Simson är hungrig. Denna grävmaskin i tungviktsklassen kräver sin dagliga dos havsbotten. Med ett enda tag gräver entreprenörmaskinens glupska skopa upp 34 kubikmeter sand, tång och sten – motsvarande 300 skottkärror.
Grävmaskinen arbetar tillsammans med två andra mastodonter: Stendumprarna Fetsy och Bolle VIII, som har aptit på 500 ton granit om dagen.
De tre jättarna arbetar med första etappen av det som en dag ska bli världens längsta sänktunnel under Fehmarn bält, en ny fast förbindelse mellan Danmark och Tyskland – mellan Skandinavien och Central-europa – som kan minska restiden för bilister och tågresenärer med timmar och spara miljön när en ansenlig del av godstransporterna går över från lastbilar till eldrivna tåg
Jättemaskiner flyttar miljontals ton sand, sten och grus
Skopa rymmer en fartygscontainer
Med sina 68 x 23 meter är Simson en av världens största grävmaskiner. Det får plats upp till 40 kubikmeter havsbotten i den kolossala skopan, motsvarande innehållet i en hel fartygscontainer. Simson, en hydraulisk grävmaskin monterad på en ponton, är byggd för att gräva ut tung lera, gyttja och sten från nästan 30 meters djup.
Fraktfartyg seglar i skytteltrafik mellan Norge och Danmark
Aasnes och Aasheim är två av de mest använda fartygen just nu på Fehmarnbygget. Kustfararna fraktar granit från fyra platser i Sydnorge som ska användas för att bygga vågbrytare vid den nya arbetshamnen. Aasnes, som mäter 100 x 17 meter, kan frakta 7 200 ton per tur, medan Aasheim ”bara” tar 5 800 ton. Totalt ska åtta kustfarare frakta två miljoner ton granit.
Stendumprar släpper ner 1 000 ton granit om dagen
Graniten lastas över på stora pråmar, som kan segla på grundare vatten. De bogseras bort till de 60 x 20 meter stora stendumprarna Fetsy och Bolle VIII, som bygger var sin vågbrytare 500 meter från kusten. Stendumprarna, som ligger för ankar för att inte flyttas av havsströmmarna, lägger med hjälp av gps dagligen 1 000 ton sten med hög precision och i rätt lager.
I många år var tunneln en bro
Fehmarn bält mellan den danska ön Lolland och den tyska ön Fehmarn har i tusentals år varit en knutpunkt för både djur och människor.
Passagen mellan Tyskland och Danmark är en korridor för flyttfåglar, ejdrar, svanar och gäss, som överblickar kusten och tar musslor, krabbor och sjöstjärnor på sin färd mellan Frankrike och Sibirien.
I havet simmar sill, torsk och plattfiskar och uppe vid ytan simmar havsdäggdjur som tumlare, knubbsäl och gråsäl.
Sänktunneln ska förbinda Rødby i Danmark med Puttgarden på den tyska ön Fehmarn.
Vissa arkeologer tror att bönder från Centraleuropa för cirka 6 000 år sedan tog sig till Skandinavien via Fehmarn bält och grundade jordbrukskulturen.
I dag seglar tusentals fartyg genom sundet, som är ett av Danmarks mest trafikerade farvatten. Det är delar av denna trafik som i framtiden ska flyttas ner under ytan.
Fehmarn bält-förbindelsen har varit planerad sedan år 1936, men under många år förblev förbindelsen bara en plan. I årtionden var dessutom tanken att man skulle bygga en bro.
År 2010 trumfade emellertid sänktunneln över bron, bland annat av hänsyn till ejdrarna. En bro bedömdes nämligen störa fåglarnas flyttvägar. Även tunneln kommer visserligen att påverka djur- och växtlivet, men bara tillfälligt.
13 kilometer längre än den förra rekordhållaren kommer den nya tunneln att bli.
År 2015 var det statsägda bolaget Fehmarn A/S redo att sätta i gång och ekonomin var på plats i form av en statlig lånegaranti, EU-bidrag och infrastrukturavgifter, vilket totalt uppgick till 66 miljarder kronor i 2015 års penningvärde.
Överklaganden från den starka tyska miljöorganisationen Nabu har dock försenat bygget i flera omgångar. Nabu invände bland annat mot bristande skydd av ett stenrev på den tyska sidan.
Modell har stormtestats
På den danska sidan har dock ingenjörerna redan börjat. Det inledande arbetet med att anlägga vägar, materialplatser och bostäder till personalen är snart klart och under 2021 ska bygget av själva elementfabriken inledas.
När tunnelelementfabriken är klar kommer den att producera ett 217 meter långt tunnelelement var 14:e dag. Elementen bogseras ut i Fehmarn bält med hjälp av bogserbåtar.
