Vanntårn

Tidligere jernbanevannstårn fra 1914 i Kornwestheim
Omdannet vanntårn fra 1936 i NOI Techpark Südtirol / Alto Adige i Bozen

Vanntårnet er navnet på en driftsstruktur i vannforsyningen, en høyt nivå tank for lagring av drikkevann eller industrielt vann har. Med den forhøyede tanken er ikke bare en midlertidig tilstrekkelig mengde vann tilgjengelig, men også tilstrekkelig og jevnt trykk i det tilkoblede vannnettverket .

Arbeidsprinsipp

Funksjonelt prinsipp: 1. Pumpe, 2. Vanntank, 3. Sluttbruker
Vanntårn på Bruderholz i Basel, tverrsnitt

Bygningene som er koblet til vannnettverket forsynes med vann utelukkende ved hjelp av det hydrostatiske trykket som skyldes tyngdekraften . Den forhøyede tanken fungerer også som en kompensasjonstank . Vannet som tas fra vannettet fører til en reduksjon i vannmengden i den forhøyede tanken. Den forhøyede tanken fylles derfor regelmessig slik at vannstanden forblir på samme nivå som mulig. På denne måten holdes vanntrykket i nettverket konstant. I vannnettverk med forhøyede tanker er det bare nødvendig med pumper for å fylle den forhøyede tanken.

For tilstrekkelig trykk må alle forbrukere være lavere enn den forhøyede tanken (prinsippet om kommunikasjonsrør ). Tappepunkter som er høyere oppe (f.eks. Høyhus) krever sitt eget trykkforsterkende system.

Fordeler og ulemper, alternativer

Fordelene inkluderer:

  • Hydraulisk har vanntårn en enkel struktur. På grunn av utformingen kompenserer de for trykksvingninger på innløpssiden og svingninger i tilbaketrekning på utløpssiden. Dette resulterer i lave krav til påfyllingen eller påfyllingspumpen.
  • Selv uten energiforsyning kan de avgi en viss mengde vann. Pålitelighet er z. B. viktig for drikkevannshygiene .
  • De fungerer også som symboler og som reklamemedier.

Ulempen er:

  • Byggingen av et vanntårn er kompleks.
  • Kvaliteten på vannet i beholderen, som ikke har blitt skiftet ut på lang tid, kan svekkes.

Oppbevaringsfunksjonen til vanntårn kan erstattes av vannlager nær jorden . Med regulerte pumper i trykkforsterkende systemer i vanndistribusjonssystemet kan det nødvendige trykket også genereres, men med en høyere teknisk innsats.

Dimensjoner

Grand Central Water Tower, Midrand, Gauteng
Herten vanntårn
Vanntårn i Roihuvuori

Den Schanzenturm i Hamburg, i sin tid en av de største vanntårn i Europa, hadde en kapasitet på 4600 m³. De Herten vanntårn med en kapasitet på 9000 kubikkmeter er blant de største forhøyede tankene i sitt slag i Tyskland.
Et av verdens største vanntårn i dag er vanntårnet i Roihuvuori nær Helsinki, ferdigstilt i 1977, med en kapasitet på 12.600 m³.
The Grand Central Water Tower Midrand i Sør-Afrika er en enestående funksjon blant de vanntårn , både i form av sin konstruksjon i form av en 40 meter høy kjegle står på spissen og volumet av 6500 m³.

Konstruksjon / typer

Vanntårnene er forskjellige både når det gjelder containere og ytre utseende. Det er massive tårn (laget av murstein eller betong); i industrisektoren ble imidlertid hovedsakelig stålskjelettkonstruksjoner brukt. Det er også trevannstårn.

Aquaglobus representerer sin egen konstruksjonsform.Denne typen vanntårn av metall ble utviklet i Ungarn på slutten av 1960-tallet . Dette er en sfærisk vannbeholder på et søylelignende stativ. Denne typen konstruksjon ble ofte brukt i DDR .

Siden en fylt beholder forårsaker høy kompresjonsbelastning i støttene, må forebygging av knekking gis særlig oppmerksomhet ved dimensjonering av vanntårn . Siden risikoen for knekking er størst for aksen med det laveste treghetsmomentet , har vanntårn vanligvis symmetriske, spesielt runde plantegninger.

  • Beholderformer

  • Rektangulær beholder

  • Loftcontainer

  • Intze 1 beholder

  • Intze-1 container med indre sylinder

  • Intze-2 beholder

  • Barkhausen container

  • Klönne container

Rektangulær beholder

De første vanntårnene (fra 1830) hadde rektangulære vanntanker med flat bunn. Innvendige strekkstenger måtte brukes til å forsterke veggene , som var utsatt for korrosjon og gjorde rengjøring av beholderen vanskeligere. Senere ble containerne laget rundt, slik at bare det fortsatt flate gulvet måtte bæres i tillegg av et bjelkelag. Dette designet ble nesten utelukkende integrert i bygninger.

