Der Nord-Ostsee-Kanal ist die meistbefahrene künstliche
Seeschifffahrtsstraße weltweit. In Brunsbüttel mündet der Kanal in die
Elbe bzw. die Nordsee. Je zwei Doppelkammer-Schleusen – die Kleine
Schleuse und die Große Schleuse - dienen dazu die Höhenunterschiede des
Wasserstands zu überwinden. Die Große Schleuse ist seit 1914 durchgehend
in Betrieb. Umfangreiche Untersuchungen haben ergeben, dass die Anlagen
dringend instandgesetzt werden müssen. Die dazu erforderlichen
mehrjährigen Sperrungen jeweils einer Schleusenkammer würden aber zu
erheblichen Einschränkungen für die Schifffahrt führen.
Im Rahmen einer Systemstudie wurden zunächst elf verschiedene Varianten
einer Grundinstandsetzung untersucht. Die Kosten-Nutzen-Betrachtung, die
Betrachtung der Kapazitäten und die Ergebnisse der Systemstudie zeigten,
dass der Neubau einer 5. Schleusenkammer – sozusagen als Bypass –
wirtschaftlich und technisch sinnvoll ist.
Die neue Schleusenkammer entsteht im Bereich zwischen den beiden
vorhandenen Schleusen auf der sogenannten Schleuseninsel. Im Jahr 2014
wurden die Bauaufträge mit einem Wert von rund 500 Mio. Euro an eine
Bietergemeinschaft, bestehend aus den Firmen Wayss & Freytag Ingenieurbau
AG aus Hamburg, BAM Civiel bv aus Gouda (Niederlande) sowie Wayss &
Freytag Spezialtiefbau GmbH aus Düsseldorf, vergeben.
Um die benachbarten Schleusen nicht durch die Erschütterungen durch
Rammen von Spundwänden zu beschädigen, wurden für die Baugrube
Schlitzwände mit Bentonit als Stützflüssigkeit ausgehoben, in die dann
Trag- und Füllbohlen gestellt wurden. Durch Zugabe von Spezialzement in
die Stützflüssigkeit wurden das Gemisch verfestigt und die Bohlen
stabilisiert.
Die Schleusen einschließlich der beiden Schleusenhäupter werden aus
Stahlbeton hergestellt. An den Beton und den Betonbau werden wegen der
geplanten langen Nutzungsdauern besonders hohe Ansprüche gestellt, auf die
ein Vortrag bei der VDB-Fachtagung 2018 eingehen wird.
Etwa 1700 Ankerpfähle leiten die Erddruck- und Auftriebskräfte der unter
Wasser betonierten Kammersohle und der Kammerwände in das Erdreich ein.
Für die sogenannten Düsenstrahlpfähle wurden im
Hochdruckinjektionsverfahren (HDI-Verfahren) bis 40 m tiefe Bohrlöcher in
den Boden getrieben. Im nächsten Schritt wurden über Hochdruckschläuche
und ein spezielles Düsengestänge eine Zementsuspension mit rund 400 bar
Druck in das Erdreich eingedüst. Der Düsenstrahl schneidet den Boden auf
und die Suspension vermischt sich mit dem Untergrund – in Brunsbüttel
waren dies Sande mit Kies – und wird am Ende des Bohrlochs zum etwa 7m
langen Düsenstrahlkörper mit einem Durchmesser von 1,10 m.