Där ska Fehmarn bält-förbindelsens 89 tunnelelement serietillverkas i stålarmerad betong. Just nu ligger dock fokus på första etappen, där monstermaskinerna används i det största anläggningsprojektet någonsin i Danmark.
Stendumprarna bygger var sin vågbrytare 500 meter från kusten. När Fetsy och Bolle VIII dumpar granitblocken, av vilka vissa är stora som mindre personbilar, sker det efter en noga utarbetad plan.
I en stor bassäng har danska vattenmiljöexperter byggt en naturtrogen kopia av havsbottnen utanför Lolland samt hamnen, med både vågbrytare och segelränna. De flera ton tunga stenarna har i modellen skalats ner till 2 x 2 centimeter stora stenar som väger 20 gram.
1910 var året då världens första sänktunnel invigdes under Detroitfloden.
35 000 stenar placerades omsorgsfullt ut i modellen, som därefter utsattes för kraftiga vågor i en simulerad storm.
Tack vare simuleringen vet entreprenören exakt hur stenarna ska placeras och hur vågbrytaren ska byggas upp lager för lager för att skydda den kommande arbetshamnen på bästa sätt.
Stenarna är norsk granit som seglas till Lolland av åtta fraktfartyg. Bygget kommer att ta cirka ett och ett halvt år och Simson, Fetsy och Bolle VIII arbetar inte ensamma.
Minst 14 olika anläggningsfartyg och sjögående grävmaskiner hjälps åt att anlägga arbetshamnen.
🎬 Se tunneln bli till betongelement för betongelement.
Det blir ett logistiskt pussel i tungviktsklassen när elementfabriken ska matas med tonvis av sand, cement och järn.
Intill dem seglar ett gult fartyg som tar vattenprover för att se till att det inte virvlar upp alltför mycket sediment från havsbottnen. Sediment i vattnet kan skymma solljuset så att vattenväxter dör och fiskar och andra djur har svårt att hitta föda.
Miljöhänsyn väger tungt. Därför har Fehmarn A/S just sjösatt ett antal sex meter höga bojar fullpackade med sensorer.
Dygnet runt mäter de strömmar, syrehalt, temperatur, buller och mängden sediment i vattnet, och biologerna kan följa alltihop via monitorer på land. Bojarna ingår i ett maritimt övervakningssystem som ska användas även efter det att tunneln är färdigbyggd.
Specialelement ökar säkerheten
Tunneln gjuts med fyra separata utrymmen: Två för tåg och två för bilar. På så sätt undviks all mötande trafik.
De 40 meter breda, 217 meter långa och uppemot 15 meter höga tunnelelementen ska gjutas på löpande band i fabrikshallar som kommer att täcka ett område motsvarande 200 fotbollsplaner.
Varje tunnelelement, som blir 42,2 meter brett, ska rymma en dubbelfilig motorväg och två tågspår.
En jordvall ska skydda grannarna mot buller från området, där 2 500 personer kommer att arbeta dygnet runt i skift med att tillverka tunnelelement av armeringsjärn och betong.
Fabriken får sex produktionslinjer, som var och en ska gjuta ett tunnelelement var nionde vecka i närmare tre år. Att säkerställa en konstant tillförsel av material till fabriken blir en logistisk utmaning.
Mängden stål motsvarar cirka 50 Eiffeltorn och därtill kommer tre miljoner kubikmeter betong – tillräckligt för att lägga en trottoar runt hela planeten vid ekvatorn.
För att lösa denna utmaning, och skona miljön, fraktas det mesta av materialet sjövägen. Stora järngaller – utskurna i rätt storlek till tunnelns botten, sidor och tak – glider in i fabrikens ena ände, svetsas ihop till en ”bur” och gjuts i betong innan de glider ut i torrdockan på andra sidan.
Samma produktionsmetod användes till bland annat Öresundstunneln, som dock bara är en femtedel av Fehmarn bält-förbindelsens storlek.
40 meter breda betongelement gjuts på löpande band
Järnstänger svetsas ihop
Uppemot tolv meter långa stänger av armeringsjärn körs in i fabriken, där smeder och svetsare monterar dem till ett skelett – först bottnen och sidorna och slutligen toppen. När järnburen är klar förs den vidare på skenor till nästa produktionsled.
Betong sprutas in i järnburen
Buren körs in i en gjutform där långa rörledningar fördelar 100 kubikmeter betong i timmen och gjuter ihop den med övriga segment. Det behövs nio segment till ett tunnelelement. Totalt ska över tre miljoner kubikmeter betong användas till tunnelbygget.
Färdiga element bogseras ut
När de 217 meter långa, 40 meter breda och 8,9 meter höga betongelementen har härdat förs de ut i torrdockan där de får vattentäta skott i bägge ändar. Därefter fylls dockan med vatten så att de ihåliga elementen kan bogseras ut i Fehmarn bält.
Det finns dock stora skillnader i respektive utformning. Tio av de 89 elementen är nämligen specialelement som har försetts med en källare för diverse installationer. Just den delen av projektet är en ny, prisbelönt uppfinning.
