DIE BAUTECHNIK
3. Jahrgang BERLIN, 7. August 1925 Heft 34
D er PI «an ein er S ch leu se-T alsp erre b ei K loster Y eßra u n terhalb S clileu sin gen .
A lle R e c h te Vorbehalten. Von Geh. B aurat 51. Contag, Berlin-Friedenau.
In den Jah ren 1921 bis 1923 h a t das S t a a t l i c h e V o r a r b e i t e n a m t zu Eisenach um fassende U ntersuchungen ü ber die 5Iöglichkeit von T alsperren im Quellgebiet der W eser gem acht, die einen doppelten Zweck hatten. Es g alt einmal festzustellen, ob und inw iew eit die Schiffbarkeit des W eserstrom es durch B ereitstellung von Zuschuß
wasser bei niedrigen W asserständen verbessert w erden könnte. Es w urde dafür eine A ufspeicherung von m indestens G00 Mill. m3 für erforderlich gehalten. Sodann w ar zu erm itteln, ob eine ausreichende Speisung des geplanten W erra-M ain-K anals durch A nsam m lung von mindestens 35 Mill. m3 im Quellgebiet der W erra sichergestellt werden könnte. D as E rgebnis der U ntersuchungen war, daß u nter den gegenw ärtigen V erhältnissen von den m ehr als 30 untersuchten Sperrstellen nu r eine Talsperre in der Orke bei Ederbringhausen von 70 Mill. m3 F assungsraum und eine T alsperre in der Schleuse bei Kloster V eßra von nahezu 50 Mill. m3 In h alt als w irtschaftlich an
gesehen und zur A usführung em pfohlen w erden können. Im oberen W erragebiet ist allerdings noch eine kleinere Sperre von 35 Mill. m3
Fassungsraum , und zw ar im W aldgebiet oberhalb Schw arza, als technisch ausführbar nachgew iesen, wenn eine Stollenzuleitung aus N achbartälern zu Hilfe genom m en wird. W enn diese Anlage auch weniger w ertvolles Gelände beanspruchen würde, so ist sie doch der größeren Schleusesperre in w irtschaftlicher H insicht unterlegen. Die O r k e - T a l s p e r r e , die sich allein aus K raftgew inn tragen kann, wird von der W asserstraßendirektion H annover w eiter bearbeitet. F ü r die S c h l e u s e - T a l s p e r r e ist bereits im V orarbeitenam t ein ausführ
licher E n tw u rf aufgestellt w orden, der in vielfacher H insicht verdient, weiteren Kreisen b ek a n n t zu w erden. Mit Genehmigung des E ntw urf
verfassers, des R egierungshaurats K ö r n e r , sind die nachstehenden Angaben u n d A bbildungen dem vorbildlich ausgearbeiteten Plane entnom m en, um der F achw elt ein zutreffendes Bild von der für T hü
ringen bedeutsam en T alsperrenanlage zu geben.
l)ie wasserwirtschaftlichen und geologischen Verhältnisse im Schleusegobiet.
Die Schleuse entspringt aus m ehreren Quellbächen an den zwischen Stützerbach u n d N eustadt gelegenen Höhen, deren granitgekrönte Schieferkuppen sich über -f- 800 N. N. erheben, und entw ässert den Südw estabhang des T hüringer W aldes. D as gesam te Niederschlags
gebiet bis zur E inm ündung in die W erra b eträg t 285 km 2. Die bei Kloster V eßra für das Sam m elbecken vorgesehene Sperrstelle liegt kurz vor der E inm ündung in die W erra. Die jährliche N iederschlags
höhe w urde aus einer zehnjährigen Beobachtungszeit zu 92G mm und die m ittlere jährliche Verlusthöhe zu 411 m m erm ittelt. Danach ergab sich die m ittlere Jahresw asserm enge an der Sperrstelle zu 143,5 Mill. m3 un d ein spez. Abfluß von 16,4 1/Sek. km 3. Die kleinste W asserführung der Schleuse an der Sperrstelle beträgt 0,31 m3/Sek.
Das größte beobachtete H ochw asser im W erragebiet w ar das vom Februar 1909, bei dem am Pegel zu Meiningen 335 m3/Sek.
= 2881/Sek. km2 abgeflossen sind. Dem w ürde eine H ochw asserführung der Schleuse von 110 m3/Sek. entsprechen. F ü r die Berechnung der Entlastungsanlagen der T alsperre w urden jedoch der Sicherheit halber
175 m3/Sek. zugrunde gelegt.
Die geologischen V erhältnisse im Gebiete der Schleuse finden sich im W eserw erk u n d in dem Aufsatze des Verfassers über den W e s e r - M a i n - K a n a l ') beschrieben. Das für die Sperrstelle in Frage kom m ende Gebiet gehört dem m ittleren B untsandstein an.
Dieses Gestein ist infolge seiner W asseraufnahm efähigkeit und Durchlässigkeit an sich für die Anlage eines großen Sam m el
beckens w eniger geeignet. D a die Sandsteine jedoch keine im Wasser löslichen B estandteile enthalten, w ird nach A nsicht des Landesgeologen Prof. Dr. L e p p l a die Versickerung ungefährlich verlaufen. Bei der starken T alüberdeckung m it sehr lehm haltigem Sand und Geschiebe w ird das Becken selbst ziemlich dicht sein.
Man darf d aher d am it rechnen, daß nach einigen Betriebsjahren, infolge natürlicher D ichtung des Beckens durch Verschlickung, nennens
werte V ersickerungsverluste nicht m ehr auftreten w erden. F ü r die W ahl der Sperrstelle (Abb. 1) kam en oberhalb von K loster Veßra bei Pesthaltung des gleichen Stauspiegels von + 366 N.N. zwei Stellen
’) Vergl. „Die Balltechnik“ 1924, H eft 40, S. 457.
vor bezw. hinter dem Seitental des Roßbaches in Frage. D er u nteren Stelle, etw a 600 m ober
halb des Ortes, die den größeren Fassungsraum bietet, w urde nach sehr ein
gehenden tech
nischen und wirtschaftlichen
Vergleicbsrech- nungen der Vor
zug gegeben, weil es richtig er
schien, den v er
fügbaren S tau
raum restlos aus
zunutzen und den Beckenin
h alt nicht nur auf das für die K analspeisung unbedingt erfor
derliche Maß zu beschränken. Es liegt auf der H an d , daß die N iedrigwasser
führung der W erra durch die Anlage eines tunlichst großen Sammelbeckens eine erhebliche V erbesserung er
fahren muß.
Selbst in den trockensten Zei
ten w ird die W asserführung nicht u n te r 4,5 m3/Sek. her
untergehen, w ährend je tz t z. B. bei Mei
ningen ein ge
ringster Abfluß von 1,5 m s/Sek- beobachtet w or
den ist. D aher w erden künftig alle W erra- K raftw erke u n unterbrochen in Betrieb gehalten w erden können.
Dieser Vorteil m uß besonders gew ertet w er
den, da er ge
s ta tte t, die ge
währleistete Min
destleistung des gesam ten K raft
netzes höher festzusetzen. Im
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Interesse der L andeskultur ist d arauf hinzuweisen, daß die H ochw asser
gefahren im ganzen W erratal durch das V orhandensein einer Schleuse
sperre. verm indert werden. Bei N iedrigw asserständen in der W erra w ird auch die K aliindustrie im m ittleren W erragebiet aus der vergrößerten W asserführung Vorteil ziehen. D enn die Kaliwerke belasten den F lußlauf im Som m er bis zur äußersten Grenze der m ög
lichen V ersalzung m it ihren E ndlaugen u n d sind trotzdem gezwungen, in trockenen Zeiten die Laugen aufzuspeichern, um den Salzgehalt des Flußw assers nicht ü b er das erträgliche Maß zu steigern. Eine V ergrößerung der W asserführung auf 6,5 m3/Sek. bei Meiningen, die sich durch die geplante Schleusesperre, m it A usnahm e kurzer Zeit
räum e in besonders trockenen Jah ren , m it Sicherheit erreichen läßt, m a ch t es wahrscheinlich, daß die B elastung der K aliindustrie völlig in W egfall kom m en w ird un d daß den vielfachen Klagen unterhalb liegender N utzungsberechtigten ü b e r zu weitgehende Versalzung des W assers der Boden entzogen w ird.
D ie allg em ein e A nlage des S tau b eck en s.
Die örtlichen U ntersuchungen ließen es als zweckm äßig erscheinen, trotz der Schädigung einiger Triebw erke u nterhalb der S tad t Schleu- singen den N orm alstau des Staubeckens auf -}- 366 N.N. anzunehm en.
