Die Bauarbeiten haben am 8. Januar 2009 begonnen und werden bis Ende 2013 / Mitte 2014 andauern. – European XFEL und DESY sind bestrebt, möglichst umfassend über die Bautätigkeiten zu informieren, damit sich Betroffene auf unvermeidbare Beeinträchtigungen einstellen können.
Die Arbeiten erfolgen parallel auf drei Baustellen. Sie umfassen insgesamt acht große unterirdische Bauwerke, 5,8 Kilometer Tunnel und acht oberirdische Gebäude und Hallen. Sämtliche Baugruben werden in dem so genannten Schlitzwandverfahren hergestellt, das heißt, ohne großflächige Grundwasserabsenkungen und ohne den Einsatz von Rammen bzw. Spundwänden. Die Tunnelröhren werden mit zwei parallel arbeitenden Schildvortriebsmaschinen unterirdisch gebohrt und hergestellt. – Die einzelnen Bauphasen sind in unserem Baukalender beschrieben.
Bauablauf am Betriebsgelände DESY-Bahrenfeld
(letzte Aktualisierung am 18. September 2009)
Die Baustelle hat eine Fläche von 20.000 Quadratmetern, grenzt direkt an das DESY-Gelände und wird auch von hieraus angefahren. Der reguläre Baustellenbetrieb ist werktags (Montag bis Samstag) von 7:00 Uhr bis 23:00 Uhr genehmigt, der reguläre LKW-Verkehr von und zur Baustelle von 7:00 Uhr bis 20:00 Uhr. Bei bautechnischen Notwendigkeiten sind Ausnahmen von dieser Regelung möglich. Zu Beginn darf der LKW-Verkehr ein Jahr lang durch die Straße Flottbeker Drift geleitet werden. Erlaubt sind hierfür maximal 10 Fahrten pro Richtung und Stunde bzw. maximal 160 LKW-Fahrten am Tag (80 in jeder Richtung).
Die Bauarbeiten für das Betriebsgelände DESY-Bahrenfeld haben im Januar 2009 mit dem Abtragen des Bodens im Baubereich des Lise-Meitner-Parks begonnen, da dieser einen Höhenunterschied von 10 Metern zum künftigen Beriebsgelände aufweist.
Parallel dazu wird zurzeit die 100 Meter lange und 40 Meter tiefe Baugrube für den Injektorkomplex hergestellt. Dieser besteht aus zwei Schächten, die durch einen Tunnel miteinander verbunden sind. – Nach der Fertigstellung der Baugrube im April 2010 reduzieren sich die LKW-Fahrten um etwa die Hälfte.
In die fertige Baugrube wird ab Mai 2010 das Bauwerk des unterirdischen Injektorkomplexes gesetzt. Voraussichtlich im März 2011 wird an der Westseite der Baugrube die große Schildvortriebsmaschine ankommen, nachdem sie den 2,1 Kilometer langen Haupttunnel zwischen den Betriebsgeländen Osdorfer Born und DESY-Bahrenfeld unterirdisch hergestellt hat. Sie wird dort demontiert und in Einzelteilen abtransportiert.
Im Juni 2011 starten auf diesem Betriebsgelände die Hochbaumaßnahmen. Es werden die Eingangshallen zu den beiden Schächten des unterirdischen Injektorkomplexes errichtet und ausgebaut. Der Bau der Modulatorhalle für die Energieversorgung der Anlage, die Errichtung weiterer Infrastrukturanlagen sowie die Flächenherrichtung des Geländes schließen die Bauarbeiten auf dem European-XFEL-Gelände DESY-Bahrenfeld im Herbst 2012 ab.
Nach der Fertigstellung der unter- und oberirdischen Bauten erfolgt die technische Ausstattung der Gebäude (Strom, Wasser, Lüftung, Sanitär usw.). Dann starten die Installationsarbeiten: Alle Komponenten für den ersten unterirdischen Abschnitt der 3,4 Kilometer langen European-XFEL-Anlage werden über das DESY-Gelände zu den beiden Eingangsschächten auf dem Betriebsgelände gebracht, dort hinuntergelassen, mit Hilfe von Spezialfahrzeugen zu ihrem Standort im Tunnel transportiert und dann dort aufgestellt und installiert.
