Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt

Kanalbrücken

Kanalbrücken sind Brückenbauwerke zum Überführen eines Schifffahrtskanals über andere Gewässer, Verkehrswege oder Geländeeinschnitte. Im norddeutschen Raum befinden sich sechs Kanalbrücken, davon zwei in Minden, wo der Mittellandkanal über die Weser führt, eine westlich von Hannover, wo der MLK über die Leine hinweg geführt wird und zwei in der Nähe von Uelzen, wo der Elbe-Seitenkanal die Ilmenau kreuzt. In Magdeburg befindet sich eine mehr als 900 m lange Kanalbrücke zur Überführung des MLK über die Elbe.

Zuständigkeitsbereich Minden

In Minden wurde in den Jahren 1911 - 1914 eine Kanalbrücke zur Überführung des Mittellandkanals (MLK) über die Weser gebaut. Nördlich dieser alten Kanalbrücke wurde 1998 im Zuge des MLK-Ausbaus eine neue Kanalbrücke als 2. Fahrt über die Weser fertig gestellt.

Die alte Kanalbrücke über die Weser

Mit den Bauarbeiten für die Kanalbrücke wurde im August 1911 begonnen. Nach einer Bauzeit von 33 Monaten wurde die Brücke am 25. Mai 1914 erstmalig mit Wasser gefüllt. Für die Ausführung wurde ein einheitliches massives Bauwerk gewählt, bei dem die Überbauten als Dreigelenkbögen ausgebildet sind. Die Brücke besitzt eine Gesamtlänge von 370 m und überbrückt das eigentliche Flussbett der Weser durch zwei Strombögen von je 50 m lichter Weite. Der Weserschifffahrt steht hierbei in der östlichen Stromöffnung ein Lichtraumprofil von 30 m Breite und 4,50 m Durchfahrtshöhe über dem höchsten Schifffahrtswasserstand (HSW) zur Verfügung. Für den Hochwasserabfluss sind linksseitig der Weser sechs Flutöffnungen von je 32 m lichter Weite vorhanden. Für die Schifffahrt auf dem MLK besitzt die Brücke einen rechteckigen Kanaltrog von 24 m Breite und 3 m Wassertiefe. Zu beiden Seiten der Scheitelgelenke bilden die Dreigelenkbögen zugleich den Trogboden, ansonsten ist der Trogboden auf Längsrippen gelagert, die mit den Bögen zu einem einheitlichen Tragwerk verbunden sind. Die Dreigelenkbögen tragen die Lasten aus Eigengewicht und Wasserfüllung des Troges von rd. 24.000 t über zwei Widerlager und sieben Pfeiler in den Untergrund ab.

Das Brückenbauwerk wird durch einen 6 m breiten Übergangspfeiler zwischen Strom- und Flutbrückenbereich und durch einen 5 m breiten Gruppenpfeiler in der Mitte der Flutbrücke in ungefähr drei gleich große Abschnitte unterteilt. Die übrigen Pfeiler besitzen eine Breite von 3,50 m . Der Untergrund des Vorlandes der Weser besteht im Bereich der Kanalbrücke aus einer 4 m bis 6 m mächtigen Schicht aus Kiesen und Sanden, denen eine Schicht von festem Tonstein unterlagert ist. Die Vorlandpfeiler sind in der Sand-Kies-Schicht gegründet, während man die Pfeiler der Strombrücke tiefer im Tonstein gründete, womit man zugleich einer m öglichen Unterspülungsgefahr vorbeugte. Unter den 2,70 m breiten Betriebswegen wurden zu beiden Seiten des Troges arkadenförmig angelegte Fußgängerwege gebaut, die über Treppentürme an den beiden Widerlagern zugänglich sind. Die Pfeilersockel wurden mit Basaltlava verkleidet. Darüber haben die Pfeilerschäfte und die Bogenleibungen keine Vorsatzschale erhalten. Lediglich die Pfeilerköpfe, die Bogengänge, die Betriebswegbrüstungen und die Treppentürme wurden mit rötlichem Sandstein aus der Rheinpfalz verkleidet.

