Die Natur immer im Blick

PR-Gateway: Erstes Schlauchwehr im Spreewald

Nur knapp eine Autostunde von Berlin entfernt befindet sich mit dem Spreewald eine in Mitteleuropa einzigartige Landschaft. Nach der letzten Eiszeit teilte sich hier die Spree in ein fein gegliedertes Netz von sogenannten Fließen. Die zahlreichen Wasserläufe schlängelten sich einst durch dichten Urwald. Durch Kultivierung entstand im Laufe der Jahrhunderte ein Mosaik aus kleinen Wiesen, Äckern, Wäldern und dem rund 1575 km langen Geflecht der Fließe.

Auen- und Moorlandschaft

Bis heute ist der Spreewald eine vom Menschen geprägte und dennoch weitgehend naturnahe Auen- und Moorlandschaft. Sie bietet einer reichen Tier- und Pflanzenwelt einen außergewöhnlichen Lebensraum. Hier leben Arten, die andernorts bedroht oder bereits ausgestorben sind. 1990 wurde der Spreewald zum Biosphärenreservat erklärt, um diese Landschaft zu schützen und zu bewahren. 1991 erhielt es den UNESCO-Status.

Großflächiges Wassersystem

Um diese einmalige Niederungslandschaft mit ihren fein strukturierten Fließgewässersystemen, artenreichen Feuchtwiesen und Niederungswäldern zu schützen und zu pflegen, ist vor allem die Wasserbewirtschaftung gefragt. Denn das Wassersystem mit hohen Grundwasserständen und periodischen Überstauungen in bestimmten Teilgebieten bildet die Grundlage zur Erhaltung der Lebensräume der für den Spreewald typischen Tiere und Pflanzen. Gleichzeitig sind die Nutzungsinteressen der ortsansässigen Bevölkerung angemessen zu berücksichtigen. Und natürlich muss der Hochwasserschutz für die Siedlungsbereiche und die Nutzflächen gewährleistet werden.

Zukunftsfähige Wasserwirtschaft

Gleich zwei regionale Wasser- und Bodenverbände sorgen im etwa 475 Quadratkilometer umfassenden Spreewald für eine zukunftsfähige Wasserwirtschaft. Mitglieder dieser Wasser- und Bodenverbände sind Landwirte, Grundeigentümer und Gemeinden im Verbandsgebiet. "Zu den Aufgaben der Verbände zählen neben der Gewässerunterhaltung und -pflege unter anderem der Bau und die Unterhaltung von Anlagen in und an Gewässern wie Schleusen, Wehre, Durchlässen, Schächten, Dükern, usw.", erläutert Ingolf Burisch vom Wasser- und Bodenverband "Oberland Calau" mit Sitz in Vetschau.

Erfahrungen sammeln

Sein Verband ist auch der Bauherr des ersten Schlauchwehres im Spreewald. Das von 2015 bis 2017 erneuerte Wehr im Nordumfluter bei Byhleguhre gehört zu den mehr als 200 Wehren, die durch diesen Verband unterhalten werden. "Im Rahmen der regelmäßigen Bauwerksinspektion wurden starke Schädigungen des Bauwerkkörpers und der Ausrüstungsteile festgestellt", schildert Ingolf Burisch den Ablauf. "Und so stand das vorhandene Wehrbauwerk aus den 1970er Jahren mit drei sechs Meter breiten Wehrfeldern und Doppelschützen zur Erneuerung an." Aufgrund der Lage und der Funktion und nicht zuletzt der Investitionssumme entschied man sich, anstelle eines "klassischen" Wehrs mit beweglichen Verschlüssen als Ersatzbauwerk ein Schlauchwehr mit zwei Wehrfeldern mit jeweils neun Metern Breite in zwei Bauabschnitten zu errichten.

