Flutschutz für die Lagune von Venedig

1 Veranlassung

Auf Einladung von ArcelorMittal (AM) Esch-Belval, Luxemburg, fand in der Zeit vom 15. bis 17. Juni 2010 eine Reise nach Venedig für Pressevertreter aus ganz Europa statt. Die Pressereise war mit einer Werksbesichtigung am Produktionsstandort Esch-Belval in Luxemburg und einer Baustellenbesichtigung des MOSE-Projekts in der Lagune von Venedig, Italien, verbunden.

Der Teilnehmerkreis auf Seiten der Presse bestand aus etwa zwanzig Journalisten unterschiedlicher Medien – Fernsehsender, Tagespresse und Fachzeitschriften – aus Belgien, Deutschland[ds_preview], England, Frankreich, Italien, Luxemburg und Spanien. Sie wurden von Vertretern von AM für Öffentlichkeitsarbeit und Stahlproduktion / -vertrieb begleitet.

2 Stahlproduktion bei ArcelorMittal

AM ist, bezogen auf das Jahr 2009, mit ca. 77,5 Mio. t der weltweit größte Stahlproduzent mit einem Anteil von ca. 12 % an der Weltstahlproduktion (ca. 1.200 Mio. t), gefolgt von Nippon Steel, Japan, mit einem Anteil von ca. 6,5 % und Baosteel, China, und Posco, Südkorea, mit einem Anteil von jeweils ca. 2,6 %.

Im Langstahbereich Europa hat AM mehr als zwanzig Produktionsbetriebe in zehn Ländern, davon auch zwei Eisenerzminen. Etwa ein Anteil von 2/3 der Produktion in Europa basiert auf der Verwendung von Stahlschrott, der Rest auf der Basis von Eisenerz. 2009 betrugt die Langstahlproduktion von AM in Europa 10,7 Mio. t, die Zahl der Mitarbeiter lag bei 28.100.

Die jährliche Stahlproduktion im Werk Esch-Belval beträgt ca. 1,4 Mio. t; die Produkte sind Profilstahl und Spundwandstahl, dessen Anteil bei ca. 600.000 t liegt. Im Werk Esch-Belval sind etwa 1.000 Mitarbeiter beschäftigt.

Die Werksbesichtigung hinterlässt einen bleibenden Eindruck von der Urgewalt der Elemente. Mit Schutzmantel und -brille, Helm und Ohrschützer ausgerüstet, begibt sich die Besuchergruppe zunächst in die Halle für die Stahlerzeugung, in der Stahlschrott in einem Elektro-Lichtbogenofen bei etwa 1.600 °C geschmolzen wird. Es rumpelt und zischt gewaltig. Nach dem Schmelzvorgang wird der weißglühende Elektrodenstab aus dem Stahlbad gezogen. Es wird mit jedem Schmelzvorgang um etwa 20 cm kürzer. Der flüssige Stahl gelangt danach in die Stranggussanlage, an deren Öffnungen hochrot glühende, massige Stahlstränge unterschiedlicher Formgebung – je nachdem, was daraus später gewalzt werden soll – kontinuierlich austreten. Die Stahlstränge werden mithilfe von mitlaufenden Sauerstofflanzen auf Länge geschnitten und danach per Förderband in das nebenan liegende Walzwerk verbracht. Auch hier ist es heiß und laut, es zischt und dampft und die Funken sprühen gewaltig. Der massige, rotglühende Stahlstrang wird abwechselnd im Quer- und Längsverschub unter Wasserzugabe durch verschiedene Walzenkombinationen gequetscht und nach und nach in seine endgültige Spundbohlen-Form gebracht und auf Länge geschnitten.

3 Das MOSE-Projekt

3.1 Überblick

Mehrmals im Jahr wird Venedig vom Adriahochwasser überschwemmt. Touristen und Einheimische haben gelernt, in diesen Zeiten über kleine Stege zu den Hotels, Geschäften und Restaurants zu balancieren. Die Venezianer leben schon seit Jahrhunderten mit dem Hochwasser, das jedoch in den letzten Jahren nach Häufigkeit und Intensität weit über das bisherige Maß angestiegen ist.

