Das Wasserstraßenkreuz Magdeburg und die zur Realisierung ......Zusammenfassung Das Wasserstraßenkreuz Magdeburg wurde am 10.10.2003 für den Verkehr freigeben. Es ist das Kernstück

ZusammenfassungDas Wasserstraßenkreuz Magdeburg wurde am 10.10.2003 fürden Verkehr freigeben. Es ist das Kernstück des Verkehrspro-jektes Deutsche Einheit Nr. 17 mit einem Kostenvolumen von400 Mio. Euro und stellt der Binnenschifffahrt eine moderneWasserstraße für Großmotorgüterschiffe und Schubverbändezur Verfügung. Die Verkehrsfreigabe war der Abschluss derseit 1992 laufenden Planungen und Baumaßnahmen.Im vorliegenden Beitrag werden die erforderlichen vermes-sungstechnischen Leistungen für die Planung und Ausfüh-rung eines Großbauvorhabens und die Verknüpfungen zu an-deren Fachdisziplinen im Überblick dargestellt. Es wird deut-lich, dass Vermessungsleistungen für die Realisierung einesGroßbauvorhabens notwendig und unverzichtbar sind.

SummaryThe waterway cross Magdeburg was released for traffic onOctober 10th, 2003. It is the essential part of the German UnityTransport Project no. 17 with total investments of 400 millionEuro and provides a modern waterway for large motor cargovessels and pushed barge trains. The traffic release was theaccomplishment of planning and building since 1992.In this article the necessary surveying requirements concern-ing planning and realising a large building project and the linksto other professions are shown in an overview. It becomes evi-dent, that the inclusion of surveying requirements is necessaryand indispensable for realising a large building project.

1 Einführung

Mit der Freigabe des Wasserstraßenkreuzes Magdeburgam 10.10.2003 wurde ein bereits seit den 20er Jahren desletzten Jahrhunderts angedachtes Verkehrsprojekt fertig-gestellt. Es ist Teil des Verkehrsprojektes Deutsche EinheitNr. 17 mit einem Kostenvolumen von 400 Mio. Euro. DieVerkehrsfreigabe war der Abschluss der seit 1992 laufen-den Planungen und Baumaßnahmen.

Als Kernstück der Wasserstraßenverbindung Hanno-ver – Magdeburg – Berlin stellt das WasserstraßenkreuzMagdeburg der Binnenschifffahrt eine moderne Wasser-straße für Großmotorgüterschiffe und Schubverbände zurVerfügung.

An seiner Verwirklichung waren viele Firmen und Be-hörden beteiligt und es haben Menschen mit den unter-schiedlichsten Ausbildungen und Qualifikationen an die-sem Vorhaben mitgewirkt. Auch die Vermessung hat ihrenBeitrag geleistet; dieser soll im Folgenden im punktuellenÜberblick dargestellt werden.

2 Das Bauvorhaben

Das Wasserstraßenkreuz führt im Raum Magdeburg denMittellandkanal über die Elbe und realisiert die Abstiege

Fachbeiträge Lüske/Kramer/Petter, Das Wasserstraßenkreuz Magdeburg …

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Das Wasserstraßenkreuz Magdeburg und die zur Realisierungerforderlichen Vermessungsleistungen

Hermann Lüske, Michael Kramer und Andreas Petter

Abb. 1: Die Kanal-brücke aus derVogelperspektive

zum Elbe-Havel-Kanal sowie zum Rothenseer Verbin-dungskanal und zur Elbe. Es wird durch die Kanalbrücke,die Doppelsparschleuse Hohenwarthe, die SparschleuseRothensee und die verbindenden Dammstrecken gebildet.In unmittelbarer Nachbarschaft entsteht die Hafenschleu-se Magdeburg.

Die Kanalbrücke ist das zentrale Bauwerk des Wasser-straßenkreuzes mit einer Länge von 918m und einer nutz-baren Breite von 32 m bei einer Tauchtiefe von 4,25 m.Der Brückenüberbau besteht aus Stahl und gliedert sichin die Strombrücke (228 m) und in die Vorlandbrücke(690 m). Diese langen Stahlüberbauten erzeugen großeDehnwege bis zu über 700 mm jeweils in drei Dehnfugen.Der Unterbau besteht aus den Widerlagern Ost und West,zwei flachgegründeten Pfeilern im Elbstrom und 17 tief-gegründeten Pfeilern im westlichen Elbvorland.

