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OKTOBER 2013

Verlagspostamt: 4820 Bad Ischl · P.b.b. „03Z035382 M“ – 11. Jahrgang

Fachmagazin für Wasserkraft

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HYDRO

EIN WENIG HOFFNUNG SCHIMMERT AM HORIZONT Ein wenig paradox mutet die Situation schon an. Politisch, strategisch und gesellschaftlich ist die Wasserkraft gewünscht, gleichzeitig ist deren Rentabilität in jüngster Vergangenheit immer näher an die Existenzgefährdung gerückt. Bei den aktuellen Marktpreisen ist es für die meisten Betreiber undenkbar geworden, in einem unsicheren Marktfeld in ein Projekt zu investieren, wenn man mit Amortisationszeiten jenseits von zwei Jahrzehnten rechnen muss. Dabei werden aber Optimierungen, Revitalisierungen und vor allem der ökologische Ausbau bestehender Anlagen von der Politik gefordert und erwartet. Den niedrigen Preisen, zuletzt unter 38 Euro pro MWh, liegen nach Ansicht der Experten gleich mehrere Ursachen zugrunde: Die wesentlichste davon betrifft die allgemeine wirtschaftliche Situation Europas. Wo kein Wirtschaftswachstum zu verzeichnen ist, ist üblicherweise auch die Nachfrage nach Energie nicht allzu groß. Eine andere Ursache wird häufig in der Renaissance von Kohle und Atomstrom gesehen. Gerade fossile Energieerzeuger wurden durch den Preisverfall der Emissionszertifikate wieder wirtschaftlich, somit konnte das große Angebot von „billigem“ Kohlestrom ebenfalls den Preis drücken. Als weitere Ursache wird jedoch auch immer häufiger die – gerade in Deutschland – hohe Förderung von Sonnen- und Windenergie aufs Tapet gebracht. Politiker sprachen unlängst bereits davon, dass die Wasserkraft ob des massiven Ausbaus von Sonnen- und Windkraft das erste „Kollateralopfer“ der Energiewende sein könnte. In diesem Zusammenhang wird vor allem damit argumentiert, dass der ungebremste Zubau von Photovoltaik- und Windkraftanlagen in Deutschland – gestützt durch hohe Subventionen – zu allfälligen Überschussproduktionen im Netz führe und damit den Energiepreis weiter absenke. Wasserkraftwerke könnten somit in die roten Zahlen getrieben werden. Die Argumentation ist zwar schlüssig und nachvollziehbar, geht aber dennoch am Kern des Problems vorbei. Man braucht dafür nur die Produktionszahlen in Relation stellen: Während rund 5 Prozent des 2012 in Deutschland produzierten Stroms aus Photovoltaikanlagen stammte, kamen im gleichen Zeitraum 56 Prozent aus Gas- und Kohlekraftwerken, weitere 16 Prozent aus Kernkraftwerken. Die Crux liegt also zu einem weit geringeren Anteil in der „Überförderung“ anderer erneuerbarer Energiequellen als vielmehr in der nach wie vor hohen Lukrativität schmutziger Energieerzeuger. Das Ausspielen der Wasserkraft gegen andere Regenerative ist daher grundfalsch. Als wesentlich zukunftsorientierter zeigt sich dagegen die Forderung nach dem Ende der Subventionen für die Atomkraft im Hinblick auf faire Wettbewerbsbedingungen. Denn grundsätzlich steht die Wirtschaftlichkeit der Atommeiler schon länger in der Kritik. Erst kürzlich haben Finanzexperten für das geplante AKW Hinkley Point in Großbritannien vorgerechnet, dass für einen wirtschaftlichen Betrieb der Anlage ein Zuschussbedarf von 11 Cent/kWh auf 35 Jahre erforderlich wäre. Und dabei sind nicht einmal die Kosten einer Absicherung gegen eine eventuelle Havarie inkludiert. Umso besser, dass das breite Engagement gegen Europas Atomlobby nun erstmalig Früchte getragen hat. Mit der Entscheidung der Europäischen Kommission, ihre Pläne zur Erleichterung von nationalen Subventionen für Atomkraft fallen zu lassen, hat man der Nuklearindustrie einen historischen Dämpfer verpasst. Und mit dem Zurückdrängen des Atom-stroms im Netz sollte ein zarter Hoffnungsschimmer für andere grundlastfähige Stromquellen wie die Wasserkraft am Horizont auftauchen. Zieht man dazu noch in Betracht, dass es derzeit in Deutschland konkrete Ansätze gibt, die Fördertarife für jedwede Form der Erneuerbaren auf ein zukünftiges Niveau von nur 8,9 C/kWh zu deckeln – wie es unlängst der Chef der UmweltDenkfabrik Agora Energiewende Rainer Baake vorgeschlagen hat –, besteht die realistische Aussicht für die Wasserkraft, in Zukunft wieder ein günstigeres Marktumfeld vorzufinden. Die Zeichen stehen derzeit nicht schlecht. Abschließend darf ich mich wieder bei all jenen bedanken, die am Entstehen der vorliegenden Ausgabe mitgeholfen haben – und wünsche Ihnen, lieber Leser, eine gute Zeit mit der neuen zek HYDRO. Ihr MAG. ROLAND GRUBER Chefredakteur Oktober 2013

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HYDRO

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KW STADTWEHR

20 WASSERWELTEN FLIMS 31 KW ROTHSEE II

Aktuell

Projekte

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14

Intessantes & Wissenswertes SHORT CUTS

Ejektor-Kraftwerk macht Standort an der Ybbs wirtschaftlich

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Leistungsschub für revitalisiertes Kraftwerk im Val di Sole

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Flims komponiert seine Symphonie aus Wasser

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Gemeindeprojekt von Liezen feierlich eröffnet KW PYHRNBACH

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Ökostrom aus dem Überleitungswasser KW ROTHSEE II

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Salzburg AG feiert Einweihung des neuen Vorzeigeprojektes

Veranstaltung 50

Editorial Inhalt Impressum

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Oktober 2013

37

Modernste Technik für Churs traditionsreichstes Kraftwerk KW CHUR-SAND

Neues aus der Welt der Transformatoren EVENT „TRANSFORMER DAYS“

Projekte 51

Neues Kraftpaket fürs steirische Pölstal KW MÖDERBRUGG

KW SOHLSTUFE LEHEN

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Neue Hochdruck-Anlage nutzt alte Mühlenkaskade KW DORFERBACH

WASSERWELTEN FLIMS

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Lungauer realisieren Musterkraftwerk in Naturparkgemeinde KW MÜLLNERBAUER

KW VALPIANA

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Anspruchsvolle Rohrverlegung im Südschwarzwald KW TEGERNAU

KW STADTWEHR

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37 KW CHUR-SAND

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Neues Wasserkraftwerk versorgt die ansässige Industrie KW NIKLASDORF


HYDRO

KW MÜLLNERBAUER

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KW LEERSTETTEN

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STREAMDIVER

Veranstaltung 56

Vorarlberger Stahlbautechnik bewährt sich

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STAHLWASSERBAU

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Ersatzneubau an der Traun feierlich eröffnet

KONFERENZ

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KW STADL PAURA

60

Modernisiertes Kleinkraftwerk erstrahlt im neuen Glanz

Main-Donau-Kanal mit neuem Schleusen-Kraftwerk KW LEERSTETTEN

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Umrichter der Superlative und die Rolle in Europas Smart-Grid

Technik 76

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Der StreamDiver bewährt sich im Härtetest KW NUSSDORF

Kompetenz in Nebenanlagen von Wasserkraftwerken EDELSTAHLVERROHRUNG

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EVENT

Technik

Wasserkraft im Zentrum der EUSEW-Veranstaltung EUSEW-EVENT

Veranstaltung 65

16. Anwenderforum mit Rekordresonanz in Luzern ANWENDERFORUM KWK

KW HOLZRICHTER

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Dritte Praktiverkonferenz ein voller Erfolg in Graz

HTL-Absolventen sorgen mit Francis-Innovation für Aufsehen TURBINENTECHNIK

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Die kleine Baureihe hält was sie verspricht RECHENREINIGUNGSTECHNIK

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EDELSTAHLVERROHRUNG

76

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HYDRO

Impressum HERAUSGEBER

Mag. Roland Gruber und Günter Seefried

Foto: Voith

VERLAG

Roland Athenstaedt, der Urenkel von Viktor Kaplan dem Erfinder der Kaplan-Turbine - , besuchte mit seinen Kindern das Unternehmen, in dem deren Ururgroßvater seine Forschungen vorantrieb. Die drei Athenstaedts konnten sich in einer Führung durch eine der weltweit führenden Wasserkraftproduktionsstätten ein Bild von der Leistungskapazität machen. Foto: Voith

URENKEL DES ERFINDERS DER KAPLANTURBINE BESUCHT VOITH IN HEIDENHEIM Am 7. August 1913 meldete Viktor Kaplan in Österreich das Patent für die KaplanTurbine an – und 100 Jahre später kehrt dessen Urenkel Roland Athenstaedt mit zwei seiner Söhne an eine Wirkungsstätte Kaplans zurück, die wichtig für die Entwicklung der Kaplan-Turbine war: zu Voith nach Heidenheim. Die drei Athenstaedts besuchten vergangene Woche Voith, um sich ein Bild von dem Ort zu machen, an dem sich Geschichte und Zukunft der Wasserkraft vereinen. „Meine Kinder beschäftigen sich in der Schule mit erneuerbaren Energien. Deshalb lag es für mich nahe, ihnen die Wasserkraft zu erklären und das Unternehmen zu zeigen, in dem ihr Ururgroßvater forschte“, erzählt Roland Athenstaedt. Zugleich fasziniert den 46-jährigen Ingenieur der nachhaltige Charakter von Wasserkraftanlagen, die teils über Generationen hinweg funktionieren und umweltfreundlichen Strom liefern. Bei einem Rundgang durch die Fertigung und das weltweite Test- und Entwicklungszentrum „Brunnenmühle“ in Heidenheim verschafften sich Roland Athenstaedt und seine Kinder einen Einblick in eine der weltweit führenden Produktionsstätten für Wasserkraftkomponenten. Hier werden nach wie vor Kaplan-Turbinen konstruiert und hergestellt. Im Laufe der vergangenen Jahrzehnte hat sich Voith zu einem der wichtigsten Hersteller von Kaplan-Turbinen entwickelt.

Gruber-Seefried-Zek Verlags OG Lindaustraße 10, 4820 Bad Ischl Tel. & Fax +43 (0) 6247- 84 726 office@zekmagazin.at www.zek.at CHEFREDAKTEUR

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Günter Seefried, gs@zekmagazin.at Mobil +43 (0) 664-3000 393 ORGANISATION

Erika Gallent, office@zekmagazin.at Mobil +43 (0) 664-242 62 22 GESTALTUNG

Gruber-Seefried-Zek Verlags OG Lindaustraße 10, 4820 Bad Ischl Tel. & Fax +43 (0) 6247- 84 726 office@zekmagazin.at www.zek.at Derzeit werden am Standort Heidenheim sukzessive vier große Kaplan-Turbinen für die Modernisierung des Wasserkraftwerks Bad Säckingen am Rhein überarbeitet. Sie haben einen Durchmesser von 7,4 Metern. Es ist eines von zahlreichen Modernisierungsprojekten im Bereich der Wasserkraft, die Voith im Moment überall in der Welt ausführt.

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Die slowenische Photovoltaikanlage in Gornji Petrovci ist das größte PV-Kraftwerk der Region

KRAFTWERK GURK ERSTRAHLT IN NEUEM GLANZ Seine Kompetenz im Hinblick auf Revitalisierungen von Wasserkraftwerken hat der oberösterreichische Wasserkraftspezialist Global Hydro Energy (GHE) erst unlängst im südlichsten Bundesland Österreichs unter Beweis gestellt. Die Turbinenbauer aus Niederranna erhielten vom Betreiber, der AEK Forstverwaltungs-GesmbH, den Auftrag, die Kaplanturbine des Kraftwerks Gurk im Kärntner Liebenfels rundum zu erneuern. Die Maschine, die sich seit 1989 in Betrieb befindet, ist bei einer Nettofallhöhe von 3,7 m und einem Nenndurchfluss von 8,8 m3/s auf eine Turbinenleistung von 287 kW ausgelegt. Im Zuge des Retrofitprogramms wurde die Maschine demontiert, im Werk in Niederranna vollständig saniert und anschließend wieder installiert. Zudem wurde sie mit dem aktuellsten Turbinenregler von GHE und einer neuen Schaltanlage ausgestattet. SPATENSTICH ZUR STANDORTERWEITERUNG Das Traditionsunternehmen Kössler erweitert seinen Standort in St. Georgen am Steinfeld um ein neues Wasserkraft-Technikzentrum und um eine neue Fertigungshalle für die Endmontage. Voith investiert damit in die Zukunft der Kleinwasserkraft. Mit einem feierlichen Spatenstich gab das Unternehmen Ende August den offiziellen Startschuss zum Standortausbau. Kössler zählt seit Jahrzehnten zu den Leitbetrieben der Region. Mit der Erweiterung am Standort St. Georgen setzt das Unternehmen das erfolgreiche Wachstum der vergangenen Jahre fort und stellt die Weichen für eine weitere positive Entwicklung. „Die Investition ist ein Bekenntnis von Voith zum Potenzial der Kleinwasserkraft“, sagte Josef Lampl, Geschäftsführer von Kössler, bei der Spatenstichfeier auf dem Firmengelände. „Wir schaffen bessere Arbeitsbedingungen für unsere Mitarbeiter, mehr Platz für die Fertigung unserer innovativen Produkte und werten zugleich das umliegende Gebäudeensemble auf.“ Voith unterstreicht mit der Investition einerseits die Bedeutung des Produktionsstandortes und andererseits sein Bekenntnis zur erneuerbaren Energie aus Kleinwasserkraft. 70 NEUE BÜROPLÄTZE UND EINE NEUE MONTAGEHALLE Bei der Feier sprachen auch Dr. Roland Münch, Vorsitzender der Geschäftsführung von Voith Hydro, Dr. Leopold Heninger, Geschäftsführer von Voith Hydro in St. Pölten, sowie der Bürgermeister der Stadt St. Pölten, Matthias Stadler, zu den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern. Der Ausbau am bestehenden Standort in St. Georgen, der einhergeht mit dem Neubau des Kindergartens in St. Georgen, erwies sich für alle Beteiligten als attraktivste Lösung. Unweit des ursprünglichen Grundstückes entsteht nun eine moderne 3-gruppige Kinderbetreu-

Foto: AW Energy Oy

Montage der sanierten Kaplanturbine im Kraftwerk Liebenfels in Kärnten.

Foto: GHE

HYDRO

Vor der portugiesischen Küste bei Peniche ist bereits ein WellenWasserkraftwerk des Typs „WaveRoller“ seit rund einem Jahr in Betrieb.

WAVEROLLER-TECHNOLOGIE ERREICHT DIE BRETAGNE An der Küste der Bretagne soll in Zukunft Strom aus Meereswellen geerntet werden. Konkret sind der finnische Energiekonzern Fortum, die französische Marinewerft DCNS und das finnische TechnologieUnternehmen AW-Energy darin überein gekommen, eine Demonstrationsanlage in der „WaveRoller“-Technologie zu errichten. Das von der Firma AW-Energy entwickelte System wandelt die Energie der Wellen in elektrischen Strom um. Die Funktionsweise basiert auf einem System aus vertikal übereinander angebrachten, dabei beweglichen Metallplatten, die in einer Metallsäule angebracht sind. Diese Metallsäule ist fest am Meeresboden verankert. Durch die Bewegung der Wellen werden die Metallplatten in Bewegung versetzt, wodurch ein hydraulischer Motor einen Generator antreibt. Die Leistung der geplanten Anlage in der Bretagne wird mit 1,5 MW beziffert.

Spatenstichfeier bei der Firma Kössler zur Standorterweiterung in St. Georg am Steinfelde Ende August.

ungseinrichtung der Stadt St. Pölten, die auch den Kindern von Kössler MitarbeiterInnen zur Verfügung steht. „Dieses Angebot für unsere ArbeitnehmerInnen ist ein gutes Beispiel für eine gelungene Zusammenarbeit von öffentlicher Hand und privatem Unternehmen“, unterstreicht die Geschäftsführung von Kössler die konstruktive Kooperation. Die Fertigstellung der Baumaßnahmen ist für Ende 2014 geplant. Dann wird ein Teil der Mitarbeiter in das neue Technikzentrum, in dem rund 70 neue Büroarbeitsplätze geschaffen werden. Durch die Errichtung einer neuen Halle für die Turbinenendmontage kann die Logis-tik innerhalb des Unternehmens wesentlich verbessert werden. Die Fertigung ist dann, im Vergleich zu bislang 40, auf rund 70 Turbinen pro Jahr ausgelegt. Oktober 2013

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Foto: Axpo

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Ganz links: Jörg Huwyler, Leiter Produktion Hydraulische Kraftwerke Axpo Power AG, und Bettina Charrière, Leiterin Neue Energien Axpo Power AG, bei Spatenstich

SPATENSTICH FÜR KLEINWASSERKRAFTWERK TASNAN Die Ouvra Electrica Tasnan SA (OET) hat im Mai den Spatenstich für das Kleinwasserkraftwerk Tasnan vorgenommen. Das HochdruckLaufwasserkraftwerk am Tasnanbach zwischen den schweizerischen Gemeinden Ardez und Ftan wird rund 4.400 Haushalte mit Strom versorgen. Die Kraftwerkszentrale wird oberhalb des Inns gebaut und die Wassererfassung unterhalb der Verbindungsstraße zwischen den zwei Orten im Unterengadin erstellt. Mit einer Leistung von 6,5 Megawatt sollen jährlich rund 19 Mio. Kilowattstunden Strom produziert werden. Die Wasserrechte wurden bereits im August 2009 einstimmig verliehen. Drei Jahre später wurde das Konzessions- und Bauprojekt vom Regierungsrat des Kantons Graubünden genehmigt. Der Verwaltungsrat der Kraftwerksgesellschaft OET genehmigte den Baukredit über 25 Mio. CHF. Nach eineinhalbjähriger Bauzeit soll das neue Kleinwasserkraftwerk im Oktober 2014 ans Netz gehen.

Foto: zek

Foto: Siemens

Der Fluss Smådøla

Das größte Wasserkraftwerk an der Mur in Pernegg

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SIEMENS LIEFERT UND INSTALLIERT KOMPLETTES KLEINWASSERKRAFTWERK IN NORWEGEN Für ein neues Kleinwasserkraftwerk in Norwegen liefert und installiert die Firma Siemens alle notwenigen Komponenten von der Planung über das Engineering bis hin zur Lieferung und Installation von Generatoren und Turbinen. Auftraggeber für dieses „water-to-wire“Package ist der norwegische Kraftwerks- und Netzbetreiber A S Eidefoss. Das Kraftwerk, welches derzeit 180 km nördlich von Oslo am Fluss Smådøla entsteht, wird nach Fertigstellung 12.000 Haushalte mit Strom versorgen. Somit kann die Smådøla oberirdisch weiterfließen, während darunter mittels dreier Turbinen Strom erzeugt wird. Die Gesamtleistung soll15,21 MW betragen. ERÖFFNUNG DES GRÖSSTEN WASSERKRAFTWERKS AN DER MUR Am 13. September nahm im steirischen Pernegg das größte Wasserkraftwerk an der Mur den Betrieb auf. Gleich 35.000 Haushalte aus den Bezirken Bruck und Graz Umgebung werden dabei mit ökologischem Strom versorgt. Als einziges Murkraftwerk verfügt Pernegg über drei große Kaplan-Turbinen. Der VERBUND investierte für eine der umfangreichsten Kraftwerksmodernisierungen Österreichs 60 Mio. Euro. Während der dreijährigen Bauzeit erhielt das denkmalgeschützte Krafthaus ein komplett neues Innenleben sowie moderne Leittechnik und Steuerungselektronik. eschichtlich kann man sich in einem neuen Ausstellungsgebäude auf dem Kraftwerksgelände Pernegg weiterbilden. Dort hat man unter anderem die Möglichkeit, die ausgestellte Turbine aus dem Jahr 1927 zu begutachten.


HYDRO

Feierlicher Spatenstich für das Wasserkraftwerk Laubeggfall

VOITH ERHÄLT AUFTRAG FÜR WASSERKRAFTWERK IN DER TÜRKEI Zur Ausrüstung des neuen Wasserkraftwerkes Upper Kaleköy in der Türkei hat Voith einen umfangreichen Auftrag an Land gezogen. So liefert das deutsche Unternehmen gleich drei Francis-Turbinen samt zugehöriger Ausrüstung. Jede Turbine bringt es auf eine Leistung von 202 MW. Dieses Projekt im Auftrag des türkischen Energieunternehmens Kalehan Enerji wird in einem Konsortium realisiert. Das Auftragsvolumen beträgt dabei mehr als 30 Mio. Euro. Das Neubauprojekt Upper Kaleköy ist ein Teil einer Kaskade aus vier Speicherkraftwerken und stellt für Voith ein weiteres Projekt am Fluss Murat in der Osttürkei dar. Auch das weiter unterhalb gelegene Wasserkraftwerk Beyhan-1 wird ebenfalls von einem Konsortium realisiert. Bereits seit über 75 Jahren ist Voith am türkischen Wassermarkt aktiv und konnte dabei über 100 Projekte umsetzen.

Foto: BKW

Foto: Voith

Beyhan I ist das erste von vier Wasserkraftwerken am Fluss Murat. Voith Hydro wird das Kraftwerk mit drei Generatoren ausstatten.

SPATENSTICH FÜR DAS WASSERKRAFTWERK AM LAUBEGGFALL Im September erfolgte der Spatenstich zum Bau des neuen Wasserkraftwerks am Laubeggfall in der Schweiz. Die Simmentaler Kraftwerke AG (SKW), eine Tochtergesellschaft der BKW Energie AG, ist dabei mit den Hauptarbeiten betraut worden. Das Kraftwerk an der Simme entsteht zwischen den Gemeinden Boltigen und Zweisimmen. Dabei wird das rund 27 Meter hohe natürliche Gefälle des Laubeggfalls bei Garstatt genutzt, die maximale Wassermenge beträgt 112 m³ pro Sekunde. Die zukünftige Leistung wird mit 2,6 Megawatt beziffert. Die mittlere Jahresproduktion von 12,5 Gigawattstunden deckt den Strombedarf von rund 2.500 Haushalten im Simmental. Die Bauzeit wird bis zur Inbetriebnahme im Sommer 2016 rund zweieinhalb Jahre dauern. Für das Projekt wurden rund 20 Mio. CHF investiert.

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Foto: Energie AG

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Nach über 30 Jahren muss das Kraftwerk Traun -Pucking gewartet werden.

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WARTUNG DES KRAFTWERKS TRAUN-PUCKING NACH MEHR ALS 30 JAHREN Nach über drei Betriebsdekaden sind am Kraftwerk Traun-Pucking Detailkontrollen und Instandhaltungsmaßnahmen an den Dämmen erforderlich. Für die Arbeitsdurchführungen ist es notwendig, dass der gesamte Stauraum entleert wird. Dies ist die einzige Möglichkeit, damit die Bauarbeiten sicher und effizient durchgeführt werden können. Der Stau wurde beginnend mit dem 19. September für rund zehn Wochen bis Ende November im Bereich des Kraftwerks komplett aufgehoben. Dann werden die wasserseitigen Steinsicherungen die den Damm bei Hochwasserabflüssen schützen, wieder instand gesetzt. Und nach über 30 Betriebsjahren ist auch eine Erneuerung der Dichtwand erforderlich. Ebenso wird die Turbinenanlage gewartet. Außerdem nutzt man gleichzeitig die Möglichkeit, mittels modernster Laser-Technologie den gesamten Flussverlauf digital zu vermessen und anhand modernster Sensoruntersuchungen wird eine Bestandsaufnahme des gesamten Staubereichs durchgeführt. „Der Einsatz dieser hochmodernen Vermessungsverfahren liefert Detaildaten, deren Qualität beim Bau des Kraftwerkes vor mehr als 30 Jahren unvorstellbar war. Diese Daten eröffnen uns neue Möglichkeiten in der Pflege und Wartung des Stauraumes“, so Energie AG-Technik-Vorstand Werner Steinecker.

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Foto: Dirk Winkler_pixelio.de

Foto: Joujou_pixelio.de

Laos verfügt über ein enormes Wasserkraftpotential und ist drauf und dran die „Batterie Asiens“ zu werden.

Stausee Sanetschsee

WASSERKRAFTWERK INNERGSTEIG WIRD RUNDERNEUERT Nach 50 Betriebsjahren hat die Kraftwerk Sanetsch AG (KWS) am Wasserkraftwerk Innergsteig (Sanetsch) begonnen diverse Erneuerungsarbeiten durchzuführen. Bis März nächsten Jahres sollen die umfangreichen Sanierungen abgeschlossen sein. In dieser Zeit wird das Kraftwerk komplett abgestellt. Um die erneuerbare Stromproduktion langfristig zu sichern, investierten die BKW Energie AG und die Stadtberner Energieversorgerin ewb für die Revitalisierung 3,7 Mio. CHF. Hauptaugenmerk liegt dabei auf die Erneuerung des Korrosionsschutzes der rund 2.400 m langen Druckleitung. Da diese zum größten Teil im Berg verläuft, müssen die Arbeiten im Leitungsinneren ausgeführt werden. Um ein Überlaufen des Sees während des Kraftwerkstillstands zu verhindern, wird während der Sanierungen das Stauseeniveau abgesenkt. Das maximale Stauwasservolumen beträgt 2,7 Mio. m³.

GROSSE ERFOLGE FÜR VOITH IN SÜDOSTASIEN Das Unternehmen Voith Hydro hat ein weiteres erfolgreiches Kapitel in der eigenen Firmengeschichte aufgeschlagen: Das Tochterunternehmen Voith Hydro Shanghai wurde kürzlich von der Kommunalregierung Sichuan für exzellente Leistungen bei der Errichtung des Wasserkraftwerks Jinping II am chinesischen Yalong Fluss ausgezeichnet. Dabei setzte man sich gegen 160 Unternehmen, die ebenfalls bei dem Projekt mitgewirkt haben, durch. Eine Auszeichnung, die über die Grenzen Chinas hinaus ihre Wirkung zeigt, denn auch für das Wasserkraftprojekt Nam Hinboun in Laos wirkt das Unternehmen Voith mit. Zwei Turbinen-Generator-Einheiten, die jeweils über eine Leistung von 15 Megawatt verfügen, werden ebenso wie alle elektromechanischen Komponenten, Transformatoren und Ingenieursdienstleistungen geliefert.

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Foto: Wasserkraft -Sanna

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Die Sanna ist ein rund 7km langer Nebenfluss des Inn

Foto: gmh hofbauer

Johann Pichler, Geschäftsführer der ALBATROS Engineering GmbH (rechts im Bild) und Michael Stadler, Geschäftsführer von Pfeifer Seil- und Hebetechnik, Österreich

WASSERKRAFTWERK SANNA: „ INVESTITION FÜR GENERATIONEN“ Der Tiroler Projektentwickler INFRA arbeitet derzeit gemeinsam mit sieben Anliegergemeinden an der Planung zum Wasserkraftwerks Sanna. Transparente Information steht von Anfang an im Mittelpunkt: So gibt es ab sofort umfangreiche Informationen zu diesem Projekt auf der Homepage www.wasserkraft-sanna.at. Thomas Lutz, Bürgermeister von Grins, betont, dass es sich beim Kraftwerk um eine Investition für die kommenden Generationen handelt. Die Wasserfassung ist unterhalb des Kraftwerkes Wiesberg vorgesehen. Das Krafthaus wird sich auf dem Gemeindegebiet Landeck befinden. Das jährliche Regelarbeitsvermögen liegt bei ca. 83 GWh, die maximale Leistung bei rund 20MW, so das Ergebnis einer umfassenden Variantenstudie durch INFRA. In der zweiten Jahreshälfte 2014 visiert man den Startschuss für die Umweltverträglichkeitsprüfung an und mit 2017 den Baubeginn. ALBATROS ENGINEERING LIEFERT SEILWINDE IN DEN KONGO Nischen bieten einen besonderen Ausblick auf den Weltmarkt: Maschinenbauer ALBATROS aus Herzogsdorf im oberösterreichischen Mühlviertel baut Spezialseilwinden für Bau und Wartung von Speicherkraftwerken. Die 50. Lieferung geht in den Kongo. Mit Stahldrahtseilen von Pfeifer, dem Unternehmen mit dem Know-how aus fast 450-jähriger Firmengeschichte. Das Zusammenspiel der einzelnen Disziplinen macht letztlich ein außergewöhnliches Produkt eines unkonventionellen Maschinenbauers aus. Das 1992 gegründete Unternehmen ALBATROS steht für eine Reihe an anspruchsvollen Engineering-Produkten. Und ist unter anderem führender Komplettanbieter sowie Systemlieferant für die Montage und Wartung von Druck-Rohrleitungen in Speicherkraftwerken. Zielregionen sind neben Europa auch Asien, Afrika, aber auch Südamerika DIE ENERGIEWENDE IN KOMMUNALER HAND - FACHTAGUNG IN MÜNCHEN „Die Energiewende in kommunaler Hand“ – unter diesem Titel findet am Mittwoch, den 23.Oktober die, von Green City veranstaltete ,Fachtagungsreihe mit dem Thema: „Kleinwasserkraft als Baustein der kommunalen Energiewende“, statt. Politische und kommunale Entscheider sowie Vertreter von Stadtwerken und Energiegenossenschaften können sich über die mögliche Revitalisierung von Kleinwasserkraftwerken informieren. Im Mittelpunkt steht auch das Schwerpunktthema: „Kleinwasserkraft – Teil der Lösung im Hochwasserschutz?“. Die Fachtagung findet von 9:30 bis 16:00 Uhr in der Zirkus-Krone-Straße 10, 80335 München, statt. Weitere Informationen und Unterlagen zur Anmeldung finden Sie auf der Homepage von Green City Energy unter: „www.greencity-energy.de“

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DIE VIELFALT DER WASSERKRAFT – KLEINWASSERKRAFT-FACHMESSE VOM 28.11. – 30.11. 2013 IM MESSEZENTRUM Spätestens seit der erneuten großen Hochwasser in den letzten Tagen ist sich wieder auf dem „Hydro Point“ präsentieren. Unterstützt wird die der Hochwasserschutz in Österreich und Deutschland ein vieldiskutierRENEXPO® HYDRO unter anderem von der Arbeitsgemeinschaft tes Thema. Selten beachtet, aber umso wirksamer, sind dabei auch die Alpine Wasserkraft, der Vereinigung Wasserkraftwerke in Bayern e. V., Stau-Anlagen von Wasserkraftwerken, denn sie können Hochwasser- dem Landesverband Bayerischer Wasserkraftwerke eG, der Arbeitsschäden mindern. Die RENEXPO® HYDRO beschäftigt sich vom gemeinschaft Wasserkraftwerke Baden-Württemberg e. V., der Wirt28.11. bis 30.11.2013 unter dem Dach der RENEXPO® Austria im schaftskammer Salzburg und der Salzburger Landesregierung. Das Messezentrum Salzburg mit einer großen Bandbreite an Themen rund Fachpublikum wird zudem in einem breiten Programm aus Kongressen, um die Wasserkraft. Seminaren und offenen Foren umfassend informiert. Eine Exkursion Die Wasserkraft ist nach Angaben des Österreichischen Lebensmini- führt zum neuen Kraftwerk Sohlstufe Lehen der Salzburg AG. steriums, neben der Nutzung von Biomasse, der bedeutendste In Zusammenarbeit mit Prof. Bernhard Pelikan vom Institut für Wirtschaftssektor im Bereich der erneuerbaren Energien in Österreich. Wasserwirtschaft, Hydrologie und Konstruktiven Wasserbau der UniRund 60 Prozent der Inlandsstromerzeugung werden durch die versität für Bodenkultur in Wien, findet im Rahmen der RENEXPO® Wasserkraft abgedeckt, so das Lebensministerium. Doch nicht nur die HYDRO am 29.11.2013 die 5. Internationale Kleinwasserkrafteffiziente Art der Stromerzeugung macht die Wasserkraft für Österreich konferenz statt, die zu den wichtigsten Veranstaltungen der internatioattraktiv: Fachleute vermuten, dass im Alpenraum bis zu einem Drittel nalen Kleinwasserkraft zählt. Der 28.11.2013 ist der Seminar-Tag der der gefährlichsten Hochwasserspitzen dank Wasserkraft-Stauanlagen Wasserkraft-Messe: Programmpunkte sind das Seminar „Gewässerabgeschwächt werden. verträglicher Wasserkraftausbau / Fischaufstiegshilfen“, das „Wasserkraft Der Wasserkraft-Schwerpunkt der RENEXPO® Austria in Salzburg Betreiber und Planer Seminar: Mess-, Steuer-, Regel- und Sicherhat sich unter dem neuen Titel „RENEXPO® HYDRO“ zu einer der heitstechnik“ und das „Betreiber und Planer Seminar für Rohre in der wichtigsten Wasserkraftplattform für Österreich, Deutschland und die Kleinwasserkraft“. Des Weiteren verleiht die RENEXPO® HYDRO Schweiz und zur größten Kleinwasserkraft-Fachmesse im deutschspra- 2013 zum ersten Mal den „Hydro Award“ an verdiente Persönlichkeiten chigen Raum entwickelt. „50 Aussteller werden vom 28.11. bis aus der Branche. 30.11.2013 in Salzburg erwartet“, erklärt Jasna Röhm, Projektleiterin IHR VORTEIL der RENEXPO® HYDRO. „Neu im Angebot sind in diesem Jahr die Sie können zum ermäßigten Tarif an der RENEXPO® Austria teilnehGemeinschaftsstände ,Innovationspavillon Wasserkraft‘, auf dem inno- men: Einfach mit folgendem Code bei der Online-Kongressanmeldung vative Unternehmen kostengünstig ihre Produkte und Dienstleistungen unter http://www.renexpo-austria.at/kongress.html anmelden mit präsentieren können und ,Ökologische Wasserkraft‘ für Planungsbüros, folgendem Code SA13ZEKhy. Die Ermäßigung wird automatisch Umweltgutachter, Behörden, Verbände und Hersteller von Fisch- gewährt. wanderhilfen“, so Röhm weiter. Behörden, Medien, Verbände können Weitere Informationen finden Sie unter www.renexpo-austria.at.

