Grundinstandsetzung & Verlängerung Schleuse Aldingen
Ausgangslage
Fast alle wichtigen Bundeswasserstraßen im Süden und Südwesten Deutschlands sind bereits von Schiffen mit einer Länge von 135 m befahrbar. Der Neckar bildet hier eine Ausnahme, da die Schleusenanlagen lediglich für kleinere Schiffe ausgelegt sind. Daher hat sich der Bund vor einigen Jahren verpflichtet, alle 27 Schleusen am Neckar zu verlängern. Bevor diese Verlängerungen in Angriff genommen werden können, müssen einige Schleusenkammer, die nicht verlängert werden, instand gesetzt werden – das betrifft auch die Schleusenanlage Aldingen. Das Gesamtprojekt „Neckarausbau“ soll bis 2050 abgeschlossen sein und kostet rund 1,2 Milliarden Euro.
Die Staustufe Aldingen am Neckar besteht aus einer Doppelkammerschleuse, einer Wehranlage mit zwei Wehrfeldern und einem Kraftwerk. Überspannt wird das Unterhaupt der Schleuse von einer Wehrbrücke mit öffentlicher Straße, die auch zur Kabelquerung genutzt wird. Bereits 1938 wurde die linke Schleusenkammer fertiggestellt. Deren elektromechanische Antriebe für das Ober- und Untertor stammen aus dem Jahr 1957 und sind somit einige Jahrzehnte in Betrieb. Der Bau der rechten Schleusenkammer begann 1941, musste aufgrund des 2. Weltkriegs unterbrochen werden und wurde Anfang der 1950er-Jahre fertiggestellt, weshalb die meisten Bauteile knapp 60 Jahre alt sind. Sowohl am Massivbau, den Schleusentoren und der Anlagentechnik der gesamten Schleusenanlage hat die Zeit Spuren hinterlassen. Außerdem entspricht die Technik nicht mehr den geltenden Vorschriften und ist nicht zur Fernsteuerung geeignet, weshalb eine Instandsetzung notwendig ist. Hinzu kommt, dass die Schleuse bisher nicht für den in Europa gängigen Standard von 110 m langen Schiffen ausgelegt ist, sondern nur Schiffe bis zu 105 m Länge befördern kann.
Aufgabenstellung
Es ist geplant, die rechte Schleusenkammer der Schleusenanlage Aldingen im Rahmen des Projekts „Grundinstandsetzung und Verlängerung der Neckarschleusen“ auf 135 m auszubauen. Als Vorbereitung dazu wurde die linke Schleusenkammer Aldingen grundlegen instandgesetzt. Somit kann während der späteren Baumaßnahmen an der rechten Kammer der gesamte Schiffsverkehr über die linke Kammer abgewickelt werden.
Da beide Schleusenkammern in Aldingen schon viele Jahre in Betrieb sind, wurde zuerst die rechte Schleusenkammer statisch ertüchtigt, sodass diese während der Grundinstandsetzung der linken Kammer der Schifffahrt zur Verfügung steht. Die Kammerwände der linken Schleusenkammer erhielten eine neue Vorsatzschale und das Oberhaupt wurde um 3,6 m versetzt, sodass zukünftig auch Schiffe mit einer Länge von 110 m die Staustufe passieren können. Der obere Vorhafen wurde instandgesetzt, wodurch zukünftig 110 m lange Schiffe anlegen können. Zudem wurden die Schleusenhäupter erneuert, neue Stemmtorverschlüsse eingebaut, eine Seilstoßschutzanlage am Unterhaupt ergänzt sowie Luftsprudelanlagen zur Eisfreihaltung installiert. Darüber hinaus wird die linke Schleusenkammer zukünftig fernsteuerbar sein.
DriveCon war mit der Planung der Technischen Ausrüstung Elektrotechnik beauftragt und übernahm im weiteren Verlauf die Bauüberwachung.