Vielzahl an Vorteilen

Im Gegensatz zur klassischen Bauweise von Wehren mit beweglichen Verschlüssen bietet ein Schlauchwehr eine Vielzahl von Vorteilen. So stellt der flexible Wehrkörper keine Behinderung für Treibgut und Eis dar. Zudem ist der Staupegel stufenlos regulierbar. Durch den Verzicht auf mechanische Wehrteile besteht keinerlei Korrosionsgefahr. Auch ist der Betrieb umweltfreundlicher, da keine Schmiermittel benötigt werden. Insgesamt sind bei einem Schlauchwehr der Wartungsaufwand und die Gefahr der unsachgemäßen Betätigung bzw. der Beschädigung der mechanischen Wehrteile durch Fremde geringer.

Funktionsweise eines Schlauchwehrs

Darüber hinaus überzeugt ein Schlauchwehr durch die "Einfachheit" seiner Konstruktion. Im Wasserbauwerk wird eine spezielle Gummimembran in Schlauchform auf der betonierten Wehrplatte und an den seitlichen Wehrwangen montiert. Befüllt wird der Schlauch mit Wasser nach dem Prinzip der kommunizierenden Gefäße. Hierzu werden in einem Füllschacht, der mit dem Schlauch verbunden ist, durch Überpumpen oder Ablassen bestimmte Wasserstände eingestellt. Die Befestigung des Schlauches auf dem Bauwerk erfolgt durch spezielle Klemmschienen. Aufgrund des Befüllens des Schlauches kommt es zu einer Volumenzunahme, die Schlauchkrone wird angehoben und behindert den Wasserdurchfluss. Dadurch erhöht sich der Pegel des Oberwassers. Im unbefülltem Zustand faltet sich der Schlauch zusammen und kann fast flach auf der Wehrsohle abgelegt werden. Im Hochwasserfall kann so der maximale Abfluss gewährleistet und Schäden am Wehr vermieden werden.

Die Gummimembran besteht im Allgemeinen aus einer Elastomerbahn mit einer oder mehreren Gewebeeinlagen aus Polyester oder Polyamid, die als Festigkeitsträger dienen. In der Vergangenheit wurden Verschnitte aus Natur- und Synthetikkautschuk (NR und SBR), Chloroprenkautschuk (CR) oder Ethylen-Propylen-Dien-Polymere (EPDM) verwendet.

Großer Planungsvorlauf

Bevor jedoch der erste Schlauch in einem Wehr im Spreewald montiert werden konnte, waren umfangreiche Planungen und Vorbereitungen notwendig. Hiermit beauftragte der Wasser- und Bodenverband "Oberland Calau" die Planungsgemeinschaft Tief- und Wasserbau GmbH aus Dresden. Nach der Erteilung der Baugenehmigung und der öffentlichen Ausschreibung wurden die gesamten Bauarbeiten durch die Gruppe Wasser- und Spezialtiefbau der Strabag AG in Lübben ausgeführt.

Mit Rücksicht auf Fauna und Flora

Da die Bauarbeiten direkt am und im Wasser auszuführen waren, galt es zunächst durch einen entsprechenden Verbau für eine "trockene" Baustelle zu sorgen. Um den Wasserfluss im Nordumfluter nicht zu behindern, ragte der erste Bauabschnitt knapp bis zur Mitte des Wasserstroms. Neben der sehr komplexen Wasserhaltung der Baustelle waren auch noch zahlreiche Auflagen seitens des Umwelt- und Naturschutzes zu berücksichtigen. Besondere Rücksicht erforderte die gesamte Sohle und Uferregion des Gewässers sowie die dort ansässige Fauna und Flora. Nach der Trockenlegung des Nordumfluters wurden z. B. alle Muscheln auf dem Grund aufgesammelt und artgerecht umgesiedelt.

Zusätzliche Regelungen

Gemäß den aktuellen Vorgaben sind im Spreewald Ersatzneubauten von Wehren immer mit Fischaufstiegsanlagen zu erstellen. Daraus ergab sich für den Ersatzneubau Wehr III "Halko" eine über die gesamte Strombreite verlaufende Wehrplatte mit drei Wehrpfeilern und einer links angeordneten Fischaufstiegsanlage in Schlitzpassbauweise. Wehrplatte, -pfeiler und Fischaufstiegsanlage wurden komplett aus Beton gefertigt. Für diese Baumaßnahme gelten neben den normativen Vorgaben zudem die Regelungen der ZTV-W LB 215. Diese schreiben vor, dass massive Bauteile von Wasserbauwerken der Expositionsklasse XF3 zwingend mit LP-Beton (Luftporen-Beton) herzustellen sind, um die Frostbeständigkeit zu gewährleisten. Gleichzeitig soll der Zementanteil im Beton möglichst gering sein und der eingesetzte Zement mit geringer Hydrationswärme abbinden, um eine Rissbildung weitgehend zu vermeiden.

