Schleuse für größeren Verkehrsfluss
Ein neues Schleusenprojekt ermöglicht auch größeren Schiffen den Zugang zum Gent-Terneuzen-Kanal. Zu der gigantischen Anlage gehören 1,5 Tonnen schwere Lager von SKF.
Der wuchtige technische Komplex beherrscht das Landschaftsbild: „Was auffällt, sind Hunderttausende von Kubikmetern Beton, aber die kleinen Dinge sieht man nicht“, sagt Tom op ’t Roodt, ein Projektleiter des Bauunternehmens Sassevaart. „Bei diesen Megaprojekten kommt es sehr auf Details und Präzision an.“
Er gehört zu einem Konsortium, das zurzeit in einem Großprojekt eine neue Schleuse am Gent-Terneuzen-Kanal baut. Die Wasserstraße verbindet die Seehäfen von Gent in Belgien und Terneuzen in den Niederlanden miteinander. Nach der Fertigstellung der Schleuse werden mehr und größere Schiffe den Kanal befahren können. Der Schleusenkomplex umfasst den Bau von zwei neuen beweglichen Verkehrsbrücken und vier neuen Schleusentoren. Kunde ist die Flämisch-Niederländische Scheldekommission (Vlaams-Nederlandse Scheldecommissie, VDSC) als Teil der Nordseeschleusen (Noordzeesluizen) in Terneuzen.
„Das ist auch nach internationalem Standard ein echtes Großprojekt“, erläutert op ’t Rood. „Diese Schleuse ist größenmäßig durchaus mit denen am Panamakanal vergleichbar.“
Die Dimension des Projektes stellt eine gewaltige Herausforderung dar. Jede Brücke erstreckt sich über die gesamte Breite der Schleuse. Wenn sich die Brücke öffnet, um ein Schiff durchzulassen, ragt die Konstruktion 69 Meter in die Höhe. Sie hat ein Gewicht von rund 1.250 Tonnen. Das Gegengewicht wiegt 1.050 Tonnen.
„Bei der Montage der Brücke haben wir eine Toleranz von nur wenigen Millimetern“, erklärt op ’t Roodt. „Das Gleiche gilt für die Schleusentore.“
Beide Brücken wurden in China unter Aufsicht der Baufirma gebaut und dann nach Europa gebracht. Gelagert wurden sie zunächst im Bereich des Nordseehafens, bis sie über den Kanal zum Bauplatz in Terneuzen transportiert wurden.
Lagermontage in schwindelnder Höhe
Lager sind für die zuverlässige Funktion des Schleusenkomplexes mit den beiden Brücken und den Schleusentoren von zentraler Bedeutung. Dazu gehören Rollenlager, wartungsfreie Lager und verschiedene kleine Lager.
„Die Lager sind so wichtig, weil sich durch sie alles reibungslos bewegt“, betont op ’t Roodt.
SKF lieferte für das Projekt acht riesige Pendelrollenlager sowie die dazugehörigen Sicherungsmuttern. Die meisten in diesem Projekt verbauten Lager haben eine Gebrauchsdauer von 25 bis 50 Jahren; diese Hauptlager sind jedoch laut op ’t Roodt bei regelmäßiger Wartung für 100 Jahre Gebrauchsdauer ausgelegt. „Das ist logisch, weil ihr Austausch so schwierig ist.“
Trotz ihrer gewaltigen Größe und ihrer kritischen Funktion in dieser Anwendung handelt es sich bei den Lagern um Standardmodelle aus dem SKF Katalog.
Eine besondere Herausforderung bei der Installation der Hauptlager bestand darin, dass die Arbeiten in zwölf Metern Höhe durchgeführt werden mussten, weil die Brückenkonstruktionen am Bauplatz aufgebockt waren. „Wir mussten einen praktikablen Weg finden, die Lager auf die richtige Höhe zu bringen“, erinnert sich op ’t Roodt. „Lager fallen in der Regel in eine bestimmte Richtung, die man nicht kontrollieren kann.“
Die Lager mussten also in der Höhe korrekt ausgerichtet und positioniert werden, wobei die Schiefstellung höchstens zwei Millimeter betragen durfte. Außerdem musste ein Stahlgehäuse ober- und unterhalb jedes Lagers eingebaut werden.
SKF löste das Problem durch die Konstruktion einer speziellen Hebevorrichtung, die das Lager aufnehmen und in die richtige Position bringen konnte. Nach den entsprechenden Vorbereitungen am Boden wurde das Lager angehoben und auf einer Welle montiert.
