mailing.25 - Wasser, Umwelt - Gruner AG

25
Die Kundenzeitschrift der Gruner Gruppe
Wasser, Umwelt

Inhalt
Dr. Stefan Mützenberg
CEO Stucky SA,
Mitglied Gruppenleitung
Gruner Gruppe
Wasserkraft und Hochwasserschutz
4 Erster Hochwassertest bestanden – Erneuerung
Kraftwerk Rüchlig in Aarau
6 Anspruchsvolle Karstwasserfassung im Schrägstollen –
Pumpspeicherwerk Limmern
8 Stucky Experten am Himalaya – Wasserkraftanlage Ratle
10 Sanierung der Salanfe-Staumauer – Aussergewöhnliche
Entlastungsschnitte
12 Umsetzung Naturgefahrenkarten – Massnahmenplanung
und Objektschutz
14 Hochwasserschutz mit energetischem Mehrwert –
Ausbau Etzel-Pumpspeicherkraftwerke an der Sihl
16 Hochwasserschutz zwischen Hochhäusern, Industriegebäuden
und Bauernhof – Aufwertung der Wigger
18 Grundwasserschutz – Wasserbauprojekt schützt
Trinkwasserfassung
21 Grundwassernutzung – Grundwasserpumpwerk Schachen
in Weinfelden
24 Überflutungssicherheit – Umgestaltung eines Entwässerungssystems
in Leipzig
Umweltschutz
26 Experten für den Umweltschutz – 25 Jahre Umweltverträglichkeitsprüfung
28 Herausforderung Schadstoffmanagement –
Neue Fachabteilung der Gruner AG
30 Ökologische Stromgewinnung – Abwärmenutzung
im Zementwerk
32 Autoren
34 Last Minute
35 Adressen
Editorial_Wasser, Umwelt
Geschätzte Leserinnen, geschätzte Leser
Die rasante Wirtschaftsentwicklung und die damit
einhergehende Verstädterung sind in vielen Regionen
der Welt mit hohen Umweltkosten verbunden.
Aber solange wir den Erfolg einer Nation an ihrem
Wirtschaftswachstum und nicht an ihrem Engagement
für den Umweltschutz messen, so lange
betreiben wir Raubbau an unseren wichtigsten
Lebensgrundlagen. Bereits heute leidet ein grosser
Teil der Weltbevölkerung an Wasserknappheit oder
hat keinen Zugang zu sauberem Wasser. So lesen
wir es immer öfter: Wasser wird in naher Zukunft
einer der teuersten Rohstoffe sein, nicht nur in
Trockengebieten, sondern überall auf der Welt.
Wasser ist aber nicht nur die Quelle unseres
Lebens und eine wichtige Ressource. Wasser ist
gleichzeitig auch eines der zerstörerischsten
Elemente unseres Planeten und verantwortlich für
verheerende Naturkatastrophen. Diese Extreme
verlangen das genaue Analysieren der Situation und
das Erarbeiten angepasster Lösungen – sowohl
in technisch-wissenschaftlicher Hinsicht wie auch
unter sozialen, ökologischen und wirtschaftlichen
Aspekten.
Es überrascht daher nicht, dass die Themen Wasser
und Umwelt nicht nur auf der politischen Bühne,
sondern auch in den Ingenieur- und Naturwissenschaften
heute fest verankert sind. Denn natürliche
Systeme zeichnen sich durch eine hohe Komplexität
aus und das Verstehen erfordert ein breites, interdisziplinäres
Fachwissen. Wir müssen neue Prozesse
entwickeln, die nach dem Vorbild natürlicher
Kreisläufe unsere Bedürfnisse nach Wachstum und
Wohlstand mit dem Anspruch an Umweltschutz,
Freizeitaktivitäten und Erholungsraum verbinden.
Wirtschaftswachstum und Umweltschutz dürfen
heute nicht mehr im Widerspruch stehen.
In diesem mailing.25 geben wir Ihnen einen
Ein blick in die vielseitigen Aufgaben, welche die
Gruner Gruppe rund um die Themen Wasser und
Umwelt bearbeitet. Unsere Ingenieure und Umweltfachleute
aus über 50 verschiedenen Berufen
befassen sich täglich mit dem gemeinsamen
Erarbeiten von verantwortungsbewussten und
umweltverträglichen Lösungen.
Wir zeigen Ihnen beispielhafte Projekte, bei denen
die Ressource Wasser nachhaltig für die Stromerzeugung
genutzt oder für den täglichen Gebrauch
als Trinkwasser gefördert wird. Auf der anderen
Seite stellen wir Ihnen Lösungen vor, wie wir
die Gefahrenquelle Wasser kontrollieren und gleichzeitig
das ökologische Gleichgewicht bewahren.
Nach 25 Jahren Umweltverträglichkeitsprüfung
(UVP) blicken wir zurück auf die langjährige, fachübergreifende
Erfahrung, mit der sich unsere Teams
bei zahlreichen Projekten stetig weiterentwickeln
konnten. Schad- und Abfallstoffe nicht nur zu managen,
sondern auch zu nutzen, sind heute Schlüsselfaktoren
für eine ökologisch und ökonomisch ausgeglichene
Umweltbilanz. Wir haben vieles erreicht,
und wir sind bereit für die neuen Herausforderungen,
die auf uns zukommen.
Ich wünsche Ihnen eine interessante Lektüre!
Stefan Mützenberg
Impressum
mailing. der Gruner Gruppe
Ausgabe 25, 02/13
erscheint zweimal jährlich
> Adresse
Gellertstrasse 55
CH-4020 Basel
> Autoren
Mitarbeitende der
Gruner Gruppe
> Redaktion
Stephanie Schorn, M. A.
Marketing, Kommunikation
Gruner AG
> Gestaltung
Brenneisen
Communications,
Basel
> Fotos
Friedel Ammann, Basel, Ralph Bensberg,
Zürich, Daniel Desborough, Schönenwerd,
Reto Gysin, Zug, Peter Hauck, Basel, Lilli Kehl,
Basel, Peter Kirchhofer, Basel, Manfred
Richter, Reinach; Titel: Olivier Vallotton, Renens
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Erster Hochwassertest bestanden_Erneuerung Kraftwerk Rüchlig in Aarau.
Bei der «Runderneuerung» des Kraftwerks Rüchlig gab es bereits in der Bauphase
Ende Mai 2013 starke Regenfälle und ein Hochwasser. Das Naturereignis
verdeutlichte, dass der Bauherr mit der Planung neuer Massnahmen zum Hochwasserschutz
die richtigen Weichen gestellt hat. Die Kraftwerksanlage wird ab
Januar 2015 einen wesentlichen Beitrag zum Hochwasserschutz leisten.
Luftaufnahme der Baustelle des Kraftwerks Rüchlig
Saugrohrschalung beim Dotierkraftwerk
1.5 m dicke Mittelwand der Hochwasserentlastung
Im August 2011 erhielt die Axpo Power AG die Baubewilligung für
die Erneuerung des bestehenden Kraftwerkes Rüchlig. Das modernisierte
Kraftwerk soll Anfang 2015 wieder betriebsbereit sein
und Strom für rund 14 000 Haushalte liefern. Mit der Erneuerung
wird die Jahresproduktion von heute 55 auf 64 GWh und die installierte
Leistung von 9 auf 11 MW erhöht. Gleichzeitig investiert
Axpo in umfangreiche ökologische Begleitmassnahmen sowie in
einen verbesserten Hochwasserschutz.
Die Gruner AG unterstützt die Axpo Power AG bereits seit der
Vorprojektphase und bearbeitet derzeit die Ausführungsplanung für
die Massivbauten und die zugehörigen Baugruben.
Investition in den Hochwasserschutz
Mit der Erneuerung der Kraftwerksanlagen wird die maximale
Abflussmenge von 1180 Kubikmeter pro Sekunde auf 1700 Kubikmeter
pro Sekunde erhöht. Durch die bessere Ausnutzung der
Abflusskapazitäten im Kanal kann der Hochwasserpegel reguliert
werden.
Zwei neue Wehrfelder in der rechten Kanalhälfte neben dem Hauptkraftwerk
ermöglichen es im Hochwasserfall, zusätzliche Wassermengen
durch den Kanal abzuführen. Über diese sogenannte Hochwasserentlastung
führen die Wehrbrücke und der Dienststeg.
Mit einem Wasserdurchlass von je 14 m pro Wehrfeld wird der
Gefahr Rechnung getragen, dass angeschwemmtes Treibgut den
Abfluss verschliessen könnte.
Erneuertes Kraftwerksareal
Die gesamte Erneuerung des Kraftwerkes umfasst die bauliche und
elektromechanische Modernisierung der bestehenden drei Rohrturbinen
sowie den Neubau einer vierten Maschinengruppe. Direkt
neben dem Hauptkraftwerk wird die zweifeldrige Hochwasserentlastung
errichtet, mit der sich die Abflussverhältnisse in der Aare
steuern lassen. In der alten Aare wird ein zusätzliches Dotierkraftwerk
ebenfalls Strom erzeugen. Die Gesamtanlage wird durch den
Neubau der Kommandozentrale und einer Bootsübersetzungsanlage
und über eine neue Wehrbrücke erschlossen. Beim Hauptkraftwerk
entsteht zusätzlich ein für Schweizer Kraftwerke einmaliger Fischaufstieg
mit einer neuartigen Lockstrompumpe.
Wirtschaftlicher Stahlverbrauch
Insgesamt werden bei dem Neubau etwa 15 000 m 3 Stahlbeton verbaut.
Durch Anwendung eines modernen Bemessungskonzeptes
konnte trotz der hohen Anforderungen hinsichtlich Dichtigkeit und
bei Bauteilstärken bis zu 5 m ein wirtschaftlicher Stahlverbrauch
erzielt werden. Die konstruktiven Herausforderungen hinsichtlich
der Etappierung und der Bewehrungsführung liessen sich in Zusammenarbeit
mit den Projektbeteiligten gut meistern.
Anspruchsvolle Grossbaugruben im Fliessgewässer
Der Rückbau des alten Kraftwerks und die Kraftwerksneubauten
erforderten die Konstruktion einer nahezu dichten Baugrubenumschliessung.
Eine besondere Herausforderung stellte hierbei die
Lage der Baustellen inmitten eines Fliessgewässers dar. Die auf-
tretenden Belastungen und die zu erwartenden Hochwassersituationen
erforderten die Kombination von Spundwänden, Fangedämmen,
Bohrpfahlwänden sowie die Nutzung von verbleibenden
Bauwerksteilen.
Schallschutz im Grossformat
Zur Minimierung etwaiger Körperschallemissionen wurde beim
gesamten Kraftwerksneubau genauestens darauf geachtet, dass
eine Schallübertragung in den anstehenden Fels erschwert wird.
Dazu war unter anderem die akustische Abkopplung von Hauptkraftwerk
und Hochwasserentlastung erforderlich. Die Gruner AG unterstützte
hier den Bauherrn mit diversen Expertisen, der konzeptuellen
Entwicklung der Körperschallabkopplung bis hin zur Umsetzung
in den massiven Bauwerksteilen.
Zeitliche Meilensteine des Bauvorhabens
2. Juli 2012: Ausserbetriebnahme
Hauptkraftwerk
ab September 2012:
Erstellung der Baugruben, Bau des
neuen Haupt- und Dotierkraftwerks
November 2014:
Inbetriebnahme Dotierkraftwerk
Januar 2015:
Abschluss etappierte
Inbetriebnahme Hauptkraftwerk
Sommer 2015:
Abschluss Bau- und
Umgebungsarbeiten
Kennzahlen, Technische Daten
Baukosten Rohbau/Baugruben: ca. 20 Mio. CHF
Betonkubatur Neubau: ca. 15 000 m 3
Stahltonnage:
ca. 1200 t
Tobias Hoch
dipl. Bauing. FH
Senior Ingenieur,
Gruner AG, Basel
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Anspruchsvolle Karstwasserfassung im Schrägstollen_Pumpspeicherwerk
Limmern. Im Rahmen des Projekts Linthal 2015 realisieren die Kraftwerke Linth
Limmern AG (KLL) den Ausbau ihrer bestehenden Wasserkraftanlagen im Kanton
Glarus. In einer Ingenieurgemeinschaft plante die Gruner AG den Zugangsstollen I
mit 24% Gefälle inkl. Fassung und Ableitung einer angefahrenen Karstquelle.
