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Düker

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Vorlage:Hinweisbaustein

Datei:Düker Schema.svg
Schematische Darstellung eines Dükers zur Querung eines Kanals
Datei:Heberleitung Schema.svg
Heberleitung zum Ausgleich der Wasserspiegel zweier Behälter oder Gerinne in beide Richtungen (hier in der Grafik Wasserfluss von links nach rechts)
Datei:Syphon.jpg
Aufgeständerte Betonrinnen zur offenen Wasserführung; zwischen den runden Schächten der unterirdische Düker als Druckleitung. Der Höhenunterschied Einlauf-Auslauf ist klar ersichtlich.

Ein Düker (niederdeutsch, entspricht niederländisch duiker, „Taucher“) ist eine Druckleitung zur Unterquerung einer Straße, eines Tunnels, eines Flusses oder von Bahngleisen etc. Die Leitung kann zum Beispiel eine Gas-, Abwasser- oder Trinkwasserleitung oder Öl-Pipeline sein. Sogenannte offene Düker nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren führen Oberflächenwasser (aus Bewässerungsgräben, Entwässerungsgräben, Bächen bis hin zu Flüssen) unter Zufahrten, Straßen, Flüssen, Wasserstraßen (Kanälen) oder anderen den Wasserlauf behindernden Bauwerken hindurch. Es gibt auch Düker, die durch Personal begehbar sind und in denen verschiedene Leitungen (Gas, Wasser, Elektro) verlegt sind.

Das Gegenstück zu einem Düker ist die Heberleitung, die zur Überquerung von Straßen<ref>Ulf Helbig: Düker- und Heberleitungen. In: Ulf Helbig, Hans-Burkhard Horlacher (Hrsg.): Rohrleitungen 2. 3. Auflage. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg 2023, S. 249–263, doi:10.1007/978-3-662-60804-3_25.</ref> oder zur Verbindung von Behältern<ref name="ZAC">Über die Verwendung des Steinzeugs in der Chemischen Industrie, Zeitschrift für angewandte Chemie, 36. Jahrgang, Seiten 445–452, 1923, doi:10.1002/ange.19230366102. </ref> gebaut wird, sie funktioniert genauso wie U-förmige kommunizierende Röhren, nur dass das „U“ um 180° gedreht („auf den Kopf gestellt“) ist. Wesentlich dabei ist, dass die Verbindungsleitung vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist und ihre Anschlüsse an die Gefäße beidseitig unterhalb deren Flüssigkeitsspiegel münden, sodass kein Luftzutritt in die Heberleitung erfolgt.<ref group="anm">Die maximale Höhe einer Heberleitung ist von Luftdruck und Schwerkraft begrenzt. Bei einem Luftdruck von <math>p=10^5\,\mathrm{Pa}</math>, einer Schwerebeschleunigung von <math>g=10\,\mathrm{\tfrac{m}{s^2}}</math> und einer Dichte der Flüssigkeit von <math>\rho=10^3\,\mathrm{\tfrac{kg}{m^3}}</math> beträgt die maximale Höhe <math>h</math> höchstens <math>h=\tfrac{p}{g \cdot \rho}=10\,\mathrm{m}</math>. Ab dieser Höhe würde ein Vakuum entstehen, meist wird die Flüssigkeit jedoch vorher schon gasförmig.</ref> Die Flüssigkeitsfüllung wird gewährleistet, indem über eine Saugleitung am höchsten Punkt eventuell vorhandene Luft herausgesaugt wird und die Saugleitung dann mit einem Absperrventil luftdicht verschlossen wird.<ref name="ZAC" />

Ein Düker zur Überwindung eines Tales, wie sie schon die Römer aus Blei- und Tonrohren bauten, wird zumeist eher „Siphon“ genannt.

Bei der Verlegung von Kabeln unter Flüssen spricht man auch von einem Kabeldüker.

Prinzip

Im Düker kann die Flüssigkeit das Hindernis überwinden, ohne dass Pumpen eingesetzt werden müssen. Dabei nutzt man das schon in der Antike bekannte Prinzip der kommunizierenden Röhren, wonach sich stehende Flüssigkeiten in miteinander verbundenen Röhren stets auf das gleiche Niveau einpegeln. Fließt nun auf einer Seite immer neue Flüssigkeit hinzu, so erreicht sie auf der anderen Seite dasselbe Höhenniveau und kann ohne Höhenverlust (wegen des Dükers) dort weitergeleitet werden. Durch den Druckverlust im geschlossenen Rohr kann sich, nach dem Gesetz von Hagen-Poiseuille, nach dem Düker eine verringerte Fließgeschwindigkeit mit geringerem Volumendurchsatz ergeben.