Es liegt an drei Faktoren, weshalb die Lagunenstadt mit dem Hochwasser zu kämpfen hat. In den 50er Jahren wurde von der umliegenden Industrie sehr viel Grundwasser abgepumpt, mit der Folge, dass sich die gesamte Stadt um etwa 10 cm absenkte. Weitere 3 cm kommen durch natürliche, geologisch bedingte Senkungen hinzu. Darüber hinaus macht sich auch in Venedig die Klimaerwärmung bemerkbar und führt bislang zu einem Anstieg des Meeresspiegels von 11 cm. Diese drei Ursachen summieren sich zu einem relativen Wasserspiegelanstieg von bislang etwa 24 cm, mit der Aussicht auf weitere Zunahme insbesondere infolge des Klimawandels.

Jetzt sollen an den drei Einfahrten von der Adria in die Lagune (Lido, Malamocco und Chioggia) gigantische Sperrwerke Venedig vor zukünftigen Überflutungen schützen. Das von der italienischen Regierung ins Leben gerufene Projekt MOSE – in Anlehnung an die Teilung des Meeres durch Mose auf der Flucht vor den ägyptischen Häschern »MOdulo Sperimentale Elettromeccanico« (experimentelles elektromechanisches Modul) genannt – ist ein Vorhaben wahrhaft biblischen Ausmaßes. Die Verschlüsse bestehen aus riesigen, mit Wasser gefüllten Stahlhohlkästen, die im Normalfall am Meeresboden liegen. Sobald der Wasserspiegel in der Lagune ein Maß von 110 cm über NN überschreitet, wird das Wasser aus den Stahlkästen durch Pressluft verdrängt und die Klappen richten sich – am festen Ende durch Scharniere mit der Unterkonstruktion verbunden – auf eine Höhe von etwa 3 m über NN auf, wodurch ein weiterer Anstieg der Flut in der Lagune verhindert wird. Die Verschlussorgane werden nach heutiger Kenntnis etwa sechsmal im Jahr für jeweils einen Zeitraum von sechs bis zehn Stunden aufgerichtet. Sie sind auf einen weiteren Meeresspiegelanstieg von 60 cm in den nächsten hundert Jahren ausgelegt. Die Bauarbeiten für dieses Mammutprojekt haben 2003 begonnen, die Fertigstellung ist für das Jahr 2014 geplant. Die Baukosten belaufen sich auf 4,6 Mrd. €, ca. 65 % der Arbeiten sind inzwischen realisiert.

3.2 Gesetzliche Grundlagen

Nach der dramatischen Überflutung von Venedig im Jahre 1966, bei dem eine Flutwelle von 194 cm über NN auflief – der höchste jemals für Venedig gemessene Flutpegel – wurde 1973 ein besonderes Regelwerk erlassen, das Gesetze umfasst, in dem der Schutz der Lagune von Venedig vor Überflutung zum herausragenden nationalen Interesse erklärt wird. Der Flutschutz wird darin auch in Verbindung mit der Wiederherstellung des gestörten Umweltgleichgewichts und der sozioökonomischen Entwicklung als Ganzes gebracht. Das Regelwerk befasst sich mit der Bedrohung der Unversehrtheit der Lagune und seiner Wohngebiete durch Hochwasser, Stürme, Erosion, Umweltverschmutzung, sozioökonomische Veränderungen sowie der fragilen städtischen Infrastruktur.

Diesem Regelwerk folgten in den Jahren danach weitere Gesetze, von denen das nachfolgend beschriebene die größten Auswirkungen auf die Vergabe der Planungs- und Bauleistungen hatte.

Durch das zweite spezielle Venedig-Gesetz von 1984 wurden die Strategien und Kriterien für das Flutschutzprojekt näher definiert. Mit diesem Gesetz wird ein Komitee für Politik, Koordination und Kontrolle eingerichtet und vom Bauministerium autorisiert, die Planungs- und Bauleistungen auf der Grundlage einer Einzelkonzession auf dem Verhandlungswege zu vergeben, also ohne öffentliche Ausschreibung. Mit dem Gesetz wurde das Ziel verfolgt, das komplexe und sensible Sicherungsprojekt für die Lagune von Venedig einem einzigen Konsortium mit entsprechend hoher Qualifikation zu übertragen.

