29. November 2010, Dänemark, Fehmarn

Feste Fehmarnbeltquerung als Brücke oder Tunnel?

Im kommenden Jahr soll entschieden werden, ob die feste Fehmarnbeltquerung als Brücke oder Tunnel ausgeführt wird. Erwarteter Beginn der Bauarbeiten ist 2014. 2020 wird mit der Eröffnung gerechnet. Die Femern A/S hat 2009 einen Vertrag mit zwei Beraterkonsortien über die Erstellung jeweils eines Projektentwurfs für einen Tunnel bzw. eine Brücke geschlossen. Die beiden Berater haben vollständig unabhängig voneinander, aber vom gleichen Ausgangspunkt aus gearbeitet. Nach 1 1/2 Jahren Arbeit sind die Projektentwürfe der Berater jetzt fertig zur Vorlage und Bewertung.

Beiden Projektentwürfen für die Brücken- und die Tunnelvariante liegt eine Reihe gemeinsamer Rahmenbedingungen zugrunde:
* Die Feste Fehmarnbeltquerung umfasst eine vierspurige Autobahn und eine zweigleisige elektrifizierte Bahnstrecke.
* Sowohl Brücke als auch Tunnel werden für eine technische Lebensdauer von mindestens 120 Jahren ausgelegt.
* Die Entwurfsgeschwindigkeit für die Straße beträgt 130 km/h (Höchstgeschwindigkeit auf dänischen Autobahnen). Die von den Behörden vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit wird voraussichtlich 110 km/h betragen.
* Die Entwurfsgeschwindigkeit für die Bahnstrecke beträgt 200 km/h bei Personenzügen und 140 km/h bei Güterzügen (europäische Norm für den Neubau von Bahnstrecken).
* Die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer muss mindestens der auf den entsprechenden deutschen und dänischen Autobahn- und Bahnstrecken an Land entsprechen. Dies bedeutet u. a., dass die Projektentwürfe sowohl bei der Brücken- als auch bei der Tunnelvariante Standstreifen vorsehen.
* Ausgangspunkt für den Projektentwurf ist, dass die Sicherheit der Schifffahrt im Fehmarnbelt mindestens so hoch sein muss wie ohne Brücke. Daher ist in dem Entwurf für die Brückenvariante ein VTS-System (Vessel Traffic Service) vorgesehen, mit dem der Schiffsverkehr überwacht und gesteuert werden kann, um so die Sicherheit des Schiffsverkehrs im Fehmarnbelt aufrechtzuerhalten.

Die Trasse der beiden Projektentwürfe ist beispielhaft östlich von Puttgarden und Rødbyhavn angeordnet. Auf diese Weise wurde eine einheitliche Vergleichsgrundlage für die beiden Projekte geschaffen. Es sei jedoch betont, dass die Trassenführung noch nicht endgültig festgelegt ist.

Die Schrägseilbrücke
Eine Brücke über den Fehmarnbelt misst gemäß dem Projektentwurf 17,6 Kilometer von Küste zu Küste. Bei einer voraussichtlichen zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 110 km/h benötigt ein Autofahrer etwa 10 Minuten zum Queren des Belts. Zugfahrgäste benötigen sieben Minuten von Küste zu Küste.

Die Brücke folgt einer s-förmigen Kurve und bietet den Reisenden eine großartige Sicht während der Querung. Während der Anfahrt sehen Autofahrer die etwa 270 Meter hohen Pylonen, die etwa 6 Kilometer von der deutschen und etwa 9 Kilometer von der dänischen Küste entfernt sind.

Die Brücke ist nach dem Projektentwurf eine zweistöckige Schrägseilbrücke, vergleichbar mit der über den Öresund. Auf der oberen Ebene verlaufen vier Autobahnspuren und zwei Standstreifen, auf der unteren zwei elektrifizierte Bahngleise. Der Projektentwurf sieht einen durchsichtigen Windschutz über die gesamte Brückenlänge hinweg vor.

Auf der Autobahn wird mit einer mobilen Mittelleitplanke die Möglichkeit geschaffen, den Verkehr im Falle eines Unfalls oder bei Wartungsarbeiten auf andere Spuren umzuleiten und so die Kapazität maximal zu nutzen. Auf der Gleisebene sorgen Weichen auf der Brücke dafür, dass die Kapazität bei Wartungsarbeiten maximal genutzt wird.