D er B eckeninhalt b eträ g t dabei 48 400000 m3 u n d kann daher etw a den d ritten Teil des Jahresabflusses aufnehm en. Die überstaute Fläche u m faßt 441 ha, w ovon 121 ha Acker- und W iesenland un d 23 ha W ald sich im Besitz des Preußischen S taates befinden. Der Rest w ürde aus P riv a th a n d zu erw erben sein.
D er Stausee liegt fast ganz innerhalb des preußischen Kreises Schleusingen. Seine größte Länge b e trä g t 7,3 km , die Breite schw ankt zwischen 325 bis
1000 m. D a der A
nördliche Tal- -4—v
ra n d flach an
steigt, w ird die Sperrm auer 600 m lang, ihre Stauhöhe be
trä g t 28,5 m.
W ie aus Abb. 1 zu ersehen, w ird die kleine O rt
schaft R appels
dorf überstaut, ebenso zwei Triebwrerke (die Massen- und die P ulvermühle)
unterhalb
V erm eidung besonderer B auw erke m it genügend großen K rüm m ungs
halbm essern ausgefahreu. Am Ende des Stausees m ü n d et die neue Straße in die H auptstraße Schleusingen—H ildburghausen, die bis auf 2 m ü b e r Stauspiegel aufgehöht w erden m uß. Auf der Nordseite des Stausees w erden n u r geringe W egeveränderungen erforderlich.
D er Straßendam m über dem nördlichen Zipfel des Stausees soll durch E inbau einer dichtenden Lehm schioht die Möglichkeit bieten, u n terhalb Schleusingen stän d ig eine größere W asserfläche auch bei sinkendem Stauspiegel zu erhalten. In den Straßendam m soll deshalb ein Überfall- u n d E ntlastungsbauw erk m it G rundablässen eingebaut w erden, dessen K rone au f + 366 N.N. liegt. D am it w ird die Mög
lichkeit geschaffen, das V orbecken zu Reinigungszwecken zu entleeren.
Die offene Wasserfläche w ird verhindern, daß der S ta d t bei fallendem W asser im S taubecken durch T rockenlaufen der flachen W iesenflächen gesundheitliche Schäden erwachsen.
D as A h sch lu ß b au w erk d e r S p e rre .
D as A bschlußbauw erk bildet den schwierigsten und kostspieligsten Teil einer jed en Talsperrenanlage. Bei der Stauhöhe von 28,5 m u n d der Beschaffenheit des U ntergrundes konnte ein E rddam m nicht in Frage kom m en, zum al geeignete Bodenm assen in dem erforderlichen Um fang nich t zur Verfügung stehen. A uch eine M auer in aufgelöster Bauw eise kon n te bei der G esam thöhe von 40 m keine Ersparnisse gegenüber einer „ S c h w e r g e w i c h t m a u e r “ versprechen. Nach den vor
liegenden Erfahrungen kom m t einer Q uerschnittform der Mauer, wie sie die Eder- u n d D iem elsperre besitzen, m it innen liegendem, ständig trockenem Schieberschacht die größte W irtschaftlichkeit zu.
Diese F o rm ist daher auch der Abschluß m auer für das Schleuse- Sam m elbecken zugrunde gelegt w orden (Abb. 2). D abei erschien eine gewisse V erstärkung des durch den Schieberschacht geschwächten M auerkörpers w irtschaftlicher als die Anlage besonderer Schieber
türm e, wie sie ältere S perrm auern zeigen. Ü ber die Höhenlage des gewachsenen Felsens u nter der Talsohle ließen örtliche Anhaltspunkte den Schluß zu, daß er in 5 bis 7 m Tiefe anzutreffen sein w ürde. Für die Einbindetiefe in den gewachsenen Felsen w urden w eitere 3 m als ausreichend zur A ufnahm e der auf die M auer w irkenden Schub
k räfte angesehen. An der W asserseite soll dann noch ein Sporn bis au f 14 m u n te r Talsohle heruntergreifen. D am it ist jedenfalls für alle»denkbaren Fälle eine genügende Sicherheit gegeben. — D er theo
retische M auerquerschnitt ist nach den von L i n k entwickelten Formeln
S chleusingenund p p
das F örster- nmc
dienstgehöft Zollbrück. D as D orf R appels
dorf w ird um gesiedelt wer
den m üssen, da eine Geldabfin
dung der E in
w ohner bei den Abb. 2. S chnitt A — A durch den G rundablaß m it Schieberschacht I.
heutigen V erhältnissen n u r für die Besitzer in Frage kom m en kann, die diese selbst w ünschen. Die B evölkerung sucht ihren L ebensunterhalt zum Teil in den F abriken Schleusingens, zum Teil b etre ib t sie L an d w irtschaft. F ü r die W iederansiedlung kom m en die Restflächen der D om äne K loster V eßra in Betracht, die vom Preußischen S taa t zu er
w erben sein w ürden. W ie ein Blick a u f den Lageplan (Abb. 1) zeigt, m acht der Bau der Sperre eine Verlegung der eingleisigen N ebenbahn T hem ar—Schleusingen erforderlich. Um die H öhe der S taum auer m it der größtzulässigen Steigung 1 :7 5 zu ersteigen, muß der B ahnkörper schon kurz nach der A usfahrt aus Bahnhof T hem ar verlassen werden- D er neue B ahnkörper w ird w eiter an den H ang heraufgeschoben und verbleibt durchw eg au f der Bergseite der bestehenden Linie. Bei den einfachen geologischen V erhältnissen sind Schw ierigkeiten bei der Bahn
verlegung kaum zu erw arten. A ußer der E isenbahn ist auoh die H aupt
straß e von Kloster V eßra nach Schleusingen zu verlegen. Mit R ücksicht au f bauliche Schwierigkeiten, die sich auf der nördlichen Talseite neben der Bahn ergeben hätten, w urde für die S traßenverlegung der Süd
h ang des Schleusetales gew ählt, aber auf der N ordseite eine Z ugang
straße zur Sperrm auer vorgesehen. Um den durchgehenden V erkehr von der S perrm auer fernzuhalten, m uß a u f der Südseite für die neue Straßenverbindung eine R am pe m it Steigung 1 : 25 ausgebaut w erden. Am Stausee entlang bleibt die S traße im allgem einen auf der gleichen Höhe -f- 368 N.N. Kleine S eitentäler w erden dabei zur
berechnet. (Vergl. Zeitschrift für Bauwesen 1919, S. 517 u. f.) Als B austein soll G ranit oder P orphyr m it einem spez. Gewicht von 2,8 von den Höhen zwischen A hlstädt u n d N euhof gew ählt werden.
D er Mauer ist eine K ronenbreite von 6 m gegeben u n d danach der für die M assenberechnung anzunebm ende volle Mauerquer
sch n itt erm ittelt. D er S chnitt durch den Schieberschacht und Rohrstollen (Abb. 2) zeigt, wie der Schw ächung des Mauerwerks durch eine V erstärkung auf der Luftseite Rechnung getragen ist.
Ein Q uerschnitt durch den m ittleren Teil der M auer m it dem Über
la u f findet sich in der „B autechnik“, Jahrg. 1924, Heft 40, S. 456, u n d zw ar in dem Aufsatz ü b er den W e s e r - M a i n - K a n a l . Auf den Standsicherheitsnachw eis für die M auer soll hier nich t näher ein
gegangen w erden.
A uf die A nordnung der an der A bschlußm auer der Eder- und Diem elsperre zur A usführung gebrachten „N otauslässe in mittlerer M auerhöhe“ ist hier verzichtet worden. D enn die Vorteile dieser Auslässe stehen in keinem V erhältnis zu ihren Kosten und stellen nur eine Ü bersicherheit für den B estand der M auer dar, die bei sonst sorgfältiger D urchbildung un d A usführung zuw eit geht. Die Erfah
rungen an ausgeführten T alsperren lassen es w ünschensw ert erscheinen, bei der B erechnung der H ochw asser-Entlastungsanlagen von der Mit
w irkung der N otauslässe abzusehen un d die A bführung des größt
möglichen Hochw assers allein den Hochwasser-Uberfällen zuzuweisen.
Fach sch rift für das gesam te BauingenieurWesöil. 455
Selbst w enn sich eine größere Dicke des überschießenden W asserstrahls ergibt, bleiben die E rschütterungen der Mauer hinter denen, die die voll arbeitenden G rundablässe hervorrufen, w eit zurück. Im vor
liegenden Fall soll daher die berechnete größte Hochwassermenge von 175 m3/Sek. allein über den K ronenüberfall zum Abfluß gelangen.
