Neumayer-Station III - Verzinkte High-Tech-Konstruktion im ewigen Eis

Nach nur sieben Monaten Bauzeit hat die Neumayer-Station III in diesem Jahr den wissenschaftlichen Betrieb auf dem Ekström-Schelfeis in der Antarktis aufgenommen.

Sie dient der Gewinnung von Langzeitdaten für die globale Umwelt- und Klimaforschung. Zudem ist sie die Basisstation für Expeditionen auf das Inlandeis. Im antarktischen Sommer sind bis zu sechzig Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus verschiedenen Nationen gleichzeitig an der Station tätig.

Neumayer III hat die seit 1991 betriebene Neumayer II Station ersetzt, die durch den ständigen Schneefall immer tiefer im Eis verschwand und das Ende ihrer Haltbarkeit erreicht hat. Sie liegt mittlerweile unter einer zwölf Meter dicken Schnee- und Eisschicht und wird durch den Druck deformiert.

Das Auftragsvolumen für den Bau der neuen Forschungsstation betrug rund 21 Millionen Euro. Neumayer III wurde in Bremerhaven gebaut und in allen wichtigen Komponenten auf Funktion getestet. Hierzu wurden beispielsweise wesentliche Elemente der Stahlkonstruktion probeweise aufgebaut. In Einzelteile zerlegt wurde die Station dann per Frachtschiff in die Antarktis transportiert. Neumayer III hat ein Gesamtgewicht von 2300 t. Rund die Hälfte davon ist feuerverzinkter Stahl, der mühelos den extremen Klimabelastungen der Antarktis trotzt. Dabei sind es weniger die Kälte von durchschnittlich -50°C oder Schneefall und Starkwinde, die den Korrosionsschutz belasten, sondern die enorme UV-Strahlung, die in der Antarktis vorherrscht. Im Gegensatz zu Beschichtungssystemen, die hierdurch zerstört werden, ist eine Feuerverzinkung absolut UV-resistent. Da bei der Planung der Station die Auflagen des neuen Umweltprotokolls zum Antarktisvertrag berücksichtigt werden mussten, die beispielsweise die Verwendung von umweltneutralem Baumaterial vorsehen, fiel auch unter diesem Aspekt die Entscheidung zu Gunsten der nachhaltigen Feuerverzinkung aus.

Neben Korrosionsbelastungen sind Nutzbauwerke für Dauerschneegebiete wie Arktis und Antarktis durch Schneefall und Schneedrift sowie Verformungen des Schneeuntergrunds weiteren Belastungen unterworfen, zu deren Verringerung verschiedene Baukonzepte entwickelt wurden. Das Nutzbauwerk kann sich dazu tief im Schnee, in einer offenen Grube, direkt auf der Oberfläche oder auf einem Ständeraufbau oberhalb der Schneeoberfläche befinden.

Als erste Forschungsstation in der Antarktis ist die Neumayer-Station III ein kombiniertes Gebäude für Forschung, Betrieb und Wohnen auf einer Plattform oberhalb der Schneeoberfläche, verbunden mit einer in den Schnee gebauten Garage. Der zweigeschossige, beheizte Gebäudeteil befindet sich auf der 68 Meter langen und 24 Meter breiten Plattform innerhalb einer Schutzhülle. Die Plattformhöhe beträgt 6 Meter über der Schneeoberfläche. Der Graben unterhalb der Station ist 8,20 Meter tief. Die Gesamthöhe der patentierten Konstruktion vom Boden der Garage bis zum Dach der Ballonhalle beläuft sich auf 29,20 Meter.

Ein wesentliches Merkmal der neuen Station ist, die Beeinträchtigungen durch die wachsende Schnee- und Eisoberfläche mit Hilfe hydraulischer Hebevorrichtungen zu kompensieren, ohne dabei Bauteile im Schneegrund zu hinterlassen. Damit wird eine wichtige Forderung des Umweltschutzprotokolls erfüllt. Außerdem können nur so die komplizierten Bedingungen auf driftendem Schelfeis mit hoher Schneezutragrate technisch überwunden werden. Die Gesamtlast von Neumayer III verteilt sich auf 16 Fundamentplatten, die auf einer 240 m dicken Eisschicht stehen. Vor dem Anheben der gesamten Station werden diese einzeln hydraulisch hochgezogen, mit Schnee verfüllt und anschließend der gesamte Garagenraum mit Schnee aufgefüllt.

Die Neumayer-Station III verfügt über rund 4473 Quadratmeter geschützte Nutzfläche, die sich auf die insgesamt vier Etagen der Station aufteilt. Rund 1850 Quadratmeter davon stehen den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern als klimatisierte Nutzflächen zur Verfügung. Ein Treppenhaus mit Fahrstuhl verbindet die vier Stockwerke von der Garage bis in die Ballonfüllhalle und bietet somit einen komfortablen Zugang zu allen Räumlichkeiten der Station.

In Windkanaluntersuchungen wurde die optimale aerodynamische Form für die Außenhülle der Station ermittelt. Die Form des Gebäudes in Kombination mit der Abdeckung der Garage ist so konzipiert, dass Schneeablagerungen in der Nähe des Gebäudes auf ein Minimum reduziert werden. Die Nutzungszeit der Station hängt damit hauptsächlich von der Fließbewegung des Eises ab, und eine Betriebszeit von 25 bis 30 Jahren ist somit realistisch. Durch die Verwendung von feuerverzinktem Stahl ist während der gesamten Nutzungszeit ein wartungsfreier Korrosionsschutz gewährleistet. Hierdurch werden Instandhaltungsarbeiten und damit verbundene negative Auswirkungen auf das sensible Ökosystem Antarktis vermieden.