Verfahrensbeschreibung

Ableitung von Substrattypen aus Bodenklassen (n. DIN 18311)

Im Bagger- und Verbringungsplan [PROJEKTBÜRO FAHRRINNENANPASSUNG 2006a] werden die abzutragenden Sedimente in Bodenklassen zusammengefasst, die sich in die nachfolgend aufgeführten Substrate übersetzen lassen:

Bodenklasse AB:

Zusammengefasst sind die Bodenklassen A und B.

Bei der Bodenklasse A handelt es sich um fließende Substrate, d. h. bindiges, fein-körniges Material von flüssig-breiiger Beschaffenheit sowie rolliges Material.

Die Bodenklasse B stellt weiche bis steife bindige Substrate dar, d. h. feinkörniges, plastisches Material.

In der Bodenklasse AB sind somit folgende Substrate zusammengefasst: rezenter belasteter Schlick (Bodenklasse A) und unbelasteter holozäner Klei (Bodenklasse B).

Bodenklasse C:

Die Bodenklasse C umfasst steife bis feste bindige Substrate.

Die Substrate dieser Bodenklasse entsprechen glazigenen Geschiebelehmen und – mergeln, es sind somit ausschließlich unbelastete Sedimente enthalten.

Bodenklasse D-I:

Zusammengefasst sind die Bodenklassen D-I. Dabei handelt es sich um verschiedene rollige Substrate, d. h. schluffige Feinsande bis Mittelsande.

In dieser Bodenklasse werden unbelastete glazifluviatile oder holozäne, marin-brackische Sande zusammengefasst, es sind aber außerdem auch rezente, belastete schluffsandige bis sandige Sedimente in unterschiedlichen Anteilen enthalten.

Bodenklasse JK:

Zusammengefaßt werden die Bodenklassen J und K. Dabei handelt es sich um grob-sandige Materialien (Korngröße 0,63 – 2 mm) mit unterschiedlichen Anteilen Kies (Korngrößen > 2 mm).

Es sind mit glazifluviatilen, groben Sande überwiegend unbelastete Substrate enthal-ten. In geringen Anteilen können jedoch außerdem auch rezente, belastete Grobsan-de auftreten.

Ermittlung der Baggergutvolumen und Abtragstiefen

Die zugrundeliegende Unterteilung der Abtragsfläche in Baggerabschnitte folgt der Untergliederung im Bagger- und Verbringungsplan [PROJEKTBÜRO FAHRRINNEN-ANPASSUNG 2006a]. Einzelne Abschnitte wurden zusätzlich weiter unterteilt, um eine Anpassung an die Grenzen der UG-Abschnitte gemäß der Beschreibung des Ist-Zustands oder um eine differenziertere Auflösung zu erreichen (so im Bereich der Hamburger Delegationsstrecke gemäß Verfahrensbeschreibung (Unterlage B.2). Ins-gesamt erfolgt so eine Unterteilung der Abtragsfläche (Delegationsstrecke und Bun-desstrecke) in insgesamt 44 Baggerabschnitte (siehe Tabelle 4-49).

Die Abschätzung der Verteilung der Baggermengen in Fahrrinne und Seitenraum wurde abschnittsweise durch GIS-gestützte Berechnung der Flächengröße aufgrund von Planzeichnungen⁵ durchgeführt. Die Abschätzung der mittleren Abtragstiefe er-folgte aus den Planunterlagen (Unterlage B.2). Die im Bagger- und Verbringungsplan [PROJEKTBÜRO FAHRRINNENANPASSUNG 2006a] abschnittsweise angegebenen Baggermengen wurden gemäß der errechneten Anteile auf Fahrrinne und Seitenräu-me umgerechnet.

Im Ergebnis wurden für die Fahrrinne wie auch für die Seitenräume der Baggerab-schnitte Fläche, mittlere Abtragstiefe und Gesamtbaggervolumen ermittelt, wobei die angegebenen Volumina den Angaben des Bagger- und Verbringungsplans entspre-chen.

Ermittlung der Belastung einzelner Baggergutkontingente

Die Verbringung von Teilmengen des Baggerguts (Baggergutkontingente) auf die Verbringungsflächen erfolgt gemäß Bagger- und Verteilungsplan auf Grundlage der Zuordnung zu den unterschiedlichen Bodenklassen. So sind für jeden Baggerab-schnitt Angaben zum Baggervolumen der jeweiligen (zusammengefassten) Boden-klassen AB, C, D-I und JK vorhanden und ihr jeweiliger Verbringungsort benannt. Da die Klassifikation der Substrate in Bodenklassen unabhängig von der Belastung mit Schadstoffen erfolgte, ist die Belastung der einzelnen Bodenklassen abhängig vom Anteil der enthaltenen belasteten und unbelasteten Substrate. Dabei ist zu berück-sichtigen, dass in allen angegebenen Bodenklassen Anteile belasteten wie auch

5 in den Flächenangaben der Abtragsfläche pro Baggerabschnitt sind nur die tatsächlich zu baggernden Bereiche berücksichtigt, Bereiche mit ausreichenden Tiefen (Übertiefen) wurden ausgespart.

belasteten Materials enthalten sein können, allerdings in unterschiedlicher Wahr-scheinlichkeit.

