4. Voruntersuchung und Wahl der Vorzugsvariante

4.1 Grundlagenermittlung zum Kanalausbau

4.1.1 Allgemeine Grundlagen

Zum Ausbau des NOK im Bereich der HB Lev 1 wurden verschiedene Varianten geprüft. Ziel war die Beseitigung der Engstelle für die Schifffahrt im Bereich der HB Lev 1 (siehe auch Kap. 2.7 )

Auf Grundlage des durch das BMVI genehmigten Entwurfes - HU Nr. 1 für die Anpassung der Oststrecke des Nord-Ostsee-Kanals (aufgestellt WSA Kiel - Holtenau am 27.01.2006, Az.:231.2NOK Ausb.) wurden Untersuchungen zu Trassierung des Kanals (vgl. Planunterlagen 6-1 und 6-2 ) vorgenommen und diese im Rahmen eines Gutachtens im Hinblick auf die Begegnungssituation und den Verkehrsfluss von Schiffen bewertet (vgl. Planunterlage 6-3 ).

Diese Untersuchungen waren notwendig, da die Trassierung im Bereich der HB Lev 1 aus dem Entwurf aus 2006 unter Berücksichtigung der folgenden Randbedingungen angepasst werden sollte:

• Erhalt eines Widerlagers der HB Lev 1 aus artenschutzrechtlichen Gründen als Winterquartier für Fledermäuse durch eine entsprechende Abfangkonstruktion,
• Einhaltung der Sicherheitsabstände zu den Pfeilern der HB Lev 2,
• Keine Überplanung der Grundstücke Dritter westlich der Brücken auf der Südseite im Bereich von Suchsdorf.

Aus den Ergebnissen der Voruntersuchungen (vgl. Planunterlage 6-1 bis 6-3 ) wurde durch das WSA Kiel-Holtenau eine Trassenvariante [7.3 ] festgelegt, die als Grundlage für die weiteren Planungen zu Kanalausbau (vgl. Planunterlage 6-4 ) und Ersatzneubau der HB Lev 1 (vgl. Planunterlage 6-5 ) dient.

Zum besseren Verständnis ist hier anzumerken, dass bei den Voruntersuchungen (vgl. Planunterlagen 6-1 bis 6-3 ) die Weiche Schwartenbek sowie die Kurve Projensdorf (siehe Abbildung 15 ) in die Planungen mit einbezogen wurden. Bei den vorliegenden Antragsunterlagen ist die Weiche/Kurve Schwartenbek nicht enthalten. Der Übergang an die Kurve Projensdorf bis Kkm 94,2 ist Teil des Antrags. Die Ausbaumaßnahmen an der Weiche Schwartenbek werden zu einem späteren Zeitpunkt in einem separaten Antragsverfahren behandelt.

Abbildung 15: NOK-Abschnitt Schwartenbek - HB Lev 1/2 -Projensdorf

4.1.2 Grobtrassierung

In einer ersten Untersuchung wurden insgesamt zehn Untersuchungsvarianten mit unterschiedlichen Trassierungselementen dargestellt. In der nachfolgenden Tabelle sind die einzelnen Varianten kurz aufgeführt (Tabelle 3 ).

Tabelle 3: Auflistung der Varianten der Grobtrassierung

Variante	Sohlbreite	Konstruktionselemente
1 (Maximalvariante)	70 m	Weiche Schwartenbek, Kurve Projensdorf jeweils ein Radius von 3.000 m
2	70 m	Weiche Schwartenbek / Levensauer Hochbrücken ein Radius von 3.000 m Kurve Projensdorf behält Radius von 2.000 m
3	70 m	Weiche Schwartenbek erhält auch Radius von 2.000 m Kurve Projensdorf behält Radius von 2.000 m
3a	75 m	Weiche Schwartenbek erhält auch Radius von 2.000 m Kurve Projensdorf behält Radius von 2.000 m
4	70 m	Radien zwischen 2.000 m und 3.000 m wählen, so dass die Gebäude auf der Nordseite (~ 92,9 Kkm) erhalten bleiben
51	75 m	Weiche Schwartenbek bekommt Radius von 2.000 m Kurve Projensdorf behält Radius von 2.000 m
6 (Minimalvariante)	75 m	Kanalverbreiterung nur im Bereich der Brücken auf eine Sohlbreite von 75 m
7	70 m	Zusätzliche Variante, wenn Grundstücke Dritter (Südseite ~92,8-93,4 Kkm) betroffen sind, hier: Konstruktionselemente von Variante 1, zuzüglich vertikaler Geländeabfangung
8	70 m/ 75 m	Weiche Schwartenbek erhält Radius von 2.500 m, Sohlbreite 70 m Kurve Projensdorf behält den Radius von 2.000 m, Sohlbreite 75 m
9	70 m/ 75 m	Weiche Schwartenbek mit Radius 3000 m trassiert, Sohlbreite 70 m Kurve Projensdorf nutzt den vorhandenen Radius von 2000 m, Sohlbreite 75 m

¹ Im nachfolgenden Text werden die Unterschiede der Varianten 3a und 5 erläutert

In der Untersuchung wurden die Varianten hinsichtlich des Eingriffsvolumens und der Baukosten bewertet. Für alle Varianten gilt ein Kanaltrapezprofil mit einer Wassertiefe von 11 m (WSP NN -0,20 m), eine Unterwasserböschungsneigung von 1:3 und eine Böschungsneigung oberhalb des Betriebsweges von 1:2.

Die Varianten 3a und 5 unterscheiden sich in der Länge der im Bereich der Brücken angeordneten Zwischengerade, die hier nicht als Trassierungsparameter aufgeführt ist, jedoch berücksichtigt wurde (vgl. Planunterlage 6-1 ). Nach Auswertung der Bewertungskriterien der einzelnen Varianten wird als Vorzugsvariante die Variante 5 weiterverfolgt [7.3 ].

Die Variante 5 sieht eine einheitliche Anpassung der Sohlenbreite auf 75 m sowie eine Vergrößerung der Kurvenradien auf R = 2000 m im Bereich der Kurve Schwartenbek (westlich der Levensauer Brücken und des Baubereichs, Kkm 92,0-93,2; nicht Gegenstand dieses Antrags) vor. Östlich der Levensauer Hochbrücken bleibt der Kurvenradius von 2000 m im Bereich Projensdorf (ab Kkm 93,6) unverändert [7.3 ]. Die im Bereich der übrigen Oststrecke planfestgestellten Kurvenradien ≥ 3000 sollen in diesem Abschnitt der Oststrecke nicht weiterverfolgt werden, da diese massive Eingriffe in die vorhandene Siedlungsstruktur des Stadtteils Kiel-Suchsdorf zur Folge hätten.

Bei der Vorzugsvariante ergibt sich unter Berücksichtigung der Tiefe des Eingriffes in die Böschungen, der Höhe der Herstellungskosten und der Verbesserung der nautischen Situation das günstigste Kosten-Nutzen-Verhältnis [7.3 ].

Die Ergebnisse der Voruntersuchung zur Grobtrassierung flossen dann in Planunterlage 6-2 „Voruntersuchung zur Feintrassierung“ ein.

4.1.3 Feintrassierung

Ausgangspunkt für die Untersuchung zur Feintrassierung ist die Variante 5 der Planunterlage 6-1 „Grobtrassierung“ (vgl. Tabelle 3 ).

Die Untersuchung zur Feintrassierung soll eine nautisch optimierte Trassenführung unter Berücksichtigung geringstmöglicher Eingriffstiefen liefern. Zudem sind Aussagen zu den Randbedingungen für die Brückenplanung erforderlich. Insgesamt wurden drei Einzelvarianten untersucht (siehe Tabelle 4 ).

