Zwillingsschleuse Münster

Aufgabenstellung

Aufgrund des Alters der 3 alten Schleusen und der gestiegenen Anforderungen aus der Schifffahrt wurde der Bau von 2 neuen Schleusen an der Kanalstufe Münster am Dortmund-Ems-Kanal (DEK) erforderlich.

Eiffel Deutschland Stahltechnologie wurde als Gesellschafter der Arbeitsgemeinschaft „Stahlwasserbau Neue Schleusen Münster 1+2“ vom Wasserstraßen-Neubauamt Datteln mit der Herstellung, Lieferung, Montage und Inbetriebnahme der Maschinen- und Stahlwasserbauteile sowie den hydraulischen Antrieben im Jahre 2003 beauftragt.

Die beiden neuen Schleusen, die nach Fertigstellung im Zwillingsbetrieb arbeiten, ersetzen die beiden ältesten Schleusen von 1898 und 1912.

Die neue Schleuse Münster 1 wurde im Februar 2009 in Betrieb genommen und mit Fertigstellung der Schleuse Münster 2 im Februar 2014 arbeiten die beiden Schleusen im Zwillingsbetrieb. Die Schleuse 3, die im Jahre 1926 fertiggestellt wurde, ist zunächst nur außer Betrieb genommen worden.

Beschreibung der Konstruktion

Die beiden Schleusenkammern mit einer nutzbaren Kammerlänge von 190 m und einer nutzbaren Kammerbreite von 12,50 m haben eine Hubhöhe, d.h. überwinden ein Gefälle, von 6,20 m.

Der „Wasserverbrauch“ pro Schleusungsvorgang beträgt 15.500 m³ und im intelligenten Zwillingsbetrieb wird dieser Verbrauch auf 8.000 m³ reduziert.

Die Schleusenkammer wurde als biegesteifer, offener Rahmen konventionell in fugenbehafteter Bauweise gebaut. Sie gliedert sich vom Oberwasser in Richtung Unterwasser in 18 durch Raumfugen getrennte Kammerblöcke. Die verschiedenen stahlwasserbaulichen Baubestandteile verteilen sich über diese Kammerblöcke. Ausgehend vom Oberwasser in Richtung Unterwasser sind das der Reihe nach:

• Das Oberhaupt mit dem Obertor (Klapptor) als Verschlusskörper gegen das Oberwasser und den oberwasserseitigen Dammbalken
• Die Längskanalverschlüsse und die die Antriebsaggregate am Oberhaupt sind in Block 1 untergebracht
• Das Verbindungsbauwerk in Block 10 mit den beiden Verbindungskanälen verbindet über die Verbindungskanalverschlüsse die beiden Schleusen und ermöglicht den Zwillingsbetrieb
• Die Längskanalverschlüsse und die Antriebsaggregate am Unterhaupt sind in Block 13 untergebracht
• Das Unterhaupt mit dem Untertor (2 Stemmtorflügel in Faltwerksbauweise) als Verschlusskörper gegen das Unterwasser und den unterwasserseitigen Dammbalken

Eine Stoßschutzanlage vor dem Untertor mit einem Arbeitsvermögen von 2 MJ (Megajoule) verhindert bei möglichen Schiffsanfahrungen gegen das Untertor größere Beschädigungen.

Wahl der Baustoffe

Das Tragwerk des Verschlüsse wurde aus den allgemeinen Baustählen S235J2+N bzw. S355J2+N hergestellt. Die festeingebauten Teile, wie Lauf- und Führungseinrichtungen sowie die Lagerteile, wurden aus den allgemeinen Baustählen, Vergütungsstählen in Verbindung mit den nichtrostenden Stählen (1.4301; 1.4541; 1.4571; 1.4418; 1.4462 und 1.4057) hergestellt. Die Schutz- und Abweiseinrichtungen sind aus thermoplastischen Kunststoffen und die Dichtungen aus synthetischem Kautschuk hergestellt.

Besondere Ingenieurleistung

Am 11. August 1899 eröffnete Kaiser Wilhelm II. den Dortmund-Ems-Kanal und mit dieser Eröffnung erfüllte sich der Jahrhunderte alte Traum, Westfalen mit der Nordsee zu verbinden. Zugleich war der Dortmund-Ems-Kanal das erste Teilstück einer von der preußischen Regierung geplanten großräumigen Rhein-Weser-Elbe-Verbindung und ebnete den Weg für den wirtschaftlichen Aufschwung im Nordwesten Deutschlands. Der Kanalbau sorgte für einen strukturellen Wandel in den Regionen, die jetzt unmittelbar an einer Wasserstraße lagen.

Die Schleusenanlagen wurden als Industriebauwerk konzipiert, durch schöpferische Prozesse zum Objekt der Ingenieurbaukunst und ein Beitrag zur Baukultur. Viele Schleusenbauwerke wurden durch Anpassung des Bauwerks, wie z.B. durch Verwendung regionalspezifischer Materialien, in ihre Umgebung integriert. Die Frei-zeitnutzung der Wasserstraßen gebietet landschaftliche Einbindung und Gestaltung.

Viele Schleusenbauwerke, die auch heute nach über 100 Jahren in Betrieb sind, ver-binden architektonische Gestaltung mit hoher Gebrauchstauglichkeit. Auch die neuen Schleusen Münster 1 und 2 werden später Objekte der Baukultur sein.

Wesentliche Voraussetzung hierfür ist die Beibehaltung der traditionellen Bauweise in Konstruktion, Herstellung und Montage der Stahlwasserbauteile unter Einbindung von neuen, aber bewährten Werkstoffen und Bauteilen. Die Altkonstruktionen haben sich durch besondere Robustheit und Langlebigkeit ausgezeichnet; die Neukonstruktionen sollen durch die ingenieurtechnische Kombination von Bewährtem gepaart mit Neuem mindestens genauso langlebig sein.

Die Langlebigkeit hat den positiven Effekt, dass die technische Nutzungsdauer von Wasserbauwerken 80 bis 100 Jahre beträgt. Die robuste Bauweise sichert einen störungsfreien Betrieb und garantiert eine hohe Verfügbarkeit der Anlage.

Diese Robustheit und hohe Verfügbarkeit im Stahlwasserbau ist nicht zufällig, da an die Lauf- und Führungseinrichtungen, Laufrollen und metallischen Dichtungen der Rollkeilschütze höchste Genauigkeitsansprüche gestellt werden. Diese Bauteile des Maschinenbaus wurden mechanisch bearbeitet und im Zehntelmillimeterbereich gefertigt und montiert. Die Kontrolle durch Vermessung erfolgte bei der Fertigung und der Montage durch 3D-Lasermesstechnik.

Erläuterungsbericht der Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH zur Einreichung beim Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015