Passender Zement

Für die erfahrenden Spezialisten der Strabag AG eine interessante Herausforderung. Gemeinsam mit dem Frischbetonlieferanten Kann Beton Lausitz GmbH konnte der für die Betonierung der Wehrplatte sowie der Wehrpfeiler und Fischaufstiegsanlage notwendige Beton in geforderter Qualität eingebaut werden. Zur Mischung des LP-Betons kam der Spezialzement OPTABLUE® der OPTERRA Zement GmbH, Werk Karsdorf, zum Einsatz. Seine besondere, abgestimmte Zusammensetzung von Portlandzementklinker und Hüttensand ermöglicht eine gute Frühfestigkeit bei gleichzeitig niedriger Hydratationswärmeentwicklung (LH=LowHeat). Da zudem eine wesentliche Quote des Klinkeranteils bei OPTABLUE® durch hochwertigen Hüttensand ersetzt wird, bewirkt der Spezialzement durch eine gute Nacherhärtung zugleich eine hohe Dichtigkeit und Dauerhaftigkeit des erhärteten Betons.

Bauablaufbedingte Inbetriebnahme

Im ersten Bauabschnitt wurden die Fischaufstiegsanlage, ein erster Teil der Wehrplatte sowie zwei Wehrpfeiler betoniert. Zudem erstellten die Wasserbauspezialisten die Steuerungszentrale und verlegten die Versorgungsleitungen für den Betrieb des Schlauchwehrs. Nach der Betonage und dem Ausschalen der Bauteile konnte im ersten Feld des Wehrs der Schlauch montiert werden. Danach wurde dieser Teil des Schlauchwehrs geflutet und mit dem Verbau für den zweiten Bauabschnitt begonnen. Mit der Fertigung der restlichen Sohlplatte sowie des dritten Wehrpfeilers und dem Anschluss an das gegenüberliegende Ufer waren die Betonarbeiten beim Neubau abgeschlossen und der zweite Schlauch konnte montiert und in Betrieb genommen werden. Abschließend wurde das "alte" vorhandene Wehr noch zurückgebaut. Zur Entfernung der Armierung im Gründungsbereich des alten Wehres tauchten Berufstaucher zum Grund des Nordumfluters und brannten die Eisen ab.

Im Frühjahr 2017 konnte das erste Schlauchwehr im Spreewald komplett an den Wasser- und Bodenverband "Oberland Calau" zum normalen Betrieb übergeben werden. "Die während des laufenden Betriebes gesammelten Erfahrungen und Daten sollen für den möglichen Bau weiterer Schlauchwehre ausgewertet werden. Vermutlich wird es nicht das letzte Schlauchwehr sein, das im Biosphärenreservat Spreewald erbaut wird", resümiert Ingolf Burisch.
OPTERRA ist ein Tochterunternehmen des weltweit agierenden CRH-Konzerns. Mit einer jährlichen Produktionskapazität von 3,5 Millionen Tonnen Zement gehört OPTERRA zu den führenden Zementherstellern Deutschlands. In den Werken Karsdorf bei Leipzig, Wössingen bei Karlsruhe, Sötenich bei Köln und Neufahrn in Niederbayern sind 380 Mitarbeiter tätig. Sie sichern eine starke Position im Süden, Osten und Westen des Landes. Moderne Technik und fachliche Kompetenz setzen Maßstäbe bei der Qualität der mehr als 40 angebotenen Zementsorten. Daneben bietet OPTERRA umfangreiche Services rund um die Themen Anwendungsberatung, Vertrieb, Qualität und Logistik.
OPTERRA GmbH
Anke Wunder
Goerdelerring 9
04109 Leipzig
anke.wunder@opterra-crh.com
+49 341 39378531
www.opterra-crh.com