Die Doppelsparschleuse Hohenwarthe bildet das öst-liche Ende der Haltung Sülfeld – Hohenwarthe des Mittel-landkanals. Hier steigen die Schiffe zum Elbe-Havel-Ka-nal ab. Die beiden Schleusenkammern haben jeweils eineLänge von 190 m, eine Breite von 12,5 m und eine Hub-höhe von 18,55 m, um den Niveauunterschied zwischenden Betriebswasserständen der anschließenden Streckenzu überwinden. Die Anlage wurde als Sparschleuse kon-zipiert, da der Mittellandkanal über keine hinreichenden

natürlichen Zuflüsse verfügt und somit das Schleusungs-wasser zurückgepumpt werden muss. Die Sparbecken re-duzieren die zu pumpende Wassermenge und den damitverbundenen Energieaufwand um 60 %.

Die Sparschleuse Rothensee bindet westlich der Elbeden Hafen Magdeburg und die Elbe an den Mittelland-kanal an. Sie verfügt über eine Schleusenkammer undhat aufgrund der wechselnden Wasserstände der Elbe einevariable Hubhöhe zwischen 10,45 m und 18,46 m. Dieübrigen Abmessungen entsprechen denen der Doppel-sparschleuse Hohenwarthe.

Das Schiffshebewerk Rothensee bleibt weiterhin in Be-trieb, kann jedoch nur von kleineren Schiffen genutztwerden (Nutzgröße 82 × 9,5 × 2 m).

Die Strecken werden als gedichtete Dammstrecken ge-führt und erreichen Dammhöhen bis zu 16 m. Die Was-serspiegelbreite beträgt im Trapezprofil 55 m bei einerSohltiefe von 4 m. Die Trassierungselemente sind Geradeund Kreis, wobei für Radien < 2000 m eine Kurvenver-breiterung vorgenommen wird.

Die Hafenschleuse Magdeburg sichert die ganzjährigevollschiffige Anbindung der Magdeburger Häfen an denMittellandkanal und wird nur während der Niedrigwasser-perioden der Elbe betrieben. Bei höheren Elbwasserstän-den steht sie zur freien Durchfahrt offen. Die Schleuse hateine Durchfahrtsbreite von 25 m und ist 215 m lang.

3 Die Planungsphase

Am Anfang der Planungsphase standen Voruntersuchun-gen zu den beiden Varianten »Staustufe in der Elbe« oder»Kanalbrücke über die Elbe«. Nachdem die Entscheidungfür die Kanalbrücke gefallen war, erhielt das neu gegrün-dete Wasserstraßen-Neubauamt Magdeburg den Auftrag,das Wasserstraßenkreuz Magdeburg zu planen und zurealisieren.

Die Planungen für ein Bauvorhaben dieser Größen-ordnung haben klare Zielvorgaben. Es müssen zum einenPlanfeststellungsunterlagen und zum anderen ausschrei-bungsreife Ausführungsunterlagen erarbeitet werden, diezu Baurecht und Vergabe führen.

Vermessungsleistungen für Entwurf und PlanfeststellungDie wichtigste Aufgabe der Vermessung in diesem Teilder Planungsphase ist es, die Örtlichkeit verkleinert undgeneralisiert in das Planungsbüro zu übertragen. Auf derGrundlage der Karte entwickelt der Planer seinen Ent-wurf und stellt sein Vorhaben in Relation zur Örtlichkeit.So steht dem Entscheidungsträger eine Diskussions- undEntscheidungsgrundlage zur Verfügung und der Drittekann seine Betroffenheit durch das Vorhaben erkennen.

Der konkrete Bedarf an Vermessungsleistungen undihr Umfang während der Planungsphase ergeben sich ausden Anforderungen an den Entwurf und die Planfeststel-lungsunterlagen, was Tab. 1 verdeutlicht.

FachbeiträgeLüske/Kramer/Petter, Das Wasserstraßenkreuz Magdeburg …

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Abb. 2: Wasserstraßenkreuz Magdeburg mit Anbindungder Magdeburger Häfen

4 Baufreiheit und Grundstücksfreiheit

Der Planfeststellungsbeschluss bringt dem Träger desVorhabens (TdV) die Baufreiheit. Durch ihn wird die Zu-lässigkeit des Vorhabens einschließlich der notwendigenFolgemaßnahmen an anderen Anlagen öffentlich-recht-lich festgestellt. Weitere behördliche Entscheidungensind nicht erforderlich.

Vom Planfeststellungsbeschluss betroffene Grund-stücke dürfen vom Träger des Verfahrens jedoch erst inAnspruch genommen werden, wenn sie im Rahmen desGrundstücksverkehrs bereitgestellt werden konnten. Erstdann hat der Träger des Vorhabens die Grundstücksfrei-heit erreicht und kann mit dem Bauvorhaben beginnen.