Tabelle 4: Auflistung der Varianten der Feintrassierung

Variante	Sohlbreite	Konstruktionselemente
A	75 m	Rückbau des nördlichen und Erhalt des südlichen Widerlagers Weiche Schwartenbek erhält Radius von 2.000 m Kurve Projensdorf behält Radius von 2.000 m
B1	75 m	Rückbau des südlichen und Erhalt nördlichen des Widerlagers Weiche Schwartenbek erhält Radius von 2.000 m Kurve Projensdorf behält Radius von 2.000 m Abstand vorhandener Weg zur Wasserspiegellinie bei Kkm 93,36: 18,50 m
B2	75 m	Rückbau des südlichen und Erhalt des nördlichen Widerlagers Weiche Schwartenbek erhält Radius von 2.000 m Kurve Projensdorf behält Radius von 2.000 m Abstand vorhandener Weg zur Wasserspiegellinie bei Kkm 93,36: 22,50 m

Für alle Varianten gilt in der Weiche Schwartenbek und der Kurve Projensdorf ein Kanaltrapezprofil (KRT-Profil) mit einer Wassertiefe von 11 m (WSP NN -0,20 m), einer Unterwasserböschungsneigung von 1:3 und einer Böschungsneigung oberhalb des Betriebsweges von 1:2. Im Bereich der Levensauer Hochbrücken wird ein Rechteck-Trapez-Profil angesetzt, wobei im Übergangsbereich Nord- und Südufer symmetrisch angeordnet werden. Die Sohlbreite wird jeweils mit 75 m angesetzt. Die geometrischen Abmessungen ergeben im Bereich des ein-geschränkten Kanalprofils eine Wasserspiegelbreite von 117 m (siehe Abbildung 16 ).

Abbildung 16: Schematischer Kanalquerschnitt im Bereich der Levensauer Hochbrücken (ca. Kkm 93,2-93,7)

In Bezug auf die Eingriffslängen unterscheiden sich die Einzelvarianten nur unwesentlich voneinander. Aus Sicht des Erdbaus können die Differenzen als untergeordnet angesehen werden. In Bezug auf den erforderlichen Erwerb einer Vielzahl privat genutzten Wohngrundstücke sind Eingriffe auf der Seite des Stadtteils Kiel-Suchsdorf nachteilhaft.

Nur bei Variante A bleibt das südliche Widerlager erhalten und das nördliche Widerlager der Hb Lev 1 wird zurückgebaut. Die Feintrassierung der Varianten B1 und B2 beinhaltet immer den Rückbau des südlichen Widerlagers und den Erhalt des nördlichen Widerlagers.

Als Vorzugsvariante wurde daher Variante A gewählt [7.3 ].

4.1.4 Schiffsführungssimulation

Im Jahre 2007 wurde bereits eine erste Untersuchung hinsichtlich einer Anpassung der Oststrecke des NOK mithilfe der Simulationsanlage der Hochschule Bremen durchgeführt. Bei dieser Simulation unterlag die Kanalstrecke von der Geraden Königsförde (Kanal-km 80) bis etwa zur Hochbrücke Holtenau (Kanal-km 96), insbesondere die Kurven Landwehr und Schwartenbek sowie die Brückenpassage der Levensauer Hochbrücken, einer Gesamtplanungsprüfung. Bei der Schiffsführungssimulation in 2010, wurden für die hier zu betrachtende Simulation (vgl. Planunterlage 6-3 ) vom WSA verschiedene Teilbereiche benannt.

Die Ergebnisse der Schiffsführungssimulation aus dem Jahr 2007 für den damals geplanten Ausbauzustand der Oststrecke zeigten bereits, dass der Fahrrinnengeometrie unterhalb der Levensauer Hochbrücken eine besondere Aufmerksamkeit zugeschrieben werden muss und dieser Bereich ein navigatorisches Nadelöhr des NOK bildet. Wesentliches Merkmal der Fahrrinnenführung der Planungsvariante 2010 ist eine Begradigung der Uferlinien mit einer mittigen Trassenführung im Brückenbereich bei einer Sohlbreite von 75 m. Die Trassenführung entspricht Variante A der Feintrassierung (vgl. Planunterlage 6-2 ). Durch die Verbreiterung der Trasse von 44 m auf 75 m sowie eine erhöhte Fahrrinnennutzung durch die besondere Böschungsausführung (Böschungen enden an der Spundwand nicht auf Landniveau, sondern 4 m unterhalb) ergibt sich ein erheblicher Gewinn an verfügbarem Fahrwasser (siehe Abbildung 17 ). Damit kann die gesamte Wasserfläche genutzt werden, d.h. kleinere Fahrzeuge mit weniger Tiefgang können außerhalb der Trasse fahren, was nicht nur den Sicherheitsaspekt berücksichtigt, sondern auch Begegnungsmöglichkeiten zulässt. Dies kommt einer Verkehrsentflechtung und somit einem verbesserten Verkehrsfluss entgegen.

Als Ergebnis der Simulation können die nachfolgenden grundsätzlichen Kernaussagen gemacht werden:

✔ Die Anpassung der Trassierung im Bereich der Levensauer Hochbrücken hat eine signifikante Verbesserung der Bahnführungsqualität in diesem Bereich erbracht

✔ Ergänzend gilt dies auch für die Ansteuerung des Brückenbereiches, sowohl ostgehend als auch westgehend, sowie für das Eindrehen in die Weiche/Kurve Schwartenbek.

✔ Die auf 75 Meter verbreiterte Trasse (Sohlbreite) im näheren Brückenbereich minimiert mögliche Risikopotenziale und erlaubt noch Bahnführungsänderungen in der Ansteuerungsphase.

✔ Die Ausführung der Querschnittsprofile im Bereich der Spundwände erlaubt es kleineren Fahrzeugen mit Tiefgängen bis etwa 3,5 Meter bzw. anderem Kleinschiffsverkehr (Individualverkehr) deutlich außerhalb der Trasse zu fahren, was die grundsätzliche Möglichkeit von Begegnungen erhöht.

✔ Die angestrebte Formgebung des Lichtraumprofils (Rechteckprofil) der HB Lev 1 bietet nicht nur einen psychologischen Vorteil gegenüber dem heutigen Brückenbogen sondern erweitert erkennbar zulässige Bahnabweichungen von der Trassenmitte, was ebenfalls möglichem Begegnungsverkehr entgegenkommt.

Abbildung 17: Profilzuwachs nach Kanalausbau Kkm 93,2-93,7

 

4.2 Kanalausbau

4.2.1 Variantenuntersuchung Kanalausbau

Vorgaben

Bei der Variantenuntersuchung zum Kanalausbau waren folgende wesentliche Planungsrandbedingungen als Ergebnis der Trassierungsuntersuchungen und der abschließenden Schiffsführungssimulation zu berücksichtigen:

Hydraulisch optimierter Kanalquerschnitt im Bereich von Kkm 93,2-93,7 bestehend aus folgenden Parametern (kombiniertes Rechteck-Trapez-Profil; siehe Abbildung 16 ):
- Maßgebender Kanalwasserstand NHN - 0,20 m,
- Kanalwassertiefe 11,0 m unter Wasserspiegel bzw. auf NHN - 11,2 m,
- Ausbaubreite an der Sohle 75 m,
- Lichte Breite zwischen den Ufersicherungswänden unter der Brücke 117 m,
- Wassertiefe vor den Ufersicherungen von 4 m,
- Kanalböschung unter Wasser 1:3.

Weitere Vorgaben:
- Geländeböschung landseitig des Betriebsweg 1:1,6 bis 1:2 (nach geotechnischen Gutachten),
- Betriebswege 5 m breit (3 m Fahrstreifen und zweimal 1 m Bankett; gemäß der betrieblichen Erfordernisse der WSV),
- Angleichung der Wasserspiegelbreite an die vorhandene Kanalsituation von Kkm 93,7 bis 94,2.

