Neue Deichbau-Technik

Die See kommt unter die Haube

Von Lukas Weber
 - 12:40
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Wer nahe am Wasser gebaut hat, muss deshalb nicht immer gleich in Tränen ausbrechen. Im Gegenteil ist es oft eine rechte Freude, Ufergrundstücke am See oder Häuser mit Blick auf das weite Meer werden deshalb zu hohen Preisen gehandelt. Denn schon immer hat das lebenspendende Element die Menschen angezogen. Weil es nur selten einen Vorteil ohne Nachteil gibt, hat das Wasser aber auch seine Schrecken: Wenn es in Massen über die Ufer tritt, reißt es alles mit sich.

Also ist es notwendig, die Menschen vor der Natur zu schützen. Dort, wo das Land an der Küste flach ist, geschieht das seit mehr als einem Jahrtausend mit Deichen – also künstlichen Wällen, die das Meer von den Siedlungen fernhalten sollen. Sie sind so bemessen, dass sie nicht nur der gewöhnlichen Flut gewachsen sind, sondern sie sollen auch extremen Wetterereignissen trotzen, etwa wenn ein Sturm die Wassermassen gegen das Land drückt und zugleich bei Voll- oder Neumond der Tidenhub am größten ist. Das Problem: Der Meeresspiegel steigt und mit ihm die Spitzen der Sturmfluten. Das hat zur Folge, dass in Zukunft die Höhe der Deiche vielleicht nicht mehr reicht.

Betroffen sind in Deutschland Schleswig-Holstein, Niedersachsen und Mecklenburg-Vorpommern. Schleswig-Holstein verteidigt mehr als tausend Kilometer Küstenlinie an Nord- und Ostsee mit 433 Kilometer Deichen, die bis knapp zehn Meter über Normalhöhennull (NHN) reichen, gegen das Meer, Niedersachsen hat 610 Kilometer. Die Ostsee ist wegen des geringen Tidenhubs im Grunde weniger problematisch, aber auch dort kann es Sturmfluten geben, die Anliegerstaaten kämpfen außerdem gegen starken Sedimentabtrag und Küstenerosion.

Die Deiche schützten in Schleswig-Holstein ein Viertel des Landes, 350 000 Menschen und fast 50 Milliarden Euro Sachwerte vor Überflutung, sagt Johannes Oelerich, der Direktor des Landesbetriebs für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz (LKN). Die Vorhersagen hätten sich wesentlich verbessert, so dass Sturmfluten früher und besser erkannt werden als in der Vergangenheit. In Zusammenarbeit mit Hochschulen werden zahlreiche Daten verarbeitet, Szenarien der Klimaforschung fließen ein. Die Wasserpegel misst der Landesbetrieb selbst an 55 Stellen in Nord- und Ostsee, hinzu kommen viele Pegelstandorte im Binnenland. Die älteste Messstelle in Cuxhaven wurde 1894 in Betrieb genommen, es liegen also ausreichend Erfahrungen vor. Je nachdem, wie lange man den Trend errechnet, ergeben sich unterschiedliche Ergebnisse; sicher ist, dass der Meeresspiegel seit 1975 mit zunehmender Geschwindigkeit steigt.

Bei Erwärmung dehnt sich das Wasser aus, das ist neben dem Schmelzen der Gletscher ein Grund für den steigenden Wasserstand. Je nach Szenario werden 30 bis 80 Zentimeter bis Ende des Jahrhunderts vorausgesagt. Das klingt im Vergleich zu einer sehr schweren Sturmflut, die vielleicht einmal in zehn Jahren auftritt und den Pegel um mehr als 3,5 Meter gegenüber dem mittleren Hochwasser ansteigen lässt, nicht beängstigend, kann aber dazu führen, dass ein knapp bemessener Deich, der bis dahin ausreichte, überflutet wird. Darüber, ob in Zukunft auch die Intensität der Stürme zunimmt, werde diskutiert, erklärt Birgit Matelski, die Leiterin des Bereichs Gewässerkunde im LKN. Es sei aber wissenschaftlich bisher nicht nachgewiesen.

Ein zusätzlicher Deich ist nicht notwendig

Wie das Land und auch die Halligen mit ihren auf Warften stehenden Gebäuden gegen kommende Fluten geschützt werden sollen, ist in einem Generalplan festgeschrieben, der erstmals 1963 erstellt wurde und unter anderem die Bauvorhaben für die nächsten zehn Jahre beschreibt. Der jüngste stammt aus dem Jahr 2012, in ihn ist auch der Hochwasserschutz nach einer Richtlinie der EU von 2009 eingeflossen. Demnach wird für die Berechnung der Deiche ein Pegelanstieg von 50 Zentimeter bis 2100 angenommen. Sie sollen hoch genug sein, um einem Ereignis, das statistisch einmal in 200 Jahren (Wahrscheinlichkeit 0,005) zu erwarten ist (oder dem bisher erreichten Höchstpegel) derart standhalten zu können, dass nicht mehr als 2 Liter je Meter und Sekunde den Deich überfluten.