Für das Wasserstraßenkreuz Magdeburg mussten ca.280 ha Grundstücksflächen bereitgestellt werden, insbe-sondere für Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen nachdem Naturschutzrecht. Der Grundstücksverkehr gestalte-te sich aufgrund der komplexen Rechtslage in den neuenBundesländern unmittelbar nach der Wiedervereinigungetwas schwierig. Zusätzlich erschwert wurde er durchden geringen Verkehrswert der planfestgestellten Grund-stücke: Der Verkehrswert landwirtschaftlicher Flächenbeträgt in den neuen Bundesländern nur einen Bruch-teil vergleichbarer Flächen in den alten Bundesländern.Gleichwohl konnte der Grundstücksverkehr erfolgreichabgewickelt werden. In nur wenigen Fällen musste einAntrag auf Enteignung gestellt werden.

5 Ausführungsplanung und Vergabe

In der Phase der Ausführungsplanung und Vergabe er-arbeitet der Vermessungsingenieur das Rahmenmess-programm und die vermessungstechnischen Ausfüh-rungsunterlagen. Bestandteil dieser Arbeiten sind dievermessungstechnische Überprüfung der technischenAusführungspläne, die Festlegung der erforderlichen Ge-nauigkeit und die Erarbeitung des Grundlagennetzes.

Das RahmenmessprogrammDas Rahmenmessprogramm hat die Aufgabe, die fachge-rechte Durchführung der vermessungstechnischen Leis-tungen während der einzelnen Bauphasen sicherzustel-len. Dies gilt sowohl für die vom Auftraggeber (Baugeo-metrische Beratung, Absteckung für Bauausführung,Kontrollmessungen) als auch für die vom Auftragnehmer(Bauausführungsvermessung) zu erbringenden Leistun-gen. Für die frühzeitige Einbindung der Vermessung indas Baugeschehen werden Aussagen zur erforderlichenBeratung bei der Vergabe getroffen.

Das Rahmenmessprogramm ist ein konzeptionellesMessprogramm, das für das geplante Bauvorhaben aufder Grundlage der technischen Ausführungsplanung unddes geplanten Bauablaufs den Vermessungsbedarf wäh-rend der einzelnen Bauphasen ermittelt und die einzuhal-


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Unterlagen für die Planfeststellung

� Erläuterungsbericht� Bauwerksverzeichnis� Technischer Lageplan� Profile� Umweltverträglichkeitsuntersuchung� Landschaftspflegerischer Begleitplan� Grunderwerbsunterlagen� Beweissicherung

Erforderliche Vermessungsleistungen

� Planungsgrundlage� Trassierung� Profile / DGM� Leitungsbestand� Bohr- und Sondierpunkte� Einzelmessungen� Übersichtskarte� Grunderwerbsunterlagen� Beweissicherungskonzept

Unterlagen für den Entwurf

� Erläuterungsbericht� Wirtschaftlichkeitsnachweis� Umweltverträglichkeitsuntersuchung� Landschaftspflegerischer Begleitplan� Technische Berechnungen� Mengenberechnungen� Gutachten� Bodenuntersuchungen� Übersichtsplan� Entwurfszeichnungen� Bauzeitenplan� Ausgabenberechnung

Inhalt der Planungsgrundlage

� Eigentumsgrenzen� Gebäudebestand� Leitungsbestand

– Oberirdische Leitungen– Unterirdische Leitungen– Düker

� Gräben� Straßen / Wege� Bedeutsame Topographie� Abgrenzung von Hauptnutzungen� Zwangspunkte / Einzelpunkte� Höhen

Aufgabender

Vermessung

Tab. 1: Einbindung der Vermessung in Entwurfsaufstellungund Planfeststellung

tenden Toleranzen unter Berücksichtigung der einschlä-gigen DIN-Normen erarbeitet und hieraus die einzuhal-tenden Standardabweichungen ableitet.

Auf dieser Grundlage wird bereits das Grundlagennetznach Lage und Abmarkung sowie Genauigkeit und Lage-rung geplant. Die Festlegung von Messverfahren für dieBauausführungsvermessung, für die Beweissicherung so-wie für die Inspektionsmessungen erfolgt später in eige-nen Messprogrammen. Für spezielle Problemstellungenkönnen weitere Messprogramme erforderlich werden.

Die für die Qualitätssicherung und zur Vermeidungvon Bauschäden erforderliche Einbindung der Vermes-sungsleistungen in den Bauablauf wird dem Umfangnach in einer Schnittstelle »Bau/Vermessung« konzipiert.

Festlegung der GenauigkeitDie erforderliche Genauigkeit wird vor Baubeginn nachdem Grundsatz »So genau wie nötig, so wenig Aufwandwie möglich« festgelegt.