Bauablauf am Betriebsgelände Osdorfer Born (Letzte Aktualisierung am 18. September 2009)
Die Baustelle hat eine Fläche von 15.000 Quadratmetern. Sie liegt am Rand der Osdorfer Feldmark und zu einem Teil auf der Fläche eines Kleingartenvereins, dessen Anlage deshalb 2006 von der Stadt Hamburg umgesiedelt wurde. Sie wird über die Straßen Am Osdorfer Born und Katerwohrd angefahren, die dafür verkehrstechnisch eingerichtet wurden.
Wegen der Nähe zur Wohnbebauung ist der reguläre Baustellenbetrieb werktags (Montag bis Samstag) auf 7:00 Uhr bis 20:00 Uhr eingeschränkt, der reguläre LKW-Verkehr von und zur Baustelle von 7:00 Uhr bis 20:00 Uhr. Erlaubt sind maximal 10 LKW-Fahrten pro Richtung und Stunde bzw. maximal 160 LKW-Fahrten am Tag (80 in jeder Richtung). Bei bautechnischen Notwendigkeiten sind Ausnahmen von dieser Regelung möglich, und es sind auch einige Zeiträume erlaubt, in denen jeweils für wenige Tage rund um die Uhr gearbeitet werden kann. Dann dürfen zwischen 20:00 Uhr und 7:00 Uhr maximal 5 Baustellen-LKWs pro Stunde und Richtung fahren. – Der unterirdische Bau der Tunnel unterliegt keinen Einschränkungen, er wird montags bis sonntags im 24-Stunden-Betrieb erfolgen.
Auf dem Gelände Osdorfer Born entsteht bis September 2012 ein unterirdisches Gebäude, in dem sich der Haupttunnel in Richtung Schenefeld in zwei Tunnel verzweigt. In den ersten Monaten nach Baubeginn wurde die Baustelle vorbereitet und technisch eingerichtet. Dann erfolgte der Voraushub der Baugrube bis zu der Arbeitsebene. Die eigentlichen Arbeiten an der Baugrube und damit der Haupt-LKW-Verkehr begannen im August 2009.
Voraussichtlich im Juni 2010 wird die Tunnelbohrmaschine zum ersten Mal die Westseite der Baugrube erreichen. Sie wird dort demontiert und zur Hauptbaustelle in Schenefeld zurücktransportiert, von wo aus sie ein zweites Mal Richtung Hamburg startet. In der Baugrube Osdorfer Born kommt sie dann im September wieder an und wird im Oktober auf der Ostseite der Baugrube Richtung DESY-Bahrenfeld starten. Der Vortrieb dieses 2,1 Kilometer langen Tunnelabschnitts dauert bis März 2011. In dieser Zeit wird die Maschine von Schenefeld aus versorgt. Dazu fährt eine Bahn in der fertigen Tunnelröhre zum aktuellen Standort der Maschine und zurück. – Wegen des Tunnelbaus findet voraussichtlich von Juni 2010 bis März 2011 auf dieser Baustelle, abgesehen von Einzelaktivitäten, kein regulärer Baubetrieb statt.
Sobald die Tunnelherstellung bis zum DESY-Gelände abgeschlossen ist, wird die Baugrube fertiggestellt und die große unterirdische Halle darin eingebaut. Ab dann nimmt der LKW-Verkehr um etwa die Hälfte ab. Die Errichtung des oberirdischen Hallengebäudes beginnt im November 2012 und dauert etwa fünf Monate. Schließlich erfolgen die Arbeiten zur Aufstellung der Infrastruktureinrichtungen und Leitungsverlegung, die Herrichtung des Betriebsgeländes, die technische Ausstattung der Gebäude sowie die Installation der technischen Komponenten der European-XFEL-Anlage.
Bauablauf am Betriebsgelände Schenefeld
(letzte Aktualisierung am 18. September 2009)
Die größte der drei Baustellen liegt im Süden der Stadt Schenefeld (Kreis Pinneberg) neben dem Gewerbegebiet Osterbrooksweg. Sie hat eine Fläche von 150.000 Quadratmetern, wovon ein Teil bis in die Osdorfer Feldmark reicht. Der LKW-Verkehr von und zur Baustelle erfolgt über den Osterbrooksweg und die kleine Straße Holzkoppel, die 2008 dafür ausgebaut wurde.
