Ersatzneubau Stuhlmüllerwehr an der Pfinz, Techn. Ausrüstung

Allgemeine Projektdaten
Leistungszeit: 2016 – heute
Bauzeit: 2017 – heute
Leistungen DriveCon GmbH:

Technische Ausrüstung Elektrotechnik

HOAI Lph 1 – 9

Besondere Leistung:

Risikobeurteilung nach Maschinenrichtlinie

Fakten
Anzahl Wehrfelder: 2
Verschlusstyp: Fischbauchklappe
Wehrfeldbreite: je 8 m
Höhe der Wehrklappen: je 1,9 m
Stauhöhe gesamt: ca. 4,5 m

Ausgangslage

Die 1969 erbaute und 1971 im Rahmen der Pfinzkorrektur fertiggestellte Wehranlage Stuhlmüller liegt in Pfinztal-Berghausen und ersetzt mit ihrer Wehrklappe das alte, mit Hubschützen ausgerüstete Wehr. Nach über 40 Jahren im Einsatz ist die Anlage in die Jahre gekommen und an der Wehrklappe traten Verformungen auf, die sich durch das Hochwasser im Juni 2016 weiter verstärkten. Daraufhin wurden im Herbst 2016 eine Bauwerks- und Funktionsprüfung und anschließend eine Untersuchung der Statik veranlasst. Dabei zeigte sich, dass bereits bei Normalwasserstau die Standsicherheit der Wehrklappe nicht mehr gewährleistet und kein Korrosionsschutz mehr vorhanden ist, die Klappe stark rostete und Bauteile fehlten. Außerdem entsprach der Antrieb keinem aktuellen Sicherheitsniveau. Daher wurde die Wehrklappe komplett abgesenkt, wodurch eine Stauhaltung im entsprechenden Abschnitt der Pfinz nicht mehr möglich war. Da die Klappe nicht mehr repariert und ein Neubau der gesamten Wehranlage nicht ohne Schäden für Vegetation und Bebauung umgesetzt werden konnte, muss die Wehrklappe komplett ersetzt werden.

 

In die Wehranlage war ein Fischaufstieg integriert, der jedoch nicht mehr funktionstüchtig war und deshalb durch einen Neubau ersetzt wird. Auf Höhe des Wehres liegt die Schnellermühle, welche zur Energiegewinnung genutzt wird und das Wehr mit Energie versorgt.

Unterwasser des Stuhlmüllerwehrs an der Pfinz mit Fischaufstiegsanlage

Aufgabenstellung

Teil des Auftrags war die Durchführung einer Variantenuntersuchung in Bezug auf technische und wirtschaftliche Gesichtspunkte. Betrachtet wurden verschiedene Verschlusstypen als Varianten mit einem oder zwei Wehrfeldern sowie unterschiedliche Antriebskonzepte und Revisionsverschlüsse. Als Vorzugsvariante wurde eine Unterteilung in zwei Wehrfelder mit Fischbauchklappen als Verschlussorgan gewählt. Jede der beiden Klappen wird einseitig von einem Elektrohubzylinder angetrieben. Das bestehende Antriebshaus wird durch einen Neubau ersetzt.

 

Wir waren mit der Planung der kompletten elektrischen Ausrüstung für den Ersatzneubau des Stuhlmüllerwehrs beauftragt.

Blick vom Unterwasser auf der Stuhlmüllerwehr

Leistungen

Die Energieversorgung für das Wehr wurde umgeplant, sodass sie nicht, wie bisher, über die Schnellermühle, sondern aus dem 400 V-Netz erfolgt. Mit Hilfe der Niederspannungshauptverteilung werden die Antriebe und Wehrfelder sowie die Heizung und die Gebäudeinstallation mit Strom versorgt. Darüber hinaus wurden alle benötigten Kabelwege geplant und die dazugehörigen Kabellängen ermittelt. Für den Fall eines Netzausfalls wurde die Einspeisung in die NSHV über ein mobiles Notstromaggregat vorgesehen. Um kurze Unterbrechungen zu überbrücken und Neustarts der Steuerungen, Sensorik und sensibler Geräte zu vermeiden kommt eine USV zum Einsatz.

 

Jedes der beiden Wehrfelder wurde mit einem Elektrohubzylinder (je ca. 6 kW) ausgestattet. Die Motoren werden jeweils über einen Frequenzumrichter mit Energie versorgt. Zur Steuerung der Wehranlage und der Heizung für die Seitenschleifflächen kommt eine speicherprogrammierbare Steuerung zum Einsatz, wodurch eine automatische oder manuelle Steuerung möglich ist. Die Bedienung erfolgt über ein Bedienpanel am Schaltschrank im Antriebshaus. Für das Antriebshaus wurde der gesamte Schaltschrankbedarf ermittelt. Die Automatisierungstechnik wurde zweckmäßig ausgelegt und bei der Fernmeldetechnik handelt es sich um eine Benachrichtigung per Telefonanrufen oder SMS.

 

Für die Wehranlage wurde ein Erdungskonzept ausgearbeitet, wobei für das Antriebshaus, aufgrund seiner geringen Größe, kein äußerer Blitzschutz notwendig ist. Zudem wurden der Überspannungsschutz und der Potentialausgleich nach aktuellem Stand der Technik geplant. Darüber hinaus waren die Bauüberwachung, die Prüfung der Betriebs- und Bedienungsanleitung sowie der Werkstattpläne und das Erarbeiten eines Wartungs- und Instandhaltungskonzepts Teil unseres Auftrags. Für den Neubau der Anlage wurde außerdem eine Risikobeurteilung nach Maschinenrichtlinie durchgeführt.

 

Verkabelung eines Elektrohubzylinder

Herausforderungen und Besonderheiten

Sowohl der Planungs- als auch der Bauzeitraum waren bei diesem Projekt sehr eng gesteckt. Darüber hinaus bestand eine regelmäßige Kommunikation mit der Schnellermühle, um den Wasserstand ausreichend hoch zu halte, sodass die Wasserturbinen möglichst effizient betrieben werden konnten.

Wehrfelder des neuen Stuhlmüllerwehrs