Gewölbestaumauer

Die Gordon-Staumauer in Tasmanien

Staumauer des oberen Manavgatstausees Oymapinar

Kölnbreinsperre in Kärnten, Österreich

Prinzipskizze

Eine Bogenstaumauer (österreichisch: Gewölbestaumauer) ist eine Bauart einer Talsperre. Sie besteht grundsätzlich aus Beton, evtl. mit Vorspannung. Sie ist im Vergleich zu ihrer Höhe sehr schlank, da sie im Gegensatz zur Gewichtsstaumauer dem Wasser nicht nur ihr Eigengewicht entgegensetzen muss. Ein Mittelding beider Bauarten ist die Bogengewichtsmauer. Bogenstaumauern sind im Grundriss und meist auch im Querschnitt wie ein Bogen gekrümmt und stützen sich auf beiden Seiten an den Talflanken ab. So wird die horizontale Wasserlast in den Untergrund abgetragen. Das Fundament einer Bogenstaumauer heißt Pulvino.

Bogenstaumauern teilen sich weiter auf in:

• Zylinderstaumauern (hier sind der Radius und der „Öffnungswinkel“ konstant)
• Gleichradienstaumauern (hier ist der Radius konstant und der Winkel ist variabel)
• Gleichwinkelstaumauern (hier ist der Winkel konstant und der Radius ist variabel)
• Kuppelstaumauern (die heute übliche moderne Form: hier sind Radius und Winkel variabel)

Die Aufstandsfläche ist im Gegensatz zu einer Gewichtsstaumauer relativ klein. Daher muss neben den Talflanken auch der Untergrund eine relativ hohe Belastung aufnehmen. Ein tragfähiger Felsuntergrund ist deshalb erforderlich. Eine Bogenstaumauer eignet sich dort, wo sehr enge Täler mit großer Höhe abgesperrt werden sollen. In breiten Gebirgstälern sind Gewichtsstaumauern oder Staudämme besser geeignet. Aus diesen Gründen gibt es in Deutschland nur eine Bogenstaumauer, mehr davon jedoch in Österreich und in der Schweiz.

Zum Nachweis der Standsicherheit einer Bogenstaumauer kann man u. a. das ältere Versuchslastverfahren oder Lastaufteilungsverfahren (trial load method) sowie die moderne Finite-Elemente-Methode anwenden.

Geschichte

An der heutigen syrisch-türkischen Grenze bei Dara soll eine der ersten Bogenstaumauern gebaut worden sein ^[1] (und MS Encarta).

Die Römer bauten eine der ersten Bogenstaumauern im Vallon de Baume südlich von Saint-Rémy in der Provence, Frankreich. Sie war 12 m hoch, 18 m lang und 3,9 m dick und diente der Wasserversorgung der nahegelegenen Stadt. Der Radius war 14 m und der Öffnungswinkel 73°. Sie bestand aus zwei Mauern mit einer Füllung dazwischen. 1891 wurde sie mit einem modernen Damm überbaut, es existiert nur noch eine Zeichnung.^[2], ^[3]

Auch die Byzantiner sollen um 500 Bogenstaumauern gebaut haben. Die Mongolen bauten ebenfalls Bogenstaumauern, zum Beispiel die Kurit-Talsperre.

Die älteste Bogenmauer Europas staut das Wasser des Lac de Montsalvens in Freiburg im Üechtland. Sie wurde 1921 fertiggestellt.

Beispiele für Bogenstaumauern

• Vajont (Italien, Katastrophe 1963)
• Malpasset, Frejus (Frankreich, 1959 eingestürzt)
• Kölnbrein-Talsperre der Maltakraftwerke (größte Staumauer in Österreich)
• Katse-Talsperre (Lesotho)
• Cabora-Bassa-Talsperre (Mosambik)
• Lac d'Emosson (Schweiz)
• Ofenwaldsperre (Bayern)
• Enguri-Staudamm (Georgien)

Literatur

• J. O. Pedro: Arch Dams, International Centre for Mechanical Sciences, Laboratório Nacional de Engenharia

Einzelnachweise

1. ↑ Histoire des barrages
2. ↑ Key Developments in the History of Arch Dams
3. ↑ Histoire des barrages