Loftcontainer

En konstruktiv forbedring oppsto i Frankrike fra 1860 og utover. De såkalte loftcontainerne hadde en pyntet bunn , hvis forbindelse med den runde containerveggen fungerte som en trykkring. Utvidelsen av trykkringen førte imidlertid gjentatte ganger til skade på forbindelsesstrukturene. Det ytre kjennetegnet ved dette designet er en vanntank som bare stikker litt ut fra stativkomponenten.

Intze beholder

Eksempel på Intze-container: Skorsteinbeholder i Dahlhausen

Problemet med utvidelsen av trykkringen ble løst av ingeniøren Otto Intze i 1883 med en konstruksjon som ble kjent som Intze-prinsippet . Trykkringen er plassert videre under beholderen, og bunnen består av en ytre avkortet kjegle og en indre bunn. På denne måten er alle krefter som virker horisontalt balansert og kan ikke videreføre skadelige spenninger. En spesiell utforming var skorsteinsbeholderne , som ble bygget i en ring rundt eksisterende eller nybygde industrielle skorsteiner fra 1885, f.eks. B. ved vanntårnet til Dahlhausen jernbanedepot (i dag Bochum Railway Museum ). Den første Intze-tanken ble bygget i Remscheid i 1883. En annen viktig representant er vanntårnet til den tyske celluloidefabrikken (1916) i Eilenburg .

Barkhausen container

Med den såkalte Barkhausen-containeren (sfærisk bunncontainer) utviklet Georg Barkhausen en container med en halvkuleformet containerbunn i 1898. Den konstante overgangen mellom veggen og gulvet gjør støtteringen overflødig. Barkhausen-containerne ble bygget av Dortmund-selskapet Aug. Klönne . Vanntårnet til Minister Stein-kolliverket var den første containeren av denne typen som ble bygget i 1899 . Vanntårnet på Darmstadt sentralstasjon ble bygget i henhold til dette konstruksjonsprinsippet, blant mange andre . Et annet eksempel er det såkalte Lanstroper Egg, ferdigstilt i 1905, nordøst i byen Dortmund .

Klönne container

I 1898 mottok Klönne patent på en sfærisk beholder med konisk støtte. Fra 1906 ble vanntanker av typen Klönne hovedsakelig bygget. Støttene som virker på omkretsen av den sfæriske beholderen er vanligvis tangentielt forbundet med beholderveggen, som i tilfelle Barkhausen-beholderne.

historie

Denne artikkelen eller avsnittet beskriver situasjonen i Tyskland . Hjelp meg med å beskrive situasjonen i andre land.

Vanntårn fra 1662 i Chrast i Tsjekkia (mur fra Pläner )

Drikkevannstilførsel

Det eldste vanntårnet i Tyskland i Augsburg

På 1400-tallet var byen Augsburg en pioner innen bruk av vannkunst for tilførsel av drikkevann . Det eldste vanntårnet i Tyskland er Great Water Tower , bygget i 1416 ved vannverket ved Red Gate i Augsburg, det eldste vannverket i Tyskland og sannsynligvis også i Sentral-Europa.

I andre halvdel av 1800-tallet ble det bygget et stort antall vanntårn i Tyskland for å garantere offentlig tilførsel av rent drikkevann i de tidlige dagene av urbaniseringen. Vannverket med store magasiner og forhøyede tanker bygget i denne perioden, i forbindelse med tilførsels- og avløpsrør, bidro betydelig til å forhindre epidemier . Uten tilførsel av industribyene med deres ofte svært trange befolkning og store mengder avløpsvannproduserende selskaper, oppstod epidemier av store proporsjoner gang på gang.

Jernbane vanntårn

Vanntårn tjente også til å holde et tilstrekkelig leveringsvolum klart for vanntankene til damplokomotiver i tilfelle plutselig store uttak . Fra og med utviklingen av jernbanenettet , i Tyskland fra 1840, ble de første forhøyede vanntankene bygget. Dette var foreløpig ikke uavhengige tårnkonstruksjoner, men heller integrert som lagringscontainere i stasjonsbygninger, som Büchen jernbanevannstårn eller, nylig, vanntårnet i Dortmund-depotet . Senere var det jernbanevannstårn designet som tårn, for eksempel B. den på Hamburg-Altona-depotet . Den typiske kapasiteten til større jernbanevannstårn er rundt 400 m³, hvor rundt ti anbud fra store lokomotiver kan fylles på uten å måtte fylle på tårncontaineren. I polske Iława (tyske Eylau) er det tre jernbanevannstårn som ble bygget i årene 1871, 1915 og 1942

Slukningsvannstank

Vanntårn som slukningsvannmagasiner gir fordelen at vannet allerede er under trykk uten bruk av pumper, og slike systemer fungerer også i tilfelle strømbrudd.