Im Zuge der Planungen wurden zudem folgende Aspekte berücksichtigt:
- Erhalt bestehender Wegebeziehungen,
- Planung der Betriebswege unter der Berücksichtigung der Anforderung durch Inspektionsfahrzeuge,
- Eingriffsminimierung im Bereich des vorgesehenen Böschungsabtrages,
- Planung der Verkehrssicherungseinrichtungen,
- Planung der Geländeabfangungen unter Berücksichtigung landschaftsgestalterischer Aspekte.

Varianten Ufersicherung

Im Bereich der Levensauer Hochbrücken soll auf der Länge der Zwischengeraden zwischen den Kurven Schwartenbek und Projensdorf der Kanalausbau mit einem KRT-Profil erfolgen, wobei im Übergangsbereich das Nord- und Südufer symmetrisch angeordnet werden. Die Wassertiefe an der vertikalen Abfangung / technischen Ufersicherung beträgt 4 m.

Die Variantenuntersuchungen zur technischen Ufersicherung basieren auf der Geotechnischen Stellungnahme der BAW zur Vorbemessung der Uferwände vom 20.05.2010 [7.2 ] sowie auf den Ergebnissen der Vordimensionierung der Ufersicherung in [7.5 ].

Nach dem vom WSA vorgegebenen Entwurf [7.3 ] ist geplant, den Kanal mit einem trapezförmigen Regelprofil entlang der vorgegebenen neuen Kanalachse mit Böschungen von 1:1,8 (über Wasser) und 1:3 (unter Wasser) aufzuweiten. In der Variantenuntersuchung wurden verschiedene Möglichkeiten im technischen Verbau untersucht. Es wurden dabei sowohl Spundwandlösungen wie auch Bohrpfahlwandlösungen mit und ohne Rückverankerung, wie nachfolgend dargestellt, berücksichtigt:

- Var. 1a: rückverankerte Spundwand (sogenannter Amtsentwurf),
- Var. 1b: rückverankerte Bohrpfahlwand,
- Var. 1c: Bohrpfahlwand und Stützmauern (rückverankert).

Betrachtet und bewertet wurden auch Alternativen beim Kanalausbau östlich der Levensauer Hochbrücken zwischen Kkm 93,670 und Kkm 94,200. Die Alternativen hatten das Ziel, dort den landseitigen Eingriff in das bestehende Gelände am linken Ufer weitgehend zu vermeiden und die bestehende Fahrrampe am nördlichen Ufer für Transporte auf die Verbringungsfläche östlich der B76 zu nutzen, um die Transportwege zu optimieren.

Da die Änderung bzw. Anpassung der neuen Kanaltrasse ausgeschlossen war, ist die Minderung/ Vermeidung der beschriebenen Erdarbeiten an den Einschnittböschungen im Zuge des Kanalausbaus nur möglich, wenn der Betriebsweg östlich der Levensauer Hochbrücken angehoben wird. Die Anhebung des Betriebsweges erfolgt mit einer technischen Ufersicherung entlang der geplanten Wasserlinie des Kanals. Folgende konstruktive Lösungen wurden als Alternativen zum Regelausbau untersucht:

- Alternative 1a – rückverankerte Spundwand,
- Alternative 1b – rückverankerte überschnittene Bohrpfahlwand,
- Alternative 1c – überschnittene Bohrpfahlwand ohne Rückverankerung.

Eine detaillierte Beschreibung und Erläuterung der Alternativen erfolgt in Planunterlage 6-4 .

Varianten Rückbau der Notfundamentreste und der Schwergewichtsmauern

Im zweiten Weltkrieg wurden zur Sicherung der HB Lev 1 nach möglicher Beschädigung zwei Notfundamente errichtet. Diese hatten die Außenabmessungen L / B / H = 8,0 / 20,0 / 2,0 m und waren durch Stahlpfähle tief gegründet. Zum Schutz vor möglichem Schiffsanprall waren Anfahrdalben (Bündeldalben aus Holzpfählen) jeweils links und rechts davor errichtet worden. Die Notfundamente und die Anfahrdalben sind nach dem Krieg wieder entfernt worden. Bei der Entfernung sind jedoch Reste der Gründungspfähle (Anzahl ca. 140 Stück) unter der Kanalsohle verblieben, welche mit einer Steinschüttung überdeckt wurden.

Zum Rückbau der Reste von Gründungen rückgebauter Notfundamente in der Kanalsohle bzw. im Böschungsbereich des Kanals und der bestehenden Ufersicherungswände wurden mehrere Varianten untersucht.

- Rückbau-Var. 1: Rückbau in trockener Baugrube,
- Rückbau-Var. 2: Rückbau unter Wasser mit Sicherungswand,
- Rückbau-Var. 3: Rückbau unter Wasser ohne Sicherungswand.

Eine detaillierte Beschreibung und Erläuterung der Rückbauvarianten erfolgt in Planunterlage 6-4 . In der nachfolgenden Tabelle 5 sind die drei Varianten zum Rückbau der Notfundamentreste und der Schwergewichtsmauern im Überblick kurz dargestellt:

Tabelle 5: Übersicht über Varianten zum Rückbau der Notfundamentreste und der Schwergewichtsmauern

Variante	Vorteile	Nachteile
Rückbau-Var. 1: Rückbau in trockener Baugrube
- Kontrollierter offener Rückbau in trockener Baugrube - Aufwendige Zuwegung in die Baugrube erforderlich (z.B. Kraneinhub, geschüttete Rampe oder Brücke).	- Hoher Schutzgrad für Abbrucharbeiten - Gute Zugänglichkeit und Qualitätskontrolle	- Höchster wirtschaftlicher und technologischer Aufwand - Aufwendige Wasserhaltung - Erhöhtes Risiko hydraulischer Grundbruch
Rückbau-Var. 2: Rückbau unter Wasser mit Sicherungswand
- Arbeiten mit Tauchereinsatz im Schutz einer Sicherungswand längs zum Kanal	- Einsparung der komplizierten Wasserhaltung - Konstante Wasserstände - Hoher Schutzgrad für UWArbeiten	- Geringeres wirtschaftliches und technologisches Optimierungspotential - bei Arbeiten stören ggf. Aussteifungen der Spundwandkonstruktion
Rückbau-Var. 3: Rückbau unter Wasser ohne Sicherungswand
- Rückbau mit entsprechender Gerätetechnik vorzugsweise von einem Stelzenponton aus. - Sicherung des Arbeitsfeldes für den Rückbau der Notfundamentreste durch eine vorgelegte Schute.	- Geringer wirtschaftlicher und technologischer Aufwand - keine Einschränkungen im Baufeld durch Verbaue und Aussteifungen, freie Positionierung der Gerätschaften	- Wechselnde Wasserstände bei Vorbeifahrt von Schiffen, ggf. zusätzliche Sicherungen wegen Sog oder Arbeitspausen. - Hohes Risiko für Taucherarbeiten bei Schiffsverkehr

4.2.2 Wahl der Ausbauvariante

Die technischen Varianten der Ufersicherung und des Rückbaus der Notfundamente und Schwergewichtsmauern wurden unter Zugrundelegung einer Nutzwertanalyse mit folgenden Kriterien bewertet (vgl. Planunterlage 6-4 ):

• Technische Qualität
• Ausführungssicherheit
• Wirtschaftlichkeit
• Umweltverträglichkeit (Emissionsschutz)
• Genehmigungsfähigkeit

Ufersicherung

Die Lösung von Bohrpfahlwänden mit Rückverankerung und höher gelegter, angepasster Wegeführung (Variante 1c – Bohrpfahlwandlösungen und Stützmauern) wurde als Vorzugsvariante ermittelt. Dies begründet sich vor allem durch:

• eine gute Haltbarkeit der Konstruktion (geringer Instandhaltungsanspruch)
• ein hohes Maß an Ausführungssicherheit
• geringe Einwirkungen auf verschiedene Schutzgüter (z.B. geringe Emissionen, geringe Erschütterungen)