Die Brücke wird in einer sogenannten Verbundbauweise aus Brückenträgern aus Stahl und einer Fahrbahndecke aus Beton errichtet. Bei der Hochbrücke werden sowohl die Brückenträger als auch die Träger für die Straße aus Stahl bestehen, um das Gewicht zu reduzieren.

Die beiden Hauptfelder der Hochbrücke haben gemäß dem Projektentwurf eine lichte Spannweite von jeweils 724 Metern. Dabei handelt es sich um die längsten Brückenfelder, die bisher für eine Schrägseilbrücke für den Auto- und Zugverkehr errichtet wurden. Die großen Spannweiten sind für die Sicherheit der Schifffahrt erforderlich. Die lichte Durchfahrthöhe beträgt 66,2 Meter. Ausgangspunkt ist die Querung des Großen Belts mit einer lichten Höhe von 65 Metern. 1,2 Meter wurden noch zusätzlich aufgeschlagen, um einen erwarteten Anstieg des Meeresspiegels infolge des Klimawandels zu berücksichtigen.

Sicherheit Schrägseilbrücke
Die Brücke gemäß dem Projektentwurf wird mehr Sicherheit bieten als eine entsprechende Autobahn- und Bahnstrecke an Land. So wird es u.a. keine Ein- und Ausfahrten im Straßenbereich und keine Nebengleise im Bahnbereich geben. Die gesamte Verkehrsanlage wird zudem kontinuierlich videoüberwacht, was das Risiko von Folgeunfällen reduziert. Die Erfahrungen mit den Querungen des Großen Belts und des Öresunds haben ebenfalls gezeigt, dass auf diesen Strecken wesentlich weniger Unfälle passieren als auf entsprechenden Strecken an Land.

Das größte Risiko für die Schifffahrt, das eine Brücke birgt, sind Kollisionen. Die vorläufigen Berechnungen zeigen, dass eine lichte Spannweite von zweimal 724 Meter eine ausreichende Sicherheit bietet. Die Sicherheit der Schifffahrt wird zudem weiter durch die Schaffung eines kontinuierlichen VTS-Systems (Vessel Traffic Service) erhöht, das Schiffe auf einem Kollisionskurs warnt.

Die drei Pylonen (großen Brückenpfeiler) können aufgrund ihres großen Gewichts den großen Beanspruchungen durch eine Schiffskollision standhalten. Die kleineren Brückenpfeiler in Nähe der Schifffahrtsrouten müssen mit Schutzvorrichtungen vor Schiffskollisionen versehen werden. Eine Brücke mit zwei Durchfahrtsfeldern mit einer Breite von jeweils 724 Metern zusammen mit einem VTS-System und einer Kennzeichnung der Schifffahrtsroute stellt für den Schiffsverkehr eine genauso sichere Lösung dar wie die Befahrung des Fehmarnbelt ohne Brücke.

Bauphase Schrägseilbrücke
Eine Schrägseilbrücke nach der Beschreibung in der Projektskizze ist eine technische Herausforderung. Brückentyp und Verfahren sind aus anderen Projekten bekannt, noch nie wurde aber in einer solchen Größenordnung gebaut. Es gibt Kräne, allerdings nur wenige, welche die mehr als 6.000 Tonnen, die zur Durchführung des Bauprozesses erforderlich sind, heben können.

Alle Brückenteile mit Ausnahme der großen Pylonen werden voraussichtlich an Land in großen Elementfabriken gebaut. Die Senkkästen (Fundamente) und Brückenpfeiler bestehen aus Stahlbeton. Die Brückenträger werden an Land geschweißt und zu langen Sektionen montiert. In der oberen Ebene der Brückenträger wird dann die Fahrbahndecke gegossen. Alle Teile werden zur Brückentrasse transportiert und dort montiert. Insgesamt soll der Transport (einschließlich der großen Baustoffmengen für die Elementfabriken) größtenteils auf dem Seeweg erfolgen.