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Erstes Schlauchwehr im Spreewald

Nur knapp eine Autostunde von Berlin entfernt befindet sich mit dem Spreewald eine in Mitteleuropa einzigartige Landschaft. Nach der letzten Eiszeit teilte sich hier die Spree in ein fein gegliedertes Netz von sogenannten Fließen. Die zahlreichen Wasserläufe schlängelten sich einst durch dichten Urwald. Durch Kultivierung entstand im Laufe der Jahrhunderte ein Mosaik aus kleinen Wiesen, Äckern, Wäldern und dem rund 1575 km langen Geflecht der Fließe.

Auen- und Moorlandschaft

Bis heute ist der Spreewald eine vom Menschen geprägte und dennoch weitgehend naturnahe Auen- und Moorlandschaft. Sie bietet einer reichen Tier- und Pflanzenwelt einen außergewöhnlichen Lebensraum. Hier leben Arten, die andernorts bedroht oder bereits ausgestorben sind. 1990 wurde der Spreewald zum Biosphärenreservat erklärt, um diese Landschaft zu schützen und zu bewahren. 1991 erhielt es den UNESCO-Status.

Großflächiges Wassersystem

Um diese einmalige Niederungslandschaft mit ihren fein strukturierten Fließgewässersystemen, artenreichen Feuchtwiesen und Niederungswäldern zu schützen und zu pflegen, ist vor allem die Wasserbewirtschaftung gefragt. Denn das Wassersystem mit hohen Grundwasserständen und periodischen Überstauungen in bestimmten Teilgebieten bildet die Grundlage zur Erhaltung der Lebensräume der für den Spreewald typischen Tiere und Pflanzen. Gleichzeitig sind die Nutzungsinteressen der ortsansässigen Bevölkerung angemessen zu berücksichtigen. Und natürlich muss der Hochwasserschutz für die Siedlungsbereiche und die Nutzflächen gewährleistet werden.

Zukunftsfähige Wasserwirtschaft

Gleich zwei regionale Wasser- und Bodenverbände sorgen im etwa 475 Quadratkilometer umfassenden Spreewald für eine zukunftsfähige Wasserwirtschaft. Mitglieder dieser Wasser- und Bodenverbände sind Landwirte, Grundeigentümer und Gemeinden im Verbandsgebiet. "Zu den Aufgaben der Verbände zählen neben der Gewässerunterhaltung und -pflege unter anderem der Bau und die Unterhaltung von Anlagen in und an Gewässern wie Schleusen, Wehre, Durchlässen, Schächten, Dükern, usw.", erläutert Ingolf Burisch vom Wasser- und Bodenverband "Oberland Calau" mit Sitz in Vetschau.

Erfahrungen sammeln

Sein Verband ist auch der Bauherr des ersten Schlauchwehres im Spreewald. Das von 2015 bis 2017 erneuerte Wehr im Nordumfluter bei Byhleguhre gehört zu den mehr als 200 Wehren, die durch diesen Verband unterhalten werden. "Im Rahmen der regelmäßigen Bauwerksinspektion wurden starke Schädigungen des Bauwerkkörpers und der Ausrüstungsteile festgestellt", schildert Ingolf Burisch den Ablauf. "Und so stand das vorhandene Wehrbauwerk aus den 1970er Jahren mit drei sechs Meter breiten Wehrfeldern und Doppelschützen zur Erneuerung an." Aufgrund der Lage und der Funktion und nicht zuletzt der Investitionssumme entschied man sich, anstelle eines "klassischen" Wehrs mit beweglichen Verschlüssen als Ersatzbauwerk ein Schlauchwehr mit zwei Wehrfeldern mit jeweils neun Metern Breite in zwei Bauabschnitten zu errichten.

