Staudamm
Ein Staudamm ist wie eine Staumauer das Kernelement einer Stauanlage im Wasserbau und kommt zum Bau einer Talsperre oder einer Flusssperre bzw. Staustufe zur Ausführung. Besonders bei breiten Tälern ist ein Staudamm eine Alternative zum Bau einer Mauer, die eher für enge Gebirgstäler geeignet ist. Im Wesentlichen besteht ein Damm aus einer verdichteten Erd- oder Felsschüttung, deren Stabilität sich aus ihrer Scherfestigkeit sowie dem Eigengewicht und dem flachen Böschungswinkel ergibt. Zur Erhöhung der Standfestigkeit und Reduzierung der Durchströmung müssen höhere Talsperrendämme zusätzliche Dichtungselemente erhalten, die entweder auf der wasserseitigen Böschung oder im Inneren des Damms angeordnet werden.[1]
Die ersten größeren Staudämme wurden ab den 1920er Jahren gebaut. Weltweit wurden seit Mitte des 20. Jahrhunderts bei Talsperren deutlich mehr Staudämme als Staumauern errichtet.[2] Gründe dafür sind die geringeren Anforderungen an die Untergrundeigenschaften und die verwendeten Baustoffe. Daneben lässt sich ein Damm den örtlich vorhandenen Gegebenheiten sehr gut anpassen und in die Landschaft einbinden, sodass der Bau technisch und preislich optimiert werden kann.[3]
Begrifflichkeiten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Ein Staudamm ist vom Aussehen und von seinem Aufbau her ähnlich wie ein Deich. Letzterer wird zum Schutz des Hinterlandes vor Hochwasser angelegt und verläuft parallel zu einem Fluss oder einer Küstenlinie. Im Gegensatz dazu sperrt ein Staudamm in der Regel einen Talquerschnitt ab und verläuft quer zur Hauptfließrichtung eines Flusses. Er dient im Wesentlichen der dauerhaften Stützung eines Wasserstands und nur mittelbar dem Hochwasserschutz unterhalb des Damms. Beiden gemeinsam ist die einseitige hydraulische Belastung, die bei Deichen aber nur zeitweise im Hochwasserfall auftritt. Bei Staudämmen ist eine dynamische Komponente zu beachten, da durch wechselnde Entnahmen und Zugaben der Wasserstand häufig schwankt und der Damm entsprechenden Belastungsänderungen unterworfen ist. Grundsätzlich wird bei beiden zwischen der Wasserseite und der Land- oder Luftseite unterschieden.[4]
Der englische Begriff „dam“ wird bisweilen als „Damm“ ins Deutsche übertragen. Ein Problem besteht aber darin, dass die 'deutsche' Staumauer im englischen ebenfalls als „dam“ bezeichnet wird. Darüber hinaus steht das Wort „dam“ im Englischen ganz allgemein für ein Absperrbauwerk bzw. auch für eine Talsperre. Dabei ist seine Bedeutung wie im Deutschen das Wort „Talsperre“ viel umfassender und meint den wasserbaulichen Gesamtkomplex. Dieser beinhaltet neben allen notwendigen Betriebseinrichtungen im Besonderen auch den Wasserkörper des Staubeckens, der als Detail im Englischen als „reservoir“ angesprochen wird.
Aufbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Ein Staudamm besteht aus einer Aufschüttung von Steinschotter, Kies, Sand, Erde usw. Man unterscheidet deshalb Erdschüttdämme und Steinschüttdämme.
Der Hauptteil eines Staudamms ist der Stützkörper. Er ist normalerweise mit einer Dichtungsschicht im Innern oder an der Wasserseite abgedichtet und besteht oft aus Zonen unterschiedlicher Durchlässigkeit. Dann wird im Dammbau auch von einem Zonendamm gesprochen. Die Dichtungsschicht kann eine Kerndichtung aus Lehm, Ton, Folie oder Asphalt sein. Möglich ist auch eine dünne Tonbetonwand in der Mitte des Dammes. Eine so genannte Schürzendichtung ist eine schräge, an der Wasserseite liegende Schicht aus Lehm oder Ton. Auch eine Außendichtung aus Beton, Asphalt oder Kunststofffolie kommt in Frage. Wegen der besseren Standfestigkeit wird für den Stützkörper möglichst nicht bindiges Material verwendet. Zur Vermeidung hoher Transportkosten wird es in der Regel in der näheren Umgebung zum Beispiel in Steinbrüchen oder Kiesgruben gewonnen.