Zur Abdichtung wurde der Brückentrog innen mit einer beidseitig mit Asphaltpappe beklebten Bleihaut von 2 mm Dicke auf der Sohle und 3 mm an den Seitenwänden ausgekleidet. Die Bleihaut der Sohle wurde nach Aufkleben der Asphaltpappe mit einer 10 cm dicken Tonschicht und 8 cm dicken Stahlbetonplatten abgedeckt. Zum Schutz gegen Schiffsanfahrungen wurden die Seitenwände mit einer Holzschutzwand versehen. Zur Trockenlegung des Troges wurden auf beiden Widerlagerseiten Notverschlüsse, welche als Nadelwehre ausgebildet sind, angeordnet. Die Notverschlusskonstruktion setzt sich aus sechs Elementen, welche aus Stützböcken und Stahlrahmen gebildet werden und durch Gliederketten miteinander verbunden sind, zusammen. Zum Aufbau des Nadelwehres werden die Elemente mittels der Ketten aufgerichtet und verkeilt. Anschließend werden die Rohrnadeln gesetzt. Die Elemente liegen während des Kanalbetriebes in einer Nische mit der Trogsohle bündig unter Wasser.

Kurz vor Ende des 2. Weltkrieges, am 04. April 1945, wurden beide Strombögen der Kanalbrücke durch zurückweichende deutsche Truppen gesprengt. Auch der Strompfeiler war im oberen Teil zerstört.

Die Trümmermassen stauten die Weser ca. 1,50 m auf und machten eine Umleitung der Kanalschifffahrt über die Verbindungskanäle Nord und Süd mit ihren intakten Schleusen zunächst unmöglich. Um den Anstau der Weser oberhalb der Kanalbrücke und die starke Strömung an der Trümmerstelle zu reduzieren und damit gefahrlos mit den Räumungsarbeiten beginnen zu können, wurde noch 1945 ein rd. 700 m langer Umflutkanal durch einen der stehen gebliebenen Flutbögen gebaut. Die Arbeiten konnten kurz vor dem Jahrhunderthochwasser vom 10. Februar 1946 abgeschlossen werden. Über den Umflutkanal konnte auch die Ost-West-Schifffahrt im April 1946 wieder aufgenommen werden. Anschließend erfolgte die Räumung der Trümmmer.

Mit dem Wiederaufbau der Brücke wurde im Frühjahr 1947 begonnen. Die Hauptabmessungen der zu erneuernden Bauwerksteile waren durch den Anschluss an die verwendbar gebliebenen teile der Kanalbrücke festgelegt. Als Hauptbauglieder wurden wieder der Dreigelenkbogen als tragender Teil, die darüber befindlichen aufgehenden Tragwände und der wasserdichte Kanaltrog verwendet. Während die alten strom- und Flutbögen von 1911/14 aus Ortbeton hergestellt wurden, hat man beim Wiederaufbau der gesprengten Strombögen in großem Umfang Stahlbetonfertigteilträger verwendet. Diese Träger, die man serienmäßig im Trog der alten Brücke hergestellt hat, erforderten bei der Herstellung der Brückenbögen keine aufwendigen Lehrgerüste im Strombereich der Weser, sondern nur einzelne Unterstützungsjoche. Der neue Teil des Kanaltroges wurde jetzt mit Bitumen und einer Einlage aus geriffelter Aluminiumfolie abgedichtet. Die Dichtung wurde in der Sohle wieder mit Ton und Betonplatten abgedeckt. Die Wiederinbetriebnahme der Kanalbrücke erfolgte am 18. Februar 1949.

In den Jahren 1980 - 1986 wurden umfangreiche Instandsetzungsmaßnahmen an der Kanalbrücke ausgeführt. Im Wesentlichen waren dies folgende Arbeiten:

  • Vollständige Erneuerung der Notverschlüsse
  • Instandsetzung von Betonoberflächen
    Hierbei wurden die Betonflächen an den Unterseiten der Flut- und Strombögen sowie die Trogseiten- und die Trogunterkonstruktion durch Sandstrahlung, Entrostung der freiliegenden Bewehrungseisen und Aufbringen von Spritzbeton instand gesetzt.
  • Weitergehende Maßnahmen waren an den Betriebswegen im Strombrückenbereich notwendig. Hier mussten aufgrund konzentriert aufgetretener Rissschäden die Betriebswegplatten und Brüstungen erschütterungsarm abgebrochen und durch eine Neukonstruktion ersetzt werden.
  • Instandsetzung des Troges mit Dichtung und Fenderung.
    Die Sohlendichtung des Troges einschließlich Bettung und Überdeckung befand sich im alten und neuen Teil der Brücke in einem funktionsfähigen Zustand. Dagegen erwies sich die Wanddichtung aus Walzblei an den alten Trogwänden wie auch die Dichtung aus Aluminiumfolie an den neueren Trogwänden der Strombrücke als völlig unwirksam. Erste Schäden an der Bleidichtung wurden bereits 1927 festgestellt. Im Laufe der Betriebsjahre löste sich die Dichtung von der Trogwand und blieb wirkungslos hinter der Holzfenderung hängen. Folglich wurde die Dichtung des Troges die überwiegende Nutzungszeit unmittelbar vom Beton der Wände übernommen. Deshalb wurde darauf verzichtet, eine neue aufwendige Dichtung einzubauen, die neben erheblichen Kosten auch längere Trockenlegungszeiten des Brückentroges mit entsprechenden Verkehrsbeschränkungen erfordert hätte. Nach entsprechender Oberflächenvorbereitung der Wände durch Reinigung, Strahlen und Verpressen von Rissen wurde lediglich ein mehrlagiger Dichtungsanstrich aufgebracht. Auch die alte Holzschutzwand wurde durch neue Stahl-Holz-Fertigelemente ersetzt, die im Gegensatz zur alten Fenderung auch bei gefülltem Brückentrog ausgewechselt werden können.
    Für die Troginstandsetzung wurde der Brückentrog vom 01.06. bis 20.08.1984 entleert und der Durchgangsverkehr über die Verbindungskanäle Nord und Süd umgeleitet. Alle übrigen Arbeiten konnten unter laufendem Schiffsverkehr ausgeführt werden.

