Referenzen
Kaje Bremerhaven
Projektdaten
Auftraggeber
Privater Infrastrukturbetreiber im Hafenbereich
Erfasstes Bauwerk
Spundwandgestützte Hafenkaje in Norddeutschland
Projektzeitraum
2024
Projektumfang
Erfassung der Hafenkaje im Kaiserhafen Eins auf einer Länge von ca. 815 Metern
Leistungsumfang
HydroScanning unter Wasser
HD-Mapping oberhalb der Wasserlinie
Georeferenzierte Punktwolkenerfassung
Erstellung hochauflösender Orthophotos
Bewertung von Bauwerksauffälligkeiten (POI)
Wandansichtspläne über und unter Wasser
Integration der Daten in die HydroCloud
Biegelinienapproximation an zehn Schnitten
Grundlage zur Kalibrierung der statischen Nachrechnung und Restlebensdaueranalyse
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Einleitung
Im Rahmen einer technischen Neubewertung einer Hafenkaianlage in Norddeutschland bestand die Gefahr einer Sperrung wesentlicher Infrastrukturabschnitte. Eine statische Nachrechnung hatte eine rechnerische Auslastung von rund 150 % ergeben – mit der Konsequenz, dass eine sofortige Stilllegung der Hafeninfrastruktur im Raum stand. Eine Sperrung hätte erhebliche Auswirkungen auf den laufenden Hafenbetrieb sowie auf die logistischen Abläufe vor Ort gehabt.
Um eine belastbare technische Grundlage für die weitere Bewertung der Kaianlage zu schaffen, wurde HydroMapper mit einer hochpräzisen 3D-Bauwerkserfassung über und unter Wasser beauftragt. Ziel war es, den tatsächlichen Bauwerkszustand flächig zu erfassen, Schäden zu bewerten und mithilfe einer Biegelinienapproximation die reale Beanspruchung der Spundwandkonstruktion zu analysieren.
Die Auswertung der Vermessungsdaten zeigte, dass die tatsächliche Auslastung der Kaimauer bei lediglich rund 57 % lag. Dadurch konnte eine vorschnelle Sperrung vermieden und der Hafenbetrieb ohne Einschränkungen aufrechterhalten werden.
Ausgangssituation
Die zu untersuchende Hafenkaianlage in Norddeutschland umfasst großflächige Spundwand- und Hafenbauwerke mit einer Gesamtlänge von rund 815 Metern. Vor Beginn der Vermessungsarbeiten lag keine belastbare flächige Datengrundlage des tatsächlichen Bauwerkszustandes über und unter Wasser vor.
Die rechnerisch ermittelte Überlastung der Kaimauer basierte überwiegend auf theoretischen Annahmen ohne hochauflösende Messdaten aus dem Bestand. Gleichzeitig bestand die Gefahr, dass auf Grundlage dieser Berechnungen eine vorschnelle Sperrung der Hafenanlage erfolgen könnte.
Ziel des Projektes war es daher, eine möglichst präzise digitale Bestandserfassung zu erzeugen, um den IST-Zustand der Kaianlage objektiv bewerten, potenzielle Schäden identifizieren und die statische Nachrechnung mit realen Bauwerksdaten kalibrieren zu können.
Unser Vorgehen
Für die digitale Bestandserfassung kombinierte HydroMapper mehrere Vermessungs- und Analyseverfahren in einem integrierten Workflow.
Die Unterwasserbereiche der Kaianlage wurden mittels HydroScanning hochauflösend und georeferenziert erfasst. Dabei konnten selbst komplexe Bauwerksgeometrien, schräge Flächen sowie Pfahlreihen detailliert digital abgebildet werden. Ergänzend dazu erfolgte das HD-Mapping oberhalb der Wasserlinie mithilfe von Laserscanning und photogrammetrischen Verfahren.
Die gewonnenen Daten wurden in der InfraCloud zusammengeführt und als durchgängiges digitales Bauwerksmodell aufbereitet. Zusätzlich erfolgte die systematische Bewertung auffälliger Bauwerksbereiche durch die Definition sogenannter Points-of-Interest (POI) über und unter Wasser.
Im Anschluss wurden an zehn definierten Schnitten Biegelinienapproximationen durchgeführt. In Kombination mit Restwanddickenmessungen konnte dadurch die tatsächliche Beanspruchung der Spundwandkonstruktion analysiert und die statische Nachrechnung auf Basis realer Messdaten kalibriert werden.
Vom Bauwerk zum digitalen Abbild
Durch die Kombination aus HydroScanning und HD-Mapping entstand ein hochauflösendes digitales Abbild der gesamten Hafeninfrastruktur über und unter Wasser.
Die erzeugten Datensätze umfassten unter anderem georeferenzierte Punktwolken, hochauflösende Orthophotos, Wandansichtspläne sowie digitale Bauwerksmodelle der Hafeninfrastruktur über und unter Wasser. Auffälligkeiten und Schadensbereiche wurden systematisch als Points-of-Interest markiert und direkt mit den digitalen Bauwerksdaten verknüpft.
Die Zusammenführung sämtlicher Messdaten in der InfraCloud ermöglichte erstmals eine konsistente Gesamtansicht der Kaianlage und schuf eine belastbare Grundlage für technische Analysen, Bauwerksbewertungen und zukünftige Instandhaltungsmaßnahmen.
Grundlage für fundierte Entscheidungen
Die hochauflösende digitale Bestandserfassung bildete die Grundlage für eine präzise ingenieurtechnische Neubewertung der Kaianlage.
Mithilfe der Biegelinienapproximation konnte die tatsächliche Verformungslinie der Spundwand analysiert und die reale Beanspruchung der Konstruktion bestimmt werden. Dabei zeigte sich, dass die tatsächliche Auslastung der Kaimauer mit rund 57 % deutlich unter den ursprünglich angenommenen 150 % lag.
Die gewonnenen Ergebnisse ermöglichten eine verlässliche technische Beurteilung auf Basis realer Messdaten und verhinderten eine kostenintensive sowie vorschnelle Sperrung der Hafenanlage. Gleichzeitig entstand eine belastbare Datengrundlage für zukünftige Bauwerksprüfungen, statische Bewertungen und langfristige Instandhaltungsstrategien.
Ausblick und weitere Nutzung
Die erzeugten Vermessungs- und Analysedaten schaffen eine belastbare Grundlage für zukünftige Bauwerksprüfungen, Monitoringmaßnahmen und die langfristige Sicherung der Hafeninfrastruktur.
Durch die digitale Dokumentation der Kaianlage können zukünftige Veränderungen am Bauwerk frühzeitig erkannt, bewertet und in zukünftige Planungs- und Instandhaltungsmaßnahmen integriert werden. Gleichzeitig ermöglicht die HydroMapper-Methodik eine datenbasierte und objektive Entscheidungsgrundlage für zukünftige statische Nachrechnungen und Restlebensdaueranalysen.
Perspektivisch können die gewonnenen Erkenntnisse genutzt werden, um kritische Hafenbauwerke kontinuierlich zu überwachen, Risiken frühzeitig zu erkennen und zukünftige Maßnahmen gezielt zu planen. Damit entsteht eine wichtige Grundlage für ein langfristiges und klimaresilientes Infrastrukturmanagement.