Begrifflich sind zunächst Toleranz (T) und Standard-abweichung (δ) zu trennen. Die Toleranz ist die Differenzzwischen dem Höchstmaß und dem Mindestmaß und be-schreibt somit die größte zulässige Abweichung als ab-solute Größe. Die Toleranz ist eine typische Größe desBauingenieurs. Die Standardabweichung dagegen ist einstatistisches Maß und beschreibt die Streuung der einzel-nen Messdaten um einen Erwartungswert und ist täglicheStandardroutine für den Vermessungsingenieur.

Durch Vorgabe von Sicherungsbedürfnissen lassen sichToleranz und Standardabweichung in eine funktionaleBeziehung setzen. Für das auszuführende Bauvorhabenwurde δ = T/5 festgelegt.

In zahlreichen DIN-Normen finden sich Angaben fürdie Toleranz. Diese heben jedoch nur auf kleine Nenn-weiten ab. Für größere Nennweiten findet sich lediglichin der DIN 18710-1 eine Tabelle für Standardabweichun-gen. Im Einzelfall muss somit die erforderliche Genauig-keit durch den Auftraggeber auf der Grundlage eines Dia-logs zwischen Vermessungs- und Bauingenieur festgelegtwerden. Das Ergebnis dieser Diskussion für die Bauwerkedes Wasserstraßenkreuzes findet sich in Tab. 2.

Diese Standardabweichungen stehen für die Vermes-sung insgesamt zur Verfügung und müssen somit noch indie Fehlergruppen Netzeinfluss, Messverfahren und Ab-markung untergliedert werden. Die Aufteilung auf dieeinzelnen Fehlergruppen erfolgt grundsätzlich gleichge-wichtig.

Um die Vermessung wirtschaftlich zu gestalten, sol-len die ermittelten Standardabweichungen bei hohen Ge-nauigkeitsanforderungen wie beispielsweise beim Stahl-bau für das Messverfahren selbst zur Verfügung stehen.Um dieses Ziel zu erreichen, wird der Netzeinfluss in die-sen Fällen durch ein dem Grundlagennetz aufgelagertesörtliches Sondernetz (Mikronetz) eliminiert und die Ge-nauigkeit der Abmarkung so gesteigert, dass sie fehler-theoretisch vernachlässigbar wird. Dies ist bereits bei ei-ner Steigerung der Abmarkungsgenauigkeit um den Fak-tor 2,5 möglich.

Als Messverfahren wurde die hochgenaue Tachymetriefür Lagemessungen und das Präzisionsnivellement fürHöhenmessungen eingesetzt. Bei der Tachymetrie könnendie unterschiedlichen Genauigkeiten für Richtungs- undStreckenmessung eines verwendeten Gerätes Einfluss aufdie Anforderungen an die Messanordnung haben.

Das GrundlagennetzDie Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen(VOB) benennt das Abstecken der Hauptachsen der bau-lichen Anlage und der Grenzen der Baufelder sowie dasSchaffen der notwendigen Höhenfestpunkte in unmittel-barer Nähe der baulichen Anlage als Aufgabe des Auf-traggebers. Bei komplexen Bauaufgaben ist ein unmittel-bares Abstecken der Hauptachsen der baulichen Anlagealleine nicht sinnvoll. Stattdessen wird ein Grundlagen-netz nach Lage und Höhe geschaffen und die Haupt-achsen der baulichen Anlagen werden durch Koordinatenfestgelegt.

Vom Grundlagennetz steckt der Auftragnehmer allebaubestimmenden Punkte nach Lage und Höhe ab und esist Grundlage für die Kontrollmessungen des Auftragge-bers. Mit diesem Netz müssen die Vertragsparteien wäh-rend der gesamten Bauzeit leben. Somit sind hohe Anfor-derungen an die Auswahl der Punkte, an die Art und Sta-bilität der Abmarkung sowie an die Genauigkeit zu stellen.

Das Grundlagennetz ist ein örtliches Netz mit Bezugzum Baukörper ohne Maßstabsfaktor, wird für den über-örtlichen Bezug jedoch ergänzend im Landesnetz nachLage und Höhe zwangsfrei gelagert.

Die Lage der Punkte wird so gewählt, dass sie sich inder näheren Nachbarschaft zum Baukörper befinden. Da-bei darf der Baubetrieb nicht behindert und gleichzeitigdie Abmarkung der Punkte nicht gefährdet sein.

