S11: Der Boden unter dem Hauptbahnhof wird auf Herz und Nieren getestet
Wer am Breslauer Platz unterwegs ist, kann die Arbeiten kaum übersehen: Eine riesige Bohranlage arbeitet sich Meter für Meter in den Kölner Untergrund. Was auf den ersten Blick wie eine klassische Baustelle aussieht, ist in Wirklichkeit ein aufwendiges Prüfprogramm für den Ausbau der S11 und des Bahnknotens Köln.
Bevor hier die späteren Bauwerke am Kölner Hauptbahnhof errichtet werden können, muss zunächst nachgewiesen werden, dass ihre Gründung den anspruchsvollen Bedingungen im Untergrund standhält.
Mit dem sogenannten Pfahlprobebelastungskonzept überprüft die Deutsche Bahn, ob die geplanten Gründungen für die zukünftigen Bauwerke am Kölner Hauptbahnhof den hohen Anforderungen standhalten. Dazu werden Probepfähle hergestellt und unter realistischen Bedingungen belastet. Die Ergebnisse liefern wichtige Erkenntnisse über die Tragfähigkeit des Baugrunds und bilden eine wesentliche Grundlage für die weitere Planung.
Die Untersuchungen bringen jedoch nicht nur neue Erkenntnisse für das Bauprojekt zutage. Da sich das Baufeld im Bereich einer ehemaligen Rhein-Nebenrinne und der Zufahrt zum römischen Hafen der antiken Stadt Köln befindet, begleiten Archäologinnen und Archäologen die Arbeiten vor Ort. Dabei dokumentierte Funde liefern zusätzliche Einblicke in die Geschichte des Standorts.
Pfahlprobebelastungen als Grundlage für die spätere Gründung
Der Ausbau der S11 umfasst unter anderem zusätzliche Gleise und einen neuen Bahnsteig am Kölner Hauptbahnhof. Damit die späteren Bauwerke sicher gegründet werden können, muss der Baugrund vorab genau untersucht werden. Dafür werden sogenannte Probepfähle hergestellt und anschließend belastet. Ziel ist es, die geplante Gründung unter realen Bedingungen zu überprüfen.
Besonders wichtig ist dabei das sogenannte Setzungsverhalten, also wie sich die Pfähle unter Belastung im Baugrund verhalten.
Die Ergebnisse liefern wichtige Erkenntnisse für die weitere Planung und helfen dabei, die Tragfähigkeit der späteren Gründung nachzuweisen.
Wenn 2.500 Tonnen auf einen Pfahl treffen
Während die Untersuchungen im Untergrund einerseits archäologische Funde aus der Römerzeit zutage fördern, beginnt andererseits die nächste Projektphase: die Herstellung der Probepfähle für die späteren Belastungsversuche.
Jeder dieser Pfähle hat einen Durchmesser von 1,5 Metern und reicht rund 17,7 Meter tief in den Boden. Damit entsprechen sie bereits den Dimensionen der später geplanten Gründungspfähle.
Der Weg dorthin ist aufwendig: Zunächst wird mit einer Großdrehbohranlage vom Typ Liebherr LB 45.1 das Bohrloch hergestellt. Anschließend wird ein Stahlkorb als innere Verstärkung eingebracht und der Pfahl betoniert.
Danach heißt es warten: Rund vier Wochen benötigt der Beton, um seine volle Festigkeit zu erreichen.
Im Anschluss beginnt dann der eigentliche Härtetest. Mithilfe einer speziellen Messeinrichtung (siehe Bild) werden die Pfähle schrittweise belastet. Dabei wirken Kräfte von bis zu 2.500 Tonnen auf die Konstruktion. Sensoren erfassen jede noch so kleine Bewegung, Verformung oder Setzung im Boden.
Spannend: Die Belastung wird so lange erhöht, bis die Belastungsgrenze erreicht ist. Die Ingenieurinnen und Ingenieure wollen herausfinden, wie sich die Pfähle unter Extrembedingungen verhalten und an welchem Punkt die Gründung an ihre Grenzen stößt. Die Erkenntnisse liefern wichtige Sicherheitsnachweise für die späteren Bauwerke.
Herausforderung Innenstadt: Bauen über bestehenden Tunneln
Die Arbeiten am Kölner Hauptbahnhof unterscheiden sich von vielen anderen Standorten durch die besondere Situation im Untergrund. Für die aktuellen Pfahlprobebelastungen wurde ein Bereich gewählt, der nicht direkt von den KVB-Tunneln am Breslauer Platz beeinflusst wird.
Für die Versuche werden insgesamt drei Probepfähle hergestellt und unter realistischen Bedingungen belastet. Ergänzend entstehen sechs sogenannte Reaktionspfähle, die als Widerlager für die Belastungseinrichtung dienen und die Prüflasten in den Untergrund ableiten.
Die Erkenntnisse aus den Belastungsversuchen sind wichtig für die spätere Gründung der neuen Bauwerke des S11-Ausbaus. Denn zum Teil verlaufen die KVB-Tunnel direkt unter den künftigen Bauwerken. Das erfordert besondere Lösungen. Geplant ist der Einsatz sogenannter Traversen. Dabei handelt es sich um große Stahlbetonträger, die die Lasten der Bauwerke auf mehrere Gründungspfähle verteilen und gezielt an den Tunneln vorbei in den tragfähigen Baugrund leiten.
Die Traversen selbst werden erst in einer späteren Bauphase hergestellt. Die aktuellen Pfahlprobebelastungen schaffen jedoch eine wichtige Grundlage für die Planung und Dimensionierung dieser späteren Gründung.
