Präzise und zuverlässig wie ein Uhrwerk
Bilder von Hochwasserkatastrophen in den neuen Bundesländern haben seit 2002 viele Menschen bewegt. Ein großangelegtes Hochwasserschutzkonzept für das Müglitztal soll das gesamte Gebiet vor solchen katastrophalen Hochwassern schützen. Das Hochwasserrückhaltebecken (HRB) Glashütte I im Tal des Briesnitzbaches ist Teil davon.
Das erste Hochwasserrückhaltebecken Glashütte wurde 1953 errichtet. Bei der Flut 2002 wurde der vorhandene Damm wegen der zu gering dimensionierten Hochwasserentlastung überflutet und zerstört. In den Jahren 2005 und 2006 wurde der Damm zunächst in seiner ursprünglichen Höhe wieder hergestellt. Da es in der Zwischenzeit jedoch immer öfter zu großen Regenereignissen kommt, die den Damm zu überfluten drohen, soll das Speichervermögen des Beckens von heute 50.000 Kubikmeter auf mehr als eine Million Kubikmeter vergrößert werden.
Außerdem erhält der bisher ungesteuerte Damm einen Betriebsauslassstollen mit geregelter Abflussbearbeitung sowie einen Hochwasserentlastungsstollen, der den Damm im Katastrophenfall vor Überflutung schützt. Für diese Erweiterung muss der Damm nun von knapp zehn auf mehr als 28 Meter erhöht werden. Die Kronenlänge des entstehenden Dammes wird 167 Meter betragen. Gleichzeitig wird die vorhandene Kreisstraße K9026 zwischen Johnsbach und Glashütte auf einer Länge von 790 Metern durch einen Neubau ersetzt. Sie wird künftig über den Damm des Hochwasserrückhaltebeckens führen. Den Baukosten von rund 12,5 Millionen Euro stehen vermiedene Schäden von 25 Millionen Euro gegenüber, die ein einhundertjährliches Hochwasser allein in dieser Region verursachen würde.
Die Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen (LTV Sachsen) als Bauherr beauftragte im Februar 2010 die Firma STRABAG AG, Direktion Sachsen mit der Ausführung des Projektes. Die Firma STRABAG entschied sich, den Erdbau in Arbeitsgemeinschaft mit der Firma Eurovia durchzuführen. Beide Firmen haben bereits langjährige Erfahrung im regionalen Dammbau und beschlossen Trimble GPS/Global Navigation Satellite Systems (GNSS) Technik einzusetzen.
Die Arbeiten am Baulos 6 begannen im März 2010. Erste Aufgabe der Firma STRABAG war die Entwicklung und Realisierung eines Verkehrskonzeptes für die erforderlichen Massentransporte, das sicherstellt, dass die Anwohner und Ortschaften so wenig wie möglich tangiert werden. Es wurden daher Wald- und Forstwege ertüchtigt, um einen Ringverkehr vom Steinbruch Ulberndorf zur Baustelle und zurück einzurichten. Momentan werden ca. 150 Fuhren Schüttmaterial am Tag im Fünfminutentakt geliefert.
Zuerst wurden jedoch ca. 100.000 Kubikmeter vorhandener Boden abgetragen, um die Dammaufstandsfläche herzustellen. Alles nicht tragfähige Material, das unter der projektierten Dammzone liegt, wurde bis auf den gewachsenen Fels ausgetauscht. Sämtliche Bauwerke, wie z.B. der neue Betriebsauslassstollen, die vom Damm überschüttet werden, müssen auf gewachsenem Fels gegründet sein, damit spätere Setzungen des Damms komplett ausgeschlossen sind.
Ab 379 Meter HN beginnt der eigentliche Damm. Der Dammkörper wird mit 60 Zentimeter dicken Schüttlagen bestehend aus gesprengtem Fels mit einer Korngröße 0/200 Millimeter Schritt für Schritt um ca. 29 Meter bis auf 409 Meter HN hochgezogen. Damit kein Wasser durchdringen kann, wird der Dammkörper mit einer 1 Meter dicken Lehmschicht abgedichtet, die anschließend durch Aufbringung von Kies und Mutterboden vor Austrocknung geschützt wird.
