Vertikale MIP-Wand bewährt sich und verhindert Dammbruch bei Sonthofen

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Die bautechnischen Maßnahmen naturnaher Flußausbau, Schaffung von Retentionsräumen und Deichertüchtigung, kombiniert mit einer zuverlässigen Hochwasservorhersage, erhöhen den Schutz für die Siedlungen und deren Bewohner erheblich, nicht nur im direkt angrenzenden Bereich, sondern auch weiter flussabwärts. Wesentlicher Bestandteil der Baumaßnahmen war neben der Schaffung des ersten gesteuerten Flusspolders bei Seifen – mit einem Rückhaltevolumen von 6 Millionen m³ – die Sanierung der bestehenden Deiche an der Oberen Iller.

Baumaßnahmen

Um einen kompletten, normengerechten, aber sehr kostenintensiven Neuaufbau der Deiche zu vermeiden, wurden Erosionssperren aus Erdbeton eingebaut. Diese verringern die Durchsickerung und erhöhen dadurch die Standsicherheit der Deiche. Durch Zusatzmaßnahmen können die Dichtwände "statisch wirksam" ausgeführt werden. Dadurch wird die Aufnahme von Biegemomenten, wie sie aus einem Teilabbruch des Deichkörpers entstehen können, ermöglicht. In den Jahren 2001 bis 2005 wurden in den einzelnen Bauabschnitten zwischen Kempten und Oberstdorf insgesamt ca. 71000 m² Dichtwände in dem von Bauer Spezialtiefbau patentierten MIP-Verfahren ausgeführt.

MIP – das Mixed-in-Place-Verfahren

Beim MIP-Verfahren wird der örtlich anstehende Boden mit einer Bindemittelsuspension zu einem Erdbetonkörper vermischt. Am Mäkler eines Großdrehbohrgerätes laufen vertikal nebeneinander drei Endlosschnecken mit je 370 mm Durchmesser. Zur Herstellung der Dichtwand wird diese Dreifachschnecke unter Suspensionszugabe abgebohrt. Nach Erreichen der Endtiefe wird durch wechselseitiges Drehen der einzelnen Schnecken bei gleichzeitigem Auf- und Abbewegen des gesamten Schneckenstranges das Boden-Bindemittel-Gemisch homogenisiert. Das Ergebnis ist ein verfestigter, durch die Schneckengeometrie definierter, flächiger Erdbetonkörper. Um die Ausführung einer durchgehenden, fugenlosen Wand zu gewährleisten, werden die Einzellamellen nach dem so genannten doppelten Pilgerschrittverfahren angeordnet. Die Breite der Primärlamelle beträgt 1,20 m, die Breite der Sekundärlamelle 0,80 m. Diese Herstellabfolge ist gekennzeichnet durch eine zusätzliche Bearbeitung der Überschnittbereiche aus Primär- und Sekundärstichen. Somit ist gewährleistet, dass jeder Bereich zweimal von der Dreifachschnecke durchfahren und bearbeitet wird. Durch die fortlaufende "Naß-in-naß-Herstellung" von Primär-, Sekundär- und Aufmischlamellen entsteht eine beinahe fugenlose Wand. Die Verwendung der Dreifachschnecke sichert – bei Anwendung des doppelten Pilgerschritts – die vollständige Durchmischung aller Wandabschnitte.

Gerätetechnik

Zur Herstellung wurde das kleinste in der MIP-Technik übliche Gerät eingesetzt, ein Bohrgerät Typ RG 15 T. Das Bohrgerät sowie die Suspensionsmischanlage vom Typ MAT SCW 10/26 CP wurden in Maschinenbaufirmen des Bauer-Konzerns entwickelt und gebaut.

Die technischen Daten:

• Schneckendurchmesser 3 mm x 370 mm
• Bohrtiefe max. 9,50 m
• Motorleistung 220 kW
• Einsatzgewicht 125 t
• Fahrwerksbreite: 3,0 m
• Gerätehöhe 15,90 m

Bewährung beim Augusthochwasser 2005

Die Deiche an der Oberen Iller wurden alle mit statisch wirksamen Dichtwänden versehen. Die verantwortlichen Planer der Baumaßnahmen, das Wasserwirtschaftsamt Kempten und das Ingenieurbüro Dr. Koch, Kempten, gingen davon aus, dass es zu einem Teilabbruch der Deichschulter kommen kann; so war eine freie Höhe von 1,50 m bis 2,0 m standsicher zu überspannen. Ursachen für den Abbruch sind umstürzende Bäume oder die erodierende Wirkung des Gewässers, speziell bei Schardeichen.

Um die MIP-Dichtwand zur Aufnahme von Querkräften zu ertüchtigen, wird deren Druckfestigkeit durch Erhöhung des Zementgehaltes je m³ Wand auf ca. 8 N/mm² gesteigert. Weiterhin werden Stahlträger in das frische Boden-/ Suspensionsgemisch eingebaut. Beim Hochwasser Ende August 2005 wurden südlich von Sonthofen die Wasserstände der Iller vom Pfingsthochwasser 1999 deutlich überschritten. Ein noch unsanierter, d. h. nicht mit einer Erosionssperre versehener Deich bei Fischen hielt den Belastungen nicht stand und brach. Zwischen Altstädten und Unterthalhofen, in Höhe der Ortschaft Weiler, ca. bei Flusskilometer 138,8, trafen die Wassermassen auf den 2004 mit einer MIP-Wand ertüchtigten Deich. Da der Wasserstand das 300-jährliche Berechnungshochwasser HQ300 übertraf, wurden die Deiche bereichsweise überströmt. Durch die erodierende Wirkung des Wassers kam es zum Abtrag der landseitigen Böschungsschulter. Abschnittweise wurde dadurch die MIP-Innendichtung bis zu einer Höhe von ca. 2,50 m freigelegt.

Ausgehend vom Überströmungsbereich schossen die Wassermassen parallel zum Deich flussabwärts. Dabei wurde die landseitige Deichböschung auf ca. 150 m Länge und bis zu 2,0 m Höhe teilweise bis zur MIP- Dichtwand abgetragen. Die freistehende MIP-Wand hielt den unplanmäßigen Belastungen zuverlässig stand. Nach dem Sinken des Wasserstandes wurden als Sofortsicherung Wasserbausteine vor dem Abbruchbereich gelagert. Der Deich wird später mit geeignetem Material wieder aufgebaut.

Wäre es an dieser Stelle zu einem Deichbruch gekommen, wären die unterhalb liegende Ortschaft Altstädten, aber auch Sonthofen, höchsten Gefahren ausgesetzt gewesen. Die sanierten Deiche mit den eingebauten MIP-Innendichtungen verhinderten dies. Die überströmten Wassermengen verursachten nur vergleichsweise geringe Schäden. Die Schutzwirkung MIP-gesicherter Dämme wurde damit bestätigt.