Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes


Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Kiel-Holtenau

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Inhalt: Im Jahr 2013 haben wir die Kleinen Schleusen trocken gelegt um Sie zu inspizieren

In Kiel-Holtenau gibt es neben den zwei großen Schleusenkammern auch zwei kleine – eine nördliche und eine südliche. In diesen über alles 220 Meter langen Kammern konnten bis Mitte 2014 Schiffe bis maximal 125 m Länge geschleust werden (Verkehrsgruppe VG 1 bis idR VG 3, vereinzelt auch je nach Tiefgang VG 4). Die südliche der beiden kleinen Kammern war bereits seit 2010 nicht mehr in Betrieb. Beide sollten eigentlich nach der Bauwerksinspektion wieder in Betrieb genommen werden - so war der Plan. Das Ergebnis sah dann leider ganz anders aus, siehe Außerbetriebnahme Kleine Schleuse im Juni 2014.

Turnusmäßig alle sechs Jahre wird mit einer großen Bauwerksinspektion die Betriebssicherheit der Schleusenanlagen in Kiel geprüft. Eine solche Prüfung wurde an der Kleinen Schleuse im Jahr 2013 von Februar bis August durchgeführt. Die Inspektion der Kleinen Schleuse war auch für die anstehende Grundinstandsetzung von besonderer Bedeutung notwendig. Deshalb haben wir die kleine Schleusenanlage auch komplett trocken gelegt. Bei der kleinen Schleuse ist eine Trockenlegung möglich. Bei der Großen Schleuse geht das nicht, die große Schleuse hat im Gegensatz zur kleinen Schleuse einen wassserdurchlässigen Boden. Die angesprochene Grundinstandsetzung planen wir für die gesamte Schleusenanlage und für die Palnung müssen wir uns einen Überblick verschaffen, in welchem Zustand die einzelnen Schleusenteile wirklich sind. Dafür nutzen wir die Bauwerksinspektion. Wir haben mit der Kleinen Schleuse begonnen. Es folgte ab August 2013 dann auch die Bauwerksinspektion an der Großen Schleuse. Dort haben wir in diesem Zusammenhang auch gleich die Schienen unter den Schiebetoren gewechselt.

Die Kleine Schleuse wurde 1895 in Betieb genommen. Sie ist rund 120 Jahre alt. Mit speziellen Sperrtoren (Revisionsverschlüsse) haben wir 2013 die Schleuse verschlossen - auf beiden Seiten (kanalseitig und fördeseitig) - und dann trockengelegt. Das letzte Mal fand eine soche Trockenlegung 1980 statt, vor 23 Jahren.


13.08.2013: Die Sperrtore (Revisionsver-
schlüsse wurden wieder ausgebaut u. verholt
13.08.2013 : Die Kleine Nordkammer geht
geht wieder in Betrieb
13.08.: Um 13:00 Uhr passiert als erstes Schiff
der Schlepper "Holtenau" die Kleine Schleuse

Am 13.08.2013 war es dann soweit: die Kleine Schleuse ging wieder in Betrieb. Das erste Schiff, das um 13:00 Uhr die Schleuse passierte war der Schlepper "Holtenau". Die Auswertung der Ergebnisse der Bauwerksuntersuchungen ist für die Südkammer der Kleinen Schleuse noch nicht abgeschlossen. Festgestellte Mauerwerksrisse in der Kleinen Südkammer erfordern derzeit eine statische Nachrechnung und ggf. technische Sicherungsmaßnahmen. Die Kleine Südkammer wird für die nächsten Monate deshalb außer Betrieb bleiben. Die Revisionsverschlüsse haben wir ausgebaut. Sie werden bis zum nächsten Einsatz in der kleinen Südkammer zwischengelagert um dann später an ihren regulären Liegeplatz (auf die Rückseite des nördlichen, kanalseitigen Leitwerks der Großen Schleusen) umzuziehen.


