Betrieb 21. November 2017

Neue Hauptschlagader unterm Rhein

Düker sichert CHEMPARK-Verbund

Der Startschuss für die Inbetriebnahme des neuen Dükers.
Der Startschuss für die Inbetriebnahme des neuen Dükers.

Der neue Düker ist fertig und jetzt offiziell in Betrieb. Der Rohrleitungstunnel unter dem Rhein stellt sicher, dass die Betriebe im CHEMPARK Leverkusen auch in Zukunft immer genug Rohstoffe erhalten.

Nahezu unsichtbar pulsiert unter dem Rhein eine der wichtigsten Adern des CHEMPARK und zwar im Innern des neuen begehbaren Dükers zwischen Köln-Merkenich und Leverkusen-Wiesdorf. Durch den jetzt offiziell in Betrieb genommenen Rohrleitungstunnel werden Betriebe in Leverkusen auch zukünftig mit lebensnotwendigen Rohstoffen wie Erdgas, Kohlenmonoxid, Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff rund um die Uhr versorgt. Die für 12 Millionen Euro von CURRENTA und Covestro errichtete Rheinunterquerung leistet darüber hinaus einen Beitrag zur Sicherung der Standortattraktivität, da sie über Ausbaureserven für weitere Rohrleitungen verfügt. Somit kann sich die Rohstoffversorgung auch morgen noch auf den Pulsschlag im CHEMPARK produzierender Unternehmen einstellen.

Den Ausschlag zum Ersatz des alten nicht begehbaren Dükers hatte das Entdecken punktueller Korrosionsstellen gegeben. Ein daraufhin erstelltes TÜV-Gutachten bestätigte zwar die Betriebssicherheit. Dennoch entschieden sich die Projektpartner für einen Neubau der Lebensader, die sich aufgrund des größeren Durchmessers einfach langfristig besser instand halten, betreiben und ausbauen lässt.

Schon heute stellt zum Beispiel diese Rohstoffverbindung für Covestro die Lebensgrundlage für Produktionsbetriebe in Leverkusen, die beispielsweise Lackrohstoffe auf Polyurethanbasis herstellen, die in vielen Anwendungen wie im Automobil- und Transportbereich Verwendung finden. Am Düker hängen somit nicht nur ganze Wertschöpfungsketten, sondern auch Arbeitsplätze und die Kaufkraft in der Region.

Klaus Jaeger, Leiter Site Management NRW bei Covestro erklärt: "Der Düker ist ein wichtiges Element, um nachhaltig und sicher die Rohstoffversorgung unserer Werke in Nordrhein-Westfalen im Sinne unseres Verbundgedankens zu gewährleisten." Leverkusens Oberbürgermeister Uwe Richrath führt diesen Gedanken weiter: "Diese Investition erhält und stärkt die Attraktivität des Chemie-Standortes Leverkusen. Als schneller und sicherer Transportweg für Rohstoffe bedeutet der Düker einen Mehrwert für die bestehenden Betriebe – ist aber auch sicher ein Pluspunkt, wenn Unternehmen den Standort CHEMPARK Leverkusen ins Auge fassen. In jedem Fall trägt der Neubau des Rheindükers zur Sicherung von Arbeitsplätzen in der Region bei. Als Oberbürgermeister kann ich das nur begrüßen."

Im Bild:
Sie gaben den Startschuss für die Inbetriebnahme des neuen Dükers "Martina": Martin Wolf (Projektleiter Covestro), Dr. Klaus Jaeger (Leiter Site Management NRW Covestro), Leverkusens Oberbürgermeister Uwe Richrath, Taufpatin Martina Jacobs-Wellenberg, CHEMPARK-Leiter Lars Friedrich und CURRENTA-Projektleiter Uwe Wittka.

Gemeinsame Punktlandung

Im Düker-Projekt stand Präzsionsarbeit täglich auf der Tagesordnung.
Im Düker-Projekt stand Präzsionsarbeit täglich auf der Tagesordnung.

Somit war es essenziell und erfreulich, dass die wichtige neue Rheinunterquerung innerhalb von vier Jahren, genau im Zeitplan, konzipiert, genehmigt und fertiggestellt wurde. Die reine Bauzeit vom Schachtaushub über den Tunnelvortrieb bis zur Fertigstellung des Innenausbaus betrug etwa anderthalb Jahre.

"Alle beteiligten Parteien haben dafür gesorgt, dass dieses sehr komplexe und anspruchsvolle Projekt zügig und erfolgreich umgesetzt werden konnte", betont CHEMPARK-Leiter Lars Friedrich.

