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[Die Industrie der Steine + Erden]






PM-Elefanten im Thüringer Wald

Im östlichen Teil des Thüringer Waldes errichtet die VEAG Vereinigte Energiewerke AG ihr neues Pumpspeicher-Kraftwerk Goldisthal. Das Kraftwerk wird nach seiner Fertigstellung im Jahre 2003 / 2004 über eine Leistung von 1.060 MW verfügen und die Energieversorgung im Spitzenlast-Bereich übernehmen. Auf praktisch allen zum Pumpspeicherwerk gehörenden Baustellen sind Putzmeister-Betonpumpen, Verteilermaste und Fördergeräte im Einsatz. Über viele Monate hinweg und zum Teil rund um die Uhr.

Während traditionelle Kohle- und Atom-Kraftwerke den Grundbedarf an elektrischer Energie zur Verfügung stellen, werden Pumpspeicher-Kraftwerke (PSW) benötigt, um zu bestimmten Tageszeiten den Energie-Spitzenbedarf abzudecken. Im Gegensatz zu den sogenannten Grundlast-Kraftwerken lässt sich die Energiegewinnung eines mit Wasserkraft betriebenen PSW relativ schnell hoch- und herunterregeln, ohne dass Schadstoff-Emissionen oder Bauwerksschäden wegen extremer Temperatur-Schwankungen auftreten würden.
Das neue Pumpspeicher-Kraftwerk Goldistahl gehört zu den größten und modernsten Anlagen seiner Art in Deutschland. Es besteht im Wesentlichen aus
  • Oberbecken mit Einlauf-Bauwerk
  • Oberwasser-Stollen
  • Maschinen-Kaverne mit Zufahrt-Stollen
  • Trafo-Kaverne mit Energieableitungs-Stollen
  • Unterwasser-Stollen mit Auslauf-Bauwerk
  • Unterbecken mit Haupt- und Vorsperre
  • Betriebsgebäude und Neben-Bauwerke;



Zeichnung: Lageplan der untertägigen Hohlräume beim PSW Goldisthal (Grafik: VEAG)
Zeichnung: Lageplan der untertägigen Hohlräume
beim PSW Goldisthal (Grafik: VEAG)




Telebelt fördert und verteilt 28.000 m3 Schotter am Oberbecken

Das Oberbecken liegt in etwa 850 m Höhe und fasst ein Nutzvolumen von rund 12 Millionen m3 Wasser, ausreichend für die Speicherung des bei acht Stunden Turbinen-Volllastbetrieb notwendigen Betriebswassers. Sowohl die Beckensohle als auch die wasserseitige Dammböschung erhalten eine vollständige Abdichtung aus Asphaltbeton.

Um eine kontrollierbare und auftriebssichere Abdichtung gegen Bergwasser zu erzielen, wird unter der Beckensohle ein umfangreiches Drainagesystem angelegt, das auch die wasserseitige Ringdamm-Böschung erfasst. Wesentlicher Bestandteil der Drainage an den Rändern des Oberbeckens ist eine insgesamt 14 cm starke Filter-Tragschicht, die auf einer Gesamtfläche von fast 200.000 m2 verteilt werden muss. Bei dem Filtermaterial handelt es sich um 28.000 m3 Schotter der Körnung 2/40, der von einem Putzmeister Telebelt an der Böschung aufgebracht wird. Das mobile Förderband-System verfügt über ein Zuführband und einen teles-kopierbaren Förderband-Ausleger mit 32 m Reichweite. In der täglichen Praxis gelingt es der Baustelle, mit dem Telebelt Abschnitte bis 3.600 m2 fertig zu stellen.



Der Telebelt beim Verteilen des Schottermaterials am Oberbecken (Foto: Putzmeister)
Der Telebelt beim Verteilen des Schottermaterials am Oberbecken (Foto: Putzmeister)




Zwei BSA 1408 E hinterfüllen Oberwasser-Stollen

Die beiden 817 m und 828 m langen Druckwasser-Stollen verbinden das Einlauf-Bauwerk am Oberbecken mit den 350 m tiefer gelegenen Pumpturbinen in der Maschinenkaverne. Die Oberwasser-Stollen wurden mit einem Neigungswinkel von etwa 26° aufgefahren. Um die tonnenschweren Stahlrohr-Segmente auf einem schienengebundenen Transportwagen ablassen zu können, wurden zunächst die Fahrsohlen der Gleise betoniert. Die Betonage erfolgte von oben nach unten mit einer stationären PM-Betonpumpe des Typs BSA 1406 E bei einem Ausbreitmaß von 34 cm. Nach Installation der gepanzerten Rohrleitung (Stahlrohre mit bis zu 57 mm Wandstärke) musste der Ringraum zwischen Stollen-Ausbruch (Durchmesser 7 m) und Druckleitung (Außendurchmesser 6,2 m) mit Beton hinterfüllt werden. Auch diesen Betoneinbau übernahmen zwei Putzmeister Betonpumpen der Baureihe BSA 1400 mit Elektro-Antrieb. Sie waren im Berg in der Nähe der Maschinen-Kaverne aufgestellt und förderten den Beton von unten nach oben. Bei einer Betonnage in umgekehrter Richtung, hätte sich der Beton – jetzt mit mindestens 57 cm Ausbreitmaß – entmischt. Für die Pumpförderung wurden in jedem Stollen Putzmeister ZX-Rohrleitungen (DN 125) verlegt, die für Drücke bis 130 bar ausgelegt waren. Trotz der beachtlichen Pumphöhe betrugen die Drücke im Beton (mit verzögerndem Fließmittel, Körnung 0/16, teilweise gebrochene Zuschläge) maximal 42 bar. Insgesamt wurden für das Hinterfüllen der gepanzerten Druckleitungen rund 18.000 m3 Beton gefördert.