Die Bodenverhältnisse im Fehmarnbelt sind für die Fundamente der Brückenpfeiler nicht durchgehend optimal. Daher untersucht die Femern A/S verschiedene Gründungsverfahren, beispielsweise die Pfahlgründung. Bei einer Pfahlgründung würden für das gesamte Bauvorhaben ca. eine Million Kubikmeter Material ausgehoben werden müssen. Die vorläufigen Berechnungen zeigen, dass der Bau einer Brücke etwa sechs Jahre dauern wird.

Der Absenktunnel
Ein Tunnel ist in der Landschaft nahezu unsichtbar. Die Meeresumwelt wird nach dem Bau nicht mehr beeinflusst. Die Gesamtlänge des Tunnels beträgt im Projektentwurf 17,6 Kilometer von Tunnelmündung zu Tunnelmündung. Bei einer Geschwindigkeit von 110 km/h auf der Autobahn ergibt dies eine Fahrzeit im Tunnel von etwa 10 Minuten. Zugfahrgäste benötigen sieben Minuten von Küste zu Küste.

Im Entwurf verläuft der Tunnel in einer nahezu geraden Linie von Küste zu Küste. Auf der deutschen Seite fahren die Reisenden über eine kleine Anhöhe und anschließend in eine grüne Talsenke vor der Tunnelmündung. Nach einem allmählichen Übergang zu künstlichem Licht wird die Reise durch den Tunnel mit hellen Wänden fortgesetzt. Der Tunnel wird aufgrund des Standstreifens als breit und geräumig wahrgenommen.

Um den Fahrern Abwechslung auf der Fahrstrecke zu bieten, ist der Tunnel in Zonen mit unterschiedlicher Beleuchtung unterteilt. Auf der Strecke befinden sich außerdem drei etwa 1,5 Kilometer lange Bereiche mit LED-Beleuchtung, in denen an den Tunnelwänden Bilder in langsamer Bewegung gezeigt werden. Gute Sichtverhältnisse und eine abwechslungsreiche Fahrt sollen Tunnelangst vorbeugen, aber auch die Aufmerksamkeit der Autofahrer schärfen.

Die Zufahrt auf dänischer Seite ist von der Kulturlandschaft Lollands geprägt und wird durch ein Portal mit der Verkehrsleit- und Überwachungszentrale markiert. Das Portalbauwerk auf dänischer Seite soll als Wahrzeichen für Reisende nach Deutschland dienen.

Der Tunnel gemäß dem Projektentwurf wird als einstöckiger Absenktunnel aus wasserdichtem Beton gebaut, vergleichbar mit dem Öresundtunnel. Der Querschnitt umfasst zwei Autobahnröhren an der Westseite und zwei Gleisröhren an der Ostseite. Zwischen den Straßenröhren befindet sich ein Mittelkorridor, der für Installationen und als Fluchtweg genutzt wird.

Der Absenktunnel befindet sich in einem ausgehobenen Graben unterhalb des Meeresbodens und ist mit einer etwa 1,2 Meter starken Gesteinsschicht vor Schäden durch sinkende Schiffe oder Schiffsanker geschützt.

Zunächst wird ein Graben in den Meeresboden gebaggert. Dann werden die Tunnelelemente nacheinander in den Graben herabgelassen und dort miteinander verbunden. Zum Schluss wird der Tunnel mit einer Steinschicht abgedeckt. Nach einigen Jahren hat sich wieder ein natürlicher Meeresboden gebildet.

Sicherheit Absenktunnel
Der Absenktunnel ist sicherer als eine entsprechende Autobahn- oder Eisenbahnstrecke an Land. Es gibt keinen Gegenverkehr und keine Ein- und Ausfahrten. Außerdem ist der Tunnel stets trocken, windstill und gut beleuchtet.

Es wird ein umfassendes Kommunikationssystem mit u. a. dynamischen Schildern, Lautsprechern und Funk eingerichtet, so dass die Reisenden während der Fahrt oder bei Unfällen informiert werden können. Im Tunnel werden kontinuierlich Umweltmessungen vorgenommen, automatische Lüftungsanlagen gewährleisten eine gute Luftqualität und Sicht. Darüber hinaus wird der Tunnel rund um die Uhr überwacht.

Notausgänge zum Rettungskorridor oder zu einer sicheren benachbarten Röhre sind gemäß des Projektentwurfs alle 108 Meter vorgesehen. Notstationen mit Feuerlöschmitteln und direkter Telefonverbindung zur Verkehrsleitzentrale sind alle 54 Meter vorgesehen.

