Geschichte und Bedeutung der Helgoländer Hafenbauwerke

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Heinz Schuler
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2 Hafennutzung Folie 2

3 Historie der Helgoländer Hafenbauwerke Aktuelle Erkenntnisse aus jüngsten Bauwerksinspektionen Offene Fragen bisheriger Instandsetzungkonzepte Folie 3

Historie Helgoland ist der winzige Rest einer ursprünglich sehr viel größeren Insel. Ob sie jedoch jemals so groß war, wie sie auf alten Karten dargestellt wird, ist nicht mehr nachzuvollziehen.

4 Historie Helgoland ist der winzige Rest einer ursprünglich sehr viel größeren Insel. Ob sie jedoch jemals so groß war, wie sie auf alten Karten dargestellt wird, ist nicht mehr nachzuvollziehen. Sicher ist, daß die ursprüngliche hoch aufragende Felseninsel rund 70 km² groß gewesen sein muß. Ihr Felssockel steht heute noch unter Wasser an und ist jedem Taucher und jeder Forschungstätigkeit zugänglich. Folie 4

Historie Die Karte von Johannes Mejer aus dem Jahre 1649 zeigt bereits eine wesentlich kleinere Insel und die durch seitliche Klippenzüge und die Verbindung (Woal) zwischen Düne und

5 Historie Die Karte von Johannes Mejer aus dem Jahre 1649 zeigt bereits eine wesentlich kleinere Insel und die durch seitliche Klippenzüge und die Verbindung (Woal) zwischen Düne und Helgoland leidlich geschützte Nord- und Südreede. Schülver- und Süderriff müssen im frühen Mittelalter noch über Wasser gelegen haben, wie Funde von Kupferverhüttungsplätzen beweisen. Folie 5

Historie Auf dem Schülver- und dem Süderriff wurde zur Wikingerzeit Helgoländer Kupfererz verhüttet und das gewonnene Rohkupfer auf dem Seeweg nach Büsum verbracht.

6 Historie Auf dem Schülver- und dem Süderriff wurde zur Wikingerzeit Helgoländer Kupfererz verhüttet und das gewonnene Rohkupfer auf dem Seeweg nach Büsum verbracht. Ofenreste, Schlacken und die in situ gefundenen Gußkuchen liegen heute unberührt in 5 bis 12 m Wassertiefe. Eine natürliche Erosion würde dieses nicht zulassen. Einbruch des südlichen Teils Helgolands ist deshalb wahrscheinlich. Folie 6

Historie Im 19. Jahrhundert hat Helgoland schon fast sein heutiges Aussehen. Die Verbindung zur Düne ist gebrochen, und die Reeden bieten nur noch wenig Schutz bei Schlechtwetter.

7 Historie Im 19. Jahrhundert hat Helgoland schon fast sein heutiges Aussehen. Die Verbindung zur Düne ist gebrochen, und die Reeden bieten nur noch wenig Schutz bei Schlechtwetter. Das Unterland ist nicht hochwasserfrei, und bereits bei mittleren Sturmfluten läuft die Nordsee durch die Straßen. Die Helgoländer Boote werden im Notfalle und im Winter auf den Strand gezogen. Folie 7

8 Historie Weder die Dänen noch die Engländer hatten das Geld, den Willen oder auch das knowhow, auf Helgoland einen Schutzhafen zu bauen. Erst die Einverleibung Helgolands in das Deutsche Reich im Tausch gegen Rechte im Witu-Land ließ aus strategischen Gründen südlich vor Helgoland in der freien Nordsee einen Kriegshafen entstehen. Folie 8

Historie Die Aufrüstung Helgolands zu einem Kriegshafen ging einher mit dem Bau Kilometer langer Molen und dem Aufspülen des Südhafengeländes.

9 Historie Die Aufrüstung Helgolands zu einem Kriegshafen ging einher mit dem Bau Kilometer langer Molen und dem Aufspülen des Südhafengeländes. Strategisch blieb Helgoland aber trotz schwerster Bewaffnung unbedeutend. Die Langrohrgeschütze reichten zwar weit, konnten jedoch meist wegen schlechter Sicht nicht eingesetzt werden. Folie 9

10 Historie Dem verlorenen I. Weltkrieg folgten die Auflagen des Versailler Vertrags. Danach sollten alle militärischen Anlagen Helgolands zurückgebaut und die Landflächen dem Meer restlos zurückgegeben werden. Der Plan für den Abbau des Hafens in Helgoland sah den Rückbau der Westmole in den Jahren 1921 (Blockvorlage) und 1923 (Molenbauwerk) vor Folie 10

