Die Bautechnik, Jg. 6, Heft 12

DIE BAUTECHNIK

6. J a h r g a n g B E R L I N , 2 3 . M ä r z 1 9 2 8 H e f t 1 2

Die Schleu sen to re für die Kachletstufe der Großschiffahrtstraße Rhein— Main— Donau;

A lle R ech te V o r b e h a l t e n . Von Prof. 2)r.=3itft. L. K a rn e r, Zürich.

Das b e d eu te n d ste W erk im Z uge der G roßschiffahrtstraße Rhein—

M ain— Donau, deren A usbau von der Rhein-M ain-Donau A.-G. in München durchgeführt w ird, ist die K achletstufe bei P assau.1) Die G esam tanlage in H einingen, 3,5 km oberhalb Passau, dient den Zw ecken der Schiffahrt

Oberwasser tZSisth

Schnitt durch die Nordschleuse wSch/eusenkrone *301.0__________

Sohle t23S,o

Torkammerboden eüSles O.W. 1-233,50

■rJC/iieusen/irom i tirempei i2SS3

YwSohiewms^

li n

11 Torkamn

Schnitt durch die Südschleuse

,i2S7.s . Unterwasser t2S3so

r . ,11 , _ Torkammerboden i Oesamtanordnung der Schleuse

s w Achse der

t h t rboden iZSlos

Mb

28105

Unterhaupt

'Wasserumlauf

A bb. 1. G esam tanordnung der Schleuse.

des Bogens geleg t ist, den die Donau an dieser S telle beschreibt. Sie b esteh t aus einem O berkanal von 400 m, d er eigentlichen Schleuse, einer D oppelkam m erschleuse von 230 m N utzlänge und einem U nterw asserkanal von 250 m Länge. Abb. 1 zeigt die A nlage der D oppelkam m erschleuse.

Die K am m ern der Süd- und N ordschleuse haben eine lichte Breite von je 24 m und sind an den S chleusenhäuptern durch S tem m tore abgeschlossen.

Die A bm essungen dieser größten B innenschiffahrtschleuse Europas er­

m öglichen ein gleichzeitiges D urchschleusen eines breiten Raddam pfers mit vier paarw eis g ekuppelten 1200-t-Schleppkähnen. W ährend des Baues der W ehranlage m ußte die S üdschleuse dem um geleiteten Schiffsverkehr dienen und daher O ber- und U nterhaupt gleich tief liegen, so daß beide Tore dieser Schleuse sow ie das U nterhaupt der N ordschleuse gleiche H öhen der Torflügel, d. h. 13,2 m bei einer F lügelbreite von 12,8 m auf­

w eisen. Die N ordschleuse, die erst nach der Stauherstellung dem Be­

triebe überg eb en w urde, erhält im O berhaupt eine höhere K analsohle und dam it ein niedrigeres Tor von 5,5 m H öhe. Die Schleusen besitzen zum Füllen und E ntleeren U m läufe, die bei den großen H öhen durch Rollkeil- schütze abgeschlossen w erden, w ährend beim O berhaupt der N ordschleuse Zylinderschütze verw en d et w erden. Alle A ntriebe für die Tore und für die U m laufschützen sind elektrisch und besitzen E inrichtungen für N ot­

handantrieb. D er folgende Aufsatz beschäftigt sich m it der konstruktiven A nordnung der V erschlüsse und ihrer W irkungsw eise, insbesondere aber

mit der Eisenkonstruktion der Tore.

dadurch, daß durch ein Stauw erk ein A ufstau der Donau entsteht, der auch bei N iederw asser vollen Flußschiffahrtsbetrieb erm öglicht, und den ,-,^301,00 Zw ecken der K raftgew innung durch eine K raftanlage, die bis zu 56000 PS erzeugt. Das Stauw erk erfordert eine Schleusenanlage, die in die Sehne

Schnitt b-b

*) s. 1. D er B auingenieur 1926, H eft 29: Die K achletstufe an der Bayerischen Donau, von O berbaudirektor Prof. D a n t s c h e r , M ünchen.

2. „Die B autechnik“ 1926, H eft 23 u. f.: D ie Stau-, S c h leu sen -u n d Kraft­

anlage im D onau-K achlet bei Passau, von Reg.-Baurat H e t z e l .

Abb. 2.

A nordnung eines Stem m tor-F lügels.

D I E B A U T E C H N I K , He f t 12, 23. März 1928.

an der W ende- und Schlagsäule sym m etrisch angenom m enen Lage der Käm pferdruckpunkte ergeben sich die Q uerkräfte und M om ente für eine Belastung von 1 t/lfd. m nach Abb. 3. Die Drucklinie schneidet an den Enden des Torflügels die Schwerachse und ruft den Riegel entlastende Biegem om ente hervor. Das Stegblech ist 12 mm stark und von G urt­

winkeln 130 • 130 • 14 an der U nterw asser- und von G urtw inkein 100 • 100 • 14 an der O berw asserseite gesäum t. Von der Blechhaut des Tores ist außer der Breite der G urtw inkel noch ein w eiterer beidseitiger Streifen zum wirksamen G urtquerschnitt hinzugerechnet, dessen Breite mit abnehm ender Blechstärke abnim m t und beim 6 -m m -B lech der U nterw asserseite (über dem Luftkasten) nicht m ehr berücksichtigt wird. Säm tliche R iegel, mit Ausnahme des untersten L uftkastenbodens und Decks (Riegel 1 und 4) haben je vier Einsteiglöcher (600-300 mm), die beiderseits mit W inkeln g esäum t sin d , um die Stegblechschw ächung zu ersetzen. Vom obersten Riegel bis zum Luftkastendeck führt ein Einsteigschacht m it kreisförmigem Q uerschnitt von 800 mm D urchm ., der ebenfalls beim Durchdringen der Riegel doppelte W inkelringaussteifungen erhält. Abb. 4 zeigt konstruktive Einzelheiten eines norm alen Riegels über dem Luftkasten in etwas größerem Maßstabe.

c) S tä n d e r .

W endesäule, Schlagsäule und die drei lotrechten V ollw andträger bilden die S tänder eines Torflügels. Die beiden seitlichen Torständer besitzen über dem Luftkasten in jedem Riegclfach ein Einsteigloch von gleichen A bm essungen, w ie wir sie bei den Riegeln kennen gelernt haben; der m ittlere S tänder ist ohne solche Ö ffnungen gebaut. Im Luftkasten haben alle drei Zw ischenständer im dritten Riegelfelde von unten ebenfalls ein Mannloch, das jedoch norm al durch einen Deckel dicht gem acht ist. Der

a) G l i e d e r u n g e i n e s T o r f l ü g e l s .

In Abb. 2 ist ein Flügel eines Stem m tores von 13,2 m Höhe von der U nterw asserseite gesehen, in der Ansicht, im Grundriß und in verschiedenen Schnitten dargcstellt. Die Stem m tore sind Riegeltore mit halbtrapez­

förmigem Grundriß und beidseitiger ebener Blechhaut, von der allerdings nur die der O berw asserseite unm ittelbar zur Aufnahme des W asserdruckes dient. Die Riegel sind in lotrechter Richtung durch die W endesäule, die Schlagsäule, drei vollwandige Ständer und vierzehn Rahm enständer, die allerdings nur zur Blechaussteifung dienen, untereinander verbunden.

Riegel und Ständer geben m it der Blechhaut zusam m en eine elastische Platte zur Aufnahme des W asserdruckes. Sehen wir von dem Einfluß, den die elastische Form änderung dieser Platte auf die V erteilung des W asserdruckes ausübt, ab, so übernim m t jeder Riegel den anteiligen Druck und überträgt ihn durch Stem m knaggen, die an der W endesäulc befestigt sind, auf W anddruckplatten im M auerwerk. Die Lagerung jedes Torflügels für Eigengewicht und für den Antrieb geschieht in einem Spurlager unten und einem H alslager oben. Das Spurlager ist konstruktiv mit der Stemm- knagge des untersten Riegels verbunden. Damit durch die Torgewichte bei der Bewegung Spur- und H alslager nicht überlastet w erden, sind schließlich die unteren drei Riegelfelder auf die ganze Torbreite zu Luft­

kasten zusam m engefaßt, deren Auftrieb die gew ünschte Entlastung hervor­

ruft. Der Teil über dem Luftkasten ist W asserraum der mit dem Unter­

wasser in freier V erbindung steht. Die D ruckübertragung der beiden Stem m torflügel gegeneinander findet an der Schlagsäule statt. Die Dich­

tung des Tores an der Schlagsäule, W endesäule und am Drempel ge­

schieht durch kräftige eichene D ichtungsleisten.

b) R ie g e l.

Die Riegel sind halbtrapezförm ige Blechträger mit einer Stegblech­

höhe von 400 mm an der W endesäule, 453 mm an der Schlagsäule und 1200 mm in der Mitte, letztere Bem essung ist von der beschränkten Tor­

nischentiefe abhängig. Für die so gew ählten A bm essungen und für die

Abb. 3.

