Neues faseroptisches Überwachungs-system am Damm Roßhaupten

Im Zuge der Erneuerung der Dammdichtung am Staudamm Roßhaupten wurde ein neues - in Deutschland erstmalig eingesetztes - faseroptisches Temperaturüberwachungssystem implementiert. Der Einbau, der im sogenannten Retrofit-Verfahren durchgeführt wurde, erfolgte schon vor Beginn der Dichtungserneuerung, so dass der Erfolg des Einbaus der Dichtwand bereits überwacht werden konnte. Durch diesen frühen Einsatz des Systems konnten die vermuteten Zonen erhöhter Durchlässigkeit innerhalb der natürlichen Kerndichtung, während der Herstellung des neuen Dichtungselements eindeutig nachgewiesen werden. Nach Abschluss der Sanierungsmaßnahme wurde das faseroptische Leckortungssystem in den Regelbetrieb übergeführt. Um eine optimale Dammüberwachung zu gewährleisten, werden permanent Messungen in Echtzeit durchgeführt und diese automatisch evaluiert, so dass mögliche Durchsickerungsbereiche frühzeitig erkannt und entsprechend Alarme ausgelöst werden können. Die aktuellen Messwerte und allfällige Alarme können in einem Onlineportal visualisiert werden.


1 Einleitung

Am Staudamm Roßhaupten wurde in den Jahren 2018 und 2019 das Dichtungssystem umfangreich erneuert [1]. Da im Zuge dieser Sanierungsmaßnahmen das vorhandene Überwachungssystem im Dammkern weitgehend zerstört wurde, war die Implementierung eines neuen Systems erforderlich. Das gewählte Sanierungsverfahren sah den Einbau einer 1 m breiten Schlitzdichtwand bis in 70 m Tiefe vor, weshalb ein System erforderlich wurde, mit dem der Einbau und der damit verbundene massive Eingriff in den Dammkern kontinuierlich überwacht werden konnte. Zudem sollte ein zukunftsfähiges Messinstrument gefunden werden, das auch für die spätere Regelüberwachung eine qualitativ hohe Überwachungsgüte sicherstellen kann, das zugleich die in Roßhaupten fehlende Sickerwassermessung adäquat ersetzen kann. Alle diese Anforderungen konnten durch den Einbau des neuen faseroptischen Überwachungssystems erfüllt werden.

2 Verfahrensbeschreibung

2.1 HintergrundDie Grundlagen der thermischen Leckortung sind bereits seit den fünfziger Jahren bekannt [7]. Systematische Temperaturmessungen im Inneren von Dämmen werden aber erst seit Ende der achtziger Jahre des 20. Jahrhunderts durchgeführt [6]. Man unterscheidet folgende Vorgehensweisen zur In-situ-Temperaturmessung in Staudämmen: Zum einem können Temperaturmessungen in bereits vorhandenen Grundwassermessstellen, die zur Beobachtung von Wasserspiegelhöhen installiert worden sind, durchgeführt werden und zum anderen können Temperatur-Sondierungen ausgeführt werden.

Durch die hohe Sensitivität des Verfahrens -bereits Sickerströmungen mit Filtergeschwindigkeiten ab ca. 10-7 m/s sind nachweisbar -können Schwachstellen frühzeitig erkannt werden. Leckagen können sowohl in ihrer horizontalen als auch in ihrer vertikalen Erstreckung eingegrenzt werden [5].

Mit Hilfe einer neuen Messtechnik, der faseroptischen Temperaturmessung, ist es gelungen, ein weiteres Verfahren zur Leckortung bzw. zur Bauwerksüberwachung zu entwickeln. Hiermit können bei entsprechender Anordnung eines Lichtwellenleiters die Temperaturverteilungen in einem Damm quasi flächenhaft bzw. räumlich bestimmt werden. Diese Technik kann ohne größeren Aufwand bei Neubauten und im Rahmen von Sanierungen in ein Bauwerk integriert werden.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft - Heft 09 (September 2020)
Seiten: 6
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: Axel Fabritius
Constantin Rupp

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