11 Historie Die Molenbauwerke aus schwer abbaubarem Ortbeton wurden zumeist gesprengt. Eingaben und Verhandlungen stoppten schließlich die Zerstörung aller Hafenanlagen. Aus den 20-t-Blöcken der Westmole wurde für schutzsuchende Fahrzeuge und für die Boote der Helgoländer sogar ein neuer Hafen, der Augustahafen, gebaut. Folie 11

12 Historie Die Westmole des Vorhafens von Helgoland ist seit jeher den höchsten Wellenbelastungen ausgesetzt. Westmole und Westmauer garantieren den Bestand des gesamten Südhafengeländes und des Schutz-und Sicherheitshafens. Eine Bestandserhaltung dieser Bauwerke ist für Helgoland und seine Bewohner von lebenswichtiger Bedeutung. Folie 12

13 Historie Auch die Nazis hatten Helgoland als Kriegshafen auserkoren. Das Projekt Hummerschere sah vor, Helgoland so auszubauen, dass die gesamte Reichsmarine im Bedarfsfalle dort liegen könnte. Schon 1941 wurden diese Maßnahmen eingestellt. Das damals entstandene NO- Land, das Südhafengelände und die Düne sind heute unverzichtbare Kulturflächen. Folie 13

Historie Was dem Krieg standgehalten hatte, zerstörte die schwere Sturmflut am 6.1.1954.

14 Historie Was dem Krieg standgehalten hatte, zerstörte die schwere Sturmflut am Die zweite Westmole wurde in Gänze zerlegt, und die WSV war gezwungen, eine völlig neue Westmole zu bauen. Auch diese dritte Westmole zeigt inzwischen an vielen Stellen sehr deutlich, welchen Belastungen sie bei jedem schweren Wetter standhalten muß. Folie 14

15 Historie Die Insel Helgoland hat seit der Übernahme im Jahre 1890 ihr Gesicht durch diverse Baumaßnahmen und kriegerische Ereignisse total verändert. Ihre Größe hat sich flächenmäßig mehr als verdoppelt. Folie 15

Historie Die Nordsee wird auch in Zukunft unseren Schutzbauwerken auf Helgoland - und dieses wahrscheinlich sogar in zunehmendem Maße - zusetzen.

16 Historie Die Nordsee wird auch in Zukunft unseren Schutzbauwerken auf Helgoland - und dieses wahrscheinlich sogar in zunehmendem Maße - zusetzen. Wir sind aufgefordert und angehalten, der Zerstörung entgegenzuwirken und alles zu tun, damit Unheil von Helgoland und seinen Bewohnern abgewendet wird. Folie 16

17 Aktuelle Kenntnisse aus jüngsten Bauwerksinspektionen Bauwerksschäden Neue Westmole - Risse im Betonüberbau und Abdeckplatte; Fugen Trümmervorlage - Steinumlagerung, -abtrag Westmauer Westmole Ostkaje Ostmole Südmole Westmauer - Risse im Überbau; Fugen; Betonabplatzungen Südmole - Betonabplatzungen Außen; Risse Steinumlagerung, -abtrag Ostmole - durchgehende Fugen im Überbau; Risse; Betonabplatzungen Ostmolenkopf - Starke Korrosionsschäden in stählernen Senkästen Ostkaje - Betonausbrüche auf beiden Seiten der Mole; Gefügestörungen im Beton; Fugenauswaschungen Folie 17

18 Helgoland Wiederaufbau Neue Westmole nach Sturmflut 1954 Ankunft des ersten Schwimmkastens Nach Fertigstellung Folie 18

Betonüberbau Länge: 250 m Breite: 8 m Schäden: Risse im

19 Aktuelle Kenntnisse aus jüngsten Bauwerksinspektionen Neue Westmole Baujahr: 1955/56 Schwimmkästen mit Betonüberbau Länge: 250 m Breite: 8 m Schäden: Risse im Betonüberbau und in den Fugen Trümmerreste der alten Westmole Folie 19

20 Aktuelle Kenntnisse aus jüngsten Bauwerksinspektionen Westmole/ Westmauer ( ) Trümmervorlage alte Westmole Tetrapoden vor Westmauer am Kringel Folie 20

