Ufersicherung im Altenbrucher Bogen

53 Mio. € wurde im Altenbrucher Bogen für ein Ufersicherungskonzept inves-tiert. Für eine abschließende Bewertung ist es noch zu früh. Erste Ergebnisse zeigen einen positiven Trend

Zwischen Cuxhaven und Otterndorf führt der Hauptstrom der Elbe, der als Fahrwasser genutzt wird, in einer Kurve dicht am Ufer[ds_preview] entlang. Dadurch ist das Ufer starken Strömungen ausgesetzt. Das Watt ist in diesem Bereich in den vergangenen Jahren deutlich schmaler geworden.

Eine Experten-Arbeitsgruppe aus Vertretern der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes und des Landes Niedersachsen suchte nach einer dauerhaften Lösung für den Uferschutz. Das Ergebnis war das »Ufersicherungskonzept am Niedersächsischen Ufer« für den Altenbrucher Bogen. Es war der effizienteste und sicherste Weg zur nachhaltigen Sicherung von Deich und Ufer, die so dimensioniert ist, dass sie auch höheren Strömungsangriffen aus der geplanten Fahrrinnenanpassung von Unter- und Außenelbe standhalten kann.

Die technische Umsetzung besteht aus einer Buhnenkette von 24 Buhnen, an die sich östlich eine Unterwasserablagerungsfläche (UWA) anschließt. Unterstützend wirkte eine Initialbaggerung am gegenüberliegenden nördlichen Fahrrinnenrand. Diese sollte als Anstoß wirken, so dass die natürlichen Kräfte diese Strömungsverlagerung nach Norden dauerhaft unterstützen und sich der Strömungsdruck auf das südliche Ufer verringert.

Die Gesamtmaßnahme wurde EU-weit losweise ausgeschrieben, wobei Los 1 die »Errichtung der Buhnen« und Los 2 die »Errichtung der UWA« beinhalteten.

Den Zuschlag für Los 1 erhielt die Bietergemeinschaft »Buhnen Otterndorf«, bestehend aus den Unternehmen Heinrich Hirdes GmbH, Colcrete-von-Essen GmbH & Co. KG, Van den Herik GmbH und Johann Bunte GmbH & Co. KG auf ein Nebenangebot. Dieses sah vor die Buhnen als reine Steinbauweise – statt wie im Amtsentwurf vorgesehen, in Kombination mit einem geotextil eingehüllten Sandkern – herzustellen.

Im Jahr 2011 erhielt die Bietergemeinschaft »Randeinfassung UWA Otterndorf«, bestehend aus den Unternehmen Brewaba Wasserbaugesellschaft Bremen mbH, Nordsee Nassbagger- und Tiefbau GmbH und Josef Möbius Bau-AG den Zuschlag auf ein eingereichtes Nebenangebot. Dieses beinhaltete das »Erstellen eines Randdammes aus mineralischen Gemisch mit elbseitiger Böschung von 1:5«.

Buhnenbauwerke

Die neuen 24 Buhnen vor Altenbruch und Otterndorf bestehen aus unterschiedlichen Natursteinen auf Geotextil- und Sandmatten. Zur Errichtung der Bauwerke wurde der Buhnenkern aus Wasserbausteinen der Klasse CP 60/200 hergestellt. Zur Gewährleistung der Filterstabilität kam unter dem gesamten Bauwerk eine Kolkschutzmatte aus einer Gewebe-Vliesstoff-Kombination zum Einsatz. Im Anschlussbereich an das bestehende Deckwerk wurden statt der Kolkschutzmatten Sandmatten als Filterschicht verwendet. Im Bereich der Fußvorlage (ca. 5,0m breiter Bereich außerhalb des Buhnenkerns) wurde eine Senkbelastung der Steinklasse LMB10/60 eingebaut, während im Bereich des Buhnenkerns das Kernmaterial als Senkbelastung Verwendung fand. Die Abdeckung erfolgte mit einer 1,0m starken Deckschicht aus Wasserbausteinen der Klasse LMB40/300.

Die Bauwerke wurden mit einer Kopfhöhe von NHN – 1,11m (MTnw + 0,30m) hergestellt und schließen bei NHN ans Deckwerk an. Die Kopfneigung beträgt 1:5 und die Seitenneigungen 1:3.

Die Herstellung der Buhnen begann im April 2011 und wurde Ende Oktober 2012 abgeschlossen. In dieser Zeit wurden rund 217.500² Kolkschutzmatten (inkl. Sandmatten) und rund 533.000t Natursteine verbaut.

