ATV hat geschrieben: ...
Was selbst die grössten Pessimisten nicht ausmalen konnten war eingetroffen, der Grösste Anzunehmende Unfall in einem Wasserkraftwerk. Die Druckleitung zwischen Condémines und Fey (1'234 m ü. M.) ist auf einer Länge von 9 m und einer Breite von 60 cm aufgerissen.
...
Mit der Verwendung des Begriffs "GAU" bei einem Wasserkraftwerk, zu dem man gemeinhin im weiteren Sinn auch das Staubecken mit dazurechnet, waer ich mal angesichts der folgenden historischen Unfaelle etwas zurueckhaltend: http://de.wikipedia.org/wiki/Vajont-Staumauer
Die Vajont-Katastrophe ist natuerlich nicht der eigentlichen Wasserkraftanlage im engeren Sinn zuzurechnen, aber die Betroffenen hatten wohl keinen Sinn fuer derlei Spitzfindigkeiten.
Keine Wasserkraftanlage, aber im Zusammenhang eventuell doch relevant: http://de.wikipedia.org/wiki/Barrage_de_Malpasset
Du kennst aber schon die Definition von GAU (Grösster Anzunehmender Unfall) und SuperGAU? Der Bruch eines Staudammes ist definitiv kein GAU sondern ein SuperGAU.
GAU:
statistisch unwahrscheinlicher, schwerer Störfall, für dessen Beherrschung die Anlage noch ausgelegt ist,
Und ein SuperGAU:
Als Super-GAU wird ein Unfall bezeichnet, bei dem stärkere Belastungen auftreten, als beim schlimmsten Störfall, für den die Anlage noch ausgelegt wurde.
Die Hohe Kunst der Risikoanalyse.
Lagorce kann Dir sicher mehr dazu sagen.
ATV hat geschrieben:Die Hohe Kunst der Risikoanalyse. Lagorce kann Dir sicher mehr dazu sagen.
Da brauch ich keinen Lagorce dazu. Ich mach sowas seit einem Vierteljahrhundert verantwortlich in der Luftfahrt, und ich hab zuvor auch schon mal einer Generation Studenten ein bisschen was ueber Wasserkraftanlagen beigebracht. Einem Betroffenen ist die Unterscheidung "GAU" / "Super GAU" einfach schnurzegal. Probleme mit Daemmen und Talsperren hat es historisch betrachtet schon einige gegeben, vor allem wenn man ueber den zentraleuropaeischen Raum hinausblickt.
Ist eigentlich was bekannt, ob der hier zitierte Stoerfall bei einem Anlagen-Abstellen oder im stationaeren Betrieb passiert ist?
Ich kann es nur laienhaft wiedergeben.
Hab seinerzeit mal in Z einen von der Gr. Dixence nach dem Unfall befragt.
Wenn ich es recht in der Erinnerung habe, kam es zu Unregelmäßigkeite in der Strömung hinter den Turbinen. Dabei entstanden wohl Vakua. Den dabei auftretenden Belastungen war das Rohr nicht gewachsen.
So hab ichs in Erinnerung.
ATV hat geschrieben:Du kennst aber schon die Definition von GAU (Grösster Anzunehmender Unfall) und SuperGAU? Der Bruch eines Staudammes ist definitiv kein GAU sondern ein SuperGAU.
Wobei bei Vajont ja die Staumauer intakt blieb. Ich erinnere mich noch gut an den Ausspruch eines oesterreichischen Professors (weiss nicht mehr genau ob Bauingenieur), der bei uns einen Vortrag hielt: "Oba de Maua hot gholtn".
Fab hat geschrieben:Ich kann es nur laienhaft wiedergeben.
Hab seinerzeit mal in Z einen von der Gr. Dixence nach dem Unfall befragt.
Wenn ich es recht in der Erinnerung habe, kam es zu Unregelmäßigkeite in der Strömung hinter den Turbinen. Dabei entstanden wohl Vakua. Den dabei auftretenden Belastungen war das Rohr nicht gewachsen.
