaus Das Vorantreiben des Baues des Nord-Ostsee-Kanals erfolge damals hauptsächlich aus militärischstrategischen Interessen und sollte für die deutsche Schifffahrt die Umfahrung Dänemarks unnötig machen. Er diente der militärischen Stärkung Deutschlands und war in erster Linie für die Benutzung der deutschen Kriegsflotte vorgesehen. Mit der Umsetzung des Bauprojektes ging auch ein langes Anliegen der Schifffahrt in Erfüllung, da es bei den Umfahrungen Dänemarks immer wieder zu Strandungen und Untergängen von Schiffen kam. Heute ist der Kanal die meistbefahrenste künstliche Wasserstraße der Welt, noch vor dem Panamaund dem Suezkanal und hat somit bis heute an seiner Bedeutung nicht verloren. Neben dem Wert für die regionale Wirtschaft ist er vor allem ein wichtiger Bestandteil des transeuropäischen Verkehrsnetzes und bietet der internationalen Schifffahrt einen erheblichen Zeitund Wegvorteil. 6

7 2. Geschichtliche Entwicklung Erste Pläne zur Durchquerung des heutigen Schleswig-Holsteins mit einem Kanal lassen sich bis ins 7. Jahrhundert zurückverfolgen. Die damalige Handelsstadt der dänischen Wikinger Haithabu lag an der Schlei mit Mündung in die Ostsee, lediglich 16 Kilometer Land trennten die Stadt vom schiffbaren Fluss Treene, welcher über die Eider in die Nordsee mündet. Es ist überliefert, dass die Wikinger sowohl ihre Handelswaren als auch ihre Schiffe über diese Landverbindung zur Nordsee transportierten. Aus Zeiten der Hanse ist der erste von Menschen erschaffene Wasserweg datiert, welcher eine Wasserscheidelinie überwand. Der Stecknitzkanal, wurde zwischen 1392 und 1398 gebaut, verband die Städte Lübeck und Lauenburg und wurde rund 500 Jahre zum Warentransport genutzt. Der Vorläufer des heutigen Nord-Ostsee-Kanals war der Schleswig-Holsteinische Kanal, auch Eiderkanal genannt. Vorangetrieben wurde dieses Projekt einer Ost-West-Verbindung zwischen den Meeren vom dänische König Christian VII. im 18. Jahrhundert. Im Jahr 1777 wurde mit dem Bau begonnen und nach 7 Jahren fertig gestellt. Dabei nutzte man die topografischen Gegebenheit der Region so, dass man in der Kieler Förde den Kanal im Flussbett der Levensau begann und anschließend ein vorhandenes Landwehr nutzte, um den Kanal dort entlang zu legen. Am Flemhuder See erfolgte dann ein Durchstich zur Obereider. In der Region der Holsteinischen Schweiz musste der Kanal einen Moränenrücken mit einer Scheitelhöhe von rund 7 Metern überwinden, dafür errichtet man 6 Schleusenanlagen, jeweils 3 für den Auf- und Abstieg. Die Durchquerung des Kanals dauerte 3 bis 4 Tage. Bereits ein halbes Jahrhundert später, mit dem Aufschwung der Dampfschifffahrt und der steigenden Bedeutung der Kriegsflotte, war der Kanal dem Schiffsaufkommen nicht mehr gewachsen. Abbildung 5: Physische Karte von Schleswig-Holstein 7

8 Der Hamburger Reeder Hermann Dahlström und der Wasserbauinspektor Fritz Boden legten im Jahr 1878 einen Plan vor, welcher einer optimalen Trassierung sehr nahe kam. Daher diente ihre geplante Linienführung von Kiel über Rendsburg nach Brunsbüttel als Grundlage der späteren Umsetzung. Durch die Planungen der preußischen Regierung, die junge Provinz Schleswig-Holstein militärisch zu stärken, wurde die Kanalbauplanung weiter vorangetrieben. Der Haupthafen der Reichsmarine wurde an die Kieler Förde verlegt, womit ein richtungweisender Schritt für den Kanalbau getan war. Das Gesetz, betreffend die Herstellung des Nord-Ostseekanals (Anlage 1: Erlassenes Gesetz zum Bau des Nord-Ostsee-Kanals) wurde von Kaiser Wilhelm I. am 16. März 1886 in Berlin unterzeichnet und enthielt 4 Paragraphen mit folgenden Inhalten. 1 Finanzielle Beteiligung Preußens Die Herstellung des Kanals wurde an die Bedingung geknüpft, dass sich das Königreich Preußen mit Mark beteiligt und diese im Voraus zuzahlen sind. 2 Ermächtigung des Reichskanzlers zur Beschaffung der restlichen Kosten Zur Deckung der Baukosten kann der Reichskanzler Kredite bis zu Mark und dafür verzinsliche Anleihen aufnehmen sowie Schatzanweisungen ausgeben. 3 Entrichtung einer Abgabe ziviler Schiffe Alle Schiffe die nicht zur kaiserlichen Marine oder zur Bauverwaltung gehören haben eine Abgabe zu leisten, welche in der Höhe den gesetzlichen Regelungen vorbehalten wird. Die Festlegung des Tarifes für das erste Jahr nach der Inbetriebnahme wird dem Kaiser überlassen. 4 Jährliche Bauausgaben sind in den Reichshaushaltsetat aufzunehmen. Die alljährlichen verwendeten Beträge zum Bau des Kanals sind im jeweiligen Jahreshaushaltsetat aufzunehmen. 8

