Erfahrung aus 100 Jahren

Als letzter Abschnitt der Erneuerung der Saugerstation in Finkenwerder hat die HPA ihre schwimmende Pumpanlage »Sauger III« in Dienst gestellt. Jens Bald stellt den Neubau vor
Die Hamburg Port Authority (HPA) betreibt im Finkenwerder Vorhafen eine Saugerstation mit der belastetes Baggergut über eine ca. 1.000m lange[ds_preview] Spülrohrleitung in ein ca. 300.000 m³ fassendes Vorlagebecken der METHA (Aufbereitungsanlage zur mechanischen Trennung von Hafensedimenten) gepumpt wird. Herzstück der Anlage ist eine schwimmende Pumpstation, auch Schutensauger oder Spüler genannt.

Die Saugerstation ist die einzige Anlage im Hamburger Hafen, die in der Lage ist, gebaggertes Sediment an Land zu verspülen. Das machen nicht nur Schuten der HPA, sondern auch von Privatunternehmen, die im Hafen baggern. Daher besitzt die Anlage für die Behörde eine hohe Priorität. Der Instandsetzungsbedarf der Anlage ist in den vergangenen Jahren stark gestiegen. Als letzter Teil für die Erneuerung der Saugerstation wurde im Mai der »Sauger III« von der niederländischen Werftgruppe Damen Shipyards an die HPA übergeben.

Der Neubau sollte alle Erfahrungen aus dem über 100-jährigem Betrieb mit dem gleichnamigen Vorgänger »Sauger III« in sich vereinen. Zudem sollte großen Wert auf eine Redundanz der wichtigsten Komponenten gelegt und die Fördereinrichtung des Neubaus weitestgehend nach den Plänen vom Vorgänger gebaut werden. Geändert wurde jedoch, dass das Sediment nicht mehr über eine starre Leitung an Land verspült wird, da sich der Instandhaltungsaufwand dieser Leitung als zu aufwendig erwiesen hat. Stattdessen soll das Baggergut durch eine Schwimmleitung an Land verspürt werden.

Die Förderpumpe wurde nach den vorliegenden Plänen nachgebaut, wobei die vorhandenen Gussmodelle genutzt werden konnten. Ein Grund hierfür war, dass die HPA die Pumpe mit eigenem Personal innerhalb von kürzester Zeit instand setzt. So wird das Pumpengehäuse regelmäßig aufgeschweißt und der Pumpenkreisel gewechselt. Eine weitere technische Verbesserung wurde an der Anlage vorgenommen, indem die Elektromotoren ohne Getriebe die Förderpumpe bzw. Zusatzwasserpumpe antreiben. Die Steuerung erfolgt über zwei Touchscreens aus dem Pumpenmeisterstand, ein Maschinenleitstand wird daher nicht mehr benötigt. Durch Kameras hat der Pumpmeister den Pumpenraum im Auge.

Die wesentlichste Veränderung an der Anlage ist der Bau einer Trafostation im Böschungsbereich, so dass nur 690V und 400V Leitungen über ein tideunanbhängiges Leitungsführungssystem (Energiekette) der Firma IGUS an Bord gehen.

An der europaweiten Ausschreibung für den Bau beteiligten sich zehn Unternehmen, sieben davon mit Sitz in Deutschland. Vier Bieter kamen in die engere Auswahl und konnten ein Angebot abgeben. Der Auftrag ging schließlich im November 2014 an Damen Shipyards. Ein wesentlicher Grund dafür war die umfassende Erfahrung der Gruppe im Bau von Hopperbaggern und Schneidkopfsaugbaggern.

Der Rumpf für den Neubau wurde bei Ibis Constructie in der Nähe von Leeuwarden gebaut. Der Stapellauf fand am 12. Oktober 2015 statt. Die Fördereinrichtung lieferte Damen Dredging, die Elektroinstallation wurde von der Firma van der Leun Installatiebouw geliefert. Der Einbau der Elektrotechnik und der Fördereinrichtung sowie die Endausrüstung erfolgten auf der Damen Werft in Hardinxveld-Giessendam. Nach einer ausführlichen Erprobung übergab man den Neubau schließlich im Mai 2016 an die HPA.

Die für den Betrieb des neuen Schutensaugers notwendige Trafostation wurde bereits 2014 errichtet. Ein Jahr später ersetzte ein Neubau die vorhandene Speicherschute. Die HPA-Saugerstation ist nach den Erneuerungen für eine Betriebsdauer von 40 Jahren ausgelegt.