Montage Tunnelbohrmaschine
Wassereinbruch während Vortrieb, angeschnittene Karstwasserquelle
(Quelle: Axpo Power AG)
Leitung 1 im Schrägstollen
Stollenquerung ab Quelle Tunnelmeter 1285
Leitungen 1 und 2 im Zugang Talstation
Die Arbeiten an der Karstquelle umfassten sowohl die hydraulischen
Berechnungen als auch die Projektierung der Leitungen und zugehörigen
Fassungsbauwerke. Kernstück der neuen Kraftwerksanlage
bildet die Kavernenzentrale Limmern, welche auf rund 1700 m ü.M.
zwischen dem Muttsee (Stauziel neu 2474 m ü.M.) und dem Stausee
Limmernboden (Stauziel 1857 m ü.M.) liegt.
Zugangsstollen I
Die KLL beauftragte die Ingenieurgemeinschaft EB-KLL mit der
Gruner AG als federführender Firma mit der Planung des Zugangsstollens
I (ZS I) für den Transport der Maschinenkomponenten in der
Bauphase sowie für Personentransporte in der Bau- und Betriebsphase
von Tierfehd direkt in die Maschinenkaverne der neuen Kraftwerkszentrale.
Eine Standseilbahn soll Nutzlasten von bis zu 215 t
(Sondertransport Transformatoren) transportieren. Weiter dient der
ZS I der Energieab- und -zuleitung der Kavernenzentrale; entsprechende
380-kV-Kabel werden beidseitig in den Banketten resp. in
einem Energieableitungsbauwerk geführt.
Quintnerkalk – Geologie und Hydrologie
Der gesamte Zugangsstollen I liegt im Quintnerkalk, einem dichten,
kompakten Kalk mit guter Felsqualität. Beim Quintnerkalk handelt
es sich um ein verkarstungsfähiges Gestein. Die chemische Erosion
weitet wasserführende Klüfte zu Karströhren auf und es kann
eine Karstwasserzirkulation stattfinden. Das gesamte Gebirge
wird von einem Karst drainiert. Die Stollenabschnitte liegen
über dem Gebirgswasserspiegel. Die Gebirgsdurchlässigkeit ist
an die geöffneten Klüfte gebunden. Für den Vortrieb konnten
die Geologen Karstwassereinbrüche von über 100 l/s nicht ausschliessen.
Planung Zugangsstollen I mit Standseilbahn
Eine Standseilbahn mit einem konstanten Gefälle stellte sich als
wirtschaftlichste Lösung heraus. Mit der Maschinenkaverne ist die
Bergstation und damit das Ende von Zugangsstollen I definiert.
Die Talstation liegt in einer Kaverne mit ca. 360 m 2 Ausbruchfläche
und 35 m Länge. Die Erschliessung erfolgt über einen 220 m langen
Zugang mit 50 m 2 Ausbruchfläche.
Nach einer eingehenden Risikoanalyse kam für den 3764 m langen
und mit 24% steigenden Stollenabschnitt eine offene Hartgestein-
Tunnelbohrmaschine (TBM) mit einer X-Verspannung in zwei Ebenen
und Rückfallsicherung zum Einsatz.
Der Ausbau des Schrägstollens mit 8 m Innendurchmesser erfolgt
einschalig in Spritzbeton. In der Sohle wird ein Sohltübbing versetzt.
Der Zugangsstollen I wird in der Betriebsphase im Trennsystem entwässert.
Fassung und Nutzung der Karstwasserquellen
Nach rund 1300 m TBM-Vortrieb wurden überraschend zwei Karstwasserquellen
angeschnitten – beidseitig im Stollen. Aufgrund der
teils beträchtlichen Schüttmengen (bis 250 l/s) entschied sich die
Bauherrschaft, das Wasser zu Kühlzwecken zu nutzen. Die Schüttmenge
variiert saisonal sehr stark und die beiden Quellen versiegen
in den Wintermonaten.
Die zwei Quellen werden in seitlichen Schächten gefasst und teilweise
mit aufwendigen Leitungsführungen mit Querung in der Sohle
(Schlitz in Sohltübbing) einem Sammelbecken zugeführt. Dort erfolgt
eine Beruhigung des mit bis zu 7 m/s eingeleiteten Wassers in
einem ersten Becken. Zwei weitere Becken dienen der primären
Beschickung der Leitung 1 (Nutzung) sowie der Überleitung in die
Leitung 2 (Entlastung). Die Konzeption der Becken ermöglicht beim
Maximalabfluss eine gleichmässige Beschickung beider Leitungen.
In den nachfolgenden Steilleitungen (24% Gefälle) tritt überwiegend
Freispiegelabfluss mit Luftaufnahme auf. Im Rückstaubereich der
Kaverne muss diese Luft in der Steilleitung rückzirkulieren können.
Deshalb werden bei Volllast beide Leitungen möglichst gleichmässig
beschickt. Beide Leitungen weisen eine Gesamtlänge von rund
1.6 km mit unterschiedlichen Durchmessern, sehr unterschiedlichen
Gefällen und rund je 50 Formelementen auf. Bei einem kompletten
Einstau der Leitung 1 treten Drücke bis 30 bar auf.
Peter Kirchhofer
dipl. Bauing. ETH/SIA
Abteilungsleiter Untertagebau,
Gruner AG, Basel
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Stucky Experten am Himalaya_Wasserkraftanlage Ratle. Im Rahmen
des indischen Wasserkraftprojekts Ratle plant Stucky gemeinsam mit einer
Partnerfirma sämtliche unterirdische Kraftwerksanlagen, darunter die Einlaufbauwerke,
Druckschächte, die Kraftwerkskaverne, die Transformatorenkaverne, das
Wasserschloss sowie die Unterwasserstollen. Zudem ist Stucky mit der Überprüfung
und der Optimierung der Ausschreibungsunterlagen, der Ausführungsplanung,
der Begleitung zusätzlicher geotechnischer Untersuchungen sowie der
lokalen Bauleitung beauftragt.
Das geplante Wasserkraftwerk Ratle der GVK Ratle Hydro Electric
Project Private Limited befindet sich im Distrikt Kishtwar, im indischen
Bundesstaat Jammu und Kashmir. Die Anlage umfasst eine
133 m hohe Schwergewichtsstaumauer aus Beton im Fluss Chenab,
Triebwasserstollen sowie eine unterirdische Kraftwerkszentrale.
Das Wasserkraftwerk mit einer installierten Gesamtleistung
von 850 MW soll Spitzenlasten bei einer mittleren jährlichen Stromproduktion
von 3100 GWh abdecken. Die Ausbauwassermenge
beträgt 960 m 3 /s, die Nettofallhöhe 97 m. Die Investitionskosten
belaufen sich auf insgesamt 730 Mio. USD. L & T Larsen and
Toubro Ltd, eine der grössten Baufirmen Indiens, hat den Zuschlag
erhalten, das Projekt im Rahmen eines EPC-Auftrages (Engineering-
Procurement-Construction) als Totalunternehmer zu realisieren.
Der Abschluss der Arbeiten ist nach einer geplanten Bauzeit von
54 Monaten im Juli 2017 vorgesehen.
ser über vier gepanzerte Druckschächte zur Kraftwerkszentrale
geleitet wird. Die 200 m langen Druckschächte haben einen Innendurchmesser
von 6.6 m. Unterwasserseitig wird das turbinierte
Wasser über vier 360 m lange, betonverkleidete Stollen mit einem
Innendurchmesser von 8.6 m in den Fluss zurückgegeben. Die vier
Unterwasserstollen sind zur Dämpfung der Druckstösse mit einem
Unterwasserschloss (L = 114 m × B = 22 m × H = 45.4 m) verbunden.
Das Dotierwassersystem besteht aus einer Fassung neben dem
Einlaufbauwerk, einem stahlverkleideten Druckstollen (3 m Durchmesser)
und einem betonverkleideten Unterwasserstollen (4.7 m
Durchmesser). Die Freiluft-Schaltanlage befindet sich auf dem
rechten Flussufer des Chenab, zwischen der Staumauer und dem
Auslaufbauwerk.
Umfangreiche Vorstudien und Tests
Zurzeit finden ergänzende geologische Untersuchungen statt, die
einen genaueren Aufschluss über die geotechnischen Eigenschaften
des Gesteinsmassivs sowie über die Kontaktfläche zwischen den
beiden vorherrschenden Gesteinsformationen (Gneiss und Schiefer)
geben sollen. Im bestehenden Zugangsstollen zur Kraftwerkszentrale
werden zudem Sondierbohrungen und Hydraulic-Fracturing-Tests
ausgeführt. Mit diesen zusätzlichen Angaben können die Orientierung
der Kaverne optimiert und die geotechnischen Parameter für die
Ausbruchssicherung festgelegt werden. Die Bauplanung für die
Kraftwerkszentrale hat bereits begonnen, ebenso die Abstimmung
mit dem E & M-Lieferanten (Alstom India). Zur Optimierung des
Unterwasserschlosses werden zurzeit ergänzende numerische Transientenberechnungen
durchgeführt. Zudem wird in der Versuchsanstalt
Irrigation Research Institute in Roorkee das Einlaufbauwerk
im hydraulischen Modellversuch im Massstab 1:20 untersucht. Insbesondere
soll dabei das Risiko der Wirbelbildung überprüft sowie
die Höhenlage der Wassereinläufe bestätigt werden. Ein besonderes
Problem sind die hohen jährlichen Sedimentfrachten. Generell ist für
die langfristige Wirtschaftlichkeit von Flusskraftwerken im Himalaya
das Sedimentmanagement von grosser Bedeutung. Daher werden
anhand eines zweiten hydraulischen Modells im Massstab 1:55 Sedimentstudien
durchgeführt. Die Tests sollen Aufschluss darüber
geben, wie effizient das Wasser über die Hochwasserentlastungsanlage,
nahe dem Einlauf der Triebwasserstollen, abgeleitet werden
kann. Das lokale Planungsteam wird dabei von Fachleuten von
Stucky unterstützt, die zu regelmässigen Besprechungen mit dem
Kunden nach Delhi reisen. Derzeit werden weitere Optimierungsmöglichkeiten
der einzelnen Anlagenteile ausgearbeitet und kostensparende
Lösungen vorgeschlagen, ein wesentlicher Aspekt im Rahmen
des EPC-Vertrages unseres Kunden.
Übersicht Ratle Project, 133 m hohe Schwergewichtsstaumauer
3-D-Ansicht der unterirdischen Kraftwerksanlage
Wasserkraftprojekt Ratle am Fluss Chenab
Überquerung des Flusses Chenab
Auslegung der Kraftwerksanlage
Die Kraftwerkskaverne weist eine Länge von 168 m, eine Höhe
von 48 m und eine Breite von 24.5 m auf. Sie umfasst vier Francis-
Turbinen mit einer installierten Leistung von je 205 MW und eine
Dotierwasserturbine mit 30 MW Leistung, welche das aus ökologischen
Gründen abgegebene Dotierwasser energetisch nutzt.
Parallel zur Kraftwerkskaverne befindet sich die Transformatorenkaverne
mit einer gasisolierten Schaltanlage. Diese Kaverne
weist eine Länge von 127 m, eine Höhe von 22 m sowie eine Breite
von 14.3 m auf. Der oberwasserseitige Triebwasserweg besteht
aus dem Einlaufbauwerk am rechten Flussufer, von wo aus das Was-
Das Wichtigste auf einen Blick
Bauherr:
GVK Ratle Hydro Electric Project
Private Limited
EPC-Auftragnehmer (Kunde): L & T Larsen and Toubro Ltd
Baukosten:
730 Millionen USD
Bauzeit: 54 Monate (Jan. 2013 bis Juli 2017)
Wichtigste unterirdische Unterirdische Kraftwerkszentrale,
Bauten:
Trafokaverne, Wasserschloss,
4 Druckschächte, 4 Unterwasserstollen,
Hilfsturbine
Leistungen von Stucky: – Überprüfung der Ausschreibungsunterlagen,
Prüfkonzept,
ergänzende Studien
– Ausführungsplanung
– Unterstützung während der
Bau- und Inbetriebnahmephase
Luciano Canale
M.Sc. Bauingenieur
Projektleiter Staudämme und Wasserkraftanlagen,
Stucky SA, Renens
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Sanierung der Salanfe-Staumauer_Aussergewöhnliche Entlastungsschnitte.