Bei einem einfachen Durchlass geht der Wasserspiegel frei zur anderen Seite durch. Ein Durchlass läuft leer, wenn kein Wasser mehr ankommt. Ein Düker liegt dagegen tiefer als der Abfluss und muss gegebenenfalls leergepumpt werden. Als Zwischenlösung gilt der Halbdüker. Dabei wird die Rohrsohle gegenüber dem Zufluss eingetieft, der Rohrscheitel liegt aber immer über der Flüssigkeit. Ein echter Düker ist immer als Druckrohr ausgebildet.

Bauarten

Für den Bau eines Dükers zur Querung eines Flusses durch eine Pipeline sind verschiedene Bauweisen gebräuchlich.

Bei der Bauweise im offenen Graben wird zunächst ein Graben quer in das Flussbett gebaggert. Wird der Fluss oder Schifffahrtskanal mit einer Spundwand begrenzt, wird der an Land in drei Teilen vormontierte Stahldüker hier wasserdicht eingebunden, der auf- oder absteigende Ast kann anschließend angeschraubt oder angeschweißt werden. Ist das Gewässer mit Böschungen begrenzt, wird der einteilige Stahldüker entweder auf einen Ponton verladen und an der Einsatzstelle per Kran verlegt oder direkt von Land aus per Kran eingeschwommen. Zum Schluss wird ein Sand-Kies-Gemisch in das vorbereitete Dükerbett eingespült, damit dieser mit der Deckschicht gegen Beschädigungen durch Wasserfahrzeuge (beispielsweise beim Ankerwurf) geschützt ist. Anschließend werden das Einlauf- und Auslaufbauwerk angebaut.

Eine weitere Bauweise ist das Vortriebsverfahren, meist im Schildvortrieb. Hierbei werden eine Start- und Zielgrube gebaut, die später meist auch als Ein- und Auslaufbauwerk dienen. Aus der Startgrube gräbt sich die Vortriebsmaschine unter dem Gewässer hindurch bis zur Zielgrube. Das entsprechende Beton-Dükerrohr wird sofort nachgeschoben, sodass hinter der Maschine schon der fertige Düker entsteht.

Kennzeichnung

Datei:Düker.png
Bildtafel zur Kennzeichnung von Dükern an Wasserstraßen

An Wasserstraßen werden Düker durch eine quadratische Bildtafel mit einem D gekennzeichnet, mit der Schrift der Wasserstraße zugewandt. In anderen Fällen ist die Kennzeichnung uneinheitlich. Oft werden Tafeln mit dem Wort Düker aufgestellt, die von der Landseite aus lesbar sind.

Vermeidung von Ablagerungen

Datei:SE DD B 2 39.jpg
Anfertigung einer Holzkugel für die Reinigung des Dresdner Elbdükers

Bei Dükern, die benutzt werden, um Abwasser unter einem Hindernis (Fluss, Tunnel) durchzuleiten, hat der Düker meist einen kleineren Querschnitt (etwa 10–20 %, je nach normalem Rohrquerschnitt) als das am Dükeroberhaupt ankommende und am Dükerunterhaupt abgehende Rohr, um die Fließgeschwindigkeit (hierbei etwa 2 m/s) im Düker zu erhöhen, damit sich in der Dükersohle keine Stoffe absetzen können, die den Düker verstopfen. Problematisch ist jedoch, wie bei Flüssen häufig der Fall, dass die Mengen um mehr als das Hundertfache schwanken können (Regenwetter). Deshalb werden oft mehrere Röhren parallel verlegt und je nach Wasseranfall beschickt. Da das System nicht regelbar ist, kommt es – insbesondere bei stark mit Sinkstoffen belasteten Wässern – zu Ablagerungen, die mit hohem Kostenaufwand beseitigt werden müssen. Abhilfe dazu schafft auch ein eiförmiger Querschnitt des Betonrohrs (mit der „Eispitze“ nach unten), der zusätzliche Wassermengen gut aufnehmen kann.