Q uerkräfte und M om ente eines Riegels für eine W asserdruck­

belastung von 1 t f. 1 m Riegel.

Q uerhraftfläche

Unternasserseite Abb. 5.Normaler Torständer.

F a c h s c h r i f t f ü r d a s g e s a m t e B a u i n g e n i e u r w e s e n . 143 Luftkasten ist also durch

die Z w ischenständer in vier v oneinander g e tren n te Luft­

räum e geteilt. Die S tänder besitzen keine durch g eh en ­ den S teg b lech e, sie b e ­ stehen aus rechteckigen Ble.cheri zw ischen den auf­

einanderfolgenden R iegeln einerseits und der O ber­

und U nterw asserblechhaut anderseits. Die S tänder­

bleche sind im Luftkasten 12, üb er dem L uftkasten 10 mm stark. Die V erbindung mit den Riegeln und mit der B lechhaut geschieht durch je zw ei W inkel 80 -8 0 • 10, die im Luft­

kasten zur b esseren D ich­

tung Eckschw eißung erhal­

ten. Abb. 5 stellt einen norm alen T orständer in etw as größerem M aßstabe dar; die Q uerschnitte der W endesäule und der Schlag­

säule g ehen aus den Abb. 6 u. 7 h erv o r, die auch die A nordnung der Stem m - knaggen und d er Schlag­

leisten , auf die wir noch später zurückkom m en, d eu t­

lich zeigen.

Abb. 6. Q uerschnitt der W endesäule bei Q uerriegel 2.

Abb. 7. Q uerschnitt der Schlagsäule bei Q uerriegel 2.

d) B l e c h h a u t .

Die Stärke der B lechverkleidung von unten bis Riegel 6 der O ber­

w asserseite und von unten bis Riegel 4 (Luftkastendeck) der U nterw asser­

seite ist 12 mm. An der O berw asserseite nim m t von Riegel 6 aufwärts die B lechstärke mit abnehm endem W asserdruck bis 8 mm a b , an der U n terseite stellt über dem Riegel 4 die 6 mm starke Blechhaut nur eine A ussteifung des Tores (ohne W asserdruck) dar. U nm ittelbar üb er dem L uftkasten sind in letzterem Teile der B lechhaut sechs Ö ffnungen von der G röße der M annlöcher m it W inkelum rahm ungen v o rg eseh en , durch die das W asser aus- und eintreten kann. A lle B lechschüsse sind w age­

recht verlegt m it einem einzigen senkrechten Laschenstoß in Torflügel­

m itte. D ie T afelbreiten reichen von Riegel zu Riegel, nur die untersten b eid en R iegelfächer sind in einem Schuß zusam m engefaßt. Die w age­

rechten Stöße sind O berlappungsstöße mit doppelreihiger N ietung und entsprechenden Stem m kanten.

e) A u s s t e i f u n g d e r B l e c h h a u t .

V ierzehn R ahm enständer sorgen für die örtliche Blechaussteifung.

Der A nschluß an die Stegbleche d er Riegel geschieht durch zwei W inkel 8 0 - 8 0 - 8 an d er U n terseite , und durch C 18 an die Blech­

aussteifung. Die Ecksteifigkeit der Rahmen w ird durch dreieckförm ige 10 mm starke Bleche erzielt. In den äußeren Ständerfächern sind an der U nterw asserseite w egen der schrägen A nschlüsse an S telle der C 18 W inkel 120 • 80 *10 gew ählt.

f) N i e t u n g .

Die O b erw asserseite des T ores, W ende- und Schlagsäule sow ie der gesam te Luftkasten einschließlich der Schotte sind w asserdicht g enietet bei einer m ittleren N ietenentfernung von 3 ,5 d. D ort, wo H olzleisten dicht anliegen, sind d ie N iete versenkt.

g) L u f t k a s t e n .

Das Tor wird durch den Riegel 4 ln einen Luft- und in einen W asser­

raum g eteilt. D er Luftraum zerfällt, w ie schon erw ähnt, in vier Teile, d ie durch Schotte g etren n t sind, die je ein, norm al verschlossenes, M ann­

loch besitzen. Von Riegelfach zu Riegelfach gelangt m an durch M ann­

löcher in den Riegeln 2 und 3 , die g enau so angeordnet sind w ie bei den Riegeln des W asserraum es. Zum Luftraum gelangt man durch den E insteigschacht, der in H öhe des Riegels 10 beginnt und bis zum Luft­

kastendeck führt. D er A uftrieb des Luftkastens bew irkt die Entlastung d er Spur- und H alslager der T ore, die U nterteilu n g in vier g etren n te K asten soll das V ollaufen aller F ächer v erh in d ern , w enn ein Ständerfach beschädigt wird. Tritt dieser Fall ein, so bleib en die drei übrigen w irk­

sam und das Tor kann noch lange Zeit ohne Schaden in B etrieb bleiben.

E ine Ü berbeanspruchung d er Lager ist nicht m öglich, da diese für den F all d er gänzlichen A usschaltung des A uftriebes (bei le e re r Schleusen­

kam m er) berech n et sind. In den Stegflächen der Riegel 2 und 3 sind zum A blaufen etw aigen Sieker- oder K ondensw assers Entw ässerungslöcher

von 100 mm Durchm. angebracht; das sich schließlich am L uftkastenboden ansam m elnde W asser kann m ittels H andpum pen entfernt w erden.

h) E n t w ä s s e r u n g u n d L u f t z u f ü h r u n g .

D er Teil des Tores ü b er dem Luftkasten ist W asserraum , dessen W asserstand : gleich dem U nterw asserspiegel ist. Die E insteiglöcher in den Riegeln erm öglichen das A bfließen des W assers und dam it den u n ­ gehin d erten A usgleich durch die an der B lechhaut d er U nterw asserseitc unm ittelbar üb er dem Luftkasten vorgesehenen Öffnungen. Um das A b­

fließen des W assers ü b er den einzelnen Riegeln unter L ochrandw inkelhöhe zu erm öglichen, sind in den Stegblechen d er Riegel noch b esondere A b­

flußlöcher von 100 mm Durchm. vorgesehen. D er schließlich noch über dem Luftkastendeck bis zur untersten K ante der Abflußöffnungen der U nterw asserblechhaut v erbleibende W asserrest wird durch 4 v iertelkreis­

förm ig g ekrüm m te Rohre abgeführt, die vom Deck des Luftkastens durch diesen dicht zur A ußenw and des Tores führen. Um das bei der Be­

sprechung des Luftkastens bereits erw ähnte Rest- oder Sickerw asser vom Boden des Luftkastens zu entfernen, besitzt jed es Ständerfach ein P um pen­

rohr von 26 mm Durchm. vom Boden des Luftkastens bis üb er Riegel 6 (also üb er HSW). Die Rohre erhalten zum gew öhnlichen V erschluß Rot­

gußkappen, die bei Bedarf entfernt w erden, um eine H andpum pe aufsetzen zu können. Um beim P um pen dem Luftkasten von außen Luft zuzuführen, ist noch von Toroberkante bis unm ittelbar unter Luftkastendeck in jedem Ständerfach ein Luftrohr von 50 mm Durchm. angeordnet (Abb. 2 zeigt diese verschiedenen Rohranlagen deutlich).

i) Z u g a n g s m ö g l i c h k e i t e n u n d L a u f s t e g .

Die Einsteiglöcher d er Riegel üb er dem Luftkasten liegen übereinander!

und in jed em Ständerfach ist von der T oroberkante bis zum Luftkasten­

deck eine S teig leiter durchgeführt. Im E insteigschacht führt eine L eiter von T oroberkante bis zum Boden des L uftkastens, so daß durch diese L eitern und durch die M annlöcher in den R iegeln und S tändern der Tor­

flügel in allen Teilen b egehbar ist. Ü ber dem Tor ist ein Laufsteg mit E ichenbohlenbelag aufgesetzt, d er bei geschlossenem Tor eine V erbindung über die Schleuse herstellt.

k) L a g e r .

Die Ü bertragung des R iegelstem m druckes geschieht in jedem Riegel durch S tem m lager, die aus K naggen und W anddruckplatten b estehen.

Die Stem m knaggen erhalten entsprechend Abb. 6 eine geringe N eigungs­

änderung g eg en ü b er d er K äm pferdrucklinie (1 :2 0 ), um zu erreichen, daß die D ichtungsleiste d er W endesäule mit schw achem Druck zum Anliegen kom m t. D ie S tem m lager der R iegel 2 bis 6 sind w egen des größeren W asserdruckes stärker bem essen als die der oberen Riegel.

Abb. 8. Spurlager eines Torflügelpaares; links m it abgehobenem Torschuh m it Spurplatte.