Trimble GNSS Technik wird zur Maschinensteuerung und Baufortschrittskontrolle eingesetzt.
„Der Erdbau wird bei diesem Projekt in ARGE mit der Firma Eurovia durchgeführt”, erläutert Bauleiter Andree Krüger. „Wir haben uns daher im Vorfeld zusammengesetzt, um die Kompetenzen abzusprechen und die Gepflogenheiten aufeinander abzustimmen. Von Eurovia kam der Vorschlag, GNSS Technik einzusetzen. Da diese Technik für mich persönlich neu war, habe ich eine Eurovia Baustelle in der Nähe besucht, um die Technik selbst im konkreten Einsatz zu testen. Ich war sofort von den Vorteilen der GNSS Positionierungslösungen für mein neues Projekt überzeugt.”
Trimbles leistungsstarke GNSS Empfänger empfangen Signale von allen verfügbaren Satellitensystemen wie GPS und GLONASS. Daher ist der Satellitenempfang sogar im engen Briesnitztal jederzeit gegeben, um eine exakte Positionierung zu gewährleisten.
Von Baubeginn an wurde der Kobelco 30 Tonnen Bagger mit dem Trimble® GCS900 Dual GNSS Baggersystem eingesetzt, sowie der Stabrover Trimble SPS881 mit dem Trimble Tablet PC als Kontrolleinheit. Der Trimble Tablet ist ein vielseitiger, interaktiver Feldcomputer, der speziell für die baubegleitende Vermessung im Tief-, Straßen- und Wasserbau entwickelt wurde und vom Baupersonal selbst bedient werden kann.
Für den Einbau der Dammaufstandsfläche und die Schüttlagen des Dammes selbst kommt die 20 Tonnen Raupe zum Einsatz, die mit Trimble GPS Technik ausgerüstet ist.
Wo sehen Sie die Vorteile der GNSS Technik?
„Ich sehe einen vierfachen Vorteil”, erklärt Andree Krüger:
Maschinentechnisch: „Wir stellen einen geometrisch komplizierten Baukörper her und sparen uns durch den Einsatz der Trimble 3D Maschinensteuerungstechnik eine Menge aufwendige Vermessungsarbeiten auf der Baustelle. Wir haben die Projektdaten im erforderlichen Format vom Planer erhalten und dann hauseigen in maschinenlesbare Daten umgewandelt. Damit stehen den beiden Maschinenführern jederzeit die aktuellen Plan- und Istdaten auf der Steuereinheit in der Kabine zur Verfügung, so dass die Raupe den Einbau der Schüttlagen automatisch plangerecht ausführt und Einbaufehler durch den Maschinenführer ausgeschlossen sind.
Wir können gänzlich auf die Lehrgerüste und Pflöcke der traditionellen Absteckung verzichten. Auf der relativ kleinen Baufläche bewegen sich ständig 2 Kettenbagger, 1 Raupe, 1 Walze und alle 5 Minuten ein Muldenkipper plus weitere Baufahrzeuge. Die „hindernisfreie” Baustelle vermeidet daher nicht nur wiederkehrende Vermessungsarbeiten aufgrund umgefahrener Pflöcke, sondern macht auch die Logistik effektiver, da die Baufahrzeuge keine Pflöcke mehr umrunden müssen.
Auch für den Baggerführer Michael Stock ist die Ausstattung mit Trimble GNSS Technik von unschätzbarem Vorteil”, fährt Andree Krüger fort. „Der Bagger wird außer bei der Profilierung des Dammkörpers noch beim Bau verschiedener Versorgungsanlagen eingesetzt, dabei es ist wichtig, dass der Baggerführer immer genau weiß, wo er im Baufeld steht. Beim Kanalaushub z.B. sieht der Baggerführer auf seinem Monitor in der Kabine, wenn er an einen Kanalschacht kommt und den Graben verbreitern muss, damit das Schachtbauwerk eingebaut werden kann. Früher wäre das alles mit einer Absteckung gelaufen. Wir hätten Pflöcke geschlagen, die Pflöcke wären beim Grabenziehen irgendwann mal verlorengegangen. Mit Trimble GNSS Technik haben wir jetzt permanent und an jedem Ort eine aktuelle Absteckung. Das ist perfekt.”