Die Anfang der 1950er-Jahre errichtete Salanfe-Staumauer liegt in 1925 Metern
Meereshöhe am Fuss der Dents du Midi im Kanton Wallis. Alpiq Suisse AG
betreibt hier das Kraftwerk Salanfe SA und führt mit den Wasserbauexperten der
Stucky SA, Renens, notwendige Sanierungsarbeiten an der Staumauer aus.
Antriebsmaschine für
das Schneidkabel
Führungsschienen
der Maschine
Vertikale Rolle
Horizontale Rollen
Schnittachse
Vertikale Rolle
Umlaufrichtung
des Schneidkabels
Installationen auf der Staumauerkrone
Luftbild der Baustelle
graphique pour mailing25_korr101017.pdf 1 17.10.13 08:23
Salanfe-Staumauer und Salanfe-Stausee, im Hintergrund das Bergmassiv der Tour Sallière
Auszug aus den Ergebnissen des digitalen 3-D-Modells der Staumauer
Z
Zugänglich ist die Gewichtsstaumauer ausschliesslich über einen
unterirdischen Aufzug oder über einen Fussweg von mehr als einer
Stunde. Die Staumauer ist maximal 52 m hoch und an ihrer Basis
38 m dick. In der Draufsicht ist das Bauwerk in vier gerade Teile
untergliedert, die zusammen eine Kronenlänge von 600 m bilden.
Veränderungen an Staumauer und Dammkrone
Aufgrund einer internen chemischen Reaktion zwischen dem Zement
und den Zuschlagstoffen quellen die 230 000 m³ Beton der
Mauer auf. Die Intensität und das Potenzial dieser Reaktion hängen
von zahlreichen Parametern ab, wie der chemischen Zusammensetzung
des Zements und der Zuschlagstoffe, deren Grösse, der Umgebungsfeuchtigkeit
und -temperatur sowie dem Belastungszustand.
Die Entwicklung der berg- und talseitigen Deformationen an der
Dammkrone wird seit der Inbetriebnahme der Staumauer im Jahr
1953 gemessen. Die Messungen zeigen, dass die Alkali-Aggregat-
Reaktion seit rund dreissig Jahren deutlich spürbar ist und auch
in den letzten Jahren nicht nachgelassen hat.
Durch die Längenausdehnung der geraden Bauteile wirken asymmetrische
Kräfte auf die Mauerknicke ein, die in der Folge zur Bergseite
hin rotieren. Dadurch wird der Beton in diesen Zonen besonders
schnell beschädigt.
Professionelle Talsperrenüberwachung
Dank umfangreicher Tests und verbesserter Messanlagen zur Talsperrenüberwachung
liess sich der Fortschritt der chemischen
Reaktion und deren Potenzial an mehreren Stellen der Staumauer
genauer ermitteln.
Durch die Erhebung all dieser Informationen war es möglich, die
Parameter eines digitalen Modells mittels finiter Elemente zu kalibrieren.
Die Parameter berücksichtigen das Kriechen des Betons
in Abhängigkeit seiner Traglast im Zeitverlauf, die hydrothermische
Umgebung sowie den Belastungszustand des Betons. Im Rahmen
dieses Modells konnten das Fortschreiten der Reaktion besser beurteilt
und angemessene Massnahmen für das Problem und den
Umgang mit den daraus resultierenden Schäden entwickelt werden.
Massnahmen zur Staumauersanierung
Um den Beschädigungsprozess des Betons zu verringern, werden
im Rahmen des Sanierungsprojekts dem oberen Bereich der Staumauer
dünne vertikale Betonscheiben entnommen. Dort wirkt sich
das Aufquellen des Betons derzeit am stärksten aus. Die Schnittfugen
durchlaufen die Staumauer in ihrer gesamten Dicke. Die durch
die Fugen entstehenden Zwischenräume ermöglichen eine Dekomprimierung
des aufgequollenen und dadurch unter Spannung stehenden
Betons. Auch wenn die Reaktion dadurch nicht gestoppt wird,
kann sich die Mauerstruktur durch diese Zwischenräume weiterhin
ausdehnen.
Die Zwischenräume werden im Betonsägeverfahren mittels eines
Diamantschneidkabels herausgesägt. Das Kabel wird über Rollen
geführt, die an der Aussenverkleidung und auf der Krone der Staumauer
befestigt sind. Eine Maschine, die permanent die Kabelspannung
kontrolliert, bewegt das Kabel mit grosser Geschwindigkeit.
Als Schmiermittel für das Kabel wird Wasser verwendet.
Der Sägeschlamm wird aufgefangen und in eine Aufbereitungsanlage
geleitet. Diese sorgt für das Recycling des Wassers, das
schliesslich wieder in den Kreislauf zurückgeführt wird.
Bergwärtsverschiebung [mm]
15
10
5
0
–5
–10
–15
–20
–25
1953
1960
1970
Jahresschwankung
Bergwärts-/Talwärtsverschiebung der Staumauerkrone seit ihrer Inbetriebnahme
22 Entlastungsschnitte in die Staumauer
Zwischen April und Juni 2013 wurden 22 Schnittfugen in die Staumauer
gesägt. Anfänglich waren sie zwischen 11 und 15 mm breit.
Die längsten Fugen erreichen bis zu 24 m Höhe und sind auf einmal
gesägt worden. Dies entspricht einer Fläche von insgesamt 3700 m².
Das Kabel wurde zunächst durch ein Loch geführt, das vorab am
unteren Ende der Schnittfuge gebohrt worden war. Die Antriebs maschine
wurde auf der Staumauerkrone platziert und sorgte in der
Rückwärtsbewegung für den erforderlichen Kabelzug. Gesägt wurde
von unten nach oben. Danach wurde an der Schnittfuge bergseitig
eine Dichtung angebracht, um den künftigen Betrieb des Stausees
sicherzustellen. Der Staudamm blieb während dieser aussergewöhnlichen
Bauarbeiten in Betrieb. Die Sicherheit und die Überwachung
der Anlage waren zu jeder Zeit gewährleistet.
1980
1990
2000
2010
Draufsicht auf die Staumauer und Anordnung der 22 Schnittfugen
Olivier Vallotton
Bauing. EPFL
Projektleiter und Experte für Staudämme,
Stucky SA, Renens
X
Y
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Umsetzung Naturgefahrenkarten_Massnahmenplanung und Objektschutz.
Gefahrenkarten zeigen auf, welche Siedlungsräume durch Naturgefahren
bedroht und in welchem Umfang respektive mit welcher Intensität sie davon
betroffen sind. Mit dem Abschluss der Naturgefahrenkarten steht für die Kantone
deren Umsetzung an.
Massnahmenplanung Stallikon
Die bei der Massnahmenplanung Stallikon ZH untersuchten Naturgefahren
betreffen die Prozesse Hochwasser und Massenbewegungen
(Steinschlag und Rutschungen).
Im Bereich Hochwasser gehen Gefährdungen von 20 Nebengewässern
der Reppisch (Talgewässer) mit einer Gesamtlänge von rund
30 km aus. Zum heutigen Zeitpunkt muss bei einem HQ100 von einem
Schadenspotenzial von rund 32 Millionen CHF ausgegangen werden.
Die Massenbewegungen spielen bezogen auf das Schadenspotenzial
an Gebäuden und der Infrastruktur durch die relativ geringe Ausdehnung
in der Gemeinde Stallikon eine untergeordnete Rolle.
Nach dem Entwurf verschiedener Schutzmassnahmen auf Konzeptstufe
wurden diese mittels einer Nutzen-Kosten-Analyse auf ihre
Effektivität und ihre Wirtschaftlichkeit hin verglichen, um so Prioritäten
für die Gemeinde zur Realisierung der Massnahmen zu setzen.
Zu den Schutzmassnahmen gehören, neben den baulichen Mass-
nahmen an den Schwachstellen selbst, Schutzmassnahmen an den
betroffenen Objekten sowie Kontroll-, Notfall- und raumplanerische
Massnahmen.
Gezielte Investitionen in den Hochwasserschutz
Mittels Investitionskosten von rund 6.2 Millionen CHF lässt sich der
Schadenserwartungswert deutlich reduzieren und das geforderte
Hochwasserschutzziel von einem HQ100 im Siedlungsgebiet von Stallikon
erreichen.
Die Massnahmenplanung zeigt, dass in der Gemeinde Handlungsbedarf
besteht. Mit der Massnahmenplanung hat die Böhringer AG für
die Gemeinde ein Werkzeug geschaffen, mit welchem sie mittels
gezielter Investitionen einen möglichst optimalen Schutz vor Naturgefahren
erreichen kann. Die jährlichen finanziellen Mittel zur Reduktion
des Gefahrenpotenzials und zur Beseitigung des vorhandenen
Schutzdefizits müssen in den nächsten Jahren eingeplant werden.
Bereits umgesetzte Massnahme: Ausdolung Stucklibach
Schadensfunktion Hochwasser (vor und nach Massnahmen)
Massnahmenübersichtskarte Irgelbach (Konzeptstufe)
Gemeinde Stallikon im Reppischtal (Quelle: Baudirektion Kt. Zürich, AWEL, Foto: Hansjörg Egger, Uster)
Auszug Naturgefahrenkarte Stallikon
Auswirkung Objektschutzmassnahme
Die Böhringer AG überprüfte mittels 2-D-Überflutungssimulationen,
wie sich die in der Naturgefahrenkarte ausgewiesene Gefährdung
durch eine in erhöhter Lage geplante Neuüberbauung verändert.
Mit den Berechnungen konnten die Istsituation und der Zielzustand
(mit dem Projekt Neuüberbauung) simuliert und die festgestellten Differenzen
und Auswirkungen auf die Nachbarparzellen bewertet werden.
Daraus abgeleitet wurden für die Detailumsetzung konkrete
Massnahmen zur weiteren Verbesserung der Situation vorgeschlagen.
Die Böhringer AG unterstützt Gemeinden, Architekten und Bauherren
dabei, wie mit den ausgewiesenen Gefahren im Gemeindeoder
Projektgebiet umgegangen werden kann und welche Massnahmen
zu treffen sind.
Umgang mit Naturgefahren
Architekten und Bauherren müssen ihre in gefährdeten Zonen
liegenden Bauvorhaben gegen Hochwasser schützen. Das heisst, die
Architekten haben in verschiedenen Kantonen im Rahmen der Baueingabe
einen sogenannten Objektschutznachweis Hochwasser zu
erbringen und dabei aufzuzeigen, dass die getroffenen Massnahmen
die umliegenden Liegenschaften nicht massgeblich negativ beeinflussen.
Die Gemeinden sind nun ebenfalls gefordert. Sie werden beispielsweise
im Kanton Zürich verpflichtet, neben der raumplanerischen
Umsetzung in den Zonenplänen eine Massnahmenplanung durchzuführen.
Hierbei stehen sie vor anspruchsvollen Aufgaben und Fragenstellungen
wie z.B.:
––
Wie kann das Gemeindegebiet ganzheitlich und nachhaltig vor
Naturgefahren geschützt werden?
––
Was kommt auf die Gemeinde in organisatorischer und finanzieller
Hinsicht zu?
––
Welche Prioritäten sind dabei zu berücksichtigen?
Fliesstiefenkarte HQ100 mit geplanter Neuüberbauung in Dammlage
Florian Drändle
dipl. Bauing. FH
Projektleiter Abteilung Wasser,
Böhringer AG, Oberwil
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Hochwasserschutz mit energetischem Mehrwert_Ausbau Etzel-Pumpspeicherkraftwerke
an der Sihl. Für den Hochwasserschutz der Sihl in Zürich
wird eine langfristige Lösung gesucht. Das Konzept «Kombilösung Energie» –
eine der möglichen Varianten – sieht einen Ausbau der Etzel-Pumpspeicherkraftwerke
und eine Überleitung der Alp in den Sihlsee vor. Dadurch soll der Hochwasserschutz
entlang der Sihl gewährleistet und ein energetischer Mehrwert
geschaffen werden.
