Mobiler Hochwasserschutz wehrt Überschwemmungs-
katastrophen ab
katastrophen ab
Die dichte Folge von extremen Hochwassern der letzten Jahre und die düstere Prognose der Klimaforscher haben Hochwasserschutzmaßnahmen landesweit in den Vordergrund gerückt. Die Notwendigkeit von Hochwasserschutzmaßnahmen treten immer dann wieder in das Bewusstsein der Öffentlichkeit, wenn verheerende Katastrophen den Menschen schonungslos vor Augen führen, welche Gefahren von Naturgewalten ausgehen können. Die Bedeutung eines vorbeugenden Schutzes gegen Hochwasser wird mittlerweile als eine Umweltaufgabe mit hoher Priorität eingestuft.
Nach Angaben der Europäischen Kommission haben Hochwasserereignisse in Europa seit 1998 einen versicherten wirtschaftlichen Schaden von mindestens 25 Milliarden Euro angerichtet. Auf der EU-Ebene hat man die Zeichen der Zeit erkannt. Vor dem Hintergrund der dramatischen Überschwemmungen beim Elbe Hochwasser im Jahre 2002 wurde 2008 eine Hochwasserschutzrichtlinie verabschiedet, in der die europäischen Mitgliedsstaaten aufgefordert werden, die am stärksten gefährdeten Einzugsgebiete zu ermitteln. Für diese Gebiete sind beim Hochwasser-Risikomanagement die EU-Wasserrahmenrichtlinien umzusetzen.
Auf dem Hochwasserschutz-Seminar im Rahmen der Hamburger Messe- und Kongressreihe acqua alta wurde in Hitzacker an der Elbe im Oktober 2008 u. a. darüber berichtet, dass trotz mittlerweile einzelner vorbildhafter Wasserschutzanlagen mit technisch hochwertigen Bauwerken im aktuell vorhandenen Hochwasserschutz eine große technologische Lücke festgestellt werden muss. Der in der Vergangenheit häufig zur Erhöhung und Reparatur von Deichen und Ufermauern benutzte Sandsack ist wegen des hohen Aufwands an Material, Zeit und Arbeitskräften heute nicht mehr zeitgemäß. Experten schätzen, dass für die Umsetzung der dringendsten Baumaßnahmen, wie z. B. der Schaffung von Deichen, Wasserrückhaltebecken und Renaturierungen mit einem Zeitraum von 20 Jahren zu rechnen ist. Mit Hinblick auf die zu beobachtende verschärfte Hochwasser-Risikolage sind in den letzten Jahren unterschiedliche mobile und ortsungebundene Hochwasserschutzsysteme entwickelt worden. Diese Systeme sind aber zurzeit noch selten im praktischen Einsatz anzutreffen. Wenn nicht weiterhin akzeptiert werden soll, dass weite Landstriche in regelmäßigen Abständen im Wasser versinken, sind bis zur Errichtung von künftigen stationären Schutzbauwerken mobile Hochwasserschutzanlagen dringend erforderlich. Außerdem können mobile Hochwasserschutzsysteme Überschwemmungen dort verhindern, wo stationäre Bauwerke unerwünscht oder nicht praktikabel sind. Dies trifft überall zu, wo Baumaßnahmen einen Eingriff in die Natur darstellen würden oder wo sie aus verkehrstechnischen Gründen nicht durchgeführt werden können, wie z.B. in Städten.
Der aktuellen und brisanten Lage beim Hochwasserschutz widmete sich auch die IFAT 2008 als internationale Leitmesse der Umweltbranche, indem sie das Trendthema Hochwasserschutz erstmals verstärkt in die Ausstellerkategorien aufnahm. Im November 2009 zeigt die acqua alta - Veranstaltung im Congress Center Hamburg welche Möglichkeiten Kommunen haben, sich vor Überschwemmungen zu schützen. Über unterschiedliche mobile Hochwasserschutzsysteme informieren die Lieferprogramme der nachfolgend aufgeführten Firmen.
Das Hochwasser-Schutzsystem H.W.S.S. 2500 von Max Aicher besteht aus den vier Baukomponenten Fundamentkörper, Systemsäule, Dammplatte und Sicherheitsjoch. In der Standardausführung reicht der Hochwasserschutz für Stauhöhen von 0,5 m bis 3,2 m, gößere Schutzhöhen sind als Sonderkonstruktionen möglich. Die Montage der Schutzwand erfolgt je nach Gewicht der eingesetzten Komponenten und nach den Platzverhältnissen manuell oder mit Hebezeugen. Außer Akkuschraubern für die Ankerschrauben sind keine Spezialwerkzeuge erforderlich. Das System ist nach dem Einbau der ersten Dammplattenreihe sofort dicht. Damit kann bereits eine Schutzhöhe von einem Meter erreicht werden.
