Heizkraftwerk Mitte BS

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Neubau GuD-Anlage

Bis Ende 2010 baut BS|ENERGY auf dem Gelände des Heizkraftwerks Mitte in Braunschweig eine neue Gas- und Dampfturbinen-Anlage (GuD) mit einer Leistung von etwa 76 MWel. Der Standort der Anlage befindet sich mitten im Stadtgebiet von Braunscheig, direkt an der Oker gelegen. Mit Gesamtkosten von ca. 81 Millionen Euro ist dies die größte Investition des Energieversorgers seit 25 Jahren. Auch bei der damaligen Investition in den so genannten ” Ausbau 1″ kamen viele Seiten Statik aus der Feder des heutigen Büroinhabers Hans-Georg Westphal. Das neue Kraftwerk erhält je eine Gas- und eine Dampfturbine. Mit Gas wird Strom und Dampf erzeugt. Der Dampf erwärmt dann das Fernwärme-Wasser und erzeugt zusätzlichen Strom. Wesentliche Bestandteile der Anlage sind: eine Gasturbinenanlage mit bivalenter Öl-/Erdgasfeuerung ein Abhitzekessel mit Zusatzfeuerung eine Dampfturbinenanlage mit einer Entnahme-Kondensationsturbine auf einem separaten ” Tisch” innerhalb des neuen Maschinenhauses eine Rückkühlanlage mit 2-Zellen-Verdunstungskühlturm ein Wasser-Dampf-System mit verbindenden Rohrleitungen zwischen den Einzelanlagen das Fernwärmesystem sowie weitere Hilfs- und Nebenanlagen (u.a. zwei Wärmespeicher) Mit der Planung der Anlage ist die enco Energie- und Verfahrens-Consult GmbH aus Braunschweig als Generalplaner betraut, in deren Auftrag das Ingenieurbüro Westphal als Fachplaner für die Tragwerksplanung tätig ist.

Stabiler Untergrund sorgt für sicheren Stand

Durch die für Kraftwerke übliche Lage in Flussnähe war der Baugrund nicht ausreichend tragfähig und musste im Vorfeld durch grundbautechnische Maßnahmen befestigt werden. Dazu wurden insgesamt 2100 Kiesrüttelstopfsäulen – das sind bis zu zehn Meter tief gebohrte Löcher mit einem Durchmesser von rund 50 Zentimetern, mit Kies gefüllt und verdichtet – in den Baugrund eingebracht, damit das Gebäude später sicheren Halt findet. Im Anschluss daran wurde eine Grundwasser-Absenkung durchgeführt, um die Flachgründung für das Maschinenhaus des GuD-Komplexes betonieren zu können. Unter dem nicht unterkellerten Bereich des Maschinenhauses, dem Gasturbinenhaus, dem Kesselhaus sowie dem Kühlturm sorgen Fundamentplatten für sicheren Stand. Diese vier Gebäude bilden zusammen das Kernstück der GuD-Anlage. Aus Gründen des Schallschutzes wurde der Rohbau des Maschinenhauses in Stahlbetonskelettbauweise mit Ausfachungen aus KS-Mauerwerk erstellt. Um die Schallschutzgrenzwerte für das Kesselhaus und das Gasturbinenhaus einzuhalten, wurden Fassade und Dach mit einer Steinwolldämmung versehen.

Das tragende Konzept

Die tragenden Gebäudehüllen des Gasturbinenhauses und des Kesselhauses bestehen aus Stahlrahmenkonstruktionen, der Kühlturm aus Ortbeton. Die Kühlturm-Zwischenböden wurden aus Stahlbeton-Fertigteilen errichtet und im Zuge des Baufortschritts sukzessive eingebaut.

Ein ” Tisch” für die Turbine

Ein wesentlicher Bestandteil des Maschinenhauses ist die Turbinenfundamentplatte, die hier für die Dampfturbine ca. 2 x 7,5 x 17,5 Meter groß ist. Sie steht im vorliegenden Fall auf 30 Schwingungsdämpfern, die die Schwingungen aus der Turbine abdämpfen, damit nur noch statische Lasten in die Baukonstruktion und den Baugrund geleitet werden müssen. Jeder Schwingungsdämpfer nimmt eine Last von ca. 260 kN (= 26 to) auf.
Da Turbine und Fundament als ” eine Einheit” wirken, ist es sinnvoll, die Berechnungen der dynamisch belasteten Turbinen-Fundamentplatte beim Turbinenlieferanten zu belassen. Für dieses Projekt wurden die Berechnungen der Turbinenfundamentplatte durch das Ing.-Büro Angenendt (www.rpangenendt.de) ausgeführt.
Um genügend Platz zu behalten wurde – nach unserem Vorschlag – auf eine eigenständige Lastableitung der Turbinenfundamentplatte mit eigenen Stützen verzichtet. Wir hatten vorgeschlagen, die Platte in ca. 7,70 m Höhe auf die Konsolleiste eines ca. 260 cm hohen Unterzuges abzusetzen. Diese etwas aufwändigere Baukonstruktion sorgt aber dafür, dass der Luftraum unter dem Turbinentisch für die optimale Rohrleitungsführung genutzt werden kann.
Weitere Komponenten der GuD-Anlage – das Netzpumpenhaus für die Fernwärmeversorgung, Öltank und Wärmespeicher – befinden sich in ca. 200 Metern Entfernung auf dem so genannten Baufeld 2.

Danke für ein spannendes Projekt!

An dieser Stelle bedanken wir uns bei Herrn Baarck von der Bauabteilung der BVAG und den Kraftwerksmitarbeitern, hier stellvertretend dem Kraftwerksleiter Herrn Schulz sowie dem Projektleiter Herrn Köllmann für die vertrauensvolle Zusammenarbeit. Es hat uns wieder viel Freude bereitet, ” Der Statiker” sein zu dürfen. Vielen Dank auch an den Generalplaner enco, der uns als Tragwerksplaner mit in dieses spannende Projekt holte und mit dem es jederzeit ein äußerst angenehmes Arbeiten war! Kurze Wege, rechtzeitige Abstimmungen, offene Denkansätze und Diskussionen führten zu einer bemerkenswert kurzen Planungs- und Bauzeit. Wir freuen uns auf weitere gemeinsame Projekte in der Zukunft!

* Projekt vom Ingenieurbüro für Bautechnik, Dipl.-Ing. H.-G. Westphal
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