"Sie sehen hier den Probekörper, 3,5 Meter breit und 1,75 Meter hoch."
Der "Probekörper" sieht aus wie ein schadhafter Brückenpfeiler aus Beton. Hier am Institut für Massivbau und Baustofftechnologie der Universität Karlsruhe beschäftigen sich Forscher wie Vladislav Kvitsel damit, wie solche Schäden bei Wasserkraftwerken an der Wolga ausgebessert werden können. Institutsleiter Harald Müller:
"Das größte Wasserkraftwerk steht in Wolgograd und hat eine Energieerzeugung etwa in der Größenordnung des Kernkraftwerks in Philippsburg..."
... das etwa ein Viertel des Strombedarfs von Baden-Württemberg produziert. Drei Kilometer lang ist die Wehranlage des Kraftwerks in Wolgograd, und sie ist in die Jahre gekommen. Beton kann man nur im Sommer erneuern, wenn die Wolga eisfrei ist, und ausgerechnet dann führt der Fluss am meisten Wasser. Die einzige Möglichkeit ist also, die Schäden im fließenden Wasser zu reparieren, und deshalb die Versuche von Vladislav Kvitsel in der Karlsruher Laborhalle.
"Wir haben vor Ort die Eigenschaften vom Altbeton ganz genau bestimmt. Nicht nur zerstörungsfrei, sondern auch dadurch, dass wir Bohrkerne gezogen und sie in unserem Labor untersucht haben. Anhand dieser Werte haben wir bei einem Betonwerk die Bauteile bestellt, und die Form dieser Bauteile war so gewählt, dass wir die Ausbruchstelle in einem Wasserkraftwerk damit simulieren."
An diesem nachgemachten Altbeton konnten die Ingenieure dann erproben, ob ihr Verfahren, unter Wasser zu betonieren, funktioniert. Bei dieser Methode stemmen Taucher die schadhafte Stelle aus und bringen eine Verschalung an. Von unten wird dann der Beton eingefüllt. Dass man dazu keine handelsübliche Mischung aus Sand und Zement verwenden kann, lässt sich leicht ausprobieren: Unter Wasser schwimmen die Zementteilchen auf, der Sand sinkt nach unten. Der Beton entmischt sich, wie die Fachleute sagen.
"Wir haben spezielle Zusatzstoffe eingesetzt, die auf der einen Seite diese Entmischung verhindern und auf der anderen Seite dafür sorgen, dass dieser Beton pumpfähig ist. Er muss ja in großtechnischem Maßstab eingebracht werden. Und dann kommt noch ein wesentlicher Punkt hinzu: Der Beton muss sich auch selbst verdichten."
Die Mischung muss also so klebrig sein, dass Sand und Zement unter Wasser zusammen bleiben, aber wiederum nicht so zäh, dass Luftblasen nicht aufsteigen können. Diese widersprüchlichen Anforderungen konnten die Karlsruher Forscher mit einer geschickten Mischung der Zusatzstoffe vereinen. Darunter Flugasche, Gesteinsstaub, Fließmittel und Stabilisierer. Nichts davon ist völlig neu im Betonbau, aber:
"Das ist wie in einer guten Küche: Da haben Sie auch die gleichen Ausgangsstoffe wie die Hausfrau zu Hause. Aber die Art der Dosierung, das Zubereiten, das sind die Geheimnisse, die eine Hausmannsküche zu einer Gourmetküche machen. Und so ähnlich ist das im Bereich des Betonbaus auch."
Vor Kurzem durften sich dann russische Gäste von der Qualität des Menüs überzeugen, zu dessen Köchen auch ihr Landsmann Vladislav Kvitsel gehört. In einem Großversuch besserten die Karlsruher Ingenieure schadhafte Stellen des nachgebauten Wehr-Abschnitts von der Wolga aus.
"Wir haben sieben, acht Tage reifen Beton, und man erkennt schon mit bloßem Auge, dass erstens die Oberfläche des Betons sowohl über als auch unter Wasser sehr glatt erscheint, ohne sichtbare Schädigungen oder so genannte Entmischungserscheinungen."
Laboruntersuchungen haben inzwischen außerdem gezeigt, dass sich der alte und der neue Beton fest miteinander verbunden haben. Den Reparaturen an der Wolga steht also nur noch eines im Wege: das Eis, das derzeit die Flüsse Russlands bedeckt.