Der StreamDiver™ setzt neue Maßstäbe Kössler macht aus Wasser Kraft. Europaweit gibt es Flussbauwerke mit niedrigen Gefällestufen, deren großes energetisches Potenzial bisher aus wirtschaftlichen Gründen nicht genutzt werden konnte. Der StreamDiver™ vereint für genau diese Standorte die Anforderungen an Wirtschaftlichkeit und Ökologie. Seine größten Vorteile: Geringe Bautechnik, universelle Einsetzbarkeit, minimale Wartungs- und Be-

triebskosten und wassergeschmierte Lager. Der StreamDiver™ kann für den modularen Ausbau, als Dotierwasserturbine oder als Alternative zu bestehenden Kleinwasserkraftanlagen eingesetzt werden. www.koessler.com A Voith and Siemens Company

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Foto: Kühhas

Im Herzen der kleinen Stadt Waidhofen an der Ybbs wurde das neue Ejektorkraftwerk errichtet, das immerhin 5,5 GWh im Regeljahr erzeugt.

EJEKTOR-KRAFTWERK MACHT STANDORT AN DER YBBS WIRTSCHAFTLICH Auch an Standorten mit niedriger Gefällestufe kann mit zeitgemäßem Konzept und moderner Wasserkrafttechnik ein wirtschaftlicher Betrieb sichergestellt werden. Beispielgebend dafür steht heute das neue Wehrkraftwerk Stadtwehr inmitten der niederösterreichischen Stadt Waidhofen an der Ybbs. Spezielles Augenmerk wurde bei dessen Planung auf die Nutzung des Ejektoreffektes gelegt, der an den durchschnittlich 80 Überwasser-Tagen eine Wirkungsgradsteigerung von 20 bis 30 Prozent ermöglicht. Dies trägt somit erheblich dazu bei, dass die Kaplanturbine aus dem Hause GHE im Regeljahr rund 5,5 Mio. kWh Strom erzeugt. Mittlerweile dient die Vorzeigeanlage an der Ybbs auch als Forschungsobjekt, an dem der bis heute nicht ausreichend untersuchte Ejektoreffekt auf den Prüfstand der Wissenschaft kommt.

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Fritsch vom Steyrer Planungsbüro ZT-Fritsch GmbH. „Schließlich hat die massive Pfahlfundierung und die Bauweise der bestehenden gekrümmten Wehranlage gute Voraussetzungen für den Einbau einer Kraftanlage mitgebracht. Allerdings galt es auch Horizontale Fassadenelemente verleihen dem Krafthaus eine einzigartige Optik

Foto: Kühhas

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in schweres Hochwasser im Jahr 1974 hatte das alte, hölzerne Wehr im Stadtgebiet von Waidhofen an der Ybbs so stark in Mitleidenschaft gezogen, dass ein Neubau unumgänglich wurde. Drei Jahre später war die neue Wehranlage fertiggestellt, nun allerdings als solides BetonQuerbauwerk ausgeführt. Der Gedanke, die Gefällestufe an dem Standort mit einem Wasserkraftwerk zu nutzen, stand im Raum, wurde allerdings aus Kostengründen damals nicht realisiert. In den folgenden Jahren tauchten immer wieder diesbezügliche Überlegungen, Ideen und Pläne auf, umgesetzt wurde davon allerdings nichts. Stets hieß es, die Wirtschaftlichkeit wäre an dem Standort aufgrund der geringen Fallhöhe von ca. 2,8 m und den zu erwartenden Schwierigkeiten beim Bau einfach nicht gegeben. „Darin haben wir aber die große Herausforderung gesehen“, erzählt der Planer der neuen Wasserkraftanlage, Dipl.-Ing. Rudolf

von vorne herein wesentliche Einschränkungen wettzumachen, wie dies durch die nicht mögliche Erhöhung des Oberwasserspiegels und durch die räumliche Beengtheit generell gegeben war. Die Oberlieger-Anlage durfte keine Verschlechterung durch einen eventuel-


len Einstau erfahren. Aus diesem Grund entstand der Gedanke an die Alternative des dynamischen Stauziels, in Anlehnung an die Bestandswasserspiegellagen, gegeben durch die feste Wehranlage. Mit der speziellen Technik des Ejektor-Kraftwerks gelang letztlich der Sprung in die Wirtschaftlichkeit.“ Das Konzept aus dem Planungsbüro Fritsch überzeugte in der Folge auch die Verantwortlichen der Stadtgemeinde Waidhofen, die gemeinsam mit dem leidenschaftlichen Wasserkraftbetreiber und Wasserkraftinvestor Dr. Johannes Kühhas die Energiegesellschaft Waidhofen GmbH gründete. Unter deren Ägide wurde das Projekt letztlich erfolgreich umgesetzt.

KAMPF MIT DEM HOCHWASSER Die Tiefbauarbeiten gestalteten sich in der Folge erwartungsgemäß schwierig. Das lag nicht nur daran, dass die rund 12 Meter tiefe Baugrube zweimal von einem Hochwasser geflutet wurde, sondern vor allem an den beengten räumlichen Bedingungen inmitten des Stadtkerns von Waidhofen. Sowohl die Transportlogistik als auch die Bauarbeiten auf engstem Raum stellten eine große Herausforderung dar. Die historischen Gemäuer mussten im Bauverlauf mit Stützmauern und Unterfangungen abgesichert werden. Angesichts dieser Probleme erstaunt es nicht wenig, dass die Verzögerungen im Terminplan auf nur wenige Wochen beschränkt blieben. Nach einer Bauzeit von

Foto: zek

Planer DI Rudolf Fritsch überprüft am Touchscreen die Kraftwerksparameter.

Leitapparat der Kaplanturbine. Die Maschine aus dem Hause GHE ist auf 1.000 kW Leistung ausgelegt.

knapp eineinhalb Jahren nahm die Anlage im September 2012 den Probebetrieb auf. Durch die spezielle Kraftwerksanordnung ist der gesamte Stromstrich für die Hochwasserabfuhr frei. Das Krafthaus, für dessen Fassadengestaltung das Waidhofener Büro „w30“ verantwortlich zeichnet, integriert sich sehr gut ins Altstadtensemble. EFFIZIENTER SEDIMENTTRANSPORT Grundsätzlich umfasst das gesamte Bauprojekt den Umbau der Wehranlage mit einem flexiblen Wehraufsatz, darüber hinaus die eigentliche Kraftwerksanlage mit dem Krafthaus samt Einlaufbereich, mit Grobrechen und Sandfang, den Grund- und Ejektorablass, sowie den Turbinenauslauf, samt einer dem Hochwasserschutz und der Leistungssteigerung dienenden Unterwassereintiefung von über einem Meter. Hinzu kommt noch eine Organismenaufstiegshilfe, ausgeführt in VerticalSlot-Bauweise, die den Übergang zum natürlichen Ufer an der linken Flussseite schafft. „In diesem Fall hat es sich aufgrund der gegebenen Fallhöhenverhältnisse angeboten, den Grundablass vom Ejektorablass zu trennen – und nicht wie sonst häufig vereint – anzulegen. Somit gelangt der Schotter, der über den Grundablass abgeführt wird, nicht zum Saugrohr, sondern direkt ins Tosbecken“, erklärt Rudolf Fritsch. Generell ist beim Ejektorkraftwerk die Anlandungsproblematik vor dem Saugrohr gelöst, da hier durch das Überwasser selbst immer gespült wird.

Foto: zek

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Zwischen dem Synchrongenerator und der GHEKaplanturbine ist ein hochwertiges Getriebe zwischengeschaltet.

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Die Hydroconstruct-Schlauchwehr weist einen Radius von 16 m auf.

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UNIKAT IN BANANENFORM Eine wesentliche Komponente des neuen Kraftwerks stellt die Schlauchwehranlage aus dem Hause Hydroconstruct dar. Was dabei sofort ins Auge springt, ist die gekrümmte Form des Schlauchs, der einem Radius von gerade einmal 16 Meter folgt und sich exakt der Form der Wehranlage anpasst. „Eine derart starke Krümmung haben wir mit den Hydroconstruct-Schlauchwehren bis dato noch nicht erreicht. Es ist extrem und im Grund auch nur mit der Technologie von Hydroconstruct durchführbar. Mitbewerber bezeichneten diese Wehranlage als nicht herstellbar. Meiner Kenntnis nach gibt es in Europa keine vergleichbare Schlauchwehranlage“, sagt Fritsch und erläutert die doch sehr spezielle Betriebsweise bei der dynamischen Spiegelregelung über das Schlauchwehr: „Primär gilt es mit der Schlauchwehr nach oben zu regeln. Das heißt: Wenn wir Niedrigwasser – wie jetzt im Herbst – haben, liegt der Schlauch relativ flach, an den niedrigen Staupegel angeglichen. Erst mit dem Ansteigen des Wasserdargebotes richtet er sich durch Erhöhung der Wasserfüllung vollautomatisch gesteuert auf, bis zu einer maximalen Höhe von 1,65 m. Erreicht der Abfluss etwa 100 m3/s, kann aus der Dynamik ein rund 1 m höherer Pegel genutzt werden, was sich dann gerade durch den Ejektoreffekt des Überwassers im Gesamtwirkungsrad der Anlage niederschlägt. Erst wenn das Hochwasser weiter über 100 m³/s ansteigt, wird die Wasserfüllung im Schlauch reduziert und die Krone senkt sich kontinuierlich. Auf diese

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Technische Daten Ausbauwassermenge: 30 m3/s Fallhöhe: 4,20 m Turbine: vertikale Kaplanturbine Fabrikat: GHE (Global Hydro Energy) Flügelzahl: 4 Laufraddurchmesser: 2.800 mm Turbinendrehzahl: 108 Upm Nennleistung: 1.000 kW Leistung mit Ejektoreffekt: 1.300 kW Getriebe: einstufig Fabrikat: Eisenbeiss Übersetzung: 1: 6,947 Generator: Synchrongenerator Fabrikat: Hitzinger Kühlung: wassergekühlt Drehzahl: 750 Upm Schleuderdrehzahl: 1.875 kW Generatorleistung: 1.520 kVA Nennstrom: 2.194 A Jahresarbeit im Regeljahr: 5,5 GWh

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Allfälliges Überwasser wird über die Ejektorrampe geführt. Wenn es sich mit dem turbinierten Wasser aus dem Saugrohr vereinigt, entsteht ein Effizienzzuwachs.

Weise wird also die dynamische Regelung der Fallhöhenverhältnisse, unterstützt durch eine spezielle Programmierung der Steuerungsautomatik, optimiert.“ Mit einer Vielzahl von Mess-Sonden und Instrumenten wird so das über eine Kurve vorgegebene veränderliche Stauziel zentimetergenau abgefahren. Auf die Frage zur Beständigkeit der Schlauchwehranlage verweist der erfahrene Planer auf die, über 30 jährige Erfahrung mit dieser Technologie und auf die neue Herstellungs-methode für die Membrane mit einer Endlos-Vulkanisations-Presse, welche die Haltbarkeit des Materials auf 40 Jahre prognostizieren lässt. Auch danach ist natürlich ein Austausch dieses einfach zu ersetzenden Bestandteiles möglich. LEISTUNGSPLUS DANK EJEKTOREFFEKT Neben der dynamischen Pegelregelung gilt das Anlagenkonzept zur Nutzung des Ejektoreffektes als die zweite Besonderheit des neuen Wehrkraftwerks. Kernstück ist ein im Grundriss gebogenes Saugrohr kombiniert mit einer ca. 10° geneigten 7,5 m breiten Ejektorrampe, über die das Überwasser abgeführt wird. Das Konzept sieht vor, dass sich bei gegebenem Überwasser das Triebwasser mit dem Überwasserstrahl, der auf der Schussrampe beschleunigt wird, am Saugrohrauslauf vereinigt. „Auf diese Weise entsteht in diesem Bereich ein Impuls, der Auslaufverluste ins Gegenteil wandelt und einen Fallhöhengewinn durch Verdrängung des Unterwassers bewirkt. Zudem wird durch die Sogwirkung

Foto: zek

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und auch durch die geänderte Fallhöhe selbst der Turbinendurchfluss gesteigert, was sich bei Überwasser insgesamt in einer Leistungserhöhung von durchschnittlich 20 – 30 % darstellt. „Im Schnitt wird es hier an 80 Tagen im Jahr der Fall sein, dass wir Überwasser nutzen können und damit die Effizienz steigern“, erklärt Fritsch.

MODELLVERSUCH IN GRAZ Wie sich dieser in der Branche durchaus bekannte Ejektoreffekt wissenschaftlich exakt erklären und vor allem berechnen lässt, ist nun gerade an diesem neuen Kraftwerk, welches als Pilotprojekt dient, ein gewichtiges Thema geworden. Eine maßstabgetreue Nachbildung im 1:10-Modell wurde mittlerweile an der TU Graz hergestellt, und in einem aufwändigen staatlich geförderten Forschungsprojekt will DI Fritsch in Zusammenarbeit mit den Wissenschaftlern diesem Phänomen nun auf den Grund gehen. Fritsch: „Es hat dazu in den 1950er Jahren erstmalig umfangreiche Untersuchungen von russischen Ingenieuren gegeben, das ist allerdings ein wenig in Vergessenheit geraten. Erst nach der Projektidee von K & F Drack für das am Mühltalwehr an der Alm geschaffenen Ejektorkraftwerk, bei dem die ZT-Fritsch GmbH maßgebend mitgewirkt hat, wird nun das Thema wirklich substanziell angegangen und untersucht und es freut uns besonders, dass sich das Institut für Hydraulische


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Feinrechen und Rechenreinigungsmaschine wurden vom oberösterreichischen Unternehmen Danner geliefert, das für den Stahlwasserbau verantwortlich war.

Strömungsmaschinen unter Prof. Dr. Jaberg an der TU Graz nun dieses Phänomens annimmt.“

TECHNIK AUS ÖSTERREICH Die neue Kraftwerksanlage im Herzen der Stadt Waidhofen glänzt dabei aber nicht nur durch ein höchst ausgefeiltes Anlagenkonzept, sondern auch durch modernste Wasserkrafttechnik. Im Inneren des äußerst kompakt gehaltenen Krafthauses ist eine doppelt regulierte Kaplanturbine aus dem Hause Global Hydro Energy (GHE) untergebracht, die für Top-Wirkungsgrade sorgt. Die Turbine ist auf eine Ausbauwassermenge von 30 m3/s bei einer Nettofallhöhe von 3,9 m ausgelegt und kommt dabei auf eine Nennleistung von 1.030 kW. Der 4-Flügler mit einem Durchmesser von knapp 2,8 m rotiert dabei mit einer Nenndrehzahl von 108 Upm. Die vergleichsweise langsame Drehzahl wird über ein hochwertiges Eisenbeiss-Getriebe auf 750 Upm übersetzt, die Drehzahl des Synchrongenerators, der vom bekannten Branchenspezialisten Hitzinger aus Linz geliefert wurde. Dessen Nennscheinleistung liegt bei 1.500 kVA. Mit diesem Maschinengespann haben die Betreiber ein sehr hochwertiges Ensemble installiert, das nicht nur für hohe Wirkungsgrade, sondern auch für Robustheit und lange Lebensdauer steht. Die Turbinensteuerung wurde ebenfalls von GHE realisiert, die Schaltanlagen stammen vom niederösterreichischen E-Technik-Spezialisten Schubert Elektroanlagen realisiert, der Stahlwasserbau wurde vom oberösterreichischen Wasserkraftspezialisten Danner Maschinenbau übernommen.

Via Vertical-Slot-Pass können die YbbsBewohner von der Unterwasserseite ins Oberwasser des Kraftwerks gelangen.

ANLAGE MIT SYMBOLCHARAKTER Im Durchschnittsjahr wird das neue Kraftwerk rund 5,5 GWh sauberen Strom aus der Kraft der Ybbs erzeugen. Das reicht aus, um circa 1.300 Haushalte zu versorgen. Ohne Ejektoreffekt würde man rund 10 Prozent unter dieser Erzeugungsmenge liegen, kalkulieren die Verantwortlichen. Die Nutzung dieses Phänomens trägt somit also wesentlich zum wirtschaftlichen Betrieb des neuen Kraftwerks in Waidhofen bei. Die Wirtschaftlichkeit stellte zwar eine Voraussetzung für die Realisierbarkeit der Anlage dar, die Qualitäten und Vorzüge des Projektes sind allerdings weiter gefächert. Dies strich auch Waidhofens Bürgermeister Mag. Wolfgang Mair anlässlich der Eröffnung Mitte November letzten Jahres heraus: Nicht nur die Hochwassersituation sei durch die neue Kraftwerksanlage verbessert worden, auch eine ökologische Aufwertung konnte durch die Organismenaufstiegshilfe erreicht werden. Erfreut zeigten sich die Gemeindeväter auch darüber, dass der veranschlagte Kostenrahmen von 6 Mio. Euro exakt eingehalten werden konnte, wobei 1 Mio. vom Bund als Förderung zugeschossen wurde. Das neue Kraftwerk im Zentrum der Stadt repräsentiert daher auch mehr als nur einen Ökostromerzeuger: Vielmehr steht es heute mittlerweile symbolisch für die Unabhängigkeit, den Weitblick und die Zukunftssicherheit des traditionsreichen Ybbs-Städtchens. Dies unterstreich nicht zuletzt die Tatsache, dass die Anlage erst kürzlich mit einer Auszeichnung des Landes Niederösterreich als „vorbildliches Bauwerk“ bedacht wurde.

DANNER Maschinenbau GmbH, Hinterbergstraße 7, A-4643 Pettenbach, Tel. +43 (0) 7615/ 7373, Fax +43 (0) 7615/ 7373 -20 , e-mail: turbinen-danner@aon.at

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Im März 2012 beschloss der Gemeinderat von Ossana, einer 850-Einwohner-Gemeinde im Trentino, das bestehende Kraftwerk „alle Gesie“ umzubauen und zu erneuern, um das Wasserkraftpotenzial des Foce di Valpiana bestmöglich nutzen zu können. Dabei wurden einerseits die 620 Meter lange Druckrohrleitung und anderseits die beiden bestehenden Maschinensätze ersetzt. Als neue hydroelektrische Ausrüstung wurde eine 5-düsige Peltonturbine aus dem Hause Tschurtschenthaler Turbinenbau installiert, die auf 1.380 kW Leistung ausgelegt ist. Mit dem neuen Maschinensatz erzeugt das Kraftwerk der besonders auf Nachhaltigkeit bedachten Gemeinde im Jahr rund 6,5 GWh Strom.

Foto: Tschurtschenthaler

LEISTUNGSSCHUB FÜR REVITALISIERTES KRAFTWERK IM HINTEREN VAL DI SOLE

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Das neue Herz des Kraftwerks Valpiana im Val di Sole bildet eine 5-düsige Peltonturbine aus dem Hause Tschurtschenthaler. Sie ist auf eine Ausbauleistung von 1.380 kW ausgelegt.

eine Druckrohrleitung zur Zentrale „alle Gesie“ geführt. Gebaut wurde die Anlage von dem legendären Elektroingenieur Peter Maierhofer (1866-1948), der zu dieser Zeit für zahlreiche Kleinwasserkraftwerke im Trentino, speziell aber im Val di Sole und im Val di Non, verantwortlich zeichnete. Installiert war gemäß der alten Gemeindeaufzeichnungen eine Peltonturbine mit 23 kW Leistung aus der Fabrikation der „Maschinenfabrik Carl Frastanz Ganahl & Comp“ aus Wien. Über viele Jahre versah dieFoto: Tschurtschenthaler

enerell legt man im so traditionsbewussten Val di Sole im norditalienischen Trentino großes Augenmerk auf einen ressourcenschonenden Umgang mit der Natur. Auf die kleine Ortschaft Ossana im hinteren Teil des Tals trifft dies im Speziellen zu. 2011 erlangte die Gemeinde die von der EU vergebene EMAS Umweltzertifizierung zur Unterstützung ihrer Leistungen zugunsten der Umwelt. Naheliegend also, dass man in Sachen Energieerzeugung ebenfalls auf nachhaltige Lösungen setzt. Was die Wasserkraft angeht, so tut man dies schon sehr lange. Gemeinsam mit dem Nachbarort Pellizzano beschlossen die Gemeindeväter bereits 1903 den Bau des ersten Wasserkraftwerks, welches das Wasser aus dem Valpiana nutzen sollte. An einer einfachen Holzkonstruktion wurde das Wasser – rund 40 l/s – gefasst und über

Das imposante Wasserkraftgemälde an der Außenfassade der Maschinenzentrale

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ser alte Maschinensatz seinen Dienst und versorgte das hintere Val di Sole mit Lichtstrom. BESTE ERFAHRUNG MIT INSELBETRIEB Mit steigendem Strombedarf wurde das Kraftwerk peu à peu weiter ausgebaut. Die letzte große Modernisierung wurde schließlich in den Jahren 1996 bis 1997 vorgenommen, als Ing. Giulio Dolzani mit dem Umbau betraut wurde. Bereits damals schon mit an Bord: die Firma Tschurtschenthaler Turbinenbau aus Sexten, die eine 2-düsige Peltonturbine lieferte, welche auf einen Durchfluss von 430 l/s ausgelegt war. Ein wesentlicher Aspekt des damaligen Umbauprojektes betraf die Inselbetriebsfähigkeit. Versorgungssicherheit bei Netzausfällen sollte höchste Priorität bekommen. Und das aus gutem Grund, wie sich einige Jahre später herausstellen sollte. Bürgermeister Luciano Dell’Eva erinnert sich: „Am 28. und 29. September 2003 gab es ein nationales Black-Out. Zum Glück hatten wir ausreichend Wasser zur Verfügung, um mit unserem Kraftwerk in diesen Tagen 400 bis 500 kW Strom zu erzeugen. Wir haben damit abwechselnd unsere beiden Ortsfraktionen versorgt, bis das Netz wieder an war. Unsere


Foto: Tschurtschenthaler

Zu Schauzwecken wurde die alte zweidüsige Peltonturbine in der Zentrale belassen

Nachbarn waren damals höchst verwundert, als sie durch unser Dorf fuhren und das elektrische Licht sahen.“

SUBOPTIMALE ENERGIEAUSBEUTE 15 Jahre nach dieser letzten Ertüchtigung stand bereits erneut das Thema Modernisierung im Raum. Dies lag keineswegs daran, dass die Turbine schon an Altersschwäche litt, sondern vielmehr daran, dass das Konzept mit den beiden Maschinensätzen nicht ganz aufging. Bedingt durch den zweiten älteren Maschinensatz gestaltete sich die Stromausbeute ein wenig suboptimal. Hinzu kam, dass die alte Druckrohrleitung DN500 für eine Ausbauwassermenge von 630 l/s relativ knapp bemessen war. Um hier etwaige Leitungsverluste zu vermeiden, beschlossen die Verantwortlichen, die Rohrleitung gegen eine neue Druckrohrleitung DN700 auszutauschen. Darüber hinaus sollte auch die e-technische Einrichtung und der Transformator ersetzt werden, sowie eine neue Netzanbindung errichtet werden. Am 14. März letzten Jahres fällte der Gemeinderat in Ossana einen entsprechenden Entschluss und übergab das Projekt an den bekannten Fachmann Ing. Paolo Palmieri. Die Bauaufsicht lag bei Ing. Luciano Bezzi. Die E-Technik wurde an die Firma Beros srl aus Lavis TN, unter der Führung von Mario Rossi, vergeben.

Foto: Tschurtschenthaler

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Schweißarbeiten an der Ringleitung Tschurtschenthaler-Monteur im Einsatz

Das neue Herz der Anlage sollte einmal mehr vom bewährten Wasserkraftspezialisten aus Sexten, der Firma Tschurtschenthaler Turbinenbau kommen. Für die erfahrenen Turbinenbauer aus der Dolomitenregion ein echter Vertrauensbeweis: Schließlich kommt kein Lob und keine Empfehlung dem gleich, wenn ein Wasserkraftkunde nach Jahren erneut auf den selben Hersteller setzt. ÜBERZEUGENDE PERFORMANCE IN DEN WIRKUNGSGRADTESTS Konkret kam nun anstelle der beiden Turbinen nur mehr eine einzige – eine 5-düsige Peltonturbine – zum Einsatz. Diese ist bei einer Bruttofallhöhe von 250 Meter auf eine Ausbauwassermenge von 630 l/s ausgelegt und weist eine Ausbauleistung von 1.380 kW auf. Mit 1.000 Umdrehungen pro Minute treibt das Laufrad einen direkt gekoppelten Synchrongenerator aus dem Hause Marelli an, der auf eine Nennscheinleistung von 1.600 kVA ausgelegt ist. Einmal mehr setzte Tschurtschenthaler dabei auch auf die bewährte Zusammenarbeit mit dem Kärntner Turbinenbauer EFG, der wie üblich für Laufradgeometrie und Laufraddesign verantwortlich zeichnete. Gerade die Hochdruckturbinen aus der Zusammenarbeit von Tschurtschenthaler Turbinenbau und EFG zeichnen sich dabei durch höchste

Robustheit und hohe Wirkungsgrade aus. Ende Juni dieses Jahres wurden an der Anlage Valpiana – wie das alte Kraftwerk „alle Gesie“ nach dem Umbau umbenannt wurde – umfangreiche Wirkungsradtests vorgenommen. Dabei bewies der Maschinensatz bei unterschiedlichen Wassermengen höchste Funktionalität bei Wirkungsgraden von 91 bis 92 Prozent. Was die Betreiber darüber hinaus freut, ist, dass die Anlage sehr leise und völlig vibrationsfrei läuft.

ERFOLGREICH IN 9 MONATEN Knapp 9 Monate nach dem Baubeschluss, am 13. Dezember des letzten Jahres, war schließlich der große Tag für das Kraftwerk gekommen: Es wurde offiziell in Betrieb genommen. In Summe wird die Anlage im Regeljahr rund 6,5 GWh ins Netz des lokalen Stromversorgers S.E.T. Distribuzione Spa einspeisen. Umgerechnet auf fossile Energieträger bedeutet dies eine CO2-Ersparnis von immerhin rund 20 Tonnen jährlich. Verständlich dass das gemeindeeigene Kraftwerk eine sehr hohe Bedeutung für das kleine Dorf mit seinen 850 Bewohnern im Val di Sole hat. Es trägt nicht nur zur Versorgungssicherheit bei, sondern auch zum Nachhaltigkeitsgedanken und zur Wahrung der natürlichen Ressourcen in einer der schönsten Regionen Norditaliens.

Technische Daten w w w w w w w w w w

Ausbauwassermenge: 630 l/s Bruttofallhöhe: 250 m Turbine: 5-düsige Peltonturbine Fabrikat: Tschurtschenthaler Drehzahl: 1.000 Upm Turbinenausbauleistung: 1.380 kW Generator: Synchrongenerator Fabrikat: Marelli Motori Nennscheinleistung: 1600 kVA Regelarbeitsvermögen: 6,5 GWh

Maschinen- u. Turbinenbau Gewerbezone Schmieden Sonnwendweg 19 I-39030 Sexten (BZ) Tel. +39 0474 710 502 info@turbinenbau-sexten.it

Fax +39 0474 710 133 www.turbinenbau-sexten.it

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FLIMS KOMPONIERT SEINE SYMPHONIE AUS WASSER

Foto: Mattias Nutt

Die neue Zentrale Punt Gronda gilt als das Herzstück der Sinfonia d’aua. Das Gebäude wurde behutsam ins natürliche Gelände integriert und die Fassade mit Natursteinen verkleidet.

Unter der rätoromanischen Bezeichnung „Sinfonia d’aua“ hat die Bündner Gemeinde Flims in den letzten zehn Jahren ein extrem breit gefasstes Wassernutzungskonzept realisiert. Der Bogen spannt sich dabei von Grund- und Trinkwasserprojekten über Beschneiung und Wasserkraftwerke bis hin zum Wasserhaushalt der lokalen Seen. Dies alles eingebettet in ein Gesamtkonzept, das höchste Umweltfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit vereint. Als Partner in Sachen WasserkraftNutzung setzten die Bündner auf die Kompetenzen der Churer Ingenieurunternehmung Straub AG und des Südtiroler Turbinenbauunternehmens Troyer AG, die zusammen nicht weniger als sechs Hochdruckturbinen realisierten. Insgesamt wurden rund 40 Millionen Franken in das „technische Kulturprojekt“ investiert. Es gilt mittlerweile in der ganzen Schweiz als wegweisende Umsetzung einer Vision der Nachhaltigkeit.

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Lebens Bezug genommen wurde. „Die ‚Sinfonia d’aua‘ beschränkt sich nicht nur auf Flims, sondern erstreckt sich über die ganze Region. Vom tiefsten Punkt der Ruinalta auf 600 m Seehöhe bis zu den Gipfeln der ‚Tek-

tonikarena Sardona‘ – dem UNESCO Weltnatuerbe auf 3.000 m ü. M. – zeigt sich uns die Faszination des Wassers“, sagt der Hauptdenker hinter dem Projekt, Martin Maron, seines Zeichens Direktor der Flims Auf Punt Gronda fanden sich die Gäste am 14. September zu den Einweihungsfeierlichkeiten ein.

