Schleuse Lüneburg

Beim Bau des Elbe-Seitenkanals musste der Höhenunterschied von 61 Meter zwischen dem Wasserspiegel des Mittellandkanals und der Stauhaltung der Elbe oberhalb von Geesthacht überwunden werden. Dazu wurden als Abstiegsbauwerke die Schleuse Uelzen und das Schiffshebewerk Lüneburg errichtet.

Durch die Verkehrszunahme auf dem Kanal zwischen Hamburg und dem Hinterland kommt das Schiffshebewerk bei Scharnebeck zunehmend an seine Kapazitätsgrenze. Für 2030 wird durch die Zunahme des Seegüterumschlags im Hamburger Hafen ein Zuwachs im Hinterlandverkehr von 47 Prozent prognostiziert. Begrenzender Faktor ist die Troglänge des Hebewerks von 100 Meter, so dass Schubverbände am Abstiegsbauwerk getrennt werden müssen. Auch das für den Ausbau der Kanalinfrastruktur in Deutschland maßgebliche Großmotorgüterschiff ist mit 110 Meter Länge zu lang für die Passage. Damit stellt das Schiffshebewerk Lüneburg ein bisher nicht zu überwindendes Hindernis für die größeren Einheiten dar.[2][3]

Bei der Neuplanung musste zumindest die Länge des Großmotorgüterschiffs zugrunde gelegt werden, sodass sich eine Troglänge von 120 Metern ergeben würde, die beispielsweise auch bei dem neuen Schiffshebewerk Niederfinow Nord gebaut wurde. Damit könnte auch ein Schubverband mit einem Leichter passieren, jedoch wären übergroße Motorschiffe mit 135 Meter Länge ausgeschlossen und Schubverbände mit zwei Leichtern müssten weiterhin getrennt werden.

Eine zukunftsfähige Lösung konnte nur mit einer deutlich verlängerten Nutzlänge erreicht werden, wodurch ein Hebewerk auszuschließen war. Schon bei der Planung des Hebewerks in den 1960er Jahren hatte die Bundesanstalt für Wasserbau alternativ eine Schleuse untersucht. Aufbauend auf den damaligen Untersuchungen und Studien zeigten die Voruntersuchungen, dass der Bau einer Schleuse mit 38 Meter Fallhöhe technisch machbar und sogar wirtschaftlich sinnvoller als ein neues Schiffshebewerk sein würde.[2] Damit auch zwei Großmotorgüterschiffe gleichzeitig geschleust werden können, wurde die Kammerlänge auf 225 Meter Nutzlänge festgelegt. Die Kammerbreite wird wie bei allen Neubauten der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes 12,5 Meter betragen. Mit diesen Abmessungen berechnet sich die erforderliche Schleusungswassermenge zu mehr als 110.000 Kubikmeter. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und zur Minimierung des Schleusenverlusts kam nur eine Sparschleuse in Frage, die den größten Teil des Schleusenbetriebswassers in Sparbecken zurückhalten kann.[2]

Aufgrund der bestehenden Infrastruktur und der Geländeverhältnisse war nur eine parallele Anordnung der Schleuse westlich des Schiffshebewerks möglich. Dabei wird das Oberhaupt der neuen Schleuse in Höhe des Oberhaupts des Hebewerks angeordnet. Dadurch entsteht eine nahezu freistehende Schleuse, deren Seitenwände nicht hinterfüllt sind. Über ein umfassendes FEM-Modell (Finite-Elemente-Methode) wurden die Auswirkungen des Schleusenbaus auf die Statik des Hebewerks und die Wasserströmungen im Grundwasser untersucht. Die Berechnungen dienten der Ermittlung des sicheren und wirtschaftlichen Kompromisses zwischen Abstand der Schleuse zum Hebewerk und den entstehenden Kosten. Danach wurde der lichte Abstand auf 60 Meter festgelegt.

Luftbild Schiffshebewerk Lüneburg – die Schleuse wird westlich, hier auf dem Bild rechts daneben, gebaut werden und bis in den unteren Vorhafen reichen

Das Problem bei nicht hinterfüllten Seitenwänden ist das Fehlen der stützenden Einbettung der Kammerwände in den Baugrund, wodurch die Wasserdruckkräfte allein von der Konstruktion aufgenommen werden müssen. Bei der großen Hubhöhe entstehen besonders am Übergang von Wand zur Sohle große Biegemomente, die mit einem offenen U-Rahmen nicht mehr beherrschbar sind. Die dazu erforderlichen Wandstärken der Kammerwände sind so groß, dass es wirtschaftlicher ist, die Sparbecken in die Kammerwände zu integrieren. Zur Erhöhung der Stabilität ist es vorgesehen die Konstruktion als geschlossenes Rahmentragwerk auszuführen und mit Tragwerksbalken oberhalb der Schleusenkammer einen Ringschluss auszubilden. Um die Kräfte im Zugring des Rahmens gleichmäßig zu verteilen bestehen Überlegungen, die Seitenwände durch bogenförmige Tragwerksbalken zu verstärken. Das Ziel ist die Reduktion der Rissbildung und der Ermüdungsbeanspruchung der Gesamtkonstruktion für eine lange Lebensdauer.[4]