UWA Otterndorf

Die UWA erstreckt sich über eine Länge von etwa 2,4km parallel zum südlichen Ufer. Sie wurde so konzipiert, dass sie durch ihre Höhe und Ausdehnung den strömungsreduzierenden Zweck optimal erfüllt. Andererseits ist sie so flach und klein wie möglich, damit der Eingriff in die Natur und die Gefahr der Erosion möglichst gering ausfallen.

Den westlichen Rand der UWA bildet das neu gebaute Otterndorfer Stack 3. Eine Randeinfassung aus aufgeschütteten Natursteinen der Größenklasse CP0/200 als Filterschicht und CP45/200 als Damm begrenzt die UWA zur Flussmitte und nach Osten. Die elbseitige Böschung wurde mit einer Neigung von 1:5 und die uferseitige mit 1:2,5 gefertigt. Die Randeinfassung weist einen Fußpunkt zwischen NHN – 8m bis NHN – 9m auf. Die Oberkante des Dammes liegt bei NHN – 4,05m und die Einspülung hat einen Wattanschluss bei NHN – 2,05m. Die Krone wurde mit einer Breite von 2m hergestellt.

Nach Fertigstellung der Randeinfassung erfolgte die Auffüllung mit Sand, zum größten Teil aus den Initialbaggerflächen. Der Sand wurde mit dem Hopperbagger zur UWA transportiert und von einem beweglichen Ponton bodennah gleichmäßig verteilt, bis die vorgesehene Höhe der UWA erreicht war.

Die Herstellung der UWA begann im Juni 2011 mit dem Bau der Randeinfassung, die im September 2011 abgeschlossen wurde. Einen Tag später begannen die Einspülarbeiten, die bis Ende Oktober 2011 andauerten. In dieser Zeit wurden 430.000t Korngemisch verbaut und 1,45Mio.m³ Baggergut eingespült.

Morphologische Veränderungen

In Differenztopographien wurde deutlich, dass ein Jahr nach Ende des Buhnenbaus, trotz lokaler Erosionen, ein positiver Trend (Sedimentationen) zu verzeichnen ist. Bei den Erosionen handelt es sich nicht um Materialverluste, sondern um eine Egalisierung der Böschungsneigung. Sich zeigende Erosionen im Bereich des Buhnenkopfes bei Otterndorfer Stack 3 resultieren aus der Zeit des Anschlusses der Randeinfassung an das Otterndorfer Stack 3. Während dieser Zeit traten im Bereich des Lückenschlusses erhöhte Strömung auf, die zu einer Kolkbildung führten. Seinerzeit wurde entschieden der Linienführung der Randeinfassung treu zu bleiben und durch den Kolk hindurch zu bauen, da zu erwarten war, dass sich die Situation nach dem Lückenschluss beruhigt. Im ufernahen Bereich ist über die gesamte Länge eine Erosion von bis zu 0,50m (lokal 1,0m) feststellbar, während sich auf der UWA selbst Sedimentationen von bis zu 1,0m zeigen. Es handelt sich hierbei, wie auch zwischen den Buhnenbauwerken, um eine Egalisierung der Böschungsneigung.

Im Zeitraum unmittelbar nach der Baggerung und ein Jahr danach in 2013 sind in der westlichen Fläche lokale Erosionen und Sedimentationen aufgetreten. Es ist davon auszugehen, dass es sich um eine Riffelwanderung handelt. In der östlichen Fläche zeigt sich eine flächige Sedimentation von bis zu 2,0m, lokal sogar bis zu 3,0m. Hierbei handelt es sich um seitliche Eintreibungen durch die Lage und Entwicklung des nördlich der Baggerfläche liegenden Medemgrund, die ohne die Initialbaggerung deutlich größer ausgefallen wäre. Somit zeigt die Initialbaggerung den gewünschten Effekt.

Positive Wirkung

Eine erste Auswertung zeigt die positive Wirkung der Gesamtmaßnahme. Initiiert durch die Herstellung der Bauwerke ist sowohl östlich als auch westlich des Glameyer Stacks deutlich erkennbar, dass auch nach Ende aller Bauaktivitäten, trotz lokaler Erosionen, in der Gesamtheit ein guter Trend zu verzeichnen ist. Insbesondere im ufernahen Bereich handelt es sich um eine Egalisierung der Böschungsneigung.

Für eine abschließende Bewertung sind die bisher vorliegenden Datensätze allerdings zu gering, so dass für eine langfristige Auswertung weitere Daten hinzugezogen werden müssen. Für die Gesamtmaßnahme wurden insgesamt 53,5 Mio. € brutto investiert.