Foto: Mattias Nutt

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und 2.000 Interessierte hatten sich am 14. September dieses Jahres auf den Weg zum Festplatz Punt Gronda in Flims gemacht, um der Eröffnungsfeier der „Sinfonia d’aua“ beizuwohnen – dem feierlichen Abschluss des Gesamtprojektes Wasserwelten Flims. Kinder bauten und probierten selbst hölzerne Windräder, man verblüffte durch Wasserspiele mit 25 Meter hohen Fontänen, einer Fahnenallee und schuf ein faszinierendes Ambiente, das ein wenig von dem Pioniercharakter widerspiegelte, der diesem Synergieprojekt innewohnt. Die Pionierleistung ist dabei nicht in den einzelnen technischen Lösungen – so modern und durchdacht diese auch sein mögen – zu sehen, sondern in der Ganzheitlichkeit der Betrachtung und vor allem der Umsetzung, die fern von purer Symbolik ist. Kaum ein anderes vergleichbares Projekt, in dem derart profund und nachhaltig auf den Schutz des Wassers als die wertvollste Grundlage des


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Schematische Projektübersicht

Grafik: Flims Electric

Legende

Foto: zek

Electric. Ihm ist es wichtig, dass der Fokus auf den Schutz gelegt wurde, dass man das Bewusstsein der Menschen für das unersetzliche Urelement Wasser schärfen möchte. „Darüber hinaus hat Wasser auch eine große Anziehungskraft auf uns, man darf nicht vergessen, dass es auch eine Art sinnliche Erfahrung auf uns Menschen ausübt. Und auch diesem Aspekt haben wir versucht Rechnung zu tragen.“ Es ist verständlich, dass die Umweltschutzverbände das Projekt Wasserwelten Flims als „Vorzeigelösung“ begrüßen.

In der Zentrale Punt Gronda nutzen zwei leistungstarke Turbinen aus dem Hause Troyer AG das Wasser des Flem und des Platt Alva Baches.

VERBORGENE WEGE IM KARST Die „vier Sätze der Symphonie“ finden ihre Entsprechung in den vier Hauptaspekten des Projektes, die letztlich miteinander synergetisch verbunden sind: die Trinkwasserversorgung, die indirekte Einspeisung des Caumasees, die Ökostromerzeugung in den sechs Wasserkraftwerken und die Beschneiung. Die Ortschaft Flims, heute Heimat von knapp 2.700 Bewohnern, hat ihren Namen von den zahlreichen Quellen und Bachläu-

1 Beschneiungsanlage Grauberg 2 Wasserfassung Segnas (2080 m ü. M.) 3 Speichersee Nagens (1952 m ü. M.) 4 Pumpstation Startgels (1590 m ü. M.) 5 Quellen Tarschlims und Paleus (1600 m ü. M.) 6 Wasserfassung Platt Alva (1586 m ü. M.) 7 Zentrale Punt Gronda (1301 m ü. M.) 8 Indirekte Einspeisung Caumasee 9 Kraftwerk Stenna (1050 m ü. M.) 10 Karstquelle Tunnel Flims (1074 m ü. M.) 11 Sammelschacht Vallorca (957 m ü. M.) 12 Zentrale Felsbach (851 m ü. M.)

fen, die in früher Zeit das Ortsbild prägten. Aus dem lateinischen Wort „fluvius“ für „Fluss“ leitete sich der Name ab. Über die Jahrtausende hat sich das Wasser neue Wege gesucht und im Kalkgestein ein weit verzweigtes Karstsystem gebildet. Die beiden größten und bekanntesten Flimser Seen, der Caumasee und der Crestasee, werden unterirdisch gespeist. Der Zufluss zum Caumasee wurde allerdings beim Bau des Umfahrungstunnels im Herbst 2002 ungewollt angeschnitten und damit dauerhaft gestört. Umfangreiche wissenschaftliche Untersuchungen und die Erstellung eines komplexen Geländemodells belegten diesen Zusammenhang und bildeten zugleich die Basis für geeignete Gegenmaßnahmen. Als schonendste Möglichkeit, dem Caumasee die fehlende Wassermenge in optimaler Qualität zuzuführen, wurde von den Wissenschaftlern eine direkte Einspeisung aus dem Platt Alva Bach ermittelt – mit einer zusätzlichen Möglichkeit für eine Zumischung von Wasser aus dem Flem. Rund 300.000 m3 werden jährlich dafür benötigt. Heute werden diverse Parameter – Phosphatgehalt, Trübung, Temperatur und Leitfähigkeit – an verschiedenen Positionen überwacht, um die Wasserqualität und die typische Farbe des Caumasees zu gewährleisten. Er verdankt seine markante türkisblaue Farbe der Lichtstreuung an anorganischen Schwebstoffen, wie etwa Calcitkristallen. SAUBERE ENERGIE AUS TRINKWASSER Wenig überraschend ist Flims auch reich an Trinkwasser. In der „Sinfonia d’aua“ kommt ihm daher auch tragende Bedeutung zu. Im Rahmen des Großprojektes wurden QuellOktober 2013

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Flims genutzt werden. Eine Lösung, die umweltschonend und nachhaltig die Schneesicherheit und somit auch die Attraktivität des Skigebietes erhöht.

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mensionen, die man schon lange nicht mehr betreten hatte. Den Winzling gemäß der Qualitätskriterien der größeren Exemplare auszuführen, barg so manche Herausforderung in sich.

NACHHALTIGE LÖSUNG FÜR DIE BESCHNEIUNG Integraler Baustein im harmonischen Zusammenklingen der „Symphonie“ ist die Schaffung einer ökologischen und nachhaltigen Beschneiungsinfrastruktur. Diese verläuft unter anderem von der Segnas Hütte auf 2104 m ü.M. bis hinunter nach Flims auf 1100 m ü.M. Im Sommer kann das Wasser ohne Fremdenergie über einen Siphon auf die andere Talseite in den Speichersee Nagens verlagert werden. Das Speichervolumen des künstlichen Sees beträgt 200.000 m3. Im Winter kann dieses Wasser in den gleichen Leitungen mit hohem natürlichen Druck und ohne Fremdenergie für die Beschneiung vieler Pisten und der Talabfahrten bis nach

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fassungen saniert und ein neues 1’200 m3 fassendes Reservoir in Punt Gronda, der neuen Energie- und Wasserzentrale, errichtet. Die Versorgung mit Trinkwasser, das höchste Qualitätsansprüche erfüllt, wurde damit für die kommenden Jahrzehnte sichergestellt. Dank der neuen Druckrohrleitungen wurde in der Folge auch die Nutzung des Trink-wassers zur Stromerzeugung möglich. Die Trinkwasserturbine wurde in der Zentrale Punt Gronda installiert. Konkret handelt es sich dabei um eine eindüsige Peltonturbine aus dem Hause Troyer AG, deren wasserberührenden Teile zur Gänze aus Edelstahl gefertigt wurden. Um das Trinkwasser auch vor Verunreinigungen aus der Umgebungsluft der Zentrale bestmöglich zu schützen, ist die Turbine hermetisch abgeschirmt. Ausgelegt ist der Maschinensatz auf eine Ausbauwassermenge von 140 l/s und eine Bruttofallhöhe von 268,8 m. Die Ausbauleistung der Turbine liegt bei 296 kW. Neben der Trinkwasserturbine Tarschlims ist in Punt Gronda noch eine weitere Trinkwassermaschine installiert: das „Baby“ oder die „Waschmaschine“ – wie sie etwas weniger liebevoll genannt wird. Dabei handelt es sich um eine sehr kleine Trinkwasserturbine, die mit einem Triebwasserdargebot von 4 bis 20 l/s betrieben wird. Bei einer Fallhöhe von 115 m ist sie auf eine Leistung von 20 kW ausgelegt, ein echter Winzling im Vergleich zu den anderen Turbinen in Punt Gronda. „Die kleine Maschine besitzt ein Schauglas und ein Lichtstroboskop, sodass man die Peltonturbine beobachten kann. Sie eignet sich hervorragend als Schulungs- und Demonstrationsobjekt. Im Jahr steuert sie rund 80.000 kWh bei, damit können immerhin rund 20 Haushalte versorgt werden“, erklärt Martin Maron. Der erfahrene Turbinenhersteller aus Sterzing begab sich für die Realisierung dieser Mini-Lösung in Di-

Foto: zek

In der Zentrale Punt Gronda befindet sich auch die Trinkwassermaschine Tarschlims. Die 1-düsige Peltonturbine (Fabrikat Troyer) erzeugt im Jahr rund 2 GWh Strom.

TRIEBWASSER AUS DEM UMFAHRUNGSTUNNEL Den wesentlichen Beitrag zur Wirtschaftlichkeit der Wasserwelten Flims leisten die neuen Kraftwerke, die im Zuge des Gesamtprojektes errichtet wurden. Darunter fallen etwa die beiden Maschinengruppen in der Zentrale Felsbach, die bereits seit Herbst 2011 in Betrieb sind. Die Maschinengruppe Karstwasser nutzt die im Umfahrungstunnel Flims gefasste Karstquelle zur Stromerzeugung. Sollte der Maschinensatz aus technischen Gründen einmal nicht verfügbar sein, so wird der Wasserabfluss des Tunnels über einen Bypass mit einem Druckreduzierventil sichergestellt. Die zweite Maschinengruppe, genannt Bergwasser, wird von jenem Wasserdargebot gespeist, das entlang des Umfahrungstunnels aus dem Tunnelgewölbe austritt. Es wird im Sammelschacht Vallorca aufgefangen und anschließend über eine 730 m lange Druckrohrleitung der zweidüsigen Peltonturbine zugeführt. Auch wenn die Leistungsdimensionen differieren, Art und Fabrikat der Turbinen entsprechen sich dabei. Es handelt sich um zweidüsige Peltonturbinen, konstruiert, gefertigt im Werk der Troyer AG in Sterzing. Hochwertige Turbinen, deren Laufräder aus einem geschmiedeten Edelstahl-Monoblock gefräst wurden. Je nach Jahreszeit und Schneeschmelze beträgt die aus dem Umfahrungstunnel Flims austretende Wassermenge bis zu 1.200 l/s. Während der Maschinensatz Karstwasser im Regeljahr rund 4,2 GWh Strom

Seit 2011 sind bereits die beiden Hochdruckturbinen in der Zentrale Felsbach auf ca. 850 m ü.M. im Einsatz.


Foto: zek

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Foto: Mattias Nutt

Beim Betreten des „Kreativ-Raumes“ in der Zentrale Punt Gronda öffnet sich der perlschnurartige „Wasservorhang“. Martin Maron demonstriert die Automatik.

Die gläserne Wassersäule in Punt Gronda stellt den Pegelstand des Caumasees dar.

erzeugt, liegt das Regelarbeitsvermögen bei der etwas kleiner dimensionierten Bergwasser-Maschine bei 1,4 GWh. DAS LEISTUNGSSTARKE HERZ DER NEUEN ZENTRALE Deutlich mehr Strom als in der Zentrale Felsbach wird allerdings in der Zentrale Punt Gronda erzeugt. Hier sind nicht nur die beiden Trinkwasserturbinen installiert, sondern zwei leistungsstarke Hochdruck-Maschinensätze, die einerseits das Wasser des Flem und anderseits jenes des Platt Alva Baches abarbeiten. Das Wasser des Platt Alva Baches, das sich so gut für die indirekte Speisung des Caumasees eignet, ist jedoch nicht ganzjährig verfügbar. Es sprudelt seine Quelle mit einer Maximalschüttung bis etwa 700 l/s von April

bis in den Herbst hinein. Danach versiegt die Quelle zur Gänze. Die zweidüsige Peltonturbine in der Zentrale Punt Gronda ist bei einer Fallhöhe von 267,5 m auf einen Ausbaudurchfluss von 300 l/s ausgelegt und erreicht eine Leistung von 639 kW. Vom selben Bautyp ist auch die zweite Hochdruckturbine der Segnas-Maschinengruppe, die das Flem-Wasser zur Stromerzeugung nutzt. Allerdings ist deren Auslegungscharakteristik von Superlativen gekennzeichnet: „Mit einem Nutzgefälle von 780 m bewirtschaftet die Maschine Segnas die höchste Gefällstufe im Kanton Graubünden. Mit 2,6 MW ist sie auch die leistungsstärkste aller neu installierten Maschinen“, sagt Martin Maron. Auch diese beiden Peltonmaschinen wurden von der Troyer AG geliefert, die sich einmal

mehr als kompetenter und verlässlicher Partner der Flims Electric bewährte. „Uns haben die Firmenphilosophie der Firma Troyer AG und natürlich die Maschinen selbst überzeugt. Die Turbinen sind einerseits sehr robust ausgeführt, anderseits sind sie auch hochpräzise gearbeitet, sodass man hohe Wirkungsgrade erreicht. Sämtliche Peltonlaufräder wurden aus Schmiedeblöcken gefräst, alle Lager wurden als Gleitlager ausgeführt – das Ergebnis kann sich sehen lassen“, freut sich der Leiter von Flims Electric.

STEINE AUS DEM AOSTATAL Bemerkenswert ist allerdings nicht nur das Leistungsvermögen der Segnas-Maschinengruppe, sondern auch die bewusste umweltfreundliche Umsetzung dieser Anlage. Die

Technische Daten der Kraftwerke Wasserwelten Flims Zentrale Punt Gronda Maschinengruppe Segnas

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Ausbauwassermenge: 400 l/s Bruttofallhöhe: 778,30 m Turbine: 2-düsige Pelton-Turbine Fabrikat: Troyer Drehzahl: 750 Upm Ausbauleistung: 2.627 kW Generator: Synchrongenerator (WKV) Generatorleistung: 3.300 kVA Jahresarbeit im Regeljahr: 10,0 GWh

Maschinengruppe Platt Alva

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Ausbauwassermenge: 300 l/s Bruttofallhöhe: 267,50 m Turbine: 2-düsige Pelton-Turbine Fabrikat: Troyer Drehzahl: 750 Upm Ausbauleistung: 639 kW Generator: Synchrongenerator Generatorleistung: 800 kVA Jahresarbeit im Regeljahr: 1,4 GWh

Maschinengruppe Trinkwasser Tarschlims

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Ausbauwassermenge: 300 l/s Bruttofallhöhe: 268,80 m Turbine: 1-düsige Pelton-Turbine Fabrikat: Troyer Drehzahl: 1.000 Upm Ausbauleistung: 296 kW Generator: Synchrongenerator (Hitzinger) Generatorleistung: 380 kVA Jahresarbeit im Regeljahr: 2,0 GWh

Maschinengruppe Trinkwasser Muletg

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Ausbauwassermenge: 20 l/s Bruttofallhöhe: 115 m Turbine: 1-düsige Pelton-Turbine Fabrikat: Troyer Drehzahl: 1.000 Upm Ausbauleistung: 20 kW Generator: Asynchrongenerator Generatorleistung: 30 kW Jahresarbeit im Regeljahr: ca. 80.000 kWh

Zentrale Felsbach Maschinengruppe Karstwasser

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Ausbauwassermenge: 525 l/s Bruttofallhöhe: 222,70 m Turbine: 2-düsige Pelton-Turbine Fabrikat: Troyer Drehzahl: 750 Upm Ausbauleistung: 900 kW Generator: Synchrongenerator (Hitzinger) Generatorleistung: 1.100 kVA Jahresarbeit im Regeljahr: 4,2 GWh

Maschinengruppe Bergwasser w w w w w w w w w

Ausbauwassermenge: 317 l/s Bruttofallhöhe: 105,90 m Turbine: 2-düsige Pelton-Turbine Fabrikat: Troyer Drehzahl: 600 Upm Ausbauleistung: 282 kW Generator: Synchrongenerator (Hitzinger) Generatorleistung: 350 kVA Jahresarbeit im Regeljahr: 1,4 GWh

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Foto: Flims Electric

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Auf über 2.000 m ü.M. befindet sich die Wasserfassung Segnas. Diese wurde mit speziellen Steinen aus dem Aostatal befestigt und zugleich verschönert.

Martin Maron, Leiter von Flims Electric, und Mitarbeiter Konrad Spreiter prüfen die Leistungsdaten der Maschinen. Das komplette Steuerungssystem des Kraftwerks wurde von der Firma stromundbit aus Graubünden realisiert.

Wasserfassung Segnas - knapp unterhalb der Segnas-Hütte auf 2078 m Seehöhe – wurde in Zusammenarbeit mit Umweltverbänden speziell für diesen Standort entwickelt. Die dynamische Restwasserregulierung wurde durch die versierten Wasserbau-Ingenieure der Straub AG so konzipiert, dass mit zuverlässiger Technologie immer zumindest ein Drittel des verfügbaren Wassers im Bachbett des Flem belassen wird. Maximal wird eine Triebwassermenge von 400 l/s eingezogen. In Anbetracht der großen Fallhöhe ist dennoch ein wirtschaftlicher Betrieb gesichert. Großer Wert wurde auch auf eine harmonische Integration in die Gebirgslandschaft gelegt. Da das lokale Gestein sich als nicht allzu widerstandsfähig erwies, wurden farblich passende, abriebfeste Steine aus dem Aostatal eingebaut. Kein Detail blieb unberücksichtigt. Und auch die Fassung Platt Alva wartet mit einer speziellen ökologischen Lösung auf: Sie wurde mit einer so genannten „Rutschbahn“ für das Makrozoobenthos ausgestattet. Diese hilft winzigen tierischen Lebewesen sich im Flussbett weiterzubewegen. BEWUSSTMACHEN UNSERER WICHTIGSTEN GRUNDLAGE Es sind viele kleine Puzzle-Teile, die unter der Leitung von Flims Electric gemeinsam mit den Partnern Gemeinde Flims, Finanz Infra und SISKA, für das Entstehen der „Sinfonia d’aua“ zusammengesetzt wurden. Jedes einzelne wurde unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit, der Umweltfreundlichkeit und auch der Wirtschaftlichkeit entwickelt, geprüft und letztlich umgesetzt. Federführend dabei wirkte die Firma Straub AG Chur mit, die als Projektverfasser und Bauleiter den

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Bauherrn von Anfang bis Ende mit großem Know-how und Handschlagqualität zur Seite stand. „Ich denke, dass es in unserer kurzlebigen Zeit heute zunehmend fremd wird, wenn man Dinge schaffen möchte, die 60 oder gar 80 Jahre überdauern und die dabei nachhaltig und ästhetisch hochwertig sind. Genau das haben wir hier versucht. Das erklärt unseren klaren Fokus auf höchste Qualität in der Ausführung“, so Martin Maron. Rund 40 Mio. Schweizer Franken wurden letztlich in das interdisziplinäre Großprojekt investiert, das mit der Eröffnungsfeier im September seinen würdigen Abschluss gefunden hat. Besonders angetan zeigten sich die Besucher dabei von den Räumlichkeiten der Zentrale Punt Gronda. Ganz speziell etwa das „Kreativ-Sitzungszimmer“, ein Besucherraum, dessen Atmosphäre vom Wechselspiel aus Licht und Wasser „lebt“. Ein Puzzle-Teil des Gesamtkonzeptes repräsentiert auch der kürzlich eröffnete, 13 km lange Wasserweg Trutg dil Flem, der von Flims über 1.260 Höhenmeter verläuft und herrliche Aussichten entlang des steilen Pfades bietet. Wie alle anderen Puzzle-Teile der Wasserwelten Flims nimmt auch diese Einrichtung Bezug zum Urelement Wasser. „Die ‚Sinfonia d’aua bringt den Menschen das Thema Wasser aus verschiedenen Perspektiven näher. Wir sehen unsere Natur als höchstes Gut unserer Tourismusregion an. Wir wollen nicht nur aufzeigen, sondern selbst vorleben, wie der Umgang mit unseren wertvollen Res-sourcen funktionieren soll. Und ich denke, dass uns dies mit der ‚Sinfonia d’aua‘ gut gelungen ist“, resümiert Maron. Es scheint gut möglich, dass die Klänge dieser Symphonie auch andere Regionen in den Alpen zur Nachahmung anregen.


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Mit einem Regelarbeitsvermögen von 10,0 GWh repräsentiert der große Maschinensatz Segnas rund drei Viertel der gesamten Erzeugungskapazität in der Zentrale Punt Gronda. Den hervorragenden Wirkungsgrad garantiert neben der Turbinentechnologie aus dem Hause Troyer die Generatortechnik, die vom baden-württembergischen Wasserkraftspezialisten WKV stammt. Die Entscheidung der Betreiber zugunsten des Generators aus Breisgauer Provenienz hatte vielfältige Ursachen: Zum einen setzt man bei WKV auf hohe Robustheit: Massive Gehäuse und Lagerschilde mit lagernahen Aufstellungsund Befestigungspunkten bilden die Grundlage für einen vibrationsarmen Lauf. Zum anderen kommen eine exzellente Drehzahlfestigkeit und gute magnetische Charakteristika hinzu, die beide ihre Ursachen in den geblechten Rotoren in Komplettschnitt-Technik sowie im Überkopf-Wickeln der Rotorwicklungen haben. Und natürlich mit entscheidend: die ausgezeichneten Wirkungsgradeigenschaften. Um selbige zu garantieren, werden bei WKV ausschließlich hochwertige Statorblech-Segmente verwendet und in der Maschine für eine optimierte Belüftung gesorgt. Dadurch sind Wirkungsgrade, abhängig je nach Baugröße, bis über 98 Prozent möglich.

AUSGELEGT FÜR GRÖSSTE BELASTUNGEN Konkret handelt es sich bei dem eingesetzten Generator für den Maschinensatz Segnas um einen Drehstrom-Synchrongenertor, der auf eine Nennscheinleistung von 3.300 kVA ausgelegt ist. In Anbetracht der Tatsache, dass dieser Maschinensatz rund drei Viertel des gesamten Regelarbeitsvermögens in der Zentrale Punt Gronda ausmacht, kommt ihm entsprechende Bedeutung zu. Er repräsentiert zudem jenen Seite Maschinensatz, der die größte Fallhöhe im Kanton Graubünden be-1 wirtschaftet. Naheliegend, dass die Ausführung höchsten Qualitäts-

Foto: zek

BREISGAUER GENERATOR-TECHNIK ÜBERZEUGT IN DEN WASSERWELTEN FLIMS

Der große Generator des Maschinensatzes Segnas ist auf eine Nennscheinleistung von 3.300 kVA ausgelegt.

anforderungen genügen musste. Der WKV-Generator ist wassergekühlt, mit Gleitlagern ausgeführt. Speziell die Wickelköpfe und die Spulenverbindungen sind mechanisch äußerst stabil und mittels geeigneter Bandagierung gegen Verformung durch Stromkräfte geschützt. Bereits im Vorfeld hatte sich der Betreiber im Werk in Gutach von der Qualität und der Einhaltung aller ausgeschriebenen Eigenschaften überzeugt. Mit Erfolg: der Generator aus dem Hause Wasserkraft Volk hält, was man sich von ihm versprochen hat und bewährt sich im Dauereinsatz in der Alpinregion von Flims.

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Mit großer Akribie und technischem Know-how wurde in Flims in Graubünden ein „technisches Kulturprojekt“ umgesetzt, das als Musterbeispiel für eine gelungene Bündelung von Synergieeffekten in der Wassernutzung mittlerweile im Alpenraum große Beachtung gefunden hat. Die Flims Electric AG als Bauherrin und Projektinitiatorin zeigte dabei vor, wie man auf möglichst nachhaltige und umweltfreundliche Weise eine Mehrfachnutzung der wertvollen Ressource Wasser erzielen kann – in Flims spannt sich der Bogen von der Trinkwassernutzung über die indirekte Speisung des Caumasees und weiter über die Beschneiung bis hin zur Wasserkraftnutzung. Dass ein derart komplexes System auch über leistungsfähige Verbindungsstränge verfügen muss, liegt auf der Hand. Im konkreten Fall stellte die Wild Armaturen AG ihre Kompetenz unter Beweis – und lieferte mehr als 11 Kilometer Druckrohrleitungen.

BEWÄHRTES ROHRSYSTEM Vergleicht man das komplexe Wassernutzungssystem, das in Flims geschaffen wurde mit einem Organismus, so liegt die Analogie nahe, dass die neue Zentrale Punt Gronda mit den vier Maschinensätzen, den neuen Trinkwasserreservoirs und den zahlreichen Finessen, das Herz darstellt. Führt man die Analogie weiter, so darf man folgerichtig die Gesamtheit der Druckrohrleitungen, welche die einzelnen Komponenten verbindet, als die „Adern“ bezeichnen. Auch von ihrer Be-ständigkeit, ihrer Qualität hängt das Funk-tionieren des Systems ab. Aus diesem Grund entschieden sich die Projektverantwortlichen bei einem Großteil des Systems für Rohre aus Duktilguss des Herstellers Saint Gobain, die vom Schweizer Branchenspezialisten Wild Armaturen aus Jona-Rapperswil geliefert wurden. Dies betraf Foto: Erwin Keller

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ohre in ZMU-Vollschutzrohre Zum Einsatz kamen ZMU-Vollschutzr den Nennweiten DN300, DN400 und DN500

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In Flims setzte man auf die bewährten Doppelkammer-Steckmuffenrohre aus Duktilguss mit faserarmierter Zementmörtelumhüllung (ZMU) von Saint Gobain.

die drei Turbinenleitungen für die Maschinengruppen in der Zentrale Punt Gronda sowie die indirekte Wasserzuleitung zum Caumasee mit einer Gesamtleitungslänge von über 11 km. Konkret kamen bewährte Doppelkammer-Steckmuffenrohre aus duktilem Guss mit faserarmierter Zementmörtelumhüllung ZMU zum Einsatz. Diese sind mit der UNIVERSAL TIS-K- oder der Novo-SitVerbindungstechnik sehr einfach verlegbar. Die Verbindungstechnik garantiert dabei eine effiziente, über 360° am Rohr anliegende Schubsicherung. Die Qualitäten des Rohrtyps sind in der Schweiz seit Jahrzehnten bestens bekannt, er wird erfolgreich im Druckleitungssowie im Wasserleitungsbau eingesetzt. AUF HÖCHSTE BELASTUNG AUSGELEGT Auf höchste Druckbelastung ist die Rohrleitung für den Maschinensatz Segnas – mit der

Mit der bewährten UNIVERSAL Novo-Sit-Verbindung sind ZMU-Rohre schnell und effizient über 360° am gesamten Rohr anliegend schubgesichert.

Foto: Erwin Keller

n einer Zeit, in der viele Erzeugnisse unserer Kultur einen Lebenszyklus von gerade einmal 10 bis 20 Jahren haben, wird es zusehends ungewöhnlich, wenn man heute Dinge schaffen möchte, die 60 oder 80 Jahre überdauern sollen. Doch das haben unsere Vorväter schon gemacht, und das wollten wir hier auch machen“, gibt Martin Maron, der Leiter von Flims Electric zu bedenken. Für den Hauptinitiator der Wasserwelten Flims stand außer Frage, dass ein derartiges Großprojekt mit Anlagen-Komponenten minderer oder nur mittelmäßiger Qualität nicht darstellbar war. Man vertraute folglich konsequent auf höchst bewährte Produkte, um ganz bewusst kein „schwächstes Glied“ in einer starken Kette zu schaffen. Speziell traf dies natürlich auch auf die Frage des Rohrmaterials zu, in der man sich letztlich für Gussrohre entschied.

Foto: Erwin Keller

WASSERWELTEN FLIMS – DIE SYNERGIELÖSUNGEN MIT PIONIERCHARAKTER


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Foto: Erwin Keller

Die drei Leitungsstränge münden in die Zentrale Punt Gronda auf 1.300 m Seehöhe.

über eine Gesamtlänge von 2.320 m, ausgelegt ist sie ebenfalls auf 27 bar Nenndruck. Charakteristisch für diesen Rohrtyp ist die abriebfeste Innenauskleidung aus anorganischem Hochofenzement (HOZ), die aktive und passive Schutzwirkung gewährleistet. Diese absolut geschmacksneutrale Innenauskleidung weist zudem den Vorteil auf, dass sie eine Art Selbstheilungsmechanismus mitbringt. Allfällige geringfügige Verletzungen der Oberfläche werden durch Kalkablagerungen gefüllt. Auf diese Weise entstehen Versinterungen, die nicht nur die Fließgeschwindigkeit erhöhen, sondern darüber hinaus die Abriebfestigkeit und die Lebensdauer der Rohre positiv beeinflussen. Die Oberfläche ist dabei extrem glatt, sodass Bakterien keinen Nährboden darauf finden. Mit seiner Lebensmittel konformen HOZInnenauskleidung bewährt sich dieser Rohrtyp seit vielen Jahren in der Trinkwasser- versorgung.

EIN PERFEKTES PAAR IM EINSATZ Bestens bewährt sind auch die Armaturen und Formstücke des Herstellers Düker, die ebenfalls Bestandteil des umfangreichen Lieferumfangs von Wild Armaturen waren. Diese weisen einen Vollschutz aus etec-Emaillierung auf, dessen Glätte Glas gleichkommt. EtecEmail geht eine unlösbare chemische Verbindung mit dem Duktilguss ein, wodurch es besonders robust, schlagbeständig, aber auch hygienisch wird. ZMU-Vollschutzrohre und etec-Email bilden somit ein Paar, das sich nicht besser ergänzen könnte. Auch wenn das Wasser schon länger durch die „Adern“ der Wasserwelten Flims strömt, wurde das Großprojekt gerade erst kürzlich offiziell eröffnet. Zu Recht wird das „technische Kulturprojekt“ mittlerweile als Pioniertat gehandelt. In Flims wird ein nachhaltiger Umgang mit der Ressource Wasser von einem ganzheitlichen Zugang aus vorgelebt – Nachahmung empfohlen.

größten genutzten Fallhöhe in Graubünden – ausgelegt. Für 78 bar ist die ZMU-Turbinenleitung DN500 für das leistungsstärkste Maschinengespann in Punt Gronda konzipiert. Die Leitung wurde über eine Länge vom 4.460 Meter von der Wasserfassung Segnas auf 2.080 m Seehöhe bis zur Zentrale Punt Gronda auf 1.300 m Seehöhe verlegt. Nachdem hier das Wasser das erste Mal hydroelektrisch genutzt wird, folgt eine weitere Nutzung im Unterlieger-Werk Stenna. Auch die Maschinengruppe Platt Alva, direkt neben der Segnas-Gruppe in der Zentrale Punt Gronda situiert, verfügt über eine ZMU-Turbinenleitung. Diese Druckrohrleitung DN400 ist 2.320 m lang – und ob der deutlich geringeren Fallhöhe nur auf 27 bar ausgelegt. Da sich das Wasser aus dem Platt Alva, wie sich herausgestellt hatte, hervorragend für die bei Bedarf erforderliche Speisung des Caumasees eignet, wurde vom Unterwasser des Platt Alva Maschinensatzes eine 1.860 m lange Rohrleitung errichtet. Diese für 27 bar ausgerichtete ZMU-Leitung DN400 führt allerdings nicht direkt in den Cauma-See, sondern vielmehr in einen ihrer natürlichen Zubringer, den Bach Prau Pulté. VORTEILHAFTE ZEMENT-OBERFLÄCHE Neben den beiden „klassischen“ Maschinensätzen wurde in der Zentrale Punt Gronda auch ein leistungsstarkes Trinkwasserkraftwerk installiert, das immerhin rund 2 GWh im Regeljahr erzeugt. Für diese Anlage kamen ebenfalls ZMU-Rohre von Wild zum Einsatz. Die Leitung DN300 erstreckt sich dabei Oktober 2013

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Tirolerwehr mit Fischpass. Beim Hochwasser im Juli 2013 stieg der Wasserpegel bis zur Unterkante der Brücke.

KRAFTWERK PYHRNBACH – GEMEINDEPROJEKT VON LIEZEN FEIERLICH ERÖFFNET Am 23.September wurde das neue Wasserkraftwerk Pyhrnbach in Liezen feierlich eröffnet. Bei Investitionskosten von 2,9 Mio. Euro soll das Kraftwerk zukünftig 2,8 MWh saubere Energie im Durchschnittsjahr produzieren. Das entspricht dem Verbrauch von 20% der Haushalte in Liezen oder: sauberer Strom für 700 Haushalte. Im Regelarbeitsjahr würde man gleichzeitig 2,7 Tonnen CO2 einsparen und somit einen wichtigen Beitrag für die Umwelt leisten. Die Verantwortlichen rechnen, je nach Entwicklung des Strommarktes, von einer Amortisationszeit von 15-20 Jahren. Danach soll das Kraftwerk Geld in die Gemeindekasse spülen und als nachhaltige Investition dienen. Nach 100 Jahren gibt es also wieder ein Wasserkraftwerk in Liezen, so Bürgermeister Rudolf Hakel stolz.