Dies unterstreicht auch der Covestro Site Manager NRW Klaus Jaeger: "Der Einsatz und die gute Zusammenarbeit in den Teams, insbesondere dem integrierten Projektteam mit der CURRENTA, unseren Partnern und zahlreichen Dritt-Firmen, haben einen ganz wesentlichen Beitrag zur Zukunftssicherung unserer Standorte geleistet." Durch die frühzeitige freiwillige Öffentlichkeitsbeteiligung, zu der sich Covestro und CURRENTA entschieden hatten, bot sich allen Beteiligten und Interessierten, wie Nachbarn, Genehmigungsbehörden, Bürgerverbänden, Industrie, Investoren oder Politik von Anfang an, ein hohes Maß an Transparenz. Während der gesamten Zeit von Projektentwicklung bis zur Inbetriebnahme haben Covestro und CURRENTA gemeinsam über den Status der laufenden Kontrollen am bestehenden Düker sowie dem Fortschritt beim Neubau informiert. Der Aufwand hat sich gelohnt und zeigt, dass solch anspruchsvolle Projekte einschließlich der erforderlichen Genehmigungen für Bau und Betrieb auch im vorgesehenen Zeit- und Kostenplan realisiert werden können. Dazu hat auch das effiziente Projektmanagement und die enge Zusammenarbeit in einem integrierten Team aus CURRENTA und Covestro wesentlich beigetragen.

Kein Tunnel wie jeder andere

Taufpatin Martina Jacobs-Wellenberg im neuen Düker.
Taufpatin Martina Jacobs-Wellenberg im neuen Düker.

Aufgrund der angestrebten Begehbarkeit, der Möglichkeit zur Inspektion und Wartung und ggfs. zur Nachrüstung war natürlich nur ein Bau im Rohrvortriebsverfahren möglich. Als Schutzrohr und gleichzeitig als später begehbare Röhre wurden entsprechend dem Arbeitsfortschritt wasserundurchlässige Stahlbetonrohre mit einem Innendurchmesser von 2,40 Metern und einer Wandstärke von 30 Zentimetern vorgetrieben. Dabei kamen 3.000 Tonnen Stahlbeton und 4.000 Meter Stahlrohre zum Einsatz. Für die Isolierung der Rohrleitungen wurden rund 1.200 Liter Beschichtungsmaterial verbraucht.

Auch im Innern der Röhre spielt Sicherheit eine große Rolle. (s. Düker-Sicherheitsfeatures im Detail) Dies fängt damit an, dass innerhalb des Tunnels die Rohrleitungen rechts und links in einem Regalsystem liegen; dort sind sie verankert und berühren sich nicht. Das Kohlenmonoxidrohr ist durchgängig geschweißt, es gibt keine Flansche oder Armaturen im Versorgungstunnel.

Ergänzend zu diesen vorsorgenden Maßnahmen ist ein Leckage-Überwachungssystem installiert, das die Qualität der Raumluft hinsichtlich transportierter Stoffe von einer Messwarte aus rund um die Uhr beobachtet. Den technischen Zustand überprüft regelmäßig ein intelligenter Molch. Dabei handelt es sich um eine Art fahrendes Mini-Labor, das durch die Leitung geschickt wird.

Der begehbare Rheintunnel ist trotzdem kein Arbeitsort, an dem sich Menschen dauerhaft befinden. In der Regel wird der Rohrleitungstunnel alle vier Wochen für Kontroll- und Wartungszwecke begangen. Bevor die Arbeitskräfte in den Düker über den Zugangsschacht auf dem Gelände des CHEMPARK Leverkusen gelangen, wird immer sichergestellt, dass die Hauptschlagader ohne Gefahr für Mensch und Leben betreten werden kann.

Hintergrundinformationen

Die Düker-Sicherheit im Detail

Überwachung rund um die Uhr
Alle von den Rohrleitungen kommenden Messdaten werden in den zuständigen Messwarten angezeigt. Eventuelle Abweichungen von den Sollwerten werden akustisch und auf den Monitoren angezeigt. Die Messwarten sind rund um die Uhr von Fachkräften besetzt, die den Betriebüberwachen und, falls erforderlich, Maßnahmen einleiten.

