Hochleistungspumpen fördern Schlamm im Løvstakktunnel
Im norwegischen Bergen entsteht im Auftrag der Stadtbahn Bergen seit Anfang 2019 der Løvstakktunnel, ein 3 km langer Straßenbahntunnel mit einem parallelen, durch sechs Querschläge verbundenen Fußgänger- und Fahrradtunnel, der gleichzeitig als Fluchttunnel dient. Beide Röhren werden im bergmännischen Sprengvortrieb erstellt. Generalunternehmer ist die Schweizer Marti Tunnel AG, ausgeführt werden die Arbeiten von der norwegischen Marti AS in Oslo. Die Entwässerung und die Brauchwasserzufuhr leisten Sulzer-Pumpen. Zentral sind dabei Hochleistungs-Schlammpumpen der neuen Baureihe EMW. Der Fahrradtunnel wird der zweitlängste der Welt und der längste in Europa sein.
Kritische Feststoffbelastung
Eine besondere Anforderung ergibt sich dabei aus der hohen Feststoffbelastung des Schlamms, der beim Vortrieb aus dem Berg-, Grund- und Bohrwasser entsteht. Die Feststoffbelastung kann bis zu 10 Prozent erreichen. Erschwerend kommt hinzu, dass es sich aufgrund der geologischen Beschaffenheit
um Granitabrieb und damit um äußerst abrasive Partikel handelt. Spritzbetonreste kommen hinzu. Dieses Schlammgemisch muss nicht nur kontinuierlich entfernt, sondern auch so aufbereitet werden, dass das verbleibende Abwasser in das städtische Abwassernetz fließen kann.
Mehrere Pumpstationen
Direkt an der Ortsbrust nehmen Schmutzwasser-Tauchmotorpumpen das stark verschmutzte und hoch abrasive, mit Bohrmehl und Spritzbeton belastete Schlammgemisch auf und fördern es in das Sammelbecken der nächstgelegenen Pumpstation. Diese Pumpstationen mit einer oder zwei Hochleistungs-Schlammpumpen der neuen Sulzer-Baureihe EMW sind zentrale Elemente der Entwässerung. Die Antriebsleistung pro Pumpe beträgt 22 kW. Die Förderleistung der EMW-Pumpen liegt bei 150 m³/h bei etwa 25 m Förderhöhe. Die Maximalwerte dieser Baureihe erreichen 4000 m³/h und 95 m.
Die Pumpstationen befinden sich in Abständen von 500 m im Tunnel – mit zunehmender Tunnellänge steigt dementsprechend auch die Anzahl der Pumpstationen. Über 6-Zoll-Rohrleitungen wird das Abwasser von Station zu Station bis zur Wasseraufbereitung mit Neutralisation am Tunnelportal gepumpt. Parallel zum Vortrieb werden so im Laufe der Bauphase sukzessive insgesamt 13 Pumpstationen errichtet.
Die Pumpen sind über Frequenzumformer geregelt und besitzen eine Fernüberwachung. Zu jeder Pumpe gehört ein Rührwerk der Baureihe XRW mit doppelter Gleitringdichtung. Stationen, die in der Kaskadenentwässerung eingebunden sind, besitzen in der Regel zwei Pumpen und zwei Rührwerke. Bedingt durch die Größe der Becken bei Doppelpumpstationen sind dort beide Rührwerke kontinuierlich in Betrieb. Die zweite Pumpe stellt den Betrieb bei Störungen sicher. An weniger kritischen Stellen sind die Sammelbecken kleiner und mit einer Pumpe und einem Rührwerk ausgestattet.
Die Rührwerke halten den Schlamm pumpfähig. Sie verhindern, dass sich die Feststoffe am Boden der Sammelbecken absetzen. Feststoffe am Boden hätten zur Folge, dass das Sammelbecken alle 48 Stunden mit einem Saugwagen entleert werden müsste. Die Kombination aus hoch verschleißfesten und hoch effizienten Pumpen mit Rührwerken minimieren daher die Betriebs- und Energiekosten auf der Baustelle. Allein die Einsparungen bei den Energiekosten und für den Saugwagen übersteigen die Beschaffungskosten der Pumpentechnik.
Verschleißfeste Pumpen mit bis zu 80 % Wirkungsgrad
Die Konstruktion der EMW-Pumpen führt noch zu weiteren Vorteilen für den Betreiber. Auf der Basis langjähriger Erfahrungen in der Praxis wurden die Hydrauliken mit den aktuellsten Modellierungsmöglichkeiten für Flüssigkeitsströmungen und der Finite-Elemente-Analyse so optimiert, dass der Wirkungsgrad bis zu 80 Prozent beträgt. Er ist damit deutlich höher als bei vergleichbaren Aggregaten. Konstruktion und Werkstoffauswahl sorgen zudem gerade auch bei so problematischen Feststoffbelastungen für wenig Verschleiß. Hochleistungslager ermöglichen mehr als 50 000 Betriebsstunden. Der mittlere Reparaturabstand (MTBR) der Pumpen beträgt bis zu einem Jahr. Die Lebenszykluskosten sind damit sehr gering. „Sulzer hat uns von Beginn an mit den hochverschleißfesten Pumpen überzeugt. Seit Inbetriebnahme der ersten Pumpstation wurden alle unserer Erwartungen erfüllt“, sagt Bessi Sveinsson, der bei der Marti Tunnelbau AG für alle Baustellen in Norwegen verantwortlich ist.
Kontinuierliche Betreuung
Sulzer wirbt mit einer intensiven, umfassenden und kontinuierlichen Betreuung vor Ort. In Bergen begann diese schon bei der Einrichtung der Baustelle und einer individuellen Planung der Anlage mit spezifischer Auslegung der Pumpen. Eine laufende Unterstützung bei der Ersatzteilversorgung, der Schulung und der Inbetriebnahme neuer Pumpstationen kommt hinzu. Dies leistet Sulzer nicht nur für einzelne Baustellen. Die Spezialisten des „Baustellenentwässerungszentrums“ in Isernhagen sind europaweit vor Ort präsent.
Brauchwasserversorgung
Entsprechend dem Baufortschritt versorgt Sulzer die Baustelle auch mit Brauchwasser. Dieses kommt aus dem städtischen Netz. Um die Druckverluste in den bis zu 3,8 km langen Leitungen zu kompensieren, werden VMS125/3 booster sets verwendet. Die verlässliche Wasserversorgung für Bohrwagen, Betonmischstationen und Löschwasser ist damit gewährleistet.