Ein Staudamm kann aber auch homogen sein, d. h. vollständig aus ein und demselben Material bestehen, allerdings gibt es bei derartigen Konstruktionen bei dauerhaften Einstau häufig Probleme mit der Standfestigkeit.
Ein Staudamm hat einen dreieckigen bis trapezförmigen Querschnitt mit beidseitiger Böschung. Die Böschung kann in Abschnitte mit unterschiedlichen Neigungen und dazwischenliegenden horizontalen Absätzen (Bermen) unterteilt sein. Die Aufstandsfläche ist im Gegensatz zu einer Staumauer relativ groß, dafür muss der Untergrund keine so hohe Belastung aufnehmen. Es ist deshalb kein Felsuntergrund erforderlich. Ein Staudamm eignet sich dort, wo breite Täler mit geringer Höhe abgesperrt werden sollen. In engen Gebirgstälern sind Staumauern besser geeignet.
Zum Nachweis der Standsicherheit eines Staudammes muss man unter anderem die Sicherheit gegen Böschungsbruch berechnen.
Geschichte des Staudammbaus[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Als einer der ältesten noch teilweise erhaltene Staudämme gilt der Sadd-el-Kafara im Wadi el Garawi bei Kairo, Ägypten (verschiedenen Angaben zufolge zwischen 2950 und 2500 v. Chr. erbaut).
Die Überbleibsel von Dämmen, die Teil der Wasserversorgung für die Stadt Jawa in Jordanien waren, datieren die Archäologen auf 3.000 v. Chr. Ab 1.000 v. Chr. entstanden in vielen Teilen der Erde zahllose größere und kleinere Dämme sowie Staumauern. Reste der Bauten fand man unter anderem im Mittelmeerraum. In Europa waren die Römer berühmt für ihre Wasserbauprojekte. Siehe die Liste römischer Staudämme.
In Deutschland gelten Dämme des Oberharzer Wasserregales als die ältesten noch im Betrieb befindlichen Staudämme. Sie entstanden ab dem 15. Jahrhundert.
Trivia[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Staudämme können auch auf natürliche Weise – durch Erdrutsche – entstehen; so ist zum Beispiel der Pragser Wildsee entstanden. Auch Biber legen Staudämme an, indem sie Bäume fällen und Äste in einen Bach zerren.
Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- Hans Bretschneider (Hrsg.): Taschenbuch der Wasserwirtschaft. 6. Auflage. Paul Parey, Hamburg/Berlin 1982, ISBN 3-490-19016-5.
- Peter Rißler: Talsperrenpraxis. Oldenbourg Verlag, München 1999, ISBN 3-486-26428-1.
Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- Literatur von und über Staudamm im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek
- Arbeitshilfe zur DIN19700 für Hochwasserrueckhaltebecken (PDF; 1,8 MB) Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg, 2007, S. 24–27; abgerufen am 19. Dezember 2013.
- Roland Knauer: Zweite Chance für die Verdammten (Staudamm-Rückbau) in Spektrum.de vom 22. Oktober 2020
Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- ↑ Lexikon der Geowissenschaften - Staudamm. In: spektrum.de. Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH, Heidelberg, abgerufen am 16. April 2024.
- ↑ Peter Rißler: Talsperrenpraxis. Oldenbourg Verlag, München 1999, ISBN 3-486-26428-1.
- ↑ Bewertung der Nachhaltigkeit von Talsperren. (PDF) In: uni-graz.at. 2009, abgerufen am 21. April 2024.
- ↑ BAW Merkblatt - Damminspektion. (PDF) In: baw.de. Bundesanstalt für Wasserbau, 2017, abgerufen am 16. April 2024.