Abb. 8 veranschaulicht das mit d er Stem m knagge des untersten Riegels vereinigte Spurlager. Dem geringeren Stem m druck entsprechend sind die K naggenabm essungen w ie für die leichteren S tem m lager gew ählt. Der feste kugelige Spurzapfen des Spurlagers ist aus Sonderstahl und durch Keile g eg en ü b er der m it dem M auerw erk festverbundenen eigentlichen L agerplatte einstellbar, so daß einerseits ein g en au es A usrichten der Tor­

flügel und anderseits ein g enaues A nliegen der D ichtungsleisten gew ähr­

leistet wird. Die im Torschuh gelagerte S purplatte aus Bronze hat seit­

lich darin so viel S p iel, daß der Torflügel m it seiner D ichtungsleiste durch den W asserdruck gegen die im M auerw erk eingelassenen A nschlag­

rahm en gedrückt wird, ohne Ü berbeanspruchung im Lager hervorzurufen.

Das u n ter W asser liegende F u ß lag er wird m ittels Schm ierpresse durch Starrfett geschm iert. Durch diese sonst nicht übliche S chm ierung wird nicht nur leichter G ang erreicht, auch ein Rosten des Stahlzapfens wird verhütet.

Abb. 9 bringt das H alslager, links die L agerplatte im M auerwerk mit den zwei nach rückw ärts gerichteten gelenkig bew eglichen V erankerungen

144 D I E B A U T E C H N I K , Heft 12, 23. März 1928.

Der Luftkasten ist aber nicht über die ganze Torbreite durchgeführt, sondern umfaßt nur die beiden äußeren Ständerfächer eines Torflügels (äußere Hälfte) in der B reite und die beiden untersten Riegelfache in der Höhe. Dadurch rückt der A uftriebschw erpunkt gegen die Schlag­

säule, und die Entlastung des Spur- und H alslagers w ird relativ günstig, da die H öhe des Tores und dam it die lotrechte Entfernung d er Lager (für die M om entenaufnahm e m aßgebend) gering ist.

n) M o n t a g e d e r E i s e n k o n s t r u k t i o n d e r T o r e .

Die M ontage derartiger Tore b ietet an sich keine Schwierigkeit, sie m uß jedoch mit allergrößter Sorgfalt ausgeführt w erden. Von den beiden M öglichkeiten des Z usam m enbaues eines Torflügels in w agerechter oder senkrechter Lage w urde aus bestim m ten G ründen die letztere gew ählt, weil sie sich besser mit den örtlichen V erhältnissen unter Berücksichtigung der übrigen B auarbeiten an der Schleuse vereinbaren ließ. Die Tore mußten in halb offener S tellung m ontiert w erden, um bei der gleich­

zeitigen M ontage zw eier Torflügel den Lichtraum für ein M aterial­

transportgleis in der Schleusenkam m erachse freihalten zu können. Die Eisenkonstruktionsteile wurden in Höhe der Schleusenoberkante an­

transportiert, und eine besondere M ontagebrücke üb er die Schleuse hinw eg bediente mit einem Laufkran die Baustelle. D ie Riegel w urden im Werk vollständig zusam m engebaut und zu erst mit den Ständern und den A ussteifungen der Blechhaut zur A ufstellung gebracht. Nach dem A ufstellen dieses G erippes w urde d ie B lechhaut gleichm äßig aufgebracht.

Die beiden Abb. 10 u. 11 zeigen den B auvorgang, und insbesondere das letztere Bild läßt die G liederung der Tore, die A nordnung der E insteig­

löcher, des Einstclgschachtes usw. deutlich erkennen. Nach dem Auf- Abb. 9. H alslager eines Torflügels.

und rechts den Anschluß an die Eisenkonstruktion des Tores. Auch hier läßt eine g u te Einstellbarkeit und Beweglichkeit des Tores das Anliegen der Dichtungen w eitgehend regeln.

1) D i c h t u n g e n u n d S c h u t z h ö l z e r .

Die A bdichtung eines Torflügels geschieht an der W endesäule, an der Schlagsäule und am D rem pelrahm en durch je 16 cm starke Eichen­

balken, die auf das genaueste gearbeitet sind. Das genaue Einstellen der Tore und dam it das genaue Dichten wird einerseits durch die schon beschriebene V erstellbarkeit der Torlager (Spur- und Halslager) und anderseits durch genaue B erücksichtigung der unter W asserdruck zu erw artenden elastischen Form änderungen jedes Torflügels erzielt. Letztere sind von besonderer W ichtigkeit für das A ndichten am Drempel und an der Schlagsäule, w obei w eiter, bereits von vornherein, das zu erw artende Q uellen der D ichtungsleisten mit berücksichtigt w erden muß. Die Abb. 1, 6 u. 7 lassen die Anordnung der D ichtungsleisten sowie verschiedene Einzelheiten gut erkennen.

Um das Tor, und zwar insbesondere die T orhaut, gegen etw aige Beschädigungen durch Schiffe zu schützen, sind beiderseitig besondere Schutzleisten angebracht. D iese reichen an der O berw asserseite über die ganze Torbreite, der U nterw asserseite über die gerade Strecke des mittleren Teiles der Torflügel. Alle Schutzleisten sind in Riegelhöhe angebracht und an der U nterw asserseite an den einzelnen Stellen so stark gewühlt, daß ihre A ußenkante genau eine Ebene bildet. Es wird dadurch erreicht, daß bei einem Schlag des Tores gegen die Tornische, bei zu raschem Öffnen, dieser sich gleichm äßig verteilt. A lle H ölzer sind sorgfältig ausgew ähltes gerades und gesundes Eichenholz, das mit Karbolineum getränkt ist.

m) O b e r t o r d e r N o r d s c h l e u s e .

Das O bertor der N ordschleuse ist grundsätzlich von gleicher Bauart wie das eben beschriebene. Die Konstruktionshöhe dagegen ist nur 5,5 m, wodurch sich die entsprechenden Ä nderungen ergeben. Bei gleicher G rundrißanordnung besitzt das Tor vier Riegel, also drei Riegelfache,

und die gleiche Anordnung der Ständer, B lechhaut und A ussteifungen. Abb. 12. O bertor der Südschleuse nach B eendigung der M ontage (von der U nterw asserseite).

Abb. 10. M ontage des O bertores der Südschleuse.

Abb. 11. M ontage des O bertores der Südschleuse.

F a c h s c h r i f t f ü r d a s g e s a m t e B a u i n g e n i e u r w e s e n . 145

Abb. 16. Zylinderschütz.

linderschützen mit oben offener Bauart infolge des durchström enden W assers seh r viel Luft m itgerissen w ird , die m eist störende S trudelw irkungen in der Schleusenkam m er hervorruft, sind Schütze geschlossener Bauart zur A nw endung gekom m en. Beim Entleeren der Schleusenkam m er reißt bei dieser Bauart die W assersäule nicht ab, so daß beim Öffnen des Schützes bringen der Blechhaut wird diese sorgfältig vernietet und verstem m t;

der Luftkasten wird auf seine D ichtigkeit durch eingepum ptes W asser einer besonderen P rüfung unterzogen. Erst nach dem vollständigen Zusam m enbau, nach dem V erstem m en und A nbringen der Stem m knaggen und Lager w ird der Torflügel in die richtige Lage gebracht und geschlossen, dam it die D ichtungsleisten genau angepaßt w erden können. Zunächst ist dabei die Stärke der Schlagleisten etw as zu groß gew ählt, um nach dem Schließen der Tore durch einen von oben nach unten geführten Säge-

die Schütztafel beim Schließen keilartig in den Schützrahm en hineinschiebt.

O ben setzt sich die Schütztafel mit einer auf der U nterw asserseite an ihr befestigten G um m ileiste auf eine Stahlleiste auf, deren D ichtungsfläche dem Durchflußkanal ebenfalls gleichgerichtet ist; A bnutzungen an den

Abb. 13. A nsicht eines Torflügels vollkom m en geöffnet (in der Tornische).

schnitt zw ischen den beiden Torflügeln ein vollständiges Passen der Berührungsflächen d er Schlagsäulendichtung zu erreichen. Die D rem pel­

leiste m uß bei dem noch unbelasteten Tor noch ein Spiel aufw eisen, da das A nliegen erst bei V ollbelastung durch die elastische Form änderung stattfinden darf und auch das spätere Q uellen des H olzes berücksichtigt w erden muß. Die Abb. 12 zeigt das O bertor der Südschleuse nach Fertig­

stellung der M ontage von der U nterw asserseite; Abb. 13 einen Flügel dieses Tores in der Tornische. Auf diesem Lichtbild ist auch das

Laufrollen und Laufschienen w erden dadurch unschädlich gem acht. Roll- keilschütze haben sich schon so vielfach bew ährt, doch m ußten sie im vor­

liegenden Falle der G röße und der G efällhöhe entsprechend völlig neu d urchgebildet w erden. Zur V erm inderung d er A ntriebskraft sind die Schütze fast ganz ausgew uchtet.

p) Z y l i n d e r s c h ü t z e .

D er V erschluß der U m läufe am oberen Tor der N ordschleuse wird durch Z ylinderschütze nach Abb. 16 erzielt. Da bei den bisherigen Zy-

Abb. 14. D rem pelabsturz und Tor des O berhauptes der N ordschleuse.