9 3. Schleusenanlage 3.1 Entwurfsplanung Wahl des Schleusenstandortes Die Schleusenanlage zur Nordsee mündet in den Oberlauf der Elbe, welche in diesem Bereich stark Ebbe und Flut beeinflusst ist. Diese deutlich wechselnden Wasserstände machen die Schleusenanlage Brunsbüttel zur wichtigsten und kompliziertesten Anlage des Nord-Ostsee-Kanals. Während der Planungsphase wurde eine geeignete Stelle zur Errichtung der Schleusenanlage gesucht und auf Grundlage folgender Kriterien wurde sich für den noch heute vorhandenen Standort entschieden. I) Die Elbe weist an dieser Stelle in der Breite eine ausreichende Tiefe auf. Das begründet sich darin, dass die Elbe in ihrem Unterlauf natürlich mäandriert und sich an dieser Stelle am Westufer ein Prallhang befindet. Das hat zur Folge, dass die Elbe in diesem Gebiet das mit sich führende Sediment am Westufer bevorzugt abträgt und es hier zu keiner Ablagerung kommt. Die Ausnutzung dieses natürlichen Strömungsverhaltens soll gewährleisten, dass keine regelmäßigen Vertiefungs- bzw. Instandhaltungsarbeiten vorgenommen werden müssen. II) Die Abzweigung von der Elbe zur Kanaleinfahrt soll möglichst parallel zum Strömungsverlauf der Elbe liegen. Dieser Situation soll gewährleisten, dass ein- und ausfahrende Schiffe nicht durch die Strömung der Elbe von ihrem Kurs abgebracht werden. Die Kanalachse in der Schleuse weist eine Achsabweichung von 47 gegenüber der Stromachse auf und wird durch 2 Molen verstärkt. III) Das Verhalten des Eisganges auf der Elbe war zu berücksichtigen, da von Ihm die Gefahr ausging, dass durch die den Bau der Kanalmündung ein Eingriff in das Strömungsverhalten erfolgt. Die Flussabwärtstreibenden Eisschollen könnten sich im Mündungsbereich des Kanals festsetzen und so stetigen Maßnahmen zur Aufrechterhaltung des Kanalbetriebs nach sich ziehen. An der gewählten Mündungsstelle ist der Eisgang ausreichend weit von der Kanalmündung entfernt und stellt somit kein Problem dar. IV) Die Kraft des Wellengangs bei auflandigen Strömung in diesem Abschnitt der Elbe musste ebenfalls untersucht werden. Drücken die Wellen zu stark auf die geschlossenen Schleusentore im Außenhaupt können diese möglicherweise nicht geöffnet werden. Beobachtungen vor Ort haben gezeigt, dass bei der beabsichtigten Ausrichtung der Anlage die geplante Westmole gestreift und damit die Wellen ausreichend abgeschwächt werden, beziehungsweise nur eine kleine Wasserfläche bestreichen wird, was kein Problem für die Schleusentore darstellt. Abbildung 6: Mündung Nord-Ostsee-Kanal in die Elbe bei Brunsbüttelkoog 9

10 3.1.2 Wasserstände im Mündungsbereich Die Werte der Wasserstände an den Kanalmündungen unterliegen jahrelangen Beobachtungen und der Anpassung der Geländehöhen an die königliche preußische Landesaufnahme. Elbe bei Brunsbüttel (Westen) Kieler Hafen (Osten) mittleres Hochwasser auf +21,29 Mittelwasser auf +19,77 mittleres Niedrigwasser auf +18,5 höchster Wasserstand auf +22,94 höchstes Hochwasser auf +25,01 niedrigster Wasserstand auf +17,68 tiefstes Niedrigwasser auf +16,61 Aus dieser Gegenüberstellung geht hervor, dass der mittlere Wasserstand im Kieler Hafen unter dem mittleren Hochwasserstand und über dem mittleren Niedrigwasserstand der Elbe liegt. Abbildung 7: Wasserstände an der Elbschleuse Abbildung 8: Wasserstände an der Ostseeschleuse Des Weiteren sind an beiden Mündungen sehr große Unterschiede zwischen den höchsten und niedrigsten Wasserständen auszumachen. Ursache dafür sind stürmische Winde, kommen diese aus Osten stellt sich im Kieler Hafen ein Wasseranstieg ein, während vor der Wasserstand vor der elbseitigen Schleuse sinkt. Bei Westwinden wechselt dieses Ereignis. Schon bei den üblichen Wasserspiegeländerungen in der Nordsee durch Ebbe und Flut müsste für den Kanal eine außerordentliche Wassertiefe vorgesehen werden. Weitaus gravierender wären die Maßnahmen bei eine Konstellation von Hochwasserstand +25,00 m in der Elbe und gleichzeitigem Niedrigwasserstand von +17,70 m im Kieler Hafen. Dabei würde sich über die Kanallänge von 98 km ein Wasserspiegelgefälle von 7,30 m einstellen, was Strömungsgeschwindigkeiten von bis zu 1,20 m/s im Kanal zur Folge hätte, welche zur Gefahr sowohl für die Schifffahrt als auch für die Kanalböschung werden würde. Auch sämtliche bauliche Anlagen müssten für solche Fälle ausgelegt werden und würden so die Kosten und den baulichen Aufwand deutlich erhöhen. Betroffen wären davon neben Überführungen wie Straßen- und Eisenbahnbrücken auch die Deichanlagen. 10

