Notsicherung von Deichen durch aufgelegte Geokunststoffe

 

 

Beim Inhalt dieses Newsletters handelt es sich um einen gekürzten und bearbeiteten Auszug des Vortrags, welcher im Rahmen des 8. Geokunststoffkolloquiums vom 24.01.2013 und 25.01.2013 in Rostock gehalten wird. Der vollständige Bericht kann dem entsprechenden Tagungsband entnommen bzw. kann über die IFB Eigenschenk GmbH angefordert werden. (Überströmungsresistente Deiche durch den Einsatz von Geokunststoffen – Dipl.-Ing. Tobias Kubetzek; Prof. Dr.-Ing. habil., Prof. h. c. Ulrich Zanke, Beitrag zum 8. Geokunststoff-Kolloquium der NAUE Unterneh-mensgruppe. Rostock am 24.01.2013 und 25.01.2013)

 

Die Erfahrung der letzten Jahre haben gezeigt, dass Gelder für einen umfassenden Neubau bzw. einer grundlegenden Sanierung von Hochwasserschutzmaßnahmen vor allem vor dem Eindruck eines gerade abgelaufenen Hochwasserereignisses bewilligt werden. In der Zwischenzeit wird durch die zuständigen Stellen der Deich unterhalten und nur akute Schäden behoben, die durch Wühltiere oder Windwurf verursacht wurden. Trotz der intensiven Pflegemaßnahmen ist nicht auszuschließen, dass die Deiche aufgrund ihrer exponierten Lage geringfügige Veränderungen wie Setzungen und Sackungen erfahren, welche nicht sofort auffallen. Hinzu kommt, dass aufgrund der abschnittsweisen Erneuerung bzw. Anpassung an höhere Bemessungswasserstände, einige Deichabschnitte noch eine geringere Kronenhöhe als die bereits sanierten Anschlussdeiche aufweisen.

Neben der Tatsache, dass jederzeit ein Hochwasser auftre-ten kann, welches in der Scheitelhöhe den Bemessungswasserstand des Deiches überschreitet, sind die oben ge-nannten Gründe die häufigsten Ursachen dafür, dass ein Deich im Hochwasserfall überströmt wird.
Da herkömmliche Flussdeiche für eine aus Überströmung resultierende Belastung nicht ausgelegt sind, führt schon eine relativ geringe Deichüberströmung in der Regel in kurzer Zeit zu einem Versagen des Bauwerkes. Um tiefer liegenden Stellen im Rahmen von Notsicherungsmaßnahmen gegen Erosion zu schützen, wurde in der Vergangenheit bereits das Auflegen von Kunststoffdichtungsbahnen erprobt.  Aufgrund ihres relativ geringen Eigengewichts bzw. der gro-ßen Steifigkeit bei zunehmender Materialstärke gestaltet sich der Einsatz dieser Dichtungsbahnen jedoch als schwierig.

 

 

Diese verfügen über eine hohe Dichtwirkung und ein großes Eigengewicht, bei einer – im trockenen Zustand – relativ hohen Flexibilität des Materials. Das Eigengewicht sorgt auch bei starken Strömungsbelastungen für eine hohe Lagestabilität, das Aufquellen des Bentonits dichtet die Matte zum Untergrund und an den Überlappungsstellen ab. Die Einbindung im Bereich der Deichkrone kann durch einfaches Einstecken der Matte in einen ca. 10 cm tiefen Graben realisiert werden, der sich vor Ort mithilfe eines Spatens herstellen lässt. Dies verhindert bereits das Unterspülen der Mat-ten. In großmaßstäblichen Versuchen hat sich gezeigt, dass ein so gesicherter Deichabschnitt über mehrere Stunden schadfrei überströmt werden kann. Das Deckwerk ist dabei hydraulischen Belastungen ausgesetzt, welche den Bemes-sungswerten von Steinschüttung bzw. Steinsatzrampen entsprechen.
Am Ende der Versuche konnte weder an den Bentonitmatten noch am darunter befindlichen Deichkörper eine Beschädigung festgestellt werden, womit die Wirksamkeit einer derartigen temporären Überströmungssicherung nachgewiesen ist.

Einschränkend ist festzustellen, dass der Einsatz der ballastierten Bentonitmatte zur Überströmungssicherung von Dei-chen eines gewissen Vorlaufs bedarf. Selbst wenn das Material bereits im Vorfeld beschafft wird, so muss der Ort der drohenden Überströmung bekannt und an dieser Stelle auch noch der Einbau der Matten mit Baugeräten durchführbar sein. Hin-zu kommt, dass die Matten nach dem Einsatz nur schwerlich getrocknet und zur Wiederverwendung eingelagert werden können, sondern eher nach dem Ablaufen der Hochwasserwelle entsorgt werden müssen.

 

Es handelt sich somit um ein wirksames System, welches jedoch durch die Einmaligkeit des Einsatzes nur im Notfall und an exponierten Stellen zum Einsatz kommen sollte.
Hier liegen die erwarteten Kosten für den Einbau und das Material jedoch deutlich unter dem, was im Falle eines Deichbruchs und der daraus resultierenden Flutwelle an Schadenssumme im Hinterland zu erwarten ist.