Qualifiziertes Personal
Betreiber des neuen Dükers ist die CURRENTA. Er darf nur von speziell geschultem Fachpersonal betreten werden. Wartungs- und Inspektionsarbeiten werden stets von mindestens zwei Personen mit persönlicher Schutzausrüstung durchgeführt. Bei Arbeiten an den Rohrleitungen im Tunnel gilt das betriebliche Erlaubnisscheinverfahren: Jeder Zutritt in den Düker erfordert eine Genehmigung durch den Betriebsleiter.

Instandhaltung
Die regelmäßigen Begehungen entlang der linksrheinisch verlaufenden Trasse erstrecken sich künftig auch auf den begehbaren Rheindüker. Bei den Kontrollgängen werden die Leitungen ausführlich inspiziert. Eventuelle äußere Veränderungen oder Auffälligkeiten lassen sich so frühzeitig erkennen und beheben.

Überdeckung
Die Sicherheits-Vorkehrungen des Dükers gehen über die gesetzlichen Vorschriften hinaus. So war zum Beispiel unter der Rheinsohle eine Mindestüberdeckung des 470 Meter langen Tunnels von 6 Meter vorgegeben. Die tatsächliche Überdeckung beträgt nun 9 bis 12 Meter. Die noch größere Erdüberdeckung gewährleistet im Zusammenspiel mit dem Eigengewicht des Bauwerkes eine mehr als ausreichende Auftriebssicherheit. Darüber hinaus wurde die Erdbebensicherheit des neuen Rohrleitungstunnels nachgewiesen.

Molchung der Leitungen
Die Rohrleitungen werden regelmäßig mit einem intelligenten Molch im Detail analysiert. Das technische Gerät wird in der Molchstation in Leverkusen in die zuvor geleerte Rohrleitung eingesetzt. Bei seiner Durchfahrt erfasst der Molch den Zustand der gesamten Leitung. Mithilfe der Messdaten kann ein genaues Profil über die Beschaffenheit der Rohrwand erstellt werden. Die Beurteilung der Messdaten erfolgt durch einen unabhängigen Sachverständigen. Bei Bedarf werden entsprechende Instandsetzungsmaßnahmen vorgenommen.

Dichte Rohrleitungen
Für die neuen Rohrleitungsteilstücke kamen ausschließlich hochwertige Stähle zum Einsatz. Am Kohlenmonoxidrohr im Dükerbereich gibt es zudem keine Armaturen, Flansche oder Dichtungen. Vor Inbetriebnahme jeder Rohrleitung erfolgt eine Molchung (sogenannte Null-Molchung) und eine Wasserdruckprüfung mit erhöhtem Prüfdruck. Sowohl um die Prüfung der Materialfestigkeit und -beständigkeit der Rohrleitungen als auch die Kontrolle aller Schweißnähte liegt in den Händen externer Sachverständiger. Erst wenn von allen Seiten die Dichtheit der Leitungen technisch bestätigt wurde, geht diese auch in Betrieb.

Be- und Entlüftung
Die links- und rechtsrheinisch gelegenen Schächte sorgen für eine natürliche Belüftung des Tunnels. Vor und während jeder Begehung für Wartungsarbeiten wird zusätzlich ein gerichteter Frischluftstrom in den Düker geleitet und so ein höherer Luftwechsel gewährleistet. Dabei wird die Luft von der Merkenicher Seite aus angesaugt, durch den Düker geblasen und im CHEMPARK Leverkusen in die Atmosphäre abgegeben; Frischluft strömt von der linksrheinischen Seite aus nach. Diese "Zwangsbelüftung" mit definierten Strömungsverhältnissen ist ein wichtiges Arbeitsschutzelement.

Raumluftüberwachung
Ein Überwachungssystem misst regelmäßig die Qualität der Raumluft im Düker und in den Schächten. Bei Messung einer Unregelmäßigkeit schlägt das System an. In der Messwarte wird die Meldung überprüft und entsprechende Maßnahmen werden eingeleitet. So reagiert das Überwachungssystem beispielsweise bei dem giftigen Kohlenmonoxid bereits bei der sehr niedrigen Konzentration von 30 ppm (parts per million – Teile in einer Million Teilen): Dieser Wert entspricht dem als unbedenklich geltenden Arbeitsplatzgrenzwert* gemäß TRGS 900 für eine lebenslange tägliche Exposition am Arbeitsplatz.

Brandschutz
Konsequente Vermeidung von Zündquellen hat beim Brandschutz oberste Priorität. Zusätzlich wird im Düker kontinuierlich die Raumtemperatur überwacht. Bei einer Tiefe von 9 – 12 Metern unter der Rheinsohle ist die Temperatur nahezu konstant. Sollten die Messdaten höhere Werte melden, kann eine im Rohrleitungstunnel installierte Löschanlage aktiviert werden. Sie flutet binnen weniger Minuten den gesamten Dükerbereich mit Stickstoff und erstickt so einen möglichen Brand.