Im Ergebnis müssen 93 Kilometer zu Kosten von etwa 200 Millionen Euro verstärkt werden, ein zusätzlicher Deich an völlig neuer Stelle ist wohl nicht notwendig. Die Mittel werden vom Land, dem Bund und der EU zur Verfügung gestellt. Die Bauarbeiten sind abschnittweise im Gang, sie ruhen aber im Winterhalbjahr wegen der dann häufiger auftretenden Sturmfluten. Bisher sind zwölf Kilometer abgeschlossen, die aktuelle Baustelle in Dagebüll liegt gegenüber der Planung aber drei Wochen zurück, weil eine Septembersturmflut und starke Regenfälle die Arbeiten verzögert haben.

Einen Deich aufzustocken ist nicht ganz leicht, denn einfach erhöhen geht nicht – es sei denn, man verwendet Mauern aus Beton oder Ähnliches, was aber mit Rücksicht auf die Touristen, die gern an einem begrünten Damm promenieren oder sich in die Sonne legen, und auch mit Blick auf die Kosten nur in Ausnahmefällen gemacht wird. Wenn der hügelförmige Grundriss also beibehalten werden soll, muss die gesamte Anlage mit Material verstärkt werden. Der Deich wird damit nicht nur höher, sondern auch breiter.

Mit geringem Aufwand eine Haube auf den Damm aufsetzen

Um diese Arbeit für spätere Generationen zu erleichtern, haben die Baumeister ein neuartiges Konzept ersonnen, das sie Klimadeich nennen: Das Querschnittsprofil wird so verändert, dass zusätzlich zu den der Berechnung zugrundeliegenden 0,5 Meter Anstieg des Pegels eine Baureserve geschaffen wird. Künftige Küstenschützer können dann bei Bedarf mit geringem Aufwand eine Art Haube auf den Damm aufsetzen, mit dem sie einen zusätzlichen Meter Höhe gewinnen. „Das kostet uns jetzt 20 Prozent mehr, erspart aber den kommenden Generationen 80 Prozent der Kosten“, sagt Oelerich.

Zu diesem Zweck wird die ebene Fläche auf dem Deich, auf der sich ein asphaltierter Weg befindet, von bisher 2,50 Meter auf 5 Meter verbreitert; das reicht für die Haube. Zusätzlich wird die Steigung der dem Meer zugewandten Außenböschung verändert: Statt des bisher stufenförmigen Aufbaus mit einer Neigung von 1:8 unten und 1:6 oben hat sie nun durchgehend 1:10. Mit dem flachen Profil nehme der Wellenauflauf ab, erklärt Mathias Fiege, der für den Deichbau zuständige Fachbereichsleiter des LNK. Deiche, die im Normalfall nicht dem Angriff des Wassers ausgesetzt sind, können bis auf die asphaltierten Wege am Kamm und auf beiden Seiten komplett begrünt werden. Der Weg außen wird für die ständige Pflege des Ufers gebraucht, dort werden jährlich rund 30.000 Tonnen Treibgut eingesammelt, überwiegend organisches Material, das getrocknet und zur Bodenverbesserung verwendet wird.

Zudem dient der Weg außen als Wellenüberschlagsicherung. Ihm vorgelagert ist meist ein mit 1:3 relativ stark ansteigendes Deckwerk aus Steinen, die mit Mörtel verklammert sind, der die Fläche nicht ganz versiegelt. Überhaupt ist der gesamte Damm begrenzt wasserdurchlässig. Baumaterial war früher durchgehend Klei, also getrockneter Schlick, der Feuchtigkeit aufnehmen kann. Er ist zwar im Watt reichlich vorhanden, soll aber zum Schutz der Natur dort nicht mehr entnommen werden. Vielmehr ist es gesellschaftlicher Konsens, dass das Wattenmeer als größtes Naturreservat Europas so weit wie möglich erhalten bleiben soll. Landgewinnung durch Deichbau gibt es nicht mehr, und selbst für eine einfache Erweiterung bestehender Deiche ins Meer, wie sie für die Verstärkung notwendig werden kann, sind Ausgleichsmaßnahmen vorgeschrieben.