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Verlegung der duktilen Gusssrohre von PAM SAINT-GOBAIN

Foto: Gemeinde Liezen

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rotz idealer Voraussetzungen für einen Standort sind Kleinwasserkraftprojekte nicht immer einfach umzusetzen. Doch in Liezen konnte man sich, in Einvernehmen mit der Bevölkerung und den Grundstücksbesitzern entlang der 1,5 km langen Strecke, welche das Kraftwerk am Pyhrnbach nutzt, bestens arrangieren. Es sollte ein Projekt von der Gemeinde für die Bürger werden, und diesem Leitmotiv folgten die Gemeindeväter von Anfang bis Ende. Anfragen von Privaten wurden von der Gemeinde konsequent abgewiesen. Besonders stolz ist man über die fast auf den Cent genaue Einhaltung des veranschlagten Budgets von 2,9 Mio. €. Diesem steht ein Regelarbeitsvermögen von 2.8 GWh gegenüber. Lediglich die Probleme mit dem Hochwasser im vergangenen Jahr verursachten kleinere Bauverzögerungen und Schäden, die sich mit ca. 50.000 € zu Buche schlugen.

LABILER HANG ERSCHWERT DIE ROHRVERLEGUNG Nach zweijähriger Planungs- und Genehmigungszeit begann man im Herbst 2012 mit den Bauarbeiten. Der Bau des Krafthauses, der Wasserfassung in Form eines Tirolerwehrs und die Verlegung der Rohre fanden zeitgleich statt. Den Auftrag für die Bauarbeiten und die Rohrverlegung ging an die Fa. STRABAG AG. Die 1,5 km lange Rohrstrecke führt teilweise durch steiles Gelände mit labiler Geologie. Deshalb setzte man bei der Wahl der Rohre auch auf qualitativ hochwertige und strapazierfähige duktile Gussrohre in der Dimension DN 900 der Fa. „PAM SAINT-GOBAIN“. Die Rohre wurden auf einem Kiesbett, in einer Mindesttiefe von 1,5 m, verlegt. Aufgrund starker Regenfälle kam es im letzten Abschnitt der Rohrverlegung, hin zur Wasserfassung, zu einigen Problemen.


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Diagonal-Turbine in senkrechter Bauweise eine Spezialanfertigung der Firma Geppert

Starker Dauerregen verschlammte den Baugrund. Ein Bagger der Gebr. Haider musste geborgen werden.

sche Durchgängigkeit des Gewässers wurde auch ein Fischaufstieg realisiert. ZWEI MASCHINEN GEGEN STARK SCHWANKENDE WASSERMENGEN Beim Kraftwerk Pyhrnbach setzte man augrund der stark schwankenden Wassermengen auf eine Lösung mit zwei Maschinen. Für die Niedrigwasserzeiten ist eine vierdüsige Pelton-Turbine vorgesehen und für die größeren Wassermengen eine Diagonal-Turbine in senkrechter Bauweise. Beide Turbinen wurden von der Firma Geppert angeliefert, montiert und in Betrieb genommen. Die 4-düsige Pelton-Maschine ist bei einer Fallhöhe von 62 m und einem Ausbaudurchfluss von 250 l/s auf eine Leistung von 136 kW ausgelegt. Die Nenndrehzahl liegt

Foto: zek

TIROLER WEHR MIT WINTERRECHEN Im Vergleich mit der Rohrverlegung verlief der Bau des Krafthauses und der Wasserfassung ohne größere Verzögerungen. Der Pyhrnbach ist ein sehr geschiebeträchtiges Gewässer und so wählte man, wie im alpinen Gelände üblich, ein Tirolerwehr. Bereits vor der Wasserentnahme kann sich das gröbste Geschiebe bereits im Staubecken absetzen. Das Wasser wird dann zur Entnahme der Ausbauwassermenge über einen Rechen geleitet. Aufgrund von Eisbildung im Winter entschied man sich für einen Sommer- und Winterrechen. Im Sommer wird das Wasser über den Grobrechen geleitet und das Triebwasser seitlich entnommen. Für den Winter verfügt das Wehr über einen zusätzlichen Einlauf unter dem Betonträger. So kann das Triebwasser auch bei Eisbildung ohne Probleme von unten entnommen werden. Im Entsander wird die Fließgeschwindigkeit so weit reduziert, dass sich das restliche Feinsediment absetzen kann. Die Regelung der Ausbau- und Restwassermenge erfolgt vollautomatisch. Die Restwassermenge wurde mit 135 l/s vorgeschrieben. Die beiden Wassermengen werden über zwei Kontrollanzeigen im Freien, stetig angezeigt. Für die ökologi-

Foto: Gemeinde Liezen

Der Regen schwemmte mehrmals das Kiesbett unter den Rohren weg, und der Hang wurde aufgrund der Wassermassen immer labiler. Die Lage spitze sich am Ende sogar so weit zu, dass ein Bagger im schlammigen Erdreich einsank und geborgen weden musste. Die Arbeiten schritten danach nur mehr langsam fort. „Die Arbeiter der Baufirmen waren wirklich nicht zu beneiden aber die Jungs haben einen unglaublichen Job gemacht“, so Ennsbauleiter Manfred Marko, lobend über die Arbeiter.

bei 750 Upm. Der zweite Maschinensatz, die Diagonal-Turbine in senkrechter Bauweise, weist eine Ausbauleistung von 679,8 kW auf. Sie ist für einen Ausbaudurchfluss von 1250 l/s und eine Fallhöhe von 61,6 m ausgelegt. Mit einer Nenndrehzahl von 1000 U/min treibt sie einen direkt gekoppelten Synchrongenerator aus dem Hause Hitzinger an. DIAGONAL-TURBINE AUS DEM HAUSE GEPPERT - EFFEKTIV IM TEILLASTBEREICH Die Diagonal-Turbine der Firma Geppert ist eine doppeltregulierte Hochdruckturbine für den Mitteldruckbereich. Die verstellbaren Lauf- und Leitschaufeln verleihen der Turbine über einen weiten Durchflussbereich einen hohen Wirkungsgrad und damit sehr hohe Teillastwirkungsgrade, nicht unähnlich einer Kaplanturbine. Außerdem ist die Diagonal-Turbine in der Lage, unter 10 % der Nennwassermenge noch im Betrieb zu verbleiben. Somit kann der Umschaltpunkt von der kleinen zur großen Turbine ideal angefahren werden. Die Pelton-Turbine ist, um die Kosten für die Anschaffung der Ausrüstung für den Betreiber möglichst gering zu halten, ohne Strahlablenker ausgeführt worden. Die Synchronisation erfolgt über die erste Düse mittels eines Proportionalventils. Bei beiden Maschinen kommen wassergekühlte Hitzinger-Generatoren zum Einsatz. Durch die Wasserkühlung und ihren geschlossenen Luftkreis sind die Generatoren bestens vor Staub geschützt. Außerdem arbeiten sie sehr geräuscharm, was - aufgrund der Nähe des Kraftwerkes zum Siedlungsgebiet ebenfalls von Vorteil ist. Im Vollbetrieb wird die komplette Anlage sogar vom Bach überOktober 2013

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ZWEITES WASSERKRAFTWERK IN LIEZEN? In Liezen plante man ein nachhaltiges Wasserkraftwerk von der Gemeinde für ihre Bürger – und genauso wurde es letztlich umgesetzt. Die Anlage soll, wenn sie in einigen Jahren einmal abgezahlt ist, Geld in die Gemeindekasse spülen. Äußerst zufrieden zeigte man sich auch mit allen Projekt Partnern. Am 15. Mai 2013 ging man mit der Anlage in Betrieb. Großes Lob fand man auch für die Arbeit der Firma GEPPERT, deren Maschinen seit der Inbetriebnahme, ruhig und Störungsfrei laufen. Bis zur Eröffnung am 23. September 2013 hat das Kraftwerk in diesem Zeitraum bereits 1,3 GWh sauberen Strom produzieren können. In Liezen, wie es scheint, hat man jetzt so richtig Lust auf Wasserkraft bekommen – und so prüft man weitere mögliche Standorte, so der Tenor aus der steirischen Gemeinde.

Technische Daten Turbine 1: 4-düsige Pelton Fabrikat: Geppert GmbH Nennleistung: 136 kW Ausbauwassermenge: 250 l/s Nettofallhöhe: 62 m Drehzahl: 750 Upm Turbine 2: Diagonal-Turbine senkr. Bauw. Fabrikat: Geppert GmbH Nennleistung: 679,8 kW Ausbauwassermenge: 1250 l/s Nettofallhöhe: 61,6 m Drehzahl: 100 Upm Rohre: Duktile Gussrohre Dimension DN 900 von PAM SAINT-GOBAIN RAV.: 2,8 GWh

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4-düsige Pelton-Turbine des Tiroler Traditionsunternehmens GEPPERT

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tönt. „Bei uns sind die Anrainer schon vorbeigekommen um zu sehen und nachzufragen, ob denn die Anlage überhaupt schon läuft“, erzählt Ennsbauleiter Manfred Marko. Die komplette E-Technik, sowie die Steuerungs- und Automationstechnik wurden von Schubert Elektroanlagen ausgeführt.


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Das Überleitungswasser aus dem Donau- ins Maingebiet wird nun im neuen Kraftwerk Rothsee zur umweltfreundlichen Stromproduktion genutzt.

ÖKOSTROM AUS DEM ÜBERLEITUNGSWASSER KW ROTHSEE II NIMMT DEN REGELBETRIEB AUF Zum 50er der Bayerischen Landeskraftwerke gibt es jede Menge zu feiern. Vorrangig zu nennen: die Inbetriebnahme der zwei neuen Kleinwasserkraftwerke Rothsee II und Leerstetten, die gemeinsam rund 4,5 Mio. kWh sauberen Strom im Regeljahr erzeugen. Das Kraftwerk Rothsee II verarbeitet dabei mittels einer vierflügeligen Andritz-Kaplanturbine das Überleitungswasser aus dem Donaugebiet ins Maingebiet, das bislang ungenutzt in den Rothsee geflossen ist. Das neue Kraftwerk besticht nicht nur durch hochwertige Technik, sondern auch durch seine außergewöhnliche architektonische Gestaltung.

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erecht ist der Wasserreichtum Bayerns keineswegs verteilt. Während die Alpen und das gesamte Donaugebiet in hohem Maße mit Wasser versorgt sind, kann im fränkischen Regnitz-Main-Gebiet durchaus von Wasserknappheit gesprochen werden. Um dieser Ungleichheit entgegen zu wirken, beschloss der Bayerische Landtag im Jahr 1970, einen überregionalen wasserwirtschaftlichen Ausgleich zwischen Donau- und Main-Gebiet und parallel dazu ein effizientes Hochwasserschutz-System zu schaffen. Welche enorme Bedeutung dieser Wasserüberleitung zukommt, wurde auch in den

Festreden der Ehrengäste deutlich, die am 4. September zur Eröffnungsfeier an den Rothsee gekommen waren. Bayerns Umweltminister Marcel Huber nahm dabei ganz konkret auf das Hochwasserereignis in diesem Jahr Bezug: „Durch den enormen Starkregen im Süden kam es an der Donau zu sehr bedrohlichen Szenarien. In dieser Situation hat uns das Rückhaltesystem hier im Norden Bayerns enorm wichtige Hilfestellung geleistet, indem rund 17 Millionen Kubikmeter Hochwasser zwischengespeichert wurden. Dadurch konnte die bedrohliche Scheitelwelle an der Donau markant abgeschwächt

werden. Man sieht also, dass durch den wasserwirtschaftlichen Ausgleich nicht nur der Norden vom Süden Bayerns profitiert, sondern durchaus auch umgekehrt.“

EIN PROJEKT MIT VIELEN BENEFITS In den Jahren 1985 bis 1993 wurde das aufwändige Talsperrenprojekt Rothsee realisiert. Seit nunmehr 20 Jahren wird der künstlich angelegte See also mit dem Überleitungswasser aus dem Donaugebiet ins Maingebiet gespeist. „Es ist schwer vorstellbar, wie viel Wasser in diesen zwei Jahrzehnten überführt wurde: 2,4 Milliarden m3 Wasser, oder anOktober 2013

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Die Ehrengäste setzen per Knopfdruck den neuen Maschinensatz in Gang.

ders ausgedrückt ein Volumen von 2,4 km3“, ging der Umweltminister ins Detail. Es sei eine echte Win-Win-Situation entstanden, so Marcel Huber weiter, denn mittlerweile biete der Rothsee, das Herzstück der Wasserüberleitung, auch einen hochwertigen Lebensraum für viele Tier- und Pflanzenarten – und sei darüber hinaus auch ein beliebtes Freizeit- und Naherholungsziel geworden, von dem starke wirtschaftliche Impulse für die gesamte Region ausgehen. Ein weiterer Mehrwert wurde nun von den Bayerischen Landeskraftwerken durch den Bau des neuen Kraftwerks Rothsee II geschaffen. Damit kann heute das bislang ungenutzte Überleitungswasser aus dem Donau- ins Maingebiet der umweltfreundlichen Stromproduktion zugeführt werden. Zwar wird das Kraftwerk nahe liegender Weise nicht kontinuierlich Strom erzeugen, da Überleitungswasser eben nur zu bestimmten Zeiten verfügbar ist, dennoch wird die Anlage genug Strom erzeugen, um damit rund 2.000 Menschen versorgen zu können.

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Technische Daten Ausbauwassermenge: 14 m3/s Fallhöhe: 7,20 m Turbine: vertikale Kaplanturbine Fabrikat: Andritz Hydro Flügelzahl: 4 Laufraddurchmesser: 1.600 mm Turbinendrehzahl: 272 Upm Nennleistung: 898 kW Generator: Synchrongenerator Fabrikat: TES Vsetin Generatorleistung: 998 kVA Nennstrom: 1.441 A Jahresarbeit im Regeljahr: 2,0 GWh

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kreis als Ansicht verweist nun auf die Lage des Kraftwerks am Dammkörper des Rothsees – und die großen Schaufenster sollen Interessierte einladen, einen Blick auf die moderne Technik im Inneren zu werfen. Und diese kann sich in der Tat sehen lassen: Das technische Herz der Anlage besteht aus einer 4-flügeligen Kaplanturbine aus dem Hause Andritz Hydro, die einen direkt gekoppelten Synchrongenerator von TES Vsetin antreibt. Ausgelegt ist die Maschine auf eine Ausbauwassermenge von 14 m3/s. Bei einer Fallhöhe von 7,20 m beträgt die Ausbauleistung 898 kW. Das Triebwasser wird über einen neuen Abzweig am bestehenden Druckkanal zum Krafthaus geleitet. Foto: Andritz

„MUSSTEN HIER ETWAS BESONDERES BAUEN“ Anlässlich seiner Festrede bedankte sich der Geschäftsführer der Bayerischen Landeskraftwerke Dipl.-Ing. Josef Keckl bei den Partnern aus den Behörden und Ministerien, sowie den ausführenden Branchenunternehmen für die gute Zusammenarbeit, welche „mit hoher Intensität“ abgewickelt worden sei. Er betonte, dass die ingenieurtechnische Umsetzung keineswegs einfach gewesen sei und nahm zudem auf die ungewöhnliche äußere Formgebung des Zentralengebäudes Bezug: „Uns war klar, dass sich dieser Standort an exponierter Stelle befindet und wir etwas ganz Besonderes machen müssen. Ein nackter Zweckbau hätte dem nicht Rechnung getragen.“ Der Halb-

Mit 272 Upm treibt die vertikale Kaplanturbine den direkt gekoppelten Synchrongenerator von TES Vsetin an, der auf eine Nennscheinleistung von 998 kVA ausgelegt ist.

Einheben der doppelt regulierten Kaplanturbine aus dem Hause Andritz im Mai dieses Jahres.


TERMINGERECHTE UMSETZUNG Mit 272 Umdrehungen pro Minute dreht sich der Rotor im Stator des hochwertigen Generators aus tschechischer Herstellung. Er zählt bereits zur neuesten Generation von Synchrongeneratoren aus dem Hause TES. Durch einen erweiterten Luftspalt konnte die Effizienz der Stromerzeuger gerade im Leistungsbereich bis 20 MVA noch weiter verbessert werden. Mittlerweile kann der renommierte Hersteller bereits auf über 500 erfolgreiche Wasserkraftanlagen verweisen, die mit der Technik von TES ausgerüstet sind. Die vertikalachsige Kaplanturbine mit einem Durchmesser von 1.600 mm wurde von der Firma Andritz Hydro in Ravensburg nach modernsten Kriterien gefertigt, an die Baustelle geliefert und von den Montage-Spezialisten installiert. Letztlich wurde sie termingerecht Anfang Mai diese Jahres eingebaut, die Erstinbetriebnahme folgte wenig später Anfang Juli. Offiziell in den Regelbetrieb wurde sie im September genommen. Der Maschinensatz punktet nicht nur aufgrund seiner ruhigen, vibrationsarmen Laufweise, sondern vor allem auch aufgrund ausgezeichneter Wirkungsgrade. Im Regeljahr soll die Anlage immerhin rund 2 Mio. kWh Strom aus der Energie des Überleitungswassers erzeugen.

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Ein bemerkenswertes architektonisches Konzept wurde umgesetzt. Das halbkreisförmige Profil stellt den Bezug zum Dammkörper des Rothsees her. Die großen Fenster sollen Wasserkraft-Interessierte einladen, einen Bick ins Innere zu werfen.

STROM FÜR 15.000 HAUSHALTE Gemeinsam mit dem ebenfalls neu errichteten Kraftwerk Leerstetten stocken die Bayerischen Landeskraftwerke ihre Erzeugungskapazitäten somit um rund 4,5 GWh zusätzliche Jahresproduktion auf. In Summe bedeutet dies, dass der bayerische Erzeuger regenerativer Energie aus Wasserkraft nun mit seinen 19 Kraftwerken im Schnitt rund 55 GWh Strom ans Netz liefert. Damit ist eine Versorgung von rund 15.000 bayerischen Haushalten mit CO2-freiem Strom möglich.

Zu den Aufgaben der Bayerischen Landeskraftwerke zählen der Betrieb, die Verwaltung und das Errichten von Kraftwerken an Talsperren, Hochwasserrückhaltebecken, Kanälen und Gewässern im Freistaat Bayern. Die Anlagen übernehmen die Funktion von Regelorganen und -instrumenten zur Steuerung der Talsperren. Dabei hat sich die Energieerzeugung den wasserwirtschaftlichen Zielen, insbesondere Hochwasserschutz, Niedrigwasseraufhöhung und Trinkwasserbewirtschaftung unterzuordnen.

Generatoren für Kleinwasserkraftwerke bis 20 MVA TES Vsetín s.r.o. ist ein europäischer Hersteller von elektrischen rotierenden Maschinen. Wir können auf 100 Jahre Produktionstätigkeit im Bereich der Elektrotechnik zurückblicken, in denen wir stets aktiv an technischen Neuerungen gearbeitet haben. Auch heute investieren wir weiter in die Expansion unserer Fertigungskapazitäten. Im Kontakt mit unseren Kunden und Mitarbeitern wie in unserem Umgang mit den natürlichen Ressourcen setzen wir stets auf Verantwortung und Kompetenz.

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Foto: Salzburh AG

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Spektakuläre Architektur: Kraftwerk Sohlstufe Lehen

KRAFTWERK SOHLSTUFE LEHEN: SALZBURG AG FEIERT ERÖFFNUNG DES NEUEN VORZEIGEPROJEKTS Nach drei Jahren Bauzeit und erfolgreichem Probebetrieb wurde am 13. September 2013 das Kraftwerk Sohlstufe Lehen mit Festreden von Aufsichtsratvorsitzenden der Salzburg AG, DI(BA) Christian Struber und den beiden Vorständen der Salzburg AG, Mag. August Hirschbichler und Dr. Leonhard Schitter feierlich eröffnet. Die Salzburg AG investierte 85. Mio. Euro für das Vorzeigeprojekt in der Weltkulturerbe-Stadt Salzburg, das rd. 81 GWh Ökostrom für ca. 23.000 Haushalte produziert.

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ie Ausgangslage, ein Kraftwerk in einem dicht bewohnten Siedlungsgebiet mit 20.000 Anrainern, im Nahbereich der Salzburger Altstadt und in unmittelbarer Nähe einer Auenlandschaft zu realisieren, war alles andere als einfach, wie die Verantwortlichen der Salzburg AG im Rahmen der Eröffnungsfeier am 13. September betonten. Zum Gelingen dieses Projektes musste ein enger Dialog mit den Anrainern, dem Naturschutz und der Politik geführt werden. Ziel war es, mehr als nur einen Kompromiss, einen echten Mehrwert für alle Parteien zu finden. Dies betonte auch Mag. August Hirschbichler, Vorstandsprecher der Salzburg AG: „Durch eine offene und direkte Kommunikation sowie einer Vielzahl von Informations- und Dialogangeboten ist es uns gelungen, eine breite Akzep-

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tanz zu erreichen. Wir konnten aus Gegensätzen Gemeinsamkeiten entwickeln und auf dieser Basis ein Kraftwerk schaffen, das über die Stromerzeugung hinaus in vielerlei Hinsicht Mehrwert bietet. So konnten wir im Kraftwerksumfeld den Hochwasserschutz verbessern, die Ökologie aufwerten und ein Naherholungsgebiet für die Bewohner der angrenzenden, dicht verbauten Stadtteile schaffen. Insbesondere bei den Anrainern möchte ich mich für ihre Geduld und Kooperation bedanken. Aber auch bei allen anderen, die mit ihrem Engagement und ihrem Weitblick dieses Projekt begleitet haben.“ ÖKOSTROM FÜR 23.000 HAUSHALTE Die Sohlstufe Lehen wurde in den 1960iger Jahren zur Sicherung der Salzachsohle im Stadtgebiet gebaut. Sie stellte aber für Fische

und Flussbewohner ein unüberwindbares Hindernis dar. Um die ökologische Durchgängigkeit der Salzach an diesem Standort wieder zu ermöglichen, und um der fortschreitenden Sohleintiefung unterhalb der Sohlstufe entgegenzuwirken, begann die Salzburg AG 2006 mit der Planung des Großprojektes. Im September 2010 konnte mit dem Bau in der Salzach begonnen werden. Hirschbichler: „Die bisherige Sohlschwelle konnte zwar die Eintiefung der Salzach im Stadtbereich verhindern, aber das vorhandene Energiepotenzial wurde nicht genützt. Durch das Kraftwerk Sohlstufe Lehen gewinnt man diese bis dato verloren gegangene Energie, um Ökostrom für rund 23.000 Salzburger Haushalte zu produzieren. Damit leistet das Projekt einen bedeutenden Anteil zur


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Fischpass und Naherholungsgebiet Glanspitz

Energiewende in Salzburg. Es liegt also im Sinne der Energiewende eben solche Potenziale zu nützen.“ STARKER IMPULS FÜR DIE WIRTSCHAFT IN DER REGION Die Leistungen, die mit bzw. durch das Projekt erbracht wurden, verdeutlich Salzburg AG-Vorstand Leonhard Schitter in seiner Ansprache: „Die Bauzeit von drei Jahren war sehr herausfordernd, insbesondere, da durch die beengten Platzverhältnisse das Kraftwerk in zwei Bauhälften errichtet werden musste. Bis zu 150 Arbeiter waren gleichzeitig vor Ort. 51.000 Kubikmeter Beton wurden vergossen und rund 4.200 Tonnen Stahl verbaut.“ Da zum Großteil heimische Unternehmen beauftragt wurden, blieb die Wertschöpfung der 85 MillionenEuro-Investition im Land. „Als starkes heimisches Unternehmen mit soliden Geschäfts-

ergebnissen können wir solche Großprojekte vorantreiben. Alleine in den letzten zehn Jahren hat die Salzburg AG über eine Milliarde in den Ausbau und die Modernisierung der Infrastruktur Salzburgs investiert. Durch das Kraftwerk Sohlstufe Lehen können wir unseren Eigenerzeugungsanteil bei Ökostrom um ca. fünf Prozent steigern und damit unsere Abhängigkeit von Stromzukäufen im Sinne unserer Kunden weiter reduzieren“, ist Schitter stolz. KRAFTWERK MIT MEHRWERT Für ein Gelingen des Projektes musste ein Kraftwerk mit den Anrainern und im Sinne des Naturschutzes geplant werden. Um auch dem nahen Altstadtbild und der angrenzenden Auenlandschaft gerecht zu werden, musste auch in diesen Bereichen eine Lösung oder viel mehr noch ein Mehrwert gefunden werden. Der Aufsichtsratsvorsitzende der Salz-

burg AG, Christian Struber, dazu: „Das Kraftwerk Sohlstufe Lehen ist ein wunderbares Beispiel, wofür die Salzburg AG steht: Als Salzburger Unternehmen der Salzburger Bevölkerung und Stadt und Land zu dienen. Nachhaltigkeit ist Unternehmensprinzip. Projekte werden nicht gegen, sondern mit der Bevölkerung entwickelt. So wurde der dialogorientierte Weg, den die Salzburg AG bei diesem Projekt gegangen ist, bereits mehrfach national und international ausgezeichnet. Bereits 2006, vier Jahre vor Beginn der Bautätigkeit, fanden erste Informationsveranstaltungen zu diesem Projekt statt. Damit wurde den betroffenen Anrainern eine ehrliche Chance zur Mitgestaltung bzw. zur Artikulation ihrer Anliegen eingeräumt. - Die Fischdurchgängigkeit der Salzach ist wieder gegeben, der Glanspitz wurde zum Naherholungsgebiet aufgewertet und die Anrainer profitieren vom verbesserten Hochwas-

WE MAKE ENERGY WORK. –––––– Eine Partnerschaft mit Bilfinger VAM Anlagentechnik ist immer mehr als die Summe der Einzelteile! BILFINGER VAM ANLAGENTECHNIK www.vam.bilfinger.com

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Technische Daten w w w w w w w w w w

Ausbauwassermenge total: 250 m3/s Turbinen: 2 x Kaplan-Pit-Turbine Turbinendrehzahl: 115 Upm Generatoren: 2 x Synchrongenerator Generatordrehzahl: 600 Upm Gewicht: je 37,3 to Wehranlage: 4 Wehrfelder Segment H=4,7 m / Klappe H=3,1 m Automation / Leitsystem: ABB

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Nettofallhöhe: 6,60 m Fabrikat: Voith Hydro Engpassleistung: 13,7 MW Fabrikat: ELIN Motoren Generatorleistung: je 9 MVA Getriebe: Stirnrad-Getriebe Wehrklappen: Breite: je 16 m Stahlwasserbau: Bilfinger VAM Architektur: Wagner & Rieder

Jahresarbeit im Regeljahr: 81 GWh

serschutz.“ Auch die architektonische Formgebung des Kraftwerks, enwickelt von den beiden Architekten Erich Wagner und Max Rieder, integriert sich mit seinem Profil sehr dynamisch und gleichzeitig visuell spannend in die Umgebung. Auch die UNESCO, die dieses Projekt vor Baubeginn kritisch geprüft hat, geht von einer positiven Beeinflussung für das Stadtbild aus. HOCHWASSERSCHUTZ BESTEHT DIE BEWÄHRUNGSPROBE Einen besonders hohen Stellenwert nahm der Schutz vor Hochwasser ein. Im Rahmen des Kraftwerkbaus wurde das Hochwasserschutz-konzept der Stadt Salzburg bis zum Kraftwerk Sohlstufe Lehen fortgeführt. Zusätzlich sorgt eine unterirdische Wasserableitung auf der

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rechten Seite im Stauraum des Kraftwerkes dafür, dass im Hochwasserfall der Grundwasserpegel langsamer ansteigt. Unterhalb des Kraftwerks wurden die Böschungen, die bereits durch das Hochwasser 2002 stark in Mitleidenschaft gezogen wurden, saniert. Die erste Bewährungsprobe galt es bereits im Juni dieses Jahres beim Jahrhunderthochwasser zu bestehen. Das Ausmaß der Wassermassen übertraf dieses Mal sogar noch jene von 2002. Das Kraftwerk und der Hochwasserschutz funktionierten dabei ohne Probleme oder Schäden. Das Konzept erwies sich als voll tragfähig, wodurch trotz größerer Wassermassen im Juni weniger Schäden entstanden waren als noch 11 Jahre zuvor. Darüber zeigte sich besonders Salzburgs Bürgermeister Heinz Schaden erfreut: „Ich freue mich, dass mit dem Projekt wichtige Elemente zur Verbesserung des Hochwasserschutzes für die Anrainer und die Stadt Salzburg umgesetzt wurden.“ VORZEIGEPROJEKT UND WEITERE PLÄNE „Auch die UNESCO, die dieses Projekt vor Baubeginn kritisch geprüft hat, geht von einer positiven Beeinflussung für das Stadtbild aus. Wir können stolz sein, dass wir ein solches Kraftwerk in unserer Stadt haben“, betonte Bürgermeister Schaden. Aus dem anfänglich kritischen Projekt „Kraftwerk Sohlstufe Lehen“ wurde letztlich ein Vorzeige- projekt. Der Salzburg AG ist es gelungen, ein Gesamtkonzept zu schaffen, welches heute einen Mehrwert für alle Beteiligten bietet. Das Kraftwerk Sohlstufe Lehen steht sinnbildlich dafür, wie man Projekte auch in schwierigen Umgebungen erfolgreich umsetzen kann. Die Salzburg AG plant bereits weitere Projekte im Sinne der Energiewende umzusetzen. Schließlich benötigt eine effektive Energiewende zahlreiche kleine Schritte in die richtige Richtung, um die avisierte Vollversorgung aus erneuerbaren Quellen bis 2050 zu ermöglichen. www.kraftwerk-sohlstufe.lehen.at


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Foto: zek

Das Wasserkraftwerk Chur-Sand zählt zu den traditionsreichsten Kraftwerken Graubündens. Zwischen 2009 und 2012 wurden sämtliche Maschinensätze ausgetauscht und die Anlage auf den Letztstand der Technik gebracht.

MODERNSTE TECHNIK FÜR CHURS TRADITIONSREICHSTES KRAFTWERK Seit etwas mehr als einem Jahr ist das Kraftwerk Chur-Sand nun mit seinem nagelneuen Maschinen-Trio wieder in Betrieb. Vorangegangen war eine umfangreiche Ertüchtigung der Anlage, bei der unter anderem die drei bestehenden Maschinensätze aus den 1940ern ersetzt wurden. Dass das Retrofit-Programm erfolgreich verlaufen ist, belegen die Produktionszahlen eindrücklich: Bereits im vergangenen Jahr konnte eine Ertragssteigerung von knapp 18 Prozent gegenüber dem langjährigen Mittel erreicht werden. Im Regeljahr produziert das Kraftwerk, das einst der erste Stromversorger für die Stadt Chur war, rund 52 GWh. Die Betriebsgesellschaft GKC, an der neben der Bündner Hauptstadt auch angrenzende Gemeinden partizipieren, investierte rund 13 Millionen Schweizer Franken in das komplexe Umbauprojekt.

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m Südosten der Stadt Chur, wo sich die Arosa-Bahn und das Flussbett der Plessur das enge Tal im Ortsteil Sand teilen, steht heute eines der modernsten Wasserkraftwerke Graubündens. Dabei vereint die Anlage wie kaum eine andere Hochtechnologie mit großer Tradition. Schließlich gebührt dem Kraftwerk in Chur der Status als „Wiege der Elektrifizierung“. Die Wurzeln der Wasserkraftnutzung reichen über 150 Jahre zurück, als unweit des heutigen Standortes 1862 eine Baumwollspinnerei errichtet wurde. Eine 10 Meter hohe Staumauer wurde errichtet und ein Wasserrad wurde von der Kraft der Rabiosa, eines in die Plessur mündenden Wildbachs, bewegt. Über ein Transmissionsgetriebe und zahllose Riemen wurde die Kraft in die Fabrik übertragen, wo nicht weniger als 21.600 Spindeln angetrieben wurden. Allerdings hatte die Spinnerei nicht allzu lange Bestand. 1886 wurde sie ein Raub der Flammen, brannte bis auf die Grundmauer ab. Mit einem Schlag waren 130 Mitarbeiter arbeitslos geworden. Fünf Jahre später übernahm die Stadt Chur

die Liegenschaft. Zu dieser Zeit gab es in vielen Städten Überlegungen, sich die Vorteile der Elektrizität zunutze zu machen. So auch in der ältesten Stadt der Schweiz, in Chur – und bereits im Jahr 1892 segnete die Stadtgemeinde das Vorhaben ab, am Standort der ehemaligen Spinnerei das erste E-Werk zu bauen. Dabei ging man höchst ambitioniert ans Werk: Das E-Werk Sand war nach Fertigstellung mit einer installierten Leistung von 400 PS eines der größten Kraftwerke der Schweiz. Außerdem setzte man damals schon auf Wechselstrom, und nicht auf Gleichstrom, wie in zahlreichen anderen Anlagen dieser Zeit.