Rückbau der Notfundamentreste und Schwergewichtsmauern

Die Rückbauvariante 2 (Rückbau unter Wasser mit Sicherungswand) ist die Vorzugslösung zum Rückbau der Notfundamentreste und Schwergewichtsmauern im Bereich der HB Lev 1. Diese Variante weist aus technischer Sicht folgende Vorteile gegenüber den beiden anderen Varianten auf:

• kontrollierbarer, gut steuerbarer Rückbau der Fundamente
• hohe Robustheit bei Schiffsanprall
• gesicherte Nachweise des Verbaus und der Sicherungseinrichtungen
• optimale Aussteifungen der baulichen Sicherungen
• gute Anpassungsmöglichkeiten an Hindernisse im Untergrund
• bester gewährleisteter Arbeitsschutz
• ein hohes Maß an Ausführungssicherheit

Abbildung 18: Rückbau Notfundamentreste unter Wasser mit Sicherungswand (Grundriss, vgl. Planunterlage 6-4 )

Abbildung 19: Rückbau Notfundamentreste unter Wasser mit Sicherungswand (Querschnitt, vgl. Planunterlage 6-4 )

 

4.3 Ersatzneubau Levensauer Hochbrücke (HB Lev 1)

4.3.1 Variantenuntersuchung Ersatzneubau Levensauer Hochbrücke

Für den Ersatzneubau des Brückenbauwerkes wurden im Rahmen der Vorplanung umfangreiche Variantenuntersuchen zur Festlegung der baulich und wirtschaftlich besten Lösung durchgeführt. Insbesondere wurden verschiedene Lösungen für

• die Wahl der Trasse und des Überbaus,
• den Erhalt und die Gewährleistung der äußeren und inneren Standsicherheit des WL Süd,
• die Gründung der WL Nord und Süd,
• die Uferwand- und Böschungsausbildung bei den WL Nord und Süd unter Berücksichtigung der Sicherheit gegen Schiffsanprall,
• mögliche Bauabläufe für die Herstellung des Überbaus und der Gründungen

entwickelt und jeweils eine Vorzugslösung ermittelt. Die Variantenuntersuchungen sind in Planunterlage 6-5 ausführlich dargestellt. Im Folgenden werden die Ergebnisse zusammengefasst, auf deren Basis die planfestzustellenden Maßnahmen entwickelt wurden.

Für die Art des Brückenüberbaus wurden insgesamt 16 Brückenvarianten untersucht, die den folgenden drei Hauptvarianten zuzuordnen sind:

Variante I: Netzwerkbogenbrücke in vorhandener Trasse
Variante II: Spreizbogenbrücke mit abgehängter Fahrbahn in vorhandener Trasse
Variante III: 3-Feld-Fachwerkbrücke in Paralleltrasse

Aufgrund technischer und artenschutzrechtlicher Zwangspunkte wurden dabei zunächst folgende zwingend einzuhaltende Kriterien (Muss-Kriterien) definiert, die jede Variante zu erfüllen hat:

1. Erhalt des Widerlagers Süd als Fledermaushabitat,
2. Lichtraumprofil Schifffahrt + Kanalbreite; Gewährleistung der Sicherheit und Leichtigkeit der Schifffahrt,
3. Nutzung im Brückenquerschnitt; bestehend aus einem Gleis, zwei Fahrstreifen und einem Geh- und Radweg,
4. Realisierbarkeit; Gewährleistung der technisch sinnvollen Umsetzbarkeit auf Basis der anerkannten Regeln der Technik,
5. Einhaltung der geforderten Sperrzeiten für die Schifffahrt, Bahn und Straße.

Sofern ein Muss-Kriterium nicht eingehalten wurde, wurde die betreffende Variante nicht weiter verfolgt.

Die Bewertung der Varianten, die die Muss-Kriterien erfüllten, erfolgt mit einer Nutzwertanalyse (vgl. Planunterlage 6-5 ). Dabei wurden folgende Kriterien berücksichtigt

• Technische Qualität
• Ausführungssicherheit
• Ästhetik
• Umweltverträglichkeit / Genehmigungsfähigkeit
• Wirtschaftlichkeit

4.3.2 Vorzugsvariante des Ersatzneubaus Levensauer Hochbrücke

Die Spreizbogenbrücke mit den Einzelstützweiten 28,10m – 178m – 34,80m mit geneigten Bögen (Variante II h.4) erzielt bei der Nutzwertanalyse unter Einbeziehung der Wertungskriterien und dem Ergebnis der Kostenschätzung das beste Ergebnis und wurde somit Vorzugsvariante.

Abbildung 20: Längsschnitt Vorzugsvariante II h.4 (vgl. Planunterlage 6-5 )

Abbildung 21: Draufsicht Vorzugsvariante II h.4 (vgl. Planunterlage 6-5 )

Das bestehende Widerlager Süd wird von der neuen Brückenkonstruktion überspannt. Es wird nicht zur Lastabtragung herangezogen und kann unabhängig vom Neubau dauerhaft als Fledermaushabitat erhalten bleiben.

Die Bögen als Haupttragelemente sind in Brückenquerrichtung an den Fußpunkten gespreizt. Dadurch können wesentliche Teile des Neubaus bei geringstmöglicher Beeinflussung des Bestandes neben der bestehenden Brücke errichtet werden.

 

4.4 Anprallsicherung für den Nordpfeiler der Levensauer Hochbrücke HB Lev 2

4.4.1 Variantenuntersuchung Anprallsicherung Nordpfeiler HB Lev 2

Grundlagen

Da im Rahmen der Planungen der vorhandene Kanalquerschnitt und die Wasserspiegelbreite vergrößert werden und die Kanalmittelachse zusätzlich um 3 m in Richtung des nördlichen Brückenpfeilers der HB Lev 2 verschoben wird, ist eine Anprallsicherung an dem Brückenpfeiler notwendig.

Insgesamt verkürzt sich der lichte Abstand vom nördlichen Kanalufer zum nördlichen Brückenpfeiler um ca. 11,0 m auf das Mindestmaß von ca. 18 m. Am südlichen Pfeiler reduziert sich diese Entfernung um ca. 6 m auf ca. 42 m. Das Mindestmaß für den Abstand zwischen Brückenpfeiler und Kanalufer ergibt sich aus dem Abstand von Wulstbug bis Schiffsspitze des Bemessungsschiffs von 12 m, multipliziert mit einem Sicherheitsfaktor von 1,5.

Die Brückenpfeiler der HB Lev 2 bei Kanalkilometer 93,580 wurden auf Stahlbetonsenkkästen mit einem Durchmesser von 22 m gegründet. Die Gründungssohle der Senkkästen befindet sich auf NHN -18,00 m. Die kanalseitige Vorderwand des Nordpfeilersenkkastens hat einen Abstand im Scheitel von ca. 5 m von der geplanten Ufersicherung der Ausbaustrecke.

Im Rahmen der Ermittlung der Grenzverschiebung der Senkkastengründung Pfeiler Nordinfolge Schiffsstoßes wurden Grenzwerte für die zulässige Verformung des Brückenpfeilers und des Senkkastenfundaments ermittelt. Die Zulässigkeit dieser Werte wurde mit dem Baulastträger LBV-SH abgestimmt (vgl. Schreiben vom 18.09.2013, Az.: 232.2 HB-Lev 3372-2).

Diese Werte wurden dann in der Variantenuntersuchung (vgl. Planunterlage 6-7 ) entsprechend berücksichtigt.

Varianten Anprallsicherung

Die untersuchten Varianten zum Schutz des Brückenpfeilers und des Senkkastenfundamentes sind in der nachfolgenden Abbildung 22 dargestellt.