Gewässerstruktur sicherstellen. Für die Gewährleistung der
Hochwasser sicherheit müssen die grossen Hochwasser wiederum
fast komplett in den Sihlsee geleitet werden. Mit detaillierten hydrologischen
Untersuchungen der Teileinzugsgebiete und umfangreichen
hydraulischen Abklärungen wurde die Funktionsweise der
zukünftigen Fassung der Alp untersucht. Es stellte sich heraus, dass
die Rand bedingungen nur mit einer gesteuerten Fassung eingehalten
werden können, welche mit einem Prognosetool der Abflusswerte
gekoppelt ist.
Eine weitere Herausforderung bei der «Kombilösung Energie»
war die Retention der gewaltigen Wasservolumen im Sihlsee.
Das benötigte Retentionsvolumen kann u.a. durch Vorabsenkung
des Sihlseewasserspiegels zur Verfügung gestellt werden. Es
galt dabei wiederum, diverse politische, wirtschaftliche, ökologische
und hydraulische Randbedingungen zu berücksichtigen und
eine integrale Lösung für die Herausforderung Hochwasserschutz
zu ermitteln.
Flachmoor im Uferbereich des Sihlsees
Staumauer In den Schlagen (Quelle: Baudirektion Kt. Zürich, AWEL, Foto: Hansjörg Egger, Uster)
Umweltschutz
Die umweltrelevanten Projektelemente wurden auf mögliche Konflikte
untersucht. Mit den projektierenden Ingenieuren wurden Alternativen
gesucht resp. Varianten bewertet. Die Bauherren konnten
über die wesentlichen Projektrisiken informiert werden, um diese bei
der Variantenwahl angemessen berücksichtigen zu können.
Folgende Schwerpunkte haben sich herauskristallisiert:
Sihlsee
Der Sihlsee und seine Uferbereiche sind in vielen nationalen Inventaren
erwähnt, u.a. Flachmoorinventar, Inventar der Amphibienlaichgebiete.
Welche Anforderungen muss das Projekt erfüllen (Seespiegelschwankungen,
Einleitungen, Ausleitungen), um die Bewilligungsfähigkeit
des Projektes nicht infrage zu stellen?
Landschaftsschutz zwischen Sihl- und Zürichsee
Die Landschaft zwischen Sihl- und Zürichsee würde durch sichtbare
Druckleitungen stark belastet. Die Bauherrschaft wird eine teurere
bergmännische Variante bevorzugen, welche die Landschaft schont
und die Projektrisiken (Einsprachen) minimiert.
Abflussganglinie Blattwaag vor (blau) und nach (rot) Umsetzung der Hochwasserschutzmassnahmen
(Ausbau Pumpspeicherkraftwerk und Bau Alpstollen). Abfluss über die Etzel-Pumpspeicherkraftwerke
(grün) und über das Wehr der Staumauer In den Schlagen (violett).
Die SBB als Besitzerin der Etzelwerke, die Kantone Zürich und
Schwyz sowie die Bezirke Einsiedeln und Höfe beauftragten die
IG Etzel-Power, für den Ausbau der Etzelwerke eine Vorstudie
zu erarbeiten. Die Böhringer AG und die Gruner AG waren als
Subplaner für die Untersuchung der Hochwasser- und Umweltaspekte
zuständig.
Hochwasserschutz
Bei der Alpüberleitung erwies sich der Balanceakt zwischen wirtschaftlichen,
ökologischen und politischen Interessen als Herausforderung.
Einerseits soll das Wasser der Alp zukünftig für die Energieerzeugung
genutzt werden. Andererseits sollen kleinere Hochwasser
in der Alp verbleiben und somit eine möglichst naturnahe
Alpfassung
Für die Alpfassung wurden Alternativstandorte gesucht, weil sie in
ein Grundwasserschutzareal zu liegen kommen sollte. Schliesslich
mussten alle Alternativen aus unterschiedlichen Gründen verworfen
werden. Diese Beurteilung konnte der kantonalen Bewilligungsbehörde
erläutert werden. Der ursprüngliche Standort kann, mit den für
den Grundwasserschutz erforderlichen Auflagen, bewilligt werden.
Mit dem Fachwissen der Gruner Gruppe konnten in der Vorstudie
Lösungen aufgezeigt werden, welche sowohl das Bestreben
der SBB nach einer erhöhten Energieproduktion erfüllten als auch
die Anliegen der Standortkantone und -bezirke betreffend Hochwasser-,
Umwelt- und Landschaftsschutz berücksichtigten.
Monika Burri
Dipl. phil. II, Biologin
Projektleiterin Umwelt,
Gruner AG, Basel
Andreas Simonsen
MSc Bauing. ETH
Projektingenieur Wasserbau,
Böhringer AG, Oberwil
14 | mailing.25
| 15

Fahrspur für Unterhalt /
Schotterrasen
+425.58
+425.48 EHQ
Hochwasserschutz zwischen Hochhäusern, Industriegebäuden und
Bauernhof_Aufwertung der Wigger. Bis 2017 soll das Wohn- und Industriegebiet
von Zofingen und Strengelbach vor Hochwasser der Wigger geschützt
mittlere Sohle MW
Ufersicherung
abbrechen
+421.50
best. Kanal verlegen
werden. Gemäss neuer Gewässerschutzverordnung ist dafür ausreichend Gewässerraum
zur Verfügung zu stellen. Wie ist das in einem dicht besiedelten Gebiet
Linkes Ufer
Querprofil km 4.405
möglich?
1:5
+ 120cm
~1:3
+424.78 HQ100
Raubaum
Vorschüttung Kies aus
Aushub linkes Ufer
bestehenden Uferschutz unterfangen,
Steine frostsicher, 1.5-2t, 120-150cm
~1:2
+ 85cm
Weg projektiert
+425.58
Abbruch Weg
best. Wasser GD 200
2:3
best. Kanal SBR 1000
geschützte Hecke
428
426
424
422
420
Rechtes Ufer
418
best. Parkplatz
Autobahn A2
eingedeckt
Linkes Ufer
Querprofil km 5.199
Raubaum
MW
+428.56 HQ100
+429.18 EHQ
432
+ 60cm
Zaun
Weg projektiert
+429.00
1.50
Abbruch Weg
Winkelplatte mit
Betonfundament
Rechtes Ufer
best. Elektro
430
428
426
424
422
best. Parzellengrenze
Gemeinde Strengelbach
Gemeinde Zofingen
Gewässerraum
0 10 20 30 40
+ 60cm
Autobahn A2 Lärmschutzwand
+431.66 EHQ
+430.88 HQ100
MW
Geotextilpackung
+431.68
1:1
best. Parzellengrenze
best. Elektro
best. Gas GD 200
best. Elektro
best. Wasser GG 100
best. Parzellengrenze
Wiggerweg
Parkplatz
434
432
430
428
426
best. Parzellengrenze
Gemeinde Strengelbach
Gemeinde Brittnau
Gewässerraum
0 10 20 30 40 50
+ 120cm
Weg projektiert
Raubaum
+435.84 EHQ
Abbruch Eisengrubenweg
+435.88
+435.08 HQ100
Autobahn A2 Lärmschutzwand
Ufersicherung
abbrechen
MW
mittlere Sohle
+432.09
bestehenden Uferschutz
unterfangen, Steine frostsicher,
1.5-2t, 120-150cm
best. Parzellengrenze
best. Parzellengrenze
Neigung variabel
best. Elektro
verlegen
best. Wasser GD 250
verlegen
Elektro
projektiert
Wasser GD 250
projektiert
1:5
Linkes Ufer
Querprofil km 5.702
Rechtes Ufer
424
Linkes Ufer
Querprofil km 6.504
Aufweitung der Wigger (gestrichelt: heutiges Profil)
Hochhäuser, Industriebauten und Bauernhof sind bis dicht an die Wigger gebaut
Kanalisierter Flusslauf der Wigger
Baufälliges Aeschwuhr
Zweiter Ausbau innert 50 Jahren
Im Rahmen des Autobahnbaus der A2 Basel–Luzern wurde die Wigger
in den 1970er-Jahren auf 150 m 3 /s ausgebaut. Wie die Hochwasser
2005 und 2007 zeigten, genügt dieser Ausbau den aktuellen
Anforderungen nicht mehr. Das Schadenspotenzial ist so gross,
dass ein erneuter Ausbau dringlich ist. Trotz engen Platzverhältnissen
ist dem erhöhten Raumbedarf gemäss der neuen Gewässerschutzverordnung
Genüge zu leisten. Das Projektteam der Gruner
Gruppe erarbeitet dieses Projekt, welches rund 11 Mio. CHF kostet,
für die Abteilung Landschaft und Gewässer des Kantons Aargau
zusammen mit Seippel Landschaftsarchitekten GmbH, Wettingen.
Wehrneubau und Sohlabsenkung
Im untersten Abschnitt, in welchem auch das Industrie- und Gewerbegebiet
sowie ein Bauernhof liegen, kann der Hochwasserschutz
nur durch eine Sohlabsenkung von rund 1 m erreicht werden.
Dazu ist das bestehende, sich in schlechtem baulichem Zustand
befindliche Aeschwuhr neu zu bauen. Parallel dazu erfolgen zwei
Aufweitungen, welche allein jedoch nicht ausreichen würden,
die Hochwassersicherheit zu gewährleisten.
Gerinneaufweitungen
Im Rahmen des Wiggerausbaus in den 1970er-Jahren wurde der
Fluss in ein strenges Trapezprofil gedrängt, dessen Sohle gleichmässig
flach (monoton) ist. Die Ufer sind mittlerweile sehr
dicht bestockt, weshalb die Wigger vom direkt daneben liegenden
Spazierweg weder einseh- und erlebbar noch zugänglich ist.
In einzelnen Abschnitten wird die Wigger aufgeweitet, sodass der
Hochwasserschutz dort durch Vergrösserung des Gewässerraums
sichergestellt werden kann und gleichzeitig eine deutliche ökologische
Aufwertung der Wigger erfolgt. Gezielte Bereiche werden
für die Bevölkerung zugänglich gemacht, sodass mit den Aufweitungen
gleichzeitig auch eine Aufwertung der Naherholung
erreicht wird.
Niedere Ufermauern
Im mittleren Abschnitt ist zwischen Hochhäusern und der Autobahn
kein freier Raum mehr verfügbar, weshalb eine optimal ins Landschaftsbild
eingepasste Lösung mit einer niederen Hochwasserschutzmauer
gewählt wurde. Diese verläuft teilweise vor und teilweise
hinter dem Uferweg. An verschiedenen Stellen wird sie durch
Dämme und durch Rampen unterbrochen, sodass auch die Quervernetzung
für Kleintiere gewährleistet ist. Die Zugänge (Fusswege)
sind so gestaltet, dass ein Gefälle von 6% nicht überschritten wird.
Interdisziplinäres Team
Die vielen Fachbereiche der Gruner Gruppe tragen zu einem
optimierten Projekt bei. Spezialisten aus den Bereichen konstruktiver
Wasserbau (Wehr), Siedlungsentwässerung, Hydraulik,
naturnaher Wasserbau, Bodenschutz, Gewässerökologie, Altlasten
und Bautenerhalt arbeiten in einem interdisziplinären Team
zusammen. So können wir gemeinsam mit den Landschaftsarchitekten
im engen Umfeld für Mensch und Natur eine deutliche
Verbesserung erreichen.
Michael Aggeler
dipl. Kulturing. ETH
Abteilungsleiter Wasser,
Stv. Geschäftsleiter,
Böhringer AG, Oberwil
Patrick Saladin
dipl. Kulturing. ETH
Stv. Abteilungsleiter Wasser,
Böhringer AG, Oberwil
16 | mailing.25 | 17

Grundwasserschutz_Wasserbauprojekt schützt Trinkwasserfassung.
Mit einem nach längerer Planungsphase Anfang 2013 durchgeführten integralen
Wasserbauprojekt sichert die Gemeinde Risch-Rotkreuz eine wichtige Grundwasserfassung.