Gerade solche Vorarbeiten zeigen, dass ein großer Teil komplexer Infrastrukturprojekte lange vor dem eigentlichen Baubeginn unter der Erde stattfindet. Ziel ist es, die späteren Bauwerke sicher, dauerhaft und zuverlässig gründen zu können.
Römerfunde unter dem Hauptbahnhof: Wenn die Stadtgeschichte ans Licht kommt
Bereits bei den ersten Untersuchungen des Untergrunds wurden im zutage geförderten Material Knochenfunde aus römischer Zeit sowie zahlreiche Keramikfragmente entdeckt, die nun archäologisch ausgewertet werden. Die Funde kommen dabei nicht überraschend: Die Arbeiten finden in einem archäologisch bekannten Bereich der ehemaligen Hafen- und Uferzone des römischen Köln statt.
Die mehr als 2.000 Jahre alte Stadtgeschichte wird bei Bauprojekten immer wieder sichtbar.
Entsprechend werden die Arbeiten eng mit den zuständigen Behörden und der am Römisch-Germanischen Museum ansässigen Bodendenkmalpflege der Stadt Köln abgestimmt. Auch die aktuellen Funde liefern wertvolle Hinweise auf die historische Entwicklung der Stadt und zeigen, wie eng Vergangenheit und Gegenwart in Köln miteinander verbunden sind.
Archäologie zwischen Bohrgerät und Bodendenkmal
Während auf der Baustelle gebohrt wird, begleiten Archäologinnen und Archäologen der Bodendenkmalpflege der Stadt Köln die Arbeiten direkt vor Ort. Das beim Bohren geförderte Bohrgut wird laufend kontrolliert und auf mögliche Funde untersucht.
Dabei wird nicht nur dokumentiert, was gefunden wurde, sondern auch, an welcher Stelle und in welcher ungefähren Tiefe. Für jeden Fund wird festgehalten, aus welchem Bohrloch das Material stammt. Die Fundstücke werden fotografiert, beschrieben, erfasst und anschließend archiviert.
Jeder Fund liefert dabei wichtige Informationen. Auf den Fundzetteln vermerken die Fachleute nicht nur die Art des Funds, sondern auch den Tiefenbereich, aus dem er stammt. So lässt sich später nachvollziehen, in welche Tiefe ein Keramikfragment, ein Knochen oder ein anderes Fundstück entdeckt wurde.
Anders als häufig angenommen, führen archäologische Entdeckungen nicht automatisch zu Baustopps oder größeren Verzögerungen. Archäologische Untersuchungen sind bei Bauprojekten in historisch bedeutsamen Bereichen Kölns ein wichtiger Bestandteil der Planungen. Untersuchungen und Bauabläufe werden dabei eng aufeinander abgestimmt.
Die bisherigen Arbeiten zeigen eindrucksvoll, wie moderne Infrastruktur und jahrtausendealte Stadtgeschichte in Köln Hand in Hand gehen.
Archäologische Begleitung der Arbeiten: Fragment eines römischen Weißtonkrugs mit Henkelansatz aus dem späten 1. bis frühen 2. Jh. n. Chr. Die Krüge dienten als alltägliches Gebrauchsgeschirr.
Mehr Informationen:
Archäologie auf der Baustelle
So werden Funde dokumentiert
- Archäologisches Fachpersonal begleitet die Arbeiten vor Ort nach einer zuvor zwischen Bauprojekt und Archäologie abgestimmten Vorgehensweise.
- Das geförderte Bohrgut wird kontinuierlich kontrolliert.
- Jeder Fund wird einem Tiefenbereich zugeordnet.
- Fundstücke werden fotografiert, beschrieben und dokumentiert.
- Anschließend erfolgen die Reinigung und Archivierung der Funde, so dass diese für die wissenschaftliche Bearbeitung zur Verfügung stehen.
Römische Scherben und Tierknochen
Unter den aus dem Bohrgut geborgenen Funden sind unter andrem zwei römische Scherben reliefverzierter Gefäße aus sogenannter Terra Sigillata, einer qualitätvollen Feinkeramik mit feinem Glanzton-Überzug. Die entsprechenden Gefäße gehörten zum hochwertigen Tafelgeschirr. Die Motive der Reliefverzierung ermöglichen eine Datierung und eine Zuordnung zu Töpfereien.
![Scherbe einer Schüssel, die um 150 n. Chr. in Sinzig hergestellt wurde. [Beschreibung der Reliefverzierung: auf einem Stuhl sitzende Figur und ein Blatt]](https://bahnknoten-koeln.deutschebahn.com/_Resources/Persistent/6/5/a/e/65ae422486b29798e20ad2617fc3b88e8566bde4/02_Am_Alten_Ufer_Breslauer_Platz_Ro%CC%88mische_Scherbe_Terra_Sigillata_Sinzig_16_9-350x197.webp "Terra Sigillata Sinzig")
Ein weiterer Meilenstein für die S11
Mit den Pfahlbelastungsversuchen erfolgt ein wichtiger Vorbereitungsschritt für den Ausbau der S11. Die Untersuchungen bringen die notwendigen Informationen für die weitere Planung.
Die Ergebnisse der Tests werden ausgewertet und in die weiteren Planungen am Kölner Hauptbahnhof einbezogen. Eine wichtige Grundlage für die nächsten Projektschritte.
Gleichzeitig zeigen die archäologischen Funde, wie eng Zukunft und Geschichte in Köln miteinander verbunden sind. Bevor Gleise, Bahnsteige und neue Infrastruktur entstehen können, geben die Arbeiten im Untergrund auch Einblick in mehr als 2.000 Jahre Stadtgeschichte.