Die Länge des K ronenüberfalls ist auf 223 m errechnet un d wird erreicht durch 30 Öffnungen von 7,45 m Lichtweite, zwischen denen 29 Zwischenpfeiler von 1,8 m Stärke die A uflagerung der F ah rb ah n konstruktion ermöglichen. Besondere Sorgfalt ist der A usbildung des S turzbettes zuteil geworden, das sich, wie Abb. 1 erkennen läßt, in der ganzen A usdehnung des Überfalls von den G rundablässen A bis zu den Betriebsauslässen B erstreckt. Die Breite des Sturzbettes erw eitert sich nach dem einseitig angeordneten A uslauf zu im V erhältnis der abzuführenden W asserm enge. Die Dicke des über
fallenden W asserstrahls ist so gering, daß die W u ch t der h era b stürzenden W asserm engen durch die Reibung an der rauhen Mauer und der Luft erheblich gem ildert w ird. D urch die kräftige, in den.
festen Felsen eingebundene Stoßm auer kann sie in V erbindung m it dem im S turzbett ständig gehaltenen W asserpolster völlig unschädlich gem acht w erden.
Die B etriebsauslässe sind am linken T alhang angeordnet, weil sich von hier aus die kürzeste L inienführung der D ruckrohre ergibt.
Es sind vier Rohre von 1,2 m Durchm . vorgesehen, die einzeln in besonderen Rohrstolleu liegen. Diese vier E ntnahm erohre vereinigen sich beim A u stritt aus dem Schieberschacht zu zwei D ruckrohren von 1,7 m D urchm ., die zu dem 1500 m w eiter unten liegenden K raftw erk führen.
D er zu einer etwaigen Entleerung des Beckens erforderliche G rund
ablaß ist, wie bereits erw äh n t, am nördlichen Talhang angeordnet.
Ihm kom m t, w enn die A bführung des Hochwassers ganz dem K ronen
überfall zugewiesen wird, nicht dieselbe B edeutung zu wie an anderen ausgeführten Talsperren. F ü r die ihm verbleibende Aufgabe, das S tau
becken gegebenenfalls ohne Inanspruchnahm e der Betriebsrohre zu entleeren, genügt ein einziges Rohr, für das indessen noch ein zweites als E rsatz vorgesehen ist. Diese beiden Rohre sollen, wie die B etriebs
rohre, 1,2 m D urchm . u n d dreifache Verschlüsse erhalten. Die größte abzuführende W asserm enge ist au f 22 m8/Sek. berechnet. Bei dieser W asserm enge erschien es möglich, die Anlage eines besonderen Ab- ilußkanals schräg durch das wertvolle W iesental zu ersparen und sie nach Beruhigung in einer besonderen A nlage durch das S turzbett des E ntlastungsüberfalls abzuleiten. V or den G rundablässen ist deshalb ein durch eine Längsm auer geteiltes Beruhigungsbecken vorgesehen, das durch eine Ü berlaufschw elle, 2,5 m über Rohrachse, m it dem S turzbett in V erbindung ste h t (Abb. 1 u. 2). Bei Öffnung des G rund
ablasses en tsteh t dadurch ein starkes W asserpolster. Z ur Brechung des ausström enden W asserstrahles ist noch eine besondere Schwelle vorgesehen, wie sie sich bei der W aldecker Sperre g u t bew ährt hat.
20 m w eiter laufen die durch die Schwelle gebrochenen W asserm assen auf eine A u flauftreppe auf, wo sie den Rest ihrer lebendigen K raft verlieren u n d zunächst seitlich, dann rückw ärts über die Schwelle zum Abfluß in das S tu rzb ett gelangen.
Die Kraftwerkanlage.
W enn die Talsperre auch in erster Linie für die Speisung des W erra-M ain-K anals und für die A nreicherung des Niedrigwassers der W erra geplant ist, so erfordert doch die W irtschaftlichkeit eine möglichst vollständige A usnutzung der durch das Staubecken ge
schaffenen W asserkraft. Nach einem besonderen, u n te r Zugrunde
legung der genau erforschten W asser Verhältnisse des W erragebietes aus
gearbeiteten B etriebsplan w ürde der jährliche Gewinn an elektrischer Energie im Mittel von 10 Jah ren durchschnittlich rd. 7 050 000 kW h betragen. D a die A usnutzung der Tal sperren kraft als Spitzenleistungs
werk für ein größeres Netz gedacht ist, so m uß noch eine Ausgleich
weiheranlage geschaffen w erden, um aus dieser das W asser dem F lu ß lauf wieder gleichm äßig zuzuführen.
F ü r die örtliche Lage des Ausgleichbeckens fand sich unterhalb des Klostergutes (Abb. 1) in der durch die Straße T h em ar—V eßra und den Oberw assergraben des Elektrizitätsw erkes T hem ar eingeschlossenen Fläche die Möglichkeit, durch Eindeichung an den tiefliegenden Stellen ein Becken von ausreichender Größe herzustellen. Um das zwischen der Sperrm auer u n d dem Ausgleichweiher vorhandene Gefälle m it auszunutzen, erschien es zweckm äßig, trotz der entstehenden Reibungs
verluste das K raftw erk unm ittelb ar an den Ausgleichweiher zu legen und die D ruckrohrleitung bis dorthin zu verlängern.
Die A usbaugröße des K raftwerkes, auf dessen innere Einrichtung hier nicht näh er eingegangen werden soll, ist auf 4200 PS bemessen.
Der erforderliche In h alt des Ausgleichbeckens muß sich nach der zu erzielenden Spitzenleistung richten. Als mögliche gleichm äßige E nt
nahme für die Som m erm onate w urden nach dem aufgestellten W asser
w irtschaftsplan 4,4 m3/Sek. erm ittelt. Es w urde angenom m en, daß in G-stündiger Leistung die vierfache Regel wassermenge abgegeben
w erden soll, u n d danach die Schluckfähigkeit der Turbinen auf 4 -4,4
= 17,G m3/Sek. bemessen. F ü r das Ausgleichbecken ergab sich dann ein In h alt von 285 000 m 3, w enn eine gleichm äßige Abgabe an die W erra erzielt werden sollte. Dieser In h alt ist vorhanden, w enn im Ausgleichbecken b is + 335,4 N.N. g estaut w ird. Die A bsenkung soll bis + 331,3 N.N. stattfinden. Die A usm ündung der T urbinensaugrohre kom m t dann au f + 331 N.N. zu liegen. F ü r das vorhandene Elek
trizitätsw erk ist eine E rw eiterung möglich un d ein A usbau auf 250 PS vorgesehen. Zur E ntlastung und zur Leerung des Beckens ist an seinem unteren Ende ein Schützenbauw erk von G m Lichtw eite vorgesehen.
Die gesam te W asserkraft, die durch die beschriebene Talsperre gewonnen w erden kann, setzt sich zusam m en aus dem Gewinn an dem neuen S perrenkraftw erk und an dem erw eiterten W erk, sowie aus dem Gewinn in säm tlichen K raftw erken der W erra bis hinab nach Hann.-M ünden. Von einer Berücksichtigung des Gewinnes, den auch die geplanten K raftwerke an der zu kanalisierenden W eser haben w erden, soll zunächst abgesehen w erden, da die Ausbaugröße dieser W erke noch nicht b ekannt ist. Die Kraftleästung des S perrenkraftw erks w ar bereits m it 7 050 000 kW h angegeben, der Mehrgewinn am vor
handenen W erk kann auf 725 000 kW h geschätzt w erden. Die V or
arbeiten für den Weser-Main-Kanal haben ferner ergeben, daß nach planm äßigem Ausbau jeder künftigen Staustufe in der W erra die durch die Talsperre erzeugte absolute M ehrleistung aller W errakraftw erke G 830 000 kW h betragen w ürde.
D er gesam te K raftgew inn, der sich aus dem Bau der Schleusetal
sperre erzielen läßt, w ird daher betragen:
7 050 000 + 725 000 + 6 830 000 = 14 605 000 kW h.
N icht unerw äh n t bleiben m ag schließlich, daß der durch die Sperre gebildete Stausee von über 400 ha Größe eine ergiebige Fischerei er
möglichen w ürde, besonders w enn in dem nördlichen Zipfel des Roß
bachtales eine Fischzuchtanlage geschaffen w ird , wie dies bei der großen W aldecker Sperre m it Erfolg geschehen ist.
Die Veranschlagung der Anlage- und Betriebskosten.
Um ein U rteil über die B auw ürdigkeit der vorbeschriebenen T al
sperrenanlage zu gewinnen, ist die K enntnis der Anlagekosten und der jährlichen Betriebs- u n d U nterhaltungskosten unentbehrlich. Es soll daher nachstehend der K ostenüberschlag des V orarbeitenam tes w iedergegeben w erden. Die V ordersätze sind auf G rund sorgfältiger Massen- un d Flächenberechnungen erm ittelt. Die Einheitspreise beruhen auf den Vorkriegspreisen u n d w ürden gegebenenfalls m it den für die Zeit der B auausführung geltenden Verteuerungsziffern zu vervielfachen sein. D a es noch in keiner W eise feststeht, in welcher W eise die Geldbeschaffung für den Bau des W erra-M ain-Kanals un d der m it ihm im Zusam m enhang stehenden Schleusetalsperre erm öglicht wird, soll zunächst hier von der Einstellung sogenannter „Bauzinsen“ abgesehen werden.
