„Abwasser“-Fischzucht, kohlenstoffarmes Design, harmonisches Zusammenleben – die Kunst der Pumpspeichertechnik im Gebirge

„Die etwa 40 Jungfische, die wir vor drei Jahren freigelassen haben, haben sich inzwischen zu Tausenden vermehrt.“ Am 5. Juni, dem Weltumwelttag, stellte Zhang Bo begeistert die Änderungen am ökologischen Reservoir des Pumpspeicherkraftwerks Qingyuan in der Provinz Liaoning vor. „Anfangs waren die Jungfische nur 10 Zentimeter lang, mittlerweile gibt es jedoch viele Fische, die 30 Zentimeter lang sind.“

Zhang Bo ist der Umweltschutzspezialist der Abteilung für Projektmanagement des Pumpspeicherkraftwerks Qingyuan (im Folgenden als Abteilung für Generalunternehmer-EPC des Pumpspeicherkraftwerks Qingyuan bezeichnet). Der von ihm erwähnte ökologische Speichersee dient vor allem der Speicherung des aufbereiteten Abwassers aus der häuslichen Kläranlage im unteren Speicherseelager. Diese behandelten „Abwässer“ haben mittlerweile eine Landschaft aus springenden großen Fischen und in Schwärmen versammelten kleinen Fischen gebildet und sind zu einem „Hintergarten“ geworden, in dem die Projektmitarbeiter in ihrer Freizeit entspannen und nach dem Abendessen spazieren gehen können.

Dies ist ein Mikrokosmos der Umsetzung des Konzepts „Grünes Wasser und grüne Berge sind Gold- und Silberberge“ durch die Qingyuan Pumped Storage EPC General Contracting Department und ihrer Bemühungen, ein „Berg- und Wasserprojekt“ zu schaffen.

„Null-Ableitung“ von Abwasser und Abwässern, vollständige Nutzung des aufbereiteten Wassers

Das Pumpspeicherkraftwerk Qingyuan (nachfolgend „Pumpspeicher Qingyuan“ genannt), das von einem EPC-Generalunternehmer-Konsortium unter der Leitung der China Power Engineering Group Beijing Survey and Design Institute Co., Ltd. (nachfolgend „Beijing Institute“ genannt) errichtet wird, befindet sich in der Stadt Beisanjia, Autonomer Kreis Qingyuan der Mandschu, Stadt Fushun, Provinz Liaoning. Es handelt sich um das größte Pumpspeicherkraftwerk im Nordosten Chinas und eines der 139 Großprojekte der neuen Runde der nationalen Revitalisierung der alten Industriebasis im Nordosten Chinas während des Zeitraums des „13. Fünfjahresplans“. Dies ist zudem das erste Pilotprojekt zum Bau eines Pumpspeicherkraftwerks im Millionen-Kilowatt-Bereich als EPC-Generalunternehmer in China, das eine komplette industrielle Kette aus Design, Bau und Beschaffung umfasst.

Dieses Pilotprojekt, das in der Branche große Aufmerksamkeit erregt hat und vom Designer geleitet und vom EPC-Projekt verwaltet wird, orientiert sich vom Entwurf bis zur Ausführung am Konzept der „Förderung einer harmonischen Koexistenz zwischen Mensch und Natur“.

Für das während der Bauphase und während der Nutzung entstehende Abwasser und Abwasser wurde vom Beijing Institute ein spezielles Design erstellt und die Generalunternehmerabteilung des Qingyuan Pumped Storage EPC organisierte den Bau einer Abwasserbehandlungsanlage zur Sand- und Kiesaufbereitung, zweier häuslicher Abwasserbehandlungsanlagen, vier Abwasserbehandlungsanlagen zum Betonmischen und vier Abwasserbehandlungsanlagen für Höhlen. Das gesamte aufbereitete Wasser wird in der Produktion, bei der Staubreduzierung bei der Beregnung, bei der Begrünung usw. wiederverwendet, um eine Null-Ableitung von Abwasser und die vollständige Nutzung des aufbereiteten Wassers zu gewährleisten.

„Das ökologische Reservoir wurde speziell vom Beijing Institute entworfen und von der Qingyuan Pumped Storage EPC General Contracting Department gebaut. Es wurde 2020 gleichzeitig mit der häuslichen Abwasserbehandlungsanlage des Xiashui Reservoir Camps gebaut und in Betrieb genommen.“ Zhang Bo sagte, dass es sich bei der Abwasserbehandlungsanlage des Xiashui Reservoir Camps um eine unterirdische integrierte Behandlungsanlage handele, die die MBR-Methode anwende. Die Wasserqualität des aufbereiteten Regeneratwassers ist klar und geruchlos und kann den Wachstumsanforderungen der Fische gerecht werden. Das aufbereitete Grauwasser wird im Frühjahr, Sommer und Herbst zur Streuung und Gartenpflege genutzt, im Winter wird es in Becken zwischengespeichert und nicht abgeleitet.