21 Schadensaufnahmen Westmole Freigestemmte Fuge (1986) Sanierte Fuge (Aufnahme ) Folie 21

22 Aktuelle Kenntnisse aus jüngsten Bauwerksinspektionen Schadensaufnahmen Westmole ( ) Risse in Brüstungsmauer Risse in Stahlbetonplatte Folie 22

23 Aktuelle Kenntnisse aus jüngsten Bauwerksinspektionen Westmauer Abschnitt I: Baujahr: 1908/16 mit Granit verblendete Betonmauer Länge: 350 m; Breite: 1,80 /4.00 m; Schäden: Risse in Betonmauer; Fugen Folie 23 Station : ~347 m

24 Aktuelle Kenntnisse aus jüngsten Bauwerksinspektionen Westmauer Abschnitt II: Baujahr: 1935 Blockbauweise Länge: 250 m; Breite: 2.10 /8,10 m; Schäden: große Betonabplatzungen ; Risse Folie 24 Station : ~550 m

25 Aktuelle Kenntnisse aus jüngsten Bauwerksinspektionen Schadensaufnahmen Westmauer ( ) Betonabplatzungen in Abdeckung vorhanden Betonabplatzungen in Abdeckung erwartet Folie 25

26 Aktuelle Kenntnisse aus jüngsten Bauwerksinspektionen Schadensaufnahmen Westmauer ( ) Betonabplatzungen in aufgehender Mauer (Übergang zum Wassersturzbecken) Folie 26

27 Offene Fragen bisheriger Instandsetzungskonzepte Ausgangspunkt: Betonschäden (Risse, Abplatzungen, Ausbrüche) wurden an allen Bauwerken festgestellt Steinumlagerungen haben in den geböschten Abschnitten stattgefunden Hierzu: Erfassung der topographischen Vorlandverhältnisse und deren Veränderungen durch photogrammetrische Luftbildaunahmen im Jahre 1993 Folgerung: Grundinstandsetzungsmaßnahmen sind je nach Schädigungsgrad nahezu an allen Anlagen erforderlich Folie 27

28 Offene Fragen bisheriger Instandsetzungskonzepte Alte Berechnungsansätze für die Westmole Bemessungswelle für Aufbau der alten West- und Südmole ( ) auf Grundlage durchgeführter photogrammetrischer Messungen aus dem Jahre 1911 Wellenhöhe H S = 6,0 m (größte gemessene Welle = 9,0m) Wellenlänge L = 180 m; Wasserstand: = + 4,70 m H.P. (ca. + 3,10 m HN ) Berechnungsverfahren nach Saintflou Berechnungsgrundsätze zum Projektbeginn: Bemessungswelle nach Führböter und Dette (1983) Wellenhöhe H S = 7,0 m (größte gemessene Welle = 6,80m) Wellenlänge L = 120 m; HHThw: = + 3,50 m HN Berechnungsverfahren nach Saintflou => reflektierende (stehende) Welle Annahme: jeder Senkkasten trägt für sich allein (9 Senkkästen) Folie 28

29 Offene Fragen bisheriger Instandsetzungskonzepte Ergebnis: Standsicherheit gegen Kippen nach Sainflow => η = 0,6-0,7 Fazit: Das Bauwerk wird im Bemessungsfall zerstört! Lösungsansatz : Variante I Betoninstandsetzung und Verstärkung der Molen durch Betonaufsatz und/oder Steinböschung Zusatzkosten: 2.400m x 20 TDM/m rd. 48 Mio DM Variante II Verfeinerung der Eingangsparameter durch Ermittlung der Seegangsbelastung und Lastabtragung Kostenersparnis bei Sanierung? DM Folie 29

30 Offene Fragen bisheriger Instandsetzungskonzepte Fragen: 1. Welches Berechnungsverfahren ist zu wählen? 2. Gibt es neuartige Berechnungsverfahren, die nicht in der EAU 1996 erfaßt sind? 3. Welche Bemessungswelle ist für den Nachweis der Standsicherheit maßgeblich? 4. Welche Lastverteilung (Höhe + Breite) ergibt sich aufgrund der Bemessungswelle? Standsicherheit pro lfm oder pro Block (Senkkasten)? 5. An welchen Molenbauwerken sind Zusatzverstärkungen nötig und welche Lösungsmöglichkeiten werden empfohlen? Wir hoffen, daß eine Vielzahl der Fragen in diesem Kolloquium beantwortet werden und danken für Ihre Aufmerksamkeit. Folie 30

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