London entwachs seine historische viktorianische Entwässerungsinfrastruktur, was dazu führte, dass gewöhnliche Regenstürme jährlich zig Millionen Tonnen Rohabwasser in die Themse spülten. Um die Krise zu lösen, ohne die Straßen der Stadt aufzugraben, bauten Ingenieure den 25 Kilometer langen Thames Tideway Tunnel – einen Schwerkraft-betriebenen Super-Kanal, der bis zu 70 Meter unter dem Flussbett vergraben ist und Sturzfluten abfängt, bevor sie das Wasser erreichen.
Stehen Sie nach einem plötzlichen Sommergewitter am Ufer der Themse, würden Sie vielleicht erwarten, dass das Wasser erfrischt aussieht. Bis vor Kurzem war die Realität jedoch erschreckend. Ein bescheidenes Nachmittagsgewitter – die Art, die Ihre Jacke kaum durchnässt – überforderte routinemäßig Londons Entwässerungssystem und spülte Millionen Tonnen unbehandelter menschlicher Abfälle und Straßenschmutz direkt in den Gezeitenfluss.
Die Stadt litt nicht unter kaputten Rohren. Sie litt unter einem Meisterwerk der Ingenieurskunst, das schlichtweg an seine Grenzen gestoßen war.
Um die ökologische Vergiftung des Flusses zu stoppen, verbrachten Ingenieure Jahre damit, tief unter der Metropole einen Tunnel zu graben, den Thames Tideway Tunnel. Mit einer Länge von 25 Kilometern und einer Breite, die es ermöglicht, drei Doppeldeckerbusse nebeneinander zu fahren, fungiert dieser massive Betonkanal als unterirdisches Auffangbecken, das Sturzfluten abfängt, bevor sie jemals offenes Wasser erreichen.
Das viktorianische Meisterwerk, das an seine Grenzen stieß
Londons Abwasserkrise geht auf den Sommer 1858 zurück – den berüchtigten „Großen Stink“. Eine tödliche Mischung aus Choleraausbrüchen und unerträglichen Flussdämpfen zwang das Parlament, seine Sitzungen auszusetzen und den Bauingenieur Sir Joseph Bazalgette zu beauftragen, ein völlig neues unterirdisches Entwässerungssystem zu entwerfen.
Bazalgettes Lösung war eine außergewöhnliche Leistung viktorianischer Ingenieurskunst. Er baute über 1.770 Kilometer (1.100 Meilen) gemauerte Straßenkanäle, die in 132 Kilometer (82 Meilen) große Abfangtunnel mündeten und das Abwasser der Hauptstadt nach Osten, weg vom Stadtzentrum, leiteten.
Entscheidend war, dass Bazalgette ein „kombiniertes“ Abwassersystem baute: Anstatt zwei getrennte Rohrsätze zu verlegen – einen für häusliches Abwasser aus Toiletten und Waschbecken und einen weiteren für Regenwasserabfluss von Dächern und Straßen – floss alles in dieselben gemeinsamen gemauerten Leitungen.
In dem Wissen, dass starke Regenfälle das System überfluten könnten, integrierte Bazalgette Sicherheitsüberlaufventile: kombinierte Abwasserüberläufe (CSOs). Drohte Regen, Abwasser in die Keller der Bewohner zurückzudrücken, öffneten sich diese Schleusen und leiteten den verdünnten Überschuss direkt in die Themse.
Damals war es ein vernünftiger Kompromiss. London hatte etwa zwei bis drei Millionen Einwohner, und Bazalgette verdoppelte die erforderliche Kapazität, um vier Millionen zu bewältigen. Er ging davon aus, dass dieser Sicherheitsspielraum auf unbestimmte Zeit halten würde.
Das moderne London konnte er nicht vorhersehen. Heute leben in der Stadt etwa neun Millionen Menschen. Jahrzehntelange Zersiedelung pflasterte offene Böden mit Asphalt, Beton und Ziegeln zu und schuf Milliarden Quadratmeter undurchlässiger Oberflächen. Anstatt natürlich im Boden zu versickern, rauscht Regenwasser sofort in die Straßengullys.
