HOCHWASSERSCHUTZ AN KÜSTEN

www.berdingbeton.de

Verkalit®-Deckwerksteine DAS DEICHSCHUTZSYSTEM

2

KÜSTENSCHUTZ IM KLIMAWANDEL

Die Sorge vor immensen Hochwasserschä-

den durch die Auswirkungen der Klima-

veränderung bestimmt maßgeblich die

Diskussion an unseren Küsten. Wegen des

Klimawandels werden zukünftig steigende

Wasserpegel erwartet und noch größere

Sturmfluten sowie Unwetter vorhergesagt.

Trotz aller Bemühungen weltweit mög-

lichst genaue Prognosen abzugeben,

schwingt doch bei allen Aussagen eine

gewisse Unsicherheit mit. Genau dieses

Restrisiko ist es auch, was zu einer Erhö-

hung und Stabilisierung der Deiche führt.

Neben der Belastung der Deiche durch

den Wellenschlag, treten im Winter an den

Küsten immer wiederkehrende erhebliche

Beanspruchungen auf: Eisgang. Die Eis-

schollen und Treibsel entwickeln enorme

Kräfte, wenn sie durch Strömung und Wind

auf die Deiche treffen.

Es sind bereits enorme Anstrengungen

vorgenommen worden, um die Bevölke-

rung und das Land zu schützen - es stehen

jedoch noch ebenso große Herausforde-

rungen bevor. Neben der reinen Schutz-

funktion von Deichen, spielen aber auch

der ökologische Aspekt und die touristi-

sche Nutzung eine sehr wichtige Rolle.

Eisgang in FlussmündungEisschollen schlitzen ungeschützte Deiche regelrecht auf

s

s

STURMFLUT 1962

Bei der Sturmflut und der daraus resultie-

renden Flutkatastrophe an der deutschen

Nordseeküsteden und den Unterläufen

von Elbe und Weser wurden noch nie

dagewesene Wasserstände erreicht. Es

kam zu schweren Schäden und zahllosen

Deichbrüchen. Insgesamt waren 340 Tote

zu beklagen.

VERKALIT®-DECKWERKSTEINE

3

VERKALIT®-DECKWERKSTEINDAS DEICH- UND BÖSCHUNGSSCHUTZSYSTEM

Eisgang an der Küste bei Horumersiel-Schillig. Verkalit® wurde hier Anfang 1970 verlegt.Deichbefestigung mit Verkalit® in Dahme - verlegt 2012.

s

s

Wir haben uns in den letzten Jahren zur

Aufgabe gemacht, für dieses komplexes

Themengebiet ein ausgereiftes, sicheres

und durchgängiges System zu entwickeln:

Das Verkalit®-Deckwerksteinsystem. Durch

seine Flexibilität wird dieses System

seit vielen Jahren für den qualifizierten

Deichbau eingesetzt. Das Produkt hat sich

vor allen Dingen bei Hochwasser, großen

Sturmfluten und bei Eisgang als extrem

widerstandsfähig und damit zuverlässig

erwiesen.

Hervorragende Stabilitätskennwerte

des Verkalit®-Deckwerksteinsystems

lassen eine optimale Verstärkung der

Deiche zu. Die Erhöhung von Deichen bei

einer gleichzeitigen Erhöhung seesei-

tiger Neigungen und die Schaffung von

Rauhdeckwerken zu Verringerung der

Wellenauflaufhöhe, sind nur Beispiele.

Ökologische Aspekte können durch den

Einsatz gut begrünbarer Oberflächen

berücksichtigt werden. Zudem können

wegen der hohen Stabilitätskennzahlen

und der damit verbundenen kleinen Dicke

der Verkalit®-Deckwerksteine, Ressour-

cen geschont werden. Durch die geringe

Dicke ist das Preis-/Nutzen- Verhältnis

sehr positiv - die maschinelle Verlegung

und die Verlegung in Kurven ist ebenfalls

schnell und kostengünstig möglich.