So hab ichs in Erinnerung.
Die betroffene Anlage hat Pelton-Turbinen (mit Rekordfallhoehe). Was sich bei dieser Turbinenbauart hinter der Turbine abspielt, davon sieht die Druckrohrleitung ueberhaupt nichts mehr (anders als bei einer Francis- oder Pumpenturbine). Es kann aber schon sein, dass in den Regel- und Absperreinrichtungen vor der Turbine Kavitationsvorgaenge passiert sind (Bildung und Implosion dampfgefuellter Hohlraeume durch Unterdruck), mit entsprechenden Druckschwankungen, und dass dadurch die Leitung instationaere zusaetzliche Drucklasten abbekommen hat. Normalerweise ist der unguenstigste Fall fuer eine solche Leitung oder einen gepanzerten Schacht eine Notabstellung, so wie sie z.B. bei einem Lastabwurf im elektrischen Netz erforderlich wird. Weil man bei Pelton- (Becher-)Turbinen gar nicht so schnell die Kugelschieber und die Duese zubekommt, wie das Rad ohne Last durchginge, gibt es dort sogenannte Strahlablenker, die erst mal den Strahl am Rad vorbeilenken. Den Lastfall fuer die Druckrohrleitung bei einer Notabschaltung ordentlich zu berechnen, hat aber schon vor 30 Jahren jeder Maschinenbau- / Energietechnikstudent eingebleut bekommen, und wenn er's nicht konnte, dann sollte er mit Pauken und Trompeten durch die Pruefung gerasselt sein.
Talabfahrer hat geschrieben:"Oba de Maua hot gholtn".
Die hat genau deswegen gehalten, weil die Gleitmasse nicht frontal draufgefahren ist, sondern tangential. Ich wage angesichts 270 Millionen Kubikmeter Gestein (weit mehr als das Stauvolumen!!!!!!!!!!!!!!!), die mit etwa 100 km/h die Gleitbahn runterkommen, zu bezweiflen, dass die Mauer da stehen geblieben wäre, wenn die Gleitmasse mit voller Wucht frontal draufgefahren wäre. Und die Dammkrone ist übrigens weg, abgerissen von den Wassermassen, die die Mauer überfahren haben.
Talabfahrer hat geschrieben:Die Vajont-Katastrophe ist natuerlich nicht der eigentlichen Wasserkraftanlage im engeren Sinn zuzurechnen
Meines Erachtens ist sie sehr wohl im engeren Sinne einer Wasserkraftanlage zuzurechen, da der Bergwasserspiegel im Zuge des Aufstauens und beim Erreichen des Vollstaues die Eigenschaften der Hangflanke des Mont Toc im negativsten Sinne beeinflussten und somit den Trigger darstellten, die das Event erst ausgelöst haben.
@ATV:
Besten Dank für diesen ausführlichen Bericht.
Leider hab ich weder ausführliche technische Infos noch Bildmaterial über die Bauseilbahnen. Damals fiel mir jedoch die hohe Antriebsleistung der Bahn bei Péroua auf (um die 1000 [kW] wenn ich mich richtig erinnere, Antrieb war hydrostatisch, diese Bahn war nur während des ursprünglichen Baus in Betrieb, gleiches trifft für die Bahn auf die Dent de Nendaz, dort oben befindet sich lediglich das Belüftungsfenster des Wasserschlosses).
@Talabfahrer:
Der Unfall geschah am 12. Dezember 2000 um 20h10 (UTC+01h00) ausserhalb des Leistungsbetriebes, kurz nach dem betriebsmässigen Herunterfahren der letzten der drei Gruppen.
Kenn die Einzelheiten des Unfalls nicht gut, durfte die Anlage vor (Bau und Betrieb) und nach dem Unfall (in Konservierung) besuchen. Die Automatisierungs- und Leittetchnik ist m.E. z.T. etwas merkwürdig ausggeführt, u.a. punkto Redundanz. Wurde auch z.T. was am falschen Ort gespart, meine Bemerkungen beziehen sich jedoch rein auf die Steuerungs- u. Leittechnik, haben nichts mit dem Unfall zu tun.
