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Spannender Bauplatz vor der Küste

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© Benno Riffel für HC

Ausgabe 2/2016Thema: Herausforderung

Ohne Anziehung

Neue Entmagnetisierungsanlage in Kiel

In Kiel entsteht eine Anlage zur magnetischen Vermessung und Behandlung von Marineeinheiten. Das Bauwerk selbst darf keinerlei magnetische Wirkung haben. Zum Bau der knapp 600 benötigten Fertigbetonpfähle lieferte die Heidelberger Beton GmbH einen Beton, dessen Bestandteile komplett aus nichtleitfähigem, amagnetischem Material bestehen.

Ein bemerkenswertes Großprojekt ist derzeit in der Ostsee im Bau. In der Kieler Förde wird die größte und modernste Entmagnetisierungsanlage Nordeuropas entstehen. Bereits Anfang 2016 startete der Bau mit einem symbolischen Knopfdruck. Ziel der Anlage sei es, so der Leiter des Wasser- und Schifffahrtsamtes Lübeck Henning Dierken vor 150 geladenen Gästen, „die Schiffe ‚magnetisch unsichtbar´ zu machen und sie so vor Seeminen mit magnetisch arbeitenden Zündern zu schützen.“ Bis 2021 soll das Bauwerk in der Kieler Förde für die Bundeswehr fertiggestellt sein. Es dient der Deutschen Marine zur magnetischen Vermessung ihrer Marineeinheiten. Mit dem ersten Rammschlag wurde nach langer Planung und Vorbereitungszeit die eigentliche Bauphase eröffnet. Außenstehende können sich die Anlage als eine Art gigantischen Käfig in der Größe von ungefähr vier Fußballplätzen vorstellen, in dem verschiedene Magnetfelder erzeugt werden können. Mit ihnen wird die magnetische Signatur von Schiffen unterdrückt. Dieser Vorgang muss regelmäßig durchgeführt werden.

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Stahlbewehrungen kommen wegen ihrer magnetischen Eigenschaften für die Bohrpfähle nicht in Frage.

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Wasser- und Schifffahrtsamt Lübeck (http://www.shz.de/)

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Mit dem anspruchsvollen Projekt ist eine Arbeitsgemeinschaft beauftragt, die ARGE E-M Behandlungsanlage. Ihr Bauleiter, Jörg Miemietz vom beteiligten Unternehmen Bilfinger MOS, hat es mit einer komplexen Bauaufgabe zu tun, bei der nicht nur die Größenordnung beachtlich ist. Bauort wie auch das Bauwerk selbst dürfen über kein eigenes Magnetfeld verfügen. Damit die neue Anlage also ihre Funktion erfüllen kann, müssen auch sämtliche Bestandteile des benötigten Betons aus nichtleitfähigem Material bestehen. Hierzu wurde im Betonwerk ein Zement mit Splittmaterial der Qualität E 1 aus Norwegen gemischt, weil dieses keine Anteile an magnetischen Stoffen enthält.
Zunächst ließ Bauleiter Miemietz in einem stillgelegten Hangar eines ehemaligen Fliegergeschwaders der Bundeswehr in parallel liegenden Schalungen mehr als 500 Betonpfähle für die Gründung im Meer gießen. Als Bewehrung für die Fertigbohrpfähle mit einem quadratischen Profil von 40 mal 40 Zentimetern diente Glasfaserkunststoff. Den Transportbeton für die deutlich über zehn Meter langen Fertigpfähle lieferte die Heidelberger Beton GmbH aus Kiel. Für den späteren Anschluss des Überbaus erhält der Pfahl eine Gewindestange aus Edelstahl, die absolut amagnetisch ist. Werkseitig wurden alle zwei Wochen Proben des Zements und der Zuschlagsstoffe von der Bundeswehr in Lehmbek auf ihre magnetische Leitfähigkeit geprüft.

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In der riesigen Halle werden zunächst die einzelnen Bestandteile der Trägerkonstruktion gegossen und modellhaft ausgelegt, bevor sie im Meer verankert werden.

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Jörg Miemietz vom beteiligten Unternehmen Bilfinger MOS ist Bauleiter der ARGE E-M Behandlungsanlage.