Der "Probekörper" sieht aus wie ein schadhafter Brückenpfeiler aus Beton. Hier am Institut für Massivbau und Baustofftechnologie der Universität Karlsruhe beschäftigen sich Forscher wie Vladislav Kvitsel damit, wie solche Schäden bei Wasserkraftwerken an der Wolga ausgebessert werden können. Institutsleiter Harald Müller:
"Das größte Wasserkraftwerk steht in Wolgograd und hat eine Energieerzeugung etwa in der Größenordnung des Kernkraftwerks in Philippsburg..."
... das etwa ein Viertel des Strombedarfs von Baden-Württemberg produziert. Drei Kilometer lang ist die Wehranlage des Kraftwerks in Wolgograd, und sie ist in die Jahre gekommen. Beton kann man nur im Sommer erneuern, wenn die Wolga eisfrei ist, und ausgerechnet dann führt der Fluss am meisten Wasser. Die einzige Möglichkeit ist also, die Schäden im fließenden Wasser zu reparieren, und deshalb die Versuche von Vladislav Kvitsel in der Karlsruher Laborhalle.
"Wir haben vor Ort die Eigenschaften vom Altbeton ganz genau bestimmt. Nicht nur zerstörungsfrei, sondern auch dadurch, dass wir Bohrkerne gezogen und sie in unserem Labor untersucht haben. Anhand dieser Werte haben wir bei einem Betonwerk die Bauteile bestellt, und die Form dieser Bauteile war so gewählt, dass wir die Ausbruchstelle in einem Wasserkraftwerk damit simulieren."
An diesem nachgemachten Altbeton konnten die Ingenieure dann erproben, ob ihr Verfahren, unter Wasser zu betonieren, funktioniert. Bei dieser Methode stemmen Taucher die schadhafte Stelle aus und bringen eine Verschalung an. Von unten wird dann der Beton eingefüllt. Dass man dazu keine handelsübliche Mischung aus Sand und Zement verwenden kann, lässt sich leicht ausprobieren: Unter Wasser schwimmen die Zementteilchen auf, der Sand sinkt nach unten. Der Beton entmischt sich, wie die Fachleute sagen.
"Wir haben spezielle Zusatzstoffe eingesetzt, die auf der einen Seite diese Entmischung verhindern und auf der anderen Seite dafür sorgen, dass dieser Beton pumpfähig ist. Er muss ja in großtechnischem Maßstab eingebracht werden. Und dann kommt noch ein wesentlicher Punkt hinzu: Der Beton muss sich auch selbst verdichten."
Die Mischung muss also so klebrig sein, dass Sand und Zement unter Wasser zusammen bleiben, aber wiederum nicht so zäh, dass Luftblasen nicht aufsteigen können. Diese widersprüchlichen Anforderungen konnten die Karlsruher Forscher mit einer geschickten Mischung der Zusatzstoffe vereinen. Darunter Flugasche, Gesteinsstaub, Fließmittel und Stabilisierer. Nichts davon ist völlig neu im Betonbau, aber:
"Das ist wie in einer guten Küche: Da haben Sie auch die gleichen Ausgangsstoffe wie die Hausfrau zu Hause. Aber die Art der Dosierung, das Zubereiten, das sind die Geheimnisse, die eine Hausmannsküche zu einer Gourmetküche machen. Und so ähnlich ist das im Bereich des Betonbaus auch."
Vor Kurzem durften sich dann russische Gäste von der Qualität des Menüs überzeugen, zu dessen Köchen auch ihr Landsmann Vladislav Kvitsel gehört. In einem Großversuch besserten die Karlsruher Ingenieure schadhafte Stellen des nachgebauten Wehr-Abschnitts von der Wolga aus.
"Wir haben sieben, acht Tage reifen Beton, und man erkennt schon mit bloßem Auge, dass erstens die Oberfläche des Betons sowohl über als auch unter Wasser sehr glatt erscheint, ohne sichtbare Schädigungen oder so genannte Entmischungserscheinungen."
Laboruntersuchungen haben inzwischen außerdem gezeigt, dass sich der alte und der neue Beton fest miteinander verbunden haben. Den Reparaturen an der Wolga steht also nur noch eines im Wege: das Eis, das derzeit die Flüsse Russlands bedeckt.