Der Stabilität als Grundforderung an die Punkte einesGrundlagennetzes musste besonders beim Bau der Kanal-


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Tab. 2: StandardabweichungenBauart Klasse Lage Höhe

[mm] [mm]

Einbauteile 4 2 2

Stahlbau 3 5 2

Betonbau 2 10 5

Spundwand/Rammpfähle 1 20 10

Abb. 3: Plakative Darstellungvon Toleranz T und Stan-dardabweichung δ (hier s).Der äußere Kreis bildet dieToleranz, der innere Kreis dieStandardabweichung ab.

brücke über die Elbe Beachtung geschenkt werden, dasich das Baufeld zu 80 % in deren Überflutungsgebiet be-findet. Diese Punkte wurden daher als Doppel-T-Trägerabgemarkt und bis in tragfähige Schichten gegründet(10–15 m). Sie wurden mit angeschweißter Höhenmarkeund Zentriervorrichtung versehen und bilden Ketten vonFestpunkten rechts und links entlang der langgestrecktenBaumaßnahme. Nur in den nicht überflutungsgefährde-ten Bereichen wurden Betonpfeiler verwendet, frostsicherauf einem 1 m³ großen Betonsockel gegründet und voneinem PVC-Schutzrohr ummantelt.

Ein Grundlagennetz sichert sich, wenn es eine gewisseGröße erreicht, zunächst selbst. Um jedoch auf unerwar-tete Situationen vorbereitet zu sein, wurde es durchPunkte im Hinterland abgesichert. Bei der Auswahl derAbmarkung der Sicherungspunkte wurde besondererWert darauf gelegt, dass der Standort keinen Setzungenunterliegt.

Sorgfältige Planung und Ausführung der Abmarkungder Punkte haben zu stabilen Grundlagennetzen geführt.Gleichwohl musste im Zuge von Pflegemessungen fest-gestellt werden, dass ein kleinerer Teil der Punkte nichtstabil war und sowohl Setzungen als auch Hebungenunterlag.

Um alle Punkte der Grundlagennetze uneingeschränktnutzen zu können, wurden Zeitfolgedateien eingerichtet.Die Koordinaten wurden fortgeschrieben, sobald sich einPunkt nach Lage oder Höhe signifikant verändert hatte.

Die Grundlagennetze wurden mittels hochgenauerTachymetrie und Nivellement beobachtet und die Koordi-naten selbst durch Ausgleichung ermittelt. Es wurden beider Erstbestimmung für die Festpunkte Lagegenauig-keiten kleiner 1 mm und Höhengenauigkeiten kleiner0,5 mm erreicht.

Eine Neubestimmung eines einzelnen Punktes oder desganzen Netzes kann erforderlich werden, wenn Punktesich verändert haben. Solche Veränderungen wurdenwährend der Bauphase vereinzelt erkannt. Um der Gefahrnicht erkannter Punktveränderungen zu begegnen, wur-de die Messung der Grundlagennetze, nach Lage undHöhe getrennt, im Zuge von Pflegemessungen mindestensjährlich bzw. nach jedem Hochwasser wiederholt.


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Abb. 5: Höhenbewegungsverhalten eines Messpfeilers mitÄnderungen seit der Errichtung bzw. Erstbestimmungseiner Höhe (grün) und der Entwicklung seit der Neulage-rung in einem örtlichen Höhensystem unmittelbar vorBaubeginn (blau)

Abb. 4: Richtungs- undStreckenbeobachtungen zurBestimmung des Grund-lagennetzes der SchleuseRothensee. Im Hintergrunddas Dreiecksnetz aus derVermaschung der Urgelände-aufnahme mit geplantemBauwerk.

Das Grundlagennetz der Doppel-sparschleuse Hohenwarthe mussteim Zuge des Baufortschritts vomAuftragnehmer verdichtet werden,um die geforderten Genauigkeitenwirtschaftlich erbringen zu können.

Der Übergang über die ElbeDas Grundlagennetz der Kanalbrü-cke überspannt die Elbe, die hier beiMittelwasser eine Breite von 120 mhat. Der höhenmäßige Stromüber-gang zwischen den Netzteilen öst-lich und westlich der Elbe wurdedurch hochgenaue Tachymetrie rea-lisiert. Mittels der Überbestimmun-gen in den Messungen wurde eineAusgleichung mit drei Beobach-tungsblöcken (Westseite, Stromübergang und Ostseite)gerechnet. Für die Festpunkte unmittelbar an der Elbekonnten bei der Erstbestimmung Genauigkeiten von ca.± 0,2 mm ermittelt werden. Zur Erinnerung: Bei einemFeinnivellement wird ein Kilometerfehler von ca. 0,2 bis0,6 mm erreicht.