Was die Wasserzuführung betrifft werden üblicherwise Drücke (Druckmessumformer) sowie Durchflüsse (meist Ultraschall-Doppler oder Magnetisch-Induktiv (MID)) und ggf. Wassertemperaturen gemessen.
Drosselklappen könnnen i.d.R. sowohl ferngesteuert über das Leitsystem wie auch lokal, meist rein mechanisch bei übermässiger Fliessgeschwindigkeit (Erfassung mittels Staupendel) geschlossen werden. Je nach Anlage ist ein Öffnen ferngesteuert oder nur vorort möglich, ggf. bei Staupendelauslösung nur vorort. Offenhaltung erfolgt ähnlich wie bei Fangbremsen durch mechanische Verklinkung oder stets unter Druck gehaltenem Hydraulikzylinder.
Absperrorgane schliessen relativ langsam um unzulässige Druckspitzen zu vermeiden. Gewisse Absperrorgane für Revisionen (also ohne Notschliessfunktion) können nur diffrenzialdrucklos betätigt werden.
Wenn's jemand interessiert, bei grösseren Staumauern werden vereinzelte Messungen kontinuirlich durchgeführt (Lotmessungen, Extensiometer, Sickerwasserduchflüsse, Temperaturen usw.). Weitere Messungen innerhalb der Mauer werden periodisch von Hand durchgeführt (mit dem Huggenberger Koordiskop, Total Stations usw.) sowie geodätische Messungen ausserhalb (die in der Umgebung einer Staumauer sichtbaren Beton-Sockel mit Stahlkappenabdeckiungen sind mit Aufnahmemittel für tragbare Messinstrumente ausgestattet, z.T. wird auch Differential-GPS eingesetzt).
Bei Schweizer Staumauern gibt's noch eine Art Kriegswarte mit Sicht auf die Mauer. In der Mauer ist ebenfalls ein Kabel zur Mauerbruchüberwachung, löst die Sirenen aus.
Elektrotechnisch sind die meteorologisch bedingten Überspannungen für die Intrumentierung von Staumauern eine ziemliche Herausforderung. Da keine Armierungseisen vorhanden sind, ist der Potentialausgelich nicht ganz unprobematisch.
@Dachstein:
Danke für den interessanten Vajont-Bericht.
Gehe davon aus, dass die Armierung nur für den Kronenabschluss ist, da Betonstaumaueren keine Bewährung aufweisen, zumindest nicht im Hauptmauerwerk. Gewisse Passerellen und usw. können jedoch bewährt sien.
Talabfahrer hat geschrieben:
Notabstellung, so wie sie z.B. bei einem Lastabwurf im elektrischen Netz erforderlich wird. Weil man bei Pelton- (Becher-)Turbinen gar nicht so schnell die Kugelschieber und die Duese zubekommt, wie das Rad ohne Last durchginge, gibt es dort sogenannte Strahlablenker, die erst mal den Strahl am Rad vorbeilenken.
Bei voller Leistung ist's wie ein Erbeben da extrem hohe Kräfte auftreten. Ggf. werden bei Tests die Strahlablenker nur teilweise in den Strahl eingeschwenkt und dafür dann ohne Strahl voll eingeschwenkt.
Lagorce hat geschrieben:
Gehe davon aus, dass die Armierung nur für den Kronenabschluss ist, da Betonstaumaueren keine Bewährung aufweisen, zumindest nicht im Hauptmauerwerk. Gewisse Passerellen und usw. können jedoch bewährt sien.
Kann sein, ich hab' mich eher mit dem umgebenden Gestein beschäftigt, nicht mit dem Bauwerk.
Interessant am Bauwerk ist aber, dass unterhalb der Krone ein Riss durchs Bauwerk verläuft, dieser ist horizontal ausgerichtet; ich gehe davon aus, dass hier beim Betonieren eine längere Pause stattgefunden hat, sodass sich die neue und die alte Betonschicht nicht perfekt verbinden konnte.