Luftkissendüker

Luftkissendüker sind Düker, deren Querschnitt dem Wasserzufluss angepasst werden kann, um die Fließgeschwindigkeit konstant zu halten. Sie bestehen aus einem waagerecht liegenden Rohr mit senkrechten Zuläufen. Zu- und Ablauf des Dükers werden durch einen Siphon begrenzt, sodass in den Düker Luft gepumpt werden kann. Diese Luft kann nicht entweichen und reduziert den Querschnitt des Dükers. Strömt wenig Wasser in den Düker, so handelt es sich um ein großes Luftkissen, das den Querschnitt sehr klein macht, kommt mehr Wasser, so wird die Luftmenge reduziert und der Querschnitt vergrößert. Somit erreicht man eine konstante Fließgeschwindigkeit des Wassers. Nach diesem System arbeitet die Hamburger Stadtentwässerung bei einem Düker, der Hamburgs Nordwesten unter der Elbe hindurch mit dem Klärwerk Köhlbrandhöft Nord verbindet. Den weltweit größten Betriebsbereich von minimal 10 l/s und maximal 8800 l/s, also 1:880, weist der Luftkissendüker am Wiener Platz<ref name="Wiener Platz, Dresden" /> in Dresden auf.

Beispiele

Deutschland

Datei:Wakenitzdüker.jpg
Dükerkanal der Wakenitz in Lübeck
Datei:Düker Erfurt.JPG
Düker der Schmalen Gera (hinten) unter dem Flutgraben (vorn) von 1895 in Erfurt. Nicht im Bild ist der Auslass auf der anderen Seite.
Datei:SNK Schleuse 2 2.JPG
Schleuseneinfahrt mit Unterdükerung und Überlauf in den unten durchlaufenden Graben am Süd-Nord-Kanal
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Bachkreuzung in Pegnitz: Der Mühlbach unterquert die Pegnitz.
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  • Eine Dükerleitung verbindet den Wasserentnahmeturm mit dem Heinrich-Geis-Stollen auf der gegenüberliegenden Uferseite der Kalltalsperre in der Nordeifel. 50,64385° N, 6,30768° O
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  • Der Elbdüker am Flügelweg in Dresden wird seit 1907 genutzt, um das Abwasser der linkselbischen Altstadt unter der Elbe hindurch in die rechtselbische Kläranlage Dresden-Kaditz zu leiten. Er besteht aus einem Rohr von 105 cm Durchmesser, dem Trockenwetterrohr, welches ständig durchflossen wird, und einem Rohr von 200 cm Durchmesser, dem Regenwetterrohr, das die bei Regenwetter anfallenden größeren Wassermengen aufnimmt.<ref>Sächsische Zeitung: Ein neues Kanal-Zeitalter beginnt vom 8. März 2010.</ref> Der Doppeldüker unterquert die Elbe auf einer Länge von 117 m. Einschließlich Ein- und Auslaufstrecke ist der Düker 300 Meter lang und wird durch zwei Bauwerke, die Dükerkammern, begrenzt. Einmal im Jahr muss ein Taucher die Düker reinigen.<ref>Sächsische Zeitung: Abtauchen in den Kanal vom 13. Mai 2006.</ref> 51,06432° N, 13,69128° O
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  • Seit 1969 werden die Abwässer der linksrheinischen Altstadt von Konstanz und der Stadt Kreuzlingen (CH) unter dem Rhein in die rechtsrheinisch gelegene Kläranlage geleitet.
  • Der 20 m hohe und 140 m lange Aquädukt über den Fluss Zschopau ist Teil der 1907 gebauten Trinkwasserzuleitung zur Stadt Chemnitz, die an dieser Stelle mit Hilfe eines Dükers auf beiden Seiten des Tales einen Höhenunterschied von 80 m überwindet.<ref>Vom Bau der Wasserleitung Neunzehnhain-Einsiedel. In: Industrie des Erzgebirges und Vogtlandes. XIX Auflage. Organ des Vereins Erzgebirger zu Dresden, 1907, S. 199 (online [abgerufen am 21. August 2009]).</ref> 50,7445° N, 13,10651° O
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  • In Frankfurt am Main wurde ein neuer Abwasserdüker bei Main-km 18,67 gebaut, der parallel zum bestehenden Düker durch den Main (bei Strom-km 18,60) führt und beidseitig mittels Anschlussleitungen an die bestehende Druckleitung (vom Pumpwerk Kelsterbach bis zur ARA Sindlingen) angeschlossen wird. Er wurde in offener Bauweise (Nassbaggerverfahren) als Gussleitung (1 × DN 500) gebaut. Die Inbetriebnahme erfolgte im Juni 2011. Die Baukosten betrugen rund 3,2 Mio. Euro.<ref>Amtsblatt Frankfurt am Main (23. Februar 2010 / Nr. 8, 141. Jhg.) Seite 7 von 16; Lagebericht 2011 des Eigenbetriebs Stadtentwässerung Frankfurt am Main.</ref>
  • Ein Düker führt die Volkach unter dem Main-Kanal bei der Stadt Volkach hindurch. 49,85742° N, 10,22363° O
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  }}; In Burgkirchen unterquert in einem Düker der Alzkanal die Bahnstrecke Tüßling–Burghausen. 48,16603° N, 12,72864° O
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  • In Schwäbisch Hall unterquert ein Kraftwerkskanal, der mehrere 100 m oberhalb vom Kocher links abgezweigt wird (an Alter Spinnerei), beim Ortsteil Gelbingen den gleichen Fluss, um dann nach kurzer weiterer Kanalstrecke in einem Stollen den Neuberg nordwärts zu unterqueren, um dort ein Kleinkraftwerk anzutreiben. Der Kocher beschreibt indes einen weiten Mäanderbogen gegen den Uhrzeigersinn um den inkompletten Umlaufberg Neuberg. Die Bauwerke stammen aus dem 19. Jahrhundert. 49,13169° N, 9,73899° O
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   |name=Düker Nesenbach Stuttgart
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  • Einen einzigartigen Düker gibt es in Pegnitz, die sogenannte Bachkreuzung: Dort unterquert der (im Mittelalter künstlich angelegte) linke Arm der Fichtenohe, der hier Mühlbach genannt wird, den aus der Teilung hervorgegangenen rechten Arm des Flusses, der an dieser Stelle mittlerweile als Pegnitz bezeichnet wird. Der Düker wurde in den 1930er Jahren erbaut. 49,75525° N, 11,54347° O
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Österreich

