{"id":588,"date":"2020-09-02T09:38:48","date_gmt":"2020-09-02T07:38:48","guid":{"rendered":"https:\/\/www.prodat.de\/cms\/?page_id=588"},"modified":"2024-03-28T13:11:55","modified_gmt":"2024-03-28T12:11:55","slug":"bauwerksueberwachung-monitoring-pumpwerk-sparschleuse-rothensee","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.prodat.de\/cms\/loesungen\/bauwerksueberwachung-monitoring-pumpwerk-sparschleuse-rothensee","title":{"rendered":"Monitoringsystem – Pumpwerk Sparschleuse Rothensee PRODAT Projekt S17"},"content":{"rendered":"\n
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Bauwerks\u00fcberwachung am Pumpwerk der Sparschleuse Rothensee<\/h2>\n\n\n\n
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\"Pumpwerk<\/figure>\n\n\n\n
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Objektinformationen – Pumpwerk der Sparschleuse Rothensee<\/h3>\n\n\n\n
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Die Schleuse in Rothensee<\/a> (auch Sparschleuse Rothensee) und dessen zugeh\u00f6riges Pumpwerk stellen einen integralen Bestandteil des Wasserstra\u00dfenkreuzes Magdeburg dar. Das Schleusenbauwerk erm\u00f6glicht die Verbindung des Mittellandkanals mit den Hafenanlagen Magdeburgs und der Elbe. Es dient als Ersatz f\u00fcr das 1938 in Betrieb genommene Schiffshebewerk Rothensee.<\/p>\n\n\n\n

Zwischen 1997 und 2001 wurde die Errichtung der Schleusenanlage Rothensee abgeschlossen, wobei das Pumpwerk zusammen mit der Schleuse im Jahr 2001 in Betrieb genommen wurde. Direkt neben der Schleuse gelegen, hat das Pumpwerk die Aufgabe, das durch Schleusenvorg\u00e4nge verloren gegangene Wasser in den Mittellandkanal zur\u00fcck zu pumpen.<\/p>\n\n\n\n

Die Anlage wird mittels f\u00fcnf Pumpen betrieben, die jeweils \u00fcber eine Leistung von 800 kW<\/strong> und eine F\u00f6rderkapazit\u00e4t von 3,5 m\u00b3\/s pro Pumpe verf\u00fcgen. Je nach Wasserstand der Elbe variieren die Druckh\u00f6hen zwischen 10,45 und 18,50 m.<\/p>\n\n\n\n

Die Struktur der Pumpwerksanlage gliedert sich in verschiedene Bereiche: den Einlauf, das Pumpwerk selbst, den Pumpkanal und den Auslauf. \u00dcber den Pumpkanal steht das Pumpwerk in Verbindung mit dem Oberhaupt. Die Anbindung des Pumpkanals an das Pumpwerk erfolgt durch eine trichterf\u00f6rmige Wasserkammer, in der die Str\u00f6me aus allen f\u00fcnf Pumpen zusammenflie\u00dfen und weiter in den Pumpkanal geleitet werden. Die \u00dcbergangszone von den F\u00f6rderkan\u00e4len zur Wasserkammer wird durch Au\u00dfenw\u00e4nde und vier scheibenf\u00f6rmige St\u00fctzen strukturiert.<\/p>\n\n\n\n

Messtechnische Aufgabenstellung <\/h3>\n\n\n\n

Motivation<\/h4>\n\n\n\n

Bei der \u00dcberpr\u00fcfung des Bauwerks wurden Risse mit Breiten zwischen 0,3 und 0,7 mm an den St\u00fctzen innerhalb der Wasserkammer festgestellt. Diese wurden von ersten oberfl\u00e4chlichen Absplitterungen begleitet. Eine wiederkehrendes Rissmonitoring des WSA (ehemals WSA Magdeburg, nun Wasserstra\u00dfen- und Schifffahrtsamt Elbe<\/a>) der Risse im Jahr 2013 ergab keine wesentlichen Ver\u00e4nderungen am Schadensbild. Zur Sicherstellung der langfristigen Bauwerkssicherheit beauftragte das Wasser- und Schifffahrtsamt Magdeburg das Unternehmen Krebs und Kiefer mit der Planung von Instandsetzungsarbeiten.<\/p>\n\n\n\n

Die Ursache f\u00fcr die entdeckten Risse wurde in einem ersten Teil der Instandsetzungsplanung im Rahmen einer Schadensanalyse identifiziert, dass unvermeidliche Druckst\u00f6\u00dfe zu erheblichen Zugkr\u00e4ften in den St\u00fctzen der Wasserkammer f\u00fchrten. Computergest\u00fctzte Simulationen und Nachberechnungen best\u00e4tigten, dass die Risse auf diese Drucksto\u00dfbelastungen zur\u00fcckzuf\u00fchren sind.<\/p>\n\n\n\n

In der Fortf\u00fchrung der Instandsetzungsplanung wurden die Grundlagen f\u00fcr ein zeitweises Messprogramm, dessen Zielstellung und Durchf\u00fchrung festgelegt. <\/p>\n\n\n\n

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Eine besondere Herausforderung bestand darin, gro\u00dfe Teile des Messsystems in der Wasserkammer, d.h. unter Wasser bei erh\u00f6htem Druck und Druckst\u00f6\u00dfen, dauerhaft zu installieren, um die Messaufgabe zu erf\u00fcllen.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

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Projektzielstellung<\/h4>\n\n\n\n

Das messtechnische Ziel des realisierten Messsystems zur Bauwerks\u00fcberwachung bestand in der kontinuierlichen Erfassung von Druck, Flie\u00dfgeschwindigkeit und Rissbreitenver\u00e4nderung, um die Schadensursachen genauer zu bestimmen und beheben zu k\u00f6nnen. Eine messtechnische Validierung der zuvor nur computergest\u00fctzten Schadensbilder musste erfolgen. Die Messergebnisse sollen zur Best\u00e4tigung der analysierten Schadensursachen dienen und die Grundlage f\u00fcr die Festlegung der Lastannahmen f\u00fcr die Betoninstandsetzung bieten. Zus\u00e4tzlich sollte die integrierte Messtechnik zur Optimierung der Pumpensteuerung und damit zur Reduzierung der Druckst\u00f6\u00dfe beitragen, was letztendlich die Belastung der Wasserkammerst\u00fctzen verringert.<\/p>\n\n\n\n

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Pumpwerk der Sparschleuse Rothensee – Motorenraum.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Neben den genannten, hydraulischen Parametern, mussten weitere Betriebsdaten des Bauwerks, wie Motorstrom-, und Spannung, Drehzahl, Klappenstellungen und Schieberstellungen, sowie Temperaturen gemessen werden.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Bearbeitete Teilaufgaben (Auswahl)<\/h4>\n\n\n\n