Neubau Sturmflutsperrwerk an der Geestemündung Bremerhaven
Ausgangslage
In den Jahren 1960/1961 wurde das Sturmflutsperrwerk an der Mündung der Geste in die Weser mit der darüber verlaufenden 6-spurigen Klappbrücke erbaut. Bereits kurz nach Fertigstellung bestand das Bauwerk die erste Bewährungsprobe und verhinderte die Überflutung der Stadt Bremerhaven durch die Sturmflut im Februar 1962. Damals wurde ein Wasserstand von 5,35 m über NN erreicht.
Das Sperrwerk mit seinen zwei hintereinander angeordneten Stemmtorpaaren schützt neben Bremerhaven auch das niedersächsische Hinterland vor Hochwasser und wurde daher von den Ländern Bremen und Niedersachsen gemeinsam finanziert. Zum Zeitpunkt des Baus lagen einige Werften flussaufwärts, weshalb die Brücke über das Sperrwerk als Klappbrücke mit einer Durchfahrtsbreite von 24 Metern umgesetzt wurde. Heutzutage wird sie nur noch selten geöffnet.
Infolge des Klimawandels wird zukünftig mit höheren Sturmfluten gerechnet. Da das Sperrwerk aufgrund der darüber verlaufenden Brücke nicht nachgerüstet werden kann, bietet das Bauwerk keinen zuverlässigen Küstenschutz für die Zukunft. Daher werden ein neues Sperrwerk sowie der dazugehörige Revisionsverschluss neu gebaut.
Aufgabenstellung
Das neue Sturmflutsperrwerk entsteht im Bereich des Fähranlegers bzw. Tonnenhofs des WSA Bremerhaven. Durch diese Positionierung werden zusätzlich Teile der „Bussestraße“ und des WSA Bremerhaven geschützt. Mit dem Neubau gehen außerdem weitreichende Deichverlegungen einher. Nachdem alle Maßnahmen umgesetzt sind, bieten diese einen Schutz für die nächsten 100 Jahre.
Im Rahmen des Generalplans Küstenschutz wurde 2007 die Höhe für Deiche auf 7 Meter und die Höhe für Massivbauwerke auf 7,75 m festgelegt. Die Anlage soll einem Hochwasser bis zu 6,70 m standhalten. Außerdem wird sie so konzipiert, dass eine nachträgliche Erhöhung um 0,75 m möglich ist. Die Kosten für das neue Sperrwerk belaufen sich auf ca. 31 Millionen Euro.
Leistungen
Das neue Sperrwerk wird mit zwei in gleicher Stemmrichtung angeordneten Stemmtorpaaren ausgeführt, um die Redundanz und die doppelte Deichsicherheit zu gewährleisten. Jeder Stemmtorflügel wird von einem Hydraulikzylinder angetrieben. Pro Molenseite versorgt ein Hydraulikaggregat (je 74 kW) die beiden Stemmtorflügel. Damit die Tore bei Ausfall eines Motors bzw. einer Pumpe mit verminderter Geschwindigkeit gefahren werden können, sind die Hydraulikaggregate mit einer redundanten Motor-Pumpengruppe ausgestattet. Die Versorgung der Antriebe erfolgt über Frequenzumrichter. Untergebracht sind die gesamte Maschinentechnik, sämtliche Schaltschränke für die Antriebe sowie die Steuerungstechnik in einem unterirdischen Betriebsraum je Sperrwerksseite.
Die Anlagensteuerung erfolgt über ein SPS-Steuerungssystem mit einer Zentralsteuerung sowie einer eigenen Steuerung pro Stemmtorpaar. Als Bussystem zur Vernetzung der Leit- und Steuerungstechnik kommt ProfiNET zum Einsatz. Auf jeder Sperrwerksseite ist eine Schaltanlage zur Steuerung der Antriebe der Hydraulikaggregate, der Kompressoren für die Luftsprudelanlage sowie der Schlickspülpumpen geplant.
Neben der Antriebs- und Steuerungstechnik sind wir ebenfalls mit der Planung der Energieverteilung beauftragt. Sowohl die Netz- als auch die Notstromeinspeisung erfolgt in eine Niederspannungshauptverteilung, woraus die Unterverteilungen der beiden Sperrwerksseiten sowie die USV-Anlage versorgt werden. Durch den Einsatz der USV-Anlage werden wichtige Anlagenteile wie die Leit- und Steuerungstechnik, die Pegel- und die Videoanlage bei Stromausfall eine Stunde weiter mit Strom versorgt. Darüber hinaus ist auf jeder Sperrwerksseite eine Einspeisemöglichkeit für ein mobiles Notstromaggregat eingeplant. Dennoch wird die Notstromeinspeisung von beiden Seiten parallel nicht möglich sein. Neben den genannten Bereichen wurde ebenso die Energieversorgung der Luftsprudelanlagen in den Torkammmernischen geplant.
Im Normalbetrieb findet die Bedienung des Sturmflutsperrwerks vom Steuerstand der Kaiserschleuse statt. Dennoch werden pro Sperrwerksseite eine örtliche Bedienstelle sowie eine Hand-Bedienstelle vorgesehen, um die Anlage im Notbetrieb sowie für Wartungs- und Revisionsarbeiten vor Ort fahren zu können. Die benötigte Leit- und Bedientechnik für die Fernsteuerung sowie für die Bedienstellen vor Ort wurde von uns konzipiert. Teil unseres Auftrags war auch die Planung der Videoanlage sowie der Wechsel- und Lautsprecheranlage inkl. der Anbindung an die Systeme der Kaiserschleuse. Darüber hinaus wurden die Schifffahrtssignale, die Beleuchtung des Sperrwerks und des Betriebsgebäudes sowie die Erdungsanlage und der Schutzpotentialausgleich geplant.