Dank der guten Zusammenarbeit zwischen Planer, Unternehmer,
Landeigentümer, der Gemeinde und kantonalen Amtsstellen liessen
sich mit dem umfassenden Projekt gleichzeitig ökologische Aufwertungen,
arrondierte Naturschutzzonen und ein erneuertes Wegnetz realisieren.
Uferrenaturierung: Das renaturierte Reussufer bietet eine hohe Strukturvielfalt
(Aufnahme: 6 Monate nach Projektabschluss)
Vor der Uferrenaturierung: Betonplatten mit schmalem Plattenweg
Uferrenaturierung der Reuss schafft vielfältige
Lebensräume
Ein Ziel des Projekts war die ökologische Aufwertung des Reussufers
auf einem Kilometer Länge: Statt eines Betonverbaus
erhält die Reuss wieder eine naturnahe Ufersicherung – mit Kleinbuhnen,
Schroppenlagen und ingenieurbiologischen Massnahmen.
Schachenweid: erhöhter Damm mit neuem Dammweg, Pumpstation der Wasserversorgung Risch-Rotkreuz im Hintergrund
Helltobelbach: renaturierter Abschnitt im bewaldeten Naturschutzgebiet, Vernetzung mit der Reuss
Revitalisierung und Renaturierung Helltobelbach
Der Helltobelbach entwässert die Schachenweid und war gemäss
kantonalem Richtplan seit Längerem für eine Renaturierung vorgesehen.
Mit dem Projekt wurde dieses Seitengerinne wieder mit der
Reuss vernetzt. Die im Einlaufbereich erstellte Sichelbuhne verhindert
Bachablagerungen und Kiesbänke im Mündungsbereich.
Die Einwohnergemeinde Risch-Rotkreuz ZG zählt über 10 000 Einwohner.
Rund die Hälfte des Trinkwassers stammt aus der Grundwasserfassung
Schachenweid. Sie liegt an der Reuss und wird
durch den Reussschotter gespiesen. Hochwasser der Reuss führten
wiederholt zu Sedimentablagerungen im Gebiet Schachenweid.
Diese können belastet sein und die Trinkwasserqualität gefährden.
Dammsanierung verhindert Sedimenteinträge
in Grundwasserschutzzonen
Die von der Gemeinde Risch-Rotkreuz mit der Projektplanung beauftragten
Ingenieure der Berchtold + Eicher Bauingenieure AG, Zug,
konnten mit einer geringfügigen Dammerhöhung und -verlängerung
die Hochwassersicherheit auf HQ100 erhöhen. Gleichzeitig verhindert
der erneuerte Damm den Sedimenteintrag mit nachfolgender Ablagerung
in der flachen Ebene. Die Projekterarbeitung erfolgte in
enger Zusammenarbeit mit einem Landschaftsarchitekten sowie
der Abteilung Wasserbau des kantonalen Tiefbauamtes.
Dammerhöhung und -verlängerung
Sichelbuhne bei Mittelwasser: Mündung Helltobelbach (blau), Ablenkung Geschiebetrieb Reuss (grün),
induzierte Strömungen verhindern Ablagerungen im Mündungsbereich (rot, violett)
Bau der Sichelbuhne im Einmündungsbereich des renaturierten Helltobelbaches
18 | mailing.25
| 19

Grundwasserschutz_Wasserbauprojekt schützt Trinkwasserfassung.
Grundwassernutzung_Grundwasserpumpwerk Schachen in Weinfelden.
Gruner + Wepf Ingenieure AG, St. Gallen, übernahm – unterstützt von den
Ingenieuren der Gruner Ingenieure AG, Olten – die Gesamtleitung für ein
innovatives Bauprojekt: das Grundwasserpumpwerk Schachen mit Horizontalfilterbrunnen.
Beim Bau der Grundwasserfassung galt es der hochwasserexponierten
Lage im Thurtal Rechnung zu tragen.
Ein Holzsteg führt Fussgänger durch das Naturschutzgebiet
Neuer Weiher in der Naturschutzzone A: Morgenstimmung im Spätsommer, 6 Monate nach Realisierung
Massnahmen im Naturschutzgebiet
Der untere Bereich der Schachenweid liegt in einem kantonalen
Naturschutzgebiet, in das der ehemalige Uferweg der Reuss verlegt
werden musste. Dieser Aspekt verlangte nach besonders sensibler
Planung: Die Fussgänger queren heute dieses ökologisch besonders
wertvolle und geschützte Gebiet auf einem Holzsteg.
Die Naturschutzzone wurde für eine bessere Bewirtschaftung
angrenzender Landwirtschaftsflächen arrondiert und mit Gehölzgruppen
sowie drei Weihern ergänzt. Die Planung dieser Arbeiten
erfolgte mit dem Amt für Raumplanung und dem betroffenen
Landwirt ebenfalls im Rahmen des Wasserbauprojektes der Gruner
Gruppe.
Feuertaufe bestanden
Alle Arbeiten und Bepflanzungen wurden wie geplant vor der
Hochwassersaison und unter Einhaltung der Baukosten von rund
700 000 CHF termingerecht abgeschlossen. Anfang Juni 2013 trat
nach intensiven Regenfällen ein Spitzenabfluss von 660 m 3 /s auf.
Dieses 20-jährliche Hochwasser führte nur zu geringfügigen
Schäden. Diese traten vor allem in den Bereichen mit ingenieurbiologischen
Massnahmen auf (noch fehlende Verwurzelung).
Die entsprechenden Sanierungen werden unter der Leitung der
Berchtold + Eicher Bauingenieure AG im Herbst 2013 vorge nommen.
Reto Gysin
dipl. Kulturing. ETH
Leiter Abteilung Wasser, Umwelt, Geomatik,
Mitglied der Geschäftsleitung,
Berchtold + Eicher Bauingenieure AG, Zug
Brunnenschacht mit drei Steigleitungen, Podesten und Leiter
Der 2010–2012 erbaute Horizontalfilterbrunnen darf als einer der
modernsten Brunnen in der Schweiz, vielleicht sogar in Europa
bezeichnet werden. Das Grundwasserpumpwerk Schachen sichert
die Wasserbeschaffung in der Region Weinfelden TG für die kommenden
Jahrzehnte. Im Rahmen der Standortevaluation im Schachen
wurde im mächtigen Thur-Grundwasserstrom dem Bau eines
grossen Horizontalfilterbrunnens gegenüber mehreren Vertikalfilterbrunnen
der Vorzug gegeben. Bei gleichzeitig geringerer örtlicher
Absenkung kann mit dem Horizontalfilterbrunnen an nur einem
Standort eine viel grössere Wassermenge gefasst werden.
Im Evaluationsverfahren wurden für den Brunnenschacht den Ortbetonlösungen
(Schachtdurchmesser innen 4 m) Lösungen mit
Fertigelementen (Schachtdurchmesser innen 2.8 m) gegenübergestellt.
Für die Lösung mit Fertigelementen sprachen die kürzere
Bauzeit sowie die deutlich geringeren Kosten. Die Anordnung der
Filterstränge erfolgte in 4 Horizonten, wobei der oberste Horizont,
in einer Tiefe von 17 m, als Schutzhorizont mit selektiver Entnahme
ausgebaut werden kann. Die Filterstränge wurden teilweise bis zu
40 m gepresst und dann mit Schlitzbrückenfilterrohren, DN 300 mm,
ausgebaut.
Innovatives Entsandungsverfahren
Die Entsandung der einzelnen Fassungsstränge wurde aufgrund des
hohen Sandanteils und der Heterogenität des Grundwasserleiters
im Weinfelder Schachen erstmalig in der Schweiz mittels impulsgestützter
Doppelkolbenkammerentsandung (Hochleistungsentsandung
SDKK) ausgeführt. Das Verfahren verlangte von allen Beteiligten
grossen Einsatz, der mit erstklassigen Resultaten und sehr
geringen Restsandgehalten belohnt wurde.
20 | mailing.25 | 21

Grundwassernutzung_Grundwasserpumpwerk Schachen in Weinfelden.
Rohrinstallation im Rohrkeller
Pressvortrieb, Einschub Filterrohr
Brunnenkopf aus Edelstahl mit Abdeckung inkl. Sichtfenster
Hochwassersicherheit und Vorflutereinflüsse
Der Brunnenkopf liegt mit 80 cm Freibord über dem Höchsthochwasserspiegel
von 421.20 m ü.M. Die Gruner Ingenieure haben das
Gesamtbauwerk auftriebssicher und als dichte Wanne geplant. Der
danebenliegende Ölibach, welcher früher als Ableitung der ARA
diente, wurde während des Zwischen- und Abnahmeversuchs intensiv
überwacht und kontrolliert. Eine Beeinflussung des Baches
konnte bei den Pumpversuchen, welche eine rechnerische Kapazität
des Brunnens von rund 30 000 l/min ergaben, nicht nachgewiesen
werden. In den ersten 2 Jahren nach der Inbetriebnahme im April
2012 werden mittels Monitoring durch das AfU Thurgau verschieden e
Parameter erfasst. Sollten sich wider Erwarten Veränderungen
ergeben, kann der entsprechende Bachabschnitt abgedichtet werden.
Chronologie
1992–2000 Standortevaluation / 00: Ausscheidung
Schutzareal / 01: Landerwerb
2005–2008 Detailuntersuchungen Brunnenstandort
2008–2009 Bauprojekt, Baueingabe GWPW, Baubewilligung,
Submission
08–09 / 2009 Erstellung Brunnenschacht
10 /09–09 /10 Erstellung horizontale Fassungsstränge
03/10–03/11 Zwischenpumpversuch, Entsandung Filterstränge,
Abnahmepumpversuch
04/11–03/12 Bau Brunnengebäude inkl. Innenausbau und
Brunnenausrüstung
04/2012 Inbetriebnahme, Ausscheidung Schutzzone,
Einweihung mit Tag der offenen Tür
Technische Daten
Förderleistung:
Dimensionierungsmenge bei
Niedrigwasser 15 000 l/min / Spitzenentnahmemenge
18 000 l/min
(3 redundante Tauchmotorpumpen
à je 6000 l/min)
Brunnenschacht:
Di 2.80 m, Da 3.40 m, Tiefe 30 m
Horizontale Fassungsstränge: 15 St. auf 4 Horizonten in 17, 21, 25
und 29 m Tiefe, Gesamtlänge 414 m
(Edelstahl-Schlitzbrückenfilterrohre
DN 300 mm mit Schlitzweiten
0.8–2.5 mm)
Gebäude Ortbeton 19 × 15 × 6 m,
inkl. Trafostation
Das Wichtigste auf einen Blick
Auftraggeber:
Technische Betriebe Weinfelden AG
(TBW)
Standort:
Schachen, Thurtal, Weinfelden,
Kanton Thurgau
Gesamtkosten:
ca. 6 Mio. CHF
Bauzeit: 08/2009–04/2012
Bearbeitungszeitraum: 2008–2012
Brunnenschacht mit Unterwasserbeleuchtung
René Buri
dipl. Kultur-/Umwelting. ETH/SIA
Mitglied der Geschäftsleitung,
Niederlassungsleiter, Gruner Ingenieure AG, Olten
Matthias Ensinger
dipl. Bauing. TU/SIA
Mitglied der Geschäftsleitung,
Niederlassungsleiter, Gruner + Wepf Ingenieure AG,
St. Gallen, Buchs
22 | mailing.25 | 23

Überflutungssicherheit_Umgestaltung eines Entwässerungssystems in
Leipzig. In einem Kreuzungsbereich der Deutschen Bahn AG (DB) erfolgt die
Neugestaltung der Mischwasserentsorgung unter Berücksichtigung der Gas- und
Wasserleitungskreuzungsrichtlinie der DB von 2012. Die Umgestaltung gilt als
wichtige Massnahme zum Schutz vor Überflutungen in diesem Bereich der DB
in Leipzig.
Bewehrung
Schalung
Ausgangspunkt für die Dimensionierung des Bauwerkes stellte die
mittels hydraulischer Berechnungen ermittelte Wassermenge von
150 Litern in der Sekunde dar. Herzstück des Bauwerkes sind zwei
300 kg schwere Pumpen.