4

EIN KLARES ERGEBNIS IM WELLENKANAL FÜR DEN VERKALIT®-DECKWERKSTEIN

UNIV.-PROF. DR.-ING. HOLGER SCHÜTTRUMPF (RWTH, AACHEN)

„Auf der Grundlage der großformatigen Wellenkanalver-

suche konnten wir feststellen, dass Deckwerksteine mit

einem Nut-/Feder-System eine deutlich höhere Wider-

standsfähigkeit gegenüber Wellen als Standard-Steine

haben. Wir konnten z.B. bei der Stabilitätszahl ca. 3-fach erhöhte Werte feststellen. Da wir das Deckwerk nicht zum Versagen bringen konnten,

gehen wir davon aus, dass die Widerstandsfähigkeit ge-

genüber Wellenbelastung sogar noch deutlich höher ist.“

Um die positiven langjährigen Erfahrun-

gen mit den Verkalit®-Deckwerksteinen

durch wissenschaftlich fundierte Aussa-

gen zu unterlegen, wurde über das Insti-

tut für Wasserbau und Wasserwirtschaft

(IWW) der Rheinisch-Westfälisch Techni-

schen Hochschule (RWTH) Aachen, unter

der Leitung von Prof. Dr. Schüttrumpf,

ein umfangreicher Wellenkanalversuch in

Auftrag gegeben.

Der Wellenkanal in Hannover mit 7 m

Tiefe, 5 m Breite und über 300 m Länge

ist einer der weltgrößten seiner Art. Im

Kanal wurde ein Deich im Maßstab 1:1

aufgebaut.

Der Verkalit®-Deckwerkstein wurde gegen einen Massivblockstein nach DIN EN 1338 getestet. Die Vergleichbarkeit der

Steine (Abmessungen 300/300/180 mm)

ist aufgrund des ähnlichen Öffnungsver-

hältnisses und Steingewichts gegeben.

Nach Durchführung aufwendiger Ver-

suchsreihen, wies das Deckwerk aus

Verkalit®-Deckwerksteinen im Gegensatz

zu den Massivblocksteinen keinerlei

Schäden auf.

Langzeitbelastung mit auflaufender Welles

VERKALIT®-DECKWERKSTEINE

5

EIN KLARES ERGEBNIS IM WELLENKANAL FÜR DEN VERKALIT®-DECKWERKSTEIN

EUROPÄISCH TECHNISCHE ZULASSUNG

Mit dem Wellenkanalversuch liegen nun

erstmalig wissenschaftlich bewiesene

Erkenntnisse über die Stabilität der

Deckwerksteine vor. Anhand dieser Er-

gebnisse konnte beim Deutschen Institut für Bautechnik die Europäisch Technische Zulassung (ETA-12/0245) erwirkt werden,

mit der nun CE-gekenntzeichnete Produk-

te geliefert werden können.

Im Gegensatz zu den Pflastersteinen, für

deren Produktion eine Fremdüberwa-

chung nicht verbindlich vorgeschrieben

ist, verlangt die Verkalit® - ETA daher das

Überwachungssystem 2+. Unter diesem

System werden z.B. auch Spannbeton-

brücken hergestellt und überwacht. Die

verbindlich vom DIBt vorgeschriebene

Kontrolle durch einen akkreditierten

Fremdüberwacher und die allgemein

höheren technischen Anforderungen

an das Produkt selbst, führen zu einem

erheblich höherem Sicherheitsniveau.

Die durchgehende Dokumentation und

die Kennzeichnung mit dem CE - Zeichen

ermöglichen auch den unkomplizierten

Verwendungsnachweis bei geförderten

Maßnahmen.

Die Untersuchungen zeigten einen

deutlichen Mehrgewinn an hydraulischer

Stabilität aufgrund der Verzahnung im

Vergleich zu herkömmlichen Deckwerk-

steinen ohne Verzahnung.