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Die Fertigpfähle werden ab Sommer 2016 mit einem schwimmenden Gerät in Schneckenverdrängungsbohrpfähle (SvB-Pfähle) eingestellt. Diese Pfähle müssen teilweise mehrere zehn Meter unter dem Meeresspiegel hergestellt werden, da die oberen Bereiche des Ostseegrundes nicht tragfähig sind. Die Herstellungsvariante beruht auf einem Vorschlag des Unternehmens Bilfinger, das hiermit technologisches Neuland betritt.
Der Überbau der Anlage wird aus rund 200 Einzelelementen mit einer Länge von bis zu 15 Metern und drei Metern Breite aus besonders resistentem Holz zusammengesetzt. Diese Konstruktion wird dann das Traggerüst der äußerst anspruchsvollen elektrotechnischen Vermessungs- und Behandlungsanlage sein, die als Ganzes in einem Sperrgebiet vor der Küste verankert wird. Auf dem Holzgerüst wird ein Kabelkanal montiert. Darin verlaufen viele Kilometer Kupferkabel für eine überdimensionale Induktionsspule. Sobald das Bauwerk auf diese Weise ausgestattet ist, können Schiffe durch das Überfahren der Sensoren ferromagnetisch vermessen und die Werte aufgezeichnet werden.

Damit das Bauwerk seine Funktion erfüllen kann, müssen sämtliche Bestandteile des Betons aus nichtleitfähigem Material bestehen.

Ingenieur Miemietz vergleicht seine Vorgehensweise beim Bau der Entmagnetisierungsanlage mit dem Bau einer riesigen Tunnelbohrmaschine. „Diese Maschine wird zunächst einmal im Herstellerwerk zusammengesetzt, bevor sie in Einzelteilen zu ihrem Einsatzort auf Reisen geht“. So wird auch er die einzelnen, draußen vor Ort gefertigten SvB-Pfähle zunächst in zehn Metern Wassertiefe vermessen und dann auf der eigens dafür angemieteten Fläche des ehemaligen MFG 5 in Holtenau in einem relativen Koordinatensytem 1:1 nach Lage und Höhe abstecken. Anschließend wird der gesamte später in die Kieler Förde abzusenkende Überbau mit seinen fast 200 Einzelelementen auf diesen simulierten Pfahlpunkten aufgebaut. Damit kann Jörg Miemietz sicher sein, dass beim Einbau im Wasser alle Einzelteile exakt zueinander passen. Notwendig geworden ist der Neubau, weil Schiffe in der alten Anlage aufgrund höherer Anforderungen nicht mehr ferromagnetisch ausreichend vermessen werden können.

Ab Juni 2016 wird eine Betonpumpe von ­Heidelberger Beton zusammen mit zwei Fahrmischern auf einem Schwimmponton stationiert. Rund sechs Wochen lang werden sie dann dabei helfen, den Beton, der wiederum zur Verankerung von 14 Festmachertonnen im Meer benötigt wird, in bis zu 400 Metern Entfernung vom Ufer einzubringen.