Er soll als Schutzwall die Flut abhalten

Um Klei zu sparen, hat der Deich einen Kern aus Sand, der leicht zu beschaffen und zu verarbeiten ist. Wenn die Anlage verstärkt werden soll, muss zunächst dieser Kern freigelegt werden. Der darüberliegende Klei wird bei Ebbe abgetragen und als Kajedeich vor der Baustelle Richtung Meer aufgeschüttet, er soll als Schutzwall die Flut abhalten. Dann wird der Kern mit Sand erweitert, der Klei wieder aufgebracht und verfestigt. Das Material ist schwer, es setzt sich zunächst rasch und dann immer langsamer, erklärt Fiege. Das geschieht in der Regel über die Wintermonate, der Deich ist dann zwar noch nicht fertig, aber schon sicher. Wie stark sich das Material setzt, lässt sich mit modernen wissenschaftlichen Methoden genau berechnen. Die Stärke wird so bemessen, dass am Ende eine Kleischicht von gut einem Meter den Sand bedeckt.

Nachdem der Deich begrünt ist, sorgen 50 000 Helfer für weitere Verdichtung, sie sind auch kulinarisch als Salzwiesenlamm gefragt. Der Sand hat zudem als Indikator seinen Vorteil: Solange bei den Kontrollgängen nur klares Wasser festgestellt wird, das nach innen dringt, ist alles gut. Wird Sand ausgespült, droht ein Deichbruch. Schäden können unterschiedliche Ursachen haben, erklärt Oelerich. Neben den Wellen sind das hohe Druckunterschiede, Überlaufwasser an der Küstenseite, das Material abschwemmt, und Grundbruch. Normalerweise fließt das Wasser hinter dem Deich bei Ebbe durch Siele ab, die wie Ventilklappen wirken. Wenn das nicht geht, wird es energieaufwendig in Schöpfwerken abgepumpt – was laut Fiege mit ansteigendem Meeresspiegel wohl immer häufiger der Fall sein wird.

Wie viel Massen bewegt werden, zeigt der Alte Koog Nordstrand, der zusammen mit dem Deich von Büsum erstmals nach dem Konzept Klimadeich verstärkt wurde. Die Bauarbeiten haben 2013 begonnen, in diesem Frühjahr war die Einweihung. Auf 2,5 Kilometer wurde die Anlage um 90 Zentimeter auf 8,70 Meter erhöht, dafür waren 300 000 Kubikmeter Sand und 70 000 Kubikmeter Klei nötig. Auch die Stöpe, eine mit Stahltoren verschließbare Scharte für die Straße, wurde so ausgelegt, dass sie mit wenig Aufwand erhöht werden kann. Probleme bereitete der an einigen Stellen weiche Untergrund. Früher wäre der Deich dort abgesackt, nun wurden erstmals für diese Bauwerke mit Schotter verfüllte 60 Zentimeter dicke Waben aus Kunststoff als stabile Grundlage auf fast zwei Kilometer Länge eingesetzt. Wo das nicht reicht, wurden mit Geotextil ummantelte 80 Zentimeter breite Sandsäulen bis zu 12 Meter Tiefe versenkt, dies ist im Deichbau ebenfalls eine Pionierleistung.

Pannen gab es zwischendurch auch. Im Sommer wurde bekannt, dass sich in der Deckschicht Steine befanden, wodurch die Anlage geschwächt werden könnte. Sie wurden mit landwirtschaftlichem Gerät entfernt. Überhaupt hat jede Deichverstärkung ihre Besonderheiten, Oelerich gibt deshalb die Kosten in einer Spanne von 1 bis 10 Millionen Euro je Kilometer an. In die aktuelle Baustelle Dagebüller Koog, die 2018 fertiggestellt sein wird, muss der Hafen samt Eisenbahnlinie integriert werden, und an manchen Stellen ist eine Erweiterung nach innen nicht möglich, weil dort Häuser stehen, so dass sich die Wasserbauer mit Schutzwänden behelfen müssen. Schließlich soll der Badestrand mit dem Umbau auch touristisch attraktiver gemacht werden. Und obwohl die Bauarbeiten mit Baggergetöse, Lastwagenkonvois und Badeverboten für die Besucher nicht gerade einladend sind, ist es engagierten Anwohnern offenbar gelungen, die Beeinträchtigung mit Führungen und schönen Bildern auf Websites als Vorteil zu verkaufen – der Deichbau als Touristenattraktion. Mancherorts soll es während der Bauarbeiten sogar mehr Übernachtungen gegeben haben als sonst.

Quelle: F.A.Z.
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Lukas Weber
Redakteur im Ressort „Technik und Motor“.
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