Abbildung 22: Varianten der Anprallsicherung für den Nordpfeiler der Hb Lev 2 – Varianten 0-2

 

Abbildung 23: Varianten der Anprallsicherung für den Nordpfeiler der HB Lev 2 – Varianten 3 und 4

Auf Grundlage der bestehenden Randbedingungen und von Lastannahmen wurden alle erforderlichen Nachweise zur Standsicherheit der Ufersicherung geführt. Mit den aus diesen Berechnungen gewonnenen Verformungen wurde eine Untersuchung über die Auswirkungen auf den dahinterliegenden Senkkasten und damit den Brückenpfeiler und die Brücke geführt.

Für jede Variante wurden jeweils folgende Lastfälle betrachtet:

• „Normalzustand“ – normaler Kanalbetrieb; Belastungen der Uferwand aus Erddruck, Wasserdruck und Verkehrslast am Ufer; permanente Bemessungssituation - BS(P)
• „Schiffsanprall direkt auf die Wand“ (Szenario 1) – Anpralllastfall; zusätzliche Belastung aus Schiffsanprall, ohne günstig wirkende veränderliche Lasten am Ufer; außergewöhnliche Bemessungssituation - BS(A) nach EAU
• „Schiffsanprall auf Unterwasserböschung“ (Szenario 2) – Anpralllastfall; zusätzliche Belastung aus Schiffsanprall, ohne günstig wirkende veränderliche Lasten am Ufer; außergewöhnliche Bemessungssituation - BS(A) nach EAU

Die Bewertung der Varianten erfolgt mit einer Nutzwertanalyse (vgl. Planunterlage 6-7 ). Dabei wurden folgende Kriterien berücksichtigt

- Standsicherheit
- Verformung
- Wirtschaftlichkeit
- Dauerhaftigkeit

4.4.2 Vorzugsvariante Anprallsicherung Nordpfeiler HB Lev 2

Als Vorzugsvariante wurde nach Auswertung der Nutzwertanalyse die Variante 2 - gegurtete Bohrpfahlwand ermittelt (siehe Abbildung 22 ). Diese Anprallsicherung wird auf einer Länge von 36,5 m in der Linienführung der im übrigen Kanalausbau vorgesehenen technischen Ufersicherung eingebaut.

Dieses System aus 20 m langen, überschnittenen Bohrpfählen mit 1,5 m Durchmesser und Gurtung ohne Rückverankerung wurde in weiteren statischen Berechnungen optimiert (Profillänge, Pfahldurchmesser, Gurtabmessungen), um die möglichen Verformungen bei entsprechender Belastung den Vorgaben anzupassen. Mit dem gewählten Schutzsystem wird es möglich, eine wirtschaftliche Konstruktion mit einem ausreichenden Schutzniveau für die Brückenkonstruktion zu erreichen.

Die Bohrpfahlwand wird kanalseitig durch ein bis zur Kanalsohle reichendes, ca. 80 cm dickes Deckwerk aus Wasserbausteinen LMB 5/40 ergänzt, das in einem vorgelagerten und wieder verfüllten Fußgraben ausläuft (vgl. Planunterlage 6-7 ).

 

4.5 Verbringungskonzept Aushubmassen

4.5.1 Variantenuntersuchung Verbringung

Untersuchte Varianten

Der Bereich der Levensauer Hochbrücken soll von Kanalkilometer 93,2 bis 94,2 durch Aufweitung ausgebaut werden. Hierbei fallen rund 320.000 m³ Boden an.

Bei der Untersuchung von Varianten zum Verbringungskonzept wurden die in Tabelle 6 dargestellten potentiellen Verbringungswege getrennt nach Unterbringung des Trockenabtrags (rund 120.000m³) und des Nassabtrags (rund 200.000m³) betrachtet. Die detaillierten Ergebnisse enthält Planunterlage 6-9 .

Die Bewertung der Varianten erfolgte auf Grundlage folgender Kriterien in einer Nutzwertanalyse (siehe Planunterlage 6-9 ):

- Unterbringungsvolumen,
- Einfluss auf die Schutzgüter nach UVPG am Einbauort bzw. an der Transportstrecke,
- Wirtschaftlichkeit unter Berücksichtigung einer Kostenschätzung der Baukosten und Kosten zur Baufeldvorbereitung.

Tabelle 6: Darstellung der verschiedenen Verbringungsvarianten

Verbringungsweg	Abtragsart	Kurze Erläuterung
Verbringung/Entsorgung kontaminierten Materials,	kontaminierter Boden/ kontaminiertes Material	Entsorgung auf der Deponie Schönwohld (Entfernung ca. 10 km) bzw. auf der Deponie Großenaspe (Entfernung ca. 50 km)
Unterbringung von Böden auf landwirtschaftlicher Flächen	Trocken-/Nassabtrag
Gut Projensdorf	Trockenabtrag	Fläche am Achtstückenberg 700 m nordöstlich der nördlichen Zufahrtsrampe HB Lev 2 und ca. 800 m nördlich des NOK. Zur Wiederherstellung des Reliefs des Achtstückenberges können auf einer relativ kleinen Fläche von ca. 30 ha bis zu 1,5 Mio. m³ Boden untergebracht werden
Fläche B 76 I	Trocken-/Nassabtrag	Gesamtgröße 3 ha, Unterbringungsvolumen 220.000 m³. Örtliche Nähe zum Baubereich Nord. Bei der Variante Fläche B 76 I wurden zusätzlich drei Untervarianten untersucht. Diese beziehen sich auf Kombinationen zwischen der Fläche B 76 I und Teilnutzungen anderer Flächen.
Fläche B 76 I – A		Nutzung der Fläche B 76 I für den gesamten Nassabtrag des Vorhabens (200.000 m³) und zusätzliche Nutzung der Fläche Gut Projensorf für den verbleibenden Trockenabtrag (120.000 m³)
Fläche B 76 I - B		Nutzung der Fläche B 76 I für den gesamten Nassabtrag des Vorhabens (200.000 m³) und zusätzliche Nutzung der Fläche B 76 II für den verbleibenden Trockenabtrag (120.000 m³)
Fläche B 76 I – C (Vorzugsvariante)		Unterbringung des gesamten Aushubmaterials unter Aufhöhung der Verbringungsfläche um ca. 3,25 m (potentielle Variante vorbehaltlich der Genehmigung)
Fläche B 76 II	Trockenabtrag	Unterbringungsvolumen ca. 1 Mio. m³, örtliche Nähe zum Baubereich Nord. Nur Unterbringung des Trockenabtrages, da Zugangswege für die Unterbringung von Nassabtrag sind relativ lang sind und die erforderliche Entwässerung sehr aufwendig ist.
Andere landwirtschaftliche Flächen		Weitere Flächen, die für die Verbringung des anfallenden Bodens geeignet sind, stehen im unmittelbaren Einzugsbereich nicht zur Verfügung.
Variante Brachfläche am nördlichen Brückenwiderlager	Trockenabtrag	Ungenutzte Brachfläche westl. des nördlichen Brückenwiderlagers der HB Lev 1. Das Unterbringungsvolumen der Fläche liegt unter der benötigten Mindestgröße von 120.000 m³
Variante Straßenbau	Trockenabtrag	Bodenverwertung im Bereich von Straßenbaumaßnahmen (z.B. Aufschultern der Dammböschung im Bereich der Westseite des vorhandenen Dammes nördlich der HB Lev 1) Weitere Straßenbaumaßnahmen und Maßnahmen zum Lärmschutz sowie Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen können derzeit nicht benannt werden. Daher wurde im Rahmen des Verbringungskonzeptes die Möglichkeit zur Verwendung des anfallenden Bodens in anderen Straßenbaumaßnahmen nicht weiter verfolgt.
Variante Küstenschutz / Deichbau	Nassabtrag	Es liegen derzeit keine Küstenschutzprojekte vor, in denen planungssicher eine Abnahme von Böden aus dem Nass- oder Trockenabtrag vorgesehen werden kann. Daher wurde im Rahmen des Verbringungskonzepts die Möglichkeit zur Verwendung von Boden aus dem Nass- oder Trockenabtrag für den Küstenschutz bzw. Deichbau nicht verfolgt.
Variante Verbringung Ostsee	Nassabtrag	Gemäß der Ergebnisse der umwelttechnischen Untersuchung ist der im Nassabtrag anfallende Boden zur Verbringung in die Ostsee nur zu geringen Teilen geeignet. Im Rahmen des hier untersuchten Verbringungskonzeptes wird die Variante Verbringung Ostsee aufgrund der geringen auszubauenden Mengen (insgesamt ca. 320.000 m³) sowie der teilweisen Nichteignung der Materialien nicht weiter verfolgt.
Variante Verbringung Spülfeld Flemhuder See	Nassabtrag	Die im südlichen und nördlichen Baubereich anfallenden Massen aus Nassabtrag können nach derzeitigem Stand nicht im Spülfeld Flemhuder See verbracht werden, da dieses zum Einen als Baustelleneinrichtungsfläche im Rahmen des Ausbaus der Oststrecke des NOK (planfestgestellt am 04.12.2013 Az.: 3100P.143.3/52) dienen soll und zum Anderen langfristig für die Aufnahme von Unterhaltungsbaggermengen zur Verfügung stehen soll.