Besonders bei der Erarbeitung der Schalungs- und Bewehrungspläne
war das planerische Geschick der Ingenieure gefordert. Viele
Öffnungen im Bauwerk und die Besonderheit einer geneigten Bauwerksdecke
stellten eine Herausforderung dar.
Bauwerkskörper Pumpbauwerk
Seit einigen Jahren äussert sich der Klimawandel in zunehmend
ex tremen Wettersituationen. Diese immer häufiger auftretenden
Er eig nisse beeinflussen das alltägliche Leben und scheinen oft unbeherrschbar;
so auch am 20. Juni dieses Jahres in der Stadt Leipzig.
Während eines Starkregenereignisses zeigte sich, dass die Kanalisationen
für heutige Anforderungen an einigen Stellen zu gering dimensioniert
sind.
Neudimensionierung der Kanalisation
Im Rahmen des Grossprojektes «Stadtbahnlinie 15 – Verkehrsbauvorhaben
Lützner Strasse in Leipzig» soll daher das Entwässerungssystem
im Baubereich neu gestaltet werden. Die Gruner + Partner
GmbH Leipzig erhielt den Auftrag, dieses für die KWL - Kommunale
Wasserwerke Leipzig GmbH neu zu planen. Hier führt eine Brücke,
die ausschliesslich für den Zugverkehr der DB genutzt wird, über
eine Senke. Im Unterführungsbereich kreuzen der Strassenbahnverkehr
der Leipziger Verkehrsbetriebe GmbH (LVB), der Kraftfahrzeugverkehr
und Fussgänger die Gleise der DB.
Neben der Überflutungsgefährdung macht eine bauseitig bedingte
Absenkung der Fahrbahn um etwa einen halben Meter unter Einhalt
der Mindestüberdeckungshöhen die Neudimensionierung der Kanalisation
erforderlich.
Nach ausgiebiger Untersuchung verschiedener Lösungsvarianten
kristallisierte sich die Entkopplung des Regenwassers aus dem Mischwassersystem
im Bereich der Eisenbahnüberführung als zu planende
Lösung heraus. So soll neben dem Mischwasserkanal ein Regenwasserkanal
errichtet werden, welcher ausserhalb des Unterführungsbereiches,
wo ausreichend grosse Dimensionen gewährleistet sind,
wieder in einen Mischwassersammler eingeleitet werden soll.
Planerisch anspruchsvolles Pumpbauwerk
Da die Einbindestelle jedoch über dem tiefsten Punkt im Regenwassersystem
liegen wird, ist die Einleitung in den Mischwasserkanal
nur mithilfe eines Pumpbauwerkes möglich, welches es neben den
Kanälen durch die Ingenieure der Gruner + Partner GmbH in Leipzig
zu planen galt.
Vorschweißflansch
323.9/DN 300
Vorschweißbund mit
Losflansch DN 300 PE HD
DL DN 300 PE-HD
Netz-Leipzig Elt FM, vorh.
Netz-Leipzig Elt MS, vorh.
Netz-Leipzig Elt MS, vorh.
Netz-Leipzig Elt NS, vorh.
Netz-Leipzig Elt NS, vorh.
Red. 323.9/273.0
Netz-Leipzig Fremdltg, vorh.
2150
45° Bogen Edelstahl
100 250
1650 250 100
A
900
Gehweg / Zaun vorhanden
Flurstück 621 c
Netz-Leipzig Elt NS, vorh.
Grundriss des Pumpbauwerks
Edelstahlrohr d 273.0
KWL MW Ei 700/1050 B, vorh.
KWL MW DN 700 StB, gepl.
225
100
250
3160
250 100
900
Belüftung
3660
DN 300 GGG
mit Prallblech
Entlüftung
110.41
Netz-Leipzig Elt 2x MS-FM, gepl.
R=1,5xd a
ø960
ø700
Elt 3x KG 110
90° Bogen Edelstahl
150
Schaltschrank, geplant
1374
300
110.41
DN 400 GGG
mit Prallblech
1047
Angaben in mm
A
Grundriss
Als anspruchsvoll stellten sich während der gesamten Planungsphase
die beengten Platzverhältnisse im Verkehrsraum dar. Angrenzende
Medien liessen nur maximale Aussenmasse des Bauwerkes
von rund 2 m Breite und 3.5 m Länge zu. Daraus resultierte die
Gesamttiefe des Bauwerkes von fast 5 m.
Des Weiteren waren eine redundante Pumpenaufstellung, ein
Maximalgewicht je Pumpe von 450 kg und das sich aus Kenndaten
der Pumpe ergebende Nutzvolumen von 9 m³ zu berücksichtigen.
Schnitt A - A
Angaben in mm
4860
300
OK gepl. Gehweg
112.61
Schieber DN 400
250 400
112.45
DN 400 GGG
mit Prallblech
47
250
200
Elt 3x KG 110
Edelstahlrohr d 273.0
Edelstahlrohr d 219.1
ø168.3
Entlüftung
742 1039
Längsschnitt des Pumpbauwerks
2720
60°
1039
240
Edelstahlrohr d 273.0
Edelstahlrohr d 219.1
3160
3660
1100 800
ø168.3
Belüftung
111.05
107.84
107.59
111.97
max. Wasserstand
110.31
min. Wasserstand
108.39
200
250
OK gepl. Gehweg
112.75
112.59
640
Steigleiter
aus Edelstahl (1.4541)
Abstand Sprossenmitte
zum Bauwerk
nach Herstellerangaben
5000
Befestigung und
Abstand Befestigung
nach Herstellerangaben
Die Gruner Ingenieure verfügen über langjährige Erfahrung in der
Planung von Massnahmen in Bereichen der DB. Das neue Entwässerungssystem
stellt die gesamte Abwasserentsorgung im Bereich der
Lützner Strasse auch bei Starkregenereignissen sicher und gewährleistet
die Sicherheit von Zug-, Kraftfahr- und Personenverkehr.
Das Wichtigste auf einen Blick
Bauherr:
KWL - Kommunale
Wasserwerke Leipzig GmbH
Baujahr: 2014
Masse (L × B × H):
3.66 m × 2.15 m × 4.84 m–4.98 m
Nutzvolumen: ~10 m³
Verwendeter Pumpentyp: Tauchmotorpumpe der Firma KSB
KRTK 200-315 / 96XG-S
Führungsart der Pumpen: 2-Stangen-Führung
Gewicht einer Pumpe: 300 kg
Leistungsbedarf:
6.5 kW
Kostenschätzung
für gesamtes Bauwerk: 97 000 €
Elisa Kleiner
M. Eng.
Projektleiterin Leitungsbau,
Gruner + Partner GmbH, Leipzig
24 | mailing.25 | 25

Experten für den Umweltschutz_25 Jahre Umweltverträglichkeitsprüfung.
Vor 25 Jahren, am 19. Oktober 1988, wurde die Verordnung über die
Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) verabschiedet. Schon vorher – bereits
1986 – erarbeitete die Gruner AG den ersten Umweltverträglichkeitsbericht (UVB).
Die UVP zum Schutz von Mensch und Umwelt ist heute fest im Bauwesen
verankert. Für die Gruner AG gehört die Erstellung von UVB seit 25 Jahren zu
den Kernkompetenzen.
Walenbrunnen in Erstfeld
AlpTransit-Baustelle Erstfeld
Der von Herzog & de Meuron entworfene Roche Bau 1 (Roche-Turm) in Basel wird mit 175 m das höchste Bürogebäude der Schweiz (Quelle: Herzog & de Meuron)
Naturschutzmassnahmen des Projekts Gotthard-Basistunnel Nord: renaturierter Walenbrunnen in Erstfeld, Trockenmauer in Amsteg
Anhand von UVB können die betreffenden Behörden im Rahmen des
massgeblichen Verfahrens die Umweltverträglichkeit eines Vorhabens
prüfen. Die Prüfung erfolgt in der Regel durch die kantonalen Umweltschutzfachstellen,
bei Bundesverfahren (meist grosse Infrastrukturvorhaben)
auch durch das Bundesamt für Umwelt (BAFU) in Bern.
Der Umweltverträglichkeitsbericht gewährleistet:
––
Erfassung aller umweltrechtlichen Fakten
––
Prüfung des anwendbaren Umweltrechts
––
Bewertung der Umweltauswirkungen «einzeln, gesamthaft und
in ihrem Zusammenwirken»
––
Abwägung aller beteiligten Interessen
Umweltverträglichkeitsberichte für Grossprojekte
Ob ein Vorhaben der UVP-Pflicht untersteht, ist im Anhang der
UVP-Verordnung geregelt. Dort sind unter anderem Anlagen aus den
Bereichen Verkehr, Energie, Wasserbau, Entsorgung, Militär, Tourismus
und Industrie aufgeführt und meist auch gewisse Schwellenwerte
angegeben. So ist z.B. die Errichtung von mehr als 500
Parkplätzen oder mehr als 7500 m 2 Verkaufsfläche UVP-pflichtig.
Im Laufe der vergangenen 25 Jahre erarbeitete die Gruner AG für
zahlreiche spannende Projekte aus allen Bereichen und in allen
Regionen der Schweiz den UVB. Dazu zählen z.B. so bekannte Grossüberbauungen
wie IKEA in Spreitenbach, futuro in Liestal, der Roche-
Turm in Basel oder das Erlebnisbad aquabasilea und das Verteilzentrum
der Planzer Transport AG in Pratteln, Infrastrukturbauten wie
die Basler Nordtangente und zwei Teilabschnitte des Gotthard-Basistunnels
sowie Entsorgungsanlagen wie die Basler KVA und eine
Altreifen- und Klärschlammverbrennung im Zementwerk Siggenthal.
Auch im Bereich Wasserkraft konnte die Gruner AG einen Beitrag zur
Umweltverträglichkeit leisten, z.B. für die Kleinkraftwerke Mulin GR,
Dornachbrugg BL/SO, Rondchâtel BE, Füllinsdorf BL und Neue Welt
BL, aber auch die grossen Hochrheinkraftwerke Birsfelden und Albbruck-Dogern.
Im Bereich Wasserbau erarbeiteten wir zusammen mit
der Böhringer AG aus der Gruner Gruppe den UVB für das Thurprojekt
Bürglerau im Thurgau und eine Umweltnotiz für ein Hochwasserschutzprojekt
an der Wigger im Aargau. Und derzeit erstellen wir für
den Kanton BL den UVB für das Hochwasserschutzprojekt in Laufen
an der Birs, den ersten UVB für ein solches Projekt in diesem Kanton.
Hohes Fachwissen und langjährige Projekterfahrung
Die Erarbeitung des UVB ist eine anspruchsvolle Aufgabe, bei der
sowohl Detailkenntnisse in den einzelnen Umweltbereichen als auch
der Gesamtüberblick von Generalisten gefragt sind. Die regelmässige
enge Zusammenarbeit mit anderen Bereichen innerhalb der
Gruner Gruppe sichert der Abteilung Umwelt, Sicherheit hervorragende
Fachkompetenz. Das UVB-Team verfügt über Spezialisten mit
langjähriger Berufserfahrung, die von jungen, gut ausgebildeten
Mitarbeitenden unterstützt werden. Weiterbildung wird hier grossgeschrieben,
da es gerade im Bereich Umweltschutz immer neue
Herausforderungen zu bewältigen gilt. Die Grösse des Geschäftsbereichs
Umwelt, Sicherheit der Gruner AG mit heute rund 60 Mitarbeitenden
erlaubt es uns, privaten und öffentlichen Bauherren kompetente,
aber dennoch preislich attraktive Leistungen «aus einer
Hand» anzubieten.
Kai Hitzfeld
Dipl. Geograph, Civil Engineer
Stv. Abteilungsleiter Umwelt,
Gruner AG, Basel
26 | mailing.25
| 27

Herausforderung Schadstoffmanagement_Neue Fachabteilung der
Gruner AG. Ein erfahrenes interdisziplinäres Team begegnet dem komplexen
Themenfeld Schadstoffmanagement mit umfassendem Fachwissen und
einem ganzheitlichen Ansatz.