Um das längliche Gebäude und die rund 1.550 Quadratmeter große Außenanlage auf dem Baugrund unterzubringen, musste jedoch zunächst das Gelände baulich abgefangen werden. Zur Sicherung der Baugrube war daher eine Bohrpfahlwand erforderlich, die das Erdreich auf zwei Geschosshöhen abstützte. Eine oberflächenbearbeitete Vorsatzmauer dient nun zu ihrer Verblendung.
Bauherrenvertreter Diplom-Sozialpädagoge Richard Theil, Gesamtleiter von Regens Wagner Holnstein, hatte sich gewünscht, dass die sichtbaren Teile der Abstützungen in ihrem Charakter zu den vorhandenen historischen Mauern passen. Naturstein kam aus statischen Gründen nicht in Frage; den entsprechenden Regionalbezug schaffte ein Beton, der mit großem Natursteinzuschlag, einem gebrochenen, gelblichen Kalkstein, und einer speziellen Oberfläche ausgeführt wurde. Der Beton wurde grob gespitzt, wodurch die optische Anlehnung an die ortstypischen Felsen der Hanglagen des Altmühl- und Labertals sowie an die in unmittelbarer Nähe befindlichen Reste der ehemaligen Schlossmauer geschaffen wurde.
Den Normalbeton für die Fundamente sowie den Spezialbeton für die gespitzten Mauern lieferte die TBG Transportbeton Werner, eine Beteiligung von Heidelberger Beton. Rund 400 Quadratmeter Sichtfläche wurden durch grobes Abspitzen nachbearbeitet. So ließen sich die unterschiedlichen funktionalen und räumlichen Anforderungen bei gleichbleibender Optik erfüllen. Der Sichtbeton enthält Kalksteinschotterzuschläge in großer Körnung bis 56 Millimeter von regionalen Lieferanten. Die Bewehrungsüberdeckung lag bei mindestens 80 Millimetern, um nach der Oberflächenbearbeitung eine ausreichende Restüberdeckung gewährleisten zu können. Eine besondere Herausforderung bestand darin, Mischwerke zu finden, die Zuschläge in dieser Größe beigeben konnten. Auch die Verfüllung und Verdichtung des grobkörnigen Betons war mit großer Sorgfalt auszuführen. Das Knowhow für das Abspitzen hatte sich das Bauunternehmen Englmann aus Berching durch die Erstellung von Musterstücken wieder angeeignet und verfeinert. Die gewählte Ausführungsmethode ermöglichte sowohl die Verblendung der Bohrpfahlwand als auch die Verwendung für eigenständige Stütz- oder freistehende Mauern zur Absturzsicherung. Mit einem horizontalen Schlitz in einem Mauerabschnitt an der Terrasse und diversen Mauerversprüngen schaffen es die Landschaftsplaner, auch Rollstuhlfahrern einen Blick auf die umgebende Landschaft zu gewähren.Susanne Ehrlinger

Zusätzliche Informationen

Anspruchsvolle Vorbereitung der Baumaßnahme

Schon im Vorfeld erforderte das anspruchsvolle Projekt eine zeitaufwendige Planung, Ausschreibung und Auftragserteilung. So galt es etwa auch, bestehende magnetische Störfaktoren am geplanten Standort auszuräumen. Mit einem Magnetsondenverfahren wurde der betreffende Meeresgrund abgesucht. Eine unerwartet hohe Anzahl an versunkenen Kampfmitteln konnte bis Baubeginn geborgen und magnetischen Anomalien beseitigt werden.
Mit einem symbolischen Knopfdruck des Leiters der Wehrtechnischen Dienststelle 71 der Bundeswehr, Direktor Wolfgang Schlichting, des Oberbürgermeisters der Landeshauptstadt Kiel, Dr. Ulf Kämpfer, des Geschäftsführers der Bilfinger Marine & Offshore Systems (MOS) GmbH, Christoph Wellendorf, und des Leiters des Wasser- und Schifffahrtsamtes Lübeck, Henning Dierken, startete vor 150 geladenen Gästen Anfang 2016 der Bau der Entmagnetisierungs- und Behandlungsanlage in Kiel.

Entmagnetisieren im Alltag

Werkzeuge

Entmagnetisierung ist bei Werkzeugen wichtig, um deren Anziehungskraft für Späne oder Bauteile zu vermeiden oder in Fällen, wo Magnetfelder stören (z. B. Abgleich von Spulen). Hat man keine sogenannten antimagnetischen Werkzeuge zur Verfügung, muss man sie gegebenenfalls entmagnetisieren. Dazu gibt es mit Netzspannung betriebene Elektromagnete. Auch dauermagnetische, treppenförmige Bauteile sind in Gebrauch, über deren Treppenform man die Werkzeuge zieht und so ein abklingendes Wechselfeld in ihnen erzeugt. Solche Geräte können oft auch zur Magnetisierung eingesetzt werden, um für bestimmte Montageaufgaben Werkzeuge magnetisieren zu können.