4.5.2 Vorzugsvariante Verbringung von Aushubmassen

Als Vorzugsvariante wurde nach Auswertung der Nutzwertanalyse die Variante B76 I – C. ermittelt.

Der Einbau des gesamten Aushubmaterials (trocken und nass) ist auf der Fläche B 76 I unter Aufhöhung der Verbringungsfläche um ca. 3,25 m möglich.

Sowohl in Bezug auf die Kosten als auch in Bezug auf den Einfluss auf die Schutzgüter nach UVPG (vgl. Planunterlage 5-2 ) ergeben sich für diese Variante die günstigsten Verhältnisse.

Weitere Angaben zum Verbringungskonzept können der Planunterlage 6-9 entnommen werden.

Lage und Ausdehnung der Verbringungsfläche B 76 I sowie Geländeschnitte sind in Planunterlage 1-5-4 auf den Plänen 1-5-4.100 (PDF, 522 KB, Datei ist nicht barrierefrei) dargestellt.

 

4.6 Verkehrsanlagen Schiene und Straße

4.6.1 Variantenuntersuchung Trassierung Schiene und Straße

Grundlagen Verkehrsplanung Schiene

Zur Trassierung des Gleises wurden folgende Planunterlagen beigestellt bzw. berücksichtigt:

- Vorplanung (vgl. Planunterlage 6-6 )
- Längsschnitt, Regelquerschnitt, Draufsicht aus dem HU-Entwurf (Stand 13.05.2008)
- Digitale Trassendaten der DB Netz AG im DB-REF System (Stand 17.12.2013)
- Auszüge der Lagepläne Bahn (IVL-Pläne Strecke 1020,Stand 02.2008)
- Bestandsvermessung (Ist-Zustand, Stand 26.08.2011)

Für die Verkehrsplanung Schiene ist dabei im Wesentlichen das Regelwerk der DB AG mit den Richtlinien:

- Ril 800 Infrastruktur Technik entwerfen mit Stand 01.08.09 [11.13]
- Ril 820 Grundlagen des Oberbaus mit Stand 01.06.13 [11.15]
- Ril 836 Erdbauwerke und sonstige geotechnische Bauwerke planen, bauen und instandhalten mit Stand 01.03.14 [11.16]

zu berücksichtigen.

Für die Gleisplanung wurden zudem die folgenden speziellen Grundlagen berücksichtigt:

- Die Gradiente der Schiene soll die nach EBO eine zulässige Höchstneigung von 12,5‰ nicht überschreiten.
- Die auf der nördlichen Rampe gemäß Verzeichnis der Geschwindigkeiten (VzG) zulässige Eisenbahngeschwindigkeit V_e=90Km/h ist nach Absprache mit der DB AG unverändert beizubehalten. Die auf der südlichen Rampe und auf dem Ersatzbauwerk zu planende V_e beträgt 100 Km/h.
- Die maximale Konstruktionshöhe von Schienenoberkante (SO) bis Unterkante Brücke (UK) beträgt 1,75 m.
- In den Anschlussbereichen der Brücke liegt das Gleis in neuer Lage. Dadurch werden eine Gleislageänderung, eine Gradientenanhebung und eine Dammanpassung erforderlich.

Ermittlung des Bahnquerschnitts

Bei der Festlegung des Lichtraumprofils für die Bahn ist die Ril. 804.1101[11.14], Kapitel 4 maßgebend. Die einzuhaltenden Regellichträume sind in dem Bild 4 (linker Bereich) dargestellt (Abbildung 24 ).

Abbildung 24: Ril. 804.1101, Bild 4

Grundlagen Verkehrsplanung Straße

Ergänzend zu den o.g. Grundlagen erfolgte die Trassierung der Verkehrsanlagen der K 27 auf folgenden Grundlagen:

- Richtlinien für die Anlage von Landstraßen (RAL) [11.7]
- Richtlinien für die Anlage von Straßen; Teil: Entwässerung (RAS-Ew) [11.9]
- Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaues von Verkehrsflächen (RStO) [11.19]
- Richtlinien für passiven Schutz an Straßen durch Fahrzeug-Rückhaltesysteme (RPS) [11.17]
- Empfehlungen für Radverkehrsanlagen (ERA, [11.9])

Im Bauwerksbereich setzen sich die Querschnittsbreiten aus den konstruktiv erforderlichen Lichtraumprofilbreiten aus dem Bahnbau und den Anforderungen aus Regelquerschnitten im Straßenbau zusammen (vgl. Planunterlage 6-6 ).

Es können die Gesamtbreiten im Straßenbau aufgrund der Verkehrsbelastungen und der zulässigen Geschwindigkeit von ≤ 50 km/h reduziert werden. Weiterhin sind deshalb gemäß RPS keine passiven Schutzeinrichtungen im Bauwerksbereich erforderlich.

Die Hauptzwangspunkte für die Lage und Höhe der Trassierung der Straßenanlagen sind:

- Zukünftige Achse und Lichtraumprofil vom NOK
- Zu erhaltendes Widerlager Süd
- Anforderungen aus dem Brückenbau
- Anforderungen aus dem Bahnbau
- Max. Gradientenneigung von 12,5 ‰ im Bauwerksbereich
- Vorhandene Trasse am Bauanfang und –ende
- Minimierung der Einflüsse auf Gründung der HB Lev 2 aus Dammbaumaßnahmen
- Minimierung der Einflüsse aus Dammbaumaßnahmen auf die vorhandene Bebauung auf der Südseite (Kiel Suchsdorf)

Die Entwurfsgeschwindigkeit wird wegen der Netzfunktion und der damit verbundenen kurzen bis mittleren Fahrtweiten, der relativ dichten Folge von plangleichen Knotenpunkten, der zulässigen Geschwindigkeit von V_zul. = 50 km/h und der Verbindungsfunktion mit V_e = 60 km/h entsprechend des vorhandenen Ausbauquerschnitt festgelegt. Auch in der neuen Trassierung kann die Linienführung im Lage- und Höhenplan gut an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden.

Im überplanten Bereich werden die minimalen und maximalen Trassierungselemente gemäß RAL weder im Grundriss noch im Aufriss unter- bzw. überschritten. Im Bauwerksbereich wurde auch die erforderliche Gradientenneigung von mind. 0,5 % mit 1,25 % zur Vermeidung von entwässerungsschwachen Zonen gem. RAS-Ew [11.10] eingehalten. Die Querneigung wurde im überplanten Bereich gemäß RAL [11.7] mit mind. 2,5% und in Radien kurvengerecht mit > 2,5% gestaltet.