Luftschadstoffe
Gebäudeschadstoffe
(z.B. Asbest, PCB, PAK, Schwermetalle)
Neophyten
Lärm, Vibrationen,
Gerüche
Schimmel und
Bakterien
Bodenbelastungen
Grundwasserbelastungen
Radon aus dem
Untergrund
Belastungen
des Untergrundes
(z.B. Altlasten)
Schadstoffverteilung im Grundwasser
Mögliche Schadstoffvorkommen in Wohnbauten
Erkundung des Bodens
In unserer stetig komplexer werdenden Umwelt sind wir ständig
einer Vielzahl von Schadstoffen unterschiedlichster Herkunft ausgesetzt.
Weltweit werden rund 80 000 Chemikalien kommerziell hergestellt
– jedoch ist die Zahl der tatsächlich existierenden und
bekannten Stoffe um den Faktor 1000 grösser. Nur von einem winzigen
Bruchteil dieser Stoffe hat man eine Vorstellung von deren Auswirkungen
auf Mensch und Natur. «Schadstoffe» sind nicht immer
Chemikalien, schädigende Wirkungen gehen auch von künstlichen
oder natürlichen Fasern, Feinstaub, elektromagnetischer Strahlung
oder von Organismen wie Schimmel, Bakterien oder Neozoen aus.
Wir finden Schadstoffe in ausnahmslos allen Medien:
––
in der Geosphäre: in Boden und Untergrund sowie in Grund- und
Oberflächengewässern,
––
in der Atmosphäre, im Freien wie auch in Innenräumen,
––
in der Biosphäre in Form von Wild- und Nutzpflanzen oder -tieren
sowie in Mikroorganismen,
––
in künstlichen Materialien und Strukturen, namentlich in Gebäuden,
Baustoffen oder Möbeln, aber auch in Abfällen jeder Art.
Wechselwirkungen der einzelnen Schadstoffe und Medien sind
dabei nicht die Ausnahme, sondern die Regel.
Gruner Fachbereich Schadstoffmanagement
In diesem äusserst komplexen Umfeld ist es einer Einzelperson oder
einem spezialisierten Fachbüro kaum noch möglich, beim Umgang
mit Schadstoffen allen Aspekten nachhaltig gerecht zu werden. Die
Gruner Gruppe hat daher innerhalb ihrer Abteilung Umwelt einen
eigenen Fachbereich Schadstoffmanagement gebildet: Fachleute
aus allen relevanten Wissensgebieten bilden ein hoch spezialisiertes
interdisziplinäres Team. Eingebunden in die Gruner Gruppe
kommt dem jungen Team zugute, dass es letztlich auf die Expertise
und die Erfahrung von über tausend Mitarbeitenden in der Gruner
Gruppe zurückgreifen kann. Eine starke Vernetzung ist uns daher
besonders wichtig.
Das Kernteam besteht aus Geologen, Biologen, Geoökologen,
Geographen, Forst- und Umweltwissenschaftlern, Bauingenieuren
und Geochemikern. Zudem arbeiten wir ständig u.a. mit Baubiologen,
GIS- und Modellierungsfachleuten, Hydrologen, Gebäudetechnikern,
Bauphysikern und Juristen zusammen.
Schadstoffe messen und beherrschen
Die wesentlichen Tätigkeitsfelder für die Bauwirtschaft:
––
Altlasten, Umwelt-Due-Diligence, Gebäudeschadstoffe
––
Probenahme und Analytik, Modellierung, Visualisierung,
Dokumentation
––
Umweltbaubegleitung, Sanierungsplanung und -begleitung,
Abfallmanagement
Der Gruner Fachbereich Schadstoffmanagement erarbeitet die
Fakten und Argumente für die Planungs- und Kostensicherheit der
jeweiligen Bauvorhaben. Die Erkundungen führt das Team selbst
durch, oder in Kooperation mit Fachunternehmen und Laboren.
Sanierungs- oder Lösungsvorschläge münden in abgestimmte Zeitund
Kostenpläne und optimierte Ausschreibungen. Bei Umsetzung
und Dokumentation führen wir die Projekte bis zum Abschluss.
Ganzheitliches Projektmanagement
Gruner übernimmt für den Kunden die Koordination mit anderen
Fachbereichen und das gesamte Projektmanagement. Unsere Kunden
profitieren wesentlich davon, dass Umwelt- und Schadstofffragen
nicht von einzelnen Fachgutachtern behandelt werden, sondern
alle Antworten aus einer Hand kommen – das entspricht der Philosophie
unseres fachlich breit aufgestellten Gesamtunternehmens.
Schadstoffkartierung im Boden
Patrick Martin
Dr. rer. nat., Diplomgeologe
Umwelt, Leiter Fachbereich Schadstoffmanagement,
Gruner AG, Basel
28 | mailing.25 | 29

Ökologische Stromgewinnung_Abwärmenutzung im Zementwerk.
Die Jura Cement Fabriken AG in Wildegg wird ab Ende 2013 aus der Abwärme
ihrer Zementproduktion Strom gewinnen können. Das durch Gruner Ingenieure
in die Anlage integrierte Energiesystem macht hochwertige Energie nutzbar.
Gesamtansicht in Montagephase
Stahlgerüst mit Turbine und Wärmetauscher
Stahlbühnen mit Heissgasleitungen
Stahlbaumontage durch Dachöffnung
Funktionsschema
Knotendetail
Mögliche Abwärmequellen ORC-Prozess Stromeinspeisung
Industrie
Heisswasserkreislauf
120 – 150 °C
Wärmetauscher
(Verdampfer)
Generator
Die Zementproduktion ist äusserst energieintensiv: Der Klinkerbrennofen
benötigt eine Temperatur von nahezu 1500 °C und gleichzeitig
entsteht beim Verarbeitungsprozess viel Abwärme. Bis anhin
war es mangels verfügbarer Technologie nicht anders möglich,
als einen Grossteil der Abwärme aus dem Brennofen aufwendig herunterzukühlen
und ungenutzt durch den Kamin in die Umwelt zu
entlassen. Ein grosser Verlust an hochwertiger Energie.
ORC-Technologie zur Stromerzeugung
Die Industrie hat ein System entwickelt, welches genau diese
Abwärme zur Stromerzeugung nutzt. Die Lösung basiert auf der
ORC-Technologie (Organic Rankine Cycle), die Abwärme mit Temperaturen
ab 200 °C in ökologischen Strom umwandelt. Bei diesem
thermodynamischen Prozess findet am höchsten Punkt des bestehenden
Vorwärmerturms die Wärmeauskopplung statt. Über Heissgasrohre
wird mittels eines Wärmetauschers Wärmeenergie entzogen
und dem ORC-Prozess zugeführt. Im Fluidkreis findet die
eigentliche Energieumwandlung in elektrische Energie statt. Der
Zwischenkreis verbindet beide Bereiche über Rohrleitungen miteinander.
Die besondere Herausforderung liegt in der Auslegung und
der Einbindung des Wärmetauschers, da die Prozessluft stark mit
Rohmehl belastet ist.
Gefragt ist also das technische Know-how, ein solches Kraftwerk
vollständig in den Zementherstellungsprozess zu integrieren.
setzen. Das bedeutet, dass Jura Cement jährlich 14 400 Megawattstunden
elektrische Energie selbst erzeugen und im eigenen
Fabrikationsprozess wieder einsetzen kann. Diese Energiemenge
entspricht in etwa dem Strombedarf von 3600 Haushalten.
Das schweizerische Bundesamt für Energie (BFE) unterstützt
dieses Projekt im Rahmen der «Energiestrategie 2050» zur Senkung
des Energieverbrauchs und zum Ausbau erneuerbarer Energien.
Integration in laufendem Zementbetrieb
Gruner Ltd, International hat in enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern
ein Konzept entwickelt, mit welchem das Kraftwerk und
die entsprechende Verfahrenstechnik aus bautechnischer Sicht möglichst
kostengünstig in das bestehende Zementwerk integriert werden
konnte.
Eine besondere Herausforderung waren die Termin- und Betriebsabläufe.
Die Montage der zur Wärmeauskopplung notwendigen
grossen Heissgasleitungen musste zwingend während der jährlichen
kurzen Revisionsphase im Januar 2013 stattfinden. Alle anderen
Bau- und Montagearbeiten waren während des laufenden Betriebs
der Zementanlage zu erbringen, ohne dabei die Produktionsabläufe
zu beeinträchtigen. Entsprechend waren die gesamte Planung, die
Herstellung, die Baustellenlogistik und der Montageablauf darauf
abzustimmen.
Für die verzinkten Stahlkonstruktionen – ein Stahlgerüst für die
ORC-Anlage, diverse Stahlbühnen am vorhandenen Vorwärmerturm
inkl. Betonverankerungen sowie je eine Stahlkonstruktion für die
Kühltürme auf dem Dach des Granuliergebäudes und die Abfangung
einer Heissgasleitung auf einem vorhandenen vorgespannten Elementdach
– lieferte Gruner Ltd, International die statischen Berechnungen
inkl. Stahlbauübersichtspläne. Auf dieser Grundlage wurden
die Stahlbaudetailpläne durch den Stahlbauer erstellt und wiederum
von Gruner Ltd, International auf Übereinstimmung mit den Berechnungen
geprüft.
Die Herausforderung bei dieser komplexen Aufgabe war einerseits
die bauliche Einbindung dieser Kraftwerksanlage in eine Zementfabrik
ohne Platzreserven und andererseits die Durchführung
der Bau- und Montagearbeiten, ohne dabei den regulären Betrieb
des Zementwerkes zu behindern.
Nach der endgültigen Installation aller Bauteile und Komponenten
ist die Aufnahme der Stromproduktion gegen Ende 2013 vorgesehen.
Bioenergie
Solarenergie
Speisepumpe
ORC-Kreislauf
Wärmetauscher
(Verflüssiger)
ORC-Technologie KWK Systeme: Verstromung von Abwärme aus verschiedenen Abwärmequellen.
Das Abwärmeverstromungsprinzip mit ORC
Turbine
Saubere Energie durch Abwärmenutzung
Die Jura Cement Fabriken AG hat sich sowohl aus ökologischen als
auch aus ökonomischen Gründen entschlossen, über ein Energiecontracting
mit der EKZ GETEC AG sowie einem befähigten Anlagenlieferanten
dieses System zur Stromerzeugung aus Abwärme einzu-
Der Auftragsumfang für Gruner Ltd, International beinhaltete
ausserdem den Betonbau inkl. Abbruch- und Umbauarbeiten mit
statischen Berechnungen, Schalungs- und Bewehrungsplänen sowie
Eisenlisten.
Uli Jordan
Dipl. Bauing. FH
Mitglied der Geschäftsleitung,
Gruner Ltd, International, Basel
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| 31

Autoren dieser Ausgabe
4/5
10 /11
14 /15
18–20
24/25
28/29
Tobias Hoch, 1974
dipl. Bauing. FH
Olivier Vallotton, 1965
Bauing. EPFL
Monika Burri, 1957
Dipl. phil. II, Biologin
Reto Gysin, 1972
dipl. Kulturing. ETH
Elisa Kleiner, 1988
M. Eng.
Patrick Martin, 1962
Dr. rer. nat., Diplomgeologe
Faszination am Beruf
Dass man oft auch nach Feierabend an den interessanten
Projekten weiterarbeitet.
Funktion in der Gruner Gruppe
Senior Ingenieur, Gruner AG, Basel
Hobbys
Feierabend, Familie, Badminton
Faszination am Beruf
Vielseitigkeit der Aktivitäten, Selbstständigkeit,
Arbeiten mit Wasser und Bergen.
Funktion innerhalb der Gruner Gruppe
Projektleiter und Experte für Staudämme,
Stucky SA, Renens
Hobbys
Die Berge (Wandern, Skifahren, Berglauf), Basteln
Faszination am Beruf
Menschen mit unterschiedlichem Hintergrund ziehen an einem
Strang, um gemeinsam ein gutes Bauwerk zu erstellen, welches
die Landschaft und ihre Bewohner respektvoll berücksichtigt.
Funktion in der Gruner Gruppe
Projektleiterin Umwelt,
Gruner AG, Basel
Hobbys
Wandern, Jassen, Lesen
Faszination am Beruf
Vielfältigkeit der Herausforderungen,
Mitgestaltung der Umwelt.
