Wabenverfahren eingesetzt

Marvin Meyke,

Mit Waben in die Tiefe

In Ingolstadt entsteht nahe des Stammsitzes der Audi AG auf dem ehemaligen Raffineriegelände der Bayernoil AG ein 60 Hektar großer Technologiepark. Zusätzlich sollen 15 Hektar mit Renaturierungsmaßnahmen gestaltet werden.  Doch zuvor muss das Erdreich von Altlasten befreit werden: Neben einer Abstromsicherung zum Schutz der Donauauen kamen hier Air-Sparging, Wabenverfahren und Bodenwaschanlage zur Anwendung, wobei die müller Vibrationsramme von thyssenkrupp Infrastructure eine wichtige Rolle spielte.

© Strabag Umwelttechnik

Für die aufwändige Bodensanierung ­wurde eigens die Arbeitsgemeinschaft AUDI IN-Campus gegründet, die im Auftrag eines Joint-Ventures zwischen der Stadt Ingolstadt und der Audi AG für alle Aspekte der Ausführungs­planung sowie deren Durchführung verantwortlich ist. Diese wird von den Firmen Züblin Umwelttechnik GmbH, Geiger Umweltsanierung, Wilhelm ­Geiger und Strabag Umwelttechnik gebildet. Bei der Durchführung des Wabenverfahrens griffen die Experten von Strabag aufgrund der Geologie und der Größenordnung der zu sanierenden Fläche auf die Idee zurück, eine freireitende müller ­Vibra­tionsramme MS-40 HFV von thyssenkrupp Infra­structure an ein Liebherr-Trägergerät anzubauen. Da die Motorleistung des Trägergerätes ausreichte, um auch die Ramme zu versorgen, entstand ein mobiles mäklergeführtes Rammsystem.

Acht Hektar Bodenaustausch
Über 25.000 Mal rüttelte die müller Vibrations­ramme die Stahlwaben in den belasteten Untergrund in bis zu zwölf Meter Tiefe. Ungefähr sechs Hektar der am stärksten belasteten Fläche wurden auf diese Weise von den Altlasten befreit. „Grundsätzlich achtet man beim Thema Bodenaustausch darauf, möglichst wenig Oberfläche der ­konta­minierten Bereiche auf einmal zu öffnen, um mögliche Emissionen an die Umgebung zu vermeiden. Bei der Sanierung in Ingolstadt war das ein ganz wichtiger Punkt“, erläutert Achim Ernst, zustän­diger Bauleiter der Strabag Umwelt­technik, Bereich Nordost. Zudem herrschen auf dem ­Gelände wegen der Nähe zur Donau besondere hydrogeologische Randbedingungen. Ernst: „Es lagen hohe Grundwasserstände vor.“ So drückte das Grundwasser immer nach oben, sobald die Möglichkeit dazu bestand. Auch hierfür war es wichtig, nicht zu große Aushübe im Boden zu machen. Im Endeffekt standen so für den Bodenaustausch nur zwei Verfahren zu Verfügung – das Bohr- oder das Wabenverfahren. Da für eine vollständige Sanierung mit dem Bohrverfahren immer mit einem sogenannten Überschnitt gearbeitet wird, ­hätte sich die Aushubmenge an Boden­material rechnerisch rund um ein Drittel erhöht. Beim Waben­verfahren dagegen wird durch die Geometrie und die Anordnung der Waben nur die Menge an Boden ausgehoben, die auch ausgehoben werden soll.

