Schwingungsisolierung Elastische Verschraubung reduziert hörbar die Lautstärke im Schluchsee-Kraftwerk

Lärm am Arbeitsplatz ist kontraproduktiv und ungesund. Doch wie ermittelt und reduziert man effizient und günstig den Schwingungslärm von 40.000 Liter Wasser pro Sekunde?

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Die Kraft des Wassers nutzbar zu machen, ist vornehmliche Aufgabe der Schluchseewerk AG. Der Südschwarzwald bietet ideale Voraussetzungen für den Betrieb von Pumpspeicherkraftwerken. Durch eine Fallhöhe von bis zu 600m entsteht ein immenser Wasserdruck, der von fünf Kraftwerken mit je vier Maschinensätzen in elektrische Energie umgewandelt wird.

In zwei Kraftwerksgruppen aufgeteilt, arbeiten jeweils Turbine, Generator und Pumpe nach Bedarf. Die Problematik, dass Mitarbeiter von Betriebslärm betroffen sind, ist an allen Standorten ähnlich. Im Kraftwerk Waldshut werden im Pumpbetrieb 40 Kubikmeter Wasser pro Sekunde bewegt – das erzeugt etwa 170 Mio. kWh Strom. Einen hohen Anteil daran haben die dort installierten Schraubenpumpen.

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Lärmende Pumpen

Mit einem Gewicht von jeweils 300 kg sind sie zugleich auch Kern des Lärmproblems. Denn durch die direkte Übertragung der während des Pumpvorgangs entstehenden Kräfte auf den Wassertank wird die gesamte Konstruktion in Schwingungen versetzt. Dies liegt vor allem am hohen Luftanteil des Fördermediums Öl, das sich im Tank befindet. Die dadurch resultierende Geräuschkulisse ist so laut, dass an normales Arbeiten nicht mehr zu denken ist. Um dies zu ändern, bat man bei ACE um Hilfe.

Relativ schnell fiel auf, dass nicht nur die Pumpen an sich das Problem sein könnten, sondern auch ihre Verschraubung mit dem Fundament. Als Ergebnis der Bestandsaufnahme schlug man zur Senkung des mit 86 dB gemessenen Betriebslärms eine elastische Verschraubung unter Verwendung von schwingungsisolierenden Platten aus der SLAB-Familie vor.

Die Berücksichtigung aller Faktoren führte schnell zu den schwingungsisolierenden Platten. Diese werden in drei verschiedenen Produktfamilien und Beschaffenheiten im Bereich der Schwingungstechnik des Unternehmens geführt. Einen ersten Anhaltspunkt, welche der drei verschiedenen Plattensorten von ACE am besten in Waldshut geeignet sind, lieferte die Auslegung auf der ACE-Homepage. So entschied man sich für SLAB-Platten des Typs SL. Diese aus elastischen PUR-Werkstoffen hergestellten Vibrationsisolierungsplatten stehen mit unterschiedlichen Dämpfungseigenschaften, verschiedenen zulässigen Flächenpressungen sowie in variablen Standarddichten zur Verfügung.

Zwischen Tank und Pumpe sowie zwischen Schraubenkopf und Pumpe wurden SLAB-Platten angebracht. Dadurch gelang es, die Körperschallübertragung komplett vom Sender, nämlich der Pumpe, zum empfangenden Tank hin zu trennen. Die im Vorfeld durchgeführten theoretischen Berechnungen sagten als Ergebnis dieser Maßnahme eine Reduktion von 6,6 dB voraus. Schwingungsmessungen bestätigten die theoretische Annahme. Bedenkt man zudem, dass eine Pegelminderung um 3 dB bereits einer Minderung der Schallenergie um 50 % entspricht, ist dieses Ergebnis als großer Schritt zu werten.

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