Forschungsprojekt "Küstenschutz Nordstrand Alter Koog"

Auftraggeber: Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein (LKN.SH)

Laufzeit: 2014-2015

Sachbearbeiterin: Hatice Kaya, Institut für Geotechnik und Baubetrieb, TUHH

Kurzbeschreibung:

Wissenschaftliche Begleitung neuartiger Bauverfahren im Zuge der Erhöhung des Nordseedeichs in Nordstrand. Dies umfasst die Bewertung von Feldmessungen sowie die Durchführung von Compu-tersimulationen zur Berechnung der Verformung des Altdeichs und des Untergrunds infolge der Deicherhöhung auf der Grundlage der Finite-Elemente-Methode (FEM).

Auftragsforschung "Machbarkeitsstudie für die Errichtung eines Versuchsdeichs als Voruntersuchung für das Forschungs- und Entwicklungsvorhaben 'Bestimmung der Widerstandsfähigkeit von Deichen'"

Auftraggeber: Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) in Kooperation mit der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV)

Laufzeit: 2013 (3 Monate)

Sachbearbeiterin: Désirée Plenker, Institut für Geotechnik und Baubetrieb, TUHH

Projektpartner: Institut für Wasserbau, TUHH

Kurzbeschreibung:

Führung geotechnischer Nachweise im Zuge der Planung eines Versuchsdeichs

Forschungsprojekt "METHA-Material als Deichbaumaterial"

Auftraggeber: Hamburg Port Authority (HPA)

Laufzeit: 2009-2012

Sachbearbeiterin: Kathinka Beyer, Institut für Geotechnik und Baubetrieb, TUHH

Projektbeschreibung:

An der deutschen Nordseeküste und an den unteren Elbufern wird als bindige, gering wasserdurchlässige Deichdichtung traditionell Klei genutzt. Im Rahmen zukünftiger Anpassungen der Hochwasserschutzanlagen war davon auszugehen, dass erheblicher Bedarf an derartigem Baumaterial bestehen wird. Da Klei als natürliche Ressource nur in begrenztem Umfang zur Verfügung steht, wurden Substitute erprobt und nach Möglichkeit eingesetzt. Ein Vergleichsbaustoff und mögliches kosten- und ressourcenschonendes Substitut ist ein Produkt der Sediment¬be-handlungs¬anlage METHA (Mechanische Trennung und Entwässerung von Hafensedimenten) in Hamburg. Da sich die Schadstoffbelastung von Baggergut besonders in den letzten 10 Jahren stark verringert hat, eröffnen sich neue Möglichkeiten zur Verwertung des METHA-Materials. Seit 2008 wurde METHA-Material z. B. als nach der Empfehlung der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) eignungsgeprüfter Dichtungsbaustoff im Deponiebau eingesetzt (LAGA 2008).

Beurteilungskriterien für den Einsatz von METHA-Material im Deichbau gab es 2009 nicht. Es war zu prüfen, ob geltende Richtlinien und Empfehlungen für den Einsatz von Klei auch auf METHA-Material anwendbar sind. Hier waren insbesondere die Empfehlungen und Richtlinien nach Baube-hörde Hamburg, Amt für Wasserwirtschaft (1988), Empfehlungen des Ausschusses für Küsten-schutzwerke (EAK 2007) und Weißmann (2003) zu nennen. Festlegungen in der EAK 2002 (2007) mit Bezug auf den Einbau von Schlick waren ebenfalls nicht direkt übertragbar, da METHA-Material herstellungsbedingt typischerweise von Schlick abweichende Eigenschaften aufweist.

Zur Untersuchung der Anwendungskriterien für die Verwendung von Baggergut im Deichbau wur-den im Vorlauf des Projektes mehrere Probefelder eingerichtet. Beispielsweise wurde ein Probefeld am Ellerholzkanal in Hamburg unter Verwendung des in Hamburg aufbereiteten Baggerguts ME-THA-Material eingerichtet. Ein Probefeld am Drewer Hauptdeich, bei dem es zum Einsatz von ME-THA-Material kam, wurde im Vergleich zu den Kleideichen Bostelbeker Hauptdeich und Neß Hauptdeich untersucht. Des Weiteren wurde ein Probefeld am Maadesiel unter Verwendung von Bremer und Hamburger Baggergut angelegt.

An der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH) wurden im Rahmen des Forschungspro-jektes weitere wissenschaftliche Untersuchungen zur Eignungsfeststellung von METHA-Material als Deichbaumaterial durchgeführt. Dazu zählten das Sichten vorhandener Unterlagen, vergleichende Untersuchungen zum mechanisch-hydraulischen Verhalten, Untersuchungen zur Rissbildung und (Selbst)heilung von Rissen sowie Untersuchungen zur Verbesserung der Eigenschaften von METHA-Material. Da METHA-Material typischerweise einen im Vergleich zu seiner Schrumpfgrenze sehr hohen Wassergehalt aufweist und produktionsbedingt keine Primärschrumpfung und andere bo-denbildende Prozesse erfährt, wurden zur Einschätzung der Risssicherheit des Materials als Deichdeckschicht detaillierte experimentelle Untersuchungen vorgenommen. Hierbei standen das Schrumpfverhalten, die Entstehung und Ausbreitung von Rissen und der Wasserhaushalt in Deich-deckschichten unter Verwendung von METHA-Material im Vordergrund.