Abrieb von Bauwerken: Vorbeugen, um zu schützen
Der Abrieb setzt den alpinen Wasserkraftwerken stark zu. HYDRO hat ein Referenzsystem entwickelt, um diesen Verfall zu diagnostizieren, zu qualifizieren und zu beheben, bevor er sich verschlimmert.
Vom Wasser transportierter Kies, Sand und mineralische Partikel führen zunehmend zu einer Abnutzung der Bauwerke. Dieses Phänomen, das als Abrieb bezeichnet wird, betrifft sowohl die Wasserfassungen, die Kanäle, die Hochwasserüberfälle und die Sohlenbereiche aus Beton als auch die Stein- und Metallpanzerungen.
Die Intensität dieser Abnutzung hängt in erster Linie von der Geologie des Einzugsgebiets und der Sedimentationsbelastung ab. Die Anlagen, die aus quarzreichen alpinen Becken versorgt werden, zählen zu den am meisten beanspruchten. Unter diesen Bedingungen sind die Materialien regelrechtem Polieren, Erosion und manchmal sogar Einschlägen von Gesteinsbrocken ausgesetzt.
Bei dieser Wasserfassung, die nach einem starken Hochwasser fotografiert wurde, verschwand die Beton-Bodenplatte (5), Panzerungsschienen wurden weggespült oder stehen kurz davor, durch Abrieb sind die Armierungen der Fundamente und eines Druckfundaments freigelegt worden (4) und die Fugen des Mauerwerks sind stark beschädigt (3).
Eine Veränderung, und der Abrieb beschleunigt sich
Die Erfahrung von HYDRO zeigt jedoch, dass die Hauptgefahr nicht der Abrieb selbst ist, sondern dessen plötzliche Beschleunigung. Solange die hydraulischen Formen eines Bauwerks intakt bleiben, schreitet der Verfall grundsätzlich langsam voran. Wenn jedoch eine Mauerfuge ausgehölt wird, ein Stein herausfällt, eine Panzerung sich verformt oder eine Kavitation in einer Betonplatte entsteht, sind die Abflüsse gestört. Dabei entwickeln sich lokale Turbulenzen und Wirbel, die die abrasiven Kräfte auf bereits angegriffene Bereiche konzentrieren. Diese Entwicklung wird durch die in unserem neuen technischen Standard verwendeten Verfallksurven veranschaulicht.
Kapitalisierung der Erfahrungsbilanz
Um die betriebsinternen Praktiken zu vereinheitlichen, hat HYDRO ein Einstufungssystem für die Schäden entwickelt, das auf fünf Bewertungsstufen basiert. Dieses Bezugssystem wird durch Abriebsexpositionsklassen, einheitliche Terminologie, Beispiele für beobachtete Schäden an unseren Anlagen und einen Katalog von Präventions-, Schutz- und Instandsetzungsmassnahmen ergänzt.
Damit werden zwei Ziele verfolgt: Die Verbesserung der Einheitlichkeit der Inspektionen und gleichzeitig die Erleichterung der Einarbeitung neuer Mitarbeitenden. Die Referenzfotos und die Erfahrungsbilanzen ermöglichen insbesondere einen Vergleich der in der Praxis beobachteten Situationen und die Einführung einheitlicher Bewertungskriterien auf Unternehmensebene.
Eingreifen vor dem Verfall des Bauwerks
Bei stark exponierten Bauwerken besteht die Strategie darin, vor dem Eintreten einer Beschleunigung des Schadenverlaufs einzugreifen. Erneuerung von Mauerfugen, Ersatz von fehlenden Steinen, Reparatur von Kavitation in den Platten oder Behebung von Mängeln an der Panzerung sind Massnahmen, die einige Jahre später wesentlich grössere Reparaturen verhindern.
Diese Arbeit zur Standardisierung ist Teil eines umfassenderen Konzepts, das darauf abzielt, das von den HYDRO-Teams entwickelte Fachwissen zu nutzen und eine Sammlung technischer Richtlinien zu erstellen, die die wichtigsten Verfallmechanismen von Tiefbauwerken abdecken.
