Numerische Verfahrenssimulation im Betonbau - Praktische Umsetzung am Beispiel der Staumauer des Pumpspeicherkraftwerks Linth-Limmern

Das im Jahre 2016 fertiggestellte Kraftwerksprojekt Linth-Limmern in den Schweizer Alpen ist ein Schwerpunktstandort in der nationalen Energieversorgungsstrategie der Schweiz. Zentrales Element ist dabei ein unterirdisches Pumpspeicherkraftwerk in 1800 m Höhe, welches durch den ca. 700 m höheren Speicher Muttsee versorgt wird. Die Herstellung der dafür notwendigen Staumauer ist eine anspruchsvolle Bauaufgabe, die aufgrund der Massigkeit der Betonkonstruktion, der extremen alpinen Umgebungsbedingungen und der unbewehrten Bauweise mit sehr hohen Anforderungen an die Standsicherheit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit verbunden ist. Dies betrifft insbesondere die mögliche Rissbildung im Mauerkörper infolge von Hydratationswärmeentwicklung des Betons, die durch geeignete technologische Maßnahmen verhindert werden muss. Der nachfolgende Beitrag stellt die dafür zugrundeliegenden thermomechanischen Simulationsmodelle und die daraus abgeleiteten baupraktischen Schlussfolgerungen und Handlungsanweisungen vor. Er bildet zugleich den Auftakt für eine Reihe von weiteren Fachartikeln zur Thematik der baupraktischen Anwendung von numerischer Baustoff- und Verfahrenssimulation.

Numerical process simulation for concrete constructions - Practical application at example of concrete dam of pumped storage power station Linth-Limmern
The power station project Linth-Limmern in the Swiss Alps finished in 2016 is a focused location in the national power supply strategy of Switzerland. The central element is a subsurface pumped storage power station at a level of 1800 m which is supplied by the 700 m higher storage lake Muttsee. The erection of the necessary dam construction is a challenging task due to the massive dimensions of concrete works, the extreme alpine conditions and the reinforcement-free design requiring a high level of structural safety, usability and durability. This applies in particular to a possible crack formation due to hydration heat of the concrete which has to be prevented by adequate technological methods. The paper presented here introduces the used thermomechanical simulation models and derived practical conclusions and method statements. It is also seen as a prelude for a series of similar papers reporting about the practical application of numerical material and process simulation.