25.05.2013: Die Kammer wird wieder geflutet
25.05.2013: Fluten der Südkammer
30.04.: Es wurden 52 Bohrkerne entnommen

Wir haben die Bauwerksinspektion planmäßig abgeschlossen. Jetzt wird die kleine Südkammer langsam wieder geflutet. Langsam, weil das trockene Mauerwerk ausreichend Zeit haben soll, Wasser aufzunehmen. Insgesamt haben wir dem Mauerwerk 52 Bohrkehrne entnommen. Wir benötigen die Bohrkerne, um für die geplante, große Grundinstandsetzung der Kleinen Schleusen beurteilen zu könnnen, in welchem Zustand die Kammerwände sind. Die Auswertung durch unsere Bundesanstalt für Wasserbau wird noch etwas Zeit in Anspruch nehmen.

Die noch ausgebauten, kanalseitigen Schleusentore (4 Stemmtorflügel), die derzeit auf unserem Torreparaturplatz auf der Südseite im Binnenhafen von einer Firma grundinstandgesetzt werden, werden zum Ende Juni fertig und können dann wieder eingebaut werden.

Ab dem 04.06.2013 werde wir bereits die grünen Sperrtore (die Revisionsverschlüsse) ausbauen und dann in die Nordkammer der kleinen Schleuse umsetzen (die Nordkammer damit verschließen). Dann geht die Nordkammer außer Betrieb und die planmäßige Bauwerksinspektion der Nordkammer beginnt. Wir wiederholen dann das, was wir in der Südkammer gemacht haben.

Die Bauwerksinspektion der Südkammer ist nun abgeschlossen. Die Auswertung der Ergebnisse läuft. Wie es weitergeht hängt von den Ergebnissen ab.


30.04.2013: Bohrkernentnahmen...
In welchem Zustand ist das Mauerwerk?
30.04.2013: Die Umlaufkanäle... zu sehen
sind die Schächte in denen die Schütze laufen
17.05.2013: Die trockene Südkammer...
Ende Mai wird die Kammer wieder geflutet.

Die Schäden, die wir festgestellt haben, wurden repariert. So waren neben den Schienen auf denen die Zahnstangen der Torantriebe laufen auch die Leitern an den Schleusenkammerwänden so stark verrostet, dass wir sie teilweise ersetzen mussten bzw. noch dabei sind, sie zu ersetzen. Auch die Schütztafeln, die wir mit dem Kran der Bundeswehr, dem Hiev (siehe unten) am 25.03. ausgebauten hatten, haben wir inspiziert. Teilweise wurden diese repariert, eine Schütztafel musste aber komplett ausgetauscht werden (wir haben eine unserer Reserveschütztafeln eingebaut).


16.04.: Die Schleuse ist nun fast vollständig
gereinigt
16.04.: Die Bauwerksinspektion läuft auf
Hochtouren, Schäden werden bewertet
16.04.2013: Nachfließendes Grundwasser
...
... wird abgepummt
...

Die Kammer und die Tore sind nun sauber und die Dinge, die wir uns angucken wollen, sind nun zu sehen, sie liegen frei. Unsere Bauwerksprüfer sind in allen Gängen und Nieschen unterwegs und sehen sich die Bereich, die nur schwer zugänglich sind von einer mobilen Arbeitsbühne (Hubsteiger) aus an. Schäden die wir finden werden dokumentiert und bewertet - und wenn möglich sofort repariert. So haben wir z.B. im Bereich der Schleusenantriebe erkannt, dass der Rost wichtige Teile soweit angefressen hat, dass diese ausgetauscht werden müssen. Entsprechende Aufträge sind erteilt. Wir liegen im Zeitplan.

In der 16. und 17. Kalenderwoche 2013 werden wir sogenannte Kernborungen durchführen. Wir werden gezielt in die Schleusenkamerwände bohren und Bohrkerne entnehmen. Damit wollen wir erkunden, in welchem Zustand sich das Schleusenmauerwerk tatsächlich noch befindet. Von Außen sieht es auch nach nunmehr 118 Jahren immernoch recht tadellos aus.


06.04.: Die Schleusenkammerwände werden mittels
Hochdruckreiniger gereinigt und von Muscheln befreit.
28.03.13: Muscheln und Sediment werden in
Säcke geschaufelt.
28.03.: Radlader transportieren die gefüllten
Säcke zum kanalseitigen Sperrtor.
28.03.13: Der Turmdrehkran hebt die Säcke
über das Sperrror auf den Ponton.
27.03.2013: Radlader bei der Arbeit...