Leistungen
Die elektromechanischen Antriebe für das Ober- und Unterhaupt stammen aus dem Jahr 1957 und wurden durch Elektrohubzylinder, die über Frequenzumrichter angesteuert werden, ersetzt. Zum Öffnen und Schließen kommen elektromechanisch betriebenen Torzylinder zum Einsatz. Zudem erhielt jeder Torflügel eine Antriebseinheit, bestehend aus einer Unterverteilung sowie Schaltschränken mit den für die Steuerung der Antriebe notwendigen Komponenten. Am Unterhaupt kamen zu dieser Antriebseinheit noch ein Schaltschrank für die Seilstoßschutzanlage sowie ein Hydraulikaggregat dazu. Die gesamte Antriebstechnik wurde in neu errichteten Antriebshäusern am OH und UH der linken Mole untergebracht. Die vorhandenen Antriebshäuser und das Schleusendienstgebäude inkl. Steuerstand auf der Mittelmole bleiben für den Betrieb der rechten Kammer erhalten.
Auch die Elektro-, Steuerungs-, Nachrichten- und Videotechnik bestand seit 1957 und wurde daher komplett neu geplant und an die Anforderungen der Fernbedienung angepasst. Für jede Schleusenkammer wurde eine eigene Zentralsteuerung vorgesehen, der wiederum die Steuerungen der Antriebe untergeordnet sind. Alle Steuerungseinheiten sind untereinander mit einem LWL-Ring verbunden. Die Technik wird in einem neuen Technikgebäude und im Werkstattgebäude untergebracht, sodass die Schleusenkammer künftig ferngesteuert werden kann.
Die Energieversorgung der Schleusenanlage erfolgt aus dem zugehörigen Kraftwerk. Aufgrund der geänderten Leistungsaufnahme wurden eine neue NSHV mit einer Anschlussleistung von 207 kVA sowie mehreren Verteilungen und Unterverteilungen im vorhandenen Werkstattgebäude installiert. Darüber hinaus wurde ein Abgang zur alten NSHV der rechten Kammer vorgesehen, um diese weiterhin zu versorgen. Auch die zukünftige Modernisierung der rechten Kammer wurde bereits berücksichtigt und die dafür notwendigen Abgänge eingeplant. In die NSHV wurde eine USV-Anlage mit einer Überbrückungszeit von 15 bis 20 Minuten integriert. Bei Stromausfall erfolgt die Energieversorgung zukünftig durch ein Notstromaggregat mit 200 kVA, welches extern aufgestellt wurde.
Die Antriebshäuser, die Niederspannungshauptverteilungen und der Zentralsteuerstand werden, um die Verfügbarkeit der elektronischen Komponenten gewährleisten zu können, klimatisiert und beheizt. Im Rahmen der Grundinstandsetzung erhielt die linke Schleusenkammer außerdem einen Inneren und Äußeren Blitzschutz, eine Erdungsanlage und einen Potentialausgleich. Zudem wurden sowohl die Außenbeleuchtung der Schleusenanlage sowie die Innen- und Sicherheitsbeleuchtung der Gebäude erneuert. Ein weiterer wichtiger Punkt war die Planung der Kabeltrassen für das gesamte Gelände und die Durchführung einer Risikobeurteilung nach Maschinenrichtlinie.
Herausforderungen und Besonderheiten
Im Zuge der Instandsetzung der linken Kammer der Schleuse Aldingen wurde eine spätere Grundinstandsetzung und Verlängerung der rechten Schleusenkammer bereits berücksichtigt. Als Kabelquerung musste die bestehende Schleusenbrücke verwendet werden. Hier waren aufwändige Abstimmungsarbeiten während der Planung sowie Koordinations- und Kontrollaufgaben während der Ausführung notwendig. Ebenso gab es zahlreiche Schnittstellen zum Bestand, die ebenfalls aufwändig abgestimmt werden muss, um eine korrekte Umsetzung realisieren zu können.