M aschinenhaus für den A ntrieb der Tore und U m laufschützen zu sehen.

Schließlich zeigt die Abb. 14 einen Blick auf den D rem pelabsturz und auf das O bertor d er N ordschleuse unm ittelbar vor M ontagebeendigung.

o) R o l l k e i l s c h ü t z e .

Für die U m läufe an den hohen Toren sind R ollkeilschütze vor­

gesehen, von denen uns Abb. 15 eines w ährend der E inbaues zeigt.

Bei den Rollkeilschützen wird der W asserdruck durch Laufrollen an der bew eglichen Schütztafel auf im Schützschacht befestigte Führungen üb er­

tragen. U nten und an den beiden Seiten wird die Schütztafel gegen den eingem auerten S chützrahm en durch Stahlleisten abgedichtet, deren D ichtungsflächen m it dem D urchflußkanal gleichgerichtet sind. Die beiden seitlichen D ichtungen bilden zueinander einen spitzen W inkel, so daß sich

Abb. 15. E inbau eines Rollkeilschützes.

Schnitt c-c

Schnitt e-e

21000 | *,&%)

Grundriß Balken l,H (in) Aufsicht * % S

______ ->3!________________________Einsteigloch m.d. Verschluß*^ ^ J!sW 0.-0.

Luftkasten ßallastkasten

T W T ^ T T ^ 4

Eihsteigloch

100— Jtoo—~~ -JOT —J - --- j o t — L.— j o t - Grundriß Balken W Aufsicht

________Schleusenhauptseite Einsteigt och m. d. Verseht

Luftkasten ßallastkasten

Wosserseite

146 D I E B A U T E C H N I K , Hef t 12, 23. Mä r z 1928.

abgefederte Schubstange v erb u n d en , dam it auch beim Eindringen von Frem dkörpern an den D ichtungen die K urbelendstellungen erreicht w erden können, ohne die T riebw erke zu überlasten. Die E ndstellungen der K urbel sind so begrenzt, daß w ährend der ganzen T orbew egung m öglichst gleich große A ntriebskräfte vorhanden sind.

Säm tliche A ntriebsw inden sind gleichartig ausgeführt. D er Schnecken­

trieb mit angebauter Lam ellen-Ü berlastungskupplung und die B ackenbrem se ruhen auf einer G rundplatte aus Form eisen. D rehstrom m otoren für 380 V Spannung treiben die W inden a n , die B rem sen w erden durch M otor­

m agnete belüftet. Auf den Seitenm auern sind die A ntriebe für je einen Torflügel und ein Schütz in einem H aus, auf der M ittelm auer je zwei A ntriebspaare in einem gem einschaftlichen Haus untergebracht. Säm tliche S chalter sind in geschlossenen K asten an den nach den Schleusenkam m ern zu liegenden Innenw änden der H äuser eingebaut. Sie w erden von außen durch Steckschlüssel betätigt. F ü r die zusam m engehörigen A ntriebe zw eier Torflügel und Schütze können die M otoren von jed er T orkam m erseite aus gem einsam oder einzeln g esteu ert w erden.

Zum ö ffn en oder Schließen der Tore und der Zylinderschütze w erden drei M inuten, der R ollkeilschütze zwei M inuten benötigt. Die M otor­

leistungen betragen für die Tore 16,3 bezw . 9,5 P S , für die Rollkeil­

schütze 9,5 PS und für die Zylinderschütze 5 PS. Durch elektrische E nd­

schalter w ird die Tor- und Schützbew egung begrenzt.

r) D a m m b a l k e n .

Um d ie S chleusenhäupter gegen U nter- und O berw asser absperren und bei Instandsetzungsarbeiten durch Leerpum pen trockenlegen zu können, sind b esondere D am m balken vorgesehen, die in dafür vorgesehene Nischen eingebaut w erden können. Infolge der großen lichten W eite der Schleusen und w egen des teilw eise erheblichen W asserdruckes sind zur V erm inderung des G ew ichtes und zum Zwecke des leichteren Einbringens schw im m ende D am m balken g ew ählt w orden, die mit Hilfe von besonderen Luft- und Ballastkasten abgesenkt bezw . gehoben w erden können. Diese D am m balken w eichen von den so n st gebräuchlichen Bauform en stark ab.

Je nachdem die D am m balken für den A bschluß eines O ber- oder U nter­

hauptes und da w iederum , je nachdem sie gegen O ber- oder U nterw asser v erw en d et w erden, ergeben sich verschiedene größte abzusperrende W asser­

druckhöhen zwischen 10,5 u nd 3,5 m H öhe. Die gesam te D am m balken­

anlage wird daher für die größte W assertiefe k onstruiert, aber so in einzelne Balken zerlegt, daß die M öglichkeit der A bsperrung für alle v er­

schiedenen H öhen gegeben ist.

Abb. 18 zeigt die D am m balkenanordnung für eine K onstruktionshöhe von 10,5 m H öhe. D er D am m balken ist in vier E inzelbalken unterteilt, die nach Bedarf einzeln, zu zw eien, zu dreien oder zu vieren verw endet w erden können. Die vier Balken I bis IV haben von unten nach oben Abb. 17. Schematische D arstellung des Torantriebes.

zu gew innen. D ieser A ntrieb gestattet, schon bei etw a 15 bis 20 cm Ü ber­

druck, ohne den M otor zu überlasten, die Torbew egung einzuleiten. Ebenso tritt beim Einfahren der Tore in die N ischen keine Ü berlastung der Mo­

toren ein. Die K urbel ist mit dem Tor durch eine nach beiden Seiten sofort ein geschlossener W asserfaden vorhanden ist und schädliche Luft nicht mitgerissen w erden kann. Das Zylinderschütz besteht aus einem festen Teil, der geschlossenen Glocke und einem bew eglichen Teil, dem eigentlichen Schütz, das sich beim öffn en in die Glocke einschiebt. An dem bew eglichen Teil, einem kurzen Z ylinder aus Blech, der nach allen Seiten hin gut ausgesteift ist, ist der untere D ichtungsring aus Stahlguß angeschraubt. D er im M auerw erk verankerte G egenring, ebenfalls aus Stahlguß, besitzt einen ausw echselbaren Sitzring, auf den sich der Schütz­

dichtungsring aufsetzt. Die obere Dichtung zw ischen dem bew eglichen Teil und der Glocke wird durch einen Flachring aus G um m i gebildet, der an der Glocke befestigt ist und durch den W asserdruck an einen ent­

sprechenden Ring des bew eglichen Teiles angepreßt wird. D er auf die Schützglocke w irkende W asserdruck wird von einem Trägerkreuz auf­

genom m en und auf das M auerw erk übertragen, ln dieses Trägerkreuz ist ein Führungsrohr eingesetzt, in dem die A ntriebstange gelagert und g e ­ führt wird. D iese A ntriebstange w ird m ittels einer Stopfbüchse in dem Rohr abgedichtet. Der bew egliche Teil des Schützes führt sich mit seinem oberen A rm kreuz außen an dem F ührungsrohr und ist mit seinem unteren Armkreuz mit der A ntriebstange fest verbunden. Die Schm ierung der aufeinander gleitenden Flächen geschieht von der Schleusenplattform aus.

Um stets einen guten Schließdruck zu erzielen, ist der bew egliche Teil des Schützes nicht ausgew uchtet.

q) A n t r i e b e u n d B e t r i e b s z e i t e n .

Der Torantrieb entspricht der schem atischen D arstellung der Abb. 17;

es sind für die Bewegung K urbeltriebe gew ählt, um an Schleusungszeiten

Torflügel offen

Torflügel geschlossen

F a c h s c h r i f t f ü r d a s g e s a m t e B a u i n g e n i e u r w e s e n . 147

Abb. 19. Zwei D am m balken am O bertor der Südschleuse eingesetzt. Abb. 20. D am pfer durch das U ntertor der Südschleuse fahrend.

die H öhen 1,83, 1,83, 2,53 und 4,36, also insgesam t 10,55 m H öhe. A ußer aus konstruktiven G ründen sind diese H öhen so gew ählt, daß die Balken bei den verschiedenen W assertiefen und bei den verschiedenen G ruppierungen im m er verw endet und unter B erücksichtigung der Tauchtiefen u n ter E igen­

gew icht ohne Schw ierigkeit eingeschw om m en w erden können. Die Einzel­

balken haben auf der W asserseite eine Blechhaut, die durch zw ei fachw erk­

artig e, w agerechte Riegel von 24,8 m S tü tzw eite, 2,8 m System höhe getragen und durch lotrecht dazw ischen angeordnete C -E isen ausgesteift wird. Das System der Riegel zeigt einen F achw erkparalielträger m it acht Feldern von je 3,1 m Länge. D er R iegelabstand beträgt von M itte zu M itte b ei Balken I und 11 1,5 m, bei den Balken 111 und IV 2,2 m.