Vermessungstechnische AusführungsunterlagenDie vermessungstechnischen Ausführungsunterlagen ent-halten insbesondere Informationen zum Grundlagennetzund zu den Baufeldgrenzen und werden im Zuge derBaufeldübergabe vom Auftraggeber an den Auftragneh-mer übergeben.

Die vermessungstechnische Bemaßung des Bauobjek-tes sowie dessen Lagerung im Raum mittels Koordinatennach Lage und Höhe findet sich in den Verdingungs-unterlagen.

Bereits in der Planungsphase waren diese Festsetzun-gen auf Widerspruchsfreiheit in sich, auf Stimmigkeit zuangrenzenden Planungen, auf richtige Lagerung imRaum unter Berücksichtigung des Abstands zu Zwangs-punkten sowie auf Stetigkeit der Trassierung geprüftworden.

BeweissicherungVor Beginn der Bauarbeiten ist der Zustand der vomBaubetrieb zu nutzenden Straßen und Wege sowie derBaustelleneinrichtungsflächen festzustellen. Bedarfs-weise ist der Zustand weiterer Flächen und Objekte imEinwirkungsbereich der Baumaßnahmen zu erfassen.Die Ergebnisse werden in einer Niederschrift festge-halten, die vom Auftraggeber und Auftragnehmer so-wie den Eigentümern oder Baulastträgern anzuerken-nen ist.


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Abb. 6: Verdichtung des Grundlagennetzes beim Neubau der Doppelsparschleuse Hohenwarthe

Abb. 7: Stromübergang

6 Die Bauphase

In der Bauphase überträgt der Vermessungsingenieur diegeometriebestimmenden Bauwerkspunkte der Planungnach Lage und Höhe mit der erforderlichen Genauigkeitin die Örtlichkeit.

Die Bauausführungsvermessung wird in der VOB alsNebenleistung des Bauvertrages und somit als Aufgabedes Auftragnehmers geführt. Die Bauausführungsver-messung beinhaltet alle zur Herstellung eines Bauwerkeserforderlichen Vermessungsleistungen einschließlich derMassenermittlung für die Abrechnung des Erdbaus. So-fern der Auftragnehmer nicht eigenes qualifiziertes Per-sonal einsetzen kann, wird er ein Vermessungsbüro mitdiesen Arbeiten beauftragen.

Im Messprogramm für die Bauausführung plant derVermessungsingenieur die Ausführung seiner Leistungen.Er erarbeitet den Umfang der erforderlichen Vermes-sungsleistungen und stellt die Methoden der Umsetzungund deren Genauigkeit dar. Das vom Auftraggeber erar-beitete Rahmenmessprogramm gibt hierfür die Randbe-dingungen vor. Spezielle Problemstellungen werden inweiteren Messprogrammen abgearbeitet. Die Messpro-gramme sind nicht nur Arbeitsplanung, sondern auchTeil der Qualitätssicherung.

Die erste vermessungstechnische Aufgabe des Auf-tragnehmers ist die Prüfung der vermessungstechnischenAusführungsunterlagen und die Sicherung des Grundla-gennetzes.

Aufmaße für die Abrechnung des Erdbaus werdenvon Auftragnehmer und Auftraggeber gemeinsam durch-geführt. Vor Baubeginn wird so grundsätzlich das Ur-gelände erfasst. Beim Neubau der DoppelsparschleuseHohenwarthe wurden insgesamt ca. 3500 Punkte (Y, X, Z)aufgemessen und zu einem Digitalen Geländemodellausgearbeitet. Im Zuge des Baufortschritts werden fürdie Abrechnung – aufbauend auf das Urgeländemodell –weitere zahlreiche gemeinsame Erdbauaufmaße durchge-führt.

Für die typischen Absteckungsarbeiten beispielsweisezur Herstellung von Dichtwand, Baugrube, Pfahlgrün-

dung, Betonierabschnitten und Spundwänden war beimNeubau der Doppelsparschleuse Hohenwarthe fast stän-dig ein Vermessungsingenieur auf der Baustelle im Ein-satz. Es wurden Einzelpunkte oder Achsen überwiegendmittels »Freier Stationierung« mit der erforderlichen Ge-nauigkeit in die Örtlichkeit übertragen.

Das Setzungsverhalten der BauwerkeDas Setzungsverhalten der Bauwerke wurde schon wäh-rend der Bauzeit durch Extensometermessungen unddurch geodätische Messungen erfasst. Seit der Fertigstel-lung von Teilbereichen der Sohle der DoppelschleuseHohenwarthe wurden beispielsweise je Quartal ein Set-zungsnivellement durchgeführt und die ermittelten Än-derungen graphisch dargestellt (vgl. Abb. 9).