25.03.: Aubau einer der beiden Treppentürme...
25.03.: Die Arbeiten zur Reinigung der
Schleusenkammer beginnen.
25.03.: Der Schwimmkran der Bundeswehr ("Hiev") zieht einen
Schieber aus dem Umlaufkanal.
25.03.: Das letzte Wasser
wird abgepummt.

Zwei Treppentürme wurden aufgebaut. Die Kammer ist darüber jetzt zugänglich. Arbeiter haben damit begonnen, den Schlick und Sand sowie die Muscheln mit der Schaufel aus den Seitenbereichen zu entfernen, damit diese später vom Radlader zusammen gefahren und in große Kuststoffsäcke (sog. Bigpacks) gefüllt und abtransportiert werden können. Die Kammer und die Schleusentore werden so nun nach und nach gereinigt, damit die Bauwerksinspektion beginnen kann. Parallel ist der Schwimmkran Hiev vom Marinearsenal der Bundeswehr planmäßig um 10:00 Uhr an der Kleinen Schleuse eingetroffen. Mit seiner Hilfe wurden zwei sog. Schütze gezogen. Schütze sind eine Art Schieber, mit denen der in den Schleusenwänden eingebaute Umflaufkanal (eine Art Tunnel zur für den Wasserzu- und -ablauf) verschlossen oder geöffnet werden kann - je nach dem ob man Wasser in die Kammer hinein oder hinaus lassen will, sprich in welche Richtung das sonst hier zu schleusende Schiff fahren will.


22.03.: Die Firma hat mit den Arbeiten begonnen,
der Turmdrehkran ist da (kanalseitiges Sperrtor).
22.03.: Diese Fahrzeuge u Geräte werden ab
d. 25.03. mit dem Kran in die Kammer gesetzt.
22.03.13: Nur eine Pfütze steht noch in der
Schleusenkammer...

Die Firma hat mit den Arbeiten begonnen. Es wurden weitere Bauzäune aufgestellt, Schläuche verlegt und Pumpen installiert. Die Firma wird ab dem 25.03.2013 zwei Treppentürme aufbauen. Über diese Treppentürme kann die Schleusenkammer betreten werden. Danach wird die Firma beginnen, die Schleusenkammer zu reinigen. Dazu werden Fahrzeuge und Geräte mit einem Turmdrehkran vom NOK aus in die Schleusenkammer gehoben. Die Schleusenkammer ist von Land aus mit Baugerät nicht erreichbar. Deshalb muss alles über den Wasserweg auf Pontons angeliefert werden und vom Turmdrehkran, der ebenfalls auf einem Ponton steht und im Bereich des kanalseitigen Sperrtores seine dauerhafte Position bezogen hat, in die Schleusenkammer gesetzt.

Am Montag den 25.03.2013 werden wir mit Hilfe des Schwimmkrans "Hiev" vom Marinearsenal Kiel die Schütze ausbauen. Mit insgesamt 4 Schützen wird im normalen Betrieb der Schleusenkammer der Wasserstand in der Kammer geregelt. Die Schütze sehen aus wie große vertikale Platten. Eine Art "Schieber". Mit ihnen werden die Umlaufkanäle abgeriegelt, durch die das Wasser von entweder der Förde oder dem Kanal im normalen Betrieb in die Schleusenkammer strömt. Jetzt ist der komplette Umlaufkanal, der sich im Schleusenmauerwerk befindet, trocken gelegt. Die Schütze können deshalb ausgebaut und wie die vier kompletten Schützanlagen dann genau auf Schäden inspiziert werden.


14.03.13: In der Kammer stehen nur noch
1,6 m Wasser.
14.03.: Nun liegen auch die Einlaufkanäle frei.
14.03.: Die Pumpen
werden umgehängt.
14.03.: Der Kammerwasserstand fällt (rote Linie)
und das Bauwerk bewegt sich sogut wie nicht.