Längere Baupausen sollten bei fachgerechter Bauausführung kein Problem darstellen, da während der Winterzeit onehin nicht betoniert werden kann. Üblicherweise wird blockweise betoniert. Blöcke werden nummeriert, Nummern sind in den Kontrollgängen oft angegeben damit man sich orientieren kann. Kontrollgänge selbst werden mit der Höhe ü.M. gekennzeichnet. In der Grande Dixence Mauer verlaufen etwa 30 [km] Kontrollgänge u. -schächte, kleiner Personenlift ist in der Mitte und die übliche Treppe mit z.T steilen Stufen verläuft dem Fels entlang (kurzet Teil davon kann besichtigt werden, leider sind die täglichen Besuche in Sommer dank den Elektrogrossbürokraten nicht mehr gratis, früher war's viel weniger bürokratisch als Techniker noch nicht von technisch ignoranten "Public Relations" (PR) schnellgebleichte Sprachrohre verdrängt worden waren).
Lagorce hat geschrieben:@Dachstein:
Gehe davon aus, dass die Armierung nur für den Kronenabschluss ist, da Betonstaumaueren keine Bewährung aufweisen, zumindest nicht im Hauptmauerwerk. Gewisse Passerellen und usw. können jedoch bewährt sien.
Dass in einer Gewichtsstaumauer, wie der von Grande Dixence, kaum Bewehrung drin ist, glaub ich gerne. Bei einer Bogenstaumauer gibt es aber schon Zonen, in denen Zugspannungen auftreten koennen, vor allem wenn der Stausee (noch) nicht gefuellt ist oder im Betrieb entleert wird. Bauartbedingt gibt es solche Zonen z.B. auf der Wasserseite der Mauer im oberen Mauerteil. Das Risiko, einen unarmierten Beton einer solchen Zugspannung auszusetzen, wir doch hoffentlich niemand eingehen. Aber vielleicht haben wir ja unter den Lesern einen Bauingenieur, der uns in dieser Beziehung aufklaeren kann.
Danke uebrigens fuer die Erlaeuterungen zur Mess- und Regelungstechnik der jetzt wieder instandgesetzten Anlage. Wenn die damals anscheinend bei ganz normalen Betriebslasten und nicht bei irgendeinem aussergewoehnlichen Zwischenfall eine Graetsche gemacht hat, muss ja bei der Dimensionierung oder der Bauausfuehrung etwas gruendlich danebengegangen sein (Schweissnaehte?). Gibt es eigentlich irgendwo einen Bericht von den Ergebnissen der Untersuchungen nach dem Stoerfall? Darf auch auf Franzoesisch sein.
Wir haben zwar mal Staumauern in einer Vorlesung behandelt, aber ob da jetzt Armierung drinn ist oder nicht kam nicht zur Sprache. Kann mir aber nicht vorstellen, dass in einer Bogenstaumauer keine drinn ist, da Beton ja bekanntermaßen nicht wirklich Zugkräfte abtragen kann und die Mauern einfach nich dick genug sind um alles mit Druckkräften abzutragen. Bei Gewichtsmauern sieht das natürlich anderst aus weswegen sie ja auch unten deutlich breiter sind.
Die kleine Seilbahn des S/W-Fotos diente dem Zementtranssport, extrem lang, da sie glaub bis ins Rhonetal runter ging.
Sämtliche grosse reine Bogen- od.Gewichtsstaumauern sind grundätzlich ohne Bewährung. Nur lediglich kleine Stellen wie Treppen, Podeste, Laufstege usw. deren Ausführung wie im allgemeinen üblichen Hochbau ist können Armierungseisen aufweisen.