3.3 Erste Machbarkeitsstudien

Anfang der 70er Jahre initiierte der CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche – Nationaler Forschungsrat) erste Ideenwettbewerbe, die schließlich 1980 zu einer Ausschreibung von Lösungsvorschlägen durch das Bauministerium führten. Die sechs Projektvorschläge wurden durch eine Kommission von sieben Wasserbauingenieuren geprüft und bewertet. Die Kommission stellte aus diesen Ergebnissen eine Machbarkeitsstudie auf, die unter dem Namen »Progettone« (Entwürfe) bekannt und 1981 vorgestellt wurde. Darin wird eine Kombination aus festen und mobilen Sperreinrichtungen vorgeschlagen. Sie löste eine lange Debatte aus, an der sich die Verwaltung, die Hochschulen, die Politik, Kulturschaffende, die Medien und die Einwohner der Region engagiert beteiligten.

1984 wurden weitere Machbarkeitsstudien erstellt, die neben der Minimierung der Hochwasserschäden auch die hydrogeologische Gesamtsituation der Lagune zu berücksichtigen hatten. Zu diesem Zweck entstand im Auftrag der Venezianischen Wasserbehörde bei Padua ein fußballfeldgroßes Becken, in dem alle Inseln, alle Sandbänke, die Gezeitenverhältnisse und Fahrrinnen der Lagune detailgetreu nachgebaut wurden. Unter Beteiligung namhafter Wasserbauingenieure an der Universität Padua wurden dort die Auswirkungen von MO.S.E. auf den empfindlichen Wasserkreislauf in der Lagune überprüft.

3.4 Vergabe einer Konzession

Mit der Planung und Bauausführung der Maßnahmen für den Flutschutz von Venedig hat die Wasserbehörde 1987 auf der Grundlage des Gesetzes Nr. 798/84 das im Jahr 1982 gegründete »Consorzio Venezia Nuova« (CVN) beauftragt, einem Zusammenschluss von etwa fünfzig italienischen Baufirmen, darunter auch Berlusconis Finanzholding Fininvest S.p.A. Zu diesen zählen eine Gruppe von führenden, international tätigen Baufirmen, lokalen Kooperationen und Firmen mit ausreichend Erfahrung bei der Durchführung von Bau-

vorhaben in der Lagune.

Fünf Jahre nach Vergabe der Konzession an das CVN trat die erste Fassung der europäischen Dienstleistungsrichtlinie im Juni 1992 in Kraft. Seitdem gab es insgesamt neunzehn Klagen von Wettbewerbern gegen die Vergabe von Teilbaulosen durch das CVN, darunter auch Forderungen nach europaweiten Ausschreibungen. Alle Klagen wurden mit der Begründung abgewiesen, dass die Vergabe der Konzession erfolgte, bevor die europäische Dienstleistungsrichtlinie in Kraft getreten ist. Lediglich die Vergabe der Antriebe für die Verschlusselemente wird europaweit ausgeschrieben.

3.5 Planungs- und Entscheidungsprozess

1989 stellt das CVN einen umfangreichen Maßnahmenkatalog zur Sicherung von Venedig vor, der als REA-Projekt (Riequilibrio E Ambiente – Wiederherstellung des Gleich-

gewichts und Umwelt) bekannt wurde. Darin eingeschlossen war die Konzeptplanung für mobile Sperreinrichtungen an den Eingängen in die Lagune, die Geburt von MOSE. Nach einer Reihe von Versuchen an Prototypen und zahlreichen Modifikationen wurde der Vorentwurf der mobilen Sperreinrichtungen durch den Obersten Rat für öffentliche Bauten genehmigt.

1997 wurde durch die Wasserbehörde und das CVN eine Umweltverträglichkeitsstudie vorgestellt, die 1998 eine Kommission von fünf internationalen Experten positiv beurteilte. Im gleichen Jahr stellte sich eine Prüfkommission des Umweltministeriums gegen den Bau von mobilen Sperreinrichtungen. Auf Verlangen des zuständigen Komitees für Politik, Koordination und Kontrolle wurde das MOSE-Projekt trotzdem weiter vorangetrieben. 2001, am Ende des Prüfverfahrens für die Umweltverträglichkeit, erteilte der damalige italienische Ministerpräsident Giuliano Amato selbst unter bestimmten Auflagen den Startschuss für die Ausführungsplanung.