Um im Bauwerksbereich eine einheitliche Stationierung für die Verkehrsanlagen zu erhalten und eine negative Stationierung im Ausbaubereich zu vermeiden, wird der Schnittpunkt der Geraden der Bahntrasse mit der zukünftigen neuen Kanalachse mit Bau-km 1+000,000 festgelegt.

Ermittlung des Straßenquerschnitts

Für die Ermittlung des Straßenquerschnitts wurden die Anforderungen aus der RAL (siehe Abbildung 25 bis Abbildung 28 ) wie folgt ermittelt:

Abbildung 25: Querschnittsfestlegungen - Grundmaße für den Verkehrsraum und lichten Raum gem. RAL 4.2.1.1, Bild 2

Die Straßenkategorie (rot umrandet) ergibt sich nach den RIN gem. Tab. 1 der RAL (Geltungsbereich RAL fett schwarz umrandet) wie folgt:

Abbildung 26: Einstufung in Straßenkategorie gem. RAL

Gemäß RAL, Abschn. 3.2 ist der vorliegende Streckenabschnitt insbesondere auch wegen

- der einzigen festen Kanalquerung für Verkehre mit einer Höchstgeschwindigkeit von < 60 km/h in der weiteren Umgebung

und

- der Funktion einer Ausweichstrecke für die parallel verlaufenden Kraftfahrzeugstraße B 76

der Entwurfsklasse EKL 3 entsprechend Tabelle 9 der RAL zuzuordnen.

Tabelle 7: Einstufung der Entwurfsklasse nach RAL

Straßenkategorie	Entwurfsklasse
LS I	EKL 1
LS II	EKL 2
LS III	EKL 3
LS IV	EKL 4

Straßen der Entwurfsklasse EKL 3 sind zweistreifige Straßen mit dem Regelquerschnitt RQ 11 (vgl. Abbildung 27 ). Die Fahrstreifen werden durch eine einfache Leitlinie in Fahrbahnmitte getrennt. Wo die Mitbenutzung des Gegenverkehrsfahrstreifens aus Sicherheitsgründen untersagt werden soll (Überholverbot), sind sie durch eine einfache Fahrstreifenbegrenzungslinie getrennt.

Abbildung 27: Regelquerschnitt RQ 11 im Straßenbereich gem. RAL, Abschn. 4.2.1.1, Bild 7

 

Abbildung 28: Regelquerschnitt RQ 11B auf dem Bauwerk gem. RAL, Abschn. 4.2.1.1, Bild 10

Für den Prognosehorizont 2030 wurden folgende Bemessungsverkehrsstärken (siehe Planunterlage 5-4-1 ) ermittelt:

DTV₂₀₃₀ = 2.000 [Kfz/24h]

DTV^SV₂₀₃₀ = 20 [Fz/24h]

DTV^RAD₂₀₃₀ = 139 [RAD/24h]

Aufgrund der Gebietsstruktur stellen fußläufige Verkehre eine untergeordnete Rolle dar.

Wegen der geringen Schwerverkehrsstärke von DTV^SV₂₀₃₀ = 20 [Fz/24h] werden die in RQ 11 bzw. RQ 11B (siehe Abbildung 27 und Abbildung 28 ) angegebenen Fahrstreifenbreiten auf 3,00 m reduziert. Diese Reduzierung der Fahrstreifenbreite ist gemäß der RAL bei Straßen der Entwurfsklasse 3 mit einer geringen Schwerverkehrsstärke mit einem DTV^SV von bis zu 300 Fz/24 h zulässig. Zudem sind Fahrstreifenbreiten von 3,00 m bei niedrigen Verkehrsstärken mit einem DTV von maximal 4.000 Kfz/24h gemäß dem BMV ARS (Allgemeines Rundschreiben des Bundesverkehrsministeriums) 8/13 vom 16. Mai 2013 zulässig. Die Randstreifen werden mit einer Regelbreite von 0,50 m ebenfalls entsprechend der RAL ausgeführt. Damit wird auch den vorhandenen Anschlüssen der Ausbaustrecke an den Bestand der K 27 bzw. K 24 entsprochen, weil diese ebenfalls Fahrstreifenbreiten von 3,00 m und Randstreifen von 0,50 m Breite aufweisen.

Der Verkehrsraum (Fahrbahn) der K 27 wird beidseitig durch Borde eingefasst. Dies entspricht zum einen dem jeweiligen anschließenden Bestand als auch den Vorgaben des RQ 11B (vgl. Abbildung 28) der RAL [11.7] im Bauwerksbereich. Entlang der Westseite wird durch das Bord der streckenbegleitende Geh- und Radweg gem. den Vorgaben der RAL und ERA [11.9] abgesetzt und entlang der Ostseite den technischen Anforderungen aus dem anschließenden Bahndamm, insbesondere zur Höhenanpassung, gerecht. Des Weiteren wird durch die Bordeinfassung eine regelgerechte Entwässerung der Straßenverkehrsflächen gem. RAS-Ew gewährleitet.

Es ergibt sich nachfolgende Ausbaubreite der Fahrbahn (siehe Abbildung 25 ):

Der zukünftige Ausbau wird mit einem reduzierten RQ 11 gem. RAL vor und hinter dem Bauwerk in einer Breite von 7,0 m entsprechend den vorhandenen Ausbaubreiten beibehalten.

Die Querschnittsbreite von 7,0 m wird auch über das neue Bauwerk mit dem reduzierten RQ 11B gemäß RAL geführt. Dadurch ergibt sich ein einheitlicher Straßenquerschnitt im überplanten Bereich und dem jeweiligen anschließenden Bestand. Somit wird der Gesamtverkehrscharakteristik der K 24 und der K 27 entsprochen und eine einheitliche Verkehrsführung zwischen den Netzknoten 1626-046 und Netzknoten 1626-053 erreicht.

Ermittlung der Geh- und Radwegquerschnitte

Der Radverkehr kann bei Straßen der Entwurfsklasse EKL 3 auf der Fahrbahn oder einseitig auf einem fahrbahnbegleitenden gemeinsamen Geh- und Radweg im Zweirichtungsverkehr geführt werden.

Gem. RAL, Abschn. 4.2.4, werden fahrbahnbegleitende Geh- und Radwege auf einer Straßenseite als gemeinsame Geh- und Radwege (Zeichen 240 StVO, [11.25]) für Zweirichtungsverkehr angelegt und sind 2,50 m breit. Dies entspricht auch den Forderungen der Empfehlungen für Radverkehrsanlagen (ERA), wonach an außerörtlichen Straßen der gemeinsame Geh- und Radweg auf einer Fahrbahnseite die Regellösung ist.

Der gemeinsame Geh- und Radweg wird entsprechend der RAL [11.7] und der ERA [11.9] mit einer Breite von 2,50 m im überplanten Bereich vorgesehen.

Schutzeinrichtungen

Aufgrund der Verkehrsbelastungen sowie des Schrammbordes und der zulässigen Geschwindigkeit ≤ 50 km/h sind passive Schutzeinrichtungen im Bauwerksbereich gem. RPS [11.17] nicht erforderlich.

Abbildung 29: RiZ-Ing. Kap 7, Außenkappe mit Schrammbord

Neben dem kombinierten Geh- und Radweg auf der Westseite, dem Dienstweg auf der Ostseite und zwischen der Gleisanlage und der Straße sind Geländer als Absturzsicherungen vorgesehen. Die detaillierte Beschreibung der Absturzsicherungen erfolgt in Kap. 5.1.2 .

Erforderliche Sicherheitsräume

Die Gesamtbreite gemeinsamer Geh- und Radwege neben Hochborden ergibt sich zzgl. der Berücksichtigung des seitlichen Sicherheitsraumes.