AUSBAU IN ETAPPEN Im Jahr 1906 erfolgte schließlich der Bau der Zentrale auf dem heutigen Standort. Drei Maschinen mit jeweils 250 PS Leistung nutzten das Wasser der Rabiosa, welches über eine genietete Stahlrohrdruckleitung in die Zentrale geführt wurde „Dem stetig steigenden Energiebedarf in den folgenden Jahrzehnten wollten die Stadtväter Anfang der 1940er

Jahre Rechnung tragen – schließlich wurde 1945 der Ausbau der Plessurstufe in Auftrag gegeben“, erzählt der Leiter des Kraftwerks Valentin Bargetzi. Eine neue Wehranlage, eine Entsanderanlage, zwei Wasserfassungen an Seitenbächen, ein 5,2 km langer Freispie-gelstollen und die daran anschließende Druckrohrleitung sowie ein Wasserschloss wurden errichtet. Zudem wurde das Zentralengebäude umgebaut, um ausreichend Raum für die drei neuen Maschinen zu schaffen. „Anstelle der drei alten Rabiosa-Maschinen wurde eine neue Francisturbine mit 860 PS eingebaut, hinzu kamen die zwei neuen Plessur-Maschinensätze, die noch deutlich leistungsfähiger waren. Insgesamt standen nach Abschluss des Umbaus 1947 immerhin 12.000 PS mehr Leistung zur Verfügung“, so der Kraftwerksleiter.

WEG ZUM WÄRTERLOSEN BETRIEB Mit dem Auslaufen der Konzession im Jahr 1981 kam es zu Diskussionen über die künftigen Eigentumsverhältnisse. Als Folge wurde als neue Eigentümerin die Gemeindekorporation GKC gegründet, die von den anOktober 2013

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Foto: zek

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Die beiden leistungsstarken Maschinensätze, bestehend aus zwei Andritz-Francisturbinen und je einem direkt gekoppelten ElinGenerator, erzeugen in einem durchschnittlichen Produktionsjahr rund 48 Mio. kWh sauberen Strom aus der Kraft der Plessur.

Einheben des Elin-Generators. Maßarbeit mit Fingerspitzengefühl.

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Foto: GKC/Bargetzi

grenzenden Talgemeinden gemeinsam mit der Stadt Chur gehalten wird. Zu dieser Zeit wurde das Kraftwerk noch von einer ganzen Mannschaft betreut. Bargetzi: „An diesem Standort waren damals 17 bis 18 Personen tätig. Es gab einen Zentralenchef, einen Obermaschinisten, Maschinisten sowie Werkstatts- und Hilfspersonal. Gearbeitet wurde im Vollschichtbetrieb rund um die Uhr. Dass dies in den 1990er Jahren nicht mehr zeitgemäß war, lag auf der Hand. 1996 wurde dann der Beschluss gefasst, die Anlage so zu modifizieren und mit diversen Hilfseinrichtungen auszurüsten, dass sie weitest gehend automatisch betrieben werden konnte.“

Zwischen 1996 und 2003 erfolgten diese Umbauten und Erweiterungen, diverse Aggregate, Hebepumpen und andere Komponenten wurden installiert. Vieles funktionierte nun automatisch. Mit jedem weiteren Automatisierungsschritt sank der Personalstand, bis das Kraftwerk nur mehr mit wenigen Mann am Laufen gehalten werden konnte. MURE ZERSTÖRT ALTEN DAMM Just zu der Zeit, als der Automatisierungsprozess sich dem Abschluss entgegen neigte, kam es zu einer folgenschweren Naturkatastrophe: Die schweren Hochwässer im Jahr 2002 hatten eine Mure gelöst, die den alten Rabiosa-Stausee bis oben mit Schlamm, Geröll und Steinen verschüttete. „Die Experten konnten keine exakten Prognosen abgeben, wie sich die alte Staumauer nun unter dem gewaltigen Druck verhalten würde. Also beschloss man, diese bis auf die Hälfte abzutragen, damit man den Bereich langsam entleeren konnte. Ein Jahr später wurde sie dann zur Gänze abgerissen“, schildert der Kraftwerksleiter die Situation. Die Reaktion der Verantwortlichen der GKC folgte prompt. Es wurde die Wirtschaftlichkeit eines neuen Stauwehrs geprüft – und auf Basis eines positiven Beschlusses auf Schiene gebracht. Für eine Staumauer wurde von Behördenseite allerdings keine Genehmigung mehr erteilt, stattdessen sollte eine Wehranlage realisiert werden, die in der Lage ist, über einen Durchlass ein Jahrtausendhochwasser abzuführen. „Daher wurde ein Wehr mit großem Durchlass, einem Segment, Wehrklappe und Spülschütz errichtet. Wir hatten damals auch die Behörden hinter uns, sodass das Projekt sehr schnell realisiert werden konnte. In nur 11 Monaten wurde die 15 Meter hohe Wehranlage errichtet und im Herbst 2004 in Betrieb genommen. Die Investitionskosten dafür lagen bei rund 4,7 Mio. Franken.“

MOTIVE FÜR DEN UMBAU „Bitter war, dass die Rabiosa-Maschine im Jahr 2002 gerade fertig modifiziert für den automatischen Betrieb war – und sie wenig später durch das Unglück am Staudamm vom Triebwasser abgeschnitten war. Sie konnte also auch erst wieder 2004 anfahren“, so Bargetzi. Vier Jahre später, im Jahr 2008, konkretisierte sich das Vorhaben für einen weiteren Meilenstein der Kraftwerkshistorie: Alle drei Maschi-


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Installiertes Francis-Laufrad

Montage des neuen Francis-Laufrades

Fotos: GKC/Bargetzi

Das Spiralgehäuse wird eingehoben

nensätze inklusive Hilfsbetriebe sollten in einem stufenweise ausgeführten Umbauprozess ausgetauscht werden. Die Gründe für den Umbau waren triftig, hatten aber nichts mit einem vermeintlichen Leistungsabfall des bestehenden Maschinentrios zu tun. „Problematisch waren die Generatoren: Zum einen lag es daran, dass sich Revisionen äußerst aufwändig darstellten. Um an die Turbine zu kommen, musste der gesamte Generator demontiert werden. Das bedeutete, dass das Statorgehäuse über den Rotor gezogen werden musste, um dann die Rotorwelle herausziehen zu können. Speziell unter den beengten Bedingungen war dies eine echte Herausforderung. Hinzu kam, dass man die Generatoren – Baujahr 1947 – in den letzten Jahren nicht mehr auseinandernehmen konnte. Wäre es zu einem Generatorbrand gekommen, hätte man nur reagieren können. Angesichts der damals extrem langen Lieferzeiten für Generatoren hätte dies Stillstandszeiten bis zu 24 Monate bedeuten können“, erklärt der Fachmann aus Chur und nennt noch ein weiteres entscheidendes Motiv: „Unsere Konzession läuft noch bis zum Jahr 2061. Wir gehen davon aus, dass wir das Kraftwerk mit der neuen elektromaschinellen Ausrüstung über die nächsten circa 50 Jahre – also bis Konzessionsende – sehr gut betreiben können.“

dert werden dürfte, sämtliche Quoten und Durchflüsse mussten beibehalten werden. Der Auftrag über alle drei Turbinen ging dabei an Andritz Hydro, Schweiz, ebenso wie die Steuerungs- und Automationstechnik. Die beiden großen Snychrongeneratoren für die zwei Plessur-Maschinen wurden von der Firma ELIN Motoren, Weiz, geliefert, der kleinere Synchrongenerator für den RabiosaMaschinensatz stammt aus dem Hause Marelli Motori. Vor der Montage der brandneuen Stromerzeuger stand allerdings die Schaffung der erforderlichen baulichen Gegebenheiten, was sich nicht zuletzt in logistischer Hinsicht als Knacknuss für Planer und Baufirma entpuppte. Zum einen war die schützenswerte Bausubstanz des Zentralengebäudes zu berücksichtigen und zum anderen galt es, mit der extrem beengten Situation – bedingt

durch die unmittelbare Nähe zur öffentlichen Straße, zu den Geleisen der Arosa-Bahn und zum Bachbett der Plessur – bestmöglich umzugehen.

NEUES QUARTIER FÜR PELTONTURBINE Im Oktober 2009 erfolgte der Startschuss für die Umbauarbeiten. Den Auftakt machte der Tausch der ersten Plessur-Maschine (Maschine 2). Dafür wurde im Januar 2010 eigens eine Trennwand zur benachbarten Maschine 3 (zweite Plessur-Maschine) eingezogen, welche während der Umbauarbeiten an Maschine 2 weiterhin in Betrieb bleiben sollte. Nach Installation und Inbetriebsetzung des ersten neuen Maschinensatzes wurde die Trennwand weiter nach hinten versetzt, sodass man die zweite Plessur-Maschine (Maschine 3) demontieren konnte. „Zur echten Hürde wurde der Unterwasserkanal der PlessurDie neue Rabiosa-Maschine wurde in der Halle der ehemaligen 10 kV-Schaltanlage untergebracht. Sie dient auch zur Inselversorgung des Kraftwerks bei Netzausfall.

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EIN BAUPROJEKT MIT TÜCKEN In der Folge wurden die Turbinen, Generatoren, die Ölhydraulik, Kühlwassersysteme und die E-Technik separat ausgeschrieben. Die Projektierung wurde der Ingenieurgemeinschaft IM Maggia, Engineering SA, Locarno, und dem Ingenieurbüro W. Deplazes, Surrein, übertragen. Die entscheidende Vorgabe dabei lautete, dass an den Konzessionsbedingungen nichts veränOktober 2013

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Auch die Steuerungstechnik stammt von Andritz Hydro.

Maschinen. In der zweiten Bauetappe galt es, das Wasser aus der neuen Maschine 2 an der im Umbau befindlichen Maschine 3 vorbeizubringen. Als Lösung wurde von dem Planer ein spezieller Bypass konzipiert, über den man bis zu 3,8 m3/s ausleiten konnte“, erläutert Bargetzi. Im Oktober 2011, also zwei Jahre nach Baubeginn, waren die beiden großen Plessur-Maschinensätze erfolgreich umgebaut und in Betrieb. Für Maschine 1, also den Rabiosa-Maschinensatz, war nun kein Platz mehr in der alten Maschinenhalle vorgesehen. Sie wurde in die angrenzende Halle verlegt, in der zuvor die 10 kV-Schaltanlage untergebracht war. Letztere wurde außerhalb des Zentralengebäudes in ein Unterwerk der IBC Energie Wasser Chur gegenüber, zwischen Straße und Flussbett der Plessur umgesiedelt. „Auch der Umbau für Maschine 1 gestaltete sich sehr aufwändig: Der Unterwasserweg wurde komplett erneuert. Auch die Druckleitung mussten wir ersetzen und unter den Bahnschienen der Arosa-Bahn sowie unter der angrenzenden Straße verlegen. Das stellte sich als schwieriges Unterfangen heraus“, geht der Kraftwerksleiter auf die Herausforderungen im Bauverlauf ein. Besonders die enge Nachbarschaft zu den beiden Verkehrs-Infrastruktureinrichtungen – Straße und Bahn – erschwerten die logistische Planung beträchtlich: „Sämt-liche großen Bauteile, Generatoren wie Turbinen, konnten nur nachts angeliefert und eingehoben werden, wenn der letzte Zug der Arosa-Bahn (gegen 1:00 Uhr) gefahren war.“

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Neue 10 kV-Schaltanlage aus dem Hause ABB

PUNKTLANDUNG IM ZEIT- UND KOSTENPLAN Trotz der teils erheblichen Hürden gelang es den Projektverantwortlichen, Bauphase 3 sogar vor dem Zeitplan abzuschließen und die neue Rabiosa-Maschine bis März 2012 ans Netz zu bringen. Damit war das Umbaukonzept zur Gänze aufgegangen. Alle drei Maschinen konnten in der vorgegebenen Zeit erneuert werden – und dies mit minimalen Stillstandszeiten der Anlage. Gerade einmal zwei Monate war das Kraftwerk in dieser heiklen Phase außer Betrieb. Nicht nur der Zeitrahmen, sondern auch der veranschlagte Kostenrahmen konnte eingehalten werden. Rund 13 Mio. Franken wurden in das Projekt investiert, in dessen Verlauf eines der traditionsreichsten Kraftwerke Graubündens zugleich zu einem der modernsten wurde. Das liegt zum einen an den wirkungsgradstarken Maschinen von Andritz Hydro, Elin Motoren sowie Marelli, und zum anderen an der modernen Steuerungstechnik. Diese sorgt dafür dass das Maschinentrio nun vollautomatisch im Wirkungsgradoptimum betrieben wird. FÜR INSELBETRIEB KONZIPIERT Das Wasser der Rabiosa wird nun von einer 5-düsigen vertikalachsigen Peltonturbine, hergestellt von Andritz Hydro AG Jonschwil, abgearbeitet. Diese ist bei einer Nettofallhöhe von 89,50 m und einem Ausbaudurchfluss von 0,90 m3/s auf 684 kW Leistung ausgelegt. Die Rabiosa-Turbine (Maschine 1) mit ihren 5 Düsen besticht durch die hervorragende Regelbarkeit. Speziell, wenn in den Wintermonaten das

Technische Daten Maschine 1 - Rabiosa-Maschine

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Ausbauwassermenge: 0,90 m3/s Nettofallhöhe: 89,50 m Turbine: 5-düsige Pelton-Turbine (Andritz) Drehzahl: 500 Upm Ausbauleistung: 684 kW Generator: Synchrongenerator (Marelli) Generatorleistung: 950 kVA Jahresarbeit im Regeljahr: 4,555 GWh

Maschine 2 - Plessur-Maschine w w w w w w w

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Maschine 3 - Plessur-Maschine

w Ausbauwassermenge: 3,38 m3/s Ausbauwassermenge: 3,38 m3/s w Nettofallhöhe: 154,00 m Nettofallhöhe: 154,00 m w Turbine: Francis-Turbine (Andritz) Turbine: Francis-Turbine (Andritz) w Drehzahl: 750 Upm Drehzahl: 750 Upm w Ausbauleistung: 4,9 MW Ausbauleistung: 4,9 MW w Generator: Synchrongenerator (Elin) Generator: Synchrongenerator (Elin) w Generatorleistung: 5,5 MVA Generatorleistung: 5,5 MVA Jahresarbeit im Regeljahr Maschine 2 + Maschine 3: 48,14 GWh

Unsere Leistungen für den Ersatz der Produktionsanlagen des Kraftwerk Chur-Sand: • Bauprojekt und Ausschreibung • Planung und Ausführung • Montageüberwachung • Inbetriebsetzung

I M M A G G I A E N G I N E E R I N G S A CH-6601 Locarno 1 www.im-maggia.ch

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Wasserdargebot stark absinkt, können kleine Lasten mit diesem Maschinensatz noch mit Top-Wirkungsgrad turbiniert werden. Hin-zu kommt die wichtige Funktion als Inselbetriebsmaschine. Bargetzi: „Sollte Chur durch einen Netzausfall ohne Strom sein, können wir zumindest über diese Maschine den Kraftwerksbetrieb aufrechterhalten. Den Eigenverbrauch von 50 bis 60 kW können wir damit üblicher Weise sehr gut abdecken.“ Die beiden neuen Plessur-Turbinen sind dagegen ihrer Wirkungsgradcharakteristik entsprechend vorrangig Spitzenlastmaschinen. Es handelt sich um horizontalachsige Francisturbinen, ebenfalls aus dem Hause Andritz Hydro, die bei einer Nettofallhöhe von 154 m und einem Ausbaudurchfluss von 3,38 m3/s auf eine Nennleistung von jeweils 4,9 MW ausgelegt sind. Beide Turbinen treiben jeweils einen Synchrongenerator von Elin Motoren an, konzipiert für jeweils 5,5 MVA Nennscheinleistung. Üblicherweise produzieren die beiden Plessur-Maschinen deutlich mehr als 90 Prozent des im Kraftwerk ChurSand erzeugten Stroms. Der Rest entfällt auf die Rabiosa-Turbine.

BEACHTLICHES ERZEUGUNSPLUS Vor dem Umbau lag das Gesamt-Regelarbeitsvermögen der Anlage bei 48 GWh, heute

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können die Betreiber mit etwa 52 GWh im Regeljahr rechnen. Das bedeutet ein Plus von rund 8 Prozent. „Dieser Wert liegt in dem Bereich, den wir uns von den neuen Maschinensätzen erhofft hatten. Man darf ja nicht vergessen, dass weder an der Wassermenge, noch an der Fallhöhe etwas verändert wurde – und dass auch früher schon sehr gute Turbinen hergestellt wurden. Insofern ist eine Steigerung zwischen 6 und 8 Prozent sehr beachtlich“, sagt Bargetzi.

„Gewachsene Technik“: In der Leitwarte finden sich Technologien aus verschiedenen Jahrzehnten wieder.

Im Juni letzten Jahres feierten die Churer ihr großes, erneuertes Traditionskraftwerk im Südosten der Stadt mit einem gebührlichen Einweihungsfest. Die Bedeutung der Anlage ist immer noch sehr hoch. Schließlich kann damit rund ein Viertel des gesamten Strombedarfes der Stadt bereitgestellt werden. Und mit seiner neuen Ausrüstung sollte die Anlage nun bis zum Konzessionsende 2061 problemlos einen zuverlässigen und wirtschaftlichen Erzeugungsbetrieb bewerkstelligen können.

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AMITECH GFK-Druckrohre der patentierten FLOWTITE-Serie knapp vor der Verlegung beim Kraftwerksneubau in Tegernau

ANSPRUCHSVOLLE GFK-ROHRVERLEGUNG BEI KRAFTWERKSNEUBAU IM SÜDSCHWARZWALD Bereits im Jahre 1935 hat die Familie Kaiser für die Grundlaststromversorgung ihrer Skifabrik im Schwarzwald auf die Wasserkraft vertraut und eine Turbine im Todtnauer Werk installiert. Mit tatkräftiger Unterstützung der beiden Söhne Bernhard und Herbert wurde 1978 ein zweites Wasserkraftwerk erworben, mittlerweile sind nun insgesamt sechs Wasserkraftwerke im Besitz der Kraftwerke Kaiser KG. Die siebente Kleinwasserkraftanlage der ambitionierten Gebrüder befindet sich gerade in der Südschwarzwälder Gemeinde Tegernau in Bau, für die Verlegung der Druckrohrleitung entlang einer steil abfallenden Böschung erwiesen sich die GFK-Rohre der Fa. AMITECH als effiziente und zeitsparende Lösung.

Die geschwungene Trasse der bereits verlegten Druckrohre führt auch an besagter Felsnase vorbei, die das Montageteam vor eine knifflige Aufgabe stellte.

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zuständige Amt gab aber einen Tipp für einen genehmigungsfähigen Anlagenstandort weiter bachaufwärts, oberhalb von Tegernau, der den Kaisers schließlich zusagte. Somit konnte man im Jahre 2010 bereits mit den Vorplanungen beginnen. Nach der Einreichung der erforderlichen Unterlagen im Frühjahr 2012 wurde Ende desselben Jahres Foto: zek

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igentlich wollte Bernhard Kaiser mit seinem Bruder Herbert das neue Kraftwerk im Gemeindegebiet von Niedertegernau ansiedeln. Da sich aber der besagte Bachabschnitt der Kleinen Wiese im Wiederansiedelungsgebiets des Lachs befindet, wurde der anvisierte Standort als „no-go-area“ für neue Wasserkraftvorhaben ausgewiesen. Das

schließlich die Baugenehmigung für das neue Wasserkraftwerk Tegernau erteilt. GFK-ROHRE MIT VIELEN VORTEILEN FÜR DAS PROJEKT Im April 2013 wurde schließlich mit der Verlegung der Druckrohrleitung begonnen. Da die Bauherrn bereits bei vorherigen Kraftwerksprojekten positive Erfahrungen mit GFK-Druckrohren gemacht haben, vertrauten sie bei ihrem neuen Standort Tegernau auf FLOWTITE-Rohre aus glasfaserverstärktem Polyesterharz des renommierten Herstellers AMITECH aus dem sächsischem Mochau. Für die 1,4 Kilometer lange Druckrohrleitung von der Wasserfassung bis zum neuen Krafthaus wurden von AMITECH DN1300-Rohrschüsse in zwei verschiedenen Längen angeliefert: Für die gerade verlaufenden Teilstücke der Triebwasserleitung sind die 12 Meter lange Rohrstücke vorgesehen, die trotz ihrer beachtlichen Dimension einfach und dank ihres geringen Gewichts einfach und schnell mit einem Bagger zu versetzen sind. Speziell für ein Bauunternehmen wie


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Bauherr Bernhard Kaiser besichtigt den aktuellen Baufortschritt der Rohrleitungs-Verlegung.

Die hervorragenden hydraulischen Eigenschaften der GFK-Rohre sind anhand der spiegelglatten Innenfläche quasi sichtbar.

STAHLTRÄGER SICHERN GFK-ROHRLEITUNG IN AUSSENBOGEN Die Trasse für die Druckrohrleitung hat aber auch ihre Tücken. In den letzten Wochen musste an einer Felsnase viel Gestein herausgebrochen werden, noch dazu stellte sich an diesem Streckenabschnitt die Frage nach der Sicherung der GFK-Rohre im Außenbogen der steil abfallenden Böschung. Kurzerhand verwendete ds Bauteam als Halterung für die Rohrleitung L-förmige Stahlträger, die mit Erdnägel tief im Fels verankert und vollständig einbetoniert wurden, damit sie den seitlichen Druck in der Böschungsaußenkurve auffangen und somit für die nötige Sicherheit in diesem Bereich garantieren können. In enger Zusammenarbeit mit der technischen Begleitung von der Firma Amitech gelang es dem Team von Asal, bereits 600 Meter der 1.400 Meter langen Druckrohrleitung bis Anfang August 2013 fertigzustellen, inklusive des anspruchsvollen Abschnitts an der Felsnase. Kurz vor dem Krafthaus wartet

noch einmal eine ähnliche Herausforderung auf das Bauteam. Der Zusammenschluss mit dem Turbinenrohr und somit der Abschluss der Rohrleitungsverlegung für das Triebwasser wird noch in diesem Jahr erfolgen, damit die neue Anlage in Tegernau bis spätestens Ende Dezember in Betrieb gehen kann.

hohen Wirkungsgraden auch im Teillastbereich ein optimiertes Regelarbeitsvermögen garantieren zu können. Der direkt gekoppelte Synchrongenerator mit einer Umlaufgeschwindigkeit von 600 Upm und demzufolge 5 Polpaaren wird vom Branchenspezialisten Hitzinger geliefert.

DIAGONALTURBINE FÜR STANDORTPARAMETER ALS OPTIMALE LÖSUNG Bauherr Bernhard Kaiser ist zufrieden mit dem bisherigen Baufortschritt. Denn auch die Arbeiten am Krafthaus sind bereits weit gediehen, das Anschlussrohr für die Turbine ist bereits angeliefert und wird demnächst einbetoniert. Bei einer Fallhöhe von knapp 30 Metern und einem Ausbaudurchfluss von 1.500 l/s entschieden sich die Gebrüder Kaiser bei der Frage nach dem Antriebsaggregat für eine Diagonalturbine aus dem Hause Geppert mit einer Ausbauleistung von 355 kW. Diese zwischen Kaplan- und Francis-maschine angesiedelte Besonderheit im Sortiment des Turbinenspezialisten aus Hall in Tirol ist eine doppelregulierte Überdruckturbine für den Mitteldruckbereich. Speziell für ein stark schwankendes Wasserdargebot wie an der Kleinen Wiese ist diese Turbinenlösung sehr gut geeignet, um bei

ANLAGENKONZEPT MIT BEDACHT AUF GEWÄSSERÖKOLOGIE Die neue Anlage Tegernau besticht nicht nur durch seine technische Ausstattung, sondern ist auch aus gewässerökologischer Sicht mehr als vorzeigbar. So verpflichteten sich die Bauherren, sämtliche 5 in der Ausleitungsstrecke befindlichen Querbauwerke mittels Rampen durchgängig zu machen. Und auch an der Wasserfassung besteht für die Fischfauna kein Wanderhindernis, denn der von den Spezialisten für schwierige Wasserkraftprojekte von Hydro-Energie Roth GmbH konzipierte Seiteneinzug für das Triebwasser benötigt kein Wehr. Somit fiebern Bernhard und Herbert Kaiser bereits der letzten Bauphase entgegen, um gegen Ende des Jahres auf die erfolgreiche Fertigstellung der bereits siebten Anlage im Besitz der rührigen Wasserkraft-Familie aus dem Schwarzwald anstoßen zu können.

Der Rohbau des Krafthauses ist seit Baubeginn im April 2013 ebenfalls schon weit fortgeschritten.

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die Firma Asal aus Todtnau, die seit 80 Jahren Bestand hat und jede Menge Erfahrung in Sachen Tiefbau vorweisen kann. Rohverlegungen wie für das Kraftwerk Tegernau wickelt das Bauunternehmen gewohnt präzise und zuverlässig ab, nicht zuletzt dank eines leistungsstarken und hochmodernen Fuhrund Maschinenparks. In den kurvigen Bereichen der anspruchsvollen Trasse setzt die Verlegemannschaft von Asal GFK-Wickelrohre mit einer Länge von 6 Metern ein. Das innovative Stecksystem der patentierten FLOWTITE-Serie mit verzahnender Dichtung garantiert dabei ein einfaches und rasches Zusammenschließen der Rohrschüsse und sorgt für hohe Verlegeleistungen. Bei leichten Richtungsänderungen der Trasse kann man die GFK-Rohre von AMITECH um bis zu 1° abwinkeln, bei stärkeren Richtungsänderungen werden in Tegernau aber auch die 30°-Bögen verwendet.

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An einer bestehenden Hochwassersperre in Zederhaus wurde das neue Kraftwerk Müllnerbauer realisiert.

LUNGAUER REALISIEREN MUSTERKRAFTWERK IN NATURPARKGEMEINDE Natur- und Wasserreichtum gehören zu den schönen Attributen der flächenmäßig größten Gemeinde des Salzburger Lungaus: Zederhaus. Nun ist die Naturparkgemeinde seit ein paar Monaten um eine umweltfreundliche Stromerzeugungsanlage reicher. Vier tatkräftigen Lungauern ist es gelungen, innerhalb eines Jahres ein modernes Laufwasserkraftwerk am Zederhausbach, nahe dem Ortskern, zu errichten. Mit einem hochwertigen Maschinensatz, bestehend aus einer Jank-KaplanTurbine und einem Hitzinger-Generator, wird die Anlage im Regeljahr circa 2,5 Mio. kWh sauberen Strom erzeugen. Der Weg zur Realisierung war allerdings nicht einfach, schließlich sollte der Standort so manche Tücke bereithalten.

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einer großen Mühlentradition zum Trotz gehört der Salzburger Lungau zu den Gebieten Österreichs, die am spätesten flächendeckend elektrifiziert wurden. Das erste Kraftwerk wurde 1922 gebaut. Es war das Kraftwerk Murfall, das mit einer installierten Leistung von 260 kW imstande war, rund 500 Höfe in näherer Umgebung zu versorgen. Der Anschluss an ein überregionales Stromnetz ließ allerdings noch länger auf sich warten. Erst 1946 brachte eine 30-kVLeitung über den Radstädter Tauern den Anschluss an das Stromnetz des Landes. Der südlichste Bezirk Salzburgs galt also sehr lange als energiewirtschaftlicher Selbstversorger. In den folgenden Jahrzehnten kam der Wasserkraft im Lungau aber immer größere Bedeutung zu. Mit dem Kraftwerk Rotgülden (1956), dem Kraftwerk Zederhaus (1984) und schließlich dem Speicherkraftwerk Hin-

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termuhr (1991) wurden leistungsstarke Anlagen realisiert, die den Lungau schnell zu einer der wichtigen Salzburger WasserkraftRegionen machten.

NEUES LEBEN FÜR ALTEN STANDORT Neben den großen Wasserkraftwerken, die heute von der Salzburg AG betrieben werden, gab es aber auch kleinere Anlagen privater Betreiber, die sich den Wasserreichtum der Region ebenfalls für die Stromerzeugung zunutze machen wollten. Eine davon befand sich inmitten des Ortskerns von Zederhaus am gleichnamigen Bach und wurde für den Betrieb eines Sägewerks genutzt. „Das war der erste Stromerzeuger hier in Zederhaus. Allerdings ist die Konzession bereits Anfang der 1970er ausgelaufen – und danach lag der Standort hier brach“, erzählt Robert Gruber, der mit seinem Kompagnon Franz Baksa und

den beiden Teilhabern Matthias Moser und Christoph Laßhofer beschlossen hatte, den Kraftwerksstandort wiederzubeleben. Die Voraussetzungen waren grundsätzlich sehr günstig. Schließlich stellte sich der Zederhausbach aufgrund massiver Hochwasser- und Murensperren keineswegs als unberührtes Gewässer dar. „Die Einheimischen nennen diesen massiven Querbau hier recht salopp die ‚Hitler-Sperre‘. Sie dürfte demnach also in Zeiten des Nationalsozialismus errichtet worden sein“, erzählt Robert Gruber. GRÜNES LICHT IN 6 MONATEN Im Eilzugstempo gingen die Projektbetreiber daran, ihr Vorhaben in die Tat umzusetzen. Einer Vorprojektierungsphase 2010 bis 2011 folgte eine äußerst kurze Genehmigungsphase. „Wir haben das Projekt im Herbst 2011 eingereicht, und bereits im März 2012


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Fischbauchklappe an der Wehranlage

Der Bauverlauf selbst entpuppte sich in der Folge als deutlich schwieriger als erwartet. Hauptverantwortlich dafür waren die extrem beengte räumliche Situation am Standort Müllnerbauer und der felsige Untergrund. „Das Problem lag darin, dass es einfach nicht möglich war, dass zwei Partien gleichzeitig arbeiten konnten. Die wären sich gegenseitig auf den Zehen gestanden. Aus diesem Grund hat sich die Inbetriebnahme von den ursprünglich avisierten Wintermonaten doch in den Spätfrühling hinein verschoben“, so der Investor.

Der Synchrongenerator vom Linzer Qualitätshersteller Hitzinger ist auf eine Nennscheinleistung von 550 kVA ausgelegt.

lagen die Genehmigungen auf dem Tisch“. Für ihn und seine MitInitiatoren führte das Genehmigungsprozedere über die örtliche Bezirkshauptmannschaft in Tamsweg, da die geplante installierte Leistung die 500 kW-Grenze nicht überschreiten sollte. Im Nachhinein sind die vier Betreiber besonders froh darüber, dass der Genehmigungsablauf so zügig von statten ging. Denn: Hätte es ein paar Monate länger gedauert, so wäre – wie sich später herausstellte – ein Kraftwerksbau kaum mehr möglich gewesen. Gruber: „Wir hatten Glück. Denn mittlerweile wird über die direkt hier angrenzende Tauernautobahn ja eine Einhausung gebaut. Der Bereich wäre von den Bauarbeiten tangiert worden, hätten wir nur Monate später mit dem Bau begonnen.“

Technische Daten w

Ausbauwassermenge: 6,5 m3/s Turbine: vertikale Kaplanturbine

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Flügelzahl: 4

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Generator: Synchrongenerator

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Turbinendrehzahl: 429 Upm Generatorleistung: 550 kVA

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Spannung: 400 V

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Generatordrehzahl: 429 Upm

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Leistungsfaktor: 0,85 Lager: Wälzlager

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Fallhöhe: 8,75 m Fabrikat: Jank

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Laufrad Ø: 1.040 mm

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Fabrikat: Hitzinger

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Nennleistung: 496 kW Nennstrom: 794 A

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Schaltung: Stern

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Überdrehzahl: 1.071Upm

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Betreiber Franz Baksa ist auch mit der komfortablen Steuerungslösung der Firma Jank sehr zufrieden.

