Rurtalsperre Schwammenauel

VAG KSS Hollow-Jet Discharge Valves replace 60-year-old ring valves

Land: Deutschland
Kunde: Wasserverband Eifel-Rur
Produkte: VAG EKN® Absperrklappen, VAG KSS Kegelstrahlschieber

Die Rurtalsperre Schwammenauel in der Nordeifel zählt mit einem Stauinhalt von 203 Mio. m3 zu den größten Talsperren Deutschlands. Sie fängt die hohen Niederschlagsmengen aus dem Quellgebiet der Rur auf. Die Wasserkraft wird vom Kraftwerk Schwammenauel zur Stromerzeugung genutzt.

Beim Stollen zum Grundablass der Rurtalsperre wurden auf den letzten 50 m Stahlrohre und Verzweigungen eingebaut. Insgesamt verlaufen drei Leitungen (2 x DN 2000 und 1 x DN 2300) durch das am luftseitigen Dammfuße liegende Schieberhaus der Talsperre.

Die beiden kleineren Leitungen dienen dabei als Grundablässe und münden in das angrenzende Tosbecken. Die größere der drei Leitungen führt als Betriebsauslass mit einer über 80 m langen Freileitung zum Kraftwerk. Innerhalb des Schieberhauses sind in gleicher Nennweite die Armaturen installiert: zwei Ringventile zur Regulierung der Wasserabgabe aus den Grundablassleitungen und die Rohrbruchsicherungssysteme aller Leitungen. Die über 60 Jahre alten Armaturen zeigten in den letzten Jahren verstärkt Verschleißerscheinungen und Anfälligkeiten. Mitte 2002 musste der Grundablassbetrieb eingeschränkt werden. Es folgten Überprüfungen und Untersuchungen, Anfang 2004 lagen eine Marktanalyse und eine Machbarkeitsstudie vor. Ergebnis: die Armaturen beider Grundablässe und des Betriebsauslasses mussten erneuert werden.

Entscheidung für VAG Kegelstrahlschieber

Die Baumaßnahme wurde für die weniger hochwassergefährdete Zeit von Mai bis Oktober 2005 geplant. Als Auftraggeber führte der Wasserverband Rur-Eifel umgehend eine beschränkte Ausschreibung nach öffentlichem Teilnahmewettbewerb durch. Denn für die Einzelfertigung der Armaturen war mit Lieferzeiten von bis zu zehn Monaten zu rechnen. Entscheidung für Kegelstrahlschieber von VAG. Bei der Auswahl der neuen Regelarmaturen waren zwei Kriterien entscheidend. Einerseits durften die Nennweiten der Armaturen nicht vergrößert und im Bereich des Tosbeckens keine baulichen Veränderungen vorgenommen werden. Andererseits erforderte die seit Juli 2004 geltende DIN 19700 eine Abgabeleistung von 50 m3 / s je Grundablassleitung. Deshalb sollten die alten Ringventile durch Kegelstrahlschieber ersetzt werden, die auch beim Notschluss gegen die ausströmende Wassermenge sicher und zuverlässig schließen.

Strahlführungsrohre sollten den nach außen gelenkten Abgabestrahl wieder bündeln. Berechnungen zur Leistungsfähigkeit ergaben für die neuen Kegelstrahlschieber eine Nennweite von DN 1800 mit einer nachfolgenden Ringbelüftung im Durchmesser von 3200 mm. Um Schwingungen im System absolut auszuschließen, wurden für Armaturen wie Formstücke die Wandstärken nach Druckstufe PN 25 und die Flansche nach PN 16 dimensioniert. Als Lösungspartner für diese Aufgabenstellung favorisierte der Betreiber die VAG Armaturen GmbH. Bereits seit 2003 bestand der Kontakt mit dem beteiligten Ingenieurbüro und dem WVER. So war VAG schon frühzeitig in das Projekt eingebunden und auch an der Machbarkeitsstudie beteiligt. In mehreren Vor-Ort- Terminen wurden alle technischen Anforderungen bis ins Detail geklärt. Dazu zählten neben den Abmessungen auch die Werkstoffauswahl für die jeweiligen Bauteile, das Anstrichsystem für die Innen- und Außenbeschichtung der einzelnen Armaturen und alle Anforderungen an die Antriebstechnik. Im VAG-Werk Mannheim überzeugte sich das ausführende Unternehmen Heinrich Scheven selbst von der qualitativ hochwertigen Ausführung und Funktion der Ventile.

Für den Anschluss der Kegelstrahlschieber an die Rohrbruchsicherung – mit einem kurzen Übergangsstück von DN 2000 auf DN 1800 direkt an die bestehende Rohrleitung angeschlossen – wurde eine Reduktion innerhalb des neuen Rohrstrangs vorgesehen. Wegen der beengten Verhältnisse im Schieberhaus erstellte VAG eine Rohrbruchsicherungsklappe DN 2000 mit kurzer Baulänge in stahlgeschweißter Ausfertigung.

Neuer Armaturentyp mit veränderten Abmessungen

Das Ringventil hat seine größte Abmessung etwa in der Armaturenmitte. Es verjüngt sich zum Auslauf und zur unterwasserseitigen Schieberhauswand. Der Durchmesser des Kegelstrahlschiebers dagegen erweitert sich kontinuierlich bis auf 3,6 m. Diese veränderten Abmessungen machten Baumaßnahmen an der unterwasserseitigen Schieberhauswand und den Kranbahnstützen des Brückenkrans notwendig. Zudem belegten Archivbilder, dass die alten Armaturen damals noch im Rohbaustadium des Schieberhauses transportiert und montiert worden waren. Das heutige Tor war zu klein, die Höhe der Krananlage nicht ausreichend, was entsprechende bauliche Vorbereitungen nötig machte.