11 Eine weitere Besonderheit ist die Niederung Kuddensee etwa 7 km kanalaufwärts von der Nordsee. Einige Teile dieser Niederung liegen so tief, das sie bei Niedrigwasser der Elbe nicht genügend Wasser führen und durch den Kanalbau einige Teile der bereits vorhandenen Entwässerung abgeschnitten würden. Aus diesen Gründen ist die Herstellung des Kanals als offener Durchstich nicht möglich. Durch die Ausführung mittels Schleusen ließen sich die Wasserstände im Kanal auf einem kontinuierlichen Niveau halten, auf die Wasserspiegeländerungen außerhalb des Kanals eingehen und die Entwässerung der Niederung regulieren. Ein weiterer Vorteil der Schleusenanlage liegt darin, dass der große Vorhafen zwischen Schleuse und Elbe regelmäßig durch die Wasserbewegungen gespült wird. Das ist nötig, da sich sonst durch den Wechsel von Ebbe und Flut große Menge an Schlick ablagern. Auf Grundlage von Erkenntnissen aus Häfen mit ähnlichen Verhältnissen würde sich die Menge jährlich auf bis m³ Schlick belaufen, bei der Grundfläche von m² entspricht das einer Höhe von bis zu 3 m, welche ansonsten regelmäßig ausgebaggert werden müsste Geologische Gegebenheiten Das Gebiet in dem die Schleuse errichtet wurde gehört zu den Elbmarschen, welcher sich auf einer Fläche von rund 600 km² entlang der Nordseeküste erstreckt und an dieser Stelle etwa 5 km breit ausgeprägt ist. Im geologischen Längsschnitt des Kanals, lässt sich das Marschland bis zu 20 km ins Landesinnere feststellen. Teilweise befindet sich unterhalb dieser Schicht alter Schwemmlandboden aus Heidesand, Torf und Moor. Das Marschland entwickelt sich aus einer Durchmischung von Heidesand mit dazwischenliegenden Grünlandmoorstreifen (auch Vormarsch), welche nur selten unter der Marschklei verschwindet. Der Marschklei reicht oft bis in große Tiefen und erscheint als sandiger und glimmerreicher Schlick, welcher sich durch die Einwirkung von Ebbe und Flut in der Nordsee und den ins Meer mündenden Flüssen absetzt. Dieser Schlick setzt sich aus verschiedensten Bestandteilen zusammen, welche aber alle fast ausnahmslos aus fruchtbaren Böden kommen: Aus Flüssen gespülter Mineralstaub Von Küsten abgetragener Meeressand Reste mikroskopischer Pflanzen und Tieren aus Süßwässern Humussäuren aus dem umliegenden Moorwasser Abbildung 9: Geografische Landschaft, Brunsbüttel (roter Pfeil) 11

12 3.2 Der Bauentwurf Vorplanung Wie anfangs erwähnt diente der Bau des Kanals vordergründig den Interessen der deutschen Marine und so wurden die Bedingungen für den Kanalquerschnitt durch die Admiralität vorgegeben, um eine Durchfahrt für alle Schiffe der kaiserlichen Marine zu Ermöglichen. Es wurden neben der Mindestwassertiefe von 8,5 m auch eine Sohlbreite von 22 m und eine Wasserspiegelbreite von 58 m verlangt. Abbildung 10: Kanalquerschnitt 1895 Zur Klärung der Baugrund- und Grundwasserverhältnisse wurden in der Entwurfsphase im Bereich der geplanten Schleusenanlage 37 Bohrungen in den Jahren 1888 und 1889 vorgenommen. Später im Verlauf der Bauausführung stellte sich heraus, dass die aus den Bohrungen gezogenen Schlüsse nicht zutreffend sind. Damit waren die vorliegenden Baupläne nicht ausführbar und wurden somit aufgegeben. Bereits in der Entwurfsphase wurde der Kanal vier Bauämter eingeteilt. Das Bauamt I umfasst dabei den Streckenabschnitt von der Elbe bis zum KK 3,87, einschließlich der gesamten Schleusenanlage Brunsbüttel. Aufgabe der Bauämter war es für den jeweiligen Abschnitt Lage- und Höhenpläne zu erstellen, welche zur landespolizeilichen Prüfung vorgelegt werden mussten. In den zugehörigen Erklärungen war auf alle kanalzugehörigen und nötigen baulichen Anlagen, inklusive erforderlicher Nebenanlagen, Wege, Deiche, sowie Be- und Entwässerungsbauwerke, usw. einzugehen. Auf die Schleusenanlagen mit ihren Vor- und Binnenhäfen wurde in den Entwurfsplänen zum Kanalbau nur soweit nötig eingegangen. Lediglich die Einrichtungen für die allgemeine Anordnung, für die Regelung der Wasserstände und den Hochwasserschutz mussten ersichtlich sein. Aus diesem Grund wurde in diesem Stadium nur oberflächlich auf die Bauwerke eingegangen und eine Grundriss- und Lageplananordnung erstellt. 12

13 3.2.2 Finanzieller Aufwand Von den bereits einleitend erwähnten insgesamt veranschlagten Baukosten von Reichsmark entfielen auf die Schleuse in Brunsbüttel Reichsmark, was rund 16 % der Gesamtkosten betrug Mark waren für den Vorhafen an der Mündung, Reichsmark für die Schleusenanlage und Reichsmark für den Binnenhafen vorgesehen. Für die Herstellung des gesamten Kanals musste eine Fläche von 1.318,6 ha erworben, beziehungsweise eine Nutzungsentschädigung gezahlt werden. Dafür wurden Mark eingeplant, ein Teil dessen floss in den Erwerb des Geländes der Schleusenanlage. Der größte Anteil der Baukosten mit Mark wurde für die Bagger- und Erdarbeiten des Kanals veranschlagt, auch davon floss ein Teil in das Schleusenareal. Zum militärischen Schutz der westlichen Kanalmündung wurden Vorort Verteidigungswerke errichtet und 2 Pontonbrücken bereitgestellt, dafür wurde vorab Reichsmark vorgesehen. Entlang der Kanalroute wurden mehrere Gebäude für verschiedensten Nutzungen geplant, darunter Maschinen- und Kesselhäuser sowie Hafen- und Schleusenmeisterwohnungen, eingeplant waren dafür Kosten von Mark. Für die Betriebseinrichtungen und Maschinenanlagen des Kanals wurden Mark veranschlagt, darunter fallen auch Kosten für die Bedienung der beiden Schleusenanlagen und somit auch ein Anteil für die Schleuse in Brunsbüttel. 13