Beim obersten Balken IV reicht die B lechhaut nur bis zu einer Höhe von 2,45 m. Er erhält darüber konsolartige A ufbauten, zw ischen die H olz­

bohlen eingeschoben w erden können, die die A bdichtung bis zu seiner G esam thöhe von 4,365 m übernehm en. Zum Aufbringen der Bohlen ist ein B edienungssteg vorgesehen. Um die Balken schw im m end zur V er­

w endungsstelle bringen und um sie absenken und w ieder heben zu können, besitzen sie eine A nordnung von Luft- und Ballastkasten, die sym m etrisch an den Enden des Balkens liegen. D ie A bm essungen der Luftkasten sind so gew ählt, daß bei vollständig gefüllten Ballastkasten ein A btrieb von je 5 t für einen Balken verbleibt, daß also diese Kraft zum D ichten der Balken geg en ein an d er zur V erfügung steht, bezw . auch nur diese Last zum H erausheben des D am m balkens notw endig ist. Im freischw im m enden Zustande, also bei leergepum pten B allastkasten, besitzt der Balken eine vorher g en au b erech n ete Tauchtiefe, die es erm öglicht, bei den einzelnen B alkenkom binationen und verschiedenen Tauchtiefen richtig in die N ischen zum A bsenken einzuschw im m en.

Die g en au e Form und Lage der Luft- und B allastkasten ist abhängig vom G ew icht eines Balkens, seinem A uftrieb in verschiedenen Schwimm- und von den Schw erpunktlagen. Insbesondere ist zu beachten, daß der Schw erpunkt des B alkens der dichtenden Blechhaut zu liegt, w eil die D am m balken an dieser Seite schw erer sind. Da der A uftrieb gleich dem G ew ichte des Balkens verm indert um den geforderten A btrieb sein muß und zur V erhinderung des Krängens seine M ittelkraft mit der Resultierenden d er beiden letzteren zusam m enfallen muß, ergeben sich für alle Balken verschiedene A nordnungen der Luft- und B allastkasten, w ie dies aus der Abb. 18 hervorgeht.

Zum A bschluß eines Schleusenhauptes w erden die D am m balken in der Reihenfolge ihrer V erw endung an die N ische herangebracht und durch Einschw enken schw im m end in diese eingesetzt. E ine gem einsam e Ein­

ström öffnung in der M itte des Balkens erm öglicht ein gleichm äßiges Fluten der B allastkasten und dam it ein gleichm äßiges A bsenken des Balkens, der an seinen Enden durch Seile gehalten wird, die üb er besondere Rollenböcke zu W inden führen. Sind schließlich die B allastkasten voll­

gelaufen, so sitzt der Balken mit dem A btrieb von 5 t auf dem S chleusen­

boden bezw . auf dem darunterliegenden Balken auf. Auf diese W eise w ird die ganze D am m balkenkom bination für die gew ünschte H öhe ein­

gebracht, der hinter dem Balken liegende Raum leergepum pt und die notw endigen A rbeiten am Schleusenhaupt, an den U m läufen oder V er­

schlüssen trocken ausgeführt. Nach Fertigstellung wird das W asser w ieder

eingelassen und nunm ehr von oben beginnend die Balken w ieder aus­

geb au t. M it Hilfe der beiderseitigen W inden wird ein Balken so hoch gehoben, bis das Deck des B allastkastens über W asser ist. H ier wird dann eine Pum pe aufgesetzt, der B allastkasten gelenzt, bis der Balken bei allm ählichem Aufschwim men seine richtige Schw im m lage bezw . Tauch­

tiefe hat, mit der er abtransportiert w erden kann.

Die A bdichtung der Einzelbalken untereinander und gegen das M auer­

werk der Schleuse geschieht durch Eichenholzbalken. Der u n terste Balken Hegt mit seinem längs des O bergurtes u n ter dem unteren Riegel an­

geordneten Holz auf dem S chleusenboden auf. Die folgenden Balken haben ihre entsprechenden A bdichthölzer in derselben lotrechten Ebene und liegen auf den auf den oberen Riegeln befestigten H ölzern des darunterliegenden Balkens auf. Q uer zu diesen H ölzern in den Ebenen der S tänder 1 und 3 und über den E ndquerrahm en angeordnete H ölzer sorgen für ein gleichm äßiges A ufliegen. Die A bdichtung gegen die N ischenw ände übernehm en lotrechte, an den vollw andigen E ndquerrahm en der Balken befestigte Hölzer. Für die F ührung der Balken ln der Nische sind außer Führungsrollen aus G ußeisen noch verschiedene besonders geform te H ölzer vorgesehen.

Zwei ab g esen k te D am m balken zeigt Abb. 19; sie dienten an dieser Stelle w ährend des Baues zur Sicherung der F ertigstellungsarbeiten in der Schleusenkam m er, da der Damm, der den O berkanal g egen die Donau abschloß, schon vorher durchstochen w erden m ußte. Die D am m balken haben sich bei dieser ersten praktischen V erw endung vollauf bew ährt.

Zur L agerung der D am m balken ist eine besondere kleine H elling­

anlage geb au t w orden. Ein geeig n eter Platz erhält zwei A ufschleppen, auf denen je ein H ellingw agen läuft. Am obersten Ende der Aufschleppe ist eine W inde angeordnet, mit der der H ellingw agen so tief auf den unter W asser fortgeführten Schienen ablaufen kann, daß der Dam m balken über den H ellingw agen hinw egschw im m en bezw . auf diesem abgesetzt w erden kann. Die H ellingw agen besitzen w agerechte H olzroste zur A uflage­

rung der D am m balken. Ist ein D am m balken gleichm äßig auf beide W agen abgesetzt, so w erden d iese parallellaufend hochgezogen und schließlich die D am m balken auf hierzu besonders vorg eseh en e Stapelungen abgesetzt.

F ür die gesam te g eschilderte Eisenkonstruktion der S tem m tore und der D am m balken ist St 37 v erw endet w orden. Die zulässige Spannung beträgt für Z ug und Druck 1050 kg/cm 2 mit den üblichen A bänderungen für sonstige Beanspruchungen. Die außerordentlichen A bm essungen (s. Abb. 20), insbesondere die große B reite der Schleuse, haben bei diesem wirtschaftlich w ichtigen und technisch interessanten B auw erk sow ohl beim Bau der S chleusentore als auch bei den U m laufverschlüssen m ancherlei Fortschritte gebracht, die der g u ten Z usam m enarbeit der bauausführenden Behörde mit den ausführenden Firm en zu danken ist. Die Entw ürfe für die gesam te Eisenkonstruktion an den Schleusentoren und D am m balken, die Lieferung und die D urchführung der M ontage dieser Bauteile einschließlich aller Lager der Tore w aren der Firm a Aug. K lönne, D ortm und, in Auftrag gegeben w orden, w ährend die Lieferung d er Schütze, d er Hals- und Spurlager der Tore und alle B ew egungseinrichtungen für Schütze und Tore vom Krupp- G ruson-W erk in M agdeburg stam m en, das auch die M ontage d er kom pletten Schütze und Torantriebe ausführte.

148 D I E B A U T E C H N I K , H e f t 12, 23. März 1928.

M ie Rechte vorbei«^«. Qje E ntw ässerung der Stadt Karlsruhe und ihrer Umgebung.

Von Dipl.-Ing. A dolf W ittin g e r, S tadtbaurat in K arlsruhe.

A. E in le itu n g .

Die Bearbeitung eines G eneralbebauungsplanes für Karlsruhe und U m ­ gebung gab Veranlassung, die vorhandenen Entw ässerungsanlagen (Abb. 1) daraufhin zu untersuchen, ob sie für den Anschluß neuer Siedlungsgebiete genügen, oder wie sie ausgebaut werden m üssen, um auch die Abwässer der E rw eiterungsgebiete aufnehm en zu können. Dabei durfte ebensow enig wie bei Festlegung der Siedlungs­

gebiete H alt gem acht werden an den zufällig gew ordenen Grenzen der engeren G em arkung Karls­

ru h e, die sich innerhalb zw eier Jahrhunderte seit ihrer G ründung zur heutigen G röße von rd.

4532 ha entw ickelte, vielm ehr m ußte nach großen G esichts­

punkten der Kreis der U nter­

suchungen erw eitert w erden auf anstoßende, nicht zu Karlsruhe gehörige G em einden, deren ein­

wandfreie Entw ässerung nicht nur für sie selbst wichtig ist, sondern auch im Interesse der Stadt Karlsruhe lieg t, da sie meistens auf V orfluter angew ie­

sen sin d , die das G ebiet von Karlsruhe berühren.

Eine G rundbedingung für die A nlage einer W ohn- und Industriqsiedlung ist die Mög­

lichkeit einer geordneten Besei­

tigung der A bwässer, und dies in dem durchaus flachen G elände der Stadt K arlsruhe und ihrer U m gebung, das keine nennens­

w erten H öhenunterschiede auf­

weist, so sehr, daß die Art der G eländenutzung in ihren Er­

w eiterungsgebieten mit in erster Linie davon abhängig ist, ob für deren E ntw ässerung eine leistungsfähige, gesundheitlich und technisch einw andfreie Vor­

flut zur V erfügung steht.