Das Abpumpen des Wassers aus der Südkammer der Kleinen Schleuse verläuft weiterhin nach Plan. Derzeit (14.03.2013, 16 Uhr) ist der Wasserstand bereits um rund 8,4 Meter gesunken. Sie Sohle liegt auf rund -10 Meter, d.h. das Wasser steht noch 1,6 m hoch in der Kammer. Der Boden ist bereits durch das türkisgrüne Wasser zu sehen. Es befindet sich jetzt fast kein Wasser und damit kein Gewicht mehr in der Schleusenkammer. Obwohl nun das Grundwasser ungehindert seitlich gegen die Schleusenmauern und von unten gegen die Kammersohle drücken kann, hält das Bauwerk wie berechnet stand. Es bewegt sich nur wenige Milimeter und damit so gut wie nicht.


13.03.2013: In der Kammer stehen nur noch
3,5 m Wasser.
13.03.: Der Umlaufkanal
fällt langsam trocken.
13.03.: Der Außen-Revisionsverschluss riegelt
die Förde von der Schleusenkammer perfekt ab.

Das Abpumpen des Wassers aus der Südkammer der Kleinen Schleuse verläuft nach Plan. Derzeit (13.03.2013, 12 Uhr) ist der Wasserstand bereits um rund 6,5 Meter gesunken. Das Wasser steht noch 3,5 m hoch in der Kammer. Wir rechnen damit, dass morgen über Tag der Boden zu sehen sein wird... Die Bewegungen des Bauwerks sind absolut unkritisch. Wir liegen voll im Plan.


11.03.2013: Das Abpumpen beginnt.
11:03.2013: Blick aus dem Schleusenleitstand.
11.03.: Die Umlaufkanäle im Mauer-
werk fallen trocken.
Vermessungsfestpunkt und Tachymeter (oben
links am Schleusenleiststandsgebäude)
Monitoring: Anordnung der Sen-
soren, Computerauswertung

In der 10. Kalenderwoche 2013 wurden die Sperrtore abgenommen, d.h. die Firma, die die Sperrtore gebaut hat, hat nachgewiesen, dass die Tore soweit funktionieren. Die Firma hat die Sperrtore damit an uns übergeben. Wir konnten nun beginnen die Südkammer der Kleinen Schleuse trocken zu legen. Damit haben wir am Montag, den 11.03.2013 begonnen. Wir pumpen seither ganz langsam, maximal 10 cm bzw. 500 m³ pro Stunde die Südkammer der Kleinen Schleuse leer. Langsam, weil wir vermeiden müssen, dass es zu einer zu großen Differenz zwischen dem Grundwasserspiegel im Erdreich und dem Wasserspiegel in der Schleusenkammer kommt. Denn der Effekt wäre, dass das Grundwasser aus dem Erdreich so stark seitlich gegen die Schleusenkammerwände und auch von unten gegen die Schleusenkammersohle drückt, dass sich das Bauwerk bewegen könnte. Bewegungen der Kammerwände bzw. des Kammerbodens müssen wir aber unbedingt vermeiden, da das Schleusenbauwerk dadurch Schaden nehmen könnnte.

Wir betreiben deshalb ein umfangreiches Monitoring, während wir langsam die Schleusenkammer entleeren: Am Schleusenleistandsgebäude ist ein Tachymeter installiert (Vermessungsgerät zur raschen Auf- und Einmessung von Punkten). Das Gerät verfolgt automatisch an der Schleuse angebrachte Vermessungsfestpunkte. So können wir an den Schleusenwänden und der Schleusensohle die kleinsten Bewegungen aufspüren. Ebenso messen wir automatisch den Grundwasserstand links und rechts der Schleusenkammer.

Die Messwerte werden auf den Schleusenleitstand übertragen und dort visualisiert. Sie werden permanent überwacht. Während der Abpump-Phase geschieht das rund um die Uhr durch einen Bauingenieur und einen Vermessungsingenieur. Beide kümmern sich zusammen darum, dass sich auf keinen Fall ungewollte Zustände einstellen können. D.h., sollten sich der Grundwasserstand und die Bauwerksbewegungen nicht so verhalten wie geplant, werden von beiden gemeinsam geeignete Gegenmaßnahmen ermittelt und eingeleitet. Dann wird z.B. die Leistung der Pumpe gedrosselt bzw. es wird im schlimmsten Fall sogar über die Schieber der Sperrtore wieder Wasser in die Kammer gelassen.