Die Stahlwasserbauarbeiten begannen am 13. Juni 2005

Sie wurden von der Firma Heinrich Scheven ANLAGEN UND LEITUNGSBAU in Erkrath ausgeführt. VAG lieferte alle erforderlichen Armaturen. Der Liefer- und Bauzeitenplan war Vertragsbestandteil und wurde in enger Absprache mit der Projektleitung des WVER (Wasserverband Eifel-Rur) erstellt. Ursprünglich sollten alle neuen Rohrleitungs- und Armaturenteile vor Beginn der Stahlwasserbauarbeiten geliefert werden. Da jedoch nur begrenzter Lagerplatz zur Verfügung stand, wurden verschiedene Liefertermine vereinbart und auch zuverlässig eingehalten.

Anlieferung der bis zu 23 Tonnen schweren VAG-Armaturen

Schwerlasttransportfahrzeuge lieferten die bis zu 23 Tonnen schweren und bis 3,6 m breiten Armaturen bis zu einem Parkplatz nahe der Talsperre. Dort lud man sie auf einen Tieflader kurzer Baulänge mit separat lenkbaren Hinterachsen um, der die enge Kurve in der Zufahrt zum Schieberhaus meistern konnte. Für den Beginn der Stahlwasserbauarbeiten wurde der Grundablassstollen wasserseitig mit einem Rollschütz geschlossen und gegen den Stausee abgedichtet. Die im Stollen verbliebenen ca. 7.000 m3 Wasser wurden über die alten Grundablassarmaturen abgelassen und der Stollen in einer Begehung geprüft. Danach begann die Demontage der alten Armaturen.

Die Montage der neuen Kegelstrahlschieber

Um kurzfristig Wasser aus der Rurtalsperre abgeben zu können, wurden die Armaturen der Grundablässe und der Kraftwerksleitung zeitversetzt demontiert. Wegen der engen Platzverhältnisse positionierte man die beiden neuen VAGKegelstrahlschieber zunächst vor das Ende der beiden Leitungsstränge. Erst danach konnten die restlichen Rohrsegmente und Armaturen der Grundablassleitungen und die Belüftungsrohre der Kegelstrahlschieber ausgerichtet und fertig montiert werden. Vor Beginn der Arbeiten an der Kraftwerksleitung wurde die Widerlagerwand der Kegelstrahlschieber hergestellt.

So konnte sichergestellt werden, dass während des Baus immer eine Leitung kurzfristig zur Wasserabgabe zur Verfügung stand. Die beiden Strahlführungsrohre wurden von außen an die Kegelstrahlschieber angeflanscht und die Antriebe montiert. Danach wurde die alte Rohrbruchsicherungsklappe DN 2300 der Kraftwerksleitung ausgebaut. Für den Einbau der neuen Klappe und des zusätzlichen Ausbaustückes trennte man die Rohrleitung auf beiden Seiten mit dem Schneidbrenner auf und bereitete sie für das Anschweißen zweier DIN-Flansche vor.

Leistungsfähigkeit der VAG Armaturen höher als erwartet

Die Schweißnähte wurden per Durchstrahlung geprüft und die Montage damit erfolgreich abgeschlossen. Probebetrieb: Leistungsfähigkeit der VAG Armaturen höher als erwartet nach dem Fluten des Grundablassstollens und Ziehen des Rollschützes wurden die Leitungen und Armaturen Anfang September in einem Probebetrieb nochmals auf Dichtigkeit und Funktionstüchtigkeit überprüft. Dabei konnten sowohl die Gebrauchstauglichkeit als auch eine höhere Leistungsfähigkeit der Kegelstrahlschieber gegenüber den Berechnungen nachgewiesen werden.

Qualität und Zusammenarbeit mit der VAG fand positives Echo

Im Zuge der Planungs- und Ausschreibungsphase favorisierte der WVER die Armaturen der VAG. „Alle gelieferten Armaturen und Rohrformstücke arbeiten einwandfrei und erfüllen die technischen Vorgaben der Ausschreibung in vollem Umfang“, bestätigt Herbert Polczyk, Leiter des Unternehmensbereichs Talsperren beim Wasserverband Eifel-Rur nach der Wiederinbetriebnahme und bekräftigt: „Wir sind davon überzeugt, mit der Wahl des Armaturenfabrikates VAG die richtige Entscheidung getroffen zu haben, um den weiterhin sicheren Betrieb unserer Stauanlage dauerhaft gewährleisten zu können.“

Und von Seiten der ausführenden Firma Heinrich Scheven ergänzt Klaus Küsel, Geschäftsführer: „Alle Armaturen wurden absolut termingerecht und auf den Tag genau auf der Baustelle angeliefert. Beim Einbau gab es keinerlei Probleme. Die Zusammenarbeit mit den beteiligten Mitarbeitern der VAG war vorbildlich. Aufgrund dieser guten Zusammenarbeit konnten wir das Projekt termingerecht umsetzen.“


►Referenzfilm WVER Rurtalsperre*


*Weitergabe an Dritte nur mit unserer vorherigen Zustimmung. Quelle: WVER

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Zusätzliche Informationen:
  • Rurtalsperre Schwammenauel - VAG Kegelstrahlschieber ersetzen 60 Jahre alte Ringventile
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