Weitere Versuche für verschiedene Di-

cken, für einen Stein aus haufwerkspori-

gem Aufbau (Filterstein) und für Systeme

mit rillierter Feder als durchlässiges

Deckwerk wurden ebenfalls erfolgreich

getestet. Bei den Versuchen wurde die

Wellenhöhen, die Drücke auf dem Deich

und im Deichquerschnitt sowie die Fließ-

geschwindigkeiten, gekoppelt mit einer

genauen Video- Analyse, gemessen und

ausgewertet. Die umfangreichen Mess-

daten stehen der Wissenschaft als hoch

interessanter Datenpool zur Verfügung.

Ebenfalls wurde im Rahmen der Versuche

getestet, ob sich einzelne Steine aus dem

Verbund lösen lassen.

Gegenüber Steinen ohne Nut und Feder

wiesen die Verkalit-Deckwerksteine

4 bis 5-fach größere Widerstände auf.

Den ausführlichen Bericht der Wellenka-

nalversuche können Sie mit einer Mail an

verkalit@berdingbeton.de anfordern.

Zustand nach 15 Std. Wellenbeaufschlagung s

Nr. Charakteristische Kennwerte Anforderung

Typ 1(Durchlässiges Deckwerk)

Typ 2(Geschlossenes Deckwerk)

1 Stabilitätszahl [-] mit Hs, am Deckwerkfuß ≤ 7,0

2 Brecherkennzahl am Deckwerkfuß, ξ [-] ≤ 3,0

Aus den wissenschaftlich gemessenen Werten konnten verbindliche Stabilitätskoeffizi-

enten abgeleitet werden. Diese sind in der Europäisch Technischen Zulassung hinterlegt,

und können zur Bemessung der Deckwerksdicke angesetzt werden:

Verkalit®Massivblocksteine

6

GUTE GRÜNDE FÜR DEN VERKALIT ®-DECKWERKSTEIN

1. Umlaufendes Nut- und FedersystemVerkalit®-Deckwerksteine haben eine vollflä-

chige Verbundwirkung (Ausnahme: Treppen-

übergangsstein). Quer und längs zum Deich greift das Nut-Feder-System ineinander und

kann daher auch vertikal einwirkende Kräfte

lastverteilend über benachbarte Steine in den

Böschungskörper einleiten. Diese Eigenschaft

ist besonders bei Eisgang oder Treibgut eine

deutliche Verbesserung des Schutzniveaus.

Besonders positiv wirkt sich ebenfalls die

Möglichkeit aus, Neigungsübergänge von bis zu 13° herstellen zu können. Bei Knickpunkten

der Deiche, z.B. beim Übergang der Neigung

1:3 auf 1:20, kann auf eine aufwändige und

teure Sonderkonstruktion verzichtet werden.

Oft stellen diese Übergänge eine Schwach-

stelle des Deiches dar, da gerade säulenartige

Deckwerksteine im Übergangsbereich zu

stark klaffenden Fugen führen, die meist starr

vergossen werden. Verkalit®-Deckwerksteine

überdecken diese Bereiche ohne eine Un-

terbrechung und zwar systemübergreifend

zwischen unterschiedlichen Höhen und Ober-

flächenausführungen.

2. RotationsfähigkeitEin großes Problem aller Deiche sind Setzun-

gen oder Erosionen unter Deckwerken. Bei starren Bauweisen mit Beton- oder Asphaltde-cken werden solche Setzungen nicht bemerkt. Aber auch bei Deckwerken aus Setzsteinen

kann sich eine Gewölbetragwirkung ausbilden,

sodass Hohlstellen bzw. Unterspülungen nicht

erkannt werden können. Die Auswirkungen

nicht erkannter Fehlstellen können im Belas-tungsfall fatale Folgen haben: Das Deckwerk bricht ohne Vorankündigung plötzlich zu-sammen. Solches schlagartiges Versagen des

Deiches kann beim Verkalit®-Deckwerkstein

nicht auftreten.

Verkalit® rotiert um das „kugelgelagerte“ Nut-Feder-System, sodass der Stein immer auf der Bettung aufliegt. Damit können sich Erosionen

zum einen nicht so schnell ausbilden, zum

anderen können Fehlstellen sehr einfach früh

erkannt und behoben werden. Das Verkalit®-Deckwerk gleicht somit unvermeidliche Schwächen des Deichaufbaus aus und weist zielsicher Fehlstellen auf.