Genauer Betontyp variiert ggf. je nach Festigkeitsanforderungen je nach Block, damit werden Kosten optimiert (hauptsächlich Zementkosten). Im früheren technisch sehr interessanten Faltprospekt der Grande Dixence Staumauer ist es glaub erwähnt. Dort sind auch detailierte Zeichnungen drin, Technik pur anstelle von dem heutigen üblichen PR-Ramsch mit bunten Computergrafiken (versteht sich ohne technisch interessanten Inhalt, siehe z.B. das KWO oder NdD Infomaterial, typische EVU Kommunikation, seht euch mal die Websites von Axpo, Alpiq usw. an).
@ATV
Betsen Dank für das Video. Wird wohl in die Gechichte eingehen, das es kaum Video von dieser Bahn gibt.
Eigentlich schade, dass solche Bauprojekte nicht besser dokumentiert werden.
Übrigens wird vermutlich demnächst noch ein weiteres grosses jedoch wenig bekanntes Pumpspeicherwerk in der Schweiz erweitert (voll unterirdisch, im Gegesatz zum ebenfalls wenig bekannten nahezu Milliardenprojekt NdD haben dessen Baurbeiten noch nicht begonnen). Gewisse Grossprojetkte (z.B. von Transitgas) in Milliardenhöhe bleiben von der Allgemeinheit weitgehend unbeachtet.
Zuletzt geändert von Lagorce am 09.05.2010 - 10:42, insgesamt 2-mal geändert.
Lagorce hat geschrieben:@Dachstein:
Gibt es eigentlich irgendwo einen Bericht von den Ergebnissen der Untersuchungen nach dem Stoerfall? Darf auch auf Franzoesisch sein.
Gewisse Berichte sollten eigentlich öffentlich zugänglich sein, hab sie selbst jedoch nie eingesehen.
Ursache war nicht ein Berechnungsfehler sondern eine fehlerhalfte Ausführung der Stahlpanzerung. Zudem wurden diverse Probleme bereits vor dem Unfall festgestellt, da sehr viel Geld im Speil war traute sich dennoch niemand präventiv die Anlage für längere Zeit ausser Betrieb zu setzen. Irgendwei wurden auch noch gewisse Reparaturen durchgeführt, leider kam es trotzdem zu einem katrasrophalen Bruch mit verheerenden Folgen. Einen noch wesentlich grösseren Schaden hätte eine komplette Stauung der Rhone verursacht.
Asperrorgane und Leittechnik haben vor, während und nach dem Unfall normal funktioniert.
Sämtliche Grande-Dixence Kratftwerke sind voll automatisiert und werden von Sion aus ferngesteuert. Betrieb erfolgt ohne zwingende Anwesenheit von Personal vorort, dies ist ohne weiteres möglich da der Prozess relativ einfach und berechenbar ist, er kann und mittels zuverlässiger Instrumentierung vollautomatisch geführt werden.
Thermische Prozesse (Kraftwerke, KVA, Fernheizwerke usw.) sind wesentlich komplexer und benötigen, ausser für sehr kleine thermische Anlagen, muss stets personal 24 h 365 d vorort sein.
Gesamthaft gesehen sind Talsperren in Westeuropa sehr sicher. Grösstes Risko sind Erbeben (da wurden z.T. kürzlich auch Zusatzmassnahmen getroffen) und leider auch Kriegshandlungen/Terrorismus. Geologische Risiken werden kontinuirlich beurteilt, Unfälle wie Vajont oder Mattmark sind eher unwahrscheinlich. Schwinden des Permafrosts könnte ggf. eine Rolle speilen, Gedanken darüber machen sich ebenfalls Bergbahnbetreiber.
Lagorce hat geschrieben:und leider auch Kriegshandlungen/Terrorismus.