Im Tunnel sind Brandschutzanlagen installiert. Die Sprinkleranlage kann einen Brand unter Kontrolle halten, bis die Rettungsmannschaft eintrifft, Decke und Wände des Tunnels sind feuerisoliert.

Während des normalen Betriebs sorgen die Autofahrer selbst, bzw. die Geschwindigkeit ihrer Fahrzeuge, für die nötige Frischluftzufuhr im Tunnel und eine gute Luftqualität. Bei Bedarf, beispielsweise im Brandfall, wird der Tunnel über große Ventilatoren unter der Decke belüftet.

Nach der Fertigstellung liegt der Tunnel geschützt unter dem Meeresboden. Abgesehen von den Verfüllungen wird die Meeresumwelt nicht beeinträchtigt, es besteht keine Gefahr von Schiffskollisionen.

Bauphase Absenktunnel
Ein Absenktunnel unter dem Fehmarnbelt stellt einen Weltrekord dar. Konstruktion und Bauverfahren sind bekannt, aber der Umfang und die Tiefe des Belts stellen eine Herausforderung für den Bau dar.

Der Tunnel besteht aus 79 etwa 200 Meter langen Standardelementen und etwa 10 Spezialelementen, die ca. alle 1,8 Kilometer eingesetzt werden. Die Tunnelelemente werden in großen Produktionsstätten an Land unter kontrollierten Bedingungen gefertigt. Die Elemente wiegen jeweils etwa 70.000 Tonnen und sind gerade noch schwimmfähig. Sie werden zur Tunnellinie transportiert und dort nacheinander in den Tunnelgraben versenkt und miteinander verbunden. Wenn die Elemente platziert sind, werden sie mit Gestein und Sand abgedeckt.

Das Konzept der Spezialelemente ist neu in der Absenktunneltechnik. Das Verfahren hat mehrere Vorzüge. Die gesamte mechanische und elektrische Ausrüstung, die Platz und Wartung erfordert, ist in den Spezialelementen untergebracht. Auf diese Weise können die Standardelemente technisch einfacher gestaltet werden und eignen sich somit besser für die Serienfertigung.

Die Spezialelemente sind breiter als die Standardelemente. Sie bieten neben dem Standstreifen auch Platz für Nischen, in denen Service- und Rettungsfahrzeuge parken können, ohne dass der Straßenverkehr gestört wird.

Die Bodenverhältnisse im Fehmarnbelt sind sehr unterschiedlich. Dies macht das Ausheben des Tunnelgrabens zu einer Herausforderung, da für verschiedene Bodenarten verschiedene Ausrüstung eingesetzt werden muss.

Um Platz für den Tunnel zu schaffen, müssen große Mengen Bodens ausgehoben werden. Die vorläufigen Prognosen belaufen sich auf etwa 15,5 Millionen Kubikmeter. Das Aushubmaterial kann beim Bau wiederverwendet werden, beispielsweise zum Aufschütten künstlicher Halbinseln oder Deiche.

Der Aushub erfolgt voraussichtlich mit Baggern, die das Aushubmaterial auf Kähne verladen. Die Kähne befördern das Material zu den Stellen, an denen es gelöscht und verbaut werden soll. Der Boden im Fehmarnbelt ist prinipiell für eine sichere Platzierung eines Absenktunnels gut geeignet. Der weiche Lehm in Nähe der deutschen Küste erfordert jedoch besondere Vorkehrungen. Die technische Lösung hierfür wird im Laufe des Jahres 2011 festgelegt. Die vorläufige Prognose für den Bau eines Absenktunnels beläuft sich auf 6 1/2 Jahre.

Die Femern A/S ist mit der Aufgabe betraut, eine feste Querung zwischen Deutschland und Dänemark über den Fehmarnbelt zu entwerfen und zu planen. Das Unternehmen ist Teil der staatlichen dänischen Sund & Bælt Holding A/S, die bereits über Erfahrungen aus dem Bau der festen Querungen über den Großen Belt und den Öresund verfügt. Info: Femern A/S, Vester Søgade 10, DK-1601 Kopenhagen V, T +45 3341 6300, info@femern.dk, www.femern.de. (Visit Denmark)



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