Anfang der 2000er-Jahre öffneten sich Überläufe, die eigentlich nur bei katastrophalen Stürmen auslösen sollten, Dutzende Male im Jahr und leiteten schätzungsweise 39 Millionen Tonnen unbehandelter Abwässer jährlich in den Fluss.
Ein Schwerkraft-betriebener Super-Kanal
Die Planer standen vor einem unlösbaren Dilemma. Jede Straße in Greater London aufzureißen, um Regenwasserabläufe von häuslichen Abwasserrohren zu trennen, hätte ein halbes Jahrhundert gedauert und Hunderte Milliarden Pfund gekostet, was die Stadt im Prozess lahmgelegt hätte.
Die Alternative bestand darin, die Überläufe am Flussufer abzufangen.
Wie von der Institution of Civil Engineers detailliert beschrieben, entwarf das Projektteam einen einzigen, massiven Haupttunnel, der direkt unter dem Verlauf der Themse verläuft. Beginnend in Acton im Westen Londons in einer Tiefe von etwa 30 Metern, fällt der Tunnel stetig bergab nach Osten und erreicht in Abbey Mills eine Tiefe von fast 70 Metern.
Dieses durchgehende Gefälle ist das Herzstück der Effizienz des Systems. Da das Rohr über seine gesamte 25 Kilometer lange Strecke abfällt, bewegt sich das Abwasser vollständig durch natürliche Schwerkraft. Das System benötigt keine massiven Boosterpumpen entlang seiner Route, um Wasser durch die Hauptschlagader zu drücken; es lässt einfach die Physik die Arbeit erledigen.
Entlang der Flussufer fangen Fallschächte 34 der am stärksten verschmutzenden viktorianischen Überlaufstellen ab. Bei Stürmen wirbeln Hightech-Wirbelgeneratoren Millionen Liter einströmenden Sturmabwassers durch vertikale Fallrohre in den Haupt-Super-Kanal und entlüften den Luftdruck, damit das herabstürzende Wasser keine strukturellen Schockwellen im Betonrohr verursacht.
Das aufgefangene Abwasser sammelt sich in der 7,2 Meter breiten Leitung, die bis zu 1,6 Millionen Kubikmeter Regenwasser speichern kann. Wie auf der offiziellen Tideway-Projektplattform beschrieben, ist der Tunnel direkt mit dem bereits bestehenden Lee Tunnel verbunden und leitet das aufgefangene Abwasser direkt zu den Beckton Sewage Treatment Works in Ost-London, wo es gründlich gereinigt wird, bevor sauberes Wasser ins Meer zurückkehrt.
Unter einer lebenden Metropole hindurchdrängen
Einen Tunnel von der Breite einer Fahrbahn unter London zu graben, ist ein Hochrisiko-Hindernisparcours.
Die Tunnelbohrmaschinen mussten ein klaustrophobisches unterirdisches Labyrinth navigieren, das unter historischen U-Bahn-Linien, Hochspannungsleitungen, tiefen Gebäudepfählen und jahrhundertealten Brückenfundamenten hindurchführte. Geologische Bedingungen fügten eine weitere Komplexitätsebene hinzu: Die Mannschaften im Westen durchgruben weichen London Clay, während die Maschinen im Osten unter hohem Wasserdruck abrasiven Kreide und Feuerstein zermahlten.
Um die Londoner Straßen nicht zu lähmen, nutzte das Projekt den direkt darüber liegenden Fluss. Anstatt die Stadtstraßen mit Hunderttausenden von Diesel-Muldenkipperfahrten zu verstopfen, transportierten die Bauunternehmer Millionen Tonnen ausgehobenen Materials und brachten vorgefertigte Betontunnelsegmente mit Flusskähnen ein, wodurch der Schwerlastverkehr von den Wohnkorridoren ferngehalten wurde.
Bazalgettes Ziegeltunnel retteten das viktorianische London vor Cholera und Pest, aber sie waren nie dazu gedacht, eine Megacity des 21. Jahrhunderts zu unterstützen. Durch den Bau eines massiven Umgehungstunnels tief unter dem Flussbett haben Ingenieure die viktorianische Brillanz an den modernen Maßstab angepasst und stellen sicher, dass die Themse ein lebendiger Fluss bleibt und kein Notablassventil.