Als solche kom m t natur­

gem äß in erster Linie das K anali­

sationsnetz der Stadt K arlsruhe selbst in Betracht. D aneben wird aber zu prüfen sein, ob

nicht die A bwässer nam entlich aus den entfernteren Teilen des Er­

w eiterungsgebietes unter gew issen V oraussetzungen besser und w irt­

schaftlicher den natürlichen G ew ässern des G ebiets zugeführt oder aber auf andere W eise einw andfrei beseitigt w erden können.

Den nächstgelegenen natürlichen V orfluter für den überw iegenden Teil des in Betracht kom m enden G ebiets b ild et die Alb, die jedoch w egen ihrer m eistens sehr geringen W asserführung — W asserklem m e 400 1/Sek., N W = 1480 1/Sek., M W = 2 1 5 0 1/Sek. — und w egen ihres langen Laufs durch dichtbesiedeltes G elände zur A ufnahm e von Schm utz­

w asser nur in sehr beschränktem Um fange geeignet ist. Für die Zuleitung von Regenwasser auch aus bebauten G ebieten w urde sie dagegen bisher schon benutzt und kann sehr w ohl auch w eiterhin in Frage kom m en.

Kleine Teile der G em arkung D urlach und die nordöstlich Karlsruhe liegenden O rte fallen in das Einzugsgebiet der Pfinz, deren H öhenlage und W asserverhältnisse jedoch auch nach D urchführung geplanter Korrek­

tions- und V ertiefungsarbeiten ihre Benutzung als V orfluter nur in sehr beschränktem Maße zulassen, zumal dabei erhebliche technische Schwierig­

keiten zu überw inden sind (vergl. Abb. 2).

Bei E inführung einer geordneten Kanalisation in K arlsruhe kam daher, w ollte man eine in Anlage und Betrieb teu re biologische Kläranlage um ­ gehen, als V orfluter nur der Rhein in Frage, dem die A bwässer aus dem

O sten (Durlach) w ie aus dem Süden (Ettlingen) mit natürlichem G efälle zugeführt w erden können.

Als H auptsam m ler steht ein W asserlauf, der L andgraben, zur V er­

fügung, der die beiden, kaum durch eine ausgesprochene W asserscheide g etrennten Flußgebiete der Pfinz und der Alb verbindet. Er w ar schon vor G ründung der Stadt K arlsruhe (um 1600) angelegt w orden und diente

der Entw ässerung eines N iede­

rungsgebietes, das sich im Bette d es ehem aligen, den G ebirgsfuß entlang verlaufenden Kinzig- M urg-Strom es zw ischen Karlsruhe und D urlach h in zieh t, und das sich heute noch durch stellen ­ w eise starke Torf- und M oorein­

lagen im G elände bem erkbar m acht (Abb. 1). D ieser offene Entw ässerungskanal w ar durch ungeordnetes E inleiten von Ab­

w ässern und durch die S tau­

anlage ein er M ühle nach und nach stark verschlam m t, so daß er von der Stadt K arlsruhe und anschließend von D urlach erst planm äßig kanalisiert und durch Ü berw ölbung zum einw and­

freien, für Schm utzw ässer aller Art geeigneten H auptsam m ler ausgebaut w erden m ußte. Seine A bm essungen g eb en ihm eine für K arlsruher V erhältnisse prak­

tisch unbegrenzte L eistungsfähig­

k eit, durch die er die H aupt­

sam m ler auch b ed eu te n d größe­

rer Stadt w eit übertrifft (vergl.

Abb. 3).

D er Landgraben durchzieht in ostw estlicher Richtung Durlach und den Kern der Stadt Karls­

ruhe. An deren w estlichem A us­

gang, im Stadtteil M ühlburg, gibt er sein N ieder- und M ittelw asser bis zu 1240 1/Sek. an den kanali­

sierten „N eu g rab en “ a b , einen ehem als gleichfalls offenen Be­

w ässerungskanal, der das A b­

w asser in eine mechanische R einigungsanlage etw a 3,5 km nördlich der Stadt K arlsruhe führt. Die vom N eugraben nicht aufgenom m ene, also 1240 1/Sek. über­

steigende W asserm enge gelangt durch einen Überfall unm ittelbar zur Alb, die an dieser S telle in der R heinniederung dem Fuß des H ochgestades entlangfließt.

Bei Ü berschreitung gew isser W asserstände im Landgraben beginnt ein Teil seines Inhalts oberhalb und unterhalb des Stadtkerns in einen tiefer gelegenen, 1914 bezw . 1919 eröffneten „östlichen“ bezw . „w est­

lichen E ntlastungskanal“ überzufallen, die u nm ittelbar zur erw ähnten Reinigungsanlage führen. H ier trifft ihr Inhalt mit dem im N eugraben zugeführten H auptstrom zusam m en und w ird bis zu einer G esam tm enge von 1000 1/Sek. mechanisch gereinigt. Ein künstlich angelegter, etw a 3 km langer, offener „R einw asserkanal“ führt das g esieb te A bw asser alsdann dem Rhein zu (vergl. Abb. 2).

W ährend einiger M onate w ird das K analw asser zur B erieselung gro ß er W iesenflächen der R heinniederung auf den G em arkungen benachbarter D orfgem einden verw endet. Ein Versuch, die im A bw asser enthaltenen D ungstoffe auf dem trockenen Sandboden des ehem aligen K arlsruher E xerzierplatzes (70 ha) in K leingärten auszunutzen, m ußte abgebrochen w erden, da dieses G elände als Flugplatz benötigt w urde. G rößere V er­

suche dieser Art, etw a auf den trockenen Feldern nordw estlich der Stadt K arlsruhe, dürften erfahrungsgem äß an den H ebungskosten scheitern, die Abb. 1. E hem aliger K inzig-M urgstrom und alte Rheinarm e.

F a c h s c h r i f t f ü r d a s g e s a m t e B a u i n g e n i e u r w e s e n .

149

Erweiterungsgebiet.

V77/7P/777, Niederschlagsgebiet des Mittelbruchgrabens.

| Gesamtes Einzugsgebiet d e s west/. E nt/astungskano/s.

kv.wt:'v‘:ci Bereits ka n a lisiertes Gebiet.

* 7 ^ T * Gesamtes Einzugsgebiet d e s neuen Sam m elkanals.

Bereits kanalisiertes Gebiet 11111111111! 111 Erweiterungsgebiet

wmm m mm Konohsafion von Knie!in g en nach d e r Alb.

Bereits kanalisiertes Gebiet Erweitertes Gebiet ... Gebiete m it TrennkanaUsation.

Bestehende ttauptkanäle.

mau» Vorgesehene Hauptkonäle.

--- G em arkungsgrenze Karlsruhe.

T, , . Grenze d e r im E ntw ässeru n gsen tw u rf 1882

■z&sssssssz« b erücksichtigten S to d to u sd e h n u n g . P o Pegelstellen.

A t A JtB x G rundwasser-Beobachtungs-Brunnen --- Vorgesehene| S p ü lka n d /e a u s A lb u n d Pffnz.

Abb. 2. Ü bersicht üb er das K arlsruher K analnetz und dessen geplante E rw eiterung.

bei der starken V erdünnung des K analinhalts durch Bach- und G rundw asser zu dem erreichten landw irtschaftlichen N utzen außer V erhältnis ständen.

Dies wird sich auch nicht ändern, w enn der G eh alt des K analw assers an Dungstoffen mit der zunehm enden Zahl der S c h w e m m a n sc h lü sse — heute erst 6 5 % der G ebäude — steigen w ird. V olksw irtschaftlich zu begrüßen w äre ja eine bessere V erw ertung der in den A bw ässern enthaltenen w ert­

vollen Stoffe. Leider ist aber im allgem einen eine auch für K arlsruher V erhältnisse technisch und wirtschaftlich einw andfreie Lösung dieses

Problem s bis h e u te nicht gelungen. Es darf jedoch wohl erw artet w erden, daß die Zukunft auf diesem G ebiete Fortschritte bringen w ird, die auch in K arlsruhe eine grundsätzliche Ä nderung in der B ehandlung der A b­

w ässer als erw ünscht und g eboten erscheinen lassen, w obei w ohl die Frage der K om postierung m it M üll und die G ew innung von G as eine besondere B edeutung gew innen mag. W ie aber auch diese Frage end­

gültig g ereg elt w erde, die E ntw ässerung selbst wird in ihrem System und in ihren G rundlagen davon unberührt bleiben.

2

150 D I E B A U T E C H N I K , H e f t 12, 23. März 1928.

Ein Bedarf oder gar Zwang zu einer anderen Beseitigung der A b­

wässer in K arlsruhe liegt ja auch nicht vor, da nach den bisherigen Dar­

legungen die Entw ässerungsfrage für Karlsruhc-Durlach und U mgebung grundsätzlich gelöst ist, und heute auch kein G rund zu erkennen ist, der hier in absehbarer Zeit eine Ä nderung notw endig oder auch nur wünschens­

w ert erscheinen ließe.