Quelle: Wikipedia

Magnetische Wiedergabe- und Speichermedien

Entmagnetisierdrossel für Tonköpfe von Tonbandgeräten. Entmagnetisierungskassette für die Tonköpfe von Kassettenrekordern. In analogen Videorecordern und Tonbandgeräten gibt es einen Löschkopf, der ein mit Hochfrequenz betriebener Elektromagnet ist. Mit diesem ist es möglich, die als Magnetisierung vorliegenden Informationen auf dem Band lokal zu löschen, um unmagnetisiertes Band für eine folgende Aufnahme zur Verfügung zu haben. Bei digitalen magnetischen Speichermedien reicht dagegen ein Überschreiben der Informationen.Durch Entmagnetisierung mit sogenannten Degaussern, die ein großräumiges Wechselfeld erzeugen, können magnetische Speichermedien, wie Disketten, Festplatten und Magnetbänder, schnell in größerer Menge gelöscht werden, um bei deren Entsorgung die Datensicherheit zu gewährleisten. Auch Geräte und Aufbewahrungssysteme für Magnetbänder, aber auch für Bildröhren und diese selbst, müssen frei von Dauermagnetisierung sein. Daher haben Lautsprecher in Röhren-Fernsehern einen Dauermagnet-Kreis, der − anders als bei gewöhnlichen elektrodynamischen Lautsprechern - kaum ein Magnetfeld um sich herum besitzt oder abgeschirmt ist. Magnetisierung und Entmagnetisierung spielt auch bei vielen Warensicherungsetiketten eine Rolle.

Quelle: Wikipedia

Bildröhren

Schon im Vorfeld erforderte das anspruchsvolle Projekt eine zeitaufwendige Planung, Ausschreibung und Auftragserteilung. So galt es etwa auch, bestehende magnetische Störfaktoren am geplanten Standort auszuräumen. Mit einem Magnetsondenverfahren wurde der betreffende Meeresgrund abgesucht. Eine unerwartet hohe Anzahl an versunkenen Kampfmitteln konnte bis Baubeginn geborgen und magnetischen Anomalien beseitigt werden.
Mit einem symbolischen Knopfdruck des Leiters der Wehrtechnischen Dienststelle 71 der Bundeswehr, Direktor Wolfgang Schlichting, des Oberbürgermeisters der Landeshauptstadt Kiel, Dr. Ulf Kämpfer, des Geschäftsführers der Bilfinger Marine & Offshore Systems (MOS) GmbH, Christoph Wellendorf, und des Leiters des Wasser- und Schifffahrtsamtes Lübeck, Henning Dierken, startete vor 150 geladenen Gästen Anfang 2016 der Bau der Entmagnetisierungs- und Behandlungsanlage in Kiel.

Quelle: Wikipedia

Magnetisch geschirmte Räume

Schon im Vorfeld erforderte das anspruchsvolle Projekt eine zeitaufwendige Planung, Ausschreibung und Auftragserteilung. So galt es etwa auch, bestehende magnetische Störfaktoren am geplanten Standort auszuräumen. Mit einem Magnetsondenverfahren wurde der betreffende Meeresgrund abgesucht. Eine unerwartet hohe Anzahl an versunkenen Kampfmitteln konnte bis Baubeginn geborgen und magnetischen Anomalien beseitigt werden.
Mit einem symbolischen Knopfdruck des Leiters der Wehrtechnischen Dienststelle 71 der Bundeswehr, Direktor Wolfgang Schlichting, des Oberbürgermeisters der Landeshauptstadt Kiel, Dr. Ulf Kämpfer, des Geschäftsführers der Bilfinger Marine & Offshore Systems (MOS) GmbH, Christoph Wellendorf, und des Leiters des Wasser- und Schifffahrtsamtes Lübeck, Henning Dierken, startete vor 150 geladenen Gästen Anfang 2016 der Bau der Entmagnetisierungs- und Behandlungsanlage in Kiel.

Quelle: Wikipedia

Objektsteckbrief

Projekt:
Neubau einer Behandlungsanlage zur Entmagnetisierung

Bauherr:
Wasser- und Schifffahrtsamt Lübeck

Nutzer:
Bundeswehr

Bauunternehmen:
ARGE E-M Behandlungsanlage, Kiel-Friedrichsort, bestehend aus den Unternehmen Bilfinger Marine & Offshore Systems GmbH, August Prien Bauunternehmung GmbH & Co. KG und Tiefbau GmbH Unterweser

Beton:
Heidelberger Beton GmbH
ca. 1.300 m³ Beton C 35/45
ca. 100 m³ hochfester Beton C70/85
Alle Bestandteile und Zuschläge des Betons sindnichtleitfähig

Pumpendienst:
Heidelberger Beton GmbH

Voraussichtliche Kosten:
63 Mio. Euro

Fertigstellung:
2021

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