Energie im Fluss: Powercrete für Rheindüker in Köln

HEIDELBERG, 01.06.2016 – Für die Energieversorgung von morgen wurde in Köln ein Tunnel unter dem Rhein gegraben und zur Unterquerung ein rund 650 Meter langer Düker installiert. Für diesen lieferte die Heidelberger Beton GmbH, Gebiet Rhein-Ruhr Powercrete, einen Spezialbeton.

Startschacht
Zur Stabilisierung der Tunnelwände wurden vom Startschacht aus gewaltige Stahlbetonröhren in den Hohlraum gepresst.

Das neue Kraftwerk Niehl 3 soll ab Mitte 2016 auch rechtsrheinische Haushalte in Köln versorgen. Dazu müssen Strom und Fernwärme auf die andere Seite des Flusses transportiert werden. Mit der neuen Verbindung werde der innerstädtische Fernwärmering geschlossen und das Netz weniger störanfällig, so der Bauherr Rhein-Energie.

Schneller Vortrieb mit großer „Marion“

Insgesamt 650 Meter Strecke in acht bis zwölf Metern Tiefe galt es für die Tunnelbohrmaschine „Marion“ unter dem Rhein zurückzulegen. Mit einem Durchmesser von 3,4 Metern und rund 100 Tonnen Gewicht besitzt sie einen der größten Bohrköpfe, der auch im Grundwasser arbeiten kann. In rund sieben Wochen ebnete sich die Maschine ihren Weg durch das mit Blöcken durchsetzte Gestein unter dem Fluss. 450 Lastwagenladungen Erdreich hat „Marion“ in diesem Zeitraum aus dem Weg geräumt.
„Der Düker läuft in einer vertikalen Raumkurve – ähnlich der Krümmung einer Banane – unter dem Rhein hindurch, mit einem Gefälle ab Startgrube von sieben Prozent und einer Steigung ab etwa Mitte des Rheins von vier Prozent“, erklärt Bauleiter Jonathan Trosdorff von der bauausführenden Sonntag Baugesellschaft. Oberbauleiter Thomas Platten ergänzt: „Dabei wusste man nie, was einen erwartet: Findlinge oder sehr harte Gesteinsschichten. Mit einer durchschnittlichen Tagesleistung von 16 Metern Vortrieb sind wir aber mehr als zufrieden.“

Herausforderung Lieferkette

„Für dieses Projekt kam die größte Menge von Powercrete zum Einsatz, die bisher je bei einem Bauvorhaben auf einmal eingebaut wurde“, sagt Jens-Peter Müller, Projektleiter der Heidelberger Beton GmbH. „Die Herausforderung lag daher darin, eine konstante Qualität der gesamten Lieferkette – von der Produktion über die Anlieferung bis hin zum Einbau mit Pumpen für die Langstrecken vor Ort – zu gewährleisten.“ Dabei musste auch Folgendes beachtet werden: „Die Mülheimer Rheinbrücke, über die angeliefert wurde, hat eine Gewichtsbeschränkung von maximal 30 Tonnen. So durften die Fahrmischer jeweils nur maximal sechs anstatt der möglichen 7,5 Kubikmeter Powercrete transportieren“, so Müller weiter.

Verfüllung
Die Hohlräume im Tunnel wurden mit 1.300 Kubikmetern Powercrete verfüllt.

Hohe Leistungsfähigkeit dank Powercrete

Direkt hinter der Vortriebsmaschine wurden schließlich 161 Stahlbeton-Rohrstücke aneinander gesetzt, die den Tunnel bilden. Jedes Stück misst 3,4 Meter im Durchmesser, ist vier Meter lang und 30 Zentimeter dick. Anschließend wurden im Tunnel zwei Fernwärmerohre, eine Gasleitung und Leerrohre für sechs 110-Kilovolt-Hochspannungs- und Glasfaserkabel verlegt und mit 1.300 Kubikmetern Powercrete, einem hochwärmeleitfähigen Beton von der Heidelberger Beton GmbH, verfüllt. Powercrete ist ein patentierter hochwärmeleitfähiger Spezialbeton, der als Bettungs- und Rückfüllmaterial im feuchten Zustand Wärmeleitfähigkeiten bis zu 6 W/(m•K) und im ausgetrockneten Zustand mindestens 3 W/(m•K) erreicht. Durch seine hohe Wärmeleitfähigkeit wird die entstehende Wärme gut abgeführt, die Leitertemperatur effizient reduziert und die Leistungsfähigkeit der Kabeltrasse erhöht.

Baustelle Rheindüker
Ab Mitte 2016 versorgt der neue Düker die rechtsrheinischen Stadtteile mit klimaschonend erzeugter Wärme aus dem neuen Kraftwerk Niehl 3. | Fotos: HeidelbergCement AG/Steffen Fuchs

„Ein sehr anspruchsvoller Job“

Betoniert wurde montags bis freitags jeweils von sechs Uhr früh bis 18 Uhr. Für den Einbau von Powercrete kamen zwei mobile Autobetonpumpen zum Einsatz mit einem Förderdruck von 200 bar im normalen Förderbetrieb. „Die Verlegung der rund 450 Meter ZX-Rohre und der 250 Meter Schlauch fand aufgrund der niedrigen Arbeitshöhe unter schwierigen Bedingungen statt“, erklärt Torsten Liefländer, Betonpumpenspezialist bei der Heidelberger Beton GmbH. „Acht Mitarbeiter von Heidelberger Betonpumpen – darunter auch Spezialisten für Weitförderung – waren auf der Baustelle tätig. Die Betonagen fanden jeweils von der Start- beziehungsweise Endgrube statt, wobei jeweils vier Mitarbeiter auf jeder Seite im Zwei-Schicht-System tätig waren“, so Liefländer.
Detlef Wisbar, Leiter der Heidelberger Betonpumpen, ergänzt: „Begonnen wurde von der Mülheimer Seite bis zum tiefsten Punkt des Dükers über eine Entfernung von circa 280 Metern. Die Auffüllhöhe betrug 1,07 Meter, so dass der Maschinist und die Verarbeiter der Firma Sonntag Bau nur maximal 1,40 Meter Arbeitshöhe hatten. Das war schon ein sehr anspruchsvoller Job. Durch die gute Zusammenarbeit mit dem bauausführenden Unternehmen Sonntag konnte so eine tägliche Betonage-Menge von circa 100 bis 150 Kubikmetern erfolgen. Eine Leistung, mit der wir sehr zufrieden sind.“ bi