Übergangsloser Knickpunkt / Ökologische Zonen

Mikrobiologische ZoneMakrobiologische Zone

1 : 3

1 : 20

13°

Verkalit®

Setzungen des Deichkerns

FilterschichtGeotextilSandkern

Deckwerk aus Verkalit®

AsphaltdeckschichtAsphaltbinderschicht

Fertigbeton

Setzungen des Deichkerns

Filterschicht

Filterschicht

Wasser

Erosionen

Geotextil

Geotextil

Sandkern

Sandkern

Deckwerk aus Fertigbeton oder Asphalt

Gewölbetragwirkung

VERKALIT®-DECKWERKSTEINE

7

GUTE GRÜNDE FÜR DEN VERKALIT ®-DECKWERKSTEIN

3. ÖkologieNeben der reinen Schutzfunktion müssen

Deckwerke heute auch den Belangen öko-

logischer Aspekte genügen. Dabei sind

innerhalb des Deichquerschnittes sowohl

mikro- als auch makrobiologische Zonen

zu berücksichtigen:

n Böschungsneigung 1:3 = wellenbean-

spruchte Wasserwechselzone.

Eine Ansiedlung von Algen und

Kleinstlebewesen ist hier möglich.

n Böschungsneigung 1:20 = Wellen-

überlaufbereich. Pflanzen können

sich in der Profilierung gut ansiedeln.

Nach kurzer Zeit entsteht der Eindruck

einer vollflächigen Vegetationsschicht.

Für beide Bereiche ist der Verkalit®-

Deckwerkstein mit seinem durchgängi-

gen Nut-Feder-System bestens geeignet.

Zusätzlich kann der Betonstein selbst mit

einer sehr groben Struktur hergestellt

werden, um Algen einen besseren Unter-

grund zu bieten. Eine weitere Möglichkeit

ist die Herstellung einer Struktur aus

haufwerksporigem Beton, die ebenfalls

sehr hohlraumreich ist und zusätzlich die

Wasserdurchlässigkeit verbessert.

4. Keine HöhenversätzeDie Maßtoleranz in der Höhe zwischen

zwei Steinen beträgt 5 mm. Durch die

Nut und Feder kann dieser Wert selbst

bei den zu erwartenden, unregelmäßigen

Setzungen des Deiches nicht größer wer-

den. Die sich daraus ergebene dauerhaft

ebene Fläche bietet Treibgut und Eis-

schollen kaum einen Widerstand, so dass

sich daraus keine lokalen Beschädigun-

gen ergeben können. Wegen der ebenen Flächen lassen sich die Böschungen der

Deiche besonders gut räumen, bzw. kann

auf dem Öko - Stein sehr gut maschinell gemäht werden.

5. WellenauflaufDie Kombination aus 250 mm dicken

Verkalit®-Steinen mit 180 mm dicken

Steinen ermöglicht eine individuelle

Makro-Oberfläche, mit der man den Wel-lenauflauf reduzieren kann. Da der obere,

1:20 geneigte makrobiologische Bereich

durch den Bewuchs kaum mehr Wider-

stand gegen auflaufende Wellen bietet,

ist hier der Einsatz von Barrieren sinnvoll.

6. Dreifache SicherheitDie Europäisch technische Zulassung

(ETA) bietet für Bauherren und Planer

eine 3-fache Sicherheit:

n Herstellung der Produkte nach System

2+ inkl. genauer Überwachung und

CE - Kennzeichnung

n Planung des Projektes mit normativen

Stabilitätskennzahlen

n Herstellung des Deckwerks durch den

Verleger nach genormten Rahmen-

bedingungen

Damit ist eine durchgängige Planung,

Produktion und Ausführung entlang den

Vorgaben der ETA möglich. Planungs- und Rechtsunsicherheiten, die bei der

Verwendung von normalen Straßen-

bauprodukten, wie Pflastersteinen oder

Asphaltdecken entstehen, werden damit vermieden.