Funktion in der Gruner Gruppe
Leiter Abteilung Wasser, Umwelt, Geomatik, Mitglied der
Geschäftsleitung, Berchtold + Eicher Bauingenieure AG, Zug
Hobbys
Musik, Berge, Handwerk
Faszination am Beruf
Täglich neue Herausforderungen im Berufsalltag.
Etwas zu schaffen, was dem Wohl der Allgemeinheit
dient, und damit den Standard unseres alltäglichen
Lebens stets weiter zu verbessern.
Funktion in der Gruner Gruppe
Projektleiterin Leitungsbau,
Gruner + Partner GmbH, Leipzig
Hobbys
Garten, Kochen, Radfahren
Faszination am Beruf
Vielfältigkeit der Aufgaben, kein Fall ist wie der andere.
Funktion in der Gruner Gruppe
Umwelt, Leiter Fachbereich Schadstoffmanagement,
Gruner AG, Basel
Hobbys
Wissenschaftlicher Donaldismus
Andreas Simonsen, 1984
MSc Bauing. ETH
6/7
Peter Kirchhofer, 1972
dipl. Bauing. ETH/SIA
Faszination am Beruf
Mitgestaltung von Lösungen für morgen.
Funktion in der Gruner Gruppe
Abteilungsleiter Untertagebau,
Gruner AG, Basel
Hobbys
Sport (Joggen, Wandern/Bergsteigen u.a.), Trommeln
8/9
Luciano Canale, 1975
M.Sc. Bauing.
Faszination am Beruf
Die grosse Vielfalt der Fachbereiche und die ständig neuen
Herausforderungen der einzelnen Projekte. Jedes Staudammprojekt
und jede Wasserkraftanlage ist einzigartig;
das macht die Projekte so besonders und spannend.
Funktion in der Gruner Gruppe
Projektleiter Staudämme und Wasserkraftanlagen,
Stucky SA, Renens
Hobbys
Fussball, Snowboarden, Reisen, Musik
12/13
Florian Drändle, 1980
dipl. Bauing. FH
Faszination am Beruf
Vielfältige und interessante Aufgabenstellungen rund um
das Thema Wasser.
«Das Wasser ist ein freundliches Element für den, der damit
bekannt ist und es zu behandeln weiss.» (Johann Wolfgang
von Goethe)
Funktion in der Gruner Gruppe
Projektleiter Abteilung Wasser,
Böhringer AG, Oberwil
Hobbys
Snowboardfahren, Tennis, Reisen
Faszination am Beruf
Interdisziplinäres Denken und Arbeiten.
Funktion in der Gruner Gruppe
Projektingenieur Wasserbau,
Böhringer AG, Oberwil
Hobbys
Hockey
16 /17
Michael Aggeler, 1969
dipl. Kulturing. ETH
Faszination am Beruf
Zusammenarbeit im Team, Gestaltung von Gewässern
und hydraulische Modellierung.
Funktion in der Gruner Gruppe
Abteilungsleiter Wasser,
Stv. Geschäftsleiter, Böhringer AG, Oberwil
Hobbys
Badminton, Bäche erwandern
Patrick Saladin, 1971
dipl. Kulturing. ETH
Faszination am Beruf
Mit einem lebendigen Medium auf immer neue Art umzugehen
und unseren Lebensraum zu gestalten.
Funktion in der Gruner Gruppe
Stv. Abteilungsleiter Wasser,
Böhringer AG, Oberwil
Hobbys
Wandern, Klettern, Snowboardtouren
21–23
René Buri, 1972
dipl. Kultur-/Umwelting. ETH/SIA
Faszination am Beruf
Vielseitige Herausforderungen und multidisziplinäre Zusammenarbeit
von einer Vision über die Planung bis zur Realisierung.
Schlussendlich entscheidet immer die Zusammenarbeit
von Menschen aus verschiedensten Gesellschaftsschichten
und Regionen über den Erfolg eines Projektes.
Funktion in der Gruner Gruppe
Mitglied der Geschäftsleitung, Niederlassungsleiter,
Gruner Ingenieure AG, Olten
Hobbys
Landhockey, Skifahren, Wandern, Familie
Matthias Ensinger, 1962
dipl. Bauing. TU/SIA
Faszination am Beruf
Die Vielfältigkeit sowie die Ausarbeitung von
technischen Lösungen.
Funktion in der Gruner Gruppe
Mitglied der Geschäftsleitung, Niederlassungsleiter,
Gruner + Wepf Ingenieure AG, St. Gallen, Buchs
Hobbys
Wandern, Skifahren
26/27
Kai Hitzfeld, 1963
Dipl. Geograph, Civil Engineer
Faszination am Beruf
Man lernt nie aus.
Funktion in der Gruner Gruppe
Stv. Abteilungsleiter Umwelt,
Gruner AG, Basel
Hobbys
Reisen, Natur, Lesen, Wandern, Skifahren
30/31
Uli Jordan, 1957
Dipl. Bauing. FH
Faszination am Beruf
Komplexe Aufgaben in einem interdisziplinären Team
zu lösen und dabei Menschen aus den unterschiedlichsten
Kulturen zu treffen.
Funktion in der Gruner Gruppe
Mitglied der Geschäftsleitung,
Gruner Ltd, International, Basel
Hobbys
Skisport, Velofahren
Kontaktieren Sie uns bei Fragen zu unseren Projekten, den Quellenangaben oder Literaturhinweisen: mail@gruner.ch
www.gruner.ch
32 | mailing.25
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Last Minute
Die Gruner Gruppe_Ihre Ansprechpartner vor Ort
_ in der Schweiz
_in Europa und international
Gruner gewinnt Ausschreibung
Gotthard-Strassentunnel
Basel, Bellinzona. – Das Bundesamt für Strassen hat die Planungs-
und Projektierungsarbeiten der zweiten Tunnelröhre des
Gotthard-Strassentunnels für die Phasen Generelles und Ausführungsprojekt
ASTRA an die Ingenieurgemeinschaft Gottardo
Due (IG G2) vergeben.
Die Gruner AG ist neben Gähler und Partner AG, Rothpletz,
Lienhard + Cie AG, CES Bauingenieur AG und Sciarini SA massgeblicher
Partner dieser Ingenieurgemeinschaft. Die IG G2 wird
damit in praktisch derselben Konstellation wie beim Gotthard-
Basistunnel für die Bahn in naher Zukunft diese anspruchsvollen
Planungs- und Projektierungsherausforderungen angehen.
Für die Gruner Gruppe ist dies ein bedeutender Neuauftrag mit
langer Geschichte. Denn bereits 1947 entwickelte der Ingenieur
Eduard Gruner erste Ideen für einen alpenquerenden Basistunnel
zwischen Amsteg und Bodio.
Heute können die jüngsten Erfahrungen vom nahezu fertiggestellten
Rohbau des Gotthard-Basistunnels für die Bahn direkt in die
Planung der zweiten Strassentunnelröhre einfliessen. Beim
Bahntunnel zeigten sich die Gruner Ingenieure für Projek tierung,
Bauleitung und Umweltbaubegleitung verantwortlich.
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Böhringer AG
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CH-4104 Oberwil
Telefon +41 61 406 13 13
Fax +41 61 406 13 14
Niederlassung
Leimenstrasse 2
CH-4118 Rodersdorf
Telefon +41 61 406 13 13
Gruneko Schweiz AG
St. Jakobs-Strasse 199
CH-4020 Basel
Telefon +41 61 367 95 95
Fax +41 61 367 95 85
Niederlassung
Rue du Lac 33
CH-1020 Renens
Gruner AG
Gellertstrasse 55
CH-4020 Basel
Telefon +41 61 317 61 61
Fax +41 61 312 40 09
Niederlassungen
Sägestrasse 73
CH-3098 Köniz
Telefon +41 31 917 20 83
Fax +41 31 917 20 21
Mühlegasse 10
CH-4104 Oberwil
Telefon +41 61 406 13 13
Fax +41 61 406 13 14
Rue du Lac 33
CH-1020 Renens
Langackerstrasse 12
CH-4332 Stein
Telefon +41 62 873 34 63
Fax +41 62 873 13 31
Thurgauerstrasse 56
CH-8050 Zürich
Telefon +41 43 299 70 30
Fax +41 43 299 70 40
Gruner Ltd, International
St. Jakobs-Strasse 199
Postfach
CH-4020 Basel
Telefon +41 61 317 69 00
Fax +41 61 317 69 90
Gruner Ingenieure AG
Altenburgerstrasse 49
CH-5200 Brugg
Telefon +41 56 460 69 69
Fax +41 56 441 15 75
Niederlassungen
Hohlgasse 45
CH-5000 Aarau
Telefon +41 62 837 52 00
Fax +41 62 837 52 09
Grundstrasse 33
CH-4600 Olten
Telefon +41 62 212 10 58
Fax +41 62 212 34 08
Gruner + Wepf Ingenieure AG,
St. Gallen
Oberstrasse 153
CH-9000 St. Gallen
Telefon +41 71 272 25 35
Fax +41 71 272 25 45
Niederlassungen
Blattenrain 7
CH-9050 Appenzell
Telefon +41 71 787 10 10
Fax +41 71 335 09 20
Drosselweg 1
CH-9320 Arbon
Telefon +41 71 446 21 21
Fax +41 71 272 25 45
Industriestrasse 8
CH-9471 Buchs
Telefon +41 81 750 18 18
Fax +41 81 750 18 19
Taastrasse 1
CH-9113 Degersheim
Telefon +41 71 372 50 10
Fax +41 71 372 50 19
Ulmenweg 14
CH-9472 Grabs
Telefon +41 81 771 37 33
Fax +41 81 750 18 19
Speicherstrasse 8
CH-9053 Teufen
Telefon +41 71 335 09 22
Fax +41 71 335 09 20
Gruner + Wepf Ingenieure AG,
Zürich
Thurgauerstrasse 56
CH-8050 Zürich
Telefon +41 43 299 70 30
Fax +41 43 299 70 40
Niederlassungen
Wilerstrasse 1
CH-9230 Flawil
Telefon +41 71 393 20 10
Fax +41 71 393 51 67
Oberdorfstrasse 3
CH-9532 Rickenbach bei Wil
Telefon +41 71 923 39 52
Fax +41 71 393 51 67
Grubensteig 11
CH-9500 Wil
Telefon +41 71 393 20 10
Fax +41 71 393 51 67
Kiwi Systemingenieure und
Berater AG
Im Schörli 5
CH-8600 Dübendorf
Telefon +41 44 802 11 77
Fax +41 44 802 11 88
Niederlassung
St. Jakobs-Strasse 199
Postfach
CH-4020 Basel
Telefon +41 61 511 09 30
Fax +41 61 511 09 49
Lüem AG
St. Jakobs-Strasse 199
CH-4020 Basel
Telefon +41 61 205 00 70
Fax +41 61 271 56 41
Roschi + Partner AG
Sägestrasse 73
CH-3098 Köniz
Telefon +41 31 917 20 20
Fax +41 31 917 20 21
Niederlassung
Unt. Steingrubenstrasse 19
CH-4500 Solothurn
Telefon +41 32 622 34 51
Fax +41 32 623 72 94
Stucky SA
Rue du Lac 33
CH-1020 Renens
Telefon + 41 21 637 15 13
Fax + 41 21 637 15 08
Niederlassung
Rue du Léman 12
CH-1920 Martigny
Telefon +41 21 637 15 13
Fax +21 637 15 08
Gruner GmbH
Otto-Bauer-Gasse 6/10
A-1060 Wien
Telefon +43 1 595 22 75
Fax +43 1 595 22 75 11
Gruner GmbH, Stuttgart
Zettachring 8
D-70567 Stuttgart
Telefon +49 711 7207119-0
Fax +49 711 7207119-15
Gruner + Partner GmbH
Dufourstrasse 28
D-04107 Leipzig
Telefon +49 341 21 72 660
Fax +49 341 21 72 689
Gruner Peru S.A.C.
Av. Camino Real 390
Torre Central, Oficina 801
Centro Camino Real
PE-San Isidro, Lima 27
Telefon +51 1 222 52 52
Fax +51 1 421 48 16
Kiwi Investment & Consulting
s.r.o.
Jeremenkova 9
CZ-14700 Prag
Telefon +420 241 431 674
Fax +420 241 430 571
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Stand Oktober 2013
34 | mailing.25
| 35

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