Sie waren einst Symbole der Macht, benannt nach Herrschern und Politikern – Staudämme sind bis heute faszinierend und beeindruckend. Doch seit jeher sorgte der Staudammbau für große Herausforderungen und Diskussionen. Planer von Bauten des 21. Jahrhunderts können vieles besser machen, Kostenexplosionen und Risiken vermeiden. In diesem Beitrag möchten wir einige Aspekte dafür beleuchten.
Licht- und Schattenseiten im Staudammbau
Energie, befahrbare Wasserstraßen, Hochwasserschutz und kontrollierte Wasserabgabe: Die Funktionen eines Staudamms sind so vielfältig, dass sie kaum zu ersetzen sind. Bereits heute decken Staudämme etwa ein Fünftel des weltweiten Stromverbrauchs ab. Insbesondere dort, wo der Energiebedarf stetig steigt und noch Land erschlossen wird, sind die Betongiganten das Mittel der Wahl. In Entwicklungsländern ermöglicht der Staudammbau darüber hinaus Infrastruktur, Landwirtschaft und die lebenswichtige Wasserversorgung.
Viele Projekte sind allerdings nicht unumstritten. Jeder Staudamm ist ein großer Eingriff in die Natur. Werden ökologische und soziale Kriterien bei der Planung vernachlässigt, kann großer Schaden entstehen. Erdrutsche, Mückenplagen, gestauter Abfall, Versalzung des Bodens oder die Austrocknung größerer Landstriche sind nur einige der möglichen Folgen. So stehen Verantwortliche immer häufiger großen Protesten gegenüber, wie etwa beim Staudammbau im Narmada Tal in Indien, dessen Planung darüber ins Stocken geriet.
Vom Reisighaufen zur 3D-Visualisierung
Als erster Staudamm der Welt gilt ein 8.000 Jahre altes Bewässerungssystem im heutigen Iran. Die Baumaterialien: Reisig und Erde. Seither sind über die Jahrtausende unzählige Bauten entstanden, die das Wasser zähmen, lenken und seine Energie nutzen sollen.
Von den sogenannten “großen Staudämmen”, deren Größe über 15 Meter Höhe oder 3 Millionen Kubikmeter angestautes Wasser übersteigt, gibt es weltweit 45.000 Stück – über die Hälfte davon in China. Dort entsteht derzeit auch die größte Talsperre der Welt: Das 312 Meter hohe Bauwerk (Baihetan-Damm) soll jährlich 8.128 Gigawattstunden Leistung produzieren.
I,Dgse87; Schwarzenbachtalsperre, Schwarzwald
Der größte Staudamm Deutschlands liegt im Schwarzwald. Die Schwarzenbachtalsperre ist 65 Meter hoch und 400 Meter lang. Sie wurde 1926 fertiggestellt und ist noch heute in Betrieb. Damit moderne Staudammprojekte so zukunftssicher sein können, muss die Planung extrem präzise sein. Digitale Tools wie 3D-Planung erleichtern die Arbeit und sorgen für größtmögliche Exaktheit.
3D-Modeling in der Praxis: Staudammbau am Grimselsee
Der Grimselsee in der Schweiz ist ein Wasserspeicher von 94 Kubikmeter Inhalt. Der Zustand der dortigen Staumauer Spitallamm aus dem Jahr 1932 verschlechterte sich zusehends, eine Sanierung war unumgänglich. Die Abteilung Bau und Umwelt der Kraftwerke Oberhasli AG (KWO) übernahm die Planung.
Nach eingehender Prüfung entschied man sich dort für einen Neubau – auf diese Weise kann der Grimselsee während der ganzen Bauzeit praktisch uneingeschränkt bewirtschaftet werden. Herausforderung dabei: Ein topographisch anspruchsvolles Gelände mit einer Vielzahl an bestehenden Zu- und Ablaufstollen. Die neue Mauer wurde in einer doppelt gekrümmten Form mit parabolischem Bogen geplant, alles andere als ein leichtes Unterfangen.
Die Lösung: Eine akribisch genaue Aufarbeitung aller vorhandener Pläne in 3D und die Zusammenführung mit dem digitalen Geländemodell mithilfe von ALLPLAN Engineering.„Dank der Modellierung des Projekts in 3D mit der Software ALLPLAN Engineering konnte ich die Plangrundlagen für die Einreichung des Baugesuchs praktisch alleine erarbeiten“, berichtet KWO-Planer Matthias Stähli. Er ist überzeugt, dass vieles in 2D nicht optimal planbar gewesen wäre und der Zeitaufwand ohne die Modellierung in 3D explodiert wäre.
Staudämme sind besondere Herausforderungen. Topographie, Logistik, Geologie und ökologische Aspekte machen sie zu den anspruchsvollsten Bauwerken in der Welt der Architektur. Modellierung mit 3D-Software, die etwa auch bei Projekten zum Brückenbau hilfreich ist, bringt mehr Sicherheit und Effizienz in die Planung. Werden darüber hinaus ökologische und soziale Aspekte ausreichend berücksichtigt, können großartige Bauten entstehen, die auch heute noch ihre Berechtigung haben.