14 3.3 Die Bauausführung Konzeption und Baustelleneinrichtung Der Bau der Schleusenanlage Brunsbüttel wurde in 2 Losen öffentlich ausgeschrieben. Zuerst der Bau der Schleuse in Verbindung mit den Arbeiten zur Herstellung des Binnenhafens, später die Molen und Uferbauten des Außenhafens. (o. V., 1898, S. 77) Beide Bauausführungen wurden der Firma C. Vering aus Hannover übertragen. Während die Schleuse zur Ostsee in Kiel-Holtenau im trockenen entstand, musste aufgrund des anstehenden Grundwassers bei der Schleuse zur Nordsee eine Nassgründung erfolgen. Zu Beginn vorgenommene Arbeiten mit fünf Meter tiefen Brunnen in der ausgehobenen Baugrube zur Senkung des Grundwasserspiegels waren nicht erfolgreich und so wurde die die 4,5 m dicke Betonschicht im nassen hergestellt und restlich auftretendes Wasser mit Dampfpumpen entfernt. Die Gründung des Schleusenbauwerkes ist ein gesamtes Betonbett. Das darauf befindliche Mauerwerk besteht hauptsächlich aus Ziegeln, welche in Baustellennähe aus geeigneten Teilen des Aushubmaterials gebrannt wurden. Als Bindemittel wurde Zementmörtel verwendet, für das Ziegelmauerwerk im Mischverhältnis 1:3 (1 Teil Zement 3 Teile Sand). Die sichtbaren Flächen sind mit Klinkern aus Schweden verblendet, die aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Form gewählt wurden. Dafür wurde der Zementmörtel im Verhältnis 1:2 gemischt. Alle Tore sind als Stemmtore hergestellt, diese zeichnen sich dadurch aus, dass sie in geschlossener Stellung nicht rechtwinklig zur Schleusenkammerwand sondern leicht Richtung Oberwasser zeigend stehen, dies hat den Vorteil, dass anstehendes Wasser die Torflügel gegeneinander drückt und das Tor geschlossen bleibt. In offener Stellung stehen die Flügel in einer Tornische der Kammerwände. Abbildung 11: Stemmtor der Schleuse Würzburg am Main Um bei einem Defekt eines Tores größere Betriebsstörungen zu vermeiden, gab es genügend Reservetore, welche Vorort bereit lagen. Für den Fall einer größeren Reparatur und einer damit verbundenen Stilllegung einer Schleusenkammer, gab es noch ein zusätzliches Reservetor, das im Bedarfsfall sowohl in Brunsbüttel als auch in Kiel-Holtenau eingesetzt werden könnte. 14

15 Zum Füllen und Leeren der Schleusenkammern mit Wasser dienen jeweils zwei Umlaufkanäle pro Schleusenkammer. Diese besitzen eine Querschnittsfläche von 7,60 m² und sind zur Minimierung der Beanspruchung des umliegenden Mauerwerkes eiförmig ausgeführt. Die beiden Öffnungen zur Elbe und zum Kanal befinden sich vor den Torkammern in den Häuptern. Der sie verbindende Umlaufkanal liegt im Mauerwerk und besitzt 12 Stichöffnungen, jeweils 6 hinter dem Außen- und dem Binnenhaupt mit einem Querschnitt von 1 m². Deren Öffnungen liegen direkt über dem Kammerboden und sorgen so für eine regelmäßige Spülung des Bodens. Die Menge der Stichkanäle sorgt für eine ruhige Wasserlage des in der Schleuse befindlichen Schiffes trotz auftretender Strömungen. Für den Verschluss der Umläufe befinden sich an den Häuptern hölzerne Schütze auf Rollen. Abbildung 12: Querschnitt durch die südliche Schleusenkammer, Umlaufkanäle mit Stichöffnung (rot) Für die Aushubarbeiten wurden Eimerkettenbagger verwendet, bei denen der Aushub in Loren gekippt und anschließend über Schienen abgefahren wurde. Abbildung 13: Eimerkettenbagger 15

16 Nördlich der Schleusen bei den Kalkgruben und Sandlagerplätze wurde eine Mörtelmühle angelegt, wobei die Mühle zur leichteren Materialzufuhr in einer kellerartigen Vertiefung stand. Der Mörtel gelangte über zwei Becherwerke und Schüttrinnen in Muldenkipper, die ihn zur Beton- Mischanlage fuhren. Der notwendige Betonschotter wurde zwischen Elbdeich und Baugrube gelagert und mit Hilfe des aus der Baugrube abgepumpten Wasser gewaschen. Der Mörtel und der gewaschene Schotter kamen über eine Bühne in die Mischtrommeln, der fertige Beton gelange mit Muldenkippern über ein Gleis zur Betonversenkungsanlage. Abbildung 14: Lageplan der Schleusenbaustelle Die offizielle Fertigstellung des Kanals erfolgt am 21. Juni 1895 mit der feierlichen Schlusssteinlegung durch Kaiser Wilhelm II., dieser taufte den Kanal dabei auf den Namen seines Großvaters Kaiser Wilhelm und eine große Flottenparade war die Krönung der viertägigen Feier. Abbildung 15: Festplatz zur Grundsteinlegung 16