http://www.thedambusters.org.uk/
Nicht das erste mal. In der Nach auf den 17. Mai 1943 wurden im Rahmen der Operation Chastise von der Royal Airforce Luftangriffe auf die Talsperren Edersee in Nordhessen, Sorpe- und Möhnesee im Einzugsbereich der Ruhr und die Staumauern der Listertalsperre, Ennepetalsperre sowie des Diemelsees. Zum Einsatz kamen speziell entwickelte Rollbomben, welche die Mauern von Eder- und Möhnetalsperre zerstörten. In der Planungphase kam man zum Schlus, das der Einsatz von einer Konventionellen Bombe die Staumauer nicht zerstören kann. daher entwickelte man einen Speziellen Typ Dambuster. Dabei handelt es sich um eine walzenförmige Bombe, die von einem Bomber kurz vor dem Abwurf in eine Rückwärtsdrehung versetzt wird. Die Bombe springt wie ein flacher Kieselstein beim Steinehüpfen über die Wasseroberfläche und überspringt Torpedonetze. An der Staumauer angelangt, kommt sie zum Stillstand und versinkt. Durch einen Druckmesser wird die Bombe in einer geeigneten Tiefe zur Explosion gebracht, wo sie ein Loch in die Talsperre reißt. Die Wasserkräfte des Stausees bewirken dann die schnelle Vergrößerung des Loches.
Mit der Operation befasst sich der Film "The Dambusters" Interessant wenn auch sehr parteiisch.
Allerdings mag ich bezweifeln das Al Kaida zu sowas in der Lage ist, aber gut bis 2001 konnte sich auch keiner vorstellen dass man Zivilflugzeuge als Waffe einsetzen kann. Allerdings warum einen Staudamm? Ein AKW währe doch ein viel "lohnenderes" Ziel?
Allerdings stell ich mir schon die Frage, wie man während dem Krieg auf die Idee gekommen ist an einem Strategisch derart wichtigen Ziel wie dem Gotthard am Lucendro eine Pfeilerkopfstaumauer System Nötzli zu bauen. Bei einem Treffer fällt die zusammen wie ein Kartenhaus.
Andere Frage, sind andere Kraftwerkseilbahnen überhaupt von Interesse? Linthal haben wir ja, währen noch Glattalp oder Mettmen?
Berichte über nicht öfentlich Bahnen sind jederzeit bestens willkommen. Sind auch oft sehr interessant und vom Publikum wenig bekannt. Gibt eine ganze Vielfalt davon.
Leider wird es ausser für ATV immer schwieriger mitfahren zu können. Früher waren Kraftwerksgesellschaften weniger bürokratisch und man konnte auf freundliche Anfrage etliches besichtigen und zudem noch in Begleitung von echten Spezialisten. Heute kriegt man oft nur noch eine Art Reiseführer der u.U. die Anlagen nur vom Schnellbleichekurs kennt. Oft auch Lotterie da sich z.T. ignorante Studenten mit pensionierten Experten für Führungen ablösen... Und das Ganze muss man zudem noch bezahlen.
Wie anfällig Staumauern auf Angriffe sind kann ich nicht beantworten da ich nicht Bauingenieur bin. Über weitere Schwachstellen von hydroelektrischen Anlagen werde ich prinzipiell nicht öffentlich diskutieren.
Fab hat geschrieben:Ich kann es nur laienhaft wiedergeben.
Hab seinerzeit mal in Z einen von der Gr. Dixence nach dem Unfall befragt.
Wenn ich es recht in der Erinnerung habe, kam es zu Unregelmäßigkeite in der Strömung hinter den Turbinen. Dabei entstanden wohl Vakua. Den dabei auftretenden Belastungen war das Rohr nicht gewachsen.
So hab ichs in Erinnerung.
Pfeilerkopfmauern sind zum Glück selten. Diese Bauart wird als besonder sabotagegefährdet betrachtet.
Siehe auch dieses PDF Dokument:
Militärische Stellungnahmen zu Kraftwerkprojekten
Eine Auswertung der Stellungnahmen des EMD zu Konzessionsgesuchen und Projekten zum Bau, Ausbau und Schutz von Kraftwerken von 1848-1950
Bzgl genauen Ursachen des Unfalls sollte man sich nicht auf Medienberichte stützen, denn die Journalierenden sind bekanntlich alles andere als technisch versiert und sachlich. Wenn ich es richtig in Erinnerung habe, wurde an gewissen Stellen der Stahlpanzerung punktuell Material auf der gesamten Blechstärke ersetzt.