Spanungskonstanz: ±1% Gewicht: 5.300 kg

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FRIEDHOF HÄLT PEGEL TIEF Konzipiert ist das Kraftwerk als Laufkraftwerk, das sein Triebwasser über einen Seiteneinzug entnimmt, dieses über einen DoppelkammerEntsander und danach zur vertikalen Kaplanturbine führt. Die Wehranlage ist mit einer Fischbauchklappe ausgestattet, am Einlauf ist ein bewährter Jank Horizontalrechen angebracht, der dank seiner Robustheit gleichzeitig Grob- und Feinrechenfunktion übernimmt. Zudem ist auf der orographisch linken Seite auch ein Fischpass angelegt, der aufgrund der beengten Situation nur als Vertical-Slot-Pass ausführbar war. Konzessionsgemäß zieht die Anlage eine maximale Triebwassermenge von 6.500 l/s ein und ist auf die gegebene Gefällestufe von 8,75 m am Standort ausgelegt. Dass man gerne ein wenig mehr Fallhöhe genutzt hätte, daraus macht Robert Gruber keinen Hehl: „Eigentlich wollten wir noch gut zwei Meter an Höhe dazugewinnen. Aber da hat uns leider die Nachbarschaft zum Friedhof einen Strich durch die Rechnung gemacht. Per legem dürfen Gräber von unten her bis auf maximal 3 Meter eingestaut werden. Und unseren ursprünglichen Plänen nach wären wir über diese Grenze gekommen.“

Jahresarbeit im Regeljahr: 2,5 GWh

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4-FLÜGLER AUS OBERÖSTERREICH Nichtsdestotrotz können die Betreiber heute hoch zufrieden resümieren. Seit Juni ist die Anlage in Betrieb – und hält, was man sich von der Technik versprochen hat. Allen voran hebt Gruber die beiden oberösterreichischen Unternehmen hervor, die das Herz der Anlage stellten: die Firma Jank aus Jeging sowie der renommierte Generatorhersteller Hitzinger aus Linz. „Ich muss sagen, wir hatten von Anfang bis Ende eine ausgezeichnete Gesprächsbasis mit den Herren von Jank. Man hat uns nicht nur kompetent beraten, sondern am Ende auch ein Angebot vorgelegt, das vom Preis-Leistungsverhältnis her das absolut beste war. Man sieht, dass die Maschinenbauer aus Jeging wirklich mit viel Erfahrung aber auch mit viel Herzblut an so ein Projekt herangehen. Wenn ich mir den Horizontalrechenreiniger etwa ansehe, oder die stählerne Fischbauchklappe, dann hat man uns hier nicht nur leistungsstarke, sondern auch sehr robuste und dauerhafte Lösungen geliefert“, lobt Robert Gruber und schildert die ersten Erfahrungen mit dem Maschinensatz: „Wir sind von dieser Kaplan-Turbine absolut überzeugt. Die Firma Jank lieferte einen 4-Flügler aus Edelstahl, der nicht nur gute Wirkungsgrade mitbringt, sondern sich auch sehr gut regeln lässt, wenn uns der Schwallbetrieb des Oberlieger-Kraftwerks erreicht, oder wenn das Wasserdargebot im Winter auf ein Minimum abfällt.“ Der Grund warum man bei Jank das komplette Laufrad sowie die Leitbeschaufelung aus hochwertigem Edelstahl gefertigt hat: um Abnützung durch Erosion größtmöglich zu widerstehen. Auch die komplette elektromechanische Ausrüstung, inklusive der Mittelspannungsanlage und der Fernwirktechnik JaPPOS stammt

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Der bewährte Horizontalrechen aus dem Hause Jank hält den Grobrechen frei von anfallendem Treibgut.

von der Firma Jank . Die Anlage kann über Internet über PC oder Smartphone weltweit gesteuert werden. HITZINGER AUS ÜBERZEUGUNG „Eine Vorgabe von uns lautete: Wir wollen einen Generator von der Firma Hitzinger. Vor dem Hintergrund, dass man ein Wasserkraftwerk für Jahrzehnte auslegt, kamen für uns Experimente mit anderen Herstellern nicht in Frage. Wir haben uns viele Kraftwerke im Vorfeld unseres Bauvorhabens angesehen und haben mit den Betreibern gesprochen. Deren gute Erfahrungen haben uns letztlich darin bestätigt, dass in unserem Kraftwerk nur ein Generator von Hitzinger für Spannung sorgen sollte“, so der Betreiber. Konkret wurde es schließlich ein dreiphasiger Synchrongenerator mit einer Nennscheinleistung von 550 kVA, der über die vertikale Welle vom Kaplanlaufrad ohne Zwischen-

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getriebe mit 429 Upm angetrieben wird. Der Nennstrom wird mit 794 A angegeben. Der Leistungsfaktor cos phi beträgt 0,85, ein Wert, der bei 100 Prozent Strom gemäß EN 60034 einem Wirkungsgrad von 94,3 entspricht. Effizienz, Leistungskonstanz und lange Lebensdauer waren Argumente genug, warum sich die Wasserkraftbetreiber aus dem Lungau für einen Hitzinger-Generator entschieden. „Was uns zudem beeindruckt, ist die Laufruhe. Auch bei hoher Last arbeitet der Maschinensatz geräuscharm und praktisch vibrationsfrei“, freut sich Gruber. EIN LANGFRISTIGES INVESTMENT Weniger Freude hat das Betreiberquartett mit dem Wasserdargebot seit Inbetriebnahme der Anlage im Juni. „Wir hatten das Pech, dass wir das viele Schmelzwasser in diesem Jahr nicht mehr erwischt haben. Und danach ist diese extreme Trockenperiode gefolgt, sodass wir kaum einmal voll fahren konnten“, so der Betreiber. Er ist sich allerdings bewusst, dass dies nur eine Momentaufnahme ist. Gerech-net wird erfahrungsgemäß über einen längeren Zeitraum. Gruber: „Wir haben bei der Investition nicht auf einen kurzfristigen Gewinn geschielt. Vielmehr geht es uns um eine nachhaltige, hochwertige Lösung, von der unter Umständen erst die nächste Generation profitiert.“ Profitiert hat von dem Kraftwerk zweifellos auch der Ort selbst. Wo vor einigen Jahren noch eine ungepflegte Böschungslandschaft war, findet sich heute ein schön wiederbelebter Kraftwerksstandort wieder. Vom Betrieb der Anlage ist nichts zu hören. Sie produziert laut- und emissionslos sauberen Strom – im Regeljahr immerhin circa 2,5 Millionen kWh. Für eine Naturparkgemeinde, wie das malerische Dörfchen Zederhaus, also in jedem Fall ein Gewinn.


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Mit großer Rücksicht auf das Ortsbild wurde ein modernes Krafthaus in Zederhaus errichtet. Die großen Schaufenster eröffnen Interessierten eine Perspektive auf modernste Wasserkrafttechnik.

NEUES HOCHDRUCK-KRAFTWERK NUTZT ALTE MÜHLENKASKADE

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rüher reihten sich zahlreiche Mühlen der hiesigen Bauern entlang des wilden Dorferbachs. Einige sind bis heute geblieben, sind mustergültig restauriert und für einen Schaubetrieb wieder bestens in Schuss. Während die mechanische Nutzung entlang des Zederhauser Wildbaches große Tradition hat, ist es mit einer hydroelektrischen Nutzung nicht weit her. „Es gab hier schon immer wieder Überlegungen, ein Kraftwerk zu bauen. Aber angesichts der schwierigen Geländetopographie und der zahlreichen Geschiebe- und Murensperren hat sich bisher keiner drüber getraut“, erzählt Projektinitiator Robert Gruber. Er tat sich erneut mit seinem Kompagnon Franz Baksa zusammen, um hier gemeinsam ein weiteres Kleinwasserkraftwerk zu realisieren.

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Zeitgleich zum Bau der neuen Niederdruckanlage am Zederhausbach realisierten Robert Gruber und Franz Baksa zusammen mit sechs anderen Teilhabern ein neues Hochdruck-Kraftwerk am Zederhauser Dorferbach, das bereits Ende März dieses Jahres den Betrieb aufnahm. Mit einer zweidüsigen Peltonturbine aus dem Hause Troyer AG sorgt die Anlage für circa 1,8 Mio. kWh im Durchschnittsjahr. Als große Herausforderung im Zuge der Projektrealisierung stellte sich die Verlegung der Druckrohrleitung im schwierigen Gelände heraus. Zum Einsatz kamen dabei duktile Gussrohre DN400 aus dem Hause TRM, die einen möglichst langlebigen Triebwassertransfer sicherstellen sollen. Den Bach selbst kennt Robert Gruber schon lange. Beim Tourengehen – sagt der Lungauer – habe er gesehen, dass er auch im Winter stets reichlich Wasser führe und grundsätzlich sehr gute Voraussetzungen für die Wasserkraftnutzung mitbringe. In Zederhaus kennt man die ehemals ausgeprägte Wildheit des Gewässers nur zu gut. Die Vielzahl an Verbauungen der Wildbach- und Lawinenverbauung belegen diesen Umstand – und tragen gleichzeitig dazu bei, dass aus der Sicht des Gewässerschutzes kaum Einwände gegen eine hydroelektrische Nutzung auftauchen sollten. KNACKPUNKT LEITUNGSTRASSE „Hier als Auswärtiger etwas zu bauen, wäre schlichtweg unmöglich gewesen. Mein Kom-

20 l/s werden bei Bedarf für die Schaumühlen abgezweigt.

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Für weitläufige Bögen lässt sich auch in schub- und zuggesicherten Verbindungen Für stärkere Richtungsänderungen bedarf der TRM-Gussrohre eine Abwinkelung es manchmal auch ein Form-stück, das von bis zu 4 Grad bewerkstelligen. TRM in fast jeder Variante liefert.

pagnon und ich – als Lungauer – haben aber einen sehr guten Draht zu den hier ansässigen Bauern und Mühlenbetreibern gefunden, sodass wir am Ende mit sechs weiteren Gesellschaftern das Kraftwerk am Dorferbach bauen konnten. Was den Betreibern von Anfang an bewusst war: Die Verlegung der Druckrohrleitung über eine Länge von 1,4 km würde alles andere als einfach werden. „Großteils konnte die Leitung im Forstweg verlegt werden, im unteren Bereich verlief die Trasse allerdings auch zwischen den Wohnhäusern hindurch. Auch sehr steile Geländestufen galt es zu überwinden, und in einem Bereich mussten wir die Leitung in eine Tiefe von 5 Metern verlegen, um einen Hochpunkt in der Rohrleitung zu vermeiden“, erzählt der Betreiber.

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Als Rohrtyp der Wahl setzten die Lungauer auf Rohre aus duktilem Guss DN400 aus dem Hause TRM mit einer Innenoberfläche aus Zementmörtel. Aus Sicherheitsgründen wählte man für die Verbindung der Rohre die bewährte längskraftschlüssige BLS®-/VRS®T-Steckmuffen-Verbindung. Damit ist sichergestellt, dass die Leitung auch höchsten Belastungen standhält. Gleichzeitig garantiert sie immer noch eine Abwinkelbarkeit in den Muffen bis etwa 4 Grad. „Für uns sind nur TRM-Gussrohre in Frage gekommen, schließlich ist das eine stabile Lösung für Jahrzehnte“, so der Betreiber.

BYPASS FÜR DIE MÜHLEN Im Gegensatz zum anderen neuen Kraftwerk in Zederhaus handelt es sich bei der Anlage am Dorferbach um ein Ausleitungskraftwerk. Bis maximal 200 l/s werden an der Wasserfassung über ein Tirolerwehr entnommen. Die Restwassermenge folgt einer dynamischen Vorgabe: Bis 100 l/s Wasserdargebot werden 20 l/s ins Bachbett dotiert, darüber hinaus dann 20 Prozent des gesamten Wasserdargebotes. Auch für den Betrieb der Schaumühlen ist im Bedarfsfall eine Abgabe vorgesehen. Zu diesem Zweck wurde an der Rohrleitung ein Abzweiger installiert, an dem

Technische Daten Ausbauwassermenge: 200 l/s Nettofallhöhe: 221,15 m Turbine: 2-düsige Peltonturbine Fabrikat: Troyer AG Turbinendrehzahl: 1.000 Upm Nennleistung: 390 kW Generator: Synchrongenerator Fabrikat: Hitzinger Generatorleistung: 550 kVA Druckrohrleitung: Duktiler Guss Fabrikat: TRM Ø : DN400 DRL Länge: 1,4 km Inselbetrieb: vorgesehen Jahresarbeit im Regeljahr: 1,8 GWh

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Modern und hochwertig: Das Maschinengespann im neuen Krafthaus erzeugt im Regeljahr rund 1,8 GWh.

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In der engen Klamm blieb nur wenig Platz für die Rohrtrasse, die letztlich großteils unter dem Forstweg verlief.


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Die Wasserentnahme am Dorferbach erfolgt überein klassisches Tirolerwehr.

Im kleinen Fassungshäuschen ist die Rechenreinigungsmaschine untergebracht.

20 l/s für den Betrieb der alten Wasserräder ausgeleitet werden können. Das Triebwasser für das Kraftwerk wird nach der Entnahme über einen Einkammer-Entsander geführt, bevor es über die 1,4 km lange Druckrohrleitung ein Bruttogefälle von 230 Höhenmeter überwindet. Das Krafthaus selbst befindet sich im Ortsgebiet von Zederhaus, knapp unterhalb des Mühlenwegs. Es bildet quasi heute einen thematischen Abschluss zu den Mühlen und einen gewünschten Kontrast zwischen alter und moderner Form der Wasserkraftnutzung.

AUGENMERK AUF OPTIK GELEGT Auch am Bau des Krafthauses haben die Wasserkraftbetreiber aus dem Lungau nicht den Sparstift angesetzt. Das beschauliche Zentralengebäude wurde von einem Architekten entworfen, der in seinem Konzept sowohl Moderne als auch Tradition im Hinblick auf die Integration ins Ortsbild vereinte. Eine große Glasfront soll Interessierte dazu animieren, einen Blick auf die modernen Maschinen – auf das Herz des Kraftwerks – zu werfen. Zu sehen ist eine zweidüsige Peltonturbine vom renommierten Südtiroler

Hersteller Troyer AG, die auf eine Leistung von 390 kW ausgelegt ist. Sie treibt einen direkt gekoppelten Synchrongenerator aus dem Hause Hitzinger an. Gemeinsam wird das hochwertige Maschinengespann im Regeljahr rund 1,8 Mio. kWh sauberen Strom erzeugen. Das Kraftwerk trägt somit nicht nur zur Verbesserung der ökologischen Ausrichtung in dem kleinen Lungauer Dorf bei, sondern schafft eine elegante Verbindung der immer noch sehenswerten Nutzung der Wasserkraft der Vergangenheit mit jener der Gegenwart, die letztlich auch sehenswert ist.

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NEUES AUS DER WELT DER TRANSFORMATOREN BEI DEN „TRANSFORMER DAYS“ Im September lud das Energie- und Automationstechnik-Unternehmen ABB zu den Transformer Days 2013. Dabei hatte man gleich drei Mal die Chance sich über die neuesten Entwicklungen auf dem Gebiet der Transformatoren zu informieren. Vom 17. bis 19. September standen die spannenden Fachvorträge samt Expertendialoge in Wien, Bad Hall und Graz auf dem Programm. Und um sich ein noch besseres Bild über die Innovationen aus dem Hause ABB zu machen, konnte man verschiedenste Produktexponate besichtigen, die auf einem speziellen Messe-LKW ausgestellt waren.

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VORSTELLUNG DER TROCKENTRANSFORMATOREN Anschließend präsentierte Nikolaus Odenbach vom ABB-Werk in Brilon das Produktportfolio Trockentrafos, welches über gleich drei Technologien verfügt: Gießharz-, RESIBLOC- und Open-Wound-Transformatoren. Diese wurden in den letzten 35 Jahren stetig weiterentwickelt und optimiert. Aufgrund der hervorragenden Eigenschaften, wie zum Beispiel Sicherheit und Umweltfreundlichkeit, ist diese Produktpalette für breite Anwendungsbereiche bestens geeignet. Ein weiteres Plus ist die hohe Materialbeständigkeit, welche eine lange Lebensdauer garantiert. Weltweit kommen diese Trockentrafos zum Einsatz. So auch im höchsten Bauwerk der Welt, dem Burj Khalifa in Dubai. Dort sind gleich 72 Stück installiert. REVISIONEN FÜR LÄNGERE LAUFZEIT Mirko Kutzer und Stefan Kornhuber aus Halle referierten anschließend über die möglichen Maßnahmen zur Zustandsüberwachung und -erkennung sowie Revisionen von Transformatoren. Ein guter und ständiger Service garantiert eine längere Laufzeit von bis zu 60 Jahren. Isolierölaufbereitungen, Neuverkabelungen, Lüfteraustausch, Stufenschalterüberholungen und diverse Austauscharbeiten an den Geräten sind dabei das Um und Auf, damit die Trafos weiterhin zuverlässig arbeiten. Viktor Csernoch präsentierte danach die neuesten Produkte in Sachen TrafoZuberhörteile und Sicherheit bei Laststufenschalter. Lukas Muggli stellte dann noch die

neueste Technologie der papierlosen „EasyDry“-Durchführungen vor, die den Bereich von 24 bis 170 kV abdecken und höchste Sicherheit und Zuverlässigkeit garantieren. EXPONATE VOR ORT AUSGESTELLT Auf einem LKW vor dem ABB-Gebäude hatten die Besucher schließlich noch die Möglichkeit, einige Ausstellungstücke zu begutachten. Neben einem Amorphen-KernTransformator standen unter anderem auch noch ein ABB-Laststufenschalter, ein RESIBLOC-Transformator und ein regelbarer Ortsnetz-Trafo mit amorphem Kern zur besseren Veranschaulichung bereit. Das fachkundige Publikum nutzte diese Chance und ließ sich von den ABB-Mitarbeitern die Exponate detailliert erklären. Die erstmalig stattgefundenen Transformer Days waren ein voller Erfolg und die beste Empfehlung für ein „da capo“ in nächster Zukunft. Foto: zek

um ersten Mal öffnete ABB Österreich seine Pforten für die „Transformer Days“. Aktuelle Informationen, Diskussionsmöglichkeiten mit den Experten rund um das Thema Transformatoren, sowie aufschlussreiche Vorträge brachten dabei die neuesten Produkte den Besuchern näher. Damit die Dialogmöglichkeit zwischen den Fachleuten nicht zu kurz kam, wurde großes Augenmerk darauf gelegt, dass zwischen den Referaten genügend Zeit zum Diskutieren blieb. Nach den einleitenden Worten von Peter Noll, zuständig für Vertrieb und Service, begann die Veranstaltung im zehnten Wiener Bezirk mit dem Vortrag „Green Distribution Transformer OIL/DRY“. Der Fokus richtete sich dabei auf die Technologie für Ölverteiltransformatoren und Trockentransformatoren, die mit einem amorphen Kern samt Aluminium- oder Kupferwicklung ausgestattet sind. Seit mehreren Jahren forschen die Techniker von ABB an dieser neuen Entwicklung. Der Vorteil hierbei ist die Reduzierung der Leerlaufverluste um bis zu 70 Prozent. Bei einem herkömmlichen 630kVA-Transformator mit normalem Kernblech liegt der Leerlaufverlust bei 730 Watt. Der neuentwickelte Trafo mit amorphem Kern hat mit 310 W wesentlich niedrigere Verluste, wobei der Kurzschlussverlust mit 5.400 W in etwa gleich ist. Zusätzlich arbeitet diese neue Generation keineswegs lauter, sondern in diesem Beispiel mit einem Schalldruckpegel von 50 dBA sogar ein wenig leiser als die herkömmlichen Anlagen.

Peter Noll von ABB bei einem Vortrag.

Nikolaus Odenbach bei einer Trafo-Präsentation.


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Oberirdisch ist vom Maschinenhaus des Kraftwerks Möderbrugg nur wenig zu sehen, der deutlich größere Teil liegt unterirdisch.

NEUES KRAFTPAKET FÜRS STEIRISCHE PÖLSTAL Trotz der Hochwasserereignisse des vergangenen Sommers gelang es, das Kraftwerk Möderbrugg im steirischen Pölstal noch vor Jahreswechsel ans Netz zu bringen. Die Gebr. Haider Bauunternehmung GmbH als Bauherr, Betreiber und Erbauer in Union überzeugte bei der Realisierung der Kraftwerksanlage einmal mehr durch Präzision, technische Kenntnis, zügige Abwicklung und das erforderliche Fingerspitzengefühl im Umgang mit Anrainern, Gemeinde und Behörden. Auf diese Weise gelang es ein Kraftwerk mustergültig zu realisieren, dessen Pläne bereits weit über ein Jahrzehnt zurückreichen. Mit rund 7 GWh Stromertrag im Regeljahr zählt das Kraftwerk heute zweifellos zu den bedeutenden Ökostromanlagen im steirischen Bezirk Murtal.

SICHERHEIT BIS HQ150 „Grundsätzlich musste die ursprüngliche Planung noch modifiziert werden. Gemeinsam mit dem Planungsbüro ZT Schallaschek aus Klagenfurt haben wir die Rohrtrasse neu an-

gepasst. Zudem haben wir die Situierung des Kraftwerks 150 bis 200 Meter weiter flussabwärts verlegt. Ein Aspekt, der uns letztlich eine Unterwassereintiefung ersparte“, erklärt Christian Mandl. Unumgänglich war jedoch die oberwasserseitige Sohleintiefung im Ausmaß von 2,0 bis 2,5 m im Fassungsbereich, in dessen enger Nachbarschaft sich einige Wohnhäuser befinden. Die Anrainer sind leidgeprüft in Sachen Hochwasser und hatten entsprechend große Hoffnungen in einen neuen Hochwasserschutz gesetzt. Selbiger wurde nun in Kooperation mit der Bundeswasserbauverwaltung

Foto: Gebr. Haider

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ie Wasserkraft war eine Leidenschaft des deutschen Wasserkraft-Bewegten, Herrn Werner, der schon länger an Plänen für ein Kraftwerk am Pusterwaldbach getüftelt hatte. Vor etwas mehr als zehn Jahren reichte er schließlich sein Projekt bei den Behörden ein. Bedauerlicherweise verstarb der Mann 2009 – und das Projekt ging auf seine beiden Söhne über. „Die Söhne hatten nicht denselben Zugang zur Wasserkraft wie der Vater, hatten auch nicht die Zeit, um das Projekt weiterzuverfolgen. Sie wollten es aber auch nicht aufgeben. Daher haben sie einen Partner gesucht“, erzählt der planerische Leiter für Wasserkraftwerke bei Gebr. Haider GmbH, DI Christian Mandl. Für die routinierten Kraftwerksbauer und –betreiber aus der Steiermark eröffnete sich damit eine gute Perspektive, ein weiteres Wasserkraftwerk in der Obersteiermark zu errichten. Als Partner mit Handschlagqualität brachte man das nötige Know-how ein, um am Pusterwaldbach Nägel mit Köpfen machen zu können.

Aushubarbeiten für das Krafthaus bis auf eine Tiefe von 8 m

im Zuge des Kraftwerksbaus realisiert. Wesentliche Bedeutung im Hochwasserkonzept kommt dabei der neuen Wehranlage zu, die auf eine Abfuhr eines 150-jährlichen Hochwassers ausgelegt ist. Um die sichere Hochwasserabfuhr gewährleisten zu können, wurde eine 14m x 4m große Fischbauchklappe von der Firma Danner Maschinenbau installiert, die für ihre soliden stahlwasserbaulichen Komponenten bekannt ist. Wenig überraschend lieferte das Wasserkraftunternehmen aus dem oberösterreichischen Pettenbach die gesamte Stahlwasserbauausrüstung für das Kraftwerk, inklusive einer vollautomatischen Teleskoparm-Rechenreinigungsmaschine.

ROHRTRASSE OHNE HOCHPUNKT Nach den Plänen aus dem Büro Schallaschek wurde ein ausgesprochen massives Wehrbauwerk errichtet. Neben dem Wehrfeld mit der hydraulisch betriebenen Fischbauchklappe besteht es im Wesentlichen aus einer Seitenentnahme, einem Grundablass, einem etwa 5 m breiten Sandfang sowie einem rund 80 m langen Vertical-Slot-Fischpass – übrigens, einem der größten in der Region. Die massive Ausführung der Wehranlage trägt nicht zuletzt der hohen Hochwassergefahr an dem Standort Rechnung. „Alleine in den Bau Oktober 2013

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Ein leistungsstarker Maschinensatz erzeugt im Regeljahr rund 7 GWh.

Fotos: Gebr. Haider

Insgesamt wurden 3 km GFKRohre verlegt.

Foto: zek

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Trotz einer Rohrdimension von DN2000/ DN1800 fällt das Handling mit den leichten Superlit-Rohren nicht schwer.

MASSIVER SCHUTZ VOR AUFTRIEB Die Verlegung selbst verlief in der Folge zügig und problemlos. Das lag nicht zuletzt am verwendeten Rohrwerkstoff: man setzte auf GFKRohre aus dem Hause Superlit, in Österreich vertreten von der Firma Geotrade. Obgleich die Rohrdimensionen mit DN2000 bzw. DN1800 durchaus beachtlich sind, ging dem erfahrenen Verlegeteam der Gebr. Haider Bauunternehmung GmbH das Handling dank des relativ geringen Materialgewichts recht einfach von der Hand. Beeindruckt zeigte sich der Bauherr dabei auch von der guten Zusammenarbeit mit dem Hersteller sowie dessen Vertretung, der Fa. Geotrade: „Die Rohre wurden absolut termingerecht aus Rumänien an die Baustelle geliefert. Und das Preis-Leistungsverhältnis hat uns auch überzeugt“, sagt Geschäftsführer Hubert Haider. Ein wichtiger Aspekt im Hinblick auf die verwendete Rohrdimension stellte der Schutz gegen Auftrieb dar. Darauf legten die steirischen Kraftwerksbauer großes Augenmerk und wählten zum Teil deutlich höhere Auflasten als die sonst übliche 1 m Überdeckung. Zusätzlich w w w w w w w w w w w w w w

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Technische Daten Ausbauwassermenge: 5,5 m3/s Bruttofallhöhe: 32,50 m Turbine: Kaplan-Spiralturbine Fabrikat: GHE Turbinendrehzahl: 600 Upm Nennleistung: 1.450 kW Generator: Synchrongenerator Fabrikat: Hitzinger E-Technik: MBK Druckrohrleitung: GFK Fabrikat: Superlit Länge: 3 km Ø : DN2000/DN1800 (50:50) Stahlwasserbau: Danner Jahresarbeit im Regeljahr: ca. 7 GWh

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wurden die Rohre mittels Geotextil, eines speziellen Vlieses, niedergespannt, sodass kaum mehr Auftriebbewegungen möglich sind. Die GFK-Rohre wurden durchgehend in einer leichten Überstärke in der Druckstufe PN6 verwendet. Sie garantieren einen sicheren und langlebigen Transport des Triebwassers von der Wasserfassung zum neuen Krafthaus in Möderbrugg. Bis zu 5,5 m3/s strömen im Volllastbetrieb durch die neue Druckrohrleitung.

STÄRKEN IM TEILLASTBEREICH Abgearbeitet wird dieses Triebwasser von einer vertikalen KaplanSpiral-Turbine aus dem Hause GHE, die bei einer Fallhöhe von 32,50 m auf eine Leistung von 1.450 kW ausgelegt ist. „Die Maschine hat den Vorteil, dass sie auch im Teillastbereich noch sehr gute Wirkungsgrade aufweist. Außerdem stimmen bei GHE auch die Ausführung und Qualität“, so Christian Mandl. Ohne Zwischengetriebe treibt die Turbine einen direkt gekoppelten, wassergekühlten Synchrongenerator von der Firma Hitzinger an. Ein grundsolides, leistungsstarkes Maschinengespann, das im Regeljahr rund 7 GWh erzeugt. Abgerundet wird das Technik-Paket im Krafthaus durch die Steuerungs- und Automationslösung der Firma MBK Energietechnik GmbH aus dem steirischen Ilz, die sich gerade in den letzten Jahren einen guten Namen auf dem Sektor Steuerungs- und E-Technik für Kleinwasserkraftwerke gemacht hat. Gemeinsam mit ihren Partnern ist es der Gebr. Haider Bauunternehmung GmbH einmal mehr gelungen, ein komplexes Kleinwasserkraftprojekt in vergleichsweise kurzer Zeit zu realisieren. Es ist ihrem Einsatz zu danken, dass das Projekt des verstorbenen deutschen Initiators nicht in Vergessenheit geriet – und heute das steirische Pölstal um einen effizienten, ruhigen und vor allem sauberen Stromlieferanten reicher macht. Foto: zek

der Wehranlage sind ungefähr 2.000 m3 Beton geflossen, keine Kleinigkeit“, bemerkt Mandl. Das Rückgrat und der am aufwändigsten zu realisierende Teil des Kraftwerks war allerdings die Druckrohrleitung. Bereits die Planung der Rohrtrasse bereitete den Verantwortlichen ein wenig Kopfzerbrechen. „Bei einer Länge von 3 km sind natürlich gewisse Herausforderungen zu erwarten. Das war auch in diesem Fall nicht anders. Grundsätzlich haben wir versucht, eine Trasse mit möglichst wenigen Richtungsänderungen und ohne Hoch- bzw. Tiefpunkt zu planen. Naheliegend, dass man da auch mit den Anrainern ein gutes Einvernehmen finden muss. Die Kommunikation ist sehr wichtig – und natürlich, dass man voll und ganz zu seinem Handschlag steht“, so Mandl.

Die massiv ausgeführte Wehranlage kann ein 150jährliches Hochwasser problemlos abführen.


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Foto: zek

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Das neue Wasserkraftwerk in Niklasdorf

NEUES WASSERKRAFTWERK IN NIKLASDORF VERSORGT ANSÄSSIGE INDUSTRIE Am 20. September ist das neue Wasserkraftwerk im steirischen Niklasdorf seiner Bestimmung übergeben worden. Die aus einer ehemaligen Wehranlage entstandene Staustufe wurde modernisiert. Mit den beiden neuen Kaplan-Rohr-Turbinensätzen werden jährlich knapp 20 GWh Strom erzeugt. Für das Projekt investierten die Betreiber rund 20 Mio. Euro.

