Gegen den Sturm

E.on-Kühlturm im Windkanal der Bauingenieure

Die Naturgewalten zu besiegen, das hat die Menschheit noch nicht geschafft, dem Wind ein Schnippchen zu schlagen schon. Im Windkanal der Arbeitsgruppe Aerodynamik und Strömungsmechanik im Bauwesen an der Ruhr-Uni testen Forscher die Stabilität von Gebäuden. Aktuelles Testobjekt ist der Kühlturm eines Kraftwerks, das E.on ab 2007 in Datteln bauen will.
Am 5. April stellten Prof. Dr.-Ing. Hans-Jürgen Niemann, Dr.-Ing. Norbert Hölscher und Dipl.-Ing. Jörg Sahlmen die Ergebnisse ihrer umfangreichen Untersuchungen vor, die in Kooperation mit der Ingenieurgesellschaft Niemann & Partner von August bis Dezember 2005 durchgeführt wurden. Zum Ortstermin am Windkanal in Gebäude IA kamen rund 20 Vertreter der Stadt Datteln, darunter die Stellvertretende Bürgermeisterin Brunhilde Magerstedt, sowie der Kraftwerksgruppenleiter West des Konzerns E.on, Matthias Hube.

Tests am Modell

Natürlich konnte man nicht den Turm des Kraftwerks selber testen – der ist mit einer Höhe von 160 bis 180 Meter zu groß für den Kanal und noch nicht gebaut. Daher stellten die Ingenieure ein Modell her, das sie im Windkanal aufbauten. Ein Axialgebläse saugt Luft so an, dass sie mit hoher Geschwindigkeit über das aus Spezialkunststoff bestehende Mini-Kraftwerk streicht. Messfühler auf der Oberfläche und im Inneren des Turms zeichnen auf, wie viel Druck auf ihn wirkt und wie sehr er sich verformt.
Für genaue Ergebnisse müssen die Versuche realitätsnah durchgeführt werden. Der Maßstab muss stimmen, die Gebäude in der Umgebung werden einbezogen, genau wie die Bodenbeschaffenheit: Einbauten innerhalb der Anlaufstrecke des Kanals machen den Wind böig. Da das Modell drehbar wie auf einer großen Töpferscheibe angebracht ist, kann man alle Windrichtungen simulieren: Westwind ist für den E.on-Kühlturm am gefährlichsten. Für diesen ungünstigsten Fall bestimmen Tragwerksplaner die nötigen Abmessungen wie Mauerdicken und Stärke des Bewehrungsstahls. Die Ergebnisse werden an E.on weitergegeben und bilden die Planungsgrundlage für den Bau.
Um die Wirkung des Windes auf das Gebäude für das Publikum zu veranschaulichen, verdunkelten die Ingenieure den Raum. Durch Rauch und blaues Laserlicht sichtbar gemacht, zeigt der Wind, wie er in Wirbeln und Böen um den Turm herum pfeift und darüber hinweg fegt. Man kann nachvollziehen, mit welcher Kraft Böen gegen die Front des Gebäudes drücken, und wie die Strömung hinter dem Turm an ihm zieht. Prof. Niemann fasste dieses Phänomen zusammen: „Vorne drückts und hinten ziehts, deswegen muss der Kühlturm für extreme Situationen gerüstet sein.“ Um dies zu gewährleisten, hat sich E.on an die Ingenieure der Ruhr-Uni gewandt, die 30 Jahre Erfahrung mit den Tests von Kühltürmen haben und dabei weltweit führend sind.

Umstrittenes Kraftwerk

Doch selbst mit einem perfekten Kühlturm ist das neue Kraftwerk in Datteln umstritten. Gegner befürchten Luftverschmutzung, Verschattung durch den hohen Turm und eine Beeinträchtigung des Kleinklimas. Besonders seit bekannt wurde, dass auch in begrenzten Mengen Petrolkoks und Kronocarb (ein Abfallprodukt aus der Titandioxidherstellung) verbrannt werden soll, ist Protest laut geworden. Und nicht nur Sabine von der Beck, Fraktionschefin der Grünen im Kreis Recklinghausen, fragt sich: „Was steht uns als nächste Zumutung bevor?“. Befürworter halten dagegen, dass das Kraftwerk nicht nur die Stromversorgung der Stadt übernehmen, sondern auch Arbeitsplätze schaffen und schon in der Bauphase wirtschaftlichen Aufschwung bringen könne. Sie sind zuversichtlich, dass das neue Kraftwerk ab 2011 das alte ersetzen kann, das bald vom Netz geht. „Im Rat sind die Weichen gestellt, nur die Baugenehmigung muss noch erteilt werden“, so Wilfried Habranke (SPD), Mitglied des Rates der Stadt Datteln.