3.6 Ausführungsplanung und Baudurchführung

2002 wurde vom CVN die Ausführungsplanung vorgestellt, die auf Verlangen des Verkehrsministeriums und der Hafenbehörde außer den mobilen Sperreinrichtungen auch gekrümmte Wellenbrecher vor den Eingängen in die Lagune und an der Öffnung Malamocco eine Schleuse für Großschiffe vorsah. Das CIPE (Comitato Interministeriale per la Programmazione Economica – Interministerielles Komitee für Wirtschaftsprogramme) hat schließlich 2002 die erste Tranche der Finanzierung für den Bau des MOSE-Projekts in der Zeit von 2002 bis Ende 2004 in Höhe von 453 Mio. € freigegeben. Am 14. März 2003 nahm Silvio Berlusconi, der Ministerpräsident Italiens, den symbolischen Spatenstich zur größten Infrastrukturmaßnahme Italiens in der Nachkriegszeit vor. Die wirtschaftliche Beteiligung von Berlusconis Finanzholding Fininvest S.p.A. am Projekt wurde dabei zum nationalen Streitthema.

Das Sperrwerk besteht insgesamt aus 78 beweglichen Elementen, 18 bei Chioggia, 19 bei Malamocco und 41 an der Bocca di Lido. Dort sind sie zwischen einer künstlich geschaffenen Insel in der Mitte der Lagunenöffnung und den jeweiligen Ufern und auf zwei Bereiche mit 20 bzw. 21 Elementen verteilt.

Die Verschlussklappen sind große, mit Wasser gefüllte Stahlkästen – 5 m dick, 20 m breit, 30 m lang bei einem Gewicht von 250 t. Das Wasser wird bei Fluthöhen von mehr als 110 cm über NN mit Pressluft verdrängt, sodass sich die Verschlussklappen aufrichten. Der Zeitrahmen vom ersten Anblasen bis zur richtigen Positionierung der gesamten Wehranlage beträgt 30 Minuten. Damit das alles reibungslos funktioniert, müssen die Schwimmklappen solide geführt und gelagert werden. Diese Aufgabe übernehmen Caissons aus Stahlbeton mit einer Höhe von 14 m und einer Grundfläche von 50 x 60 m. Befestigt werden daran später jeweils drei Sperrklappen an 3,20 m hohen und 24 t schweren Scharnieren. In Ruhestellung tauchen die Klappen vollständig in die Caissons ein.

Um den Schiffsverkehr in die Lagune auch während der Hochwasserphasen zu gewährleisten, wird der Einlass Malamocco mit einer Schleuse (370 m lang für Schiffe bis zu 280 m Länge und einem Tiefgang bis zu 12 m) ausgerüstet. Kleinere Häfen und Schleusen sind auch für die beiden anderen Einlässe vorgesehen.

Einer der kleineren Häfen an der Bocca di Lido wird seit seiner Trockenlegung und Abdichtung im CSM-Verfahren als Baugrube für die Herstellung der Caissons genutzt. Für den Bau der gigantischen Caissons wurden im späteren Schleusen- und Hafenbecken an der Bocca di Lido riesige Stelenfelder angelegt. Auf den mannshohen Betonsäulen befindet sich die jeweilige Schalung. Alle Betonfertigteile bleiben bei diesem System jederzeit von unten zugänglich. Die fertigen Caissons können problemlos mit Hydraulikpressen angehoben und mit Hilfe von Rollen zur Verladung gezogen werden. Mit dem wohl größten Schwerlastaufzug Europas werden anschließend die bis zu 20.000 t schweren Caissons am Rand des Hafens zu Wasser gelassen. Schlepper ziehen dann die Segmente an Ort und Stelle, wo sie mit Hilfe von GPS-Navigationshilfen ausgerichtet und langsam durch Fluten der Luftkammern abgesenkt werden. Die Stellflächen für die Caissons sind durch 22 m lange Stahlspundwände gegen Umläufigkeit gesichert. Die Caissons werden nach dem Absenken mit Schotter und Eisenschrott zusätzlich ballastiert. Auf der Vorderseite werden Inspektionsgänge eingerichtet, von denen aus der Hebemechanismus und die Pressluftstränge gewartet werden können.

