Doppelt hält besser

Marginale Spalte

Oben: Die acht Mittelauslassschütze sind symmetrisch ausgerichtet, damit die Wasserströme über dem Auffangbecken aufeinandertreffen.

Lage des Deriner Damms.
Illustration: ERG insaat

März 2012

 

Die Deriner-Talsperre wird eine der größten Staudammanlagen Europas – und mit Rexroth-Hydraulik auch eine der sichersten.

 
 

Die Ausmaße der Deriner-Talsperre am Fluss Çoruh im Nordosten der Türkei sind in jeder Hinsicht gigantisch: Für 249 Meter Höhe und 720 Meter Länge werden über 3,5 Millionen Kubikmeter Beton verbaut. Die Arbeiten laufen seit über zehn Jahren mit einem Budget von mittlerweile rund anderthalb Milliarden Euro.

Herzstück dieses Mammutprojekts ist ein unterirdisches Wasserkraftwerk – und auch das hat es in sich: Vier riesige Turbinen werden hier pro Jahr 2.100 Gigawattstunden Strom erzeugen. Das entspricht dem Jahresverbrauch einer Millionenstadt. „Damit wir diese Leistung erreichen, stauen wir im See fast zwei Milliarden Kubikmeter Wasser“, erläutert Hilmi Kaplan, Verantwortlicher für die elektromechanische Umsetzung bei ERG Trade and Industry.

Das türkische Unternehmen ist seit den 1970er-Jahren spezialisiert auf große Infrastrukturprojekte und verantwortet Großteile des Talsperrenbaus. „Natürlich steht die Sicherheit bei einem Projekt dieser Größenordnung im Vordergrund“, erklärt Kaplan weiter. Das Hauptrisiko einer Talsperre ist das Überlaufen des Staubeckens, was eine unkontrollierbare Flut verursachen würde. Auslöser könnten etwa Erdbeben oder heftige Gezeitenwechsel im nahe gelegenen Schwarzen Meer sein.

Sicherheit geht vor

Die Hochwasserentlastung wird durch zwei große Klappschütze mit Rexroth-Antrieben gewährleistet. Sie führen das überschüssige Wasser rechtzeitig über zwei künstliche Kanäle in das Auffangbecken am Fuß des Damms. „Über diese Kanäle laufen pro Sekunde zusammen 2.250 Kubikmeter ab“, addiert Kaplan. „Das reicht für viele Situationen aus. Sollte es allerdings doch einmal zu einer Jahrhundertflut kommen, benötigen wir ein Vielfaches dieser Leistung.“

Aus diesem Grund sind in den Hauptbau der Talsperre acht Mittelauslassschütze eingelassen. Diese können pro Sekunde ein zusätzliches Volumen von rund 7.000 Kubikmetern stemmen. Die Öffnungen sind dabei symmetrisch so ausgerichtet, dass alle acht Wasserströme kurz über der Oberfläche des Auffangbeckens aufeinandertreffen. Auf diese Weise verringert sich die Wucht des herabfließenden Wassers.

Die Dinge im Fluss halten

Als Projektpartner von ERG Trade and Industry verantwortete Bosch Rexroth die Antriebs- und Steuerungslösung der Mittelauslassschütze sowie der beiden Klappschütze. Die Niederlassung vor Ort unterstützte Konzeption, Montage und Installation zusammen mit Spezialisten in Deutschland. „Der große Vorteil für uns dabei war, dass wir auf diese Weise einen einzigen Partner für alle Belange der Hochwasserentlastung hatten“, erläutert Kaplan. „Bosch Rexroth löste alle auftretenden Aufgaben im eigenen Haus – wir bekamen am Ende eine schlüsselfertige Anlage geliefert.“

Für 249 Meter Höhe und 720 Meter Länge werden über 3,5 Millionen Kubikmeter Beton verbaut.

 

Eine große Herausforderung bei der Entwicklung der Hydraulikantriebe waren die Öffnungsantriebe für die massiven Mittelauslassschütze. Jeder ist 2,8 mal 5,6 Meter groß und wiegt 24 Tonnen. Trotz dieses Gewichts müssen die dazugehörigen Antriebe mit einer hohen Präzision im Gleichlauf arbeiten, damit die Schütze sich immer synchron öffnen und schließen.

Auf diese Weise treffen die Wasserströme über dem Auffangbecken aufeinander und entladen so ihre Energie. Das ist bei diesen Wassermengen unbedingt notwendig, um die Ausspülung der Bergseitenwände und die Unterspülung der Staumauer zu vermeiden. Mit ihrer Erfahrung aus ähnlichen Projekten gelang den Entwicklern eine maßgefertigte Lösung.

Der Clou dabei: Die Antriebszylinder der Mittelauslassschütze sind vertikal in den Antrieb eingebaut. Darüber hinaus sind die Zylinder aus leichtem Spezialstahl hergestellt. „Denn auch beim Gewicht der Zylinder waren wir starken Begrenzungen ausgesetzt“, ergänzt Kaplan. Jede Komponente des Staudamms konnte nur über einen speziellen Kabelkran mit einer begrenzten Traglast von 30 Tonnen herabgelassen werden.

Um diese zusätzliche Hochwasserentlastung bei Bedarf effizient öffnen oder schließen zu lassen, ist eine verzögerungsfreie Synchronisation aller Klappen mit der Steuerung unabdingbar – obwohl die Sensorsignale dabei Distanzen von bis zu 1.250 Metern überwinden müssen. „Im Damm transportiert deshalb ein Glasfasernetzwerk jedes Steuerkommando.“ Genauso wie die Mittelauslassschütze ist dieses Netzwerk mittlerweile eingebaut und auf Herz und Nieren getestet, sodass die Deriner-Talsperre 2013 ihren Betrieb sicher aufnehmen kann.