Es war daher Aufgabe dieser Begutachtung, die für die Fahrrinne und den Seitenbe-reich bereits getrennten Baggervolumina in die jeweiligen Bodenklassen und die darin enthaltenen Anteile belasteten und unbelasteten Materials weiter aufzuteilen. Danach konnte durch Zusammenfassung der Baggermengen einer Klasse und eines Bereichs die Belastung des auf die unterschiedlichen Verbringungsstellen zu transportierende Baggerguts bestimmt werden.

Die Zuordnung auf die Bodenklassen und ihre jeweils belasteten/unbelasteten Men-genanteile basierte auf den Kenntnissen von dem geologischen Aufbau des Elbtals, wobei unterstellt wurde, dass die Schichtmächtigkeiten der belasteten Sedimente an der Gewässersohle in der Fahrrinne 0,5 m und in den gebaggerten Seitenräumen 0,3 m (Peilmaß) betragen und tiefer gelegene Sedimente geogen und damit unbelastet sind.

Unter Berücksichtigung dieser Vorgaben erfolgte die Zuordnung der errechneten Vo-lumina belasteten Sediments zu den Bodenklassen der einzelnen Baggerabschnitte in folgender Reihenfolge:

Bodenklasse D-I → Bodenklasse AB → Bodenklasse JK → Bodenklasse C Dabei wurden je Bodenklasse zunächst der Seitenraum und nachfolgend die Fahrrin-ne herangezogen.

Dabei wurde das errechnete Volumen belasteten Sediments zunächst den Sanden der Bodenklasse D-I zugeordnet (entsprechend einem Anteil der in der Bodenklasse enthaltenen rezenten, belasteten Sande). Dabei wurde das zuzuordnende Volumen zunächst aus der belasteten Tiefe des Seitenbereichs, dann aus der belasteten Tiefe der Fahrrinne zugeordnet. Sind in Seitenbereich und ggf. Fahrrinne noch Restvolumi-na der Bodenklasse D-I verblieben, wurden diese einem unbelasteten Anteil der San-de (BoSan-denklasse D-I) zugeschlagen. War das Gesamtvolumen San-der BoSan-denklasse D-I in den Seitenräumen oder in der Fahrrinne kleiner als das berechnete Volumen belaste-ten Sediments, wurde im zweibelaste-ten Schritt wird die Bodenklasse AB betrachtet, die sich aus Schlick und Klei zusammensetzt. Wiederum wurden in Seitenraum bzw. Fahrrinne belastete Tiefenbereiche zugeordnet (entsprechend einem Anteil belasteten Schlicks), die verbleibenden Restvolumina der Bodenklasse AB wurden entsprechend dem An-teil an unbelastetem Klei zugeschlagen. Als dritte Bodenklasse wurde ggf. die Boden-klasse JK in gleicher Weise verteilt, zuletzt die BodenBoden-klasse C.

Die Vorgehensweise soll am Beispiel des Baggerabschnitts 17 (Glückstadt, km 659,8 – 660,7) erläutert werden. Für diesen Abschnitt wird ein Gesamtbaggervolumen von 334.489 m³ angegeben, dass sich zu 80 % auf die Bodenklasse AB (Schlick und Klei) und zu 20 % auf D-I (schluffige Sande bis Mittelsande) verteilt. Aus den GIS-Unterlagen ergibt sich ein Anteil von 282.283 m³ (mithin eine Entnahmetiefe von 96 cm) in der Fahr-rinne und 52.206 m³ (167 cm) im Seitenraum. Durch die Auflockerung bei der Entnahme

ergibt sich eine rechnerische Tiefe von 1,11 m in der Fahrrinne und 1,92 m im Seiten-raum. Das Material der Klasse D-I wird zuerst zugewiesen. Es setzt sich zu 0,3 m (gelo-ckert 0,35 m) belastetem Material aus dem Seitenraum (9.500 m³) und 57.389 m³ lasteten Materials aus der Fahrrinne (gelockert 0,23 m) zusammen. In diesem Fall be-steht die Gesamtmenge des D-I-Materials aus belastetem Material, da die potentielle Menge (in der Fahrrinne gelockert bis 0,58 m) nicht ausgeschöpft werden konnte. Das Material der Klasse AB besteht zunächst aus unbelastetem Material des Seitenraums (Restvolumen von 42.705 m³), da hier der belastete Bereich bereits ausgeschöpft ist.

Das restliche Material verteilt sich mit 88.511 m³ auf belastetes Material (Resttiefe bis 0,5 m gelockert 0,35 m Entnahmetiefe) und 136.374 m³ unbelasteten Materials aus der Fahrrinne. In der Summe aus Fahrrinne und Seitenraum ergibt sich für das D-I-Material ein Belastungsanteil von 100 % und für das AB-Material von 33 %.

Die Ergebnisse der Zuordnung können den Tabellen im Anhang (Tabellen 8-2 bis 8-4) entnommen werden. Diese sind zunächst getrennt für Fahrrinne und Seitenraum er-stellt und abschließend zusammengefasst.

Für die verschiedenen Bodenklassen eines jeden Teilvolumens (Fahrrinne und Sei-tenräume der Baggerabschnitte) wurde auf diesem Wege schließlich über das Mi-schungsverhältnis von belastetem und unbelastetem Anteil die Berechnung der jewei-ligen spezifischen Belastung durchgeführt, wobei jeweils die mittlere Belastung der jeweiligen UG-Abschnitte zugrunde gelegt wurde.