Aufbau zur Wellenauflaufreduzierung

Verkalit®-Ökostein300/300/180 mm

Verkalit®-Deckwerkstein 300/300/250 mm

Verkalit®-Deckwerkstein 300/300/250 mm

8

VERKALIT®-DECKWERKSTEINE DAS PRODUKTPROGRAMM

Verkalit®-Öko-DeckwerksteinDurch eine zusätzliche Profilierung

auf der Oberfläche der Verkalit®-

Deckwerksteine wird der Bewuchs

innerhalb kurzer Zeit so dicht, dass der

Eindruck einer vollständig geschlossenen Vegetationsschicht entsteht.

Auch dieses System ist auf Anfrage mit

rillierter Feder als durchlässiges Deck-

werk erhältlich.

Verkalit®-VollsteinMit dem umlaufenden Nut- und Federsys-

tem erhält der Verkalit®-Deckwerkstein

eine Verbundwirkung, die den Extrembe-

lastungen durch Wasser und Eis wider-

steht.

Bei reinen Sanddeichen ist ein offen-

poriges Deckwerk erforderlich. Um die

Porenwasserüberdrücke auszugleichen,

können die Verkalit®-Steine für diese Fäl-

le, auf Anfrage auch mit einer rillierten,

wasserdurchlässigen Feder hergestellt

werden.

Pflanzen siedeln sich in der Profilierung besonders gut an s

Schnelle und problemlose maschinelle Verlegung s

9

VERKALIT®-DECKWERKSTEINE

VERKALIT®-DECKWERKSTEINE DAS PRODUKTPROGRAMM

Verkalit®-PromenadensteinWenn neben der Uferbefestigung auch

ein Geh-/Radweg oder Fahrbahnbelag

auf der Deich- oder Böschungskrone-

entstehen soll, kommt der Verkalit®-

Promenadenstein zum Einsatz. Durch die kleine Fase lässt sich der Stein beson-ders engfugig verlegen und ist so gut begeh- und befahrbar. Selbst bei großen

Belastungen, beispielsweise durch

starken Wellenschlag, bleibt der Verbund

bestehen. So entsteht eine optisch an-

spruchsvolle und gleichzeitig funktionale

Fläche. Verschiedene Farbnuancierungen sind möglich.

Verkalit®-HolmDer Verkalit®-Holm wird am landseitigen

Deichfuß oder bei Deichen im Binne-

land gesetzt. Die Feder vom Verkalit®-

Deckwerkstein fügt sich in die dafür

vorgesehene Aussparung ein. Dadurch

bekommt das Deckwerk einen sicheren Halt und bleibt in seiner Lage stabil.

Fußpunktsicherung mit dem Verkalit®-Holm s

Sicherheit und gestalterischer Anspruch gewährt der Verkalit®-Promenadenstein s

10

VERKALIT®-DECKWERKSTEINE DAS PRODUKTPROGRAMM

Verkalit®-TiefbordsteineAls Abschluss zu Bereichen, die nicht

unterspült werden können, hat sich der

Einsatz des Verkalit®-Tiefbordsteines

bewährt.

Verkalit®-TreppensteineMit den Treppensteinen lassen sich ins

System integrierte Treppen bzw. Aufgänge

erstellen. Der Verbund wird nicht unter-brochen, da der Fuß des Treppensteins

auch mit der Nut- und Federverbindung des

Verkalit®-Deckwerksteins versehen ist.

Auch optisch ansprechende Aufgänge lassen sich mit dem Verkalit®-Treppenstein realisieren s

Verkalit®-Tiefbordsteine als Abschlusselement s

Verkalit®-FalzplattenUm Unterspülungen zu vermeiden,

werden als Abschluss zum Deckwerk

Verkalit®-Falzplatten gesetzt. Diese

finden nicht nur bei der Verarbeitung von

Verkalit®-Deckwerksteinen Verwendung,

sondern werden ebenso als Seitenab-schluss für Straßen und Wege

im Böschungsbereich eingesetzt.