„Die Initiative ging von SKF aus, weil das Unternehmen damit Erfahrung hat“, lobt op ’t Roodt. „Damit konnten alle Lager einfacher montiert werden.“
Schrumpfpassung
Das Lager auf die Welle zu bringen, war allerdings nur ein Teil der Herausforderung. Als nächstes musste die Welle in die Brückenkonstruktion eingefügt werden, wobei Details und enge Toleranzen eine noch wichtigere Rolle spielten.
„Für eine Brücke und Welle dieser Größenordnung ist das nur schwer zu begreifen“, sagt op ’t Roodt. Die Konsequenz war, zunächst die Brücke ohne Wellen zu bauen. Es war nahezu unmöglich sicherzustellen, dass alle Teile der Schweißkonstruktion und ihre Drehpunkte fluchten würden. Stattdessen konstruierte man die Brückenelemente in der Bauphase mit einer Toleranz.
„Als wir mit dem Bau fertig waren, wurde die gesamte Brücke vermessen; erst dann erfolgte die Bohrung für die Welle“, beschreibt op ’t Roodt die Arbeitsweise. „Nur so konnten wir eine exakte Ausrichtung von Brücke und Welle gewährleisten.“
Der Einbau der Welle in die Brücke war der nervenaufreibendste Teil des Projekts. Dafür musste ein großes kreisrundes Loch in die Brückenkonstruktion gebohrt werden. Anschließend wurde die Welle in das Bohrloch eingesetzt. Für einen festen Sitz wurde die Welle mithilfe von Trockeneis auf circa -40 °C heruntergekühlt, während das Bohrloch erwärmt wurde. Dadurch entstand eine „Schrumpfpassung“. Das heißt, Welle und Brücke sind untrennbar miteinander verbunden.
„Das war ein entscheidender Punkt“, erinnert sich der Projektleiter. „Hätten wir hier einen Fehler gemacht, und die Welle würde nicht mit der Brücke fluchten oder senkrecht zur Brücke ausgerichtet sein, wären wir nicht in der Lage gewesen, daran etwas zu ändern. Es musste direkt beim ersten Versuch gelingen.“
Dafür waren im Vorfeld jede Menge Tests erforderlich, um eventuelle Fehler auszuschließen. In dieser Phase war auch Zeit ein bedeutender Faktor. „Wenn man eine Welle aus der Tiefkühlkammer holt, bleiben für die Montage in das erwärmte Bohrloch höchstens ein oder zwei Stunden“, erklärt op ’t Roodt.
Voll umfänglich geprüft
Das Projekt hat nun seine Endphase erreicht. Die Schleusentore wurden vollumfänglich auf ihre uneingeschränkte Beweglichkeit getestet, und die Brücken sind ebenfalls umfangreichen Prüfungen unterzogen worden.
„Wir haben kurzzeitig getestet, die Brücke ohne den kompletten Antriebsstrang zu öffnen, und dieser Test war erfolgreich“, sagt op ’t Roodt.
Inzwischen hat eine neue, noch umfassendere Testphase für die Brücken begonnen, in der Fragen wie ‘Was wäre, wenn es zu einer Notabschaltung käme‘ geklärt werden sollen.
Beide Brücken werden im heruntergefahrenen Zustand bereits für den Straßenverkehr genutzt. (Schiffe bedienen sich anderer Schleusen, sie passieren diese Strecke derzeit noch nicht.) „Wenn wir einen komplett aktiven Schleusenkomplex haben, werden wir auch die Steuerungslogik brauchen, die dafür sorgt, dass alles perfekt funktioniert“, so op ’t Roodt.
Das ist wiederum ein anderer Teil der Testphase, auf den dann ein Site Integration Test (SIT) folgt, der durchgeführt werden muss, bevor ein Schiff die Schleuse passieren darf. „Im Sommer 2024 sollen alle Tests abgeschlossen sein. Die Eröffnung der Schleusenanlage ist für Ende 2024 geplant“, schließt Projektleiter Tom op ’t Roodt.
Kanalverkehr
Kanäle sind auch heute noch wichtige Verkehrswege beim Gütertransport. Verglichen mit Straßen bieten sie nicht nur eine größere, sondern auch eine emissionsärmere Transportkapazität.