Auch die Null-Ableitung von Abwasser und Abwässern profitiert vom designorientierten EPC-Projektmanagement, das dazu beiträgt, die Vorteile der Designtechnologie voll auszuschöpfen und die Anwendung fortschrittlicher Technologien zu vertiefen.

Das Spülen von Sand- und Kiesaggregaten beim Bau von Wasserkraftprojekten erzeugt große Mengen Abwasser. Das Abwasser aus der Sand- und Kiesaufbereitungsanlage enthält extrem viele Schwebstoffe und schwankt in der Wasserqualität stark. Der Schlamm verdichtet sich während des Betriebs der Aufbereitungsanlage sehr leicht, was zu Systemverstopfungen und sogar zu Geräteschäden führen kann. Cui Xiaohong, Leiter der Umweltschutzabteilung der Qingyuan Pumpspeicher-Design-Projektabteilung, nannte ein Beispiel. Das Designteam entwickelte ein neues Verfahren, bei dem die Platten- und Rahmenfilterpresse direkt als zentrale Aufbereitungsanlage des Systems eingesetzt wird. Im Vergleich zum herkömmlichen Behandlungsverfahren werden zwei Behandlungseinheiten und eine große Anzahl an Zusatzgeräten eingespart, was zur Stabilisierung des Betriebs des Abwasserbehandlungssystems für die Sand- und Kiesverarbeitung beiträgt. Diese Technologie wurde erfolgreich im Pumpspeicherkraftwerk Qingyuan eingesetzt.

Reduzieren Sie großflächige Ausgrabungen und leisten Sie gute Arbeit bei der ökologischen Wiederherstellung

„Ein gutes Projekt sollte nicht nur seine funktionale Rolle erfüllen, sondern auch Umweltschäden vermeiden, ökologische Wiederherstellungen durchführen und das Projekt im Einklang mit der Natur und menschenfreundlich gestalten.“ Yao Baoyong, General Manager der Abteilung für Generalunternehmerleistungen des Qingyuan Pumped Storage EPC, hat dieses Konzept der technischen Konstruktion im Qingyuan Pumped Storage vollständig umgesetzt.

Berichten zufolge liegt ein großer Vorteil des designorientierten EPC-Projektmanagements darin, dass es die Ressourcenintegration von der Quelle aus erleichtert. Während des Bauprozesses erfassen Fachleute für Staudammtechnik dynamisch das Gleichgewicht zwischen Erde und Stein im Projekt, Geologen überprüfen umfassend die Verwitterung der Staudammmaterialien, leiten die Bauarbeiten vor Ort intelligent und nutzen Bauaushubmaterialien und Höhlenaushubmaterialien umfassend und flexibel zum Auffüllen verschiedener Abschnitte des Staudamms. Dadurch wird der Aushub auf dem Materiallagerplatz reduziert, Investitionen gespart und Abfall verringert, während gleichzeitig die Projektanforderungen erfüllt werden.

Zhang Jianfu, Projektmanager der Projektabteilung für Pumpspeicher-Design in Qingyuan, nannte ein Beispiel: Um die Ausnutzungsrate des Aushubmaterials bei der Dammverfüllung zu maximieren und Abfall zu reduzieren, wurde der Durchlässigkeitskoeffizient an einigen Stellen im Steinschüttungsbereich unterhalb des Damms nach einer technischen Demonstration auf Grundlage der tatsächlichen Situation vor Ort fein abgestimmt.

Seit dem Betreten der Baustelle im Juli 2017 betrachtet die Generalunternehmerabteilung des Qingyuan Pumped Storage EPC den Umweltschutz als wichtigen Teil des Baumanagements und hat ihn neben Sicherheit, Qualität und Effizienz in der Bauphase in die Arbeitsziele des Projekts integriert. Zu diesem Zweck wird der Hang hinter der Anti-Illegal-Plattform im Baugebiet auch als „Testfeld“ für Wasserschutz und Begrünung genutzt.

Der Hang hinter der Anti-Illegal-Plattform im Baubereich wird durch Gitterträger gestützt. Da sich das Pumpspeicherkraftwerk Qingyuan in einer kalten Gegend befindet, verwendet die Generalunternehmerabteilung des Pumpspeicherkraftwerks Qingyuan kälte- und dürreresistente Graspflanzmethoden zur Unterstützung der Gitterträger. Die Vegetation wächst gut und vermehrt sich erfolgreich durch Samen, was eine gute Rolle bei der Unterstützung und Begrünung spielt und auch zu einer grünen Landschaft im Baubereich führt.

Klare Wasserästhetik integriert in die Natur

Es gibt viele Beispiele wie den Gitterbalken, bei dem sich Kultur- und Naturlandschaften im Pumpspeicherkraftwerk Qingyuan ergänzen.