B esonderer Erw ähnung bedarf die Entw ässerung des Rheinhafengebiets, das in der Strom niederung so tief liegt, daß ein norm aler Anschluß an das allgem eine K analnetz der Stadt K arlsruhe nicht möglich ist. Das H afengebiet ist teils nach dem Mischsystem entw ässert, teils werden die N iederschlagw ässer und die reinen Industrieabw ässer getrennt den Hafen­

becken zugeführt. Schm utzw asser darf nach den bestehenden w asser­

polizeilichen Bestimm ungen bis zu 601 Sek. aus diesem G ebiet ohne w eiteres in die nahe vorbeifließende Alb g eleitet w erden, wobei jedoch Fäkalien ausgeschlossen sind. Nach dem A usbau eines w eiteren Hafen­

beckens w ird diese H öchstm enge erreicht sein. Bei w eiteren Anschlüssen bezw. bei Einleitung auch der im Rheinhafengebiet anfallenden geringen Fäkalien wird es notw endig sein, dieses A bw asser um etwa 7 m in das allgem eine E ntw ässerungsnetz künstlich zu heben und der bestehenden mechanischen Kläranlage zuzuführen. D ie Anlage eines besonderen bio­

logischen Klärwerkes für den Rheinhafen scheitert an den W asserstands- verhältnissen des Rheins und der Alb. Die endgültige Lösung dieser Frage hängt eng zusam men mit dem w eiteren Rheinhafenausbau, dessen Entwurf zurzeit noch bearbeitet wird.

Die Lage der vorhandenen H auptkanäle des K arlsruher K analnetzes ist in Abb. 2 dargestellt. Danach ist das geschlossene S tadtgebiet mit den nächstgelegencn A ußenbezirken nach einheitlichem Plan kanalisiert, ln w elcher Art und in w elchem Umfang eine Um- und A usgestaltung dieses bestehenden H auptnetzes erforderlich ist, um es für die A bwässer aus einigen noch nicht kanalisierten ehem aligen Vororten und den zu­

künftigen Erw eiterungsgebieten der Stadt K arlsruhe aufnahm efähig zu machen, ist G egenstand der folgenden U ntersuchungen.

B. D ie b e s te h e n d e n E n tw ä s s e r u n g s a n la g e n , a) D u r la c h .

Durch einen im Jahre 1909 mit der Stadtgem einde K arlsruhe ab­

geschlossenen V ertrag erhielt Durlach, die größte N achbarstadt und O ber- licgerin am Landgraben (18 000 Einwohner), das Recht, die ungereinigten A bwässer aus ihrer G em arkung einschließlich Fäkalien unter gew issen Bedingungen diesem H auptsam m ler zuzuführen, jedoch so, daß die von Durlach nach K arlsruhe geleitete W asserm enge 2600 1/Sek. nie übersteigt, ln diesen sind 600 1/Sek. enthalten, die aus einem im allgem einen der Pflnz zufließenden G ebirgsbach in den Landgraben gelangen dürfen.

Von dem für den Anschluß an den Landgraben vorgesehenen Be­

bauungsgebiet in Durlach ist heute bereits eine Fläche von 155 ha mit etw a 13 000 Einw ohnern angeschlossen (Abb. 2). Die höchste bisher beobachtete W asserführung im Landgraben seit D urchführung der K anali­

sation Durlach betrug rd. 1700 1/Sek., w ährend der nach theoretischer Berechnung aus diesem G ebiet in den H auptsam tnler gelangende Höchst­

abfluß etw a 2100 1/Sek. beträgt.

Um zu erreichen, daß auch nach V ollausbau des D urlacher Kanali­

sationsnetzes, aus dem dann eine G rößtm enge von etw a 4300 1/Sek. zum Abfluß komm t, die dem K arlsruher H auptsam m ler zufließende Wasser- m e n g i den zulässigen H öchtstbetrag von 2600 1 Sek. nie übersteigt, ist an der G em arkungsgrenze ein Rückhaltebecken angelegt, das im stande ist, den M ehrzufluß aufzunehm en und ihn nach Abfluß der H ochw asser­

w elle allmählich abzugeben. .

b) K a r l s r u h e .

1. B e l a s t u n g d e s H a u p t s a m m l e r s ( L a n d g r a b e n — N e u g r a b e n ) . Das an die D urlacher Strecke des Landgrabens anschließende Stück des Karlsruher H auptsam m elkanals ist von der G em arkungsgrenze bis zur heute bebauten Stadt als Kreisprofil von 1,75 m Durchm. und 1 :3 0 0 0 Sohlengefälle so bem essen, daß es eben ausreicht, um die höchstzulässige von Durlach atikom m ende A bw asserm enge abzuführen. Dann erw eitert sich der Kanal zum Maulprofil von 3,9 m Breite mit einer 1,7 m breiten und 1 m tiefen N iederw asserrinne. Die Spannw eite der Ü berw ölbung nim mt auf seinem etw a 5,8 km langen Lauf durch die Stadt unregelm äßig von 3,9 m bis auf 5,2 m zu. Bei einem G efälle von 1 :1650 steigt die größte Leistungsfähigkeit dieses Profils bei ganzer F üllung von rd. 15 bis auf etwa 25 m 3/Sek. (Abb. 3).

M aßgebend für den bisherigen und den w eiteren A usbau der Ent­

w ässerungsanlagen in K arlsruhe sind die G enehm igungsbedingungen der Staatsbehörde vom 14. Mai 1907.

Danach ist die m indestens zu klärende A bw asserm enge auf das Doppelte des rechnungsm äßigen Trockenw etterabflusses, d. i. auf 5 1/Sek.

von 1000 Einw ohnern festgesetzt, entsprechend einem Tagesverbrauch von 160 1 Trinkw asser für den Kopf und einem stündlichen Abfluß von 5 ,5 % der Tagesm enge. Jedoch m üssen, solange die Zahl der Einw ohner von K arlsruhe 150 000 nicht übersteigt, w enigstens 750 1/Sek. gereinigt

w erden. Die bei stärke­

ren Regenfällen sich er­

gebende überschüssige W asserm enge darf ohne vorherige R einigung in die Alb eingeleitet w er­

d en , wenn zuvor im N eugrabenkanal m inde­

stens 1240 1/Sek. ihren A bfluß finden.

Der Staatsbehörde steht das Recht zu , so ­ bald die Zahl der Ein­

w ohner 150 000 über­

s teig t, erforderlichen­

falls eine entsprechende Ä nderung bezw. Er­

w eiterung der K anali­

sationsanlage oder ein­

zelner Teile davon zu verlangen. Letztere Be­

dingung hat insbeson­

dere die V erdoppelung des N eugrabenkanals bezw . die E rbauung eines zw eiten Kanals vom Landgraben zur Reinigungsanlage im A uge, da noch Anschluß von, m ehr als 150 000 E inw ohnern an die Schw em m kanalisation das durch den Regen­

auslaß des Landgrabens zur Alb abfließende W asser nicht m ehr g e ­ nügend verdünnt sei.

Die E rstellung die­

ses Parallelkanals zum N eugraben ist jedoch auf absehbare Zeit da­

durch überflüssig g e ­ w o rd en , daß die b e ­ reits erw ähnten beiden E ntlastungskanäle, wie spater (S. 154) gezeigt w erden w ird , dessen A ufgabe vorläufig üb er­

nehm en.

Das natürliche Ein­

zugsgebiet des L and­

grabens, d. h. das G e­

lände, das sein N ieder­

schlagw asser an diesen a b g ib t, betrug früher etw a 4880 ha. Durch Inbetriebnahm e des ö st­

lichen Entlastungskanals, d er jetzt die H auptzu­

flüsse aus der N iede­

rung südöstlich der S tadt K arlsruhe auf­

n im m t, b eträg t das in den Landgraben entw äs­

sernde G ebiet nur noch rd. 1800 ha einschl.

auch rein landw irtschaft­

lich genutzter Flächen, w ie Acker und W iesen.

Davon sind m it Durlach etw a 860 ha kanalisiert und von rund 130 000 Seelen bew ohnt. Der Abfluß von der übrigen Fläche kann praktisch zu Null angenom m en w erden, abgesehen von einem mit der Alb in V erbindung stehenden G raben, der im Jahres-

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200 -300

durchschnitt etw a 60 1/Sek. in den L andgraben führt.

Das Schaubild (Abb. 4) zeigt die Einzugs­

flächen der einzelnen in den Landgraben m ündenden N ebenkanäle und gibt dam it eine schem atische Ü bersicht üb er das E inzugsgebiet des H auptsam m lers. Ein Teil der Seitenkanäle wird nach A usbau der G ebiete im nächsten U m kreis der heutigen S tad t erheblich an Be­

deu tu n g gew innen. Auch dieser Zustand — nach vollem A usbau der E rw eiterungsgebiete einschl. d er A ußenstadtteile — ist auf der er­

w ähnten D arstellung eingetragen. Vor allem fällt darin die B ed eu tu n g eines großen Sam m ­ lers auf, der als zw eiter Stam m kanal nach Süden zu längs der Alb, bis zur N achbarstadt Ettlingen verlängert, die von ihm durchfahrenen E rw eiterungsgebäete von K arlsruhe zu e n t­

w ässern hat (vergl. S. 156).

