Aufgabe der Oleftalsperre

Trotz relativ bescheidener Mittel  – oder gerade wegen dieser –  konnte das in Deutschland einmalige Bauwerk der aufgelösten Hohlzellen–Pfeilerstaumauer schnell und kostengünstig realisiert werden. Durch die Verbesserung des Hochwasserschutzes und der Abflussvergleichmäßigung im Unterlauf der Olef, konnte die Wirtschaftsregion Schleidener Tal gestützt werden. Weiterhin konnte die Wasserversorgung im Olef-/Urftgebiet weiter ausgebaut werden, was zur Sicherstellung von Trink und Brauchwasser im Zusammenwirken mit den bestehenden Talsperren gewährleistet. Zudem wird die Wasserkraft zur Stromerzeugung genutzt.

Eine gewisse Wirkung des Betriebs der Oleftalsperre schlägt auch auf den Unterlauf der Rur zwischen Heimbach und der Landesgrenze durch, was sowohl hinsichtlich der Hochwasserverminderung als auch in Bezug auf die Verbesserung der Niedrigwasserführung konstatiert werden muss; dabei lassen sich solche Wirkungen mit Hilfe des bestehenden Talsperrensystems noch in bestimmten Grenzen verstärken.

Wegen der besonderen Schutzbedürfnisse des Rohwassers für Trinkwasserzwecke ist eine wassersportliche Nutzung der Oleftalsperre ausgeschlossen; um so mehr kann das Talsperrengebiet der stillen Erholung dienen und wird deshalb auch gerne von Wanderern und Fahrradtouristen frequentiert.

Abbildung 1: Ansicht der Talsperre von der Luftseite

Allgemeine Angaben

Das Absperrbauwerk

Abbildung 2: Querschnitt durch die Pfeilerfuge

Technische Daten zum Absperrbauwerk

An der Oleftalsperre besteht die Staumauer aus einer Kette von 16 Hohlpfeilern, die jeder für sich eine statische Einheit bilden und in den Pfeilerfugen nur durch je 2 Dichtungselemente aus Kupferblech und Kunstkautschuk miteinander verbunden sind.

Die rechnerisch und durch spannungsoptische Versuche ermittelten Spannungen aus Eigengewicht und Wasserdruck konnten ohne weiteres durch unbewehrten Beton aufgenommen werden. Um die nur schwer erfassbaren Eigenspannungen möglichst klein halten zu können, wurde als Baustoff ein Grobrüttelbeton gewählt, der als Bindemittel lediglich 175 kg/m3 Frischbeton Sulfathüttenzement enthielt.

Schon beginnend während der Bauphase und in der weiteren zeitlichen Entwicklung traten nach und nach etwa in der Mitte sämtlicher Pfeilerscheiben vom Fundament ausgehende und bei 2/3 der Pfeilerhöhe auslaufende Risse auf. Als Ursache dieser Risse wurden Zwängungskräfte zwischen dem Gründungsfels und dem Fundamentbeton erkannt. Weil  wie anschließend festgestellt wurde – der E-Modul des Felsens zwei- bis dreimal höher lag als ursprünglich angenommen worden war, behinderte die Einspannung im Fels ein Verkürzen des Betons. Auch die Eigenspannungen des Betons aus Schwinden und Temperaturänderungen waren offensichtlich viel größer, als man aufgrund der Materialauswahl erwartet hatte.

Durch die Risse in den Pfeilerscheiben war eine Kraftübertragung nicht mehr gegeben. Ein bloßes Schließen der Risse hätten keinen dauerhaften Erfolg gebracht, weil die Rissursachen geblieben und insofern erneut Risse aufgetreten wären. 

Aus diesem Grunde wurden in den Jahren 1962 – 1965 (1. Verstärkung) die Hohlpfeilerwände innen rundum durch Stahlbeton verstärkt, der in 60 – 40 cm Dicke vom Fundament bis ca. 2 m über die Rissenden hochgeführt wurde und dessen Oberkante etwa unter 45 Grad zur Luftseite abfällt. Die neuen Stahlbetonwände sind mit dem unbewehrten Grobrüttelbeton des Erstausbaues schubfest und kraftschlüssig durch Spannglieder verdübelt. Gleichzeitig wurden die offenen Räume zwischen den Pfeilerzellen durch sog. Thermische Wände auf der Luftseite geschlossen, um die Temperaturdifferenzen innerhalb der Staumauer auf ein Minimum zu begrenzen; diese schwanken seither nur noch zwischen + 8 Grad C und + 12 Grad C.

Abbildung 3: Bewehrung und Druckkissen an Abstützbalken in den Pfeilerzwischenräumen

Ungefähr 10 Jahre später wurden bei laufenden Kontrollen Haarrisse im Beton der wasserseitigen Stauwand und der luftseitigen Pfeilerrücken festgestellt, die i. M. zwischen 0,1 und 0,3 mm breit waren und durchweg 25 – 40 cm tief reichten. Rissursache waren hohe Zuspannungen, die von den ständigen Schwankungen der Außentemperaturen und den Temperaturdifferenzen zwischen innen und außen herrühren; das Schwinden des Betons wird aber ebenso mitgewirkt haben wie die altersbedingte Abnahme der Betonzugfestigkeit.

Den Rissen in den luftseitigen Pfeilerrücken wurde kein negativer Einfluss auf die Stabilität der Staumauer zugesprochen. Gleiches gilt für die Stauwand, soweit die Risse im Druckbereich lagen. Dagegen erforderten die Risse im Zugbereich eine besondere Sicherung der Kragarme (2.Verstärkung). Die notwendige Ertüchtigungsmaßnahme wurde von 1982 bis 1985 ausgeführt. Im Bereich der rund 20 m hohen Wasserwechselzone wurde dafür eine 50 cm dicke, wasserdichte Stahlbetonschale auf die Stauwand aufbetoniert, die mittels Spannankern zwischen deren Druckzone und luftseitig angebrachten sog. Lastverteilungsbalken verklammert ist. Unterhalb dieser Konstruktion werden heute die Kragarme nur luftseitig bzw. innerlich durch Abstützbalken unterstützt, deren Drehmoment durch vorgespannte Druck- und Zugbalken innerhalb der Hohlzellen aufgenommen wird.

Betriebsweise der Oleftalsperre

Die Oleftalsperre wird so betrieben, dass – abgestimmt auf den jeweiligen Speicherinhalt und unter Berücksichtigung der unmittelbaren Wasserentnahme von jährlich bis zu 4,5 hm3 für die Wasserversorgung – in die Olef 0,3 bis 1,0 m3/s ausgeglichen abfließen. Eventuelle Hochwasserabflüsse sind auf 4 bis 5 m³/s begrenzt.