17 3.3.2 Die Arbeiter am Kanal Berechtigte Personen Als Arbeiter durften nur männliche Personen über 17 Jahre, und fünfzehnjährige nur mit ihrem Vater zusammen, bei mindestens achttägiger Kündigung angenommen werden. Frauen waren ausgeschlossen. Trunkfällige, widerspenstige und rauflustige Arbeiter konnten ohne weiteres entlassen werden. (Beseke, 1893, S. 46) Auf der anderen Seite hatten die Arbeiter auch das Recht ihre Arbeit niederzulegen, sofern der Unternehmer seiner Verpflichtungen nicht einhielt oder nachweislich Gefahr für die Gesundheit oder ihr Leben durch fortsetzen ihrer Arbeit bestand. Bei sonst gleichen Eigenschaften und Leistungen waren deutsche Arbeiter den fremdländischen vorzuziehen. Der anarchistischen und sozialdemokratischen Partei Angehörigen oder ihren Bestrebungen Vorschub leistende Arbeiter durften beim Kanalbau nicht beschäftigt werden. (Beseke, 1893, S. 46) Jede Person, die sich als Arbeiter für den Kanalbau meldete, musste zunächst beim zuständigen Arzt in dem ihm von der Bauverwaltung zugewiesenen Bauabschnitt melden und untersuchen lassen. Dieser entschied anschließend über dessen Tauglichkeit. Die Baukommission schloss mit jedem Arbeiter einen Arbeitsvertrag in dem unter anderem die Arbeitszeiten und die Lohzahlungstermine festgeschrieben wurden. Die tägliche Arbeitszeit betrug 10 Stunde, wobei Arbeiten während der Nacht nur mit Genehmigung der Kanalkommission zulässig waren. Arbeiten am Sonntag sollten möglichst vermieden werden. Festgeschrieben war, dass jeder Arbeiter jeden zweiten Sonntag gänzlich frei hat. Die Auszahlung der Löhne erfolgte alle 14 Tage am Sonnabend direkt durch die zuständige Kommission des jeweiligen Bauabschnittes, eine Auszahlung durch Mittelsmänner war untersagt. Mit Beginn der Bauarbeiten wurde eine Baukrankenkasse durch die Kanalkommission eingeführt, welcher alle am kanalbeschäftigten Arbeiter beitreten mussten, sofern sie keiner gesetzlich zugelassenen Betriebskrankenkassen eines Unternehmens versichert waren. Des Weiteren erhielten Arbeiter auf Kosten der Kanalverwaltung praktische Lehrstunden für Samariter- und Feuerwehrdienste. Sämtliche Ordnungstrafen, welche durch ein eingerichtetes Schiedsgericht verhängt wurden, flossen in eine von der Kanalkommission verwaltete Kasse für gemeinnützige Zwecke und zur Arbeiterunterstützung. Unterbringung der Arbeiter Für das gesamte Bauvorhaben wurde die Organisation der Unterbringung und Verpflegung der Arbeiter von der Verwaltung übernommen, was aus unterschiedlichsten Gründen von Vorteil war. Die gesamte Baustelle des Kanals durchzieht einen kompletten Landstrich, welcher zudem sehr spärlich bevölkert ist, daher wäre es für die Arbeiter ehr erschwerend gewesen sich selbst um Unterkunft und Verpflegung zu kümmern, gerade auch in Hinblick der Menge an Arbeitskräfte die für solch ein Bauvorhaben benötigt wurden. Es wurden bauliche Anlagen errichtet, welche unabhängig von äußeren Einflüssen waren, was zum einen der Ordnung unter den Arbeitern zuträglich war und zum anderen dem Wohl ihrer Verpflegung dienlich war. Diese Lager waren je nach Bedarf für Mann ausgelegt und erweiterungsfähig. Neben den Schlafbaracken für je 100 Mann befanden sich dort ein Verwaltungsgebäude sowie Nebenbaulichkeiten, allesamt eingefriedet. 17

18 Abbildung 16: Ansicht Verwaltungsgebäude Dem Verwaltungsgebäude kamen mehrere Aufgaben zu. Neben den Räumen der Verwaltung war dort ein Laden zum Verkauf von Lebensmitteln, Kleidungsstücken, Tabak usw. untergebracht. Des Weiteren gab es dort eine Kochküche mit Speisekammer, einen Speise- und Versammlungssaal, welcher auch als Bettensaal genutzt wurde, eine Waschküche, ein Desinfektionsraum, ein Baderaum für Regenbäder (Duschen) sowie ein ärztliches Behandlungszimmer mit Wartezimmer für Kranke. Abbildung 17: Grundriss Verwaltungsgebäude Die Schlafbaracken waren rechteckig aufgebaut, an der Querseite gab es einen 1,30 m breiten Flur über die gesamte Hausbreite von dem alle Zellen abgingen. Die Zellen waren allesamt beheizt, mit 8 Liegen ausgestattet und auf 12 m³ pro Mann bemessen, weiterhin gab es mehrere Räume für Aufsichtspersonal. Sofern Schlafbaracken vereinzelt an der Strecke errichtet wurden, besaßen sie am Giebelende einen Versammlungssaal mit 88,0 m² Grundfläche. Abbildung 18: Grundriss Schlafbaracke für 100 Mann Die Nebenbaulichkeiten umfassen Aborte (Toiletten), Pferdestall, Wageschuppen, Materialräume, Keller und Brunnen. 18