Bei Schutzwänden mit mehreren übereinanderliegenden Dammplatten werden diese mit vertikalen Steckverbindungen untereinander verbunden. Die verwindungssteifen und hohlraumfreien Dammplatten bestehen aus Aluminium. Die Plattenhöhe liegt zwischen 0,35 m bis 1,00 m. Die Dammbalkenbreiten reichen von 2,0 m bei 3,2 m Hochwasserschutz bis zu 3,3 m Breite bei 1,6 m Schutzhöhe. Jede Dammplatte wird einzeln mit den Mittel- bzw. Randstützen verspannt. Bis zu einer Stauhöhe von 1,6 m benötigen die Wandsäulen keine Schrägabstützung. Die Fundamentkörper und Wandanschlüsse gehören zum Lieferumfang. Sie werden zusammen mit einem beauftragten Bauunternehmen eingemessen und die Lagekontrolle anschließend protokolliert. Die Einlagerung der Wandsäulen, Randstützen und Dammplatten in Bereitstellungsgebäude erfolgt auf Spezialpaletten, die einen schnellen Transport der Schutzwandelemente zur Einbaustelle bei drohendem Hochwasser gewährleisten. Beim Abbau der Hochwasserschutzwand nach erfolgtem Einsatz werden die einzelnen Wandelemente während der Demontage gereinigt und für den nächsten Einsatz wieder auf Paletten gelagert.
Neben Stahlbauarbeiten bei Schiffsumbauten und Reparaturen hat sich die Altenwerder Schiffswerft in Hamburg - Wilhelmsburg frühzeitig auf die Herstellung von Flutschutzanlagen aus Stahl spezialisiert. Heute ist das Unternehmen Spezialist für alle Stahlbauarbeiten im maritimen Bereich. Die Konstruktion und Herstellung von Hochwasserschutzsystemen ist ein Kerngebiet der Firma. Bei Neubauten und der Sanierung von Flutschutzanlagen wird immer die passende Lösung für Hubtore, Schiebetore, Klapptore, einfaches Hochwasserschott oder mobile Systeme gefunden. Als Leistungen werden neben Planung, Konstruktion, eigener Fertigung, Montage, Wartung auch die Einweisung und Personalschulung angeboten. Schutztore sind z.B. in Hamburg Bestandteil der Hochwasserschutzlinie. Die ständige Einsatzbereitschaft der Tore ( Deichscharten ) wird durch regelmäßige Kontrollen sichergestellt. Mit einer Fernüberwachung einschließlich permanenter Störungsüberwachung wird die Verschlusssicherheit zur Abwehr von Sturmfluten zusätzlich kontrolliert.
Der mobile GS-Hochwasserschutz von Geotex ist ein flexibles Schutzsystem, das unter Verwendung von Körben aus Drahtmatten und der von Geotex erfundenen Quellmitteldichtungsbahn erfunden wurde. Die GS-Elemente werden am Einsatzort in kurzer Zeit ausgelegt, die Einzelteile untereinander verbunden und danach aufgestellt. Der Korb wird mit beliebigem Füllmaterial, wie z. B. Schotter, Kies oder Abbruchbeton oder Sand verfüllt. Das eingefüllte Material dient nur als Ballast. Durch die außen liegende Quellmitteldichtungsbahn wird die Korbfüllung vom Hochwasser nicht durchnässt oder durch mitgeführte Schadstoffe verunreinigt. Durch das Baukastensystem kann der GS-Hochwasserschutz gut an die örtlichen Gegebenheiten angepasst und schnell vor Ort aufgebaut werden. Das Schutzsystem wird bevorzugt innerörtlich eingesetzt, weil zum maschinellen Füllen der Körbe einseitig eine 3 m breite Fahrgasse notwendig ist. Die Befüllung erfolgt mit Radladern oder LKWs. Eine weitere Möglichkeit zur Befüllung der Körbe sind mit Kies beladene Betonfahrmischer, die an der Hochwasserschutzwand entlang fahren und dabei ihre Mischtrommel entleeren.