Im Jahre 1987 wurde die alte Kanalbrücke als Baudenkmal eingestuft und in die Denkmalliste der Stadt Minden eingetragen. Auch nach Fertigstellung der neuen Kanalbrücke bleibt die alte Brücke als stadtbildprägendes Bauwerk bestehen. Die Schifffahrt wird seit August 1998 über die neue Kanalbrücke geführt.

Die wichtigsten Daten der Kanalbrücke:
Gesamtlänge:370 m
2 Stromöffnungen von je50 m lichter Weite
6 Flutöffnungen von je32 m lichter Weite
Trogbreite zwischen den Fenderungen:
24 m
Wassertiefe im Trog:3 m
Überbau, Pfeiler und Widerlager:Stahlbeton, teilweise Verkleidung aus Natursteinmauerwerk
statisches System des Überbaus:Dreigelenkbögen
Wasserlast im Trog:24.000 t

Die neue Kanalbrücke über die Weser

Querschnitt alte und neue Kanalbrücke Querschnitt alte und neue Kanalbrücke Querschnitt alte und neue Kanalbrücke

Die alte Kanalbrücke besitzt mit einem Brückentrog von 24 m Wasserspiegelbreite und 3 m Wassertiefe keine ausreichenden Abmessungen für einen Verkehr von Großmotorgüterschiffen und Schubverbänden. Als Teil des MLK-Ausbaus wurde daher ab Oktober 1993 im Zuge einer 2. Fahrt über die Weser eine neue Kanalbrücke gebaut. Die Lage und die Abmessungen der neuen Brücke wurde bestimmt durch:

  • die erforderlichen Querschnittsabmessungen des Brückentroges von 42 m Wasserspiegelbreite und 4 m Wassertiefe
  • die Einhaltung eines Lichtraumprofils für die Weserschifffahrt von 30 m Breite und 4,50 m Durchfahrtshöhe über HSW. So stand für den Überbau nur eine Bauhöhe von 2,00 m zur Verfügung. Daher konnte für die neue Brücke keine Bogenkonstruktion gewählt werden.
  • den Anschluss der 2. Fahrt an das östlich und westlich bereits ausgebaute Kanalbett des MLK. So wurde die neue Kanalbrücke nördlich der alten Brücke mit einem Achsabstand von 50 m errichtet.
  • die Einhaltung eines ungehinderten Hochwasserabflusses der Weser. Daher stehen die Pfeiler der neuen Kanalbrücke in der Flucht der Pfeiler der alten Brücke.Bau KB neu Stahlbau Bau der neuen Kanalbrücke 1993 bis 1998

Für den Überbau wurde ein rechteckiger, stählerner Kanaltrog von 341 m Länge gewählt. Er überbrückt die sechs Flutöffnungen mit Stützweiten von je 36,50 m und die zwei Stromöffnungen mit Stützweiten von je 54,44 m . Außerdem wird auf der Ostseite der Weser ein Wirtschaftsweg mit 13 m überspannt. Die Stahlkonstruktion des Troges besteht an der Unterseite aus einem Trägerrost mit neun durchlaufenden Hauptträgern von 2,00 m Höhe, Haupt-Querträgern im Abstand von ca. 9,00 m und jeweils dazwischen liegenden Querträgern im Abstand von ca. 4,50 m . Die Seitenwände bestehen aus begehbaren Hohlkästen, die unter den 3,75 m breiten Betriebswegen angeordnet sind. Die Stahlkonstruktion von 7.800 t Gewicht wurde im Herstellerwerk in 234 Teilen vorgefertigt. Die insgesamt 18 Schüsse wurden in je 13 Teilen überwiegend per Binnenschiff zur Baustelle angeliefert, auf einer Montageplattform ausgerichtet und verschweißt und im Taktschiebeverfahren von West nach Ost eingebaut. Der Korrosionsschutz auf Epoxidharzbasis besteht an den Trogaußenseiten aus einer Grundbeschichtung und drei Deckanstrichen mit einer Gesamtdicke von 310 µm. Die wasserberührten Seitenwände und der Trogboden erhielten eine verschleißfeste Epoxidharzbeschichtung in einer Dicke von 1.000 bzw. 2.000 µm und werden zusätzlich durch einen kathodischen Korrosionsschutz mit Fremdstromanlage geschützt.

