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Der Wiental Kanal - ein internationales Musterprojekt
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Der Wienfluss wird zum saubersten Stadtfluss Europas

 

Im April 2003 wurde die Arbeitsgemeinschaft WSKE- Wientalsammler unter der Federführung der Porr Tunnelbau GmbH von der MA 30 – Wien Kanal mit der Errichtung des Wientalsammelkanals zwischen dem Stadtpark und dem Ernst Arnold-Park beauftragt. Der neue Kanal wird die beiden parallel zum Wienfluss verlaufenden und seit dem 19. Jahrhundert in Betrieb stehenden Abwasserkanäle entlasten und das Eintreten von Abwässern in den Wienfluss bei hohen Niederschlagsmengen verhindern. Der Wiental-Kanal verläuft entlang des Wienflusses in einer Tiefe von 30 m mitten durch die Innenstadt Wiens.

Wientalkanal


Wichtiges Umweltprojekt der nächsten Jahre - Trinkwasserqualität für den Wienfluss

Der Kanalbau ist Teil eines Umwelt- Gesamtpaketes der Stadt Wien (Masterplan 2015 - Neue Wege der Wiener Abwasserwirtschaft und Gewässerschutz): Im Wien Simmering entsteht eine neue Kläranlage, in die auch die durch den neuen Kanal abgeleiteten Abwässer zur Reinigung fliessen sollen. Ebenfalls geplant ist die weitere Renaturalisierung des Liesingbaches.

Im Jahre des Wassers setzte damit die Stadt Wien einen Aktzent, um dem Stellenwert des Wassers noch mehr Raum zu geben. Für zahlreiche Fischarten und Flusskrebse bietet ein sauberer Wienfluss neue Überlebenschancen.

Mit dem Wiental Kanal wird in Wien erstmals ein Entlastungskanal unter einem Flussbett errichtet.

Brücke Stadtpark

Nach seiner endgültigen Fertigstellung im Frühjahr 2006 - nach Abschluss der Bohrung im März 2005 sind noch die Verbindungen zu den bestehenden Wienfluss-Sammelkanälen herzustellen - kann er bis zu 110.000 Kubikmeter Abwasser speichern.

Hintergrund für das Umweltschutz- Projekt
Schon bisher wurde überschüssiges Abwasser über unterirdische Kanäle abgeleitet. Allerdings waren die bereits 1830 erbauten "Cholera-Kanäle" schnell überfüllt und sind heute bautechnisch vollkommen veraltet. Durch den Regen verdünntes Kanalwasser, so genanntes Mischwasser, gelangte in den Wienfluss.

Mit dem neuen Wiental Kanal gehört das der Vergangenheit an. Er dient als Stauraum, nach Abklingen der Regenfälle kann das Wasser durch die "Wiener Kanalnetzsteuerung" - einem aufwändigen elektronischen Steuer- und Pumpsystem ausgestattet, das vollautomatisch in Aktion tritt - kontrolliert zur Hauptkläranlage Simmering abgeleitet werden. Der 2005 abgeschlossene Ausbau der Hauptkläranlage und der Bau des Liesingbachkanals sind weitere Beiträge zur Steigerung der Wasserqualität der Donau, des Donaukanals, der Liesing und des Wienflusses auf Gewässergüte 2- 3. Durch die sinnvolle Doppelnutzung des Kanalsystems als Speicher und Abwasserabfluss ersparte sich die Stadt Wien den Bau von Überlaufbecken und damit rund 52 Millionen Euro.

Die zweite Bauphase (Phase 1 startete 2003) des Wien- Kanals kostet rund 82 Millionen Euro. Die Gesamtkosten des künftig zwölf Kilometer langen Wiental Kanals belaufen sich bis zur Fertigstellung 2015 auf voraussichtlich 400 Millionen Euro.