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Abb. 8: DGM Urgelände Neubau Doppelschleuse Hohenwarthe Messung 1998

Abb. 9: Setzungsverhalten der Schleusenkammern Hohen-warthe. Die farbigen Säulen zeigen das Setzungsverhaltender Bauwerkspunkte in der Zeitfolge.

Die geodätischen Messungen ermitteln absolute Set-zungsbeträge, während die Extensometermessungen re-lative Setzungsbeträge zwischen Baukörper und bezoge-ner Bodenschicht erfassen. Bei den Strompfeilern derKanalbrücke wurden beispielsweise 5 Extensometer inunterschiedliche Bodenschichten bis zu einer Tiefe von40 m geführt. Erst die Gesamtheit der Setzungsinforma-tionen ergeben einen umfassenden Überblick über dasSetzungsverhalten des Bauwerks.

Kontrollmessungen des AuftraggebersWährend der Bauphase wurden durch den Auftraggeberkontinuierlich Kontrollmessungen durchgeführt. Beispiels-weise wurden zur Kontrolle des Betonbaues Schalungenund Bewehrungen (Höhe) nachgemessen. Die Zahl derKontrollmessungen ist zu Beginn einer Baumaßnahmegrößer, um rechtzeitig die Qualität der Bauausführung zuüberprüfen. Die Qualitätsanforderungen an die Kontroll-messungen leiten sich vom zu kontrollierenden Objektab. Beim fertigen Bauteil ist die Einhaltung der Gesamt-toleranz zu prüfen, bei der Kontrolle einer Absteckungdie Einhaltung der deutlich kleineren Vermessungstole-ranz. Vor der Übernahme des Objektes durch den Auf-traggeber findet eine umfangreiche Abnahme statt, zuder auch der Vermessungsingenieur bei Bedarf seinenBeitrag leistet.

Der Verschub der Kanalbrücke über die ElbeBeispielhaft für eine herausragende Vermessungsaufgabebeim Bau des Wasserstraßenkreuzes soll über den Ver-schub der Trogbrücke berichtet werden. Das Verschiebenerfolgte über eine hydraulische Verschubanlage in meh-reren Takten. Beim entscheidenden vierten Verschub vomStrompfeiler Ost zum Strompfeiler West musste eine Dis-tanz von 106 m überbrückt werden. Um eine Überbean-spruchung des Stahlüberbaus zu vermeiden, wurde dervorragende Teil des Stahlüberbaus von einem Ponton(Schwimmkörper) mit entsprechenden Aufbauten (vgl.Abb. 11) gestützt.

Während des Verschubs sollten in Echtzeit Aussagenüber die Position des Stahlüberbaus in Bezug zur Bau-werksachse nach Lage und Höhe sowie über die Verkan-tung des Troges getroffen werden können. Für diese Auf-gabe wurde ein Messprogramm aufgestellt, in dem unterBerücksichtigung aller logistischen Randbedingungensowie der genauigkeitsbezogenen Anforderungen die fol-gende Beobachtungslösung entwickelt wurde.

Auf dem Elbvorlandpfeiler 17 wurde ein geeigneterBeobachtungspunkt erkundet sowie lage- und höhen-mäßig bestimmt. Von hier aus wurden dann drei Prismenan der Vorderfront des Troges angemessen. Die Prismenwaren seitlich an der Troginnenseite und in der Trogmitteangeschweißt, wobei Nord- und Südprisma eine identi-

sche Höhe über der Konstruk-tionsunterkante hatten. Für dieMessungen wurden die ca. zweiMinuten langen Pausen desTaktschiebeverfahrens genutzt,in denen die hydraulischenPressen umgesetzt wurden undden Trog nicht bewegten.

Der Verschub dauerte vom24.03.00, 14:30 Uhr, bis zum25.03.00, 7:48 Uhr. Die Abb. 12


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Abb. 10:Verschub-vorgang mitDarstellungder vermes-sungstech-nischenBeobach-tungslösung

Abb. 11: Trogbrücke auf demPonton bei Nacht mit ange-ordneten Beobachtungspunkten

und 13 dokumentieren den Ver-lauf des Verschubs. WährendAbb. 12 die Höhenlage des Trogsund die Trogverkantung zeigt, istin Abb. 13 das Bewegungsverhal-ten des Troges relativ zur Bau-werksachse zu erkennen.