Der K ostenüberschlag ist in sechs Titel gegliedert und stellt sich dem nach wie folgt:
Titel I. Gruuderwerb, Umsiedlung von Ortschaften und Ent
schädigungen,
485 h a zu überstauende Flächen, einschließlich des Geländes für die Straßen- und Bahnverlegungen, größtenteils W iesen- und K ultur
land, teils aus Staats, teils aus Privatbesitz zu erw erben, m it etwaigen Entschädigungen für W irtschaftserschw ernisse, S tauschäden, en t
gangene N utzung usw. je ha 6000 Mark = 2 910 000 Mark; 54 W ohn
stä tte n der O rtschaft Rappelsdorf, teils auf Gelände der D om äne Kloster Veßra, teils an der Straße nach Gethles w ieder anzusiedeln, einschließ
lich der erforderlichen W egebaukosten und aller N ebenanlagen, im M ittel für eine W ohnstätte 20 000 Mark = 1 080000 M ark; für den Erw erb zweier Triebw erke bei Schleusingen und kapitalisierte, in elek
trischer Energie zu gew ährende E ntschädigung zweier weiterer T rieb
w erke sind 210 000 M ark eingestellt. Titel I zusam m en 4 200 000 Mark.
Titel II. Das Abschlußbauwerk.
108 000 m3 Bodenmassen, davon etw a % Erde, Geröll un d loser Felsen un d 1/s fester Sandstein, aus der Baugrube der M auer, zum Teil u n te r W asserhaltung auszuheben, das zur W iederverw endung ge
eignete M aterial auszusondern, das übrige zur Auf höhung des Geländes ober- un d unterhalb der Sperrm auer einzubauen je m3 2,5 Mark
= 270 000 Mark. 30 000 m3 Erde und Gerölle aus der Baugrube der Sturzbecken u n d aus dem neuen Schleusebett unterhalb der Mauer auszuheben und wie vor zu verw enden je m3 1,5 Mark = 45 000 Mark.
F ür Umleitung der Schleuse w ährend der Bauzeit schätzungsweise
= 15 000 Mark. 8400 m3 Lehm zur D ichtung des wasserseitigen M auer
fußes lagenweise einzubringen u n d festzustampfen, bei Entnahm e des Lehms aus den A blagerungen oberhalb der Mauer, je m3 3,0 Mark
= 25 200 Mark. 290 000 m3 B ruchsteinm auerw erk der Sperrm auer, der E inlaufkam m ern, Sturz- und Beruhigungsbecken (dabei einzelne Bau
teile in Beton) herzustellen, einschließlich Ausfugen aller Ansichtflächen un d W andungen der Schieberschächte un d Stollen, sowie einschließlich E inm auerung der Rohre in K linkerm auerw erk, bei Heranschaffung der Bausteine aus 4 km E ntfernung m ittels D rahtseilbahn, j e m3 21,0 Mark
= (1 090 000 Mark.- 18 000 m11 der W asserseite der-M auer m it einem 25 mm starken P u tz aus Zem ent-T raß-K alkm örtel u n d zweimaligem B itum enanstrich zu versehen je m- 3,5 Mark = 63 000 Mark. 13 500 m3
M auerwerk des Schutzm antels an der W asserseite 0,75 m sta rk in Z em ent-T raß-K alkm örtel lierzustellen, als Zulage je m3 7,5 Mark
= 101 250 Mark. F ür die Anlieferung und den E inbau von A bdeck
platten, W erk- und H austeinen als Zuschlag 10 000 Mark. Für Lieferung un d E inbau der Sohlen- un d der aufgehenden M auerwerkdrainage als Zuschlag 15 000 Mark. 120 lfd. m flußeiserne Rohre der B etriebsaus
lässe von 1,2 m D urchm. einschließlich aller Verschraubungen anzu
liefern und einzubauen je m 150 Mark = 18 000 Mark. 8 Stück N orm al
schieber von 1,2 m 1. W., davon 4 m it Gestängen in den Schieber
schächten, m it den zugehörigen W indevorrichtungen anzuliefern und einzubauen je Stück 5000 M ark = 40 000 Mark. 4 Stüok Notverschlüsse an der W asserseite als Rollscliützen m it Gestänge u n d W indevorrichtung anzuliefern und einzubauen je Stück 3000 Mark = 12 000 Mark. Die gleichen Rohre und A bsperrvorrichtungen für die beiden G rundablaß
rohre bis zur A usm ündung aus den Schieberhäusern zu liefern und einzubauen 35 000 Mark. F ü r A rm aturen, G eländer un d kleinere Eisen
teile 44 550 Mark. F ü r zwei Schieberhäuser un d die A ufbauten auf der Mauer 26 000 Mark. Titel I I zusam m en 6S10 000 Mark.
T ite l I I I . E isenbahn- un d S tra ß e n b a u te n .
F ü r Verlegung der eingleisigen Bahnstrecke T h em ar—Schleusingen einschließlich Neuanlage der Bahnhöfe und H altestellen, der Sicherungs
anlagen usw., u n te r Abzug des V erkaufsw ertes der auszubauenden O berbaustoffe, nach Angabe der E isenbahndirektion 1 600 000 Mark.
7,7 km der H auptstraße Kloster V eßra—Schleusingen am Talhang neu zu erbauen einschließlich der erforderlichen D urchlässe un d Baum pflanzungen je km 60000 Mark = 462 000 Mark. F ü r Vorlegung der Straße Schleusingen—Gethles auf 1500 m Länge ohne den D am m körper über dem Vorbecken = 75 000 Mark. F ür Höherlegung der Straße S ch leusingen-H ildburghausen auf 500 m Länge 45 000 Mark.
6 km unbefestigte H olzabfuhr-und Feldwege einschließlich der erforder
lichen Rohrdurchlässe herzustellen je km 6000 M ark = 36 000 Mark.
Titel III zusam m en 2 218 000 Mark.
T ite l IV . N obonanlagen.
F ü r H erstellung eines gleichzeitig als Straßendam m dienenden A bschlußdam m es für das Vorbecken unterhalb Schleusingen bei 400 m Länge 50 000 Mark. F ü r ein Überfall- und E ntlastungsbauw erk in diesem Dam m 60 000 Mark. F ü r das T alsperrenw ärter-D ienstgehöft 20000 Mark. Titel IV zusam m en 130 000 Mark.
T ite l Y. A usgloichw oiher, D ru ck ro lu T o itu n g mul K ra ftw e rk . 15 h a Grunderw erb, größtenteils W iesen, zur Anlage des Ausgleich
w eihers und für die D ruckrohrbahn anzukaufen einschließlich aller N ebenkosten je h a 6000 Mark = 90 000 Mark. 42 000 m3 Boden der Rohrbabn un d des Grabens durch den Ausgleichweiher auszuheben u nd in die Deiche einzubauen je m3 2,0 Mark = 84 000 Mark. 5500 m3
Lehm zur D ichtung der D äm m e zu gewinnen un d lagenweise einzu
bauen je m s 3,0 M a r k = 16 500 Mark. 7500 m3 B öschungspflaster am Ausgleichweiher aus den beim B augrubenaushub gew onnenen Sand
steinen a u f K iesunterlage herzustellen je m3 4,0 Mark = 30 000 Mai k.
1500 m3 Sohlen- un d Böschungspflaster am T urbinenauslauf des K raft
werkes u n d am A uslauf bauw erk des W eihers aus Basalt- oder G ranit
steinen herzustellen je m'- 7,5 Mark = 11 250 Marli, 3000 m flußeiserne Rohre von 1,7 m D urchm . einschließlich der erforderlichen Ü bergang
stücke am Schieberhaus anzuliefern und zu verlegen je m 100 Mark
= 300 000 Mark. 1500 m U nterbau der D ruckrohrleitung herzustellen einschließlich der Ankerklötze und der W asserhaltung je m 30 Mark
= 45 000 Mark. Ein Ü berführungsbauw erk ü b e r die Schleuse für die R ohrleitung 10000 Mark. E in U nterführungsbauw erk u n te r der vo r
handenen Eisenbahn 15 000 Mark. Die Kosten des K rafthauses m it allen Maschinen und S tarkstrom anlagen hei 4200 PS A usbaugröße und
A u sgestaltu n gsm öglich k eit der
A lle R e c h te V orbehalten. Von Illg. D r. El
(Schluß c) B e i s p i e l e .
