Köster AG baut Düker durch den Rhein bei Duisburg

Propylen-Pipeline verbindet das Revier

  • Abb. 1: Blick auf die Dükerrinne mit Spundwänden für die Propylen-Pipeline, die bei Duisburg unter dem Rhein verläuft.Abb. 1: Blick auf die Dükerrinne mit Spundwänden für die Propylen-Pipeline, die bei Duisburg unter dem Rhein verläuft.
  • Abb. 1: Blick auf die Dükerrinne mit Spundwänden für die Propylen-Pipeline, die bei Duisburg unter dem Rhein verläuft.
  • Abb. 2: Dükereinzug: Das Zugseil wird am Zugkopf befestigt.

Zur umweltschonenderen sowie kostengünstigeren Versorgung mehrerer Chemieunternehmen im Ruhrgebiet - Sasol, Oxea, Westgas und Sabic - mit Propylen erstellt die PRG Propylen-Pipeline Ruhrgebiet, Marl, eine Rohrleitungsverbindung vom Duisburger Binnenhafen zu den Betrieben in Marl, Gelsenkirchen, Oberhausen, Duisburg und Moers. Im Duisburger Hafen wird zeitgleich eine Verladestation gebaut, um das Propylen vom Schiff in die Pipeline zu pumpen. Die schon bestehende Verbindung zwischen Gelsenkirchen-Scholven und dem Chemiepark Marl wird in das Gesamtprojekt integriert. Um die linksrheinischen Sasol-Werke in Moers an diese Trasse anzubinden, erhielt der Osnabrücker Bauspezialist Köster den Auftrag, den dazu notwendigen Rheindüker - 444 m lang und knapp 4 m unter der Rheinsohle - von Duisburg Laar nach Homburg inklusive der Landleitungen im Rheinvorland zu verlegen.

Mehr als 600 Schiffe passieren täglich den Laarer Rheinbogen zwischen Ruhrort und Homberg. Direkt hinter vier stark befahrenen Hafeneinfahrten und der Friedrich-Ebert-Brücke kreuzt seit dem 8. Oktober 2007 unter der Fahrrinne ein Düker den Rhein. Gesperrt wurde der Fluss jedoch nicht, als das Bauunternehmen aus Osnabrück den Düker für die Propylen-Pipeline verlegte. Verkehrs- und strömungstechnisch stellte der Bau des PRG-Rheindükers eine besondere Herausforderung dar. Doch das Revier profitiert: Für die Wirtschaftsministerin Christa Thoben ist diese Rohrleitungsverbindung ein industriepolitischer Brückenschlag, der das Ruhrgebiet als Chemiestandort gegenüber küstennahen Standorten stärkt und damit seine Wettbewerbsfähigkeit langfristig sichert. Zudem eröffnet die Pipeline die Chance, weitere Betriebe entlang der Pipeline anzusiedeln, denn diese können an die Propylen-Versorgung angeschlossen werden.
Das Propylen, ein farb- und geruchloses, ungiftiges aber leicht brennbares Erdöldestillat, kommt per Schiff aus Russland, England, Südeuropa oder Asien nach Duisburg. Propylen gilt als chemischer Alleskönner: Polymerisiert zu Polypropylen steckt es unzähligen Produkten wie z.B. in Armaturenbrettern, Joghurtbechern, Brillen und Getränkekisten, CDs und Verpackungen. Rund 300.000 t sollen jährlich durch die Leitungen rauschen, bis zu 1.000 t am Tag.

Der Projektauftrag Rheindüker

Für die PRG Propylen-Pipeline übernahm Köster den Teilabschnitt Rheindüker als Gesamtprojekt mit einem Volumen von ca.

2 Mio. €. Die Basic-Planung für den Rheindüker wurden von de la Motte & Partner aus Reinbeck, die Bauausführungsplanung von Moll-prd aus Schmallenberg und der Wasserbau von Van den Herik aus Emmerich erstellt. Gemeinsam realisierten sie den Düker als Teilabschnitt eines Projektes, das von der Landesregierung ausdrücklich unterstützt wird. „Wenn Propylen durch eine Leitung kommt, entlastet es Straße und Schiene, verursacht keine Lärm- und Schadstoffemissionen und beeinträchtigt das Landschaftsbild nicht", so Michael Dörnemann, Geschäftsführer der PRG. Es erhöhe die Standortattraktivität, behebe strukturelle Wettbewerbsnachteile und sichere den Anschluss an den internationalen Rohstoffmarkt. Die Kosten für die Pipeline betragen rund 60 Mio. €, 45 Mio. € sind für die Leitung vorgesehen, 15 Mio. € werden in das ehemalige Lehnkering-Tanklager im Duisburger Hafen investiert. Knapp 40 Mio. € übernehmen die beteiligten Unternehmen, das Land NRW und die EU-Kommission steuern 20,4 Mio. € bei.

