Femernbæltforbindelsen

Politiske forhold

Det har vært adskillig større interesse for prosjektet i Danmark enn i Tyskland. I Tyskland ønsket en heller å utvide og forbedre eksisterende motorveinett i Slesvig-Holsten og Mecklenburg-Vorpommern. En del av det nye veiprosjektet er en 30 km lang motorveistrekning fra Heiligenhafen til Puttgarden, samt en modernisering av jernbanenettet mellom Ringsted og Lübeck.
Femern-forbindelsen skal finansieres med et bompengeanlegg på dansk side, men prisen vil ikke bli høyere enn tilsvarende pris på ferga som i dag trafikkerer strekningen. En er derfor avhengig av økt trafikk for å få budsjettet i balanse. Erfaringene fra Øresundsforbindelsen er så gode at en fra dansk side kalkulerer inn en betydelig trafikkvekst. Den 29. juni 2007 ble den danske transportminister Flemming Hansen enig med den tyske trafikkminister Wolfgang Tiefensee om byggingen av forbindelsen. En del av avtalen er at den danske staten får beholde fremtidige inntekter fra brua, når anlegget er nedbetalt. Avtalen innebærer ikke utvidelse av den tyske jernbanen, og det blir heller ikke avsatt penger til ny Storstrømsbru.
Etter en politisk avtale mellom den danske regjeringen og Socialdemokraterne, SF og Det Radikale Venstre i september 2008 vil det bli vedtatt en egen prosjekteringslov. Den 26. mars 2009 ble forbindelsen vedtatt i det danske Folketinget, med 104 stemmer for og 3 mot.

Anlegget

Den første planen var å etablere en 19 kilometer lang bru med 4 søyler med en høyde på 281 meter og en avstand på 724 meter. Men da grunnundersøkelsene viste store forekomster av en paleogen og svellende leire på bunnen i Femernbælt, måtte byggherrene revurdere planene og undersøke om en 20 km lang senketunnel vil være en bedre løsning. Forbindelsen vil uansett forkorte reisetiden mellom Lolland og Tyskland med omkring en time, og en tror at 9200 biler og 4000 togpassasjerer vil benytte tunnelen hvert døgn.
Jernbanen må bygges om fra enkeltspor til dobbeltspor mellom Vordingborg og Lübeck (160 km). På den danske siden forventes jernbanebyggingen å koste 5 milliarder kroner. En ny Storstrømsbru blir bygget på en senere tidspunkt. I Danmark er det motorvei hele veien fra København til Rødbyhavn. På tysk side skal det bygges 25 km motorvei, men Femernsundbrua (1 km lang) skal beholdes med to kjørefelt og et jernbanespor.
Femern-forbindelsen er for tiden det største infrastruktur-prosjektet i hele Nord-Europa. Det er opprettet et eget selskap, Femern A/S, som er ansvarlig for utbyggingen. Femern AS har engasjert en konsulentgruppe ledet av Ramboll (Danmark), Arup (Storbritannia) og Tec (Nederland) til å utrede planene om en senketunnel, mens en annen konsulentgruppe ledet av Cowi AS (Danmark) og Obermeyer (Tyskland) utreder broprosjektet nærmere.
Femern-prosjektet er større enn både Øresundsforbindelsen med Øresundsbroen og Storebæltsbroen, som begge rommer en dobbeltsporet jernbane og en firefelts motorvei. Øresundsbroen er 7850 meter lang og en del av den 15,9 km lange tunnel- og broforbindelsen mellom København i Danmark og Malmö i Sverige. Storebæltsbroen består av en ca. 18 km lang todelt broforbindelse mellom Fyn og Sjælland via Sprogø.

Grunnforholdene

Havbunnen i Femernbælt består i stor grad av svellende leire, det vil si en spesiell type leire som er hardt sammenpresset og har lite væske i seg. Men når leiren blir avlastet og får tilgang til vann, for eksempel på grunn av grave- og anleggsarbeider, suger den opp væske og øker i volum. Hvis leiren deretter blir belastet med for eksempel en pel eller vekten av en betongkonstruksjon, vil den synke noe sammen igjen. Ukontrollerte svellinger og setninger kan i verste fall forårsake store skader på konstruksjoner, og derfor er det viktig å gjennomføre detaljerte undersøkelser før endelig design av fundamentløsning begynner.
Norges Geotekniske Institutt er involvert i en rekke laboratorietester og felttester av svelleleiren og de øvrige grunnforholdene i Femernbælt. Undersøkelsene skal gjennomføres i løpet av 2010 og 2011, og resultatene er med på å avgjøre om stredet skal krysses med bro eller senketunnel.
De første laboratorietestene viser at bunnen av Femernbælt inneholder minst to ulike typer leire, som begge bør karakteriseres grundig før byggearbeidene starter. Den ene leiren, som finnes på varierende dyp over store deler av den aktuelle traseen, er muligens den tetteste leiren som noensinne har vært testet i NGIs laboratorium. Denne tettheten kan gjøre det mer krevende å ramme ned pelefundamenter i den. Leiren har også svært lang konsolideringstid, og det betyr at leiren rundt en eventuell pel vil bruke lang tid på å bli stabil etter at pelen er rammet ned. Det normale er at leiren under en nylig installert pel får økt bæreevne i løpet av en forholdsvis kort konsolideringsfase.
NGI fikk oppdraget tilknyttet feltforsøkene på grunn av instituttets erfaring med instrumentering under vann, og fordi instituttet leder det store forskningsprosjektet Time effects on pile capacity som går ut på å undersøke hvordan styrken av pelefundamenter utvikler seg over tid. Peletestene i Femerbælt er en fortsettelse av dette forskningsprosjektet, men med den store forskjellen at alt foregår under vann. Det har vist seg flere ganger at peler kan øke sin bæreevne med 10 til 50 prosent i løpet av to år, og med 50 til 100 prosent i løpet av ti år.
NGIs laboratorieundersøkelser på leire- og jordprøver utføres på oppdrag for det danske geotekniske instituttet GEO. NGIs laboratorium er det eneste i verden som er kvalifisert til å gjennomføre noen av de testene som er nødvendige for å karakterisere leire av den typen som finnes på bunnen av Femernbælt.
Det danske entreprenørfirmaet Per Aarsleff A/S er hovedansvarlig for de marine operasjonene knyttet til felttestingen, etter at bedriften vant oppdraget i en internasjonal konkurranse.
De første undersøkelsene tyder på at en senketunnel under Femern-stredet er mer kostnadseffektivt enn å bygge tunnel, ifølge en pressemelding fra Rambøll. Men forskjellene er ikke store, og siste ord blir ikke sagt før alle resultatene fra laboratorie- og felttestene foreligger.  Felttestene (også kalt ”large scale field tests”) består av en hel rekke storskala-eksperimenter som skal gjøres in situ på sjøbunnen, for å verifisere de egenskapene ved leiren som allerede er bestemt ved laboratorietester av leirprøver tatt opp fra sjøbunnen.