1. B e i s p i e l . Es w ird vorausgesetzt, daß das Einheitsgew icht des Seiles der oberen Teilstreoke d oppelt so groß sei wie jenes der unteren, also 2 p x — p ., oder P i = = A p , dadurch wird auch Bx = B ., und B i — B 3 = 0, so daß die Gl. 9 d ann lautet
bei 31 m größter D ruckhöhe nach Th. K ö h n geschätzt auf 100 Mark/PS, m ithin 420 000 Mark. E ntnahm e- und E ntlastungsbauw erk am Aus
gleichbecken nebst A bflußrinne zur W erra 30 000 Mark. F ü r Erw eiterung des Elektrizitätsw erkes Them ar um 250 PS = 50 000 Mark. F ü r Un
vorhergesehenes 15 250 Mark. Titel V zusamm en 1 117 000 Mark.
T ite l VI. B a n le itu n g und In sg em e in .
F ü r die Kosten der B auleitung und des Grunderwerbsgeächäftes, für W ohlfahrtszw ecke u n d für Unvorhergesehenes sind vorgesehen zusam m en 1 5 % der Titel I bis V , m ithin b e trä g t Titel VI
= 0,15 • 14 475 000 = rd. 2 125 000 Mark.
H iernach stellt sich die S c h l u ß s u m m e d e s K o s t e n ü b e r s c h l a g e s a u f :
14 475 000 Mark + 2 125 000 Mark = 16 600 000 Mark.
W enn für die Verzinsung und Tilgung des A n l a g e k a p i t a l s 5,5% der vorstehend erm ittelten Anschlagsum m en gerechnet u n d für die U nterhaltungs- und B etriebskosten übliche Sätze angenom m en werden, so ergeben sich die J a h r e s k o s t e n aus folgender Tabelle:
Z u sam m enstellung d e r A ulagokosten und J a h re s k o s te n .
A rt der Anlage
Titel
flfl c 5
® So .2 quoNsri
> E
rneuerung Unterhaltung undBetrieb im ganzen '
A nlage
kapital
M ark
Jahres
kosten
M ark
% d e s A n la g e k a p ita ls
I. G ru n d e rw e rb ... 5 ,5 5 ,5 4 2 0 0 0 0 0 231 0 0 0 II. A h sp errb au w erk ... 5,5 0,1 0 ,3 5 ,9 6 8 1 0 0 0 0 4 0 1 7 9 0 Ul. Eisenbahn- u. S traßen 5,5 — 5,5 2 2 1 8 0 0 0 121 990
b au ten ...
IV. N e b e n a n la g e n ... 5 ,5 0 ,3 1,0 6.S 1 3 0 0 0 0 8 840 V. a) Ausgleich weiher . . . 5 ,5 0,1 0,5 6,1 231 7 5 0 1 4 1 4 0 b) D ru c k ro h rle itu n g . . . 5 ,5 0 ,8 0 ,4 6,7 3 7 0 0 0 0 24 790 c) K ra ftw e rk ... 5 ,5 3 ,5 3 ,0 12,0 4 7 0 0 0 0 56 400 d) Bauw erke am A u s 5 ,5 0 ,3 1,0 6,8 4 5 2 5 0 3 080
gleichweiher . . . .
VI. Bauleitung u. Insgemein 5,5 0,1 0 ,3 5,9 2 125 0 0 0 125 380 zusamm en 16 6 0 0 0 0 0 987 410 Eisenbahn un d S traßen gehen nach Inbetriebnahm e in andere V erw altungen über.
S clilußbem erkung.
D a die Schleuse-Talsperre in erster Reihe für die Verbesserung des Niedrigw assers der W erra und für die Speisung der Scheitelhaltung des W erra-M ain-K anals bestim m t ist, b raucht billiger weise n u r ein B ruchteil der Jahreskosten durch K raftgew inn allein gedeckt zu werden.
987 410
Die Kosten von 1 kW h w ürden sich sonst auf , . = 6,76 Pf.
14 60o 000
stellen, gegenüber einem zurzeit erzielbaren V erkaufspreise von 3 bis 4 Pf. Es muß daher ein entsprechender Teil der Jahreskosten auf andere Weise D eckung finden, indem das Reich, die beteiligten Ufer
staaten un d sonstige Interessenten dafür eintreten. Ihre Belastung w ird n atürlich um so geringer sein, je höher sich 1 kW h in Zukunft verw erten lassen wird.
Als B auzeit sind vom V orarheitenam t fünf Ja h re vorgesehen, doch ließe sich die Zeit wesentlich verkürzen, w enn die S perrm auer s ta tt in B ruchsteinm auerw erk in „G ußbeton“ ausgeführt w ürde, für den die benachbarten B asaltsteinbrüche vortreffliches M aterial liefern könnten.
F ü r das Reich, als dem B auherrn des künftigen W erra-Main-Kanals, ist der B au der T alsperre eine N otw endigkeit. A ber schon die ver
besserte W asserführung u n d der verm ehrte K raftgew inn in der Werra h a t für die A nw ohner un d besonders für die K aliindustrie im W erra
ta l eine so hervorragende Bedeutung, daß die S c h l e u s e - T a l s p e r r e schon vor dem Ausbau der Scheitelhaltung des Kanals im Zusammen
hang m it der als w irtschaftlich erwiesenen „ K a n a l i s i e r u n g d e r u n t e r e n W e r r a “ in Angriff genom m en w erden sollte.
S ta n d seilb a h n -L in ien fü h ru n g .
n C zitary, Wien.
Heft 33.)
( 12 )
D enkt m an sich das Vierwagensystem, wie früher ausgeführt, aus zwei Zweiwagensystemen zusam m engesetzt, so ergeben sich für die beiden Teillängenschnitte nach R e c k e n s c h u ß die Gleichungen y 3 = Ai B x s'2 + A i { l — Bi L) s un d y 3 = A 3 B 2 s2 -f- A 3 (1 — B 3L ) s. D urch Addition
F a ch sch rift für das gesam te B auin gen ieurw esen .
4 5 7 dieser A usdrücke folgt: + = + L ) s. Die rechteSeite der eben erhaltenen Gleichung kom m t aber bereits in Gl. 12 vor, so daß diese bei E rsetzung des genannten Teiles durch (y, + 2/a) in
0 3 ) r\ = y Y - f y 2 — y
übergeht, wenn gleichzeitig auch y s ta tt f ( s ) geschrieben wird. Gl. 13 gibt eine, wie sich sp ä ter zeigen w ird, für die Trassierung sehr g u t geeignete Regel, die als Additionsgesetz der Teillängenschnitte be
zeichnet w erden soll; sie la u tet: „ I s t d e r L ä n g e n s c h n i t t e i n e r T e i l s t r e c k e a l s b e l i e b i g e K u r v e m i t d e n O r d i n a t e n y g e g e b e n , so f i n d e t m a n d e n L ä n g e n s c h n i t t d e r a n d e r e n , i n d e m m a n ü b e r j e d e n d e r b e i d e n B a h u a b s c h n i t t e d e n r i c h t i g e n T e i l l ä n g e n s c h n i t t z e i c h n e t , d e r s ic h b e i A u f lö s u n g d e s V i e r w a g e n s y s t e m s in z w e i Z w e i w a g e n s y s t e m e e r g i b t , d ie O r d i n a t e n d i f f e r e n z y l — y b i l d e t u n d d ie s e v o n d e n e n t s p r e c h e n d e n P u n k t e n d e s r i c h t i g e n L ä n g e n s c h n i t t e s d e r z w e i t e n T e i l s t r e c k e m i t y3 a l s O r d i n a t e n a b t r ä g t . “
F ü r die Abszissen zusam m engehöriger P u n k te besteht ebenso wie früher die Beziehung x : £ = L y : L 2. Die sich bei G ültigkeit des Additionsgesetzes ergebende Gestalt des G esam tlängenschnittes w ird durch Abb. 9 veranschaulicht. Schließlich w äre noch zu bem erken,
daß m an s ta tt des H öhenplanes eines Bahnabschnittes auch nicht zusamm engehörige Stücke beider Teilstrecken beliebig wählen und m it Hilfe des Additionsgesetzes die Form der Reststücke bestimmen kann.
2. B e is p ie l. Der beliebig gewählte Teillängenschnitt sei schief sym m etrisch zur Geraden (? als Sym m etrieachse und A B als Richtung der Sym m etrie
zahlen (Abb. 10). E r muß dem nach der B edingung • s
dj Hy
genügen. D araus ist f ( L — s) JJ
= - j ~ (L — 2 s) -j- f (s). D ieser A usdruck w ird in die Gl. 9 eingeführt, und es folgt ry = A B y s 2 -)- A (1 — B y L ) s
+ ( B i - B y ) [ J f ( s ) d s - (L - 2 s) d s - J f ( s ) d s j - f ( s ) . Durch Vereinfachung entsteht die Gleichung
>, = [At By s2 + A t (1 — By L ) »■] + [Ax By s2 + Ay (1 — By L) s) — f (s), die schließlich in v — ih + 2/a — 2/ übergeht, un d w oraus m an sieht, daß auch in diesem Falle das A dditionsgesetz der Teillängenschnitte Geltung hat.
d) S c h l u ß f o l g e r u n g a u s d e n B e is p ie le n .
