DE19907773A1

DE19907773A1 - Bautechnische Vereinfachung von Wasserkraftwerken mit niedriger Fallhöhe

Info

Publication number: DE19907773A1
Application number: DE19907773A
Authority: DE
Inventors: Othmar Heise
Original assignee: ENPLAN GmbH
Current assignee: ENPLAN GmbH
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2000-08-24

Abstract

Die Erfindung DOLLAR A "Bautechnische Vereinfachung von Laufwasserkraftwerken mit niedriger Fallhöhe" DOLLAR A gehört in das technische Gebiet Wasserbau. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die beim Bau von Laufwasserkraftwerken erforderliche wasserdichte Baugruben-Umschließung integrierter Bestandteil der Außenwände des Maschinenhauses wird. Die Baugruben-Umschließung besteht aus Spundbohlen, die als Außenverschalung für das Betonieren der Außenwände des Maschinenhauses genutzt werden. Durch die Erfindung wird der Hochwasser-Abflußquerschnitt des Flusses in der geringst möglichen Weise eingeengt. Die Erfindung ist kostenneutral gegenüber der konventionellen bautechnischen Trennung von Wasserhaltung und Kraftwerksgebäude. Die Erfindung wurde 1999 bei zwei Laufwasserkraftwerken in der Saale in Jena angewendet.

Description

Die Erfindung "Bautechnische Vereinfachung von Laufwasserkraftwerken mit niedriger Fallhöhe" gehört in das technische Gebiet Wasserbau. Eine Untermenge des technischen Gebiets Wasserbau ist, neben Brücken, Häfen, Schleusen etc., der Bau von Wasserkraftanlagen. Grundsätzlich unterscheidet man bei Wasserkraftanlagen zwischen Ausleitungskraftwerken und Laufwasserkraftwerken. Bei Ausleitungskraftwerken wird das Wasser oberhalb eines Wehrs in einen künstlichen Kanal (Obergraben) ausgeleitet, über diesen dem Kraftwerk zugeführt und nach Nutzung des natürlichen Gefälles wieder in den Fluß zurückgeleitet. Die meisten historischen Wasserkraftanlagen sind Ausleitungskraftwerke, weil sie den Bau des Kraftwerks in einer trockenen Baugrube ermöglichen.

Heute sind Ausleitungskraftwerke nur noch in Ausnahmefällen genehmigungsfähig.

Bei Laufwasserkraftwerken muß das Maschinenhaus im Wehr oder im Uferbereich unmittelbar angrenzend an das Wehr errichtet werden. Die Folge ist eine ständig vom Wasser umgebene und zusätzlich durch Hochwasser bedrohte Baugrube. Ein wesentliches technisches Problem beim Bau von Laufwasserkraftwerken ist die Abdichtung der Baugrube und der Schutz der Baustelle gegen Hochwasser.

Heute sind, von Ausnahmen abgesehen, nur noch Laufwasser-Kraftwerke genehmigungsfähig.

Stand der Technik beim Bau von Laufwasser-Kraftwerken ist die Trennung von Baugruben-Umschließung und Kraftwerksgebäude. Dabei besteht die Baugruben-Umschließung (Wasserhaltung) aus Fangedämmen, die mit bindigem Material oder rückzubauenden Spundwänden abgedichtet werden.

Das Problem bei der Trennung von Wasserhaltung und Kraftwerksgebäude ist die Abdichtung der Fangedämme, der Platzbedarf der Dämme im Fluß sowie die Kosten der Errichtung und des Rückbaues der Dämme. Die im Fluß bis zur Höhe des erforderlichen Hochwasserschutzes zu schüttenden Dämme engen den Abflußquerschnitt des Flusses ein. Das hat zur Folge, daß die Dämme die Hochwassergefahr sowohl für die Baustelle als auch für die Oberlieger noch vergrößern.

Laut Erfindung besteht die Baugruben-Umschließung aus einem geschlossenen Spundwandkasten, der mit dem Grundriß der Wasserkraftanlage identisch ist. Fig. 1 zeigt das Prinzip der Erfindung, Fig. 2 eine Bauausführung in der Praxis. Laut Erfindung wird ein Teil der zur Baugruben-Abdichtung erforderlichen Spundwände als Außenhaut des Maschinenhauses genutzt. Die Bauausführung zeigt Fig. 3. Durch die Erfindung werden die Bau- und Rückbaukosten von Fangedämmen vermieden und der Hochwasser-Abflußquerschnitt des Flusses nur in der Breite des Maschinenhauses eingeschränkt.

Die Erfindung ist aus folgenden Gründen gewerblich anwendbar:

a) Die Gesamtkosten einer entsprechend der Erfindung konzipierten Wasserkraftanlage liegen nicht höher als die Kosten einer mit getrennter Wasserhaltung gebauten Anlage,
b) Mehrkosten und Bauunterbrechungen durch undichte Fangedämme werden vermieden.

Die unvermeidliche Einengung des Hochwasser-Abflußquerschnittes des Flusses durch das Maschinenhaus wird auf das geringstmögliche Maß reduziert. Dies ist ein wesentliches Plus-Argument bei Genehmigungsverfahren.

Die Erfindung wurde im Jahre 1999 bei zwei Projekten angewendet. Fig. 2 und 3 zeigen den Spundwandkasten und den Betonausbau bei der Wasserkraftanlage Paradieswehr in der Saale in Jena.

Claims

1. Bautechnische Vereinfachung von Laufwasserwerken mit niedriger Fallhöhe dadurch gekennzeichnet, daß Spundbohlen, zur Abdichtung der im Laufwasser (Fluß) befindlichen Baugrube verwendet werden. Diese Spundbohlen werden integrierter Bestandteil der Außenwände des Kraftwerksgebäudes.

2. Dadurch gekennzeichnet, daß die zur Baugruben-Umschließung verwendeten Spundbohlen als (bleibende) Außenverschalung für das Betonieren der Außenwände des Kraftwerksgebäudes genutzt werden.

3. Dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung der Betonierarbeiten und zum Fluten der Wasserkraftanlage die Spundbohlen entsprechend der Kontur des Kraftwerksgebäudes und den Erfordernissen des Wasserzu- und Ablaufs abgeschnitten werden.

4. Dadurch gekennzeichnet, daß die die Baugrube umschließenden Spundbohlen einen geschlossenen Kasten bilden, dessen Höhe nach den Erfordernissen des Hochwasserschutzes festgelegt werden kann.