Bruk i dag

Mannheim vanntårn , ute av drift som vannreservoar siden 2000. Planlagt og bevart som et arkitektonisk trekk

I høyteknologisk infrastruktur som i Sentral-Europa bygges vanntårn for øyeblikket bare i sjeldne tilfeller, og eksisterende systemer blir løst fra vannforsyningsoppgavene, der det er mulig. Årsaken til dette ligger på den ene siden i de tre til fem ganger høyere investeringskostnadene, og på den annen side må tekniske spesifikasjoner og kvalitative krav til drikkevann overholdes under drift, noe som kan føre til høyere driftskostnader sammenlignet med underjordiske tanker.

Vanntårn er vanligere i USA . I store byer som en container på høyhus så vel som frittstående på land. De er ofte malt eller bærer i det minste navnet på byen. Også i Frankrike er vanntårn vanligere enn i Tyskland, for eksempel, spesielt i landlige områder. I områder fjernt fra infrastrukturen som B. i landlige områder av Senegal , kan et vanntårn være fylt med en pumpe og dieselgenerator, noe som ville være mindre egnet for kontinuerlig drift.

Militær angrepspunkt

Med den begrunnelsen at vanntårn også kan tjene som "målreferansepunkter" for terrorister eller som fremtredende punkter i landskapet som gjør det mulig å målrette våpen som våpen. B. Det brukes mørtel , vanntårn i Irak ble ødelagt av den amerikanske hæren. I Nord-Syria ødela IS hundrevis av vanntårn før den trakk seg tilbake.

Ombygging og videre bruk av vanntårn

Otto Techow er vanntårnet på Fichtenberg i Berlin: Konvertering som værstasjon for den FU sin Meteorologisk institutt
Essen-Steele vanntårn
1904 bygget vanntårn med pumpe vindturbin og Intze tank nær Willegassen
Gammelt vanntårn på den østfrisiske øya Juist
Vanntårn i Unterpörlitz
Reservoar tårn i Berlin-Charlottenburg
Tidligere vanntårn i Nauen
Vanntårn på Viersener Strasse i Mönchengladbach
Lite trevanntårn i Kornwestheim
Tidligere vanntårn i Oberkrämer- Schwante
Vannstårn ved Red Gate i Augsburg. I forgrunnen Upper Well Master's House
Vanntårn i Löderburg nær Staßfurt
Vanntårn i Athensleben nær Staßfurt
Det moderne designet Mürwiker vanntårn i Volkspark i Flensburg
Vanntårn i Stadtwerke München
Opplyst vanntårn på Petrisberg i Trier

I dag er mange av de fortsatt bevarte vanntårnene strukturelle og tekniske monumenter.

Et alternativ til å rive gamle vanntårn som trenger renovering, er ombyggingen . De tekniske installasjonene (lagringsbassenger og pumpesystemer) går ofte tapt som et resultat, men slik kan skallet bevares. Danske Jægersborg Vandtårn , som ble ombygd i 2006, er bemerkelsesverdig .

En annen mulighet er å bruke vanntårn på andre måter utover deres faktiske funksjon (tilleggsbruk).

Noen vanntårn brukes for eksempel som observasjonstårn . Det er også vanntårn med en tårnrestaurant , som Goldberg Tower i Sindelfingen eller Windrose i Viersen . Når det gjelder vanntårn med utsiktsplattform, tar besøkende som regel en heis til utsiktsplattformen.

Bruken av både aktive og nedlagte vanntårn som plassering av overføringsutstyr i VHF-serien med lav effekt, for eksempel for ikke-offentlige landradiotjenester og mobilradio , er også utbredt . Det ombygde tv-tårnet Heidelberg fungerte opprinnelig som vanntårn. I dag fungerer den som den grunnleggende nettverkssenderen til SWR for VHF og TV. Vanntårnet i Waldenburg ble også brukt som overføringstårn frem til 2009. Wolfersberg-vanntårnet i Wien har en eksepsjonell radioteknisk bruk , som brukes til radiotjenester i VHF-serien, så vel som til et radiofyr i langbølgeområdet.

Kombinasjonen av vanntårn og skorstein viser en original flerbruksbruk. Den sylindriske ringformede vanntanken av stål er vanligvis omtrent halvveis opp i skorsteinen og omgir den koaksialt. Vanntanken har vanligvis et flatt konisk tak og reklametekst på sylinderkappen. En viss varmestrøm fra den varme avgassen til vannet kan gi en fordel hvis frysing skal unngås.