Der reguläre Baustellenbetrieb ist werktags (Montag bis Samstag) von 7:00 Uhr bis 23:00 Uhr genehmigt, der reguläre LKW-Verkehr von und zur Baustelle von 7:00 Uhr bis 20:00 Uhr. In dieser Zeit sind maximal 27 LKW-Fahrten pro Richtung und Stunde bzw. maximal 640 LKW-Fahrten am Tag erlaubt (320 in jeder Richtung). Die Fahrten teilen sich auf zwei mögliche Routen auf: 1) von der Holzkoppel rechts in den Osterbrooksweg bis zur Kreuzung Altonaer Chaussee/LSE/Industriestraße und in entgegengesetzter Richtung, 2) von der Holzkoppel links in den Osterbrooksweg und an der Ampel links in die Blankeneser Chaussee sowie in entgegengesetzter Richtung. Die Route durch den Ortsteil Schenefeld-Dorf ist nicht erlaubt.
Nachdem seit Mitte 2009 die erste Detailplanung der Baustellenlogistik und erste Baustellenerfahrungen vorliegen, kann davon ausgegangen werden, dass die maximal erlaubte Zahl von LKW-Fahrten nicht ausgenutzt werden muss. Die Bauarbeiten laufen voraussichtlich so ab, dass im Zeitraum Oktober 2009 bis Mitte 2010 maximal nur etwa 450 LKW-Fahrten am Tag stattfinden (225 in jeder Richtung). Maximal heißt, dass diese Zahl dann nicht jeden Tag erreicht wird. Im August 2010 wird der Aushub der sechs Baugruben abgeschlossen sein, so dass die Zahl der maximalen LKW-Fahrten ab dann noch niedriger wird.
Bei bautechnischen Notwendigkeiten sind Ausnahmen von dieser Regelung möglich, und es sind auch einige Phasen erlaubt, in denen jeweils für wenige Tage rund um die Uhr gearbeitet werden kann. In diesen Phasen dürfen zwischen 20:00 bis 7:00 Uhr maximal 10 Baustellen-LKWs pro Stunde und Richtung fahren. – Der Baustellenbertieb für den unterirdische Bau der Tunnel unterliegt keinen Einschränkungen. Das heißt, der Tunnelbau erfolgt von April 2010 bis Mai 2012 montags bis sonntags im 24-Stunden-Betrieb, wobei zwischen 20:00 Uhr und 7:00 Uhr keine LKWs für den Tunnelbau von und zur Baustelle fahren.
Am Rand der Baustelle in Schenefeld wird Aushubboden zwischengelagert, der später wieder zur Geländegestaltung verwendet wird. Zu Erdwällen aufgeschüttet und begrünt, dient er während der Bauzeit als Lärm- und Staubschutz. Die Lage der Baustelle bzw. des künftigen Betriebsgeländes machte es erforderlich, als Erstes einen Rad-/Gehweg zwischen der Straße Holzkoppel und der auf Hamburger Stadtgebiet liegenden Kleingartenanlage zu verlegen. Der neue Weg führt jetzt an der westlichen und südlichen Betriebsgeländegrenze entlang.
Das Betriebsgelände Schenefeld ist die Hauptbaustelle für die European-XFEL-Anlage. Hier enstehen sechs unterirdische Bauwerke und vier oberirdische Gebäude oder Hallen. Das größte unterirdische Gebäude ist die Experimentierhalle mit einer Fläche von 4500 Quadratmetern und einer Tiefe von 14 Metern. Auf ihr wird später das dreistöckige Hauptgebäude errichtet. Auf dieser Baustelle starten auch die beiden Tunnelbohrmaschinen, die zwischen April 2010 und Mai 2012 die verschiedenen Tunnelabschnitte unterirdisch herstellen werden. Dies hat den Vorteil, dass die spezielle Baustelleneinrichtung, die für den Tunnelbau notwendig ist, für alle Tunnel zentral genutzt werden kann. Auch für die Baustellenlogistik, zum Beispiel den Materiallieferverkehr oder den Bodenabtransport, bietet die zentrale Anordnung wesentliche Vorteile.
Der Bauablauf während der etwa fünfjährigen Bauzeit ist durch eine Vielzahl parallel stattfindender Aktivitäten geprägt. Die Arbeiten begannen mit der Baufeldfreimachung, Baustelleneinrichtung und den Erdarbeiten für die Herstellung des geplanten Höhenniveaus im Bereich der Experimentierhalle. Im Mai 2009 startete die Schlitzwandherstellung für diese Baugrube, in der die kleinere Schildvortriebsmaschine ab September 2010 fünfmal starten wird. Zeitlich versetzt und zum Teil parallel werden die anderen fünf unterirdischen Schächte und Hallen hergestellt.