Permanente Kontrollmöglichkeit: „Wir haben aufwendige Nachweisanforderungen durch den Bauherrn, unter anderem die Führung eines „Bautagebuchs”. Der Damm wird mit der Raupe in 60 Zentimeter dicken Schüttlagen aufgebaut, das sind bei einer Dammhöhe von 28 Metern mehr als 50 Lagen. Jede Lage wird von der Walze in mehreren Übergängen verdichtet. Jede einzelne Schüttung und die verdichtete Lage müssen permanent kontrolliert werden, ebenso die Form des Baukörpers. Mit traditionellen Mitteln würde diese permanente Kontrolle einen riesigen Vermessungsaufwand erfordern. Mit dem Stabrover SPS881 hat der Vorarbeiter Ralf Seipel die Projektdaten immer zur Hand, weiß genau an welchem Ort im Baufeld er sich befindet und kann alle Kontrollmessungen selbständig ausführen - und zwar jederzeit, so oft sie nötig sind”, führt der Bauleiter weiter aus.
Einsatzfähigkeit und Genauigkeit des Systems: „Bis jetzt hat das Trimble GNSS System einwandfrei funktioniert bei Regen, Hitze, Kälte, Dunkelheit bei Nacht und was hier natürlich nicht zu unterschätzen ist - auch bei Nebel. Da wir in diesem tiefen Taleinschnitt häufig mit Nebel konfrontiert sind, ist das ein ganz entscheidender Vorteil. Selbst wenn der Baggerfahrer keine Sicht mehr hat findet er mittels GNSS wieder aus der Baugrube raus, denn er sieht die Kanten des Projektes auf seinem Monitor. Wo uns jedes traditionelle Okular Grenzen setzt, mit GNSS geht es”, freut sich Andree Krüger. „Auch mit der Genauigkeit sind wir voll zufrieden. Wir sind hier unerwartet gut mit Satelliten bestückt, so dass wir eine sehr hohe Genauigkeit für die Einbauten erzielen. Wir haben mit Sicherheit mindestens die Genauigkeit einer traditionellen Absteckung, plus den Vorteil einer permanenten Überwachungsmöglichkeit sowohl vom Einbaugerät als auch von der Bauleitung mittels Roverstab”.
Die Einfache Bedienung: „Nach einer kurzen Einweisung durch den lokalen Trimble Vertriebspartner SITECH Ost war ich überrascht, wie schnell sich das Baustellenpersonal mit dieser Technik vertraut machte.”
Sparen Sie Kosten gegenüber der traditionellen Arbeitsweise?
„Für mich ist der wichtigste Aspekt, dass mich die Trimble Technik von Drittfirmen unabhängig macht. Die Zugriffszeiten auf die Daten und auf die Kontrolle draußen sind enorm kurz. Die Rüstzeiten am Morgen bis zur Betriebsbereitschaft dauern nur 10 Minuten, dann sind die aktuellen Projektdaten ganztägig und vor allem für das gesamte Baufeld verfügbar, während ich ansonsten immer auf den zeitlich begrenzten Einsatz von Dienstleistern angewiesen bin. Selbst wenn ich mit eigenen Vermessern aus dem Konzern arbeite, ist der personelle Aufwand wesentlich größer und ich hätte keine permanente Kontrolle.”
Werden Sie die neue Technik weiterhin einsetzen?
„Sagen wir so, resümiert Andree Krüger, ich ging bisher nicht an eine neue Baustelle ran und checkte als erstes, ob ich mit GPS arbeiten kann. Aber nach den positiven Erfahrungen bei diesem Projekt wird sich das zukünftig ändern”.
Projektdaten:
Auftragsgegenstand: Erweiterung Hochwasserrückhaltebecken Glashütte I, Baulos 6 Bausumme: 12,5 Mio Euro Bauherr: LTV Sachsen, Betrieb Oberes Elbtal Auftragnehmer: STRABAG AG, Direktion Sachsen Projektdauer: März 2010 bis 31.08.2012 Dammaufstandsfläche: 21.200m2 Kronenlänge: 167m Dammkubatur: 195.000 m³ Vollstau: 1,05 Mio m³