Seitlicher Unterspülungsschutz mit Verkalit®-Falzplatten s

11

VERKALIT®-DECKWERKSTEINE

Objekt m² Jahr

Abbenfleth/Elbe 15.000 1976

Balje/Elbe 84.000 ab 1984

Büsum (Promenadenstein) 12.000 ab 2012

Dahme (teilweise Promenadenstein) 10.000 2012/2013

Eckwarderhörne - Augustgroden 25.000 ab 1987

Insel Norderney/Nordsee (Promenadenstein) 24.500 ab 2000

Kehdingen - Oste 100.000 ab 2004

Krummendeich 30.900 2010/2011

Mühlenberger Loch, Hamburg 19.000 ab 2002

Schillig - Horumersiel 24.000 ab 1970

Tossens-Ruhwarden-Burhave 21.000 1973/74

Wangerland/Elisabethgroden/Nordsee 30.000 ab 1998

Weddewarden Tief, Weddewarden Nordsee 22.000 ab 1999

Weserdeich, Bremerhaven (teilweise Promenadenstein) 30.000 2012

Wilhelmshaven - Cäciliengroden 28.000 ab 1994

Wilhelmshaven - Tiefseehafen 28.000 2010

Wurster Küste Dorum/Cappel 31.000 2006

Zollenspieker Hauptdeich 11.200 1994

VERKALIT®-DECKWERKSTEINE AUSZUG: REFERENZOBJEKTE, BAUMASSNAHMEN

BERDING BETON GmbH · Industriestraße 6 · 49439 Steinfeld · www.berdingbeton.de · verkalit@berdingbeton.de

391.

2 0

3/15

50

0 c

e T

echn

isch

e Än

deru

ngen

vor

beha

lten

VERKALIT®-DECKWERKSTEINE DAS PRODUKTPROGRAMM IM ÜBERBLICK

Artikel

Format Nennmaß Gewicht Bedarf

Bezeichnungcm

Länge mm

Breite mm

Dicke mm kg/m2

ca. St./m2

verl. Fläche

Verkalit®-Vollstein 30/30 300 300 150 333 10,6

Verkalit®-Halbstein 30/15 300 150 150 333 21,2

Verkalit®-Vollstein 30/30 300 300 180 395 10,6

Verkalit®-Halbstein 30/15 300 150 180 395 21,2

Verkalit®-3/4 Stein 30/22,5 300 225 180 395 13,9

Verkalit®-Vollstein 30/30 300 300 250 572 10,6

Verkalit®-Halbstein 30/15 300 150 250 572 21,2

Verkalit®-Ökostein 30/30 300 300 180 385 10,6

Verkalit®-Vollstein mit rillierter Feder (auf Anfrage) 30/30 300 300 250 562 10,6

Verkalit®-Promenadenstein 30/30 300 300 150 333 11,0

Verkalit®-Promenadenstein Randelement 30/30 300 300 150 333 11,0

Verkalit®-Promenadenstein 30/45 300 450 150 333 7,3

Verkalit®-Promenadenstein 30/30 300 300 180 395 11,0

Verkalit®-Promenadenstein Randelement 30/30 300 300 180 395 11,0

Verkalit®-Promenadenstein 30/45 300 450 180 395 7,3

Verkalit®-Treppenstein 30/30 300 300 280/180 47,9/Stk. 3,33 St./lfdm.

Verkalit®-Treppenübergangsstein links/rechts 30/45 300 450 280/180 84,2/St. 2,22 St./lfdm.

Verkalit®-Holm 100/50 1000 500 300 330/Stk. 1,00 St./lfdm.

Verkalit®-Falzplatte 60/80 600 800 80 92/Stk. 1,25 St./lfdm.

Verkalit®-Falzplatte 80/60 800 600 80 92/Stk. 1,66 St./lfdm.

Verkalit®-Tiefbordstein 100/55 1000 (Höhe) 550 200 250/St. 1,00 St./lfdm.

weitere Formate und Steinhöhen auf Anfrage

Vollstein Vollstein mit rillierter Feder(auf Anfrage)

Ökostein Promenadenstein Treppenstein

Holm Falzplatte 60 x 80 cm Falzplatte 80 x 60 cm TiefbordsteinTreppenübergangsstein (rechts)