Der B erechnung der K analabm essungen w erden ln K arlsruhe folgende A nnahm en zu­

g runde g eleg t:

ln den Innenbezirken ein S turzregen von 125 1/Sek. von 1 ha innerhalb 15 M inuten, der bisher etw a alle vier Jahre einm al ein trat; in den A ußenbezirken und in solchen S tadtteilen, die nach dem T rennsystem entw ässert w erden sollen, durchschnittlich zw eim al in drei Jahren auftretende Regenfälle etw a nach folgender Z usam m enstellung:

,Sek. von 1 ha innerhalb 10 M inuten,

, 1 . . 15

» 1 , „ 20

. 1 . . 30

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„ ^ j Nördlich 'des 'Laidgr abc.is j I Südlich des Landgrobens

300 ISO. ZOO

■500

■600525ha

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1760

Londgraben -Achse Einzugsgebiet im Jahre 1926 Einzugsgebiet nach d. geplanten Ausbau der Stadt Karlsruhe

~~ij~ Einzugsflächen m it Trenn -

~ J— hanolisotion

c^2/70 1

'1,00

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H äufigkeitskurven . d er höheren W asserstände

am Landgraben-Pegel „ W est’.'

1mo! 2mo! 3mal Omal Smal 6mo! 7mol Sma!

im Jnhr

120 l 90 70 33

Abb. 4. G röße und V erteilung der Einzugflächen des Landgrabens.

T a b e lle 1.

Von den fallenden R egenm engen gelangen in die Kanäle:

von D a c h f l ä c h e n ... 90 %

„ befestigten H o f f l ä c h e n ...70 % , Straßen mit w asserdichtem Belag . . . . 90 %

nicht geteerten gew öhnlichen Schotterstraßen 50 %

„ nicht g etee rten K i e s w e g e n ... 3 0 % G a r t e n f l ä c h e n ... 1 0 % .

Für größere Sam m ler und langgestreckte E ntw ässerungsgebicte wird jew eils die en tsteh en d e „V erzögerung“ des A bflusses nach einem neueren V erfahren berech n et und danach die K analw eite bestim m t.

Für die B erechnung von Schm utzw asserkanälen wird im allgem einen 1 1 Sek. von 1 h a 'z u g ru n d e gelegt. Dies entspricht nach den bereits an­

geführten am tlichen V orschriften einer E inw ohnerdichte von 400 auf 1 ha.

Seit dem Jahre 1892 m essen selbstschreibende Pegel d ie W asser­

führung im Landgraben an drei S tellen: ein Pegel „ O st“ bei Eintritt des H auptsam m lers ins eigentliche S tad tg eb iet; ein Pegel „M itte“ beim Ein­

tritt in den Stadtkern und ein dritter, „W est“, beim A ustritt aus der M ittelstadt (vergl. Abb. 2 u. 3). L etzterer lieg t am günstigsten und gibt im m er einw andfreie A ufzeichnungen. Beim Pegel O st dagegen macht sich bereits die A bsenkungskurve des Ü berfalls zum östlichen E ntlastungs­

kanal bem erkbar, w ährend der Pegel Mitte bei stärkerer W asserführung der im Stadtkern einm ündenden großen Seitenkanäle Rückstau erhält.

Für den Pegel W est sind aus den bisherigen B eobachtungen Häufig­

keitskurven der höheren W asserstände berech n et und die Jahresabfluß­

m engen zusam m en g estellt w orden, und zwar g etren n t für die Z eiträum e 1892 bis 1913, 1914 bis 1919 und 1920 bis 1925. D iese A bschnitte sind, w ie schon früher an g ed eu tet, dadurch begründet, daß anfangs 1914 der östliche und Ende 1919 der w estliche E ntlastungskanal in B etrieb g e ­ nom m en w urde (vergl. Abb. 4).

Nach diesen Pcgelaufzeichnungen ist über die bisherige W asser­

führung im L andgraben, seine g rö ß te B elastung, die H äufigkeit der Hoch­

w asserspitzen usw. folgendes festzustellen:

D ie größte am Pegel O st je gem essen e W asserm enge b etru g vor A nschluß der K analisation Durlach etw a 1900 1/Sek. = 1,36 m W assertiefe am 4. Juni 1901, und nach dem Anschluß der Stadt D urlach etwa 1700 1/Sek. = 1,34 m Tiefe am 17. A ugust 1914; die rechnungsm äßig zu­

lässige W asserm enge von D urlach w urde danach b isher nie erreicht.

Im übrigen gibt n eb en steh en d e Tabelle 1 Aufschluß üb er die größten beobachteten W asserstände und W asserm engen an den Pegeln des Land­

grabens.

Ein V ergleich der Pegelaufzeichnungen mit den gleichzeitig g e ­ m essenen N iederschlaghöhen d er K arlsruher W etterw arte ergibt die Tat­

sache, daß die höchsten H ochw asserspitzen im Landgraben im allgem einen dann entstehen, w enn dieser von seinem U rsprung an H ochw asser führt, d. h. w enn ein ausgedehnter Regen über sein ganzes Einzugsgebiet niedergeht.

Am Pegel

„M itte“

G leichzeitige W asser­

führung am Pegel

Jahresreihe Tag _nO s t“ „W est“

T iefe nt

M en g e 1/Sek.

Tiefe in

M enge I/S ek .

T iefe

111

M en g e I/Sek.

1901 bis 1913 1914 „ 1919 1920 „ 1925

31. 8. 1911 17. 8. 1914 28. 8. 1921

1.70 1.70 1,40

6 100

6 100 3 200

1,18 1,32 0,87

1100 1700 650

1,98 2,43 1,87

9 400 14 800 8 100 Am Pegel

„W est“

G leichzeitige W asser­

führung am Pegel O s t“ „M itte“

1901 bis 1913 1914 „ 1919 1920 „ 1925

29. ^{6 .} 1901 9. 6 . 1917 30. 5. 1920

2,65 2,40 2,10

17 500 14 200 10 700

1,10 0,90 0,75

1050 750 500

1,65 1,45 1,00

5 500 3 400 1 250 Für die in obiger Tabelle 1 angeführten Z eitpunkte stehen W asser­

standsbeobachtungen im N eugraben und in den E ntlastungskanälen, in denen die A bflußm engen erst seit Som m er 1923 fortlaufend gem essen w erd en , nicht zu G ebote. Um auch für diese ein Bild zu g e b e n , seien nachstehend für einige Z eitpunkte die gleichzeitigen W asserstände an säm tlichen sechs Pegeln zusam m engestellt (Pegelstellen vergl. Abb. 2).

T a b e lle 2.

Pegel L a n d g rab e n

; ^{» O s t-}

; Ö s tlic h e r E n tl.-K a n a l j

L a n d g ra b e n W e stlic h e r j L a n d g ra b e n N e u g ro b e n -

„ M itte “ E n tl.-K a n a l j „ W e s t“ K anal

Tag | in ! I/S e k . ; m | I/S e k . ! rn I 1/Sek. m l/S e k . m I/S ek . ! m i 1/Sek.

11. 10. 1923 2 5 .1 0 .1 9 2 3 24. 5 .1924 1. 11. 1924

0,88 670 1,03: 940 0,78 500 1,10 1030

0,66 900 1,30,3000

; 1,06 2100

? ? !

0,96 1100 1,55 2250 1,15 1,00.1240 ? ? 1,19 1,20 1740 1,75 2350 1,72 1,19 1700 1,70 2350 1,49

1550: 1,43 1300 1700! 1,42 1300 6300 1,60 1500 3800 1,50 1400 Irgend eine G esetzm äßigkeit im V erhältnis der W asserführung an diesen P egelstellen, die ja von verschiedenen, nicht erfaßbaren Einflüssen abhängt, kann naturgem äß nicht bestehen.

Die Jahresabflußm engen im Landgraben haben nach den P eg el­

beobachtungen seit 1892 stark abgenom m en. F ür die Pegel M itte und W est ist die durchschnittliche Jahressum m e für verschiedene Z eiträum e in u m steh en d er Tabelle 3 zusam m engestellt.

D ieser starke Rückgang ist zunächst recht auffällig. Die Inbetrieb­

nahm e der beiden E ntlastungskanäle kann diese Erscheinung, nam entlich den großen S prung zw ischen den beiden ersten Z eiträum en nicht erklären.

Auch nicht die V erm inderung des E inzugsgebiets, da ja das für die W asser­

führung im L andgraben ausschlaggebende kanalisierte G ebiet sich seither eher vergrößerte. Auch die jährliche R egenhöhe, die im M ittel der Jahre 1892 bis 1900: 731,4 m m ; 1901 bis 1913: 734,7 mm b e tru g , also eh er zu- als abnahm , kann nicht U rsache dieser E rscheinung sein.