Die Quellmitteldichtungsbahn wird als Rollenware geliefert und kann durch Zuschnitt an Richtungsänderungen der Schutzwand angepasst werden. Eine überlappende Verlegung an den Stoßstellen bewirkt die Dichtfunktion. Bei Höhenunterschieden, wie sie beispielsweise an Bordsteinen auftreten, wird vorab eine Quellmitteldichtungsbahn ausgelegt und mit Bodenmaterial derart beschüttet, dass eine durchgehende Aufstandsfläche entsteht. Auf diese Unterlage werden anschließend die Körbe gestellt und befüllt. Wurde die Quellmitteldichtungsbahn beim Einsatz nicht kontaminiert, kann sie nach Trocknung aufgerollt und für den nächsten Notfall gelagert werden.
Die Gesellschaft für operativen Hochwasserschutz (GOH) aus Köln bietet die Planung und kurzfristige Lieferung der mobilen Hochwasserschutzsysteme DPS 2000 inklusive der erforderlichen statistischen Berechungen in Zusammenarbeit mit Tiefbauunternehmen an. Für spezielle Einsatzfälle werden auch Sonderlösungen entwickelt. Die Beratung von GOH umfasst die effiziente Lagerung der Elemente, die Erstellung der Montage-Einsatzpläne und Schulungen für den Montage-Einsatz. Bei dem mobilen Hochwasserschutzsystem DPS handelt es sich um ein patentiertes Schutzsystem aus leichten Aluminium-Dammbalken, die zwischen Aluminium-Stützen übereinander gestapelt werden. Die verzahnten Aluminium-Profile füllen sich beim Pegelanstieg mit Wasser und erhöhen so die Stabilität der Schutzwand. Die Wandanschlüsse und Montageplatten bestehen aus korrosionsfreiem Edelstahl. Schutzhöhen von vier Metern und mehr sind machbar. Die Schutzwandlänge ist unbegrenzt. Eingesetzt wird das Schutzsystem zur Erhöhung vorhandener Schutzmauern, für Fenster- und Torverschlüsse und angepassten individuellen lokalen Situationen. Nach dem Hochwasser sind die Alu-Balken und Stützen komplett demontierbar. Die Elemente sind leicht zu reinigen, platzsparend zu lagern und im Bedarfsfall einzeln austauschbar. Im Normalfall sind keine Eingriffe in das Landschaftsbild sichtbar. Durch einfache Handhabung wird schnell ein wirksamer Schutz erreicht. Eine 100 m lange und 2 m hohe Schutzwand kann von fünf Personen in circa drei Stunden errichtet werden. Der Schutz besteht schon ab dem Einbau der ersten Balken. Der Aufbau bis zur kompletten Höhe kann auch während steigendem Hochwasser durchgeführt werden. Freitragende Stützen sind bis 1,60 m Schutzhöhe möglich. Freistehende Stützhöhen bis 2 m erhalten einen verstärkten Fußpunkt. Für größere Höhen kommen demontierbare Abstützungen zum Einsatz. Die Aluminium-Dammbalken in der Standardausführung wiegen nur 6,8 kg. Mit 15 kg Gewicht pro Meter lassen sich die Aluminium-Stützen ohne Kran aufstellen. Die verzahnten DPS-2000-Dammbalken bieten hohe Stabilität und große Sicherheit gegen mechanische Beschädigungen, z. B. durch Treibgut.
Das Prinzip mobiler Hochwasserschutzwände aus IBS-Dammbalkensystemen besteht grundlegend aus zwei mobilen Bauteilen, und zwar aus den Mittelstützen, die bei Hochwassergefahr in regelmäßigen Abständen montiert werden und den Dammbalken, die zwischen den Mittelstützen eingesetzt werden. Weiterhin gehören Verschraubungen und die Anpresstechnik zum Dammbalkensystem. Die Mittelstützen werden bei der Montage mit der ortsfesten Stahlbetonunterkonstruktion über Gewindehülsen verschraubt. Um eine hohe und zuverlässige Dichtigkeit zu erreichen, müssen die Dammbalken in vertikaler Richtung mit Verspannschlitten verpresst werden. Damit werden die Dammbalken untereinander zu einer dichten Wand verspannt und der untere Dammbalken wird fest und wasserdicht gegen die Aufstandsfläche gepresst. Mit den Verspannschlitten können aus nur vier Systemkomponenten (Mittelstützen, Dammbalken, Verschraubung, Anpressteile) mobile Schutzwände mit über 4,0 m Höhe errichtet werden. Mit diesem IBS-Dammbalkensystem wurde in Köln eine weltweit einzigartige Hochwasserschutzanlage