Vielzahl an Vorteilen

Im Gegensatz zur klassischen Bauweise von Wehren mit beweglichen Verschlüssen bietet ein Schlauchwehr eine Vielzahl von Vorteilen. So stellt der flexible Wehrkörper keine Behinderung für Treibgut und Eis dar. Zudem ist der Staupegel stufenlos regulierbar. Durch den Verzicht auf mechanische Wehrteile besteht keinerlei Korrosionsgefahr. Auch ist der Betrieb umweltfreundlicher, da keine Schmiermittel benötigt werden. Insgesamt sind bei einem Schlauchwehr der Wartungsaufwand und die Gefahr der unsachgemäßen Betätigung bzw. der Beschädigung der mechanischen Wehrteile durch Fremde geringer.

Funktionsweise eines Schlauchwehrs

Darüber hinaus überzeugt ein Schlauchwehr durch die "Einfachheit" seiner Konstruktion. Im Wasserbauwerk wird eine spezielle Gummimembran in Schlauchform auf der betonierten Wehrplatte und an den seitlichen Wehrwangen montiert. Befüllt wird der Schlauch mit Wasser nach dem Prinzip der kommunizierenden Gefäße. Hierzu werden in einem Füllschacht, der mit dem Schlauch verbunden ist, durch Überpumpen oder Ablassen bestimmte Wasserstände eingestellt. Die Befestigung des Schlauches auf dem Bauwerk erfolgt durch spezielle Klemmschienen. Aufgrund des Befüllens des Schlauches kommt es zu einer Volumenzunahme, die Schlauchkrone wird angehoben und behindert den Wasserdurchfluss. Dadurch erhöht sich der Pegel des Oberwassers. Im unbefülltem Zustand faltet sich der Schlauch zusammen und kann fast flach auf der Wehrsohle abgelegt werden. Im Hochwasserfall kann so der maximale Abfluss gewährleistet und Schäden am Wehr vermieden werden.

Die Gummimembran besteht im Allgemeinen aus einer Elastomerbahn mit einer oder mehreren Gewebeeinlagen aus Polyester oder Polyamid, die als Festigkeitsträger dienen. In der Vergangenheit wurden Verschnitte aus Natur- und Synthetikkautschuk (NR und SBR), Chloroprenkautschuk (CR) oder Ethylen-Propylen-Dien-Polymere (EPDM) verwendet.

Großer Planungsvorlauf

Bevor jedoch der erste Schlauch in einem Wehr im Spreewald montiert werden konnte, waren umfangreiche Planungen und Vorbereitungen notwendig. Hiermit beauftragte der Wasser- und Bodenverband "Oberland Calau" die Planungsgemeinschaft Tief- und Wasserbau GmbH aus Dresden. Nach der Erteilung der Baugenehmigung und der öffentlichen Ausschreibung wurden die gesamten Bauarbeiten durch die Gruppe Wasser- und Spezialtiefbau der Strabag AG in Lübben ausgeführt.

Mit Rücksicht auf Fauna und Flora

Da die Bauarbeiten direkt am und im Wasser auszuführen waren, galt es zunächst durch einen entsprechenden Verbau für eine "trockene" Baustelle zu sorgen. Um den Wasserfluss im Nordumfluter nicht zu behindern, ragte der erste Bauabschnitt knapp bis zur Mitte des Wasserstroms. Neben der sehr komplexen Wasserhaltung der Baustelle waren auch noch zahlreiche Auflagen seitens des Umwelt- und Naturschutzes zu berücksichtigen. Besondere Rücksicht erforderte die gesamte Sohle und Uferregion des Gewässers sowie die dort ansässige Fauna und Flora. Nach der Trockenlegung des Nordumfluters wurden z. B. alle Muscheln auf dem Grund aufgesammelt und artgerecht umgesiedelt.

Zusätzliche Regelungen

Gemäß den aktuellen Vorgaben sind im Spreewald Ersatzneubauten von Wehren immer mit Fischaufstiegsanlagen zu erstellen. Daraus ergab sich für den Ersatzneubau Wehr III "Halko" eine über die gesamte Strombreite verlaufende Wehrplatte mit drei Wehrpfeilern und einer links angeordneten Fischaufstiegsanlage in Schlitzpassbauweise. Wehrplatte, -pfeiler und Fischaufstiegsanlage wurden komplett aus Beton gefertigt. Für diese Baumaßnahme gelten neben den normativen Vorgaben zudem die Regelungen der ZTV-W LB 215. Diese schreiben vor, dass massive Bauteile von Wasserbauwerken der Expositionsklasse XF3 zwingend mit LP-Beton (Luftporen-Beton) herzustellen sind, um die Frostbeständigkeit zu gewährleisten. Gleichzeitig soll der Zementanteil im Beton möglichst gering sein und der eingesetzte Zement mit geringer Hydrationswärme abbinden, um eine Rissbildung weitgehend zu vermeiden.