A uf G rund der Ergebnisse der Beispiele 1 u. 2 liegt die Fiage nahe, ob dies die einzigen Fälle sind, für die das Additionsgesetz strenge G ültigkeit besitzt, und wenn ja, ob sich das Gesetz wegen seiner Einfachheit zur angenäherten Profilbestim m ung bei der Trassie
rung auch dann eignet, w enn seine Bedingungen nicht ganz erfüllt sind. Man schlägt für die B eantw ortung am besten den folgenden Weg ein: Das A dditionsgesetz lau tet i; = 2/i + 2/a — V-
Differenziert m an diese Gleichung nach s, so ergibt sich
<ly . dr, d s d s
.
d j i dijy d s d sund nach Einsetzung der betreffenden W inkelfunktionen für die Differentialquotienten
(14) s in Ky -f- s in or2‘ = sin ay -j- sin « 2-
Nach der für das Zweiwagensystem geltenden H erleitung des richtigen Längenschnittes von R e c k e n s c h u ß ist die Bedingungsgleichung für diesen sin a — A -j- B />, die auch hier in Anw endung kommt, weil das Additionsgesetz ja eine Zerlegung des Vierwagensystems in zwei
Zweiwagensysteme beinhaltet. Man darf daher schreiben sin ¿Vj -j- sin « 3 = Ay -j- By h y - j — Ay -j- B3 hy.
F ü r den Fall, daß ein Teillängenschnitt beliebig gew ählt wird, besteht die Bedingungsgleichung 5, sie lautet
Sin -j- sin (C<y = Ay -j- By hy “j—. ‘12 4 “ Bcy llty '
E rsetzt m au nun in Gl. 14 die W inkelfunktionen durch die obigen A usdrücke, so folgt als Bedingung für die G ültigkeit des A dditions
gesetzes By hy -j- By 7i„' = By hy + By hy und nach K ürzung durch, ( P i + f S) ’
(15) p i hy- + J p 7i2' = 2 h h + J p l h -
F ü h rt m an in Gl. 15 s ta tt der H öhenunterschiede zusam m en
gehöriger W agenstellungen die betreffenden O rdinaten ein (Abb. 10), so bekom m t man
lh (Pi 2/ii) “I- A p (lyyy <7IV) ~ P \ ( V u V i n) 4" 1P (2 /2 1 1 1 2/2iv)-
D araus ergibt sich w eiter
Pi h y + J p h y = P y hy + J p h y \ - ( J p — Py) (« + 5).
Diese Gleichung ist n ur dann erfüllt, wenn ( J p — py) (a 4- b) = 0 ist, was also entw eder py — j p oder a — — h erfordert. Das erstere entspricht der V oraussetzung des 1., das letztere aber jener des 2. Beispiels. Man erkennt dadurch, daß die behandelten Fälle tatsächlich die e i n z i g e n sin d , für die das A dditionsgesetz der Längenschnitte streng gilt. K ann den Bedingungen des A dditions
gesetzes aber nicht genügt w erd en , so stellt ( J p — py) (a -j- b) bei Vergegenwärtigung der Gleichgewichtsbedingungen für die ganze Bahn, die j e w e i l i g e durch die A nw endung des Gesetzes entstandene Ä nderung der U m fangskraft an der A ntriebscheibe dar. Diese Ä nderung w ird aber nicht groß sein, da, abgesehen davon, daß J p — py n u r einen kleinen B etrag ausm acht, auch a -f- b nicht viel ausgibt, weil überm äßige Abweichungen von den richtigen Teil
längenschnitten n u r selten Vorkommen dürften. Mithin scheint das A dditionsgesetz geeignet, auch bei n i c h t vollkom m ener Erfüllung seiner Gültigkeitsbedingungen zum indest zur angenäherten Profil
bestim m ung herangezogen zu werden.
3. Ü b er die L in ie n fü h ru n g d e s V ie r w a g e n s y s t e m s .
Als oberster G rundsatz der Linienführung muß sowohl wegen Verm eidung zu hoher Baukosten, als auch wegen Störung des L and
schaftsbildes m ö g l i c h s t e A n p a s s u n g der Bahn a n d ie G e l ä n d e f o rm gelten. D er zweite G rundsatz w ird die A u s f ü h r u n g d e s r i c h t i g e n L ä n g e n s c h n i t t e s betreffen, wegen dessen B edeutung für eine w irtschaftliche Betriebsführung. W ie schon bekannt, künn beim Zweiwagensystem beiden Forderungen zugleich nicht Genüge geleistet w erden. Dagegen ist beim Vierwagensystem diese Schwierig
keit durch die zwischen den Teilstrecken geschaffene A bhängigkeit der L ängenschnitte zum größten Teil beseitigt. Bevor jedoch auf die G rundzüge der G estaltung der einzelnen B ahnabschnitte eingegangen wird, m uß zunächst ü b e r die G esam tanordnung des Vierwagensystems das W esentlichste ausgeführt werden.
a) D ie a l l g e m e i n e A n o r d n u n g v o n D o p p e l s t a n d s e i l b a h n e n . Die einzige bestehende Anlage dieser A rt ist die vor kurzem dem Betrieb übergebene Seilbahn am s t e i r i s c h e n E r z b e r g . Sie ist, wie schon auf S. 441 u. 442 berichtet, im allgemeinen s e n k r e c h t zu den Schichtenlinien angelegt u n d stellt im G rundriß einen von der unteren bis zur oberen Station s t e t i g verlaufenden Linienzug dar. Eine solche A nordnung bringt aber verschiedene Nachteile m it sich. Obwohl au f die genaue Einhaltung des richtigen Längenschnittes, w om it hier die beiden V autierschen P arabeln der Teilstrecken gem eint sind, gleich von vornherein verzichtet wurde, muß m an feststellen, daß von einer weitgehenden Anschm iegung der Bahn an das Gelände nicht die Rede sein kann. Es h ätte aber auch die A nw endung des Additionsgesetzes nichts genutzt, weil bei der gew ählten Trasse noch ein anderer F aktor auf die G estaltung des Höhenplanes stark einwirkte. Dieser F aktor
besteht in der G e f a h r d e s A b h e b e n s d e s Z u g s e i le s . Man begegnet ih r durch möglichst große A usrundungsbogen der Gefäll- brü ch e.15) Die sich daraus ergebenden Längenschnittänderungen können n u r durch die A usführung gem auerter D äm m e, steinerner oder eiserner V iadukte bew erkstelligt werden, w om it natürlich eine beträchtliche E rhöhung der Baukosten der Bahn verbunden ist. Eine stellenweise Verschiebung der Linie in der Querrichtung zur E rreichung derartiger Längenschnittänderungen bei gleichzeitiger Um gehung der K unstbauten w ird bei Anlage der Bahn senkrecht zu den Schichtenlinien und in einem stetigen Linienzuge kaum möglich sein. Diese Nachteile können aber verm ieden un d die gew ünschte A npassungsfähigkeit kann erreicht w erden, wenn die beiden Teilstrecken so angeordnet werden, daß sie m it den Schichtenlinien einen spitzen W inkel bilden und in der U m steigestation stum pfw inklig aneinanderstoßen. Es w ird also hierbei auf die S tetigkeit des Verlaufes der Linie, die ohnedies keine nennensw erten Vorteile m it sich bringt, verzichtet. Abb. 12 zeigt im Schem a die stetige Linienführung, wie sie am Erzberg zur A nw endung kam, und Abb. 13 die vom Verfasser ins Auge gefaßte, bei der die Anschm iegung an das Gelände u n te r gleichzeitiger A usführung des richtigen Längenschnittes un d Beseitigung der Gefahr des A bhebens des Zugseiles, einerseits m it Zuhilfenahm e des A dditionsgesetzes und anderseits infolge von L ängenschnittänderungen durch berg- oder
Eine solche Aufstellung h a t aber den Nachteil, daß das die beiden oberen W agen verbindende u n d um die A ntriebscheibe geschlungene Seilstück sehr sta rk gehalten w erden muß (Abb. 2); ja, es ist sogar möglich, daß die sich dabei als notw endig erweisenden Scheiben
durchm esser bereits außerhalb des Bereiches noch praktisch erträglicher A bm essungen fallen, w as dann ein baldiges U nbrauchbarw erden des oberen Seilstückes nach sich zieht. W ird diese A ntriebsanordnung beibehalten, w enn die Teilstrecken u n te r einem W inkel zueinander liegen, so ergeben sich infolge der geringeren Steigung wohl leichtere Seile, im m erhin bekom m t trotzdem das obere Zugseilstück noch recht beträchtliche Abmessungen. F erner tr itt als ungünstiger Umstand die N otw endigkeit des Einbaues von Seilablenkscheiben in der Mittel
station auf (Abb. 15). Verlegt m an dagegen den A ntrieb in die U m steigestation, so entfallen die Ablenkscheiben, es verschw indet auch das starke obere Seilstück, u n d m an erhält durchw eg schwache Seile,
A bb. 12.
talseitige Linienversohiebungen erreicht w erden kann. Eine solche A nlage der Bahn w ird auch zu em pfehlen sein, w enn es sich darum handelt, m ehrere au f einem B erghang gelegene Ortschaften oder H öhen
kurorte m it dem Tale, der E isenbahn usw. in V erbindung zu bringen.