Das Trogeigengewicht sowie die Wasserlast im Trog von fast 60.000 t werden über 99 Elastomerlager und weiter über die Widerlager und acht Pfeilerscheiben in den Untergrund geleitet. Die 57 m langen Pfeiler besitzen eine Höhe von 5,40 m . Im Gegensatz zu den flachgegründeten Pfeilern der alten Kanalbrücke haben die sechs Vorlandpfeiler der neuen Brücke eine Pfahlgründung im Tonstein erhalten. Für die sechs Pfeiler wurden insgesamt 128 Pfähle mit einem Durchmesser von 1,30 m gebohrt. Die Pfähle sind ca. 10 m lang und binden 3 m in den festen Tonstein ein. Die beiden Strompfeiler wurden - wie bei der alten Kanalbrücke - als Flachgründung auf dem Tonstein in einem Spundwandkasten hergestellt. Die beiden Widerlager tragen ihre Auflagerlasten flach gegründet in den kiesigen Baugrund ab. Die Widerlager, die Strompfeiler sowie die Pfeilerköpfe der Vorlandpfeiler sind mit Sandstein verkleidet.

An Ausrüstungselementen erhielt die Kanalbrücke eine Fenderung zur Aufnahme und schadlosen Ableitung der Lasten aus Schiffsstoß sowie eine Luftsprudelanlage zur Vermeidung von Eisbildung. Die Längenausdehnung des Stahltroges infolge Temperaturänderungen wird gegenüber den starren Widerlagerbauwerken durch elastische Übergangsbänder aufgenommen. Diese U-förmigen Übergangsbänder sind paarweise übereinander angeordnet, um im Versagensfall eine doppelte Sicherheit zu gewährleisten. Für Inspektion und Instandsetzungen kann auch das neue Brückenbauwerk durch Entleeren trocken gelegt werden. Hierzu können im

Bereich der Widerlagerflügel Notverschlüsse gesetzt werden. Die Verschlüsse bestehen aus Stautafeln von 2,50 m Breite und 4,70 m Höhe, welche die Wasserlasten unten in eine Aussparung im Widerlagerboden und oben gegen eine schwimmfähige Pontonkonstruktion abtragen. Die Entleerung des abgeschotteten Troges erfolgt über einen Grundablass (Durchmesser: 1.000 mm) im östlichen Widerlager zur Weser.

Nach einer Bauzeit von knapp fünf Jahren wurde die neue Kanalbrücke am 25. August 1998 in Betrieb genommen. Die Bauausgaben für die neue Brücke beliefen sich auf 85 Mio. DM (= 43,5 Mio. €).

Die wichtigsten Daten der neuen Kanalbrücke:
Gesamtlänge:398 m (Trog 341 m)
2 Stromöffnungen von je54,44 m Stützweite
6 Flutöffnungen von je36,50 m Stützweite
Trogbreite zwischen den Fenderungen:
42 m
Wassertiefe im Trog:4 m
Überbau:Stahl
Pfeiler und Widerlager:Stahlbeton mit teilweiser Natursteinverkleidung
Wasserlast im Trog:60.000 t
Gewicht des stählernen Überbaus:7.800 t
eton für Widerlager, Pfeiler und Fundamente:22.000 m³
Baukosten:ca. 85 Mio. DM (ca. 43,5 Mio. €)

Zuständigkeitsbereich Braunschweig

Der Mittellandkanal (MLK) kreuzt im Bereich von MLK-km 150,400 bis MLK-km 152,500 zwischen Seelze und Garbsen als Dammstrecke das Leinetal.

Die Vorflut der Leine wurde bis 1999 durch zwei Kanalbrücken, die Leinestrom- und die Leineflutbrücke, sichergestellt. Beide Kanalbrücken sind stählerne Dreifeldbrücken, die für die Schifffahrt einen Rechteckquerschnitt mit einer Wasserspiegelbreite von 24,00 m und einer Wassertiefe von 3,00 m besitzen. Der wasserführende Querschnitt beträgt 72 m². Beide Kanalbrücken wurden 1917 in Betrieb genommen.