Passender Zement

Für die erfahrenden Spezialisten der Strabag AG eine interessante Herausforderung. Gemeinsam mit dem Frischbetonlieferanten Kann Beton Lausitz GmbH konnte der für die Betonierung der Wehrplatte sowie der Wehrpfeiler und Fischaufstiegsanlage notwendige Beton in geforderter Qualität eingebaut werden. Zur Mischung des LP-Betons kam der Spezialzement OPTABLUE® der OPTERRA Zement GmbH, Werk Karsdorf, zum Einsatz. Seine besondere, abgestimmte Zusammensetzung von Portlandzementklinker und Hüttensand ermöglicht eine gute Frühfestigkeit bei gleichzeitig niedriger Hydratationswärmeentwicklung (LH=LowHeat). Da zudem eine wesentliche Quote des Klinkeranteils bei OPTABLUE® durch hochwertigen Hüttensand ersetzt wird, bewirkt der Spezialzement durch eine gute Nacherhärtung zugleich eine hohe Dichtigkeit und Dauerhaftigkeit des erhärteten Betons.

Bauablaufbedingte Inbetriebnahme

Im ersten Bauabschnitt wurden die Fischaufstiegsanlage, ein erster Teil der Wehrplatte sowie zwei Wehrpfeiler betoniert. Zudem erstellten die Wasserbauspezialisten die Steuerungszentrale und verlegten die Versorgungsleitungen für den Betrieb des Schlauchwehrs. Nach der Betonage und dem Ausschalen der Bauteile konnte im ersten Feld des Wehrs der Schlauch montiert werden. Danach wurde dieser Teil des Schlauchwehrs geflutet und mit dem Verbau für den zweiten Bauabschnitt begonnen. Mit der Fertigung der restlichen Sohlplatte sowie des dritten Wehrpfeilers und dem Anschluss an das gegenüberliegende Ufer waren die Betonarbeiten beim Neubau abgeschlossen und der zweite Schlauch konnte montiert und in Betrieb genommen werden. Abschließend wurde das "alte" vorhandene Wehr noch zurückgebaut. Zur Entfernung der Armierung im Gründungsbereich des alten Wehres tauchten Berufstaucher zum Grund des Nordumfluters und brannten die Eisen ab.

Im Frühjahr 2017 konnte das erste Schlauchwehr im Spreewald komplett an den Wasser- und Bodenverband "Oberland Calau" zum normalen Betrieb übergeben werden. "Die während des laufenden Betriebes gesammelten Erfahrungen und Daten sollen für den möglichen Bau weiterer Schlauchwehre ausgewertet werden. Vermutlich wird es nicht das letzte Schlauchwehr sein, das im Biosphärenreservat Spreewald erbaut wird", resümiert Ingolf Burisch.
OPTERRA ist ein Tochterunternehmen des weltweit agierenden CRH-Konzerns. Mit einer jährlichen Produktionskapazität von 3,5 Millionen Tonnen Zement gehört OPTERRA zu den führenden Zementherstellern Deutschlands. In den Werken Karsdorf bei Leipzig, Wössingen bei Karlsruhe, Sötenich bei Köln und Neufahrn in Niederbayern sind 380 Mitarbeiter tätig. Sie sichern eine starke Position im Süden, Osten und Westen des Landes. Moderne Technik und fachliche Kompetenz setzen Maßstäbe bei der Qualität der mehr als 40 angebotenen Zementsorten. Daneben bietet OPTERRA umfangreiche Services rund um die Themen Anwendungsberatung, Vertrieb, Qualität und Logistik.
OPTERRA GmbH
Anke Wunder
Goerdelerring 9
04109 Leipzig
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+49 341 39378531
www.opterra-crh.com

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