19 3.4 Aufbau der Schleusenanlage Der Vorhafen erstreckt sich von dem Elbestrom bis zu den Kanalschleusen und wird an der Mündung von Molen eingefasst. Von der Spitze der Westmole bis zu den beiden Schleusen misst er 700 Meter in der Länge und zwischen den beiden Molenköpfen 310 Meter in der Breite. Anschließend an die Molen ist der Vorhafen bis zum Leitwerk der Schleuseneinfahrt eingemauert und misst 100 Meter in der Breite. Die Schleuse besitzt zwei nebeneinander liegende Schleusenkammern, wovon eine für die Kanaleinfahrt und eine für die Kanalausfahrt ist um die Menge des erwarteten Schiffaufkommens bewältigen zu können. Jede hat eine Baulänge von 215 m, eine nutzbare Länge von 150 m und eine lichte Weite von 25 m. Die Höhe der Schleusenhäupter wurde der Deichkrone (+26,50) angepasst, die Oberkante der seitlichen Kammerwände liegt dagegen lediglich bei +22,30, da höhere Wasserständen in der Elbe lediglich bei Sturmfluten auftreten und dann die Schleuse aus Sicherheitsgründen den Betrieb einstellt. Wie bereits erwähnt sind die beiden hauptsächlichen Anforderungen an die Schleuse, den Canal sowohl gegen das Hochwasser als auch gegen das Niedrigwasser der Elbe abzuschließen und in beiden Fällen das Durchlaufen von Schiffen zu gestatten. (o. V., 1898) Aus diesem Grund besitzen die Schleusenkammern sowohl am Außen- als auch am Binnenhaupt jeweils zwei Torpaare. Ein paar Fluttore gegen das Hochwasser der Elbe und ein paar Ebbetore zum bewahren des Kanalwasserstandes bei niedrigerem Außenwasserstand. Jedes Fluttorpaar für sich (Außen- und Binnenhaupt) ist hinsichtlich seiner Höhe und Stärke so bemessen, dass es für sich einen sicheren Abschluss gegen die Sturmfluten der Elbe darstellt. Die Höhe beider Schleusenhäupter ist an die Deichkrone angepasst. In der Mitte jeder Schleusenkammer befindet sich ein weiteres Haupt, das Mittelhaupt, dieses besitzt ein paar Sperrtore mit großen Schützöffnungen und hat zum einen die Aufgabe das beim Schließen der Schleuse auftretende Druckmoment abzutragen. Dafür sind die Schlitze während des Schließvorganges geöffnet und werden erst anschließend geschlossen. Zum anderen kommt es während des Ausschleusens aus dem Kanal in die Elbe zum Einsatz, wenn diese gleichzeitig Niedrigwasser führt. Dadurch wird eine zu starke Absenkung des Kanalwasserspiegels verhindert. Abbildung 19: Querschnitt der Schleusenkammer, Binnenhaupt, Mittelhaupt, Außenhaupt (v. links n. rechts) 19

20 Der an den Schleusen beginnende Binnenhafen besitzt zunächst einen rechteckigen Grundriss von 430 m in der Länge und 180 m in der Breite. Daran schließt sich eine trichterförmige Verengung über eine Länge von 200 m an, welche den Übergang von dem Hafen in den Kanalquerschnitt bildet, dabei fällt die Längsachse des Binnenhafens mit der Kanalachse zusammen. Im nördlichen Teil entsteht ein Betriebshafen mit Anlagen zur Reparatur von Baggern und Dienstfahrzeugen, landseitig schließt sich der Bauhof an, kanalaufwärts befinden sich Ladeplätze für Handelsschiffe. Auf der Südseite entsteht auf Höhe des Betriebshafens das Depot der kaiserlichen Marine, dazu gehört Ladeplätze für Kriegsschiffe mit landseitig angeschlossenem Proviant- und Kohleschuppen. Neben dem Marineanleger befinden sich weitere Ladeplätze für Handelsschiffe, an dem sich landseitig Lagerplätze befinden. Des Weiteren ist diese Seite des Binnenhafens ist mit einem Eisenbahnanschluss versehen, um den bereits vorhanden Bahnverkehr nach Osten anzubinden Auf der Südseite befinden sich weiterhin auf Höhe der Schleusenkammern die Maschinenstation und auf Höhe des Vorhafens das Lotsenhaus (Abbildung 20: Lageplan Schleusenanlage 1895) Abbildung 20: Lageplan Schleusenanlage

21 Die Bewegungsteile sowohl der Alten Schleusen an der Elbe als auch die an der Ostsee wurden und werden mittels Druckwasser betrieben. Das Öffnen und Schließen der Schleusenkammern in Brunsbüttel war dabei abhängig von den Gezeiten. Die Fluttore der Schleusen konnten geöffnet werden, sobald mit eintretender Ebbe der Wasserstand der Elbe mindestens auf den Binnenwasserstand im Kanal gesunken war, ab dann konnte das Wasser aus dem Kanal strömen. Lediglich bei sehr geringen Niedrigwasserständen der Elbe bei Ebbe wurden die Tore vor einsetzten der Flut geschlossen um den Mindestwasserstand im Kanal aufrecht zu halten. In der Regel standen die Tore so etwa 4 Stunden offen bis sie bei einsetzender Flut wieder geschlossen wurden. Durch den stetigen Wechsel des Wasserstandes im Kanal gab es über die gesamte Länge stets Strömungen mit Wasserspiegelgefällen. Durch die sich stets ändernden Wasserstände wurden die vier verschiedene Fälle (Tabelle 1) untersucht und dazu entsprechende Berechnungen angestellt um die Vorgaben des Mindestwasserstandes zu jeder Zeit sicherzustellen. (o. V., 1898, S. 16 ff.) Tabelle 1: Untersuchte Kombinationen der Mündungswasserstände Wasserstand Kiel Wasserstand Brunsbüttel normal + 19,77 - normal + 18,50 normal + 19,77 - niedrig + 18,00 hoch + 20,27 - niedrig + 18,00 niedrig + 19,27 - normal + 18,50 21