Bei Vergnügungs- oder T ouristenbahnen, die über sehr steile, durch F elsw ände unterbrochene Hänge zu A ussichtspunkten und Berghotels führen sollen, wo also die unm ittelbare L inienführung m it außer
ordentlichen Geldopfern verbunden wäre, scheint es zweckmäßig, den von den Teilstrecken eingeschlossenen W inkel noch m ehr zu ver
kleinern, so daß S p i t z k e h r e n entstehen (Abb. 14). W enn möglich, w ird m an im letzteren Falle
auch die M ittelstation schon so wählen, daß sich von ihr aus bereits den Reisenden ein A usblick auf die landschaft
lichen Schönheiten der Gegend b ietet, und sie deshalb m it einer G astw irtschaft verbinden.
Die w eiteren Vorteile, die sich d urch die neue L inienführung gegenüber der ursprünglichen
Anlageweise ergeben, sind Abb. 14.
m annigfacher A rt un d sollen in der Folge näher beleuchtet w erden.
Z unächst w erden durch Anlage der Teilstrecken u nter einem stum pfen W inkel zueinander oder in einer Spitzkehre die D urch
schnittsneigungen der beiden B ahnabschnitte verkleinert. Die w irk
sam en W agengew ichtkom ponenten haben daher einen geringeren B etrag als bei A nordnung der Bahn in einem stetigen Linienzuge.
D araus folgt die Möglichkeit der A nw endung schw ächerer Seile, w o
durch sich die Seilscheiben des A ntriebes m it günstigeren D urch
m essern ergeben als im ursprünglichen F a lle .16) Selbstverständlich w ird bei der vorgeschlagenen A nlageart der Bahn wegen der auf
tretenden geringeren Kräfte auch der A ntrieb u n d der M otor in kleineren A bm essungen gehalten w erden können. D abei erscheint es geboten, auch etw as über den A ufstellungsort des A ntriebes selbst zu bem erken.
Es ist bekannt, daß sich bei der Seilbahn auf den Erzherg der A ntrieb in der B ergstation befindet, eine A nordnung, die auch den vorstehenden U ntersuchungen über den richtigen LäDgenschnitt von D oppelbahnen der Ü bersichtlichkeit halber zugrunde gelegt wurde.
15) Siehe F l i e g n e r , Bedingungen gegen das Abheben des D ra h t
seiles bei Seilbahnen. Schw. Bauztg., Bd. LV III, Nr. 4.
16) Vergl. das über die Biegungsbeanspruchung der Zugseile Aus
geführte in F i n d e i s , B erechnungsgrundlagen des Baues von D raht
seilbahnen, W ien 1923, Verlag Deuticke,
weil je tz t auf jedes T rum bloß ein W agen kom m t (Abb. 16). Die gesam te Seillänge ist bei W ahl des A ntriebes in der Mitte genau die gleiche wie bei A nordnung in der B ergstation. Als etw aiger Nachteil der hier in E rw ägung gezogenen Lage des A ntriebes ist die erforder
liche Zugseilspannvorrichtung zu bezeichnen. Sie ist unentbehrlich, weil das Seil der oberen Strecke einen geschlossenen Ring bildet.
F ü r ihre K onstruktion h at jedoch der au f dem Gebiete der Seil- und K ettenförderungen bekannte P ate n tan w a lt O tto O h n e s o r g e in Bochum eine einwandfreie Lösung angegeben, bei der die Antriebs- gegenscheibe gleichzeitig Spannscheibe is t.17) Man könnte noch ein
w enden, daß der A ntrieb wegen seiner D oppelausbildung größere Anlagekosten verursacht un d daß die durch die Um schlingung der Scheiben entstehende u n d zerstörend w irkende Biegungsbeanspruchung sioh auf alle Seilstücke erstreckt, w ährend sie bei der am Erzberg gew ählten Bauart, bloß au f das obere, allerdings starke T rum be
schränkt bleibt. Diese an sich geringfügigen Nachteile w erden durch die kleineren Anschaffungskosten der Seile, deren wohl ausgedehntere, aber durchaus g ü n s t i g e BiegungsbeaDspruchung un d som it bedeutend längere Lebensdauer reichlich aufgewogen. A uch erscheint die obere S tation, die oft schwierig zugänglich ist, als S tan d o rt für den M aschinisten nioht im m er vorteilhaft. Endlich darf nicht unerw ähnt bleiben, daß bei der Aufstellung des A ntriebes in der M ittelstation die Anlage betriebssicherer ist u n d die beiden Teilstrecken erforderlichen
falls sich auch einzeln betreiben lassen, wenn K upplungen im Antrieb eingebaut w erden. Man näh ert sich dadurch in gewissem Sinne der in der Schweiz bei langen Bahnen üblichen A usführungsart, die darin besteht, zwei oder m ehrere einfache Seilbahnen unabhängig hinter
einander anzuordnen (Abb. 17). W egen der vollkom m enen Un
abhängigkeit der Teilstrecken wurde dieser B auart bei Schilderung der ver
schiedenen Betriebsystem e nicht Er
w ähnung getan. Die hinsichtlich
' •■ ^ ö e r e S ta tio n des Zusam m enhanges der Teillängen
schnitte aufgefundenen Beziehungen erscheinen durch die vorgeschlagene
m ittle r e S ta tio n Verlegung des Antriebes im Wesen n ich t berührt, weil die W irkung beider Teilstrecken zusam m en auf den Motor im m er dieselbe bleibt, gleichgültig wo
u n te r e ^ to tio n s'lcd dieser befindet. Die abgeleiteten Gleichungen behalten som it ihre Gültig
keit bei, nu r ist s ta tt — P\ = J V die Gewichtsdifferenz zwischen Zug- Abb. 17. un d Gegenseil der o b e r e n Teilstrecke
einzusetzen (Abb. 16).
Die hier vorgeschlagene L inienführung des Vierwagensystems bringt aber außer den schon genannten Vorteilen noch einige andere. Infolge
n ) Vergl. den Aufsatz in der Z. d. V. d. I. 1918, S. 549.
F ach sch rift für das gesam te Bauingenieurw esen. 459
der verringerten D urchschnittsneigung w ird es in gewissen Fällen, besonders aber dann, wenn die ganze Bahn die F orm einer Spitzkehre hat, m öglich sein, auf den gem auerten U nterbau zu verzichten un d ein durchlaufendes S chotterbett auszuführen. S ta tt der eisernen Schwellen, die im ersten Falle notw endig sind, kann m an sich n u n m ehr m it hölzernen begnügen. Uber die Grenzneigung, bis zu der noch eine S chotterbettung des Gleises anw endbar ist, findet m an in der L ite ra tu r recht unterschiedliche Angaben. D er häufig vorkom m ende und hauptsächlich von B. S t r u b vertretene Zahleüw ert von 300% dürfte etwas zu hoch gegriffen sein.18) Bei der in rolligem Gebirge gelegenen Seilbahn Siders — M ontana— V erm ala haben sich schon 250% als zu hoch erwiesen. D er V ollständigkeit halber soll noch erw äh n t werden, daß durch die A nschm iegung der Bahnachse an die Geländeform, die für die H erstellung des U nterbauplanum s notw endigen Bewegungen der B odenm assen fast ganz auf den Q uertransport beschränkt bleiben Dies ist deshalb von Bedeutung, w eil bei den Seilbahnen der Längs
transport nicht möglich un d Seitendeckungen in den m eisten Fällen mit Schwierigkeiten verbunden sind.