Auch Durchlässe für Bäche mit freiem Wasserspiegel unter Straßen oder Gewässer werden Düker genannt:

  • Der „Düker unter der Industriestraße“ in Wien, 22., nächste 17. Weg über das Gewässer Hebergraben ist eigentlich eine 50 m breite, 10 m kurze Brücke, errichtet 1958.<ref>Brücken in Wien – Düker unter der Industriestraße austriasites.com, abgerufen am 26. Mai 2022.</ref>
  • In Vorarlberg wird der Ehbach unter der Frutz durchgeführt. Beide münden höchstens 1 km danach in den Rhein.<ref>River Crossing geocaching.com, 5. Oktober 2009, abgerufen am 26. Mai 2022.</ref>

Schweiz

  • Grenzüberschreitender Düker für Abwasser von Kreuzlingen (CH) links des Rheins nach Konstanz (D) ans andere Ufer. Siehe oben.
  • In Worb quert der Bächu seit der Verlegung des Bachbetts der Worble diese in einem Düker.<ref>Martin Christen: Worb - Der Bächu bleibt erhalten. bern-ost.ch, 2. Oktober 2013, abgerufen am 30. August 2025.</ref> 46,92445° N, 7,56594° O
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   |name=Düker in Worb
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  }}

Andere Länder

  • In Italien, Südtirol, Passeiertal wird aus dem Wildbach Passer Triebwasser für ein 260 m tiefer liegendes Wasserkraftwerk vor einem Wehr zwar nach links ausgeleitet, doch schon nach einem Sandfang und Einlaufgitter mittels eines Dükers mit 4 × 4 m Querschnitt auf die andere Gewässerseite unterführt und läuft hier 6 km weit durch Druckstollen und -schacht im Berg zu den Turbinen.
  • In Südfrankreich unterquert der Canal du Bas-Rhône Languedoc (ein Bewässerungskanal von der Rhône zum Gebiet Languedoc) nordöstlich der Stadt Lunel in einem Düker den Fluss Vidourle. Die Sohle des Flusses liegt einige Meter tiefer als die Kanalsohle. Im Auslaufbauwerk sind drei Klappen aus Stahl eingebaut, die den Rückfluss des Wassers nach Osten verhindern sollen (Koordinaten: 43° 42′ 29″ N, 4° 9′ 42″ O
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   |name=Ein- und Auslaufbauwerke Canal du Bas-Rhône Languedoc
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  }}).

Siehe auch

Weblinks

Wiktionary: Düker – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Anmerkungen

<references group="anm" />

Einzelnachweise

<references />

Vorlage:Hinweis Seiten-Koordinaten

Vorlage:Hinweisbaustein

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