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 oder zur Verbindung von Behältern 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. Die Flüssigkeitsfüllung wird gewährleistet, indem über eine Saugleitung am höchsten Punkt allfällige Luft herausgesaugt wird und die Saugleitung dann mit einem Absperrventil luftdicht verschlossen wird.

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

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

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. Er besteht 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 in Dresden auf.

Beispiele

Siehe auch

• Dole
• Heber (Gerät)
• Mönch (Teichwirtschaft)
• Olszewski-Rohr
• Pythagoreischer Becher

Weblinks

Düker im Historischen Bildarchiv der Bundeswasserstraßen

Anmerkungen

1. ↑ Die maximale Höhe einer Heberleitung ist von Luftdruck und Schwerkraft begrenzt. Bei einem Luftdruck von ${\displaystyle p=10^{5}\,\mathrm {Pa} }$, einer Schwerebeschleunigung von ${\displaystyle g=10\,\mathrm {\tfrac {m}{s^{2}}} }$ und einer Dichte der Flüssigkeit von ${\displaystyle \rho =10^{3}\,\mathrm {\tfrac {kg}{m^{3}}} }$ beträgt die maximale Höhe ${\displaystyle h}$ höchstens ${\displaystyle h={\tfrac {p}{g\cdot \rho }}=10\,\mathrm {m} }$. Ab dieser Höhe würde ein Vakuum entstehen, meist wird die Flüssigkeit jedoch vorher schon gasförmig.

Einzelnachweise

1. ↑ Düker- und Heberleitungen
2. 1 2 Über die Verwendung des Steinzeugs in der Chemischen Industrie, Zeitschrift für angewandte Chemie, 36. Jahrgang, Seiten 445–452, 1923, doi:10.1002/ange.19230366102.
3. 1 2 Luftkissendüker am Wiener Platz in Dresden (Memento vom 25. August 2006 im Internet Archive) (PDF, 276 kB)
4. ↑ Koblenzer Tunnel „Rheindüker“: Daten/Fakten und Hofmann-Göttig mit Kommunalpolitikern auf dem Weg durch den „Rheindüker“.
5. ↑ Sächsische Zeitung: Ein neues Kanal-Zeitalter beginnt vom 8. März 2010.
6. ↑ Sächsische Zeitung: Abtauchen in den Kanal vom 13. Mai 2006.
7. ↑ 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]). 
8. ↑ Amtsblatt Frankfurt am Main (23. Februar 2010 / Nr. 8, 141. Jhg.) Seite 7 von 16; Lagebericht 2011 des Eigenbetriebs Stadtentwässerung Frankfurt am Main.
9. ↑ Düker. In: winhoering.de. Gemeinde Winhöring, 2022, abgerufen am 28. Juli 2022. 
10. ↑ Steirisches Wasser für Wien – Bau der Zweiten Wiener Hochquellenwasserleitung museum-joanneum.at, abgerufen am 26. Mai 2022.
11. ↑ Mikrotunnel unter der Donau ORF.at, 25. Mai 2022, abgerufen am 26. Mai 2022.
12. ↑ Ausführlicher Baubericht eines Dükers auf den Seiten 32 bis 42: Andreas Oberhammer: Die längste Fernwärmeleitung Österreichs. Bericht über die Planung, den Bau und die Qualitätssicherung; Fachverband der Gas- und Wärmeversorgungsunternehmungen; März 2010 (Memento vom 6. Juli 2011 im Internet Archive) (PDF, 15,4 MB); Stand 2. April 2010.
13. ↑ Harald Almer: Automatischer Rechen schützt vor Hochwasser meinbezirk.at, 8. Juni 2020, abgerufen am 26. Mai 2022.
14. ↑ Schwaz Düker mapcarta.com, abgerufen am 26. Mai 2022.
15. ↑ 16 – Teich und Düker theresienfeld-geschichte.at, abgerufen am 26. Mai 2022.
16. ↑ Sonderbauwerke > Düker sonderbauwerke, abgerufen am 26. Mai 2022.
17. ↑ Ein Instawalk zu verborgenen Salzburger Schätzen claudiaontour.com, 17. Juli 2015, abgerufen am 26. Mai 2022.
18. ↑ Brücken in Wien – Düker unter der Industriestraße austriasites.com, abgerufen am 26. Mai 2022.
19. ↑ River Crossing geocaching.com, 5. Oktober 2009, abgerufen am 26. Mai 2022.