Hochwasserschutz für Mexiko Stadt: Riesenpumpen von KSB halten die Stadt trocken

Hochwasser und Überschwemmungen – immer wieder bedrohen Wassermassen Mexiko-Stadt. Unterstützung im Kampf gegen die Fluten bekommen die Bewohner der 20-Millionen-Metropole von 20 KSB Tauchmotorpumpen.

Das Projekt: Hochwasserschutz für Mexico City

Warum ist Mexico City so von Hochwasser bedroht? Der Boden der 20-Millionen-Metropole ist über viele Jahre erheblich abgesunken. Dies hat vor allem mit der einzigartigen Lage der Stadt zu tun, die in einem von hohem Gebirge eingeschlossenen Becken entstand. Dieses Becken wurde zudem von einem Seengebiet bedeckt, das später ausgetrocknet wurde. Ein weiterer Auslöser dafür, dass der Boden zum Teil bis zu bis zu 40 Zentimeter pro Jahr absinkt, ist die Übernutzung der Grundwasservorräte.

In der Folge fehlt nun der bisher wichtigsten Entwässerungsader, dem Gran Canal de Desagüe, teilweise das notwendige Gefälle, um während der Regenzeit zwischen August und Oktober die Wassermassen zuverlässig ableiten zu können.

Ein ganz neuer Entwässerungstunnel war also notwendig. „Wenn es regnet, dann regnet es richtig“, sagt Jens Mielke. Mielke ist bei KSB Geschäftsentwickler im Bereich Abwasseranwendungen für Lateinamerika und begleitet das Projekt El Caracol seit drei Jahren. „Der Gran Canal hatte ursprünglich eine Kapazität von 80 Kubikmetern pro Sekunde. 2007 betrug sie nur noch 15 Kubikmeter pro Sekunde. Seitdem hat man erhebliche Anstrengungen unternommen, um das Entwässerungsvermögen wieder auf 45 Kubikmeter pro Sekunde zu erhöhen.“

Diese Kapazitäten reichten allerdings nicht aus, um auch während starker Regenfälle Überschwemmungen im Stadtgebiet, vor allem im Osten, zu vermeiden. Etwas komplett Neues musste her, um auch dem starken Wachstum dieser Supermetropole Rechnung zu tragen. Die nationale Wasserbehörde CONAGUA entschloss sich mit dem TEO einen unterirdischen Entwässerungstunnel mit einer Kapazität von 150 Kubikmetern pro Sekunde zu bauen. Die ersten zehn Kilometer des TEO sind mittlerweile in Betrieb.

Die besondere Herausforderung für KSB: Am Ende dieses ersten Abschnittes müssen die Tauchmotorpumpen bis zu 40 Kubikmeter Wasser pro Sekunde auf eine Höhe transportieren, von der aus ein Abfliessen im Freigefälle möglich ist.

Der Kunde: Die nationale Wasserbehörde CONAGUA ist verantwortlich für den Hochwasserschutz in Mexiko.

l Caracol ist Teil eines Jahrhundertprojekts, mit dem die nationale Wasserbehörde CONAGUA in Zusammenarbeit mit der Verwaltung der mexikanischen Hauptstadt sowie des Bundesstaates Mexiko die Metropole vor Überschwemmungsschäden schützen will.

Mit dem Túnel Emisor Oriente (TEO) entsteht im Tal von Mexiko einer der größten Tunnelbauten seiner Art. Mit 62 Kilometern Länge und bis zu sieben Metern Durchmesser wird der Entwässerungstunnel TEO die Entwässerungskapazität von Mexiko-Stadt um 150 Kubikmeter pro Sekunde erhöhen.