Die Breite des seitlichen Sicherheitsraumes ist von der zulässigen Höchstgeschwindigkeit V_zul abhängig. Sie beträgt für Straßen mit V_zul ≤ 50 km/h ≥ 0,75 m. Dieses Maß kann neben Hochborden um 0,25 m vermindert werden.

Es ergibt sich die Regelausbaubreite des gemeinsamen Geh- und Radweges vor und hinter dem Bauwerk wie folgt:

Auf dem Bauwerk ist der gemeinsame Geh- und Radweg wie im Bereich vor und hinter der Brücke in einer Breite von 2,50 m geplant.

Gemäß den statischen Anforderungen (Brückenbau) ist zwischen Geh- und Radweg und Fahrbahn ein 0,96m breiter Versteifungsträger vorgesehen. Der 0,90 m hohe Träger wird 0,50 m von der Fahrbahn abgesetzt und stellt eine räumliche Trennung zwischen Fahrbahnund Gehbereich dar.

Vor und hinter dem Versteifungsträger ergibt sich die Regelausbaubreite des gemeinsamen Geh- und Radweges auf jeweils einer Länge von ca. 19 m wie folgt:

Im Bereich des Versteifungsträgers ergibt sich die Regelausbaubreite des gemeinsamen Geh- und Radweges gem. RiZ ING Kap.7 [11.5] wie folgt:

Somit wird eine durchgehende Breite von 2,50 m des gemeinsamen Geh- und Radweges im überplanten Bereich sowohl vor und hinter als auch auf dem Bauwerk eingehalten.

Zusammenfassung Ermittlung Straßenquerschnitt

Für die Straßenplanung liegen allen Varianten nachfolgende mit den Straßenbaulastträgern Stadt Kiel und Kreis Rendsburg abgestimmten Regelausbaubreiten zu Grunde:

 

Varianten Schienen- und Straßentrassierung

Für alle Varianten gilt, dass im Bereich des Bauwerkes aus technischen Gründen mindestens zwischen den beiden zukünftigen Widerlagern eine Gerade trassiert wurde und in diesem Bereich die Straßenachse parallel zur Bahnachse verläuft. Vor und hinter dem Bauwerk löst sich die Straßentrasse von der Bahntrasse.

Im Zuge der Trassierungsuntersuchungen mit unterschiedlichen Brückentypen, Brückenabmessungen und unterschiedlichen Kreuzungswinkeln wurden Varianten nach folgenden Kriterien bewertet:

- Wirtschaftlichkeit
- Eingriff in die vorhandenen Dammbauwerke
- Minimierung der Erdmassenbewegungen
- Einflüsse auf die Umwelt

Die vollständige Übersicht über alle untersuchten Varianten enthält Planunterlage 6-6 .

Die vier günstigsten Trassierungsvarianten wurden vertieft untersucht und werden im Folgenden kurz dargestellt.

Tabelle 8: Varianten Trassierung Schiene und Straße

Variante	Erdmas- sen- bewegung	Trassierungsmerkmale Bahn	Trassierungsmerkmale Straße
Variante 4.4b Spreizbogenbrücke (l = 253,9 m Verdrehung 2,70 m, Verschub Süd/Ost)	45.947 m³	- Ve 100 km/h - Lage neue Brückenachse: zentrisch über dem alten Widerlager Süd - Drehwinkel zur alten Gleisachse 0,797 gon - Drehpunkt in der Brückenmitte über altem WL Süd - Verdrehungsmaß zur verlängerten alten Brückenachse am nördlichen Widerlager von 2,679 m - Eingriffspunkt in die bestehende Eisenbahntrasse: Bahn-Km 9,5+77,41= Planungs-und Bau-Km 1,7+65,47	- Bauanfang: Nordseite bei Bau-km 0+705,000 rd. 170 m vor dem neuen Brückenbauwerk - Bauende: Südseite bei Bau km 1+625,000 rd. 502 m hinter dem neuen Brückenbauwerk - Baulänge K 27: 920 m incl. der 247,600 m langen Spreizbogenbrücke
Variante 4.4c Spreizbogenbrücke (Vorzugsvariante) (l = 247,2 m Verdrehung 3,85 m, Verschub Süd/Ost)	15.670 m³	- Ve 100 km/h - Lage neue Brückenachse: zentrisch über dem alten Widerlager Süd - Drehwinkel zur alten Gleisachse 0,705 gon - Drehpunkt in der Brückenmitte über altem WL Süd - Verdrehungsmaß zur verlängerten alten Brückenachse am nördlichen Widerlager von 3,850 m - Eingriffspunkt in die bestehende Eisenbahntrasse: Bahn-Km 9,5+77,41= Planungs-und Bau-Km 1,7+65,41	- Bauanfang: Nordseite bei Bau-km 0+540,000 rd. 340 m vor dem neuen Brückenbauwerk - Bauende: Bau-km 1+640,000 rd. 513 m hinter dem neuen Brückenbauwerk - Bauulänge K 27: 1.100 m incl. der 247,600 m langen Spreizbogenbrücke
5.4a Netzwerkbogenbrücke parallel (l = 244,3m 2,28m zentrisch verschoben, 2,17m verdreht, Verschub Süd/Ost)	21.910 m³	- Ve 90 km/h - Lage neue Brückenachse: zentrisch über dem alten Widerlager Süd - Drehwinkel zur alten Gleisachse 1,350 gon - Drehpunkt in der Brückenmitte exzentr. über altem WL - Verdrehungsmaß zur verlängerten alten Brückenachse am nördlichen Widerlager von 2,165m - Eingriffspunkt in die bestehende Eisenbahntrasse: Bahn-Km 9,5+77,41= Planungs-und Bau-Km 1,7+64,93.	- Bauanfang: Nordseite bei Bau km 0+700,000 rd. 185 m vor dem neuen Brückenbauwerk - Bauende: bei Bau-km 1+575,000 rd. 449 m hinter dem neuen Brückenbauwerk - Ausbaulänge K 27: 875 m incl. der 240,600 m langen Netzwerkbogenbrücke mit lotrechten Hängern
5.5a Netzwerkbogenbrücke geneigt (l = 244,3 m 1,79m zentrisch verschoben, 2,39m verdreht, Verschub Süd/Ost)	20.780 m³	- Ve 90 km/h - Lage neue Brückenachse: zentrisch über dem alten Widerlager Süd - Drehwinkel zur alten Gleisachse 1,273 gon - Drehpunkt in der Brückenmitte exzentr. über altem WL - Verdrehungsmaß zur verlängerten alten Brückenachse am nördlichen Widerlager von 2,398 m - Eingriffspunkt in die bestehende Eisenbahntrasse: Bahn-Km 9,5+77,41= Planungs-und Bau-Km 1,7+64,93	- Bauanfang: Nordseite bei Bau-km 0+615,022 rd. 271 m vor dem neuen Brückenbauwerk - Bauende: bei Bau-km 1+640,000 rd. 516 m hinter dem neuen Brückenbauwerk - Ausbaulänge K 27: 1.025 m incl. der 240,600 m langen Netzwerkbogenbrücke mit geneigten Hängern

4.6.2 Vorzugsvariante Trassierung Schiene und Straße

Nach Auswertung der unter 4.6.1 genannten Kriterien wurde als Vorzugsvariante der Trassierung die Variante 4.4.c ermittelt. Diese Variante entspricht der zur Vorzugsvariante aus den Voruntersuchungen zum Ersatzneubau der Levensauer Hochbrücke (Variante IIh.4, vgl. Kapitel 4.3 ) gehörenden Trassenführung. (siehe auch Planunterlage 5-4 )

Bei dieser Variante muss in die bestehenden Dammbauwerke am geringsten eingegriffen werden. Entsprechend sind die zu bewegenden Bodenmassen im Verhältnis gering und die Wirtschaftlichkeit und Umweltbeeinflussungen optimiert.

Abbildung 30: Vorzugsvariante der Trassierung Schiene und Straße

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