„Ein Beispiel hierfür ist das Torgebäude am Ein-/Auslauf des Unterbeckens.“ Zhang Jianfu sagte, dass das Torgebäude aus Normalbeton gegossen sei, wodurch ein Spiegeleffekt erzielt werden könne und keine zusätzlichen Dekorationsmaterialien erforderlich seien. Aus der Ferne ragt das Gebäude selbst nicht abrupt aus den Bergen hervor und fügt sich nahtlos in die umgebende Landschaft ein. Darüber hinaus ist dieses Material zeitlos und wird mit der Zeit ein Gefühl von historischem Gewicht verleihen, wodurch die „ursprüngliche Schönheit“ des Wasserkraftprojekts weiter hervorgehoben wird.

Um für den Bau des Torturms Normalbeton verwenden zu können, hat die Generalunternehmerabteilung des Qingyuan Pumped Storage EPC den bisherigen Entwurf einer Betonrahmenkonstruktion verworfen. Zhang Jianfu erklärte, dass beim Entwurf der Rahmenstruktur Füllwände zwischen Balken und Säulen verwendet werden und die Fassade nach Abschluss der Bauarbeiten erneut neu gestaltet werden muss. Nach der Umstellung auf eine Scherwandkonstruktion kann die gesamte Wandfläche mit Normalbeton gegossen werden.

Um Sichtbeton verwenden zu können, wurden auch die ursprünglichen Konstruktionspläne für das Dammkronenbauwerk, das Kraftwerk, den Haupttransformatorraum, die Schaltstation und andere Teile über Bord geworfen. Das typischste Beispiel hierfür ist, dass alle drei von Xing Shanshan, dem professionellen Dammingenieur der Projektabteilung für Pumpspeicherkraftwerke in Qingyuan, vorgeschlagenen Konstruktionspläne für die oberen Geländer des unteren Staudamms verworfen wurden. Als sie jedoch die endgültige Designversion des Sichtbetongeländers sah, das von der Generalunternehmerabteilung des Qingyuan Pumped Storage EPC ausgewählt worden war, seufzte sie dennoch und musste sich geschlagen geben.

„Das Qingyuan-Pumpspeicherprojekt setzt auf kohlenstoffarmes Design und die Konstruktion von Sichtbeton im großen Maßstab. Dadurch wird die Wirkung von Sichtbeton erreicht, der keiner Dekoration bedarf. Ziel ist es, die majestätische, großartige und natürliche Schönheit von Wasserkraftprojekten zu zeigen und den Schwerpunkt auf die Schaffung qualitativ hochwertiger Projekte zu legen.“ Yao Baoyong erklärte, dass die natürliche Oberfläche von Sichtbeton als Gebäudedekorationseffekt eine neue Mode und Stilrichtung in der Architekturkunst sei. Es verkörpert das Konzept des modernen Menschen, der die Natur sucht und zu ihr zurückkehrt.

„Die schlichte und natürliche Schönheit von Sichtbeton ist im Qingyuan Pumped Storage überall zu sehen. Der handwerkliche Geist der Mitarbeiter von Qingyuan Pumped Storage, die nach Exzellenz streben, ist auch in die feine Handwerkskunst integriert.“ Yao Baoyong führte aus, dass die großflächige Verwendung von Sichtbeton in Design und Bauweise zu einer glänzenden Visitenkarte des Qingyuan Pumped Storage geworden sei und auch von der Baueinheit und den Industrieinspektoren auf allen Ebenen großes Lob geerntet habe.

Durch die Errichtung der Gebäude aus Sichtbeton wurde indirekt die poetische Praxis der „grünen Wasser- und grünen Berge-, ‚klaren Wasser‘-Ästhetik“ des Qingyuan-Pumpspeichers verwirklicht, der zudem von den Vorteilen des vom Entwurf geleiteten EPC-Projektmanagements profitierte. Zhang Jianfu sagte, dass sich das Design im Rahmen des designorientierten EPC-Modells stärker auf die Schaffung von Projekthighlights konzentriert, aktiver an der Förderung der Harmonie zwischen Mensch und Natur arbeitet, die Designqualität kontinuierlich und proaktiv verbessert und sich auf die technische Gestaltung visueller Umgebungen spezialisiert.

Yao Baoyong hat hierzu seine eigene Auffassung: Bereits in der frühen Planungsphase müssen wir das Designkonzept verbessern, höchste Designsicherheit mit ökologischen Wiederherstellungsfunktionen kombinieren, die Kunstfertigkeit von Ökologie und Technik umfassend berücksichtigen und ein kohlenstoffarmes Design verwenden. Nur ein solches „Landschaftsprojekt“ kann den Hintergrund aus grünem Wasser und grünen Bergen heller machen.

Das untere Reservoir des Pumpspeicherkraftwerks Qingyuan speichert Wasser (Quelle: Fushun News Network)