Aber Straßen- und Kanalverkehr dürfen sich nicht gegenseitig behindern. Mit der Fertigstellung des Schleusenkomplexes am Gent-Terneuzen-Kanal wird der Straßenverkehr über die neuen Brücken ungestört fließen, während die Schleusen einen kontinuierlichen Schiffsverkehr in beiden Richtungen des Kanals ermöglichen.
Zu den Nordseeschleusen (Noordzeesluizen) in Terneuzen gehören drei Schleusenanlagen – Westschleuse, die neue Mittelschleuse und Ostschleuse. Die alte mittlere Schleuse, die kleinste der drei, wurde abgerissen und durch eine neue größere Schleuse ersetzt. Alle drei Schleusen sind für den Schiffsverkehr passierbar. Wenn die neue Schleuse wie geplant Ende 2024 in Betrieb genommen wird, können größere Schiffe den Kanal befahren. Sie wird außerdem die Wartezeiten für die See- und Binnenschifffahrt verkürzen.
Das gut eine Milliarde Euro teure Projekt wird von der niederländischen und der flämischen Regierung finanziert.
Hinter den Kulissen
Angesichts der so wichtigen Funktion von Lagern in dieser gewaltigen neuen Schleusenanlage spielte auch SKF eine zentrale Rolle in diesem Projekt, wenn auch hinter den Kulissen. „Während der Konstruktionsphase empfahlen wir dem Kunden, von Anfang an mit einbezogen zu werden, um ein sicheres und effizientes Verfahren für die Montage der Lager zu erarbeiten“, sagt Wim Nieborg, Geschäftsleiter Engineering Projects bei SKF. „Das war nicht zuletzt auch deshalb notwendig, weil der Kunde erhebliche Garantien für die gelieferten Lager und ihre Funktionalität verlangte.“
Nachdem der Kunde darauf eingegangen war, konnte SKF sein Angebot erweitern und Serviceleistungen wie 3-D-Technik für Ausrichtmessungen einführen sowie sein spezifisches Fachwissen zur Montage von Lagern einbringen.
SKF Serviceleistungen für dieses Projekt:
- Ausrichtmessungen (3-D);
- Montage aller acht Lager mit Hilfe der eigens dafür konstruierten Hebevorrichtung;
- Unterstützung bei der endgültigen Positionierung der beiden Brücken
- Lieferung und Installation sämtlicher Schmiersysteme.
„Bei diesem Projekt konnten wir wertvolle multidisziplinäre Dienstleistungen bereitstellen, mit denen der Kunde nicht gerechnet hatte“, sagt Nieborg.
Besonderheiten der zehn bedeutendsten Brücken
- Die Tower Bridge in London besteht aus rund 31 Millionen Bausteinen.
- Die Beipanjiang-Brücke (oder Duge Bridge) in China ist mit einem Fahrbahnträger in Höhe von 565 Metern über dem Fluss Beipan Jiang die höchste Brücke der Welt.
- Die Beaufort Sea Road in Alaska ist mit 109 Kilometern die längste Eisbrücke der Welt.
- Die Stahl-Pylone der Akashi-Kaikyo-Brücke in Japan weisen eine Höhe von 282,9 Metern über der Wasseroberfläche auf.
- Die Bosporus-Brücke im türkischen Istanbul erstreckt sich über die Meerenge Bosporus und ist eine der wenigen Brücken in der Welt, die zwei Kontinente – Europa und Asien – miteinander verbindet.
- Es gibt im Wesentlichen sieben verschiedene Brückenkonstruktionen, die Balkenbrücke kommt am häufigsten vor. Die weltweit längste Balkenbrücke ist die Große Brücke Danyang-Kunshan in China mit einer Länge von 164 Kilometern.
- Die Leonardo-da-Vinci-Brücke ist eine Fußgängerbrücke südlich von Oslo. Sie wurde 2001 nach Plänen des Renaissancekünstlers und Erfinders Leonardo da Vinci konstruiert.
- Der höchste Pfeiler des Viadukts von Millau in Südfrankreich misst 343 Meter. Damit ist er höher als der Eiffelturm (330 Meter).
- Die 2022 eröffnete Çanakkale-1915-Brücke in der Türkei hält mit 2.023 Metern Spannweite den Längenrekord für Hängebrücken.
- Von Juli 2022 bis Juni 2023 passierten 16.345.972 Fahrzeuge die Golden Gate Bridge in San Francisco in südlicher Richtung.