  • Skorstein med vanntank i det tidligere Finow valsverket

  • Vanntårn med skorstein av Heilstätten Grabowsee.

  • Schlachthofturm Dresden - kjelehus med forhøyet vanntank og røykutløp på taket

  • Skorstein med vanntårn på Würzburg universitetssykehus

  • Eksosskorstein til forskningsreaktoren til Karlsruhe Institute of Technology, som også fungerer som et vanntårn

Mange vanntårn blir omgjort til hekkeplasser for fugler og andre dyr av naturvernere med liten innsats.

Liste over ubrukt vanntårn

Tyskland, Østerrike, Sveits

Andre land

Liste over ombygde vanntårn

Tyskland, Østerrike, Sveits

Andre land

  • Vanntårn i Irkutsk , Pervomajski-distriktet → Klubbhus og klatrevegg til grotteutforskningsklubben
  • Zabrze vanntårn , Polen → Leiligheter (planlagt)

Flere lister

Relevante standarder / forskrifter

  • Water Management Standards Committee [NAW] ved DIN German Institute for Standardization eV (Red.): Vannforsyning - krav til systemer og komponenter i vannlagring; Tysk versjon EN 1508: 1998 . Beuth Verlag GmbH, Berlin, Wien, Zürich 1998.
  • DVGW e. V. (Hrsg.): Teknisk regel regneark W 300, vannlagring - planlegging, konstruksjon, drift og vedlikehold av vanntanker i drikkevannsforsyningen . Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH, 2005, ISSN  0176-3504 .

litteratur

weblenker

Commons : Water Towers  - Samling av bilder, videoer og lydfiler
Wiktionary: Wasserturm  - forklaringer på betydninger, ordets opprinnelse, synonymer, oversettelser

hovne opp

  1. El Russel C. Hibbeler: Teknisk mekanikk 2 Styrke av materialer . 8. utgave, Pearson Tyskland, München 2013, ISBN 978-3-86894-126-5 .
  2. ^ Byen Augsburg. I: augsburg.de. Hentet 29. mai 2018 .
  3. ↑ Martin Kluger: Hydraulikk og vannkraft, drikkevann og fontenkunst i Augsburg. 1. utgave. Context Verlag, Augsburg 2013, ISBN 978-3-939645-72-6 , pp. 2 .
  4. ↑ DVGW e. V. Arbeidsark W 300, vannlagring - planlegging, konstruksjon, drift og vedlikehold av vanntanker i drikkevannsforsyningen. DVGW tyske forening for gass og vann V., Bonn 2004, avsnitt 5.1.3.2.
  5. ^ Hvordan vanntårn fungerer (artikkel), Marshall Brain , howstuffworks, åpnet 2014.
  6. ↑ Hjelp for Afrika - Vann til Senegal ( minnesmerke fra 20 mars 2014 i nettarkivet archive.today ), seksjon Vann prosjekt Gouye -. Ndiogou, Franz Bickel et al, 2013, vist 2014.
  7. ↑ Ekstern Kenyan High School forsynt med vann , Cory Drake, åpnet 2014.
  8. ↑ globalsecurity.org Globale Sicherheit.org; VEDLEGG H: RANGEKORT OG SEKTORSKETSER (engelsk).
  9. ↑ LiveLeak.com Video - Ødeleggelse av et vanntårn i Mosul .
  10. ↑ Wolfgang Bauer: Nord-Syria - Den store skjebnen . I: ZEITMagazin . Hamburg 25. januar 2018 ( zeit.de ).
  11. ↑ Det spiselige fettraffineriet Estermann, i dag VFI GmbH, hadde en slik skorstein fra 1912 til minst 1970 i Wels , Øvre Østerrike, på det tidligere stedet ved jernbanen nord for Baumgartnerstrasse. Selskapet> Milepæler vfi.co.at, åpnet 29. januar 2020.
  12. ↑ Et bunnbad av vanntårnet. ( Memento fra 2. januar 2011 i Internet Archive )
  13. ↑ Konverter transformatorhuset eller vanntårnet til et dyrehotel .
  14. ^ Watertoorn Börkum. Watertoorn Börkum eV, åpnet 14. mars 2016 .
  15. ↑ hjemmeside av operatøren av Stromeyersdorf vanntårnet
  16. ↑ St | LN | Brigl & Bergmeister AG, Niklasdorf schlotforum.files.wordpress.com, åpnet 29. januar 2020.
  17. ↑ Historie brigl-bergmeister.com åpnet 29. januar 2020.