Messung der Belüftung in Schachtanlagen am Beispiel Deponiegas
Stollen und unterirdische Schächte haben unterschiedliche Aufgaben. Sie können als Zugang zu Anlagen und Maschinen bzw. zur Prüfung und Wartung dienen. Außerdem können sie für die Be- oder Entlüftung von unterirdischen Kavernen und Deponien sorgen. Grundsätzlich sind Stollen und Schächte so auszuführen, dass das Eindringen von gefährlichen und explosiven Gasen weitgehend verhindert wird. Trotzdem gilt: bevor Menschen ein unterirdisches Bauwerk betreten, muss sichergestellt werden, dass sich dort keine explosive Atmosphäre gebildet hat. Deshalb müssen Tunnel, Schächte und Stollen vorsorglich belüftet werden.
„Die Luftgeschwindigkeit ist zu überwachen“ gemäß BGR 127 Abschnitt 5.4.16. Dies geschieht mit Strömungssensoren. Hier können mobile oder festinstallierte Systeme eingesetzt werden.
Dazu wird vorab definiert welche Strömungsgeschwindigkeiten für die Belüftung für die Schacht- / Deponieanlage, den Tunnel, Bergwerkstollen oder die Endlagerstätte zielführend sind.
Zusätzlich zum Explosionsschutz ist auch der Brandschutz zu berücksichtigen. Hier gilt es dem Brandherd die Luft und damit den Sauerstoff zu entziehen. Die Lüfter müssen also in umgekehrter Richtung arbeiten. Somit müssen zwei Strömungssensoren, einer für jede Richtung, eingesetzt werden. Alternativ kann auch ein Sensor mit bereits integrierter Richtungserkennung verwendet werden.
Anwendungsbeispiel / Referenz Kavernenkraftwerk in Wehr im Süden von Baden-Württemberg
Das Kraftwerk ist ein Pumpenspeicherkraftwerk mit einer Generatorleistung von 910 MW. Es besitzt ein Unter- und ein Oberbecken. So kann einerseits das Wasser zur Stromgewinnung vom oberen ins untere Becken durch den Generator strömen und Strom produzieren. Anderseits kann in Zeiten von Stromüberschuss Wasser mittels der Pumpen ins Oberbecken zurückgepumpt und somit Energie (Lageenergie) gespeichert werden.
Die Maschinen, also die Pumpen und Generatoren sind in einer Kaverne, ein in den Felsen gesprengter Hohlraum, untergebracht. Dieser Raum ist im Kraftwerk Wehr über einen 1,3 km langen Zugangsstollen erschlossen. Die Kaverne muss be- und entlüftet werden. Dies geschieht über verschiedene Stollen und Kanäle mit circa 8, 9 und 17 Quadratmeter Querschnitt. Speziell der Frischluftstollen wird im Brand umgekehrt betrieben und soll dafür sorgen, dass dem Brand die Luft und damit der Sauerstoff entzogen wird.
Seit 2022 wird dort die Strömung in den unterschiedlichen Stollen mittels drei stationären Strömungssensoren von Höntzsch überwacht.
Die Überwachung der gemessenen Werte erfolgt auf der Warte, wo sämtliche Messungen des Kraftwerkes zusammenlaufen. Zukünftig dienen diese Messwerte zur Regelung der frequenzgeregelten Lüfter.