Um alle Umweltauflagen zu erfüllen, müssen die Einbauten komplett im Meeresboden verschwinden, was bei Malamocco – quer zur Fahrrinne – 14 m tiefe und 50 m breite Gräben erforderlich macht. Nur so wird der vorgegebene natürliche Wasserkreislauf zwischen Lagune und Adria nicht behindert. Diese Rinnen sind mittlerweile weitgehend fertiggestellt und befestigt. Links und rechts der Gräben wurden auf dem Meeresboden Geotextilbahnen befestigt. Dadurch soll der Sedimentabtrag durch die Strömung in den Laguneneinfahrten verhindert werden.

Neben der Herstellung der Sperranlagen und Schleusen in den Öffnungen zur Lagune fallen weitere Arbeiten zur Stabilisierung des Landstreifens um die Lagune sowie zur Sanierung des Industriehafens Porto Mar­ghera von Venedig an. Dabei werden entlang aller Uferwände Stahlspundbohlen bis in die wasserundurchlässigen Schichten vorgerammt und hinter dem Spundwandkopf mit einer Dränageleitung versehen. Dadurch soll das hochgradig kontaminierte Grundwasser gefasst und einer Kläranlage zugeführt werden. Nur so kann eine weitere Kontamination der Lagune mit entsprechenden Folgen für die Umwelt signifikant eingeschränkt werden.

Bis März 2008 waren 40 % der an allen drei Öffnungen parallel laufenden Arbeiten fertig gestellt. Dies entsprach einem Gegenwert von ca. 2.443 Mio. € bei einem Gesamtvolumen für das MOSE System von 4.272 Mio. €. Heute sind ca. 65 % aller Arbeiten fertig, die Gesamtkosten haben sich zwischenzeitlich auf ca. 4.600 Mio. € erhöht. Dazu kommen Kosten für alle übrigen Arbeiten (im wesentlichen Nassbaggerarbeiten, Stabilisierung des Landstreifens um die Lagune und Sanierung Porto Marghera) in noch einmal der gleichen Größenordnung.

Derzeit arbeiten ca. 1.500 Spezialisten auf den verschiedenen Baustellen in und vor der Lagune. Spätestens ab dem Jahre 2014 soll Venedig und seine Lagune vor den ständigen Hochwassern sicher sein.

3.7 Umfang der Spundwandarbeiten

ArcelorMittal liefert etwa 75 % des gesamten Bedarfs an Spundwandstahl für das MOSE-Projekt und die übrigen Arbeiten. Für das MOSE-Projekt allein wurden bis heute ca. 135.000 t Spundwandstahl von den Produktionsstätten in Esch-Belval und Differdingen auf die verschiedenen Baustellen in der Lagune geliefert. ArcelorMittal unterstützt die Baustellen auch mit eigenem Know-how, z. B. bei Unterwasserrammungen.

4 Kritische Stimmen und Ausblick

Einer der größten Gegner von MOSE ist Venedigs Bürgermeister, der parteilose Philosophieprofessor Massimo Cacciari. Selbst nach dem Beginn der Bauarbeiten gab er seinen Widerstand nicht auf und versagte den Bautrupps die Kosten mindernde Nutzung von Teilen des Arsenals – das aus dem Mittelalter stammende Hafengebiet von Venedig – zur Fertigung wichtiger Bauteile für das Sperrwerk.

Darüber hinaus gibt es Befürchtungen, dass der Wasseraustausch zwischen Lagune und Adria mit dem Ansteigen des Meeresspiegels infolge Klimawandel immer geringer werden wird, da die Flutschutzklappen immer häufiger und für immer längere Zeit geschlossen bleiben müssen.

Venedig und seine Lagune stehen seit 1987 auf der UNESCO-Liste des Weltkulturerbes. Sie haben überaus häufig inspirierend auf Künstler gewirkt, zugleich ist Venedig eine der am häufigsten von Touristen aufgesuchten Städte. Die daraus resultierenden Einnahmen sind ein wichtiger Wirtschaftsfaktor für die bis heute von häufigen Überschwemmungen bedrohte Stadt. Mit Fertigstellung der Sperranlagen im Jahr 2014 wird diese Bedrohung Geschichte sein und hoffentlich für lange Zeit auch bleiben.

Verfasser:

Dr.-Ing. E. Krauß

IMS Ingenieurgesellschaft mbH