Sind die Startbaugruben für den Tunnelbau fertiggestellt, starten die beiden Tunnelbohrmaschinen – die größere mit einem Außendurchmesser von 6,17 Metern bewegt sich in Richtung Betriebsgelände Osdorfer Born, die kleinere mit einem Außendurchmesser von 5,48 Metern arbeitet unter dem Schenefelder Betriebsgelände. Nach Fertigstellung einer Tunnelstrecke werden die Tunnelbohrmaschinen wieder in die jeweilige Startbaugrube zurücktransportiert und fahren die nächste Tunnelstrecke auf. Sobald eine Baugrube nicht mehr für den Tunnelbau als Start oder Ziel der Schildvortriebsmaschine benötigt wird, wird in sie das entsprechende unterirdische Bauwerk gesetzt.
Im November 2012 beginnt auf diesem Betriebsgelände der Hochbau. Es entstehen das große dreistöckige Zentralgebäude, die drei Betriebshallen sowie die erforderlichen Infrastrukturanlagen. Die Installation der technischen Komponenten der European-XFEL-Anlage läuft parallel, sobald dies bautechnisch möglich ist.
Tunnelbau
(letzte Aktualisierung am 18. September 2009)
Die Tunnelanlagen für den European XFEL liegen so tief, dass sie im Grundwasser verlaufen. Sie werden direkt unterirdisch gebohrt. Dies erfolgt von voraussichtlich April 2010 bis Mai 2012. Dazu kommen so genannte Schildvortriebsmaschinen zum Einsatz – riesige “Stahlbohrer”, wie man sie sonst für den Bau von Eisenbahn- oder U-Bahn-Tunneln verwendet. Am Kopf der Tunnelbohrmaschine kratzt ein großes Schneidrad Erdreich und Steine ab, die durch den schon gebohrten Teil des Tunnels an die Erdoberfläche befördert werden. Direkt hinter der Bohrmaschine wird der Tunnel mit Betonelementen wasserdicht ausgekleidet. Damit er genau entlang der geplanten Achse gebohrt werden kann, wird die Tunnelbohrmaschine entlang der Trasse lasergeführt und computerunterstützt gesteuert.
Die unterirdische Bauweise mit großen Tunnelbohrmaschinen ist ein gängiges und bestens erprobtes Verfahren: Es kommt zum Beispiel seit langem beim Sielbau zum Einsatz, und auch die neue S-Bahn zum Hamburger Flughafen, die seit Dezember 2008 im Einsatz ist, wurde im gleichen Verfahren und mit ähnlichem Durchmesser wie die Tunnel des European XFEL gebaut. DESY hat mit diesem Bauverfahren ebenfalls beste Erfahrungen gemacht: Mitte der 1980er Jahre wurde der 6,3 Kilometer lange HERA-Beschleuniger mit Hilfe einer solchen Schildvortriebsmaschine gebaut. Auch unter den beim European XFEL gegebenen Verhältnissen halten die Experten es für ausgeschlossen, dass es bei diesem Bauverfahren zu Schäden an den über der Tunneltrasse liegenden Häusern kommt. Trotzdem werden wie bei HERA auch beim European XFEL unabhängige Sachverständige vor Beginn und nach Beendigung der Arbeiten im Rahmen eines Beweissicherungsverfahrens den Zustand der untertunnelten Gebäude sowie von Nachbargebäuden erfassen.
Von der Hauptbaustelle Schenefeld aus starten die beide Tunnelbohrmaschinen im April bzw. September 2010. Die erste hat einen Außendurchmesser von 6,17 Metern und gräbt die Verzweigungstunnel zum Betriebsgelände Osdorfer Born sowie den 2,1 Kilometer langen Haupttunnel für den Beschleuniger zwischen Osdorfer Born und DESY-Bahrenfeld. Die zweite hat einen Außendurchmesser von 5,48 Metern und bohrt die Tunnel des Fächerbauwerks unter der Schenefelder Baustelle. An ihren Zielschächten angekommen, werden die Tunnelbohrmaschinen geborgen und zum jeweiligen Startschacht zurücktransportiert, anschließend wird der nächste Tunnelabschnitt aufgefahren. Für die Herstellung der Tunnel werden etwas mehr als zwei Jahre veranschlagt.