geschaffen. Insgesamt besteht diese Anlage zum Schutz der Stadt gegen das Rheinhochwasser aus 3300 Stützen und Ankerplatten und 35 000 Dammbalken. Die Gesamtlänge der Schutzanlage erstreckt sich über 9500 m und die Wandfläche misst 14 000 m². Die Herstellung dieser großen Anzahl von Bauteilen konnte nur mit einer industriellen Serienfertigung erfolgen, die auch den Vorteil bietet, dass alle Teile eine gleich hohe Maßgenauigkeit und Präzision aufweisen. Die Höhe der mobilen Schutzwand in Köln liegt zwischen 0,30 m und 4,20 m. Als Lastansatz wurde ein hydraulischer Wasserdruck + 30 kN Einzellast bzw. 20 kN/m² Ersatzlast angenommen. Gelagert ist die mobile Schutzwand während hochwasserfreier Zeiten in acht Hallen nahe der Einsatzstellen bei Hochwasser. Um neben den Dammbalken auch die Stützen für Stauhöhen bis 2,10 m unter ein Gewicht von 70 kg zu drücken, wurde eine neue Stützengeneration aus reinem Aluminium eigens für die Hochwasserschutzanlage in Köln entwickelt. Damit können diese Bauteile mit zwei Mann, unabhängig von zusätzlichem technischem Gerät, mit hoher Aufbaugeschwindigkeit installiert werden. Eine 100 m lange Mobilwand mit einer Höhe von 1,50 m lässt sich z. B. von sieben Monteuren in einer Stunde voll funktionsfähig errichten. Ein weiteres Beispiel vom Einsatz des IBS-Hochwasserschutzsystems ist die neue Anlage zum Schutz der Altstadt von Hitzacker, die nach den verheerenden Jahrhunderthochwassern der Elbe in den Jahren 2002, 2003 und 2006 endlich im Oktober 2008 ihrer Bestimmung übergeben werden konnte.
Weiterhin bietet IBS als Objektschutz noch Barrieresysteme, Klappen, Platten und Glaswände an. Barrieresysteme haben sich auch bei den letzten Hochwasserereignissen bestens zur Abdichtung von Türen, Toren und Öffnungen bewährt. Glaswände im Hochwasserschutz werden nur in Ausnahmefällen eingesetzt. Für die Verwendung von Glas im Hochwasserschutz gibt es keine allgemeingültigen Regelwerke, es ist daher in jedem Fall die Zustimmung der genehmigenden oberen Baubehörde einzuholen.
Der Mobildeich ist ein ortsungebundener Schlauchdeich. Die Schlauchmodule werden einsatzfertig auf einer Transportachse aufgerollt und gelagert. Im Einsatzfall werden die Schäuche an der Einbaustelle ausgerollt und anschließend vor Ort sofort mit Wasser befüllt. Zur Befüllung ist kein schweres Gerät erforderlich, sondern nur tragbare Wasserpumpen. Einen 1 m hohen Deich können zwei bis vier Helfer mit einem Baufortschritt von 100 m/h errichten. Durch eine neuartige Befülltechnik kann der Mobildeich in stehenden oder fließenden Gewässern errichtet werden. Die Schlauchmodule sind standardmäßig in Längen von 10 m bis 50 m lieferbar. Die Deichhöhen reichen von 0,45 m (mit zwei nebeneinander liegenden Schlauchmodulen mit je 45 cm Durchmesser) bis zu 2,60 m Höhe (mit drei Modulen mit je 150 cm Durchmesser, zwei Module liegen nebeneinander, der Dritte obenauf).
Die robusten und wieder verwendbaren Hochwasser-Schutzschläuche sind mit einer Netzhülle zusammen gefasst. Sie verteilt alle einwirkenden Kräfte flächig auf die Schlauchhüllen. Beim Errichten des Mobildeichs werden keine Fundamente, Dichtungselemente oder Baumaßnahmen benötigt. Die Abdichtung des Deichs erfolgt mit einer Dichtungsplane über den Schlauchmodulen. Die Dichtungsplane kann 2 m bis 3 m vor dem Deich am Boden fixiert werden, um die Dichtung auch auf wasserdurchlässigen Untergründen zu optimieren. Die Plane schützt den Deichkörper zusätzlich vor Beschädigungen. Höhenversprünge, Kantsteine, eingelagerte Felsen und Kurven stellen kein Problem beim Ausrollen, der Standsicherheit und der Abdichtung des Deichs dar. Das Mobildeich-System hat sich in der Praxis bewährt und wird in Zusammenarbeit mit Feuerwehren und dem THW optimiert. Besonders in historischen Altstädten ist der mobile Deich vorteilhaft, weil er nach seinem Einsatz keine Spuren hinterlässt.n
