Vibration von Wabenprofilen in den Boden
Heinrich Campus Düsseldorf

Müller-Vibrator überzeugt bei Bodensanierung

Wabe für Wabe: Mithilfe des freireitenden Systems MS-48 HFV von Thyssenkrupp Infrastructure, befestigt an einem Teleskop-Raupenkran, wurden die Wabenprofile in den Boden vibriert. (Bild: Thyssenkrupp Infrastructure)

Bei der Baugrundsanierung für ein Bürogebäude in Düsseldorf kam ein freireitender Müller-Vibrator MS-48 HFV aus eigener Herstellung von Thyssenkrupp Infrastructure zum Einsatz. Technischer Vorteil bei festem Boden und im innerstädtischen Bereich: Das leistungsstarke System verursacht durch resonanzfreien An- und Auslauf nur minimale Bodenerschütterungen. Zudem lässt sich die Schwingweite variieren und so die Eigenfrequenz des Bodens berücksichtigen.

Bis in den Düsseldorfer Bürogebäudekomplex Heinrich Campus die ersten Mieter einziehen können, ist auf der Großbaustelle noch einiges zu tun. Das Gelände, das von Quantum Immobilien neu konzipiert und entwickelt wird, wurde bis Mitte der 1940er-Jahre von der Firma Rheinmetall genutzt. Später waren hier verschiedene Ämter der Landeshauptstadt Düsseldorf untergebracht. Zuletzt stand das Gebäude leer. Beim Rückbau der Bebauung und den Auskofferungsarbeiten von rund 180.000 t Erdreich zeigte sich, dass undichte Öltanks und Leitungen im Bereich zweier Heizungskeller über die Jahre zu einer Kontamination geführt hatten und nun eine Bodensanierung notwendig machen.

Einbringen eines Wabenprofils im Boden mit einem Kettenbagger
Arbeit in zwei Dreierverbänden: Während der Boden mit dem am Kettenbagger befestigten Greifer ausgehoben wurde, erfolgte gleichzeitig das Einbringen eines neuen Wabenprofils. (Bild: Thyssenkrupp Infrastructure)

Diese Aufgabe übergab das für die Abbruch- und Rückbauarbeiten verantwortliche Unternehmen BST Becker Sanierungstechnik an die Hamburger Experten von Eggers Umwelttechnik. Beim Austausch des Bodens setzte das Team auf das sogenannte Wabenverfahren. Dabei werden wabenförmige Stahlprofile durch Vibration in den Boden eingebracht, um dann den Boden innerhalb des Profils gegen einen unbelasteten zu ersetzten. Bei den Arbeiten war besondere Vorsicht geboten, denn das anstehende Grundwasser durfte nicht belastet werden. Zur Sicherheit wurde zusätzlich eine Grundwasser-Reinigungsanlage auf der Baustelle errichtet. Dazu pumpte man das Grundwasser am Ende des vorgesehenen Sanierungsbereichs über zwei Brunnen kontinuierlich ab und reinigte es durch eine dreistufige Filteranlage mit einem Kies- und zwei Aktivkohlefiltern.

„Damit der bereits sanierte Bereich im Fall einer Verunreinigung des Grundwassers nicht wieder kontaminiert wird, erfolgte die Bodensanierung in Fließrichtung des Grundwassers“, so Ralf Wrocklage, Bauleiter bei Eggers Umwelttechnik. Im Aushubkonzept war für jede einzelne, mit einer Nummer gekennzeichneten Wabe die jeweilige Aushubtiefe und die Sanierungsrichtung angegeben. So konnten sich die Experten Stück für Stück vorarbeiten. „Der Vorteil des Wabenverfahrens ist, dass aufgrund des hexagonalen Querschnitts die Waben ohne Zwischenräume aneinanderpassen. Es entsteht bei dem Verfahren kein Überschnitt“, erklärt Wrocklage. Andere Varianten, beispielsweise das Großbohrverfahren, arbeiten mit einem Kreisquerschnitt. Um die gesamte Fläche zu erfassen, müssen sie sich in ihrer Anordnung zwangsläufig überschneiden, was einen höheren Zeitaufwand sowie mehr Bodenmaterial und Entsorgungskosten zur Folge hat.

In Düsseldorf wurden die Waben in zwei Dreierverbänden in den Boden eingebracht. „So können zwei Waben, die bereits in den Boden vibriert sind, der Dritten als Führung dienen“, erläutert Wrocklage. Gleichzeitig im Einsatz waren somit sechs wabenförmige Profile mit Längen zwischen 6,5 und 8 m. Mithilfe des freireitenden Müller-Vibrators MS-48HFV von Thyssenkrupp – befestigt an einem Teleskop-Raupenkran – wurden die Waben insgesamt 261 Mal in den Boden eingebracht. Wrocklage: „Die Profile wurden nach dem vorgegebenen Plan jeweils bis einen Meter unter der angegebenen Aushubtiefe in den Boden vibriert.“ Der Aushub des kontaminierten Bodens erfolgte dann mit einem Kettenbagger und Greifer. Anschließend wurde das Wabenprofil mit dem neuen Bodenmaterial verfüllt und der Boden durch die Vibration beim Ziehen des Profils verdichtet.

Kettenbagger MS-48 HFV greift ein Wabenprofil mit Doppelzange
Der MS-48 HFV hat das Wabenprofil mit seiner Doppelzange fest im Griff. Durch das Greifen an zwei gegenüberliegenden Seiten wird die Kraft gleichmäßig auf das Profil verteilt. (Bild: Thyssenkrupp Infrastructure)

Sowohl beim Einvibrieren als auch beim Ziehen der Wabenprofile konnte das freireitende System der HFV-Serie überzeugen: „Der leistungsstarke Müller-Vibrator MS-48 HFV verursacht nur minimale Bodenerschütterungen. Das liegt an dem resonanzfreien An- und Auslauf während des Betriebs. Zudem kann bei diesem System die Schwingweite während des Einbringens stufenlos variiert werden, sodass die Eigenfrequenz des Bodens berücksichtigt wird“, betont Tim Bartels, Fachberater der Region Nord bei Thyssenkrupp Infrastructure. Auf diese Weise verliefen die einzelnen Vibrationsvorgänge erschütterungsarm und effektiv. Zum System gehörte auch ein Antriebsaggregat, das die Energie für den hydraulischen Betrieb des MS-48 HFV lieferte. Der in einem schallgedämmten Gehäuse eingebaute Dieselmotor entspricht den neuesten Abgasvorschriften und ist lärm- und verbrauchsarm.

Trotz kleinerer Probleme, konnte Wrocklage den Zeitplan der Bodensanierung knapp zwei Wochen unterbieten. Dazu beigetragen hat dem Experten zufolge auch das Service-Team von Thyssenkrupp Infrastructure, das für alle Fragen schnell eine Lösung hatte. „Wir bieten beispielsweise einen 24-Stunden-Ersatzteilservice für unsere Müller-Vibratoren an“, ergänzt Bartels. So könne der Kunde sich darauf verlassen, dass keine Stillstandzeiten entstehen.