Lange Geschichte

Der ehemalige »Sauger III« hat eine lange Geschichte hinter sich. Er besteht aus einem Schiffskörper des Baujahres 1905, einer darauf befindlichen 10kV-Trafostation, sowie der Fördereinrichtung für das zu verspülende Baggergut. Beides wurde 1976 eingebaut, als die ursprünglich mit Öl betriebene Förderanlage einen elektrischen Antrieb erhielt. Die unter Deck befindliche Trafoanlage transformiert den Strom von 10kV auf 6kV. Mit dieser Spannung wird der 2,25MW E-Motor für die Förderpumpe gespeist. Weiter wird auf 400V transformiert um die Zusatzwasserpumpe zu betreiben, durch deren Wasserzugabe das Sediment pumpfähig gemacht wird. Nach über 40 Jahren Betrieb dieser Anlage wurde die Instandhaltung zunehmend aufwändiger. Die gesamte Elektroanlage inkl. Steuerung entsprach nicht mehr dem Stand der Technik. Ersatzteile für die Steuerung, die immer störungsanfälliger wurde, waren nur schwer zu beschaffen. Vor diesem Hintergrund wurde die Entscheidung getroffen das Gerät durch einen Neubau zu ersetzen, da eine Grundinstandsetzung des »Sauger III« unwirtschaftlich gewesen wäre.

Unterbringung von Baggergut

Belastetes Baggergut aus dem Hamburger Hafen wird landseitig aufbereitet und entwässert. Nach der Entwässerung werden die einzelnen Fraktionen der internen und externen Verwertung zugeführt. Dieses Baggergut wird über Laderaumsaugbagger direkt in Spülfelder verpumpt bzw. über Transportschuten zur Pumpstation Finkenwerder Vorhafen transportiert, wo es dann über die Pumpstation in das Vorlagebecken der METHA verspült wird. Die METHA nahm 1993 den Betrieb auf und war die weltweit erste Großanlage für die Aufbereitung von Baggergut. Sie wurde in enger Zusammenarbeit zwischen dem Hamburger Amt für Strom- und Hafenbau (heute HPA), der Technischen Universität Hamburg-Harburg und dem Anlagenbauer Lurgi AG entwickelt. In der METHA wird das Baggergut in einzelne Fraktionen vorwiegend Schluff, Grobschluff und Sand getrennt. Grobschluff und Sand sind in der Regel unbelastete Fraktionen und schonen ggf. erforderliche Deponiekapazitäten. Baggergut das nicht aufgrund seiner Belastung an Land behandelt und deponiert werden muss, wird u.a. stromab des Hafens im Zeitraum November bis März an der Landesgrenze bei Neßsand umgelagert.

Kreislaufwassersystem

Der Schutensauger besteht aus einer Förderpumpe, die das Baggergut aus den angelieferten Schuten pumpt. Um die Sedimente pumpfähig zu machen, werden diese mit zusätzlichem Wasser aufgelockert. Das erforderliche Wasser wird in einem geschlossenen Kreislauf geführt, dabei dient eine Speicherschute als Wasserspeicher. Der Pumpmeister kann je nach Bedarf Zusatzwasser in das zu verspülende Baggergut geben. Wie viel Zusatzwasser benötigt wird, hängt von den zu verspülenden Sedimenten ab.

Während die Schutensauger früher an verschiedenen Stellen im Hafen zum Landaufspülen verwendet wurde, oder in verschiedene Spülfelder einspülte, spülen die heutigen Sauger ausschließlich in die METHA ein. Sie liegen fest an der HPA Saugerstation im Finkenwerder Vorhafen. Darüber hinaus gibt es an der HPA-Saugerstation zwei Schwimmleitungen, an denen Hopperbagger einspülen können, sowie eine Booster Pumpstation, die es auch kleinen Hopperbaggern ermöglicht, ihr Sediment in das METHA Vorlagebecken einzuspülen.

Schutensauger in Deutschland

Die ersten Schutensauger im Hamburger Hafen wurden im ausgehenden 19. Jahrhundert entwickelt, um die bis dahin übliche Entleerung der Schuten mit Schutenentleerern zu ersetzen. Das Prinzip eines Schutensaugers ist mit dem eines Hopperbaggers vergleichbar. Statt wie der Hopperbagger das Baggergut vom Boden des Hafenbeckens aufzusaugen, saugt der Schutensauger das Sediment aus einer Schute. Schutensauger (englisch »Barge Unloading Dredger«, BUD), sind weltweit recht selten. Sie werden meist zum Aufspülen von Land genutzt. An der Weser liegt der »Spüler Weser« von bremenports. Dieser entleert die unternehmenseigenen Klappschuten und spült das Baggergut in die integrierte Baggergutensorgungsanlage in Bremen-Seehausen ein. Am Niederrhein verspülen die »Spüler 20« und »Spüler 16« von Hülskens Wasserbau an verschiedenen Orten Sedimente. Das Unternehmen Detlef Hegemann verfügt über den Schutensauger »Roland IV«. In Antwerpen betreibt der Jan de Nul in einem Joint Venture mit Dredging International und Antwerpen Ports den Schneidkopfsaugbagger »Amoris«, der auch über eine Einrichtung zum Entladen von Schuten verfügt, aber nur selten genutzt wird.