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ie Niklasdorf Energie und Liegenschaftsverwaltungs GmbH, eine Tochter der Thomas Prinzhorn Privatstiftung, eröffnete am 20. September an der mittleren Mur ein neues, umweltfreundliches Wasserkraftwerk. Es wurde an einem Standort realisiert, an dem seit 1891 eine Wehranlage existiert. Diese wurde in den Jahren 1902 und 1916 vermutlich nach Zerstörung durch Hochwässer rekonstruiert - und war zuletzt als Streichwehr mit fester Wehrschwelle ausgebildet. Nachdem die Behörde die alte Anlage als baufällig eingestuft hatte, wurde von der damaligen Brigl Energie&Liegenschaftsverwaltungs GmbH eine komplette Neukonzeption der Anlage angestrebt. Im Vorfeld wurden in einer Variantenuntersuchung mögliche Ausbauund Sanierungsmöglichkeiten untersucht. Diese wurden, ebenso wie die Planung und die Bauaufsicht von BHM INGENIEURE, Linz, übernommen. Auf Basis der Varianten-untersuchung wurden folgende Lösungen er-arbeitet: Die alte Wehranlage sollte durch eine neue mit zwei Wehrfeldern - mit je 16 m lichte Breite - ersetzt werden. Es sollte eine Stau-zielerhöhung um 1,0 m geschaffen werden. Zudem sollte ein neues Wehrkrafthaus mit zwei Maschinensätzen orographisch rechts der

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neuen Wehranlage errichtet werden. Direkt daneben wurde das neue Grundablassfeld mit einer lichten Breite von 10,0 m geplant. Hinzu kam im Rahmen des ökologischen Konzeptes der Bau von zwei Fischaufstiegshilfen und einem Umgehungsgerinne. Last-but-notleast planten die Verantwortlichen eine Restwasserturbine, ausgelegt auf einen Durchfluss von 2 m3/s. Vom Altbestand sollten lediglich der alte Werkskanal und das bestehende Krafthaus mit der 1991 installierten Kaplan-Turbine erhalten bleiben. EIN ABBRUCH ZUM AUFTAKT Für die zwei neuen Wehrfelder mussten zuerst ein betoniertes Schützenbauwerk und der alte Grundablass weichen. Anschließend legte man den Bereich des linken Murufers trocken, um die Wehranlage trockenen Fußes bauen zu können. Dies ging von Mai bis Oktober 2011 über die Bühne. Für die Fertigstellung der Wehrfelder wurde auf einer Fläche von 1.600 m2 insgesamt 4.700 m3 Beton verbaut. Um zum ersten Mal zu fluten, wurde die Mur mittels Kastenfangdämme vom rechten auf das linke Ufer umgeleitet. Aus Spundwänden entstand ein zehn Meter breiter und 170 Meter langer Wall. Zur Hinterfüllung benötigte man 8.000 m3 Schotter, der direkt vor Ort aus dem

Baugrubenaushub entnommen wurde. So konnte gleichzeitig eine unnötige Verkehrsbelastung vermieden werden. Den Auftakt für die Stahlwasserbauarbeiten, die von der Firma Künz aus dem Vorarlberger Hard realisiert wurden, machte das Panzern des Wehrrückens sowie der Einbau der Schleifbleche an den Innenseiten der Wehrfelder. Der Einbau der neuen Wehrklappen erfolgte dann in der ersten Niederwasserphase. ENERGIE AUS DEM „BULB“ Der Baubeginn des Krafthauses folgte im November 2011, bei der eine Baugrube von 17 Metern Tiefe ausgehoben wurde. Auch hier war der Einsatz von Spundwänden notwendig. Für die Errichtung von Krafthaus, Ufermauern und Einlaufbauwerk waren in Summe 12.000 m3 Beton erforderlich. Es folgte der Einbau einer 33 Meter breiten Rechenanlage entlang der Tauchwand am Seiteneinlauf. Im Juli 2012 war schließlich alles bereit für das Herz der Anlage: Die beiden Kaplan-Rohr-Turbinen aus dem Hause Andritz Hydro, ausgelegt auf ein Schluckvermögen von insgesamt 70 m3/s konnten montiert werden. Aus langer Erfahrung in der Wasserkraft vertrauten die Betreiber auf die Kaplan-Rohr-Technologie aus dem Hause Andritz, die sich seit vielen Jahren an


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Foto: Andritz

zahlreichen Niederdruckstandorten bewährt hat. Grundsätzlich sind Rohr-Turbinen für Gefällestufen von 0,5 m bis 15 m konzipiert. Ihr Aufbau ist gekennzeichnet durch die horizontale Welle, was dem Turbine-GeneratorEnsemble eine sehr kompakte Bauform verleiht. Der direkte angetriebene Generator – im Fall des Kraftwerks Niklasdorf aus dem Hause ELIN Motoren – befindet sich dabei in einer wasserfest verschlossenen Einhausung, dem so genannten „Bulb“. Die Technologie hat in den letzten Jahren zusehends mehr Zuspruch gefunden. Mehr als 300 Stück dieses Bautyps hat Andritz in den letzten Jahren weltweit installiert und erfolgreich in Betrieb genommen. Das neue Maschinenduo in Niklasdorf ersetzt drei Francis-Turbinen des Altbestandes und erzielt bei 4,4 m Fallhöhe ein Regelarbeitsvermögen von 19,8 GWh.

STROM FÜR LOKALE INDUSTRIE Die Baubilanz ist bemerkenswert: Insgesamt wurden 23.000 m³ Beton, 40.000 Tonnen Wasserbausteine und 1.300 Tonnen Stahl im Bauverlauf verbaut worden. Die Erstinbetriebnahme folgte schlussendlich im Februar 2013. Nutznießer von dem neuen Kraftwerk ist vor allem die hiesige Industrie, die über direkte Leitungen mit dem produzierten Strom versorgt wird. So können die Papierfabrik Brigl & Bergmeister sowie zwei weitere lokale Unternehmen den Strom aus dem KW Niklasdorf zuverlässig und zu einem fairen Preis beziehen. Angesprochen auf die aktuellen Entwicklungen in Hinblick auf geförderte Einspeisetarife, fällt der Ton von Eigentümervertreter und Geschäftsführer der Niklasdorf Energie & Liegenschaftsverwaltung GmbH, Cord Prinzhorn, kritisch aus: „Die Einspeisung von alternativ erzeugter Energie zu geförderten Tarifen verzerrt den Strommarkt und gefährdet auch die Stabilität der Netze. Geplante Wasserkraftprojekte, aber auch den kostendeckenden Betrieb vieler bestehender Wasserkraftwerke sehe ich durch dieses Ungleichgewicht im Förderwesen gefährdet.“ ÖKOLOGISCHE ASPEKTE Parallel zur modernen Technik sind es auch ökologische Maßnahmen, die das Wasserkraftwerk auszeichnen. Neben Strukturierungsmaßnamen des Flussbetts und dem Anbringen von Totholz bzw. Raubäumen ragen auch die beiden Fischaufstiegshilfen und das Umgehungsgerinne für größere Wasserbewohner heraus. „Unsere Gewässer sind empfindliche Biotope, die auf kleine Veränderungen sensibel reagieren. Daher legen wir größten Wert darauf, die natürlichen Ressourcen nachhaltig zu nutzen und nicht zu verbrauchen. Wir verwenden eine bereits vorhandene Wehranlage zur Stromerzeugung – aus ökologischer Sicht eine Ideallösung, mit der wir kostengünstig Ökostrom für die Region produzieren können“, erklärt Prinzhorn abschließend.

Einheben der Rohr-Turbine aus der Kranperspektive

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Technische Daten - Wehrkraftwerk Ausbauwassermengetotal: 72 m3/s Fallhöhe: 4,40 m Turbinen: 2 x Kaplan-Rohr-Turbine Ausbauwassermenge: je 35 m3/s Fabrikat: Andritz Hydro Flügelzahl: 3 Engpassleistung: 2.680 kW Generator im Bulb: Synchrongenerator Fabrikat: ELIN Motoren Restwasserturbine: Eco Flow Fabrikat: Kössler Ausbauwassermenge: 2 m3/s Ausbauleistung: 70 kW Jahresarbeit im Regeljahr: 19,80 GWh

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Foto: Künz

Grundablass von Unterwasser zur Hälfte eingestaut

VORARLBERGER STAHLBAUTECHNIK BEWÄHRT SICH IN DER OBERSTEIERMARK Funktionellen Stahlwasserbaukomponenten kommen bei einer weitläufigen Wehranlage wie jener des Kraftwerks Niklasdorf im steirischen Murtal höchste Bedeutung zu. Nahe liegend, dass der Auftrag für die stahlwasserbauliche Ausrüstung von den erfahrenen Wasserkraftbetreibern an den renommierten Stahlwasserbaulieferant vergeben wurde, die Hans Künz GmbH aus Hard. Trotz extrem enger Terminvorgaben gelang es dem Unternehmen den Auftrag innerhalb von nur zwei Jahren abzuwickeln.

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elbst ein erfahrenes Stahlwasserbauunternehmen wie die Hans Künz GmbH aus Hard ist nur sehr selten mit einem derart engen Terminkorsett konfrontiert. Gerade einmal zwei Jahre waren für die Ausrüstung des revitalisierten Wasserkraftwerks Niklasdorf in der Obersteiermark, vom Vertragsabschluss im Februar 2011 bis zur ersten Inbetriebnahme zwei Jahren nach der Unterzeichnung, veranschlagt. Spielraum? Fehlanzeige. Darüber hinaus stellten sich auch die konkreten Vorgaben der Niklasdorf Energie & Liegenschaftsverwaltungs GmbH als echte Herausforderung dar. So wurde beispielsweise schon in der Angebotsphase im Haus Künz das Baukastensystem für die Dammbalken der Wehranlage und des Grundablasses vorausgeplant und in weiterer Folge Schritt für Schritt optimiert.

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UMFANGREICHER LIEFERUMFANG Für den Bau des Wasserkraftwerks an der Mur wurden von Künz folgende Komponenten konstruiert, gefertigt und montiert: Für das Wehr lieferte man unter anderem zwei je 22 Tonnen schwere Klappen im Ausmaß von 16 x 4,15 Metern. Dammbalken für den Oberwasser- und Unterwasserbereich der Wehranlage, Segment mit Aufsatzklappe sowie zwei Segment- und einen Klappenzylinder. Außerdem umfasste der Auftrag noch jeweils zwei Armierungen für den Turbinenein- und -auslauf sowie eine komplette Hydraulikanlage für Wehrklappen, Grundablasssegment und den Dotierschütz in redundanter Ausführung - zur Gewährleistung der Betreibersicherheit. „Das Absperrorgan im Triebwasserkanal wurde mit einem zusätzlichen Schütz ausgerüstet, der über denselben Spindelantrieb betrieben wird.

Somit wird der Kanal ständig mit einer bestimmten Wassermenge versorgt“, erklärt der Projektleiter von Künz, DI Walter Schönecker. Auch die Auslegung und Installation der Steuerung und das erforderliche hydraulische Konzept wurden in vergleichsweise kurzer Zeit umgesetzt. OPTIMALES ZEITMANAGEMENT IM ENGEN KORSETT Für eine optimale Planung unterteilten die Verantwortlichen die Arbeiten in zwei Bauabschnitte. Im Herbst 2011 startete die erste Etappe mit der Umsetzung der Wehranlage inklusive Armierungen der Dammbalken und Klappen samt Panzerung. Wohlweislich verzichtete man darauf die Klappen direkt nach dem Abschluss der Armierungsmontage einzubauen, da eine Beschädigung während der Bauphase ausgeschlossen werden musste. Diese


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Foto: Künz

Wehrklappe mit geschütztem Zylinder

wurden erst während des zweiten Bauabschnittes nach der Fertigstellung des Krafthauses und der ersten Flutung installiert. Von August 2012 bis Februar 2013 erstreckte sich dann der zweite Bauabschnitt. Dabei wurden die Arbeiten für den Grundablass, das Krafthaus, den Triebwasserkanal, den Fischaufstieg ausgeführt sowie die Klappen montiert. Danach konnte tatsächlich mit einer Punktlandung im Zeitplan die erste Inbetriebnahme erfolgen. SONDERLÖSUNGEN UND EXTRAS Damit die kurzen Montagezeiten im vorgegebenen Zeitrahmen eingehalten werden konnten, wurde der Großteil der Armierungen der Wehranlage im Erstbeton versetzt. Dies brachte ebenso Einsparungen im Zeitplan wie der bewusste Verzicht auf einen zweiten Antriebszylinder. Somit wurden weitere Betonbauarbeiten obsolet. Eine wahre Knacknuss des Projektes stellte das Einsatz-Arrangement der

Dammbalken sowie der beengte Platz für deren Lagerung dar. Dafür entwickelten die Techniker von Künz ein spezielles Baukastensystem. „Die Dammbalken und der dazugehörige Zangenbalken wurden dabei so konstruiert, dass sich diese mit einzelnen Elementen an die unterschiedlichen Einbauorte inklusive Führung problemlos anpassen können. Mit dieser Methode können die Dammbalken so unterschiedlich kombiniert werden, dass vier verschiedene lichte Weiten und Wasserdrücke abgedeckt sind. Last but not least wollte der Auftraggeber den Lagerplatz der Zangen- und Dammbalken so klein wie möglich halten. Und dies konnte durch die Lagerung der Turbinenauslauf-Schützen in den Nischen und der flexibel anpassbaren Dammbalken ermöglicht werden“, erläutert Schönecker das Prinzip. EIN WEITERES ERFOLGSPROJEKT Neben der erwartet hohen qualitativen Ausführung der Stahlwasserbauteile spielte die sichere Einhaltung des Zeitplans die Hauptrolle. Um jeglichen Verzug zu vermeiden, sei eine optimale Projektsteuerung das Um und Auf gewesen, so der Projektleiter, der zufrieden resümiert: „In den zwei Jahren erreichten wir kein einziges Mal einen kritischen Punkt, der den so eng gestaffelten Terminplan in Gefahr brachte.“ Fehler in der Qualität und in der Ausführung hätten schwerwiegende Konsequenzen nach sich gezogen, für etwaige Korrekturen blieb nahe liegender Weise keinerlei Spielraum. Diese Gefahr wurde von den professionellen Technikern aus dem Hause Künz gebannt. Eine erstklassige Qualitätsüberwachung samt guter Abstimmung mit allen Beteiligten, aufgebaut auf einer funktionierenden Kommunikationsbasis, gaben die nötige Sicherheit. Und das ausgeklügelte Modulsystem, das in Niklasdorf erstmalig zum Einsatz kam, findet als weitere Innovation aus dem Hause Künz in der Branche Beachtung. Es wird mit Sicherheit bei zukünftigen Kraftwerken erneut Verwendung finden.

Im Stahlwasserbau ist Künz schon lange ein fester Begriff. Die Welt braucht Energie. In vielen Wasserkraftwerken sorgt innovative Technologie von Künz dafür, dass die Prozesse der Energiegewinnung reibungslos ablaufen können. Stunde um Stunde, Tag für Tag.

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Foto: Energie AG

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Das modernisierte Wasserkraftwerk in Stadl-Paura.

ERSATZNEUBAU DES KRAFTWERKES STADL-PAURA FEIERLICH ERÖFFNET Am 7. September ist der Ersatzneubau des Wasserkraftwerks Stadl-Paura an der Traun feierlich eröffnet worden. Durch die Modernisierung steigert sich die Kraftwerksleistung von bisher 750 KW auf rund 3,6 MW. Die Jahresproduktion konnte dadurch auf 19 GWh erhöht werden, was dem Durchschnittsjahresverbrauch von rund 5.500 Haushalten mit 17.000 Einwohnern entspricht. Für diese umfangreiche Revitalisierung investierte die Energie AG 17,6 Millionen Euro. Dabei wurde auch ein großes Augenmerk auf die Akzeptanz in der Bevölkerung und die ökologische Umsetzung gelegt.

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n den Jahren 1916 und 1921 errichtete die Hitiag Leinen AG das Wasserkraftwerk an der Traun im oberösterreichischen Stadl-Paura. 1999 erwarb die Energie AG die in die Jahre gekommene Anlage, welche während des Hochwassers drei Jahre später schwer in Mitleidenschaft gezogen wurde. Aufgrund der Tatsache, dass die Ausbauwassermenge ziemlich gering war und bedingt durch die schlechten Wirkungsgrade nur ein Viertel des vorhandenen Wasserkraftpotentials zur Energiegewinnung genutzt werden konnte, entschloss man sich nach reiflicher Überlegung zu einem Ersatzneubau im Herbst 2011. Dabei konnte man die bereits bestehende Wehranlage optimal in das Neubaukonzept integrieren.

STEIGERUNGEN AUF ALLEN LINIEN Die Daten sprechen für sich: Schaffte die alte Anlage eine Engpassleistung von gerade 760 kW, sind es jetzt 3,6 MW. Heute nutzen die Maschinen mit einem Schluckvermögen von insgesamt 90 m³/s annähernd die vierfache

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Ausbauwassermenge. Zudem wurde die Fallhöhe um knapp einem Meter auf 5,35 m erhöht. All diese Faktoren sorgen dafür, dass das Regelarbeitsvermögen von 5,5 GWh auf nunmehr 19 GWh gesteigert werden konnte. Die alten drei Francis-Schachtturbinen wurden durch zwei Kaplan-Rohrturbinen aus dem Hause Kössler ersetzt, die neuen Generatoren stammen vom spanischen Hersteller Indar. Die Steuerungsautomatik, das SCADA-System wurde vom niederösterreichischen ETechnik-Spezialisten Schubert Elektroanlagen beigesteuert. Die Verantwortlichen setzten also durchweg auf absolute Branchenprofis. FREIER DURCHFLUSS GARANTIERT Auch was die stahlwasserbauliche Ausrüstung und die Rechenreinigungsmaschinen anging, vertraute die Energie AG auf das Know-how eines renommierten Branchenunternehmens – jenes der Firma Muhr aus dem bayerischen Brannenburg. Diese lieferte zwei Rechenreinigungsmaschinen vom Typ HYDRONIC TD-400, die vollautomatisch und jeweils mit

einem hydraulischen Doppel-Teleskoparm arbeiten. Mit einer Harkenbreite von jeweils 7,2 Metern und einer Reinigungstiefe von über 10 Metern sorgen diese Systeme für eine effiziente Reinigung des Einlaufrechens und eine konstante Durchflussleistung. Darüber hinaus lieferte Muhr eine breite Palette von nicht weniger als 14 Einzelpositionen aus dem umfangreichen HYDROCON-Stahlwasserbau-Portfolio. Dazu zählen etwa der komplette Einlaufrechen mit Unterstützungsträgern, eine Spülrinne mit Schürze und Spülpumpe, ein hydraulisch betätigter Plattenschieber sowie ein Alu-Dammbalken-System für den Turbineneinlauf, bestehend aus 30 Einzelsegmenten. Hinzu kamen noch 5 Ober- und 2 Unterwasserdammtafeln mit Zangenbalken, eine hydraulische Stauklappe und ein hydraulischer Treibgutgreifer für besonders sperriges Treibgut wie Baumstämme oder ähnliches. Der gesamte Lieferumfang von Muhr stellt damit einen wichtigen Baustein im Gesamtkonzept des neuen Kraftwerks Stadl-Paura dar.


Foto: Muhr

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werksbau bei der Bevölkerung in Stadl-Paura. Und da man den Werkskanal der alten Anlage aufgelassen hatte, waren neue Nutzungsmöglichkeiten des rund 70.000 m² großen Areals entstanden. Parallel dazu kam auch die ökologische Seite nicht zu kurz: So wurde der neue Fischaufstieg in einer betont naturnahen Bauweise angelegt, der sich bestens in den Naturraum integriert.

Rechenreinigungsanlage von Muhr

KAMPF MIT DEM HOCHWASSER Während des Jahrhunderthochwassers im Juni dieses Jahres wurde das Krafthaus teilweise überflutet. Neben kleineren Schäden am Bauwerk wurde auch der Maschinensatz 1 in Mitleidenschaft gezogen. Um auf Nummer sicher zu gehen und nicht die Garantie- und Gewährleistungsansprüche zu verlieren, entschied man sich für eine Überprüfung des Generators im spanischen Herstellwerk. Somit verzögerte sich die vollständige Inbetriebnahme um einige Wochen.

BÜRGERFREUNDLICHE & ÖKOLOGISCHE PLANUNG „Wir haben von Anfang an offen den Dialog mit der Gemeinde und den Bürgern geführt und mit dem Bürgerbeirat ein entsprechendes Forum geschaffen“, erklärt Energie-AG Generaldirektor Leo Windtner. Zu sehr waren noch die Erinnerungen an das heftig umstrittene Kraftwerksprojekt Lambach in den Köpfen, das nur wenige Kilometer flussabwärts realisiert wurde. Aber ein lösungsorientiertes Gesprächsklima führte sehr schnell zu einer hohen Akzeptanz für den Kraft-

FEIERLICHE EINWEIHUNG BEI HERRLICHEM WETTER Zu der feierlichen Eröffnung am 7. September kamen neben Persönlichkeiten aus Politik und Wirtschaft auch zahlreiche Besucher. Bei sommerlichen Temperaturen ließen es sich knapp 2.000 Schaulustige nicht nehmen, sich das auch architektonisch sehr ansprechende Bauwerk näher anzusehen. Auch EnergieLandesrat Rudi Anschober zeigte sich begeistert und meinte: „Das Kraftwerk ist ein Musterbeispiel für den Wasserkraftausbau im Einklang mit der Natur“. In die selbe Kerbe schlug der oberösterreichische Landeshauptmann Dr. Josef Pühringer: „Kleinwasserkraftwerke vermeiden jährlich ca. 480.000 Tonnen CO2 im Vergleich zur Stromproduktion mit fossilen Energieträgern. StadlPaura ist ein wichtiger Schritt zu einer nachhaltigen und sauberen Versorgung mit umweltfreundlicher Energie aus Wasserkraft.“

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MODERNISIERTES KLEINWASSERKRAFTWERK IM LUNGAU ERSTRAHLT IN NEUEM GLANZ

BEACHTLICHE GESCHICHTE Hinter dem Niederdruckkraftwerk steht eine imposante Geschichte, die über 100 Jahre zurückreicht. Der Urgroßvater von Dr. Bernhard Holzrichter hatte den Industriebesitz im Jahre 1898 erworben. Damals verfügte die Anlage über vier Jonval-Turbinen, die die damalige Holzschleiferei betrieben haben. Die dabei erzeugten Pappendeckel wurden der Papierindustrie zugeliefert. 1923 erfolgte der erste große Umbau: Zwei FrancisTurbinen ersetzten die alte Maschine und sorgten mit 300 kW für den direkten Antrieb der Holzschleifsteine. Erst 1978 wurde schließlich auf Stromproduktion um-gerüstet. Da speziell der Beton des Kraftwerks über die Jahre immer spröder und rissiger wurde, hat sich der Betreiber vor drei Jahren

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Das generalsanierte Kleinwasserkraftwerk Holzrichter in St. Andrä.

entschieden die Anlage zu sanieren bzw. umzubauen. Dabei wollte er das bestehende und unbefristete Wasserecht aus dem Jahr 1923 nicht verändern und somit die hydrologische Auslegung der Anlage unangetastet lassen. Wie in der Vergangenheit wird daher auch die neue WATEC-Kaplan-Turbine mit einer Wasserentnahme von 6,12 m³/sec betrieben. „Von Seiten der Wasserrechtsbehörde wurde es als Sanierung anerkannt, die Förderstelle erkannte es als Neubau an. Gemäß den geltenden Förderrichtlinien wird ein Projekt als Neubau gewertet, wenn ein Bauteil des Altwerkes erhalten bleibt und alle anderen neu errichtet werden. Dann kann man als Betreiber mit einer 30%igen Förderung rechnen. In meinem Fall habe ich das Einlaufbauwerk bestehen lassen“, sagt Holzrichter über das neue Wasserkraftwerk, das exakt in der gleichen Baukubatur wie der Vorgänger hochgezogen worden ist. PLANUNG UND SCHNELLE UMSETZUNG Nach den Vorstudien, Rentabilitätsrechnunen und Angebotseinholungen wurde das alte Kraftwerk am 5. März 2013 stillgelegt. Die fast minutiös anmutende Revitalisierung fasst Holzrichter folgendermaßen zusammen: „Einen Tag später wurde ein großer Damm gebaut, der das Wasser komplett über die Wehranlage leitete. Dies ermöglichte, dass es im Baubereich trocken war. Nach den Bau-

arbeiten wurde der Damm wieder abgetragen und am 6. August ist das Wasser zum ersten Mal durch das neue Kraftwerk geflossen. Wie Foto: Liedl

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ichtlich nicht ohne Stolz hatte Bernhard Holzrichter zur feierlichen Eröffnung seines runderneuerten Kleinwasserkraftwerks in St. Andrä im Salzburger Lungau geladen. Das Interesse der Besucher an der neuen Wasserkrafttechnik war entsprechend groß. In rekordverdächtiger Bauzeit von nur fünf Monaten wurde die 90 Jahre alte Anlage revitalisiert und auf den Letztstand der Technik gebracht. Eine Kaplanturbine aus dem Hause WATEC wurde installiert, die auf eine Ausbauleistung von 392 kW ausgelegt ist. Diese ist mit einem 480-kVA-Permanent-Synchrongenerator auf einer senkrechten Welle gekoppelt, der mit einer Kraft von 300 Umdrehungen pro Minute angetrieben wird.

Foto: zek

Am 20. September ging die feierliche Einweihung des generalsanierten Kleinwasserkraftwerks Holzrichter in St. Andrä im Salzburger Lungau über die Bühne. Die neue Ökostromanlage an der Taurach ist mit einer modernen Kaplanturbine ausgestattet und bringt es auf ein Jahresarbeitsvermögen von 2,7 Mio. kWh. Eine Menge, die ausreicht, um damit rund 900 Haushalte mit Strom zu versorgen. Für den teilweisen Neubau investierte Besitzer Dr. Bernhard Holzrichter 1,2 Mio. Euro, um das ursprüngliche Werk aus dem Jahr 1923 auf den neuesten Stand der Technik zu bringen.

Einheben der Kaplanturbine


Kraftwerksbesitzer Dr. Bernhard Holzrichter

exakt und perfekt alles abgelaufen ist, zeigt folgendes Beispiel: Ich habe die Turbine mit dem Generator als einen Bausatz ein Jahr vorher bestellt, der Liefertermin ist auf den Tag genau eingehalten worden, eigentlich auf die Viertelstunde genau. Zwei Stunden später war die Maschine eingebaut.“ FAST KEINE PROBLEME BEIM BAU Während des umfangreichen Projekts gab es so gut wie keinerlei Probleme. Einzig die Bodenbeschaffenheit überraschte die Verantwortlichen ein wenig: „Geplant war, dass wir hier Spundwände in den Untergrund treiben, um die Bauarbeiten trockenen Fußes abwikkeln zu können. Im Zuge der Bodenproben sind wir allerdings auf Fels gestoßen. Spundwände wurden somit unmöglich, und so hat

Foto: zek

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WATEC-Maschinensatz mit bewährtem Permanentmagnet-Generator

man die Baugrube schließlich mit Spritzbeton und Betonanker gesichert“, erklärt Dr. Bernhard Holzrichter, der mit der hiesigen Baufirma Ehrenreich aus Tamsweg erfolgreich zusammengearbeitet hat. Für den Stahlwasserbau zeichnete sich das Unternehmen Danner aus dem oberösterreichischen Pettenbach verantwortlich und bei den elektrischen Arbeiten vertraute man auf die ebenfalls im Lungau ansässige Elektrofirma Esl. FEIERLICHE ERÖFFNUNG Bei der Einweihungsfeier des Kleinwasserkraftwerks Holzrichter an der Taurach war auch der für Energie zuständige Landesrat Dipl.-Ing. Dr. Josef Schwaiger anwesend. Der meinte sichtlich beeindruckt: „Es ist be-merkenswert, mit welcher Akribie dieses beinahe

schon 100 Jahre alte Wasserkraftwerk auf den Stand der Zeit gebracht wurde. Die Anlage wurde mit modernster Technik ausgestattet und kann inzwischen über das Internet gesteuert werden. Diese vorausschauende Projektumsetzung ist der Grundstein für eine nachhaltige Stromproduktion über viele Jahrzehnte.“ Auch Rolf Gschwind, Fachberater und Vertriebsleiter vom Turbinenlieferanten WATEC-Hydro, war von der gesamten Umsetzung begeistert und brach in seiner Rede eine Lanze für die Wasserkraft: „Die Wasserkraft ist wohl die umweltfreundlichste Energiegewinnung überhaupt. Sicherlich kann man nicht nur ausschließlich auf Wasserkraft setzen, aber diese Energiegewinnung ist mit ihrer Kontinuität den anderen überlegen.“ Weiters zeigte Gschwind auf, dass, wie an dem Paradebeispiel Holzrichter zu sehen, eine Investition in bereits bestehende Anlagen zukunftsweisend und lohnend sei. FEINABSTIMMUNGEN UND TECHNISCHE DETAILS „Derzeit läuft der Probebetrieb und wir werden die kommenden Wochen für die Feinabstimmungen nutzen. Meine Zielsetzung war, wieder die Voraussetzung für einen Betrieb über mehrere Generationen zu schaffen. Ich freue mich sehr über das Ergebnis“, meinte Holzrichter. Das erneuerte Kraftwerk mit einer Fallhöhe zwischen 7,2 bis 7,5 m ist auf 6.500 Volllaststunden kalkuliert und wird dabei 2,7 GWh im Schnitt erzeugen. Die Kohlendioxid-Einsparung beläuft sich auf 1.500 bis 2.000 Tonnen – hochgerechnet auf die nächsten fünf Dekaden wären dies 100.000 Tonnen. Ein durchaus beachtlicher Wert für ein kleines Wasserkraftwerk mit großer Tradition. Oktober 2013

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Krafthaus mit Durchström-Turbine direkt neben der Schleuse in Leerstetten

Foto: ZEK

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NEUES KRAFTWERK AN DER SCHLEUSE LEERSTETTEN AM MAIN-DONAU-KANAL GEHT IN BETRIEB Bereits beim Bau des Main-Donau-Kanals in den frühen 90er Jahren wurde an der Schleuse Leerstetten ein Wasserkraftwerk angedacht. Es sollte der CO2-freien Energierückgewinnung für den Energieaufwand der Donau-Main-Überleitung dienen. Anfangs scheiterten die Pläne noch am Standort des Krafthauses und so wurde das Projekt vorerst auf Eis gelegt. Zwischen 2012 und 2013 konnte das Projekt nun nach jahrelanger Planung umgesetzt und eröffnet werden. Dabei setzte die Betreiberin, die Bayrische Landeskraftwerke GmbH, auf eine Durchström-Turbine der Firma OSSBERGER GmbH.

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er Main-Donau-Kanal ist eine sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch wichtige Wasserstraße für Europa. Sie verbindet den Main mit der Donau und somit auch die Nordsee mit dem Schwarzen Meer. Er wurde nach 32 Jahren Bauzeit im Jahr 1992 eröffnet und ersetzt den bereits 1950 stillgelegten Ludwig-Donau-MainKanal zur Überwindung der Europäischen Hauptwasserscheide. Der Kanal erstreckt sich insgesamt über 171 Kilometer quer durch Bayern und verfügt über 16 Schleusen. Dabei zählen die Schleusen Hilpoltstein, Eckersmühlen und auch Leerstetten mit einer Fallhöhe von 24,67 m zu den größten in Europa. DER MAIN-DONAU-KANAL ALS SPIELBALL DER POLITIK In den 70er und 80er Jahren wurde der Bau des Kanals zum politischen Streitthema. Sowohl mit Umweltbedenken als auch mit dem damals prognostizierten Verkehrsaufkommen von lediglich 2,7 Millionen Tonnen jährlich wurde argumentiert. Auch die Eisenbahnergewerkschaft, die Einbrüche im eigenen Güterverkehr befürchtete, kämpfte für die Beendigung des Kanalprojektes. Eine zweite Argumentationsstudie der Befürworter veranschlagte jedoch ein deut-

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lich höheres Verkehrsvolumen von 5,5 Millionen Tonnen pro Jahr. Mit einer Durchschnittsmenge von 6,38 Millionen Tonnen (Stand: 2012) liegt man heute sogar über dieser Einschätzung. DIE DONAU-MAIN-ÜBERLEITUNG Der Main-Donau-Kanal besitzt neben der Funktion als Verkehrsweg noch die ökologisch wichtige Aufgabe der Donau-Main-Überleitung. Was Niederschlag betrifft, herrscht in Bayern ein starkes Ungleichgewicht. Während die Region im südlichen Donaugebiet hohe Niederschläge aufweist, sind der Main und die Regnitz im Norden zeitweise von Trockenheit bedroht. Mit der Donau-Main-Überleitung wird Wasser aus der Donau in die Regnitz und in den Main umgeleitet um ökologischen Gefahren und Nutzungseinschränkungen in dieser Region zu verhindern. Durch erheblichen wasserbaulichen Auf-wand wird hierbei die Fränkische Alb, welche die Europäische Wasserscheide bildet, mit Hilfe zweier unabhängiger Systeme überwunden. Im ersten System wird an der oberen Altmühl das auftretende Hochwasser in den Altmühlsee abgeleitet. Von dort wird es durch eine Stollenstrecke in den, auf der anderen Seite der Wasserscheide und tie-


Grafik: Christian Eyrich

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Höhenprofil Main-Donau-Kanal mit Schleusen

Planungsauftrag durch die Bayrischen Landeskraftwerke GmbH an ein Münchner Planungsbüro vergeben. Nachdem man 2010 das Genehmigungsverfahren abgeschlossen hatte, konnten die endgültigen Planungsunterlagen erstellt werden. 2011 wurden die Ausschreibungsunterlagen versandt. Das hydroelektrische Konzept sah nun eine 1Maschinenlösung mit einer DurchströmTurbine oder alternativ mit einer FrancisTurbine vor. Nach der Auswertung wurde der Auftrag für Los 1, die Lieferung, Montage und Inbetriebnahme der maschinen- und elektrotechnischen Kraftwerksausrüstung, an die OSSBERGER GmbH erteilt.