In Abb. 12 ist vom 24.03.00,19:25 Uhr, bis zum 25.03.00, 1:36Uhr, das Leichtern des Pontonswährend einer nächtlichen Ver-schubpause zu erkennen. BeimLeichtern wird Wasser aus demPonton gepumpt und hierdurchder Auftrieb verändert. Durch dasLeichtern kann die Höhenlage derBrücke sehr präzise geführt wer-den. Die Abb. 12 zeigt auch dieLeichterungen ab dem Zeitpunkt25.03.00, 06:46 Uhr, mit denendie Brücke zum Ablegen aufdem Strompfeiler zielgerichtet aufdas gewünschte Niveau geführtwurde.

Die Abb. 13 lässt den stabilenVerlauf des Verschubs erkennen,die Unruhe zum Schluss des Ver-schubs ist auf den Ausfall einerhydraulischen Presse zurückzu-führen, als im Ergebnis mit nureiner hydraulischen Presse ge-arbeitet werden musste. Einemerfahrenen Praktiker gelingt aberauch dies.

Zusammenfassend ist festzu-halten, dass der Verschub trotzeiniger Widrigkeiten mit einer er-staunlichen Genauigkeit und Sta-bilität realisiert werden konnte.

7 Vermessungsleistungen für Betrieb undUnterhaltung

In der Unterhaltungsphase ermittelt der Vermessungsinge-nieur bei Bedarf das Bewegungsverhalten des Bauwerksund ermöglicht dem Bauingenieur/Statiker die Beur-teilung, ob das Bauwerk innerhalb der erwarteten Bewe-gungsräume verbleibt. Ziel dieser Arbeiten ist es, poten-ziell schädliche Bewegungen rechtzeitig zu erkennen, umschadensvermeidende Maßnahmen ergreifen zu können.

Diese Inspektionsmessungen sind Bestandteil der Bau-werksinspektion, die insgesamt sehr viel umfangreicherist. Die erforderlichen Vermessungsleistungen werdenin einem Inspektionsmessprogramm geplant. Ein ersterwichtiger Termin für eine Bauwerksinspektion ist der

Zeitpunkt des Ablaufs von Gewährleistungsfristen, umetwaige Ansprüche geltend machen zu können.

Für die Inspektionsmessung schafft der Vermessungs-ingenieur ein Objektpunktfeld und führt vor Inbetrieb-nahme die Nullmessung durch. Die Ergebnisse sind un-mittelbare Abstandsmaße, Abstandsmaße zu Bezugs-linien und Koordinaten nach Lage und Höhe. Der Ver-gleich der Nullmessung mit den Folgemessungen ermög-licht Aussagen zum Bewegungsverhalten des Bauwerks.

Die Genauigkeit der Inspektionsmessung wird durchden nachzuweisenden Veränderungsbetrag eines Punkteszwischen zwei Epochen vorgegeben. Es muss der er-mittelte Veränderungsbetrag innerhalb eines bestimmtenstatistisch nachgewiesenen Vertrauensbereiches interpre-tierbar sein. Das reine Messergebnis liefert der Vermes-


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Abb. 12: Dokumentation der ermittelten Trogverkantung während des Verschubs

Abb. 13: Dokumentation des Bewegungsverhaltens relativ zur Bauwerksachsewährend des Verschubs

sungsingenieur, die Aufgabe der Interpretation der Er-gebnisse ist Aufgabe des Bauingenieurs/Statikers.

8 Schluss

Wenn der Baukörper sich nach seiner Vollendung in sei-nem Verlauf und seiner Gestaltung harmonisch präsen-tiert, ist dies auch ein Verdienst der Vermessung, die da-für gesorgt hat, dass die Bauteile in der richtigen Dimen-sion an die richtige Stelle gekommen sind. Die Ästhetikdes Baukörpers kann so auch die Vermessungsleistungenwährend der Bauphase vermittelnd sichtbar machen.

LiteraturWasserstraßen-Neubauamt Magdeburg: Dokumentation, Verkehrsfrei-

gabe 10. Oktober 2003

BildnachweisAbb. 1: LUFTBILD & PRESSEFOTO®Abb. 2 bis Abb. 14: WNA Magdeburg

Anschrift der AutorenVermessungsdirektor Hermann LüskeVermessungsamtmann Michael KramerVermessungsamtmann Andreas PetterWasserstraßen-NeubauamtKleiner Werder 5 c, 39114 Magdeburg


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Abb. 14: Ergebnisdarstellungvon Messungen zur Unter-suchung der Aufweitung derSchleusenkammer Rothensee.Rot (rechte Wand) und blau(linke Wand) sind die er-reichten Auslenkungen nachaußen (überwiegend) imZuge der Kammerfüllung vonUnter- auf Oberwasser sowiegelb die zugelassene statisti-sche Ergebnisunsicherheit.Schlussfolgerung: Eine Sys-tematik, nämlich das Auf-weiten, ist zu vermuten, aberstatistisch nicht erwiesen.

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