Eine BSA 1408 E hinterfüllt den Ringraum der Druckleitung von unten nach oben
Eine BSA 1408 E hinterfüllt den Ringraum
der Druckleitung von unten nach oben




60.000 m3 Beton für Maschinen-Kaverne

Bei der Maschinen-Kaverne handelt es sich um den größten untertägigen Hohlraum des PSW Goldisthal. Die Kaverne liegt tief im Berg, ihre Innen-Abmessungen (L 138 m, B 26 m, H 50 m) sind beeindruckend. Die Dimensionen der benachbarten Trafo-Kaverne (L 122 m, B 15 m, H 17 m) stehen dieser riesigen Halle nur wenig nach. Die Sicherung des Ausbruchs erfolgte mit dem Auftrag von mehreren Lagen Spritzbeton. Beide Kavernen sind über einen 1,3 km langen Zufahrtstollen zu erreichen. Die umfangreichen Betonierarbeiten in beiden Hohlräumen erledigen eine Putzmeister-Pumpe des Typs BSA 2110 HD mit 200 kW Antriebsleistung sowie eine 167 kW starke BSA 2110 HD. In zahlreichen Einsätzen fördern sie den nach unterschiedlichen Rezepturen hergestellten Beton für Turbinentische, Bodenplatten, Wände, Unterzüge, Decken etc. Dabei schwanken die zu fördernden Betonmengen jeweils zwischen 50 und 1000 m3. Allein für die Baumaßnahmen in der Maschinen-Kaverne müssen mehr als 60.000 m3 Beton gepumpt werden. Die Förderung erfolgt durch eine bis zu 170 m lange ZX-Rohrleitung, die an einer der Kavernen-Längsseiten verankert und über eine begehbare Galerie zugänglich ist. Drei Fall-Leitungen führen von dieser Hauptleitung zu den einzelnen Kavernen-Abschnitten. Der Betonfluss in der Rohrleitung kann übrigens durch zwei hydraulisch betätigte Absperrschieber des Typs GVH 2/2 unterbrochen werden, – zum Beispiel zur Reinigung der BSA-Pumpe. Die Schieber verfügen jeweils über ein separates 7,5 kW starkes Hydraulik-Aggregat und können per Fernbedienung gesteuert werden. In der Maschinen-Kaverne werden auch zwei stationäre Putzmeister-Verteilermaste eingesetzt, die mit 22 m horizontaler Reichweite einen für diese Betonnagen idealen Arbeitsbereich aufweisen. Durchschnittlich werden 40 m3/h Beton eingebaut.



70 cm starker Betonmantel

Während die Druckwasser-Leitungen vom Oberbecken aus gepanzerten Stahlrohren bestehen, werden die Unterwasser-Stollen sowie die dazugehörigen Verzweigungs-Stollen mit einem durchschnittlich 70 cm starken Betonmantel ausgekleidet. Die Stollen verbinden die Pumpturbinen mit dem Auslauf-Bauwerk am Unterbecken. Nach Unterquerung der Trafo-Kaverne werden jeweils zwei Verzweigungs-Stollen zu einem Unterwasser-Stollen zusammengefasst, der dann mit über 140° Steigung zum Auslauf-Bauwerk führt.
Die Unterwasser-Stollen wurden mit einem Ausbruchs-Querschnitt von etwa 9,6 m aufgefahren. Eine Full-Round-Schalung mit 8,2 m Innen-Durchmesser wird zum Betonieren der 279 m bzw. 275 m langen Stollen eingesetzt. Der Betoneinbau erfolgt in Abschnitten von 10 m. Pro Abschnitt werden für das Betonieren von Gewölbe und Sohle zwischen 280 m3 und 300 m3 Beton benötigt. Sie werden in einem 12 bis 13 Stunden dauernden Arbeitsgang eingebaut („nass in nass“). Insgesamt werden für das Auskleiden der Unterwasser-Stollen und Auslauf-Bauwerke mehr als 27.000 m3 Beton gepumpt.
Die Beton-Förderung im nördlichen Unterwasser-Stollen übernimmt eine stationäre PM-Pumpe des Typs BSA 1408 D. Sie pumpt den von einem zentralen Mischwerk angelieferten Beton durch eine fest verlegte Rohrleitung (DN 125) in einen Schalwagen.
Das Verteilen des Betons übernimmt entweder ein Schalungsverteiler (Kalotte und Gewölbe) bzw. erfolgt direkt in die Schalungsstutzen (Sohle).