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Schwierige Bodenverhältnisse
Doch eigentlich waren die vorliegenden ­kiesigen Bodenverhältnisse nicht ideal für das Waben­verfahren: Durch die Vibration kann der Boden sich so sehr verdichten, dass es schwieriger ist die Wabe vor allem lotrecht in den Boden einzu­bringen. Hier zeigte sich die Idee des Umbaus von der freireitenden Variante in die mäkler­geführte laut Ernst als zielführend: „In der ­Kombination, von der sonst freireitenden müller Ramme und dem Liebherr-Trägergerät, hat das Ganze eine der­maßen große Wucht und Kraft gehabt, dass die Geologie mit den Donaukiesen keine signifi­kante Rolle mehr spielte. Das interessierte das System gar nicht.“ Freireitende Systeme nutzen für das Einbringen der Bodenwaben das Eigen­gewicht der Vibra­tions­ramme, welches bei dem ­eingesetzten Gerät in Ingolstadt bei ungefähr 14 Tonnen lag. Durch das ­Trägergerät war man nun aber in der Lage, im Falle eines Falles, zusätzlich noch einmal bis zu 50 ­Tonnen aufgebringen zu können. „Im ­Grunde genommen hatte die Wabe dann ­keine Chance mehr und ging auch in den verfestigten Boden wie durch Butter“, erinnert sich Ernst. Ein Vorteil dabei: Durch die Führung am Trägergerät wurde die Wabe in ihrer vertikalen Achse gehalten, sodass sie stets lotrecht blieb.
Die Idee zu dieser Kombination war laut Ernst bei der Strabag schon länger vorhanden. Es habe allerdings bislang kein geeignetes Trägergerät ­gegeben, welches nicht nur sich selbst, sondern gleichzeitig auch die Vibrationsramme mit der nötigen Hydraulikleistung versorgen konnte. Ernst: „So konnten wir auf das Aggregat des Rüttlers verzichten.“ Beim Einsatz als freireitendes System müsse dies immer ‚mitgeschleppt‘ werden und das sei manchmal eher hinderlich.

Ein ewiger Rhythmus
Im Juni 2017 wurde die Baustelle eingerichtet. Da eine Vorgabe war, dass möglichst viel Boden­material auf dem Standort verbleiben beziehungsweise wiederverwendet werden sollte, wurde zur Reinigung des ausgehobenen Bodens eigens eine riesige Bodenwaschanlage vor Ort errichtet. „Hierfür wurde fast ein Jahr benötigt. Zeit, die wir für die Konfiguration der Geräte genutzt haben“ erklärt Ernst. Im August 2018 wurde dann die ­erste Wabe in den Boden eingebracht. Der Startschuss für einen Kreislauf, der zwei Jahre anhielt: Die ­Vibra­tionsramme rüttelte immer sechs bis ­sieben Waben in den Boden bevor der Kettenbagger mit Greiferverlängerung und einem an die Waben­geometrie angepassten Greifer den belasteten Boden aus der Wabe holte und dieser zur Waschanlage transportiert wurde. Beim Aushub konnte die Verlängerung immer um ein Sechstel gedreht werden, sodass die Wabe passgenau geleert ­werden konnte. Nach drei, vier ausgehobenen Waben ­wurden diese dann mit gereinigtem Boden­material aus der Waschanlage mit einem Radlader verfüllt. Zwischen Ausheben und Verfüllen war wegen des Grundwassers Eile geboten. Sobald die Wabe komplett gefüllt war, wurde sie mit der Vibrationsramme aus dem Boden gezogen und direkt an der nächsten Stelle in den Boden erneut eingebracht. So war die nun mäklergeführte müller Vibrationsramme stets im Einsatz und ständig in Bewegung auf der Baustelle.

Dass die Leistungsfähigkeit der müller Vibrations­rammen den Belastungen gerecht ­werden konnte, hat Bodo Berendt, Sparten­leiter Maschinentechnik bei thyssenkrupp ­Infrastructure nicht sonderlich überrascht: „Wir waren immer schon davon überzeugt, dass unsere Ge­­räte für eine Dauerbelastung bestens geeignet sind. ­Normalerweise gibt es immer Pausen zwischen den einzelnen Vibrationszeiten. In Ingolstadt war dies ­aufgrund der großen Fläche nicht der Fall. Hier hatte die MS-40 HFV sehr viele Arbeits­stunden, die sie hervorragend gemeistert hat.“ Die Frage, die sich für die Experten dabei stellte: Wie sieht die ­Wärmeentwicklung ­während des Dauer­einsatzes innerhalb der ­Ramme aus? Aber mit entsprechenden Kühlvorrichtungen, die integriert wurden, sei dies kein Problem gewesen, so Berendt weiter. Damit seien die Ge­­räte nachweislich auch für große Projekte mit vielen Einsatzzeiten bestens geeignet.

Dieser Beitrag erschien in Ausgabe 5/2021.

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