Specialelementen gör tunneln säkrare. Normalt döljs installationer i en smal servicekorridor, och tillgången till korridoren förutsätter att en hel vägbana spärras av.
Det ökar risken för olyckor. I Fehmarn bält-tunneln kan servicepersonal parkera i ett särskilt servicespår och få tillgång till installationerna via källaren.
Satelliter styr tunneln på plats
När tunnelelementen är klara och har fått vattentäta skott bogseras de ut på Fehmarn bält. Där firar en sänkponton ner elementen i en upp till 100 meter bred och 20 meter djup ränna.
Ett positioneringssystem baserat på flera satelliter för, i kombination med ekolodning, elementen på plats med millimeterprecision.
Satelliter och ekolod ger precision på havsbottnen
Fyra satellitstationer sänder signaler till nedsänkningen
Fyra så kallade GNSS-stationer (global navigation satellite systems) står på kusten, två på den danska ön Lolland och två på den tyska ön Fehmarn. Dessa stationer, som använder fler satellitsignaler än gps, sänder korrigerande signaler till sänkpontonerna som ska få ner tunnelelementen till bottnen.
Sänkpontoner placeras ut med ultrahög precision
Tillsammans med sex ankare på havsbottnen håller signalerna fast de två sänkpontonerna i rätt position. Systemet kan ge en precision på ända ner till åtta millimeter. I jämförelse är en gps i en mobiltelefon normalt begränsad till en precision på cirka fem meter.
Ljudtranspondrar garanterar precision under vattnet
Tunnelelementets ballasttankar fylls delvis med vatten och firas ner mot bottnen. Transpondrar som avger och tar emot ljud ser till att elementen placeras i exakt förlängning av varandra. Därefter pumpas vattnet ut så att det uppstår ett undertryck som förseglar fogen.
Rännan på bottnen ska först grävas ut av Simson, men eftersom dess skopa bara når 30 meter ner och tunnelns djupaste del ligger 40 meter under ytan behövs även andra jättemaskiner.
En av dem blir troligen ett mudderverk av typen cutter suction dredger, som har en skopa som gräver upp stora bitar av havsbottnen, som maskinen sedan kan suga i sig och segla i land med.
Säl lunchar i Tyskland
Sand och jord från havsbottnen ska bli ny natur som kompenserar för de områden som förstörs av motorvägar, ramper och andra anläggningar.
På vardera sida av Rødbyhavn fylls ett 500 meter brett och tre kilometer långt bälte ut, medan jordbruksmark på bägge sidor av Fehmarn bält görs om till naturområden. Ett nytt stenrev ska kompensera för dem som går förlorade och skapa förutsättningar för nytt liv.
– Vi vet från andra tunnlar och broar och från vindkraftverk att det uppstår nytt liv runt stenar och socklar. Musslor sätter sig där och sedan kommer fiskar, tumlare och sälar.
Därför lägger vi även sten på tunneln nära land, säger marinbiologen Anders Bjørnshave, som är miljöchef på Fehmarn A/S.
Rødbyhavn ligger 15 kilometer nordost om tre viltreservat, där det finns både sjöfåglar och fridlysta sälarter. Biologer som satte gps-sändare på sälarna för att ta reda på om en tunnel eller bro skulle störa dem gjorde en oväntad upptäckt.
56 meter under Bosporen ligger världens djupaste sänktunnel.
Medan de flesta sälarna höll till på den danska sidan, satte en ensam säl kurs mot Tyskland varje dag vid tiotiden på förmiddagen. Den tycktes ta en lunchpaus på ön Fehmarn och återvände sedan till kolonin omkring klockan tre på eftermiddagen.
Totalt 150 experter har studerat Fehmarn bält och kusterna. Vissa flög varje månad under två års tid över området för att räkna fåglarna och tumlarna, medan andra dök ned för att undersöka havsbottnen, bandtången och plattfiskarna.
Några experter satte gps-sändare på ålar och sänkte ner undervattensmikrofoner i sundet för att registrera tumlarnas klickljud. Slutsatsen var att även om projektet kommer att störa naturen, så lär det bara vara tillfälligt.
– Vi kommer inte att flytta mer sand än naturen själv flyttar under en storm. Under två dygn i januari 2017 tillförde stormen Axel lika mycket sediment till havet som vi kommer att spilla under vårt flera år långa arbete, säger Anders Bjørnshave.
Simson och de övriga maskinerna har nu byggt så pass mycket av vågbrytaren att formationen syns på satellitbilder. Om drygt åtta år kommer bilderna att visa ett landskap som har förändrats med ramper till tunneln på bägge sidor och nya naturområden.
Och medan Simson då arbetar någon annanstans i världen kan sälen från Lolland göra sin lunchutflykt till Fehmarn varje dag klockan tio.