Um eine abschließende Beurteilung der hier erörterten neuen A n
ordnung des V ierw agensystem s zu ermöglichen, muß m an noch auf seine Nachteile verweisen. D abei sind zunächst die zu beachten, die schon gelegentlich der Besprechung der A nordnung des A ntriebes E rw ähnung fanden. Einen w eiteren Nachteil b ildet die V ergrößerung der Bahnlänge gegenüber der der stetigen Linienführung. Von einer ungünstigen W irkung der größeren Länge auf die Baukosten kann man aber n u r dann sprechen, wenn dieLage der M ittelstation nicht durch die V erkehrsnotw endigkeiten (zu verbindende Ortschaften un d dergl.) bedingt ist. Es em pfiehlt sich in diesem Falle die A nw endung eines entsprechend großen Knickwinkels der T eilstrecken; dadurch liegt der Längenzuw achs innerhalb m äßiger Grenzen, der sich aus der E in
schränkung der Zahl der K unstbauten ergebende V orteil ist jedoch beträchtlich. Die andere Folge der V erlängerung der Bahn ist ein Sinken der Leistungsfähigkeit, weil die Fahrgeschw indigkeit n u r gering
fügige Erhöhungen g estattet.19) Zusam m enfassend w äre also zu sagen, daß die Nachteile der neuen A nlageform des Vierwagensystems um so größer ausfallen, je kleiner derW inkel ist, den die beiden Teilstrecken m it
einander einschließen, vorausgesetzt, daß nicht das Gelände diese Lösung verlangt. E ntscheidet die Leistungsfähigkeit und ist die Boden
form nicht zu ungünstig, so w ird m an den Knickw inkel der Teil
strecken groß w ählen, falls er nicht durch andere U m stände gegeben erscheint. E n tfällt dagegen die B edachtnahm e au f die Leistungsfähig
keit und ist das Gelände sehr schwierig, wie dies etw a bei Touristenbahnen häufig Vorkommen w ird , dann stellt die Spitzkehre die passendste Lösung vor.
b) D ie G e s t a l t u n g d e r T e i l s t r e c k e n d e s V i e r w a g e n s y s t e m8
u n d d ie E n t w u r f s v e r f a s s u n g .
A uf G rund der V orstudien sind zunächst die S tationen festzulegen.
Hierbei m uß berücksichtigt werden, daß beiden Teilstrecken die gleiche schiefe Länge zukom m t, für die ein N äherungsw ert aus dem Schichten
plan leicht bestim m bar ist. Das Eigengewicht der W agen und die Nutzlast ergeben sich aus der vorgeschriebenen Leistungsfähigkeit.
Mit Hilfe dieser A ngaben ist m an nun in der Lage, eine V orberechnung des Zugseiles durchzuführen. F ü r eine solche V orberechnung muß die W agenstellung, bei der die größte Seilspannkraft an der A ntrieb
scheibe entsteht, a n g e n o m m e n w erden, da die G estalt des Längen
schnittes und som it die ungünstigste Lage der W agen noch unbekannt ist. Eine der W irklichkeit nahe kom m ende Annahm e ergibt sich, w enn der beladene W agen in der T alstation gedacht und die D urch
schnittsneigung des betreffenden B ahnabschnittes in Rechnung gestellt wird. D am it verfügt m an je tz t über alle Größen, die zur E rm ittlung der V autierschen P arabeln der Teilstrecken notw endig sind. Je nach der A rt der Bodenform h a t m an für den w eiteren V organg zwei Fälle zu unterscheiden, näm lich:
1. Es liege ein in der R ichtung der Bahn im allgem einen regel
mäßig g estalteter B erghang vor.
2. D as zu durchfahrende Gelände sei unregelm äßig un d weise m itunter auch besonders schwierige Teile auf.
Im ersten Falle w ird m an auf einem Stück P apier die errechneten Längen
schnittparabeln un d daraus durch Ein
trägen der Schichten die jeweilige Null
linienanlage a aufsuchen, m it der dann die Nullinie im Schichtenplan zu en t
wickeln ist (Abb. 18). Diese Nullinie ist sodann durch die Bahnachse, also Gerade und Kreisbogen zu ersetzen.
Nun trä g t m an den Geländelängen
schnitt auf u n d zeichnet darin die aus den zwei Vautierschen P arabeln gebildete Bahnlinie ein. D o rt, wo entsprechende A n
schmiegungen an die Bodenform nicht erreicht sind, h a t m an nun
m ehr Berichtigungen durch berg- oder talseitige Linienverschiebung bezw. m it Hilfe des A dditionsgesetzes bei gleichzeitiger Einhaltung der Bedingungen gegen das Abheben des Seiles durchzuführen.
Es ist k la r, daß nicht sofort der erste Versuch ein passendes E r
gebnis liefert, sondern dieses erst durch einige A nnahm en gewonnen w erden kann.
Im zweiten Falle w eist das Gelände bedeutende Unregelm äßig
keiten auf. D urch Verzeichnen der Nullinie entsprechend den Längen
schnittparabeln w ürde m an keineswegs zum Ziele gelangen, dagegen dürfte hier folgender V organg em pfehlenswert sein:
Gemäß der B odengestaltung w erden entw eder eine Teilstrecke oder Stücke davon bezw. auch nicht zusam m engehörige Teile beider B ahnabschnitte sowohl der Lage wie der Höhe nach gew ählt. Die G estalt der R eststrecken ist dann m it Hilfe des Additionsgesetzes auf
zusuchen und durch eine Nullinie ln den Schichtenplan zu übertragen.
D er Gefahr des Abhebens der Seile ist hier ganz besondere Aufm erk
sam keit zu widmen. Genauere Regeln zu geben, ist unmöglich, weil m an hier noch m ehr als im ersten Falle au f Versuche zur Erreichung des Zieles angewiesen ist. D eshalb das Verfahren als zeitraubend zu bezeichnen, w äre ungerechtfertigt, da m an durch seine Einfachheit trotz w iederholter A nnahm en bald zu einem praktisch brauchbaren Ergebnis gelangen wird. Bei Bergbahnen bildet ü b erhaupt im m e r die Entw urfsverfassung einen g r ö ß e r e n P rozentsatz der Gesamtkosten als bei Reibungsbahnen.
Es bleibt je tz t nu r noch übrig, die genaue N achrechnung des Längenschnittes m it den abgeleiteten strengeren Form eln zu w ieder
holen, w odurch m an die endgültige Bahnlinie erhält. In vielen Fällen dürfte sich aber bereits das Additionsgesetz als genügend genau er
weisen.
D ie E n tlü ftu n gsan lage im L ib erty-S traß en -T u n n el in P ittsburgh.
A lle R e ch te V orbehalten.
In Eng. News-Rec. 1925, vol. 94, Nr. 19 ist die Entlüftungsanlage für einen neuen A uto-Straßentunnel enthalten, die im Hinblick auf den kom m enden Bau von A utostraßen bei uns u n d auch für die E n t
lüftung von E isenbahntunneln viel Beachtenswertes bietet.
A l l g e m e i n e s . Der Li
berty-Tunnel in P ittsburgh ist m it 1790 m Länge wrohl der größte Tunnel für den Straßenverkehr. F ür jede F ahrtrichtung ist eine be
sondere Tunnelröhre vorge
sehen, die eine 6 , 1 0 m breite Fahrstraße und au f einer Seite einen 1,50 m breiten Fußweg besitzt. D er F u ß weg ist gegen die Straße durch ein eisernes Geländer
ls) Vergl. E. S t r u b , Die Bergbahnen der Schweiz bis 1900, l.B d . und die Mendelbahn, Schw. Bauztg., Bd. XLII, Nr. 20 bis 23.
10) Dr. E . S e e f e h 1 n e r u. H. H. P e t e r , Die elektrische Z ugförderung.
abgegrenzt. Die lichte Tunnelhöhe einer Röhre beträgt 6,03 m über dem Gehweg (Abb. 1) und der H albm esser des Tunnelgewölbes 4,05 m. D as T unnelm auerw erk besteht in seiner ganzen Länge aus Beton. Beide T unnelröhren liegen im G rundriß in einer Geraden und weisen im Aufriß eine schwache Steigung auf. F ü r den sehr starken K raftw agenverkehr ist eine H öchstgeschwindigkeit von 48 km /Std. vor
geschrieben. D a m an keine Erfahrungen über die Notw endigkeit und den Umfang der E ntlüftung besaß, nahm m an an, daß die Ver
brennungsgase der K raftw agen die L uft für die menschliche A tm ung d era rt verschlechtern, daß ununterbrochen eine künstliche Zuführung von F rischluft nötig würde, um den H öchstgehalt der T unnelluft an K ohlenoxyd au f im Mittel 4 :1 0 000 zu begrenzen.1) D arüber hinaus m ußte m an jedoch auch an V erkehrsstockungen und längeren A ufent
h alt von Menschen im Tunnel denken, w odurch die T unnelluft wesent
lich m ehr verschlechtert w ird als bei norm aler Verkehrsabwicklung.
D ie E n t l ü f t u n g s a n l a g e . U rsprünglich w ar nach dem Auf
sätze in Eng. News-Rec., dem auch die folgenden Abbildungen ent- 5 Näheres hierüber s. in dem B ericht der „B autechnik“ 1924, Heft 51, S. 584 über die Belüftung von S traßentunneln, insbesondere des L iberty-T unnels in P ittsburgh.
Abb. 1. T unnelquerschnitt m it Quer- stollen.