22 3.5 Schleusenneubau Obwohl noch während der Planungsphase immer weiter ansteigender Schiffsverkehr und wachsende Schiffsgrößen prognostiziert und in der Planung berücksichtigt wurden, zeigten sich die Abmessungen des Kanals relativ schnell als nicht ausreichend. Im Zusammenhang mit dem militärischen Aufrüsten in den Jahren nach 1900 folgte eine Aufstellung für den Entwurf einer Kanalerweiterung. Für den Ausbau wurden Kosten von 237 Mio. Reichsmark veranschlagt (Für Kanalbau 156 Mio. Reichsmark). Geplante Arbeiten: Kanalverbreitung von 67,00 m auf 102,50 m Kanalvertiefung von 9 m auf 11 m Anzahl der Weichen von 7 auf 11 Weichenverlängerung von 600 m auf m (ursprünglich 250 m) Ersatz von Drehbrücken durch feste Brücke Ersatzneubau der Drehbrücke Rendsburg mit neuer Durchfahrtshöhe von 75 m Ersetzen der handgezogenen Seilfähren durch maschinengetriebene Kettenfähren sowie in Brunsbüttel durch zwei Freifahr-Dampffähren Bau neuen Doppelschleusen in Kiel-Holtenau und Brunsbüttel o Kammerlänge 330 m (alte Schleusen 125 m) o Lichte Weite 45 m (alte Schleusen 25 m) o Drempel-& Sohltiefe 14,10 m (alte Schleusen 10,20 m Brunsbüttel bzw. 9,80 m Kiel) o Bau neuer Vorhäfen Bereits im Jahr 1907 wurden die Pläne genehmigt und auch bald wieder mit der Einrichtung von 6 Bauämtern begonnen. Für den Bau der neuen Schleusen in Brunsbüttel wurde wieder ein Barackenlager errichtet und von der Kanalverwaltung betreut. Die Pläne sahen vor, dass die neuen Schleusen nördlich der alten Schleusenkammern liegen sollen. In beide Kammern der neuen Doppelschleuse wurden im Gegensatz zu den alten Schleusentoren jeweils 3 Schiebetore eingebaut. Für diese Tore wurden Torkammern vorgesehen, in welche die Tore bei Öffnung vollständig einfahren können. Auch hier dient das Mitteltor als Reservetor, jedoch ist es nicht mittig sondern versetzt eingebaut, sodass sich eine kleine und eine große Kammer im Verhältnis 1/3 zu 2/3 ergibt. Diese Aufteilung ermöglicht bei kleineren Schiffen eine schnellere Schleusung, da statt dem Außentor das Mitteltor geschlossen werden kann und so die weniger Wasser und damit auch weniger Zeit zum Schleusen benötigt wird. (Anlage 3: Draufsicht Neue Schleusen) Aufgrund der Problematik mit der Grundwasserabsenkung wurden quer durch die Kammern Brunnen eingerichtet und stetig das Setzungsverhalten der alten Schleusenkammer in direkter Umgebung beobachtet. Es gelang es durch die Absenkung des Grundwassers, das die 6,5 m mächtige Betonsohle im Trockenen eingebaut werden konnte (Abbildung 21). Fangedämme verhinderten dabei das Wasser aus dem Vorhafen in die Baugruben eindringen kann. Die Kammerwände wurden auf Pfählen gegründet und diese anschließend mit Sand verfüllt (Abbildung 22). 22

23 Abbildung 21: Grundwasserabsenkung Abbildung 21: Grundwasserabsenkung im Mittelhaupt, dahinter 6,5m Betonsohle 23

24 Abbildung 22: Pfahlgründung, mit Sand verfüllt Das Ende des neuen Vorhafens markieren 2 Molen mit je einem Leuchtturm an der Spitze. Der Binnenhafen wurde in nördliche Richtung deutlich verbreitert. Die Siedlung von Dienstwohnungen nördlich der alten Schleusen musste den neuen Schleusen sowie dem neuen Vorhafen weichen und abgerissen werden. Lediglich das Elblotsenhaus, welches am Ende der Straße stand, konnte bestehen bleiben, befand sich nach Fertigstellung der Bauarbeiten jedoch auf der Schleuseninsel. 24

25 Abbildung 23: Elblotsenhaus auf der entstehenden Schleuseninsel Mit dem Ausbau des Kanals und des Neubaus der Schleusen entstand in Nachbarschaft der zum Kanalbau errichteten Siedlung eine neue Ansiedlung für zukünftige Kanalarbeiter und Beamte. Es wurden eine neue Kirche mit Pfarr- und Gemeindehaus, ein Krankenhaus sowie ein Wasserturm, welcher heute unter Denkmalschutz steht, errichtet (Anlage 5: Lageplan Alte und Neue Schleusen). Am 23. Juni 1914 wurde die Neuen Schleusen in Brunsbüttelkoog feierlich eröffnet. Zu diesem Anlass fuhr Kaiser Wilhelm II. mit der Kaiseryacht Hohenzollern durch die Neue Schleuse. Am darauffolgenden Tag wiederholte sich die Prozedur an den Neuen Schleusen in Kiel-Holtenau, damit waren diese für den Verkehr offiziell freigegeben. 25

26 3.6 Bau der fünften Schleusenkammer Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) hat am grünes Licht für den Neubau der 5. Schleusenkammer gegeben. Dem voraus gingen unzählige Untersuchungen und Variantenprüfungen. Im Rahmen einer Systemstudie wurden zunächst 11 Varianten anhand vorhandener Schiffszahlen und Prognosen der Verkehrsentwicklung untersucht und verglichen. Diese reichten von der ausschließlichen Sanierung der Neuen Schleusen, über einen Ersatzneubau im Bereich der Alten Schleusen, bis hin zum Neubau einer fünften Schleusenkammer auf dem Gelände der Schleuseninsel. Ein wichtiger Aspekt in der Betrachtung war dabei die Vermeidung erheblicher Verkehrseinschränkungen des laufenden Verkehrs. Für jede Variante wurden zudem die volkswirtschaftlichen Kosten und Nutzen erfasst und verglichen, Alle Grundvarianten wurden in einer Kosten-Nutzungs-Untersuchung anschließend bewertet. Als wirtschaftlich und technisch sinnvoll erwies sich der Neubau einer 5. Schleusenkammer mit 3 Schiebetoren. Im Jahr 2014 wurden die Bauaufträge dafür in Höhe von 500 Mio. erteilt. Abbildung 24: Luftbildsimulation 5. Schleusenkammer Tabelle 2: Vergleich der Abmaße aller drei Schleusen Alte Schleusen Neue Schleusen 5. Schleusenkammer Kammeranzahl Bauzeit (voraussichtlich) Nutzlänge 125 m 310 m 330 m Nutzbreite 22 m 42 m 42 m Torart Stemmtore Schiebetore Schiebetor Drempeltiefe bei NHN -10,20 m -14,00 m -14,00 m 26