126 m langer "Bohrwurm" gräbt Wiental Kanal

Der Vortrieb des 2.600 m langen Abschnitt des Wiental Kanals erfolgt unter Einsatz einer Erddruckschildmaschine mit einem Aussendurchmesser von 8,60 m.

Der Ausbau des Tunnels erfolgt einschalig mit 40 cm dicken Tübbingen (Stahlbetonfertigteile). Der "Bohrwurm" wird direkt im Stadtpark- Startschacht zusammengebaut und ist insgesamt 126 m lang. Allein das Schneidrad - mit insgesamt 141 Schälmessern, 24 Schneidrollen und 16 Räumwerkzeugen - wiegt 50 Tonnen.

Am 4. Oktober 2004 fand die Tunneltaufe des Wientalsammelkanals statt. Im Stadtpark wurde die Statue der Heiligen Barbara durch Pater Thomas gesegnet und anschliessend durch die Tunnelpatin Umweltstadträtin Mag. Ulli Sima in den 36 m tiefen Startschacht hinunterbefördert.

Oberdeck
Begehbar ist die 126m lange Erddruckschildmaschine auf dem Ober- und Unterdeck. Viele technische Einrichtungen und Aggregate sind darin angebracht und werden mit entsprechenden Leitungen versorgt. Die elektrisch installierte Trafoleistung beträgt 4000kVA und die elektrische Leistung insgesamt 3,5 Megawatt. Das Gesamtgewicht der Erddruckmaschine inkl. Nachläufer beträgt rund 1200 Tonnen.

Hr. Stotter
Die Verantwortung bei solchen Grössenordnungen, verlangen von der gesamten Crew eine bemerkenswerte Aufmerksamkeit. Um die Sicherheit und Funktionstüchtigkeit der Anlage zu gewährleisten, arbeitet das Team von Herrn Stotter 24h am Tag und löst sich gegenseitig durch Schichtwechsel ab. Die Aggregate und Einrichtungen müssen ständig überprüft und kontrolliert werden, dabei werden Betriebsdaten erfasst und protokolliert.

Rückseite Bohrkopf
Viele Zu- und Rückführleitungen führen von der Rückseite des Bohrkopfes zu den entsprechenden Leistungs- und Steuereinheiten. In der Kommandozentrale werden permanent die Druckverhältnisse überwacht und wenn nötig werden Korrekturen an der Ansteuerung des Bohrkopfes vorgenommen.

Die Lage und Richtung der Bohrung im Erdreich wird ständig überprüft und mittels satellitengestütztes Navigationssystem (GPS) gesteuert.

Die durchschnittliche Vortriebsleistung beträgt rund 20m pro Tag. Die Vortriebsleistung ist stark von der Beschaffenheit des Erdreiches sowie des Arbeitsflusses abhängig. Der Techn. Verantwortliche von WSKE, Hr. Stotter und Roger Stahn erhoffen sich mit der Realisierung der Weichensteuerung den Arbeitsfluss des Abtransportes und der Zufuhr zur Erddruckschildmaschine zu steigern und damit einen Teil zur Leistungsverbesserung beitragen zu können.


Stück für Stück "wächst" der Tunnel

Die 40 cm dicken Tübbingen (Stahlbetonfertigteile) sind nach Mass gefertigt und genau identifiziert. Jeder Stein hat seinen vordefinierten Platz im Tunnelgewölbe. Die Tübbingen werden mit dem Bahnwaggon hergebracht, dabei sind sie schon in der richtigen Reihenfolge geladen.Montage Tübbingen Ein Greiffarm, der sich nahezu 360° drehen kann, saugt die Tübbingen mit Vakuumtechnik an und positioniert sie an die für sie vorgesehene Stelle an der Tunnelwand. Ein Operator bedient die Steuereinheit für den Greiffarm und 1-2 Monteure helfen ihm dabei die Tübbingen massgenau zu positionieren. Lasertechnik für punktgenaues navigieren sind ebenso die Instrumente, wessen sich der Operator bedient.