Sicherheit und Technik beim Dükerbau

Der Rheindüker Duisburg muss höchste Sicherheitskriterien erfüllen. Durch ein doppeltes Überwachungssystem (Drucküberwachung und Leos-System) wird sichergestellt, dass eventuell auftretende Undichtigkeiten sofort festgestellt und lokalisiert werden können. Schon für den Bau bei laufendem Verkehr traf Köster entsprechende Vorkehrungen: Wasserschutzpolizei sowie das Wasser- und Schifffahrtsamt Duisburg begleiteten die Arbeiten, die auf dem stark befahrenen Rhein unter erschwerten Bedingungen stattfanden: „Schiffe und Strömung spülten immer wieder Sedimente in die frisch gebaggerte Dükerrinne. Deshalb musste die Rinne an einigen Stellen immer wieder nachgebaggert werden", so der Dipl.-Ing. Werner Scheper. Seine Aufgabe bei Köster im Bereich Rohrleitungsbau war es, für den Auftraggeber ein technisch ausgereiftes und wirtschaftliches Projekt aus einer Hand zu realisieren. Scheper und seine Mannschaft mussten trotz der schwierigen Voraussetzungen die bestmögliche Sicherheit für Mensch und Umwelt gewährleisten. Für den Einzug wurde ein spezieller Zugkopf entwickelt, der, mit Beton beschwert, das Abtreiben des Dükers verhinderte, die Zugkraft beim Einziehen optimierte und für eine gute Achslage sorgte. Zu Beginn der Bauarbeiten wurden auf der rechten Rheinseite zunächst große Wasserbausteine entfernt, um den Spundwandkasten für die Zielgrube rammen zu können. Diesen Kasten baute Köster land- und wasserseitig aus und installierte einen Umlenkrahmen, der die Aufgabe hatte, das 52 mm starke Zugseil unterhalb der Wasserfahrrinne zu führen. So konnte der Einzug vorgenommen werden, ohne die laufende Schifffahrt zu gefährden.

Vorbereitungen zum Bau des Dükers

Während das Bauunternehmen Köster für die Verlegung der Landleitung Mutterboden abtrug, liefen in Verlängerung der Dükerachse die Vorbereitungen für die Herstellung der Montagebahn auf Hochtouren. Der Düker wurde zunächst auf eine Unterkonstruktion in Form einer Blechwanne aufgebaut, die als Abtriebssicherung dient und die Zugkräfte während des Einzuges übertrug. Der Rohrdüker selbst besteht aus einer 6"/PN 100 Propylenleitung, einer weiteren 6"/PN 100 Reserveleitung, einem DN 100er Messrohr aus Stahl, einem 110er PE-Kabelschutzrohr und zwei perforierten DN 50er HDPE-Schutzrohren mit eingezogenen Leos-Überwachungskabeln. Um sicherzustellen, dass die beiden Produktleitungen den hohen Anforderungen gewachsen sind, wurden sie vor dem Dükereinzug einer Festigkeitsprüfung unterzogen: Sie mussten einem Prüfdruck von 310 bar standhalten. Besonderes Augenmerk galt dem Schutz der Mediumrohre vor Beschädigungen beim Einzug und beim Verfüllen: Die Rohre wurden zunächst mit einem PE-Gitter und dann mit einer darauf liegenden Holzlattung gesichert. Dazu Winfried Raddatz, Bereichsleiter der Abteilung Rohrleitungsbau bei Köster: „Kabelleer- und Messrohr liegen zwischen den beiden außen liegenden Mediumrohren. Das Gesamtpaket ist zwischen Keilen fixiert und mit Stahlbügeln gegen Auftrieb gesichert."
Die Dükerrinne für den 100t schweren Zugkopf hob Köster von einem Kranschiff mit Ankerpfählen aus: Acht Wochen lang wurden insgesamt 32.000 m3 Aushub teilweise mit Hydroklappschuten verklappt oder am Rheinufer zwischengelagert. Nach Einzug des Dükers wurde die Rinne wieder vollständig verfüllt, wobei Köster im oberen Bereich mit Wasserbausteinen eine zusätzliche Sohlsicherung gegen Erosion und Kolkbildung erstellte. Doch zunächst wurde die exakte Lage des Dükers mittels DGPS und Fächerecholot mit einer Genauigkeit von weniger als zwei Zentimetern kontrolliert. 100 Echolote digitalisierten jeweils 30-Mal pro Sekunde die Sohle. „Entscheidend war, eine Erdüberdeckung von mindestens 3,5 m zu gewährleisten, um den Düker auf lange Sicht gegen Freispülung und Ankerwurf zu schützen", erklärt Köster-Vertriebsingenieur Jürgen Höchst die strengen Sicherheitsvorkehrungen.

Der Einzug des Dükers

Der Dükereinzug am 8.Oktober 2007 musste zunächst wegen starken Nebels in die Nachmittagsstunden verschoben werden, ging aber dann planmäßig vonstatten. Eingezogen wurde der Düker mit einem Windensystem, bestehend aus einer 200 t-Hydraulik-Zugwinde und einer Hydraulik-Trommelwinde, das für eine problemlose Seilaufnahme sorgte. „Während des Einzuges wurde fortlaufend die an den Schäkeln der Zugwinde vorhandene Zugkraft gemessen und kontrolliert", so Jürgen Höchst. Immer und immer wieder wurde kontrolliert, dass die Zugkraft nicht überschritten wurde. „Wenn er sich festgezogen hätte, wäre das Risiko groß gewesen, dass das Seil reißt." Nach rund fünf Stunden für das eigentliche Einziehen des Dükers in offener Bauweise konnten am Abend die sehr komplexen Arbeiten erfolgreich abgeschlossen werden.

 

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