Masse-Bilanzverfahren
Im laufenden Betrieb wird zur Erkennung möglicher Leckagen das Masse-Bilanzverfahren eingesetzt: Es überprüft Menge, Druck und Temperatur des eingespeisten Stoffes mit den entsprechenden Daten beim Abnehmer. Parallel dazu erfolgt ein kontinuierlicher Abgleich dieser Daten mit den Soll-Werten aus modellbasierten Simulationsberechnungen. Differenzen können so erkannt, bewertet und entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden.

Druckregeleinrichtung und Druckabsicherung
Druckregeleinrichtungen auf Seiten der Kohlenmonoxid-Einspeiser sorgen dafür, dass die einzelnen Lieferanten ihre Einspeisemengen einhalten und somit der vorgegebene Druck-Sollwert in den Rohrleitungen konstant gewährleistet ist. Zusätzliche separate Druckabsicherungseinrichtungen stellen sicher, dass der Druck in der Kohlenmonoxidleitung nie über 18 bar steigen kann.

Korrosionsschutz
Passiver Korrosionsschutz wird durch die Isolation der Rohrleitungen gewährleistet. Durch den Kathodischen Korrosionsschutz (KKS) werden die Rohrleitungen aktiv geschützt. Der KKS ist ein nach den Regeln der Technik bewährtes und wirksames Mittel zur Verhinderung beziehungsweise deutlichen Reduktion von Korrosion an metallischen Bauteilen, auch wenn Defekte in der Isolationsschicht vorliegen sollten. Eine Intensivmessung ermöglicht auch die lagegenaue Ermittlung etwaiger Fehlstellen in der Isolierung von Rohrleitungen. Im Bereich des erdverlegten Rohrleitungsbündels entlang des Rheins ist der KKS in Funktion.

Diffusionsschlauch
Im erdverlegten Teil des neuen Leitungsabschnitts zwischen Schachtgebäude und Einbindestelle auf der linken Rheinseite (etwa 25 Meter) ergänzt ein Diffusionsschlauch die Überwachung der Kohlenmonoxid-Leitung auf schleichende Leckagen. Die Daten werden in der Messwarte ausgewertet.

Leerung der Leitung
Wenn die Kohlenmonoxidleitung außer Betrieb genommen werden soll, etwa für eine Molchinspektion, gelten folgende Abläufe: Sowohl produzierende wie auch abnehmende Betriebe in Dormagen und Leverkusen werden informiert und die Förderung in die Leitung wird eingestellt. Kohlenmonoxid, das sich noch in der Leitung befindet, wird über die Fackel verbrannt – man spricht vom "Entspannen" der Leitung. Nach Entspannung wird mit Stickstoff gespült, bis kein Kohlenmonoxid mehr in der Leitung ist. Danach können erforderliche Arbeiten vorgenommen werden. Auch bei einer eventuellen unplanmäßigen Außerbetriebnahme steht an erster Stelle der unmittelbare Stopp des weiteren Kohlenmonoxid-Nachflusses sowie die sofortige Entspannung über die Fackel.

Redundante Stromversorgung
Alle sicherheitskritischen elektrischen Elemente der neuen Rheinuntertunnelung verfügen über eine redundante Stromversorgung, das heißt im Falle eines Stromausfalls übernimmt eine Ersatzstromquelle. Die Funktionalität der Überwachungseinrichtungen und der sichere Betrieb der Anlagen bleiben gewährleistet.

10 Fakten zum Düker
  • Länge Rohrleitungen: 545 m (von Einbindestelle zu Einbindestelle)
  • Länge Tunnelröhre: 470 m
  • Außendurchmesser: 3,0 m
  • Innendurchmesser: 2,4 m
  • Wanddicke: 30 cm Stahlbeton
  • Lage: Rheinkilometer 700,4; 9-12 m unterhalb der Rheinsohle
  • Startschacht-Sohle: 16 m tief (rechtsrheinisch), im CHEMPARK Leverkusen
  • Zielschacht-Sohle: 9 m tief (linksrheinisch), im Rheinufer-Vorland bei Köln-Merkenich
  • Rohrleitungen: derzeit 8, erweiterbar
  • Transportierte Stoffe: derzeit Erdgas, Kohlenmonoxid, Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff

Das Düker-Projekt im Bild

Video

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