Tübbingen einpressen
Sobald die Fertigteile sich in korrekter Position befinden, werden diese mit enormen Druck mittels riesigen Hydraulikzylinder festgehalten. Jeder dieser Zylinder passt sich dem aktuellen Stand des Tunnelringes an. Sie müssen entlastet und ausgefahren werden, wenn ein neues Fertigelement eingesetzt wird und wieder angespannt werden, wenn der Stein gesetzt und in korrekter Position ist.

Jetzt ist der Moment für den Monteur in Aktion zu treten. Mit einem Luftschraubhammer werden nun die Fertigelemente miteinander verschraubt. Stein für Stein und Ring für Ring wächst der Tunnel ins Erdreich hinein.

Herr Stotter bestätigte mir, dass diese Elemente im Verbund absolut wasserdicht sind, innen wie aussen. Sobald der Ring fertig ist, wird mit dem nächsten begonnen. Wenn eine gewisse Länge erreicht wurde, wird nun Mörtel zwischen dem Erdreich und der Tunnelaussenwand gespritzt. Der Zwischenraum beträgt so ca. 20-30cm.


Der Startschacht als Ein- und Ausgabeort für Schutt und Bau- Materialien

Der anfallende Schutt beim Abtragen des Erdreiches wird in Bahnwaggons abgefüllt und mit einem Lastkran durch den Schacht empor gehoben. Dabei wird vom Kran der gesamte Waggon in Höhe gehoben und entleert.Startschacht mit Lastkran
Die leeren Waggons werden wieder zurück auf einer dafür vorgesehenen Position auf der Schienenführung positionert. Drei Geleise ragen in den Schacht hinein. Bei Gleis 1 werden die leeren Waggons mit frischem Mörtel befüllt, dieser wird für die Befüllung des Raumes zwischen Tunnelwand und Erdreich benötigt. Die mit schuttbeladenen Waggons werden auf Gleis 2 zum Abtransport und entleeren bereit gestellt. Die leeren Waggons werden auf Gleis 3 zurück gestellt und können wieder zur Erddruck-Schildmaschine zum beladen befördert werden.

RangierplatzDer Bahnhof dient zum rangieren der Waggons und ist ständig in Betrieb. Eine Lok dient für diese Rangierarbeiten und verschiebt so die verschieden beladenen Waggons zu ihrem Bestimmungsort.

Den Mörtel für die Befüllung des Zwischenraumes wird in den Silos aufbewahrt und mit der Mischanlage zubereitet, die sich im Schacht neben der Gleiskonstruktion befinden.

Der Rangierbahnhof und eine neue Weichensteuerung

Um den Arbeitsfluss zu beschleunigen und die Stillstandszeiten zu verkürzen, wurde STAHN electronics GmbH beauftragt eine dafür vorgesehene Steuerung der Weichen und Signalisation zu konzipieren. Zusammen mit Herrn Locher von der Firma Peter Schlatter AG (Schweiz) und Herrn Stotter von der WSKE (Oesterreich), wurde der Pflichtumfang definiert. Die Firma Peter Schlatter AG produziert Stollenbaumaterial, Pipelines und Armaturen und hat den Bahnhof mit den Antrieben für die Weichen I-V entwickelt und geliefert.Sicht auf Bahnhof

Der derzeitige Bahnhof umfasst die Weichen I bis V, diese werden mittels Elektroantriebe betätigt. Die gesamte Steuerung umfasst 4 Schaltschränke mit Bedienmöglichkeiten für manuelle Umstellung der Weichen, sowie Stellungsanzeigen mittels Signallampen. Für die Störungsanzeige der Weichen werden spezielle Drehleuchten eingesetzt.

Anhand von Ampeln wird dem Rangierer der Staus der Weichen mitgeteilt. Er erhält somit die Kontrolle über den Verkehrsfluss und die Möglichkeit diesen effizient zu steuern.