27 Anlagen I. Erlassenes Gesetz zum Bau des Nord-Ostsee-Kanals II. III. IV. Draufsicht Alte Schleusen Draufsicht Neue Schleusen Lageplan Alte Schleusen V. Lageplan Alte und Neue Schleusen 27

28 Anlage 1: Erlassenes Gesetz zum Bau des Nord-Ostsee-Kanals 28

29 Anlage 2: Draufsicht Alte Schleusen 29

30 Anlage 3: Draufsicht Neue Schleusen 30

31 Anlage 4: Lageplan Alte Schleusen 31

32 Anlage 5: Lageplan Alte und Neue Schleusen 32

33 Quellenverzeichnis Literaturverzeichnis Beseke, C. (1893). Der Nord-Ostsee-Kanal : seine Entstehungsgeschichte, sein Bau und seine Bedeutung in wirthschaftlicher und militärischer Hinsicht. Kiel und Leipzig: Lipsius & Tischer. Bohlmann, A. D.-I. (1913). Die Grundwassersenkung bei dem Schleusenbau zu Brunsbüttelkoog bearbeitet als Beitrag zur Grundwasserbewegung. Braunschweig: Herzoglich Technische Hochschule Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig. Giller, W. (1904). Vergleich zwischen den verschiedenen Betriebsarten von Schleusenanlagen. München: Rudolf Oldenbourg. o. V. (1889). Der Nord-Ostsee-Canal ; nach einem Vortrag gehalten im Architekten-Verein zu Berlin am 18. Februar 1889 von Baensch, geheimer Oberbaurath, Sonderabdruck aus dem Centralblatt der Bauverwaltung. Berlin: Ernst & Korn. o. V. (1898). Der Bau des Kaiser Wilhelm-Kanals. Bearb. v. J. Fülscher. Berlin. Schmidt, U. (o.j.). Nord-Ostsee-Kanal Kaiser-Wilhelm-Kanal. Geschichte und Geschichten. Aktuelles und Interessantes. Brunsbüttel: Hrsg. v. WSA Brunsbüttel. Internetquellen ; 11:12 Uhr ; 12:08 Uhr ; 11:47 Uhr ; 12:23 Uhr ; 12:28 Uhr 33

34 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: , 15:24 Uhr 4 Abbildung 2: , 15:24 Uhr 5 Abbildung 3: Philipp Holzmann Archiv, Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e.v., Mappe 21, Bildnummer Abbildung 4: Gemälde von Werner, Kaiser Wilhelm I., Die Hohenzollern in Brandenburg, Gesichter einer Herrschaff, Fischbacher T. (Hg), 2015, Potsdam 6 Abbildung 5: , 11:36 Uhr 7 Abbildung 6: Bilder 2016 GeoBasis-DE/BKG,Google 9 Abbildung 7: Beseke, C. (1893). Der Nord-Ostsee-Kanal : seine Entstehungsgeschichte, sein Bau und seine Bedeutung in wirthschaftlicher und militärischer Hinsicht. Kiel und Leipzig: Lipsius & Tischer, Seite Abbildung 8: Beseke, C. (1893). Der Nord-Ostsee-Kanal : seine Entstehungsgeschichte, sein Bau und seine Bedeutung in wirthschaftlicher und militärischer Hinsicht. Kiel und Leipzig: Lipsius & Tischer, Seite Abbildung 9: Holstein-2007.html; , 16:42 Uhr 11 Abbildung 10: Schmidt, U. (o.j.). Nord-Ostsee-Kanal Kaiser-Wilhelm-Kanal. Geschichte und Geschichten. Aktuelles und Interessantes. Brunsbüttel: Hrsg. v. WSA Brunsbüttel, Seite 5 12 Abbildung 11: , 11:22 Uhr 14 Abbildung 12: o. V. (1898). Der Bau des Kaiser Wilhelm-Kanals. Bearb. v. J. Fülscher. Berlin. 15 Abbildung 13: Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure, 1892, Band 1, Suchwort: Der Nord- Ostsee-Kanal, Seite Abbildung 14: o. V. (1898). Der Bau des Kaiser Wilhelm-Kanals. Bearb. v. J. Fülscher. Berlin. 16 Abbildung 15: Kanal_Grundsteinlegung_01-bw.jpg, , 11:54 Uhr 16 Abbildung 16: o. V. (1889). Der Nord-Ostsee-Canal ; nach einem Vortrag gehalten im Architekten- Verein zu Berlin am 18. Februar 1889 von Baensch, geheimer Oberbaurath, Sonderabdruck aus dem Centralblatt der Bauverwaltung. Berlin: Ernst & Korn. 18 Abbildung 17: o. V. (1889). Der Nord-Ostsee-Canal ; nach einem Vortrag gehalten im Architekten- Verein zu Berlin am 18. Februar 1889 von Baensch, geheimer Oberbaurath, Sonderabdruck aus dem Centralblatt der Bauverwaltung. Berlin: Ernst & Korn

35 Abbildung 18: o. V. (1889). Der Nord-Ostsee-Canal ; nach einem Vortrag gehalten im Architekten- Verein zu Berlin am 18. Februar 1889 von Baensch, geheimer Oberbaurath, Sonderabdruck aus dem Centralblatt der Bauverwaltung. Berlin: Ernst & Korn. 18 Abbildung 19: o. V. (1898). Der Bau des Kaiser Wilhelm-Kanals. Bearb. v. J. Fülscher. Berlin. 19 Abbildung 20: o. V. (1898). Der Bau des Kaiser Wilhelm-Kanals. Bearb. v. J. Fülscher. Berlin. 20 Abbildung 21: Philipp Holzmann Archiv, Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e.v., Mappe 21, Bildnummer Abbildung 22: Philipp Holzmann Archiv, Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e.v., Mappe 21, Bildnummer Abbildung 23: Philipp Holzmann Archiv, Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e.v., Mappe 21, Bildnummer Abbildung 24: _5SKB_Luftbildsimulation.jpg; ; 11:03 Uhr 25 35