Wasserkraftwerke

Projektbeschrieb

Durch den Bedarf an alternativen, CO₂ armen Energien, sind einige Kleinwasserkraftwerke erneuert und auch schon neu gebaut worden. Zudem werden ältere Industriegebäude mit eigenen kleinen Wasserkraftwerken zu Wohnbauten um genutzt, wobei die Energieproduktion beibehalten werden soll. Wasserkraftwerke und auch Abwasserkraftwerke werden wo entsprechende Pegelunterschiede von Gewässern und Wasserspeichern vorhanden sind auch in bewohntem Gebiet geplant.

Problemformulierung

Wasserkraftwerke bestehen aus Einlaufbauwerken, Turbinen und Generatoren wie auch Auslaufbauwerken. In grossen Mengen strömendes Wasser führt, bedingt durch Turbulenzen, zu breitbandigen Erschütterungen, welche über das Erdreich in die angrenzenden Gebäude übertragen und dort als sekundär abgestrahlter Körperschall von den Bewohner als störend wahrgenommen werden kann. Rotierende Teile, wie dies Turbinen und Generatoren sind, führen aufgrund von kleinen immer vorhanden Unwuchten auch zu Erschütterungen. Die Frequenzen dieser Störungen liegen bei der Drehzahl und deren Vielfachen. Solche Emissionen führen zu tonhaltigem sekundär abgestrahltem Körperschall.

Leistungen Ziegler Consultants

Im Idealfall wird die Problematik schon in der Planungsphase erkannt und man sieht vor, die erschütterungsabstrahlenden Teile der Anlage elastisch vom Untergrund zu entkoppeln, so dass in den angrenzenden Gebäuden die Immissionen nicht mehr störend wahrgenommen werden.

Treten störende Immissionen in den Nachbargebäuden auf, wird versucht mit Messungen (Erschütterungen und Schall) die Ursache der Störung zu erfassen und zu lokalisieren. Sind Massnahmen zur Erschütterungsreduktion am bestehenden Kraftwerk nötig, ist dies oft mit grossen Aufwand und temporären Produktionseinbussen verbunden.

Ist ein Neubau in der Umgebung eines bestehenden Kraftwerks geplant, so sind die Emissionen mit Hilfe von Erschütterungsmessungen zu erfassen und basierend darauf eine Prognose der Immissionen im Neubau zu erstellen. Diese Prognose stellt die Grundlage für den Entscheid dar, ob der Neubau elastisch von der Umgebung zu entkoppeln ist um die Immissionen auf ein erträgliches Mass zu begrenzen.