Während am Bahnhof die Waggons hin und her verschoben werden, muss der Lastzug bei der Erddruck-Schildmaschine (Stollen) warten. Prioritäten haben die Rangierarbeiten am Bahnhof, sobald dieser den Bahnhof freigibt, wird dies dem Zugführer im Stollen (Erddruck-Schildmaschine) mittels einer Ampel signalisiert.

ErddruckschildmaschineEine automatische Zugerkennung erfasst den einlaufenden Zug. Die Automatik stellt nun den Bahnhof in die richtige Weichenstellung. Sobald dies erfolgt ist, wird die endgültige Freigabe gesetzt. Der Zug kann nun sicher in den Bahnhof einfahren und wird je nach dem, frisches Baumaterial laden oder Erdmaterial zum entleeren bereitstellen.

Um die Waggons zu befüllen oder/und um die Baumaterialen zu entladen, muss der Zug in die Erddruck-Schildmaschine hineinfahren. Die Erddruck-Schildmaschine selber ist begehbar auf dem Unter- bezw. Oberdeck. Die Versorgungsleitungen müssen nach weiterem Fortschritt ständig an die neue Positionen angepasst werden und sind daher auf Rollen gelagert.

Um den Betrieb rund um die Uhr aufrecht zu erhalten wird in Schichten gearbeitet. Ein Technikerteam, bestehend aus Elektriker und Mechaniker, betreuen die gesamte Anlage konstant. Sie sind für einen reibungslosen Ablauf verantwortlich, sowie die Sicherstellung der Funktionen der Versorgungsleitungen zur Erddruck-Schildmaschine.


Steuerschrank, Bedienung, Visualisierung

Für die Steuerung wurde eine Kleinsteuerung des Typ´s CPM2A von Omron eingesetzt. Um den Anspruch zu erfüllen, dass der Benutzer anwenderspezifische Parameter einfach und schnell selber kontrollieren kann, wurde ein kleines Funktionstasten- Bedienterminal vom Typ NS2 von Omron verwendet. Ferner besteht die Möglichkeit Fehlermeldungen mittels Klartext zu visualisieren.

HauptsteuerschrankBei der Konzeption wurde genügend Reserve eingerechnet. Somit wird die Nachhaltigkeit positiv beeinflusst und kann, falls notwendig, einfach an die neuen Anforderungen oder Begebenheiten angepasst werden.

Um Störungen der Anlage anzuzeigen wurden die Drehleuchten direkt auf dem Dach des jeweiligen Schaltschrankes montiert. Insgesamt sind es vier Schaltschränke mit Leistungsteil, Bedienung und Visualisierung, wobei Steuerschrank 1 die CPU enthält.


Der Lieferumfang von STAHN electronics umfasste die:

  • Elektroplanung inkl. Elektroschema
  • Schaltschrank Erstellung
  • Lieferung der Sensoren
  • Software Entwicklung, SPS Programm
  • Dokumentation
  • Inbetriebnahme vor Ort


Die Techniker von WSKE haben die Schaltschränke montiert, die Verbindungsleitungen zu den Aktoren, sowie die Kommunikationsleitungen zwischen den Einzelschränken und des Hauptsteuerschrankes gezogen. Ferner wurden die Anschlüsse an den Schaltschränken durch die Elektriker von WSKE, zur allseitigen Zufriedenheit ausgeführt.

Stotter/Werner/StahnDie Steuerung wurde zusammen mit dem Technikerteam WSKE und STAHN electronics am 18. Dezember 2004 erfolgreich in Betrieb genommen.

Schon am nächsten Tag bestätigte Herr Stotter die Leistungssteigerung durch die neue Weichensteuerung. Die Lokführer hätten sich schon rasch an die für sie verbesserte Situation anpassen können und wären froh über das neue System.

vlnr. Hr. Stotter (Techn. Leiter WSKE), Werner (Elektriker), Roger Stahn


WSKE Logo


 
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Letzte Änderung: 03. 02. 2010 by Roger Stahn (Webmaster) 
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