Die Herausforderung: Neue Kanäle und Entwässerungspumpstationen zum Schutz

El Caracol ist bereits die zweite Enwässerungspumpstation im Tal von Mexiko, die KSB mit Tauchmotorpumpen ausstattet: Seit März 2011 arbeiten 24 KSB-Aggregate in der Station La Caldera. „Wir waren damals auch am Design der Station beteiligt“, erzählt Jens Mielke. Für El Caracol hat KSB dieses Design übernommen und weiter optimiert. Unter anderem bildeten die Experten die Strömungsbedingungen der Anlage per CFD-Simulation nach und konnten so mögliche Risiken von vornherein ausschließen.

Mit Hilfe von Versuchen an einem verkleinerten Modell der Pumpstation konnten die KSB-Ingenieure auch die letzten Feinheiten verbessern. „Die Fließgeschwindigkeiten dürfen zum Beispiel nicht zu hoch und nicht zu niedrig sein“, sagt Mielke. „Die Kollegen der hydraulischen Entwicklung mussten es mit ihrem Konzept fertigbringen, zum einen die Energie von 20 Kubikmetern ankommenden Wassers pro Sekunde so weit zu bremsen, dass sich vernünftige Anströmbedingungen für die Pumpen ergeben. Auf der anderen Seite gilt es, im Abwasser gleichzeitig gewisse Mindestgeschwindigkeiten nicht zu unterschreiten, um zum Beispiel Ablagerungen von Feststoffen zu vermeiden.“

Pumpstation von El Caracol mit KSB Tauchmotorpumpen

In jedem der beiden Pumpenbecken von El Caracol befinden sich zehn KSB-Tauchmotorpumpen.

Die Lösung: die Abwasser-Niederschlagswasser-Pumpstation El Caracol

El Caracol – die Schnecke – heißt die kombinierte Abwasser-Niederschlagswasser-Pumpstation, in der 20 riesige Tauchmotorpumpen von KSB im Einsatz sind. Der Name El Caracol erinnert an die alte Kanalanlage ganz in der Nähe des Sees Texcoco mit ihren spiralförmig angelegten Kanälen, die früher für die solare Salzgewinnung verwendet wurden. Dort, in Ecatepec, Estado de México, hat Mexikos Präsident Enrique Peña Nieto im Juni 2013 El Caracol eröffnet. Seitdem schützen KSB-Pumpen Mexiko-Stadt vor Überschwemmungen.

Aggregate fördern 40.000 Liter Wasser pro Sekunde

Die 20 Tauchmotorpumpen gehören zu den größten, die KSB je produziert hat. Jedes Aggregat hat eine Antriebsleistung von 1.150 Kilowatt und wiegt rund 14 Tonnen. Entwickelt und produziert hat KSB die Pumpen und ihre Motoren in Deutschland. Auf dem Seeweg gelangten die Aggregate dann nach Mexiko, wo sie von einem deutschen Montagekoordinator und einem Team von KSB Mexiko in Empfang genommen und installiert wurden.

Künftig wird das Wasser durch die dann insgesamt 62 Kilometer des fertigen Túnel Emisor Oriente zur Kläranlage Atotonilco, der größten Kläranlage der Welt fließen. Natürlich liefert KSB auch Pumpen für diese neue Anlage.

„Die erste Regenzeit hat die Station hinter sich, ohne dass Probleme zu beklagen gewesen wären. Zusammen mit der Pumpstation La Caldera kann KSB stolz darauf sein, gleich zwei der größten Entwässerungspumpstationen Mexikos ausgerüstet zu haben“
Jens Mielke
KSB Geschäftsentwickler im Bereich Abwasseranwendungen für Lateinamerika

Mit der Pumpstation El Caracol, die nun in 2.200 Metern Höhe steht, ist Mielke zufrieden. „Ich persönlich bin froh, dass wir das in uns gesetzte Vertrauen bestätigen konnten. Wir reden hier ja immerhin nicht über irgendwelche Tauchmotorpumpen, sondern über echt große Spezialanfertigungen.“

Zahlen I Daten I Fakten

Unternehmen: CONAGUA (La Comisión Nacional del Agua)

Gründung: 1988

Mitarbeiter: etwa 17.000

Branche: Verwaltungsbehörde