Ergebnisse des Gründungspfahltests im Prinses Amaliahaven Rotterdam
Der im vorigen Winter erfolgte Gründungspfahltest im Prinses Amaliahaven auf der Rotterdamer Maasvlakte ist erfolgreich verlaufen. Die Untersuchung, bei der Gründungspfähle unter enormen Belastungen zum Einsturz gebracht wurden, hat zu verbesserten Bemessungsregeln für Fundamente von Hoch- und Tiefbauarbeiten geführt. Die neuen Erkenntnisse sind direkt auf die Entwicklung der neuen Kaimauern im Amaliahaven und im Alexiahaven anwendbar und werden zu Einsparungen in Millionenhöhe und deutlich weniger CO2-Emissionen beim Bau führen.
Der Test ist Teil des Innovationsprogramms Infra Innovation (I2) des Hafenbetriebs Rotterdam. Der Hafenbetrieb Rotterdam strebt hiermit niedrigere Kosten, mehr Fracht pro Liegeplatz und weniger Emissionen für Liegeplätze, Kaimauern und Wasserstraßen an. Im Rahmen des Programms werden gezielt und programmatisch Untersuchungen und Innovationen im Bereich der maritimen Infrastruktur durchgeführt. Auf diese Weise wird der Rotterdamer Hafen sauberer, intelligenter, effizienter und sicherer.
Ergebnisse des Gründungspfahltests
Auf der Grundlage der Testergebnisse wurde ein nachhaltigeres (viel weniger CO2), sichereres und kostengünstigeres Konzept für die Fundamente der Seekais erstellt, die in diesem Jahr auf der Maasvlakte 2 gebaut werden. Die relativ teuren Schraubverpresspfähle wurden durch Vibropfähle ersetzt. Der Test hat gezeigt, dass diese effektiv eingesetzt werden können und die direkten Baukosten dieser Gründungspfähle um ca. 50 % (mehr als EUR 10 Mio.) und die CO2-Emissionen während des Baus um 50 % (ca. 8.000 Tonnen weniger) reduziert werden können. Ein großer Vorteil von Vibropfählen ist, dass sie viel weniger Stahl benötigen als Schraubverpresspfähle. Das macht Vibropfähle wesentlich umweltfreundlicher. An der Maasvlakte 2 müssen noch mindestens zehn Kilometer Tiefseekai gebaut werden. Dadurch können in naher Zukunft auch erhebliche CO2-Einsparungen erzielt werden; man rechnet mit über 30.000 Tonnen weniger CO2. Viele bestehende Kaimauern auf der Maasvlakte wurden in der Vergangenheit mit vorgefertigten Betonpfählen versehen. Diese scheinen nun etwa 25 % mehr Tragfähigkeit zu haben. Dadurch ist es möglich, die Nutzung dieser Kaimauern zu verbessern und ihre Lebensdauer zu verlängern. Die Testergebnisse können auch für Fundamente anderer Bauwerke auf der Maasvlakte verwendet werden.
Für die gesamten Niederlande
Die Ergebnisse wurden inzwischen von den Experten der Nederlandse Praktijkrichtlijn (NPR = niederländische Praxisrichtlinie) Geotechnik genehmigt. Das bedeutet, dass der Gründungspfahltest in das nationale Testregister von der Stichting Koninklijk Nederlands Normalisatie Instituut (NEN -Königliche Niederländisches Normungsinstitut) aufgenommen wurde. Sie sind nun für jedermann zugänglich und machen es möglich, die Lebensdauer von Millionen von Gründungspfählen in den Niederlanden zu verlängern.
Pfahltest
Der Test auf der Maasvlakte dauerte vom 3. Dezember 2019 bis zum 21. Januar 2020.
Ziel war es, die Tragfähigkeit von Gründungspfählen sehr detailliert zu untersuchen, um zu verbesserten Bemessungsregeln für diese Pfähle auf der Maasvlakte im Rotterdamer Hafengebiet zu kommen. Dabei wurden elf Gründungspfähle bis zu ihrem Zusammenbruch belastet. Dadurch konnte direkt auch der Wert eines neuen Bündels von Pfahlklassenfaktoren des Eurocode 7 getestet werden, die 2017 offiziell verabschiedet wurden. Seit dieser neuen Norm müssen ca. 20-30 % mehr Gründungspfähle für den Bau von Kaimauern verwendet werden, während es in den Niederlanden nirgendwo Probleme mit sich absenkenden Pfahlgründungen gibt.
Insgesamt wurden drei verschiedene Typen von Gründungspfählen (Betonfertigteilpfähle, Vibropfähle und Schraubverpresspfähle) getestet. Die Testlast betrug bis zu 25 Tausend kN (ca. 2,5 Millionen Kilogramm). Die Testpfähle wurden mit hochmodernen Berechnungssensoren über die gesamte Länge des Pfahls ausgestattet. So konnte genau nachvollzogen werden, wie und wo der Pfahl seine Kräfte in den Boden überträgt. Einen solchen Test hat man in diesem Umfang noch nie durchgeführt.
Für diesen groß angelegten Test wurde mit Experten von De Klerk, MariTeam, NPR, TU Delft, Deltares und WTCB zusammengearbeitet. Gemeinsam mit Experten aus den Bereichen Beton, Gründungspfähle, Geotechnik, Kaimauern und Sensorik/Messtechnik ist es uns gelungen, neue Berechnungsregeln und eine innovative Konstruktionslösung zu entwickeln.