Später wenn die Kammer leer ist und die Bauwerksinspektion beginnt wird das Monitoring weitergeführt. Dann übernimmt der Computer die Überwachung. Sollte sich dann wieder erwarten eine Bewegung der Kammersohle oder der Kammerwände zeigen, wird dieses vom Computer an den bereitschaftshabenden Ingenieur, die bereitschaftshabende Ingenieurin gemeldet. Eine Rufbereitschaft haben wir dafür extra eingerichtet.


25.02.13: Die Verschlüsse wurden nochmal
geleichtert.
25.02.13: Es wird erneut testweise gepummt...
27.02.: Der Wasserstand ist um rd. 2 Meter
gesunken, bleibt stabil. Test war erfolgreich.

Beim versuchsweisen Abpumpen des Wassers zeigte sich, dass dort, wo das Sperrtor an der Schleusenwand eigentlich dicht anliegen soll, noch Wasser aus dem Kanal bzw. aus der Förde nachströmte. Das Absenken des Wasserstandes in der Kammer war also noch nicht erfolgreich. Die Verschlüsse wurden nun geleichtert, d.h. bereits in die Verschlüsse engebrachtes Ballastwasser wurde wieder abgelassen. Dadurch nahmen die Reibungskräfte zwischen Schleusenwand und Sperrtor ab. Dieses führte zum Erfolg. Beim erneuten Auspumpen am 25.02. wurde das Sperrtor vom nachlaufenden Wasser wie gewünscht gegen die Schleusenwand gedrückt. Die umlaufende Dichtung erfüllte nun ihren Zweck, es lief sogut wie kein Wasser mehr aus der Förde bzw. aus dem Kanal in die sich leerende Kammer nach. Nach einer Wasserspiegelabsenkung von rund 2 Metern wurden die Pumpen erstmal abgestellt. Der Test war erfolgreich.

Sobald die Sperrtore von uns "abgenommen" sind und die Firma damit ihr Produkt an uns übergeben hat, werden wir damit beginnen, die Südkammer der Kleinen Schleuse trocken zu legen. Die Trockenlegung wird voraussichtlich am 11. März starten. Derzeit nehmen wir ein umfangreiches Messprogramm (Monitoring) in Betrieb, das während der Trockenlegung uns rund um die Uhr automatisch informiert, wenn sich z.B. die Schleusenwand etc. mehr als zulässig und vorausberechnet bewegen sollte.

Sobald die Kammer trocken und gereinigt ist, werden wir die Schleusenkammerwände, die Tore und die Antriebe im Trockenen inspizieren. Dann werden alle Schäden aufgenommen. Die gröbsten werden sofort repariert, da wir die Südkammer der Kleinen Schleuse nach der Trockenlegung wieder in Betrieb nehmen wollen.

Die kanalseitigen Schleusentore der Südkammer (4 Stemmtore) haben wir bereits im November 2012 ausgebaut und auf unseren Reparaturplatz am Südkai (Kiel-Wik) verholt. Dort finden derzeit Grundinstandsetzungsarbeiten an den Reservetoren statt. Insbesondere der Korrosionsschutz muss erneuert werden. Die grundinstandgesetzten Tore werden dann wieder eingebaut.

Die fördeseitigen Tore sind in Ordnung und müssen nicht instand gesetzt werden.


14.02.2013: Transport zum Einbauort...
u Absenken in die Niesche.
18.02.: Das testweise Auspumpen beginnt.

Die zur Trockenlegung erforderlichen Revisionsverschlüsse sind aus Hamburg in Kiel im Dezember 2012 angekommen. Sie wurden in den letzten zwei Jahren von einer Firma in Hannover und Hamburg gebaut - siehe Neue Sperrtore für die Kleinen Schleusen. Jetzt müssen die Verschlüsse eingebaut und dann abgenommen werden, d.h. die Firma muss uns nachweisen, dass die Verschlüsse ihre Funktion erfüllen.