Angesichts der gestiegenen Beanspruchung des Kanalbetts und seine Anlagen durch die stetige Entwicklung der Schifffahrt, haben Bund und Länder den Ausbau des MLK gemeinsam beschlossen und finanziert.

Der Ausbau des MLK erfolgt nach den Richtlinien für Regelabmessungen des nord-westdeutschen Kanalnetzes vom 06. Juni 1990. Sowohl die MLK-Strecke im Leinetal als auch die vorhandenen Kanalbrücken genügen nicht den in den v.g. Richtlinien enthaltenen Regelquerschnitten.

Gemäß den „Richtlinien für Regelabmessungen des nord-westdeutschen Kanalnetzes“ wird für den Verkehr mit Schubverbänden (SV) und Großmotorgüterschiffen (GMS) bei einem Ausbau im Rechteckprofil eine Wasserspiegelbreite von 42,00 m und eine Wassertiefe von 4,00 m benötigt. Beide alten Kanalbrücken waren damit für diese Regelschiffe zu schmal und hatten eine zu geringe Wassertiefe. Da die Kanalbrücken ein Alter von rd. 80 Jahren hatten und altersbedingt ohnehin mittelfristig durch Neubauten hätten ersetzt oder mit erheblichen technischem und finanziellem Aufwand grundinstandgesetzt werden müssen, kam eine Verbreiterung und Vertiefung der vorhandenen Brücken, soweit technisch überhaupt möglich, auch aus wirtschaftlichen Gründen nicht in Betracht. Die Kanalbrücken wurden daher zur Anpassung an den Ausbau der Kanalstrecke durch Neubauten ersetzt.

Da während der Bauzeit der Kanalbrücken der Schiffsverkehr nicht eingestellt werden konnte war der Neubau einer zweiten Leinefahrt unumgänglich. Diese zweite Leinefahrt wurde nördlich der vorhandenen Kanaltrasse hergestellt.

Seit Inbetriebnahme der zweiten Leinefahrt in 1999 wird der Schiffsverkehr über diese neue Leinefahrt abgewickelt. Die Alte Fahrt und die alten Kanalbrücken bleiben zunächst in ihren jetzigen Abmessungen erhalten und werden als Umleitungsstrecke bei Inspektions- und Unterhaltungsarbeiten an der Zweiten Fahrt und den neuen Kanalbrücken solange genutzt, wie wirtschaftlich vertretbar.

Die neuen Kanalbrücken erhielten jeweils einen trapezförmigen Trogquerschnitt mit 55,0 m Wasserspiegelbreite, 4,00 m Wassertiefe (Oberkante Trogboden auf NN + 46,30 m) und 1 : 3 geneigten Trogwänden. Der wasserführende Querschnitt beträgt jeweils 172 m².

Zuständigkeitsbereich Uelzen

Da die Lüneburger Heide als ein sehr wasserarmes Gebiet gilt, ist es überraschend zu erfahren, dass die Elbe-Seitenkanaltrasse 37 Gewässer kreuzen. Die großen und kleineren Wasserläufe - auch Vorflut genannt - müssen zur Sicherstellung der Entwässerung im bisherigen Umfang unter dem ESK hindurchgeführt werden. Aus diesem Anlass wurden für den ESK drei sogenannte Kanalbrücken errichtet, die das Gewässerbett des ESK über den entsprechenden Wasserlauf führen.

Dem Betrachter dieser Bauwerke fallen zunächst die markanten Stahl- (Abb. Kanalüberführung Ilmenau Nord und Süd) bzw. Betontröge (Abb. Kanalüberführung Aller) ins Auge. Diese bestehen aus einem Rechteck-Querschnitt von 42 x 5,50 m, wobei durch seitliche Auskragungen jeweils ein Betriebsweg von 3,50 m mitgeführt wird. Der jeweilige Trog hat mit einer Wassertiefe von 4 m etwa den gleichen Wasserquerschnitt wie das anschließende Trapezprofil des ESK.

An den Stahltrögen wurde zusätzlich zum aufgebrachten Schutzanstrich ein sogenannter kathodischer Korrosionsschutz installiert. Dabei wird das Metall der Opfer-Anoden an den Stromaustrittsstellen abgetragen. Hierdurch erhält die Konservierung an den Innenseiten des Stahltroges eine erheblich längere Lebensdauer. Dieser Vorteil ist deshalb so wichtig, weil eine Innen-Konservierung der Stahltröge nur bei einem entleertem Trog möglich ist.