Die Zugbalken über der Schleusenkammer werden über die gesamte Bauwerksbreite geführt und bilden dadurch oberhalb der Sparbecken zwei zusätzliche Volumina, die als Oberbecken genutzt werden. Durch die Sohlhöhe der Oberbecken über dem oberen Kammerwasserspiegel kann die Schlussfüllung der Schleusenkammer daraus erfolgen. Eine Entnahme von Wasser aus der oberen Haltung ist dadurch nicht notwendig. Gleichzeitig werden auch zwei zusätzliche Unterbecken im Rahmentragwerk unterhalb der Sparbecken angeordnet, die das Wasser bei der Restentleerung aufnehmen und nicht wie sonst üblich ins Unterwasser abgeben werden. Während einer Kreuzungsschleusung wird die Verlustwassermenge über eine integrierte Pumpstation in die Oberbecken zurück gefördert, sodass kein Schleusenverlust entsteht.[2]

Durch die vier zusätzlichen Becken kann auf die teuren und aufwendigen Einlauf- und Auslaufbauwerke an den Schleusenhäuptern verzichtet werden. Zusätzlich ergibt sich der Vorteil, dass keine Wasserstandsschwankungen und Wellenbewegungen durch Sunk bzw. Schwall in den Vorhäfen erzeugt werden. Mit den vorgesehenen 12 Sparbecken in der Wandkonstruktion konnte der Wassereinspargrad theoretisch mit bis zu über 80 Prozent berechnet werden. Als Zeitbedarf einer Kreuzungsschleusung wurden 75 Minuten ermittelt, der bei einem Hebewerk deutlich kürzer wäre. Jedoch ist die größere Länge einer Schleuse für die Schubschifffahrt deutlich vorteilhafter, da dies freie Fahrt durch den Kanal mit allen Abstiegsbauwerken ohne Entkoppelungen ermöglicht.

Die Konstruktion mit zusätzlichen Ober- und Unterbecken ist eine Besonderheit der Schleuse Lüneburg und kann als neue Bauform einer Sparschleuse betrachtet werden. Sie bietet in hydraulischer und wirtschaftlicher Hinsicht erhebliche Vorteile, denn der zusätzliche Bauaufwand für die Becken ist überschaubar.

Der Neubau der Schleuse ist als vordringlicher Bedarf im Bundesverkehrswegeplan 2030 registriert, da das Bauwerk eine hohe Netzbedeutung besitzt und das Ausfallrisiko reduziert. Verantwortlich für die Bauausführung ist das Wasserstraßen-Neubauamt Hannover, das seit 2020 die Entwurfsplanung betreibt und die Unterlagen für das Planfeststellungsverfahren erarbeitet. Danach kann die Ausschreibung und Vergabe des Bauprojekts erfolgen, sodass frühestens 2026 mit den Bauarbeiten begonnen werden kann. Als Bauzeit werden sechs bis sieben Jahre veranschlagt. Die Baukosten wurden zu 330 Millionen Euro abgeschätzt.[5][1]

Nach Fertigstellung der Schleuse soll das Hebewerk auf absehbare Zeit weiter betrieben werden.[1]

• Wachholz, Thilo (2014): Schleuse Lüneburg - Eine 38 m-Schleuse in Deutschland. In: PIANC Deutschland (Hg.): Deutsche Beiträge. 33. Internationaler Schifffahrtskongreß; San Francisco, USA, 01.–05. Juni 2014. Bonn: PIANC Deutschland. S. 25–32. hdl.handle.net
• Schulz, Günter; Rother, Roland (2015): Planungen zur Schleuse Lüneburg. In: Bundesanstalt für Wasserbau (Hg.): Wasserbauwerke - Vom hydraulischen Entwurf bis zum Betrieb. Karlsruhe: Bundesanstalt für Wasserbau. S. 39–46. hdl.handle.net

• Projektinformationsseite der IHK Lüneburg
• Projektinformationsseite des WNA Hannover
• Numerische Untersuchungen zur Baugrube Schleuse Lüneburg unter Berücksichtigung des benachbarten Schiffshebewerks Bundesanstalt für Wasserbau
• Replacement of Lüneburg Lock auf schuessler-plan.de (engl.)
• Pilotprojekt Schleuse Lüneburg auf gdws.wsv.bund.de

1. Jahrhundertbauwerk Schleuse Lüneburg. In: schleuselueneburg.de. IHKLW Service & Projekte GmbH, abgerufen am 15. Januar 2021.
2. Die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung 2016. (PDF) In: gdws.wsv.bund.de. Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes, Dezember 2016, abgerufen am 15. Januar 2021.
3. Schleuse Lüneburg. In: wna-hannover.wsv.de. Wasserstraßen-Neubauamt Hannover, abgerufen am 20. Dezember 2023.
4. Schiffsschleuse Lüneburg in Scharnebeck – Untersuchungen zur statischen Machbarkeit der weltweit höchsten Sparschleuse. In: baw.de. Bundesanstalt für Wasserbau, 20. August 2013, abgerufen am 1. Februar 2021.
5. Angelika Hillmer: Bei Lüneburg entsteht Europas größte Schleuse. In: abendblatt.de. FUNKE Medien Hamburg GmbH Hamburger Abendblatt, abgerufen am 21. Januar 2021.