70 cm stark ist der Betonmantel  im Unterwasserstollen
70 cm stark ist der Betonmantel im Unterwasserstollen




Tunnel-Puma betoniert Unterwasser-Stollen und Auslauf-Bauwerk

Für die Betonierarbeiten im südlichen Unterwasser-Stollen wird ein Putzmeister Tunnel-Puma des Typs BMT 18.05 E eingesetzt. Bei dem Gerät handelt es sich um eine verfahrbare Anhänger-Betonpumpe mit einem speziell für Tunnel-Einsätze konzipierten Beton-Verteilermast.
Der bis in 18 m Höhe reichende Mast besteht aus vier Arm-Segmenten, die mit besonders flexiblen Knickgelenken verbunden sind. Aufgrund der besonderen Kinematik lässt sich dieser Betonverteilermast nicht nur in Tunneln mit kleinem Querschnitt betreiben (Mast-Ausfalthöhe nur 4,4 m), sondern auch an sehr unterschiedliche Tunnel-Profile anpassen.
Ein axial um 360° drehbares Arm-Segment erlaubt sogar das Ankoppeln der Mastspitze an seitliche Schalungsstutzen. Der Puma betonierte – zusammen mit der jetzt parallel eingesetzten BSA 1409 D – zunächst die Fahrsohlen und Sauberkeitsschichten, bevor die Tunnelmastpumpe im südlichen Unterwasser-Stollens zum Betonieren der Gewölbe- und Sohl-Schalungen sowie verschieden anderer Bauteile im sich anschließenden Auslauf-Bauwerk eingesetzt wurde.



Im südlichen Unterwasserstollen betonierte dieser Tunnel-Puma u. a. die Gewölbe- und Sohl-Schalungen. Jetzt wird der vielseitig verwendbare Puma für den Betoneinbau im Auslaufbauwerk eingesetzt.
Im südlichen Unterwasserstollen betonierte dieser Tunnel-Puma
u. a. die Gewölbe- und Sohl-Schalungen. Jetzt wird der vielseitig
verwendbare Puma für den Betoneinbau im Auslaufbauwerk eingesetzt.




Service

Um auf der Baustelle einen möglichst risikolosen Betoneinbau sicherzustellen, wurde zwischen den Maschinenbetreibern und Putzmeister ein detailliertes Servicepaket vereinbart.
Vertraglich geregelt ist, dass die üblichen Verschleißteile wie Brillenplatte und Rohrweiche in bestimmten Intervallen vom Putzmeister Service-Personal auf der Baustelle überprüft, nachgestellt oder ausgetauscht werden. Die wichtigsten Verschleißteile werden in einem Konsignationslager vor Ort bereitgehalten. Großen Wert legte die Bauleitung des PSW Goldisthal übrigens darauf, dass der Kontakt zum Maschinen-Lieferanten Putzmeister nur über einen zentralen Ansprechpartner abgewickelt wurde.
Zusätzlich zu den vertraglich vereinbarten Wartungsarbeiten werden die eingesetzten Maschinen und die sie bedienenden Maschinisten regelmäßig von Mitarbeitern der verschiedenen PM Service-Niederlassungen betreut. Dadurch wird das Risiko von Ausfällen auf ein Minimum reduziert und ein planmäßiger Baufortschritt gesichert.



Rückblick

Erste Überlegungen zur Planung und zum Bau des Pumpspeicher-Kraftwerk Goldisthal gab es bereits Mitte der 60er Jahre. 1974/75 wurde mit dem Bau von Erkundungsstollen und Zufahrtstraßen begonnen. Aus wirtschaftlichen Gründen stoppte die DDR-Regierung jedoch 1981 das Vorhaben. Nach der Wiedervereinigung ließ die VEAG das Projekt aufgrund energiepolitischer Überlegungen erneut prüfen. Im Mai 1995 begannen europaweit die Bau-Ausschreibungen. Ende September '97 wurde dann mit den Arbeiten an den Zufahrtstollen begonnen. Die Inbetriebnahme der vier Pumpspeicher-Sätze ist für 2003 / 2004 geplant.


Eine reine Vorsichts-Maßnahme: die sogenannte Kiesbremse unmittelbar hinter dem Druckstutzen löst bei ungenügend aufbereiteten Beton-Mischungen mögliche Kiesnester auf, bevor sie in der Rohrleitung zu Stopfern führen können
Eine reine Vorsichts-Maßnahme: die sogenannte
Kiesbremse unmittelbar hinter dem Druckstutzen löst
bei ungenügend aufbereiteten Beton-Mischungen mögliche
Kiesnester auf, bevor sie in der Rohrleitung zu Stopfern
führen können.






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