DAS WASSERKRAFTWERK LEERSTETTEN Die Schleusen des Main-Donau-Kanals und die beiden Donau-Main Überleitungen können an bestimmten Stellen auch zur CO2freien Energierückgewinnung durch Wasserkraft genützt werden. An einigen Punkten wurden bereits diverse Kraftwerke realisiert. An der Schleuse in Leerstetten blieb das Durchleitungswasser bis dato aufgrund von Standortproblemen des Krafthauses, noch ungenützt. Erst Jahre später, mit neuen Standortmöglichkeiten stromabwärts, konnte man eine wirtschaftliche Lösung finden.

LANGE NIEDRIGWASSERZEITEN SPRECHEN FÜR DIE DURCHSTRÖMTURBINE Ein wichtiges Kriterium für die Auswahl der Turbinenart war das breite Abflussspektrum am Standort Leerstetten. Der Nenndurchfluss im Durchleitungskanal beträgt 6 m³/s. Mit einem Anteil am Gesamtfluss von ca. 50% der Wassermengen kleiner als 2 m³/s und 25% kleiner als 1 m³/s setzte sich die zweizellige Durchströmturbine mit ihrem flachen Wirkungsgradverlauf gegen die Fran-

ÜBERLEITUNGSWASSER ZUR ENERGIERÜCKGEWINNUNG GENUTZT Die Schleuse Leerstetten befindet sich an der Nordrampe des Main-Donau-Kanals und besitzt ein Nettogefälle von 24,67m. Im Bypass zur Schleuse wurde ein Betondruckkanal, welcher das Überleitungswasser transportiert, angelegt. Bisher wurde das Durchleitungswasser ungenutzt abgeleitet. Das neue Kraftwerk soll nun die dabei anfallende Abflussmenge von 6000 l/s zur Energierückgewinnung nützen. 1998 kam man deshalb auf die Firma OSSBERGER zu, um den Einbau einer Durchström-Turbine zu prüfen. Des Weiteren wurden auch Varianten mit einer Kaplan-Turbine und ein bis zwei Francis-Turbinen geprüft. 2006 wurde der

cis-Turbine durch. Die Aufteilung der Zellen ist im Verhältnis 1:2 gegeben. Dadurch wird jede Wassermenge, bei einer Beaufschlagung von 1/6 bis 1/1, mit optimalem Wirkungsgrad verarbeitet. Die für Leerstetten ausgelegte Turbine wurde in der Saugbauweise angefertigt und besitzt eine max. Wellenleistung von 1186 kW. Das Turbinengehäuse der OSSBERGER-Turbine besteht aus robustem Kohlenstoffstahl. Das horizontale Laufrad ist mit Schaufeln aus blankgewalztem Profilstahl ausgestattet. Die in dem Hauptlager verwendeten Pendelrollenlager sind in abgedichteten Lagergehäusen untergebracht um eine Kontamination des Triebwassers mit Schmierfett zu vermeiden. Für die Lagerung der Leitschaufeln kommen wartungsfreie Gleitlager mit auswechselbaren Wellenschonhülsen zur Anwendung. Die Verstellung der Leitschaufeln erfolgt mit doppeltwirkenden Hydraulikzylindern. Die Verstellzylinder werden durch ein energiesparendes Hydraulikaggregat mit Speicherladeschaltung und Proportionalventiltechnik von Bosch-Rexroth versorgt. Bei einem Systemausfall kann eine Notabschaltung mit Hilfe von Schließgewichten und ohne Fremdenergie erfolgen.

Foto: zek

ferliegenden, Kleinen Brombachsee geleitet. Hier wird das Wasser gespeichert und bei Bedarf in die Regnitz abgegeben. Dieses System arbeitet ohne Zufuhr von Energie. Jedoch mehr als 80% des Wassers wird über das mit elektrischer Energie betriebene System des Main-Donau-Kanals transportiert. Mit Hilfe von Pumpen wird an den fünf Schleusen der Süd-Rampe Wasser in die Scheitelhaltung des Kanals transportiert. Dort gelangt das Wasser über eine weitere Staustufe in den Rothsee. Im Bedarfsfall wird auch hier Wasser über zwei Wege in die Regnitz abgegeben. Jährlich beträgt die dabei transportierte Wassermenge ca. 125 Mio m³.

Durchström-Turbine der Firma OSSBERGER

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Technische Daten

w Fallhöhe: 24 m w Durchfluss: 6 m3/s w Turbine: Durchström-Turbine w Fabrikat: OSSBERGER w Turbinenleistung: 1.186 kW w Turbinendrehzahl: 180 U/min w Generator: Synchrongenerator w Fabrikat: AEM Dessau w Scheinleistung: 1.366 kVA w Nennstrom: 1.972 A w Nenndrehzahl: 1.000 U/min w Schleuderdrehzahl: 2.335 U/m w Getriebe: Stirnradgetriebe w Fabrikat: Siemens-Flender w Betriebsart: einstufig w Übersetzung: 180:1000 w Jahreserzeugung: 2,5 Mio. kWh

EINFACHHEIT AUS PRINZIP Einfachheit war das Konzept bei der Entwicklung der DurchströmTurbine der Firma OSSBERGER. Der Strömungsverlauf hat den Vorteil, dass Verunreinigungen zwischen den Radschaufeln, unterstützt durch die Fliehkraft, nach einer halben Laufradumdrehung vom austretenden Wasser wieder ausgespült werden. In Leerstetten ist ohnehin nicht mit Treibgut zu rechnen. Ein Feinrechen zum Schutz der Turbine wurde aber dennoch in Form eines Rohrrechens eingebaut. Da die OSSBERGER-Turbine eine Gleichdruck-Turbine ist, tritt hier keine Kavitation auf. Dies führt ebenso zu erheblichen Einsparungen bei den Baukosten und minimiert den Wartungsaufwand der Turbine auf ein Minimum. Ein weiterer großer Vorteil ist die geringe Umdrehungszahl von 180 U/min. Dies erlaubt die Verwendung von serienmäßigen Stromerzeugern. In Leerstetten wird die Turbinendrehzahl über ein einstufiges Stirnradgetriebe von Siemens-Flender mit geschlossenem Kühlkreislauf auf den 6-poligen Synchrongenerator von AEM übertragen. Zur Minimierung von Vibrationen und Schwingungen sind beide Aggregate auf einer schwingungsgedämpften Grundplatte gelagert. Die Netzeinspeisung, Regelungs- und Überwachungstechnik wurde mit der elektronischen Kraftwerksausrüstung der Firma Cegelec übergeben. Die Steuerung und Visualisierung der Anlage erfolgt in der übergeordneten Zentrale. DRUCKSTOSSBERECHNUNG DURCH DIE UNIVERSITÄT STUTTGART Zum Schutze des Betondruckkanals gab das Wasser- und Schifffahrtsamt eine erlaubte Druckerhöhung von 20% des statischen Gefälles vor. Deshalb beauftragte man das Institut für Strömungsmechanik und Hydraulische Strömungsmaschinen der Universität Stuttgart mit der Druckstoßberechnung. Unter der Berücksichtigung der spezifischen Dimensionen und Betriebsverhalten der Anlage wurden so die optimalen Schließzeiten der Anlage berechnet. WICHTIGER BEITRAG ZUR SAUBEREN ENERGIE(RÜCK)GEWINNUNG Schon vor dem Kraftwerk in Leerstetten war die Energiebilanz des Main-Donau-Kanals positiv. Das System der Donau-Main-Überleitung mit Ihren Wasserkraftwerken, wie jenes in Leerstetten, bekämpft somit nicht nur ökologische Gefahren im Norden Bayerns, sondern ist als Gesamtkonzept auch ein wichtiger Beitrag für eine saubere und nachhaltige Energiegewinnung in Bayern. Gerade nach Abschaltung der Atomkraftwerke und dem anschließenden Hochfahren von fossilen Kraftwerken wird mit Projekten wie jenem in Leerstetten ein wichtiger Beitrag zur die Energiewende in Bayern geleistet.

Made in Germany

www.aemdessau.de

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AEM-Anhaltische Elektromotorenwerk Dessau GmbH Situierung des Kraftwerks direkt an der Schleuse Leerstetten.


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ABB und KWO luden zur Präsentation ins Hotel Grimsel Hospiz am Grimselsee in 1.908 m.ü.M

ABB-UMRICHTER DER SUPERLATIVE IM PSKW GRIMSEL 2 UND IHRE BEDEUTUNG IM EUROPÄISCHEN SMART GRID Mit der Energiewende nimmt die Integration von Wind- und Solarkraftanlagen ins Netz zu – und damit auch die Bedeutung der Energiespeicherung. Im Pumpspeicherwerk Grimsel 2 der KWO, Kraftwerke Oberhasli AG, installierte ABB den weltweit grössten Antriebsstromrichter mit Spannungszwischenkreis für eine Hydroanlage. Dank dem Umrichter kann die KWO den Pumpbetrieb optimieren, ihre Anlagen wirtschaftlicher betreiben und mehr Strom produzieren. Zu diesem Anlass und zur Diskussion über die Zukunft der elektrischen Energieproduktion und – verteilung in einem europäischen Smart Grid lud man am 1.Oktober Vertreter von Tages- und Fachmedien ins Grimsel Hospiz.

SMART GRID – DAS INTELLIGENTE STROMNETZ DER ZUKUNFT Damit eine Netzstabilität gewährleistet ist und ein Gleichgewicht zwischen Energieproduktion und -verbrauch herrscht, muss das europäische Stromnetz der Zukunft „intelligenter“ werden. Durch dezentrale

Eine der vier Pumpen im PSKW Grimsel 2

Stromproduktion und damit auch verbundene lange Übertragungswege wird das Thema „Energiespeicherung“ für die Netzstabilität immer wichtiger. Ein intelligentes Stromnetz, ein so genanntes Smart Grid, würde in Europa die verschiedenen Erzeugungsknoten durch einen gesteuerten Energieaustausch miteinander verbinden. Dazu ist die Übertragung von elektrischer Energie über lange Distanzen unvermeidbar und für ein stabiles europäisches Stromnetz auch nötig. Dies muss aber möglichst verlustarm geschehen.

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onnen-, Wind- und Wasserkraft spielen die zentrale Rolle in der Energiewende Europas. Um den steigenden Energiebedarf zu decken, kommt den erneuerbaren Ressourcen eine zunehmend große Bedeutung zu. Allerdings wird Strom aus regenerativen Quellen häufig weit entfernt von den großen Verbrauchszentren erzeugt. Das stellt die Stromnetze vor neue Herausforderungen, da vielerorts die Netzkapazität nicht mehr ausreicht und darüber hinaus die aus erneuerbaren Quellen gewonnene Energie – bedingt durch Faktoren wie Wetter, Tageszeit oder Saison – hohen Fluktuation unterworfen ist.

HGÜ-SYSTEME – WENIGER VERLUSTE BEI LÄNGEREN TRANSPORTSTRECKEN Zur Übertragung von elektrischer Energie über größere Distanzen nützt man heute Drehstrom-Hochspannungsleitungen. Um die Übertragungsverluste aufgrund des Ohmschen Widerstandes der Leitung gering zu halten, wird die elektrische Energie mit einer Hochspannung bis etwa 1.000 kV Oktober 2013

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Foto: ABB

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Der Frequenzumrichter von ABB erstreckt sich über zwei Etagen und einer Grundfläche von 70 m²

PUMPSPEICHERKRAFTWERKE – DIE BATTERIEN IN DEN ALPEN Ein weiterer wichtiger Punkt für die Netzstabilität in einem Smart Grid ist die Speicherung von Energie. Pumpspeicherkraftwerke, wie etwa die Anlagen der Kraftwerke Oberhasli AG „KWO“ in Innertkirchen (CH), sind ideale Puffer, um Schwankungen im Netz aufzufangen: Sie speichern überschüssige Energie in Form von Wasser in ihren Seen ein und wandeln diese bei Bedarf wieder in Strom zurück – genau dann, wenn der Netzbetreiber ihn zur Stabilisierung des Netzes braucht. Um diesen Prozess möglichst effizient zu betreiben, hat die KWO diesen April den mit 100 MVA leistungsstärksten Vollumrichter in Betrieb genommen, der jemals in einem

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Wasserkraftwerk installiert wurde. Der rund 10 Meter lange und 7 Meter breite Vollumrichter befindet sich auf zwei Etagen gleich hinter der Maschinenhalle und ist mit rund 1000 Halbleiterelementen bestückt. DREHZAHLREGELUNG BEEINFLUSST DIE LEISTUNG Im unterirdisch angelegten Pumpspeicherkraftwerk Grimsel 2 wird für die Stromproduktion Wasser aus dem Oberaarsee mit einem Gefälle von rund 400 Metern über Turbinen in den als Auffangbecken dienenden Grimselsee geleitet. Dessen Wasser kann mit überschüssiger Netzenergie wieder hochgepumpt werden. Bisher konnte der Pumpbetrieb nur durch das fixe Zuschalten von bis zu vier Pumpen gesteuert werden. Die Installation eines Frequenzumrichters von ABB ermöglicht nun die zusätzliche Drehzahlsteuerung einer dieser Pumpen. Durch

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übertragen. Ein Transport von elektrischer Energie mit Hilfe von Wechselstrom hat den großen Vorteil, im Gegensatz zu Gleichstrom, der einfachen Transformierbarkeit, aber bei größeren Entfernungen treten höhere Übertragungsverluste durch kapazitive und induktive Effekte auf. Ein Energietransport mit Wechselstrom ist also für lange Übertragungsstrecken, wie sie innerhalb des europäischen Smart Grids benötigt würde, keine Ideallösung. Eine Lösung für diese Herausforderung sind Hochspannungs-Gleichstromübertragungsleitungen (HGÜ), welche grosse Mengen Strom über lange Distanzen mit deutlich geringeren Verlusten zu transportieren vermögen und darüber hinaus gefährliche Leistungsschwankungen im Netz bekämpfen können. Neue Schaltertechnologien ermöglichen es zushends, HGÜ-Systeme mit Verzweigungen statt wie bisher mit Punktzu-Punkt-Verbindungen zu realisieren.

die Variation der Frequenz – und damit auch der Drehzahl – wird die durch die Pumpe aufgenommene Leistung beeinflusst. Im Falle von Grimsel 2 liegt der Leistungsbereich zwischen 60 und 94 MW, der Drehzahlbereich zwischen 690 und 765 Umdrehungen/ Minute. Das entspricht einer Frequenzvariation von 46 bis 51 Hertz. Die Funktion dieses Umrichters kann vereinfacht in drei Schritte aufgeteilt werden. Im ersten Schritt wird die Wechselspannung des Netzes in Gleichspannung umgeformt. Im zweiten Schritt wird die Gleichspannung im Zwischenkreis kurzzeitig gespeichert. Im dritten Schritt wird die Gleichspannung mit Hilfe von IGCT-Leistungselektronikmodulen in kleine Teile zerhackt, um daraus eine Wechselspannung mit beliebiger Frequenz zu formen. Dank des ABB-Umrichters kann die Pumpe nun rascher gestartet, betrieben und wieder gestoppt werden. Die Ressource Wasser kann so effizienter und flexibler für die Stromproduktion genutzt werden, und die neue Lösung trägt zur Stabilisierung des Gleichgewichts im Netz bei. Dies ist ein großer Fortschritt, denn bislang war eine Regelung nur im Turbinenbetrieb möglich. „In Zeiten, wo wir früher eigentlich nur pumpen wollten, mussten wir in einem anderen Kraftwerk eine zusätzliche Turbine laufen lassen und Wasser aus den Stauseen abgeben, um den Strom fürs eigene Pumpen zu generieren. Nur so konnten wir unsere Regulierfunktion gegenüber dem Netz erfüllen“, erklärt Hans Schlunegger, Projektleiter bei der KWO. ABB-FREQUENZUMRICHTER BEEINDRUCKT MIT SEINEN LEISTUNGSDATEN Mit einer Leistung von 100 MVA, einer Grundfläche von 70 m² und einer Bauhöhe

Der Leistungsteil vom ABB Umrichter


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ABB Schweiz Leistungsstärkster Vollumrichter der Welt im Wasserkraftwerk Pumpspeicherkraftwerk Grimsel 2 Kraftwerke Oberhasli AG (KWO), Innertkirchen

Niederschlag CH/im Jahr, 700 Mio. m3

Wasser wird vom oberen See in den unteren gelassen mit 88 m3/s. Turbinen generieren Strom.

Wasser wird vom unteren See mit Pumpen in den oberen See befördert. Grimselsee Tiefe: max.100 m

Leistung: 3x fix 1x variabel

Infografik: ABB Schweiz

Vollumrichter Der Vollumrichter regelt variabel die Drehzahl der Pumpen von 600-765 Umdrehungen/Minute und hilft, das Netz zu stabilisieren.

Pumpspeicherkraftwerke führen eine Regelfunktion für das Stromnetz aus und liefern bei Bedarf elektrische Energie. max. Leistung: 100 MW

über zwei Etagen kann man von einem Umrichter der Superlative sprechen. Das ABB-System besteht aus einem Frequenzumrichter PCS 8000 mit einer AC-800PEC-Steuerung und umrichternetzseitigen sowie maschinenseitigen Aufspann- und Abspanntransformatoren. Zum Lieferumfang von ABB gehörten die System- und Steuerungstechnik, Installation und Inbetriebnahme des Frequenzumrichters. Das ausgeklügelte Design der Umrichter-Gruppe sorgt für eine erhebliche Verbesserung der Spannungsqualität auf den Ständerwicklungen und gewährleistet so einen reibungslosen Betrieb mit der bestehenden Maschine, ohne die Ständerwicklungen übermäßig zu beanspruchen. Für bestimmte Anforderungen kann die Umrichter-Gruppe umgangen werden, sodass die Anlage wie zuvor mit fester Drehzahl arbeitet. Die Beschränkungen der ursprünglichen Anordnung mit fester Drehzahl werden durch den Ansatz, den Synchronmotor/-generator durch eine frequenzvariable Speisung des Stators mit einer variablen Drehzahl zu betreiben, überwunden, was zu wertvollen betrieblichen Vorteilen führt. So kommt es zu einem verbesserten Einsatz des Stromüberschusses im Netz, einem schnelleren Anfahren der Pumpe ohne Wasserverlust. Die Pumpe kann nun innerhalb von 60 Sekunden angefahren werden, wodurch große Mengen an Speicherwasser eingespart werden. Außerdem kann der Stromrichter ohne Maschine als Blindleistungskompensationsanlage betrieben werden und bis zu 100 MVA Sofortleistung an das Netz abgeben. Es wurden sowohl der Generator als auch der Aufspanntransformator nicht verändert und so konnte der Frequenzumrichter ohne große Betriebsunterbrechung in den Kraftwerksbetrieb integriert werden. EFFIZIENTERES NUTZEN VON WASSER WIRD ERMÖGLICHT Wasser ist für die KWO und alle Pumpspeicherkraftwerke ein wertvolles Gut. Je effizienter es genutzt wird, desto mehr Strom kann generiert werden. Dank dem neuen Umrichter kann das gespeicherte Wasser nun optimal für die Regulier- und Spitzen-Stromproduktion

genutzt werden. Damit erzielt die KWO eine bessere Wirtschaftlichkeit ihres Kraftwerkbetriebs. „Bisher mussten wir zur Sicherstellung der geforderten Regelenergie oft wertvolles Speicherwasser aus den Stauseen abarbeiten. Dank dem regelbaren Antriebsstromrichter kann die Effizienz der bestehenden Anlagen im Pumpspeicherkraftwerk Grimsel 2 deutlich gesteigert und mehr Spitzenenergie generiert werden“, erklärt Dr. Gianni Biasiutti, CEO der KWO. ABB Schweiz, welche die komplette Forschung und den Bau des Umrichters in der Schweiz durchführte, bezeichnet dieses Projekt als Meilenstein. Es ist der erste Antriebsstromrichter mit Spannungszwischenkreis in dieser Leistungsklasse, der in einem Wasserkraftwerk eingesetzt wird. In der Zukunft wird man, so die ABB zuversichtlich, noch weitere Wasserkraftanlagen mit solchen Umrichtern ausrüsten – vielleicht sogar mit einer noch höheren Leistung.

Technische Daten des Frequenzumrichters w Hersteller: ABB Schweiz w Nennleistung: 100 MVA

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Umrichter Typ: PCS 8000

Eingangsdaten:

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Strom: 4650 A

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Spannung: 13,5 kV Frequenz: 50 Hz

Ausgangsdaten für das Anfahren: w

Spannung: 0- 13,5 kV

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Frequenz: 0 - 51 Hz

Ausgangsdaten für den Pumpbetrieb: w

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Spannung: 10,8 - 13,5 kV

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Strom: 4650 A

Frequenz: 40 - 51 Hz

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Foto: Kössler

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Im Sommer 2012 wurde der Prototyp des StreamDiver am Kraftwerk Nußdorf in Wien eingebaut.

DER STREAMDIVER BEWÄHRT SICH IM HÄRTETEST Seit einem Jahr läuft der der neue, innovative Kompakt-Turbinentyp StreamDiver aus dem Hause Kössler im DonauKraftwerk Nußdorf im Testbetrieb. Das Resümee nach zwölf Monaten Dauereinsatz fällt dabei höchst positiv aus, der Prototyp erfüllte bislang sämtliche in ihn gesetzten Erwartungen: Kleiner, leichter, effizienter, wartungsärmer und umweltfreundlicher soll der StreamDiver neue Wege bei kleineren Wasserkraftanlagen aufzeigen.

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SIMPLE KONSTRUKTION – CLEVER DURCHDACHT Am 26. August dieses Jahres trafen sich hochrangige Vertreter der Projektpartner, unter anderem die Vorstände von VERBUND

Hydro Power AG, Dr. Gruber und Mag. Amerer, der Vorsitzende der Geschäftsführung von Voith Hydro, Dr. Münch, der Geschäftsführer der Wien Energie GmbH, Dr. Zapreva sowie die Vertreter der EVN AG

Konnten gemeinsam ein positives Fazit über ein Jahr Betriebserfahrung ziehen: Roland Münch (Voith Hydro), Adolf Aumüller (EVN), Susanna Zapreva (Wien Energie), Karl Heinz Gruber, Herfried Harreiter, Michael Amerer (alle VHP) v.l.

Foto: VERBUND

ie architektonisch so bemerkenswerte Wehr- und Schleusenanlage Nußdorf an der Donau in Wien, seit 2004 selbst ein Kleinwasserkraftwerk, ist der Einsatzort für einen höchst interessanten Turbinen-Prototypen. Seit rund einem Jahr testen hier die Projektpartner VERBUND und das zu Voith Hydro gehörende Unternehmen Kössler gemeinsam mit Wien Energie GmbH, evn naturkraft Erzeugungsgesellschaft m.b.H. und Grenzkraftwerke GmbH den so genannten StreamDiver. Dabei handelt es sich um eine äußerst kompakte Maschineneinheit, bestehend aus einer starren Propellerturbine mit direkt gekoppeltem Generator. Eine Maschineneinheit, bei der die Ingenieure bewusst auf eine Reduktion von komplexer Technik gesetzt haben, um letztlich damit die geringe Baugröße zu ermöglichen. Entwickelt wurde der neue Turbinentyp im Rahmen eines 1,2 Mio. Euro teuren Forschungs- und Entwicklungsprojektes, das von der der österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG unterstützt wird.


Foto: Kössler

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spricht damit dem Strombedarf von über 100.000 Haushalten.“ Es spricht vieles dafür, dass der StreamDiver jene technisch-wirtschaftliche Kraftwerkslösung bietet, die es in Zukunft weltweit möglich machen könnte, bislang ungenutzte Wasserkraftpotenziale an niedrigen Gefällestufen zu heben. Eingriffe in die Umwelt können damit auf ein Minimum reduziert werden.

Feinschliff für das Laufrad-Design im Werk in St. Georgen am Steinfelde.

LÖSUNG FÜR NIEDERE GEFÄLLESTUFEN Was die Einsatzperspektiven des neuen Turbinenprototypen aus dem Hause Kössler so herausragend macht, ist die Eigenschaft, das Energiepotenzial an niedrigen Gefällestufen nutzen zu können. Und dank der kompakten Bauweise ist die Turbine sehr einfach in bestehende Wehranlagen und Querbauwerke integrierbar. „Der StreamDiver bietet die Möglichkeit, die Kraft des Wassers auch an Stellen zu nutzen, an denen dies bisher wirtschaftlich oder aus Umweltschutzgründen nicht möglich war. Zum Beispiel können neben neuen auch bereits existierende Wehre

oder Dämme zur Stromerzeugung genutzt werden – ein nachhaltiger Beitrag zum weiteren Ausbau klimafreundlicher Energiegewinnung“, so Münch. „Am Ausbau der erneuerbaren Energien führt kein Weg vorbei, wenn die Energiewende gelingen soll“, greift Dr. Gruber, Vorstand von VERBUND Hydro Power AG, den Faden auf und betont: „Die Optimierung und der Ausbau der Wasserkraft spielen dabei eine wichtige Rolle. Mit Turbinen vom Format StreamDiver sollen in Zukunft niedrige Gefällestufen, Restwasser- und Wehrkraftwerke einen noch höheren Beitrag zur Stromerzeugung aus Wasserkraft leisten. Das Potenzial solcher Anlagen liegt nach vorsichtigen Schätzungen alleine in Österreich bei mehreren hundert Gigawattstunden und ent-

Foto: Kössler

und Dr. Aumüller beim Kraftwerk Nußdorf in Wien. Die Verantwortlichen ließen es sich nicht nehmen, sich persönlich vor Ort über die Ergebnisse aus den ersten zwölf Monaten Testbetrieb für den Turbinenprototypen zu informieren. Schließlich war man mit hohen Erwartungen vor einem Jahr in das Projekt gestartet. Und diese hohen Erwartungen konnte die innovative Maschine zur Gänze erfüllen, so das wesentliche Grundresümee aus den Auswertungen des Versuchsbetriebs. Das neuartige technische Konzept gewährleistete wie erwartet einen sicheren, effizienten und auch absolut wartungsarmen Produktionsbetrieb der Maschine. Hinzu gesellen sich noch weitere Qualitäten. „Mit dem StreamDiver haben wir auch eine besonders umweltfreundliche Lösung entwickelt“, betonte Dr. Roland Münch von Voith Hydro einen weiteren Vorzug. Diese Eigenschaft verdankt die Maschine zum einen ihren fischfreundlichen Laufradkonturen und zum anderen ihren wassergeschmierten Lagern. Damit ist ein öl- und fettfreier Kraftwerksbetrieb sichergestellt.

LETZTER HÄRTETEST Durch den Umstand, dass sich die kompakte Maschineneinheit direkt in eine Wehranlage integrieren lässt, kann auf konventionelle Kraftwerksbauten verzichtet werden. Bautechnik und periphere Geräte können auf das Wesentliche reduziert werden. Von seiner Leistung her ist der StreamDiver bis auf ein Maximum von etwa 800 kW pro Einheit ausgelegt. Größere Leistungsanforderungen können durch modularen Ausbau abgedeckt werden. Aus diesem Grund eignet sich die Turbine auch bestens als Dotierwasserturbine oder als Alternative zu bestehenden Kleinwasserkraftwerken. Der Prototyp im Kraftwerk Nußdorf ist für eine Ausbauleistung von 446 kW konzipiert. Wobei weniger die Leistungskapazität des Prototypen als dessen Betriebsverhalten über einen längeren Zeitraum im Fokus des Testbetriebes stand. Das Resümee fällt eindeutig aus: In den 12 Monaten überzeugte die neuartige Maschine durch höchste Zuverlässigkeit. Der Probebetrieb wurde störungsfrei absolviert. Somit hat der StreamDiver die Serienreife erreicht. Im zweiten Jahr des Testbetriebes wird man nun unter anderem auf die Langzeiterfahrungen mit der Schmierung durch das Donauwasser achten.

Mit dem StreamDiver wurde eine höchst kompakte Maschineneinheit entwickelt, die konzipiert wurde, um Energiepotenziale an niedrigen Gefällestufen zu nutzen.

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Der vollbesetzte Vortragssaal in der TU Graz

3. PRAKTIKERKONFERENZ WASSERKRAFT IN GRAZ EIN VOLLER ERFOLG Auch bei der bereits dritten Auflage der „Praktikerkonferenz Wasserkraft“ in Graz im September gab es einen regen Austausch zwischen Betreibern, Herstellern und Forschern. An zwei Tagen standen spannende Vorträge auf dem Programm, bei denen der Fokus auf Pumpspeicherkraftwerke, Belastung und Beanspruchung sowie Betriebserfahrungen und Planung lag. Über 140 Teilnehmer besuchten die Konferenz an der TU in Graz.

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eit 2009 findet alle zwei Jahre die Praktikerkonferenz Wasserkraft in Graz statt. Auch in diesem Jahr war die Veranstaltung von der sehr guten Ausgewogenheit zwischen den Vorträgen und den anschließenden Diskussionen geprägt. So dauerten die Referate maximal eine Stunde, und danach hatten die Teilnehmer die Möglichkeit beim direkten Wissens- und Erfahrungsaustausch das eine oder andere technische Detail noch genauer zu erfragen und zu erörtern. Insgesamt standen in den zwei Tagen vom 11. bis zum 12. September an der TU Graz 15 Vorträge auf dem Programm. KURZWEILIGE VORTRÄGE Den Auftakt machte Dr. Helmut Keck (VizeDirektor der Andritz Hydro AG) mit seinem Vortrag „Von der Statik zur Dynamik –

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Wasserkraft im Wandel“, bei der die Vermehrung der dynamischen Betriebsweisen, das Risiko und steigende Wartungskosten sowie moderne instationäre Simulationsmethoden im Mittelpunkt standen. Dass die Wasserkraft immer dynamischer und die Bedeutung dieser Art von Energiegewinnung im Portfolio der Erzeuger stetig zunehmen wird, wurde dabei anschaulich dargestellt. DI Helmut Mennel (Vorstandsmitglied VIW und VKW) stellte die allgemeine Frage „Der Strommarkt – ein Auslaufmodell?“ in den Raum. Er erläuterte dabei unter anderem, wie sich die zukünftigen Anforderungen an Wasserkraftwerke sowie die Erschließung neuer Marktsegmente darstellen werden. Die Auslegung und Bewertung ermüdungsbeanspruchter Anlagenteile in Wasserkraftwerken, bei der DI Wolfgang Kofler von der TIWAG

diverse Analysen präsentierte, folgte anschließend. Auf die Interaktion zwischen hydraulischen Systemen und Francis-Turbinen bei transienten Vorgängen und den Einfluss auf dynamische Belastungen der Turbinen ging Dr.-Ing. Jiri Koutnik von der Firma Voith Hydro ein. Seiner Meinung nach sollte speziell bei der Kostenoptimierung der Gesamtblick auf die Anlage beibehalten, und Themen wie Laufruhe, Verfügbarkeit und Umschaltzeiten nicht stiefmütterlich behandelt werden. BERECHNUNGEN, PLANUNGEN UND BETRIEB Dr. Christian Schenk von der TIWAG stellte begleitende Berechnungen bei Großrevisionen großer Wasserkraftgeneratoren vor. Zwar betritt man mit der Durchführung der Lebensdauerberechnung Neuland, dennoch