Sicherungsmaßnahmen und Machbarkeitsstudie Grundinstandsetzung „Alte Schleuse“ (Kiel-Holtenau)

Der Nord-Ostsee-Kanal (NOK) dient seit über 100 Jahren der nationalen und internationalen Schifffahrt als Schifffahrtstraße und ist das zweite Tor zur Ostsee. Er steht dabei in direkter Konkurrenz zur Skagenroute und ist ein wettbewerbsfähiger und umweltfreundlicher Transportweg, um die wachsenden Handelsströme in Europa zukünftig mit dem verstärkten Einsatz küstenparalleler Kurzstreckenseeverkehre zu bewältigen. Die Großen (Neuen) Schleusen des Nord-Ostsee-Kanals in Kiel-Holtenau sind, zusammen mit den Kleinen (Alten) Schleusen, Schwerpunkt des Betriebsgeschehens und des Verkehrsablaufes.

Die Alten Schleusen weisen dem Alter entsprechend einen sehr schlechten Bauzustand auf. Aufgrund massiver Schäden wurde die Kleine (Alte) Schleuse für die Schifffahrt gesperrt und aus Gründen der Standsicherheit verfüllt.

Derzeit läuft der gesamte Schiffsverkehr über die Großen (Neuen) Schleusen, die ebenfalls dringend einer Grundinstandsetzung bedürfen. Es ist geplant, zunächst die Kleinen (Alten) Schleuse instand zu setzen, damit diese dann als Bypass-Schleuse für die Grundinstandsetzung der Großen (Neuen) Schleusen zur Verfügung stehen.

Es wurden folgende Planungsleistungen erbracht:

Teil A: Sicherungsmaßnahmen an den Alten Schleusen

Im Zuge der Untersuchungen zur Sicherungsmaßnahme wurde durch die IRS AG der im Bestand vorhandene Stahlwasserbau betrachtet.

Als Ergebnis der Untersuchungen wurde festgestellt, dass der Stahlwasserbau und die Antriebstechnik nicht mehr dem aktuellen Stand der Technik entsprechen und teilweise irreparable Schadensbilder aufweisen. Daher ist eine Instandsetzung der vorhandenen Stahlwasserbaukonstruktionen und der Antriebe für eine langfristige Weiternutzung nicht möglich und eine entsprechende Neuplanung und Neubeschaffung im Rahmen einer Grundinstandsetzung erforderlich.

Teil B: Grundinstandsetzung der Alten Schleusen

Für das Kammersystem der Alten Schleuse sollten Grundinstandsetzungsmöglichkeiten definiert werden und auf ihre Machbarkeit hin überprüft werden. Hierbei waren auch der Stahlwasserbau, die maschinentechnischen Anlagen und die technische Ausrüstung zu betrachten.

Im ersten Schritt wurden durch die IRS AG in einer Machbarkeits-/Variantenuntersuchung die möglichen Verschlussvarianten betrachtet, einer technisch-wirtschaftlichen Bewertung unterzogen und die für die Grundinstandsetzung der Alten Schleuse Kiel-Holtenau am besten geeignetste Lösung als Zielvariante ermittelt.

Darauf aufbauend wurde für die Zielvariante eine tiefergehende, differenzierte technische Betrachtung durchgeführt. Als beste Lösung und innovativer Verschlusstyp wurde für die Grundinstandsetzung der Alten Schleusen das inverse Stemmtor ermittelt, welches Lasten aus dem Überstau von beiden Richtungen abtragen kann.

Teil C: Sensitivitätsbetrachtung der Alten Schleusen

Neue Klimaprojektionen zeigten auf, dass bis zum Jahr 2100 global ein deutlich höherer und beschleunigter Anstieg des Meeresspiegels möglich ist als bislang angenommen.

Die Berücksichtigung einer ausreichenden Ausbaureserve für klimabedingte Änderungen sollte in Ihren Folgen beim geplanten Ersatzneubau der Kleinen (Alten) Schleuse Kiel Holtenau untersucht und bewertet werden.

Unter den geänderten Randbedingungen der Sensitivitätsanalyse haben sich die auf das Tor wirkenden Wasserstandsunterschiede signifikant erhöht. Der Tortyp des inversen Stemmtores befindet sich unter diesen geänderten Bedingungen im Grenzbereich der Realisierbarkeit.

Es wurde daher im Rahmen der Sensitivitätsbetrachtung empfohlen, doppelkehrende Stemmtore als Zielvariante für die Grundinstandsetzung der Kleinen Schleuse Kiel-Holtenau zu setzen.

Die IRS AG erbrachte die Ingenieurleistung zum Stahlwasserbau innerhalb einer Ingenieurgemeinschaft mit dem Planungspartner WTM und DriveCon als Nachunternehmer.

Planungsumfang:
- Machbarkeitsuntersuchung und Variantenbetrachtung zu den Schleusenverschlüssen, Antrieben und der technischen Ausrüstung
- Machbarkeitsuntersuchung zu Adapterkonstruktionen für die vorhandenen, einschwimmbaren Revisionsverschlüsse
- Machbarkeitsuntersuchung zu Schwimmstegen

Technische Daten:
- Kammerbreite: 25,00 m
- Größte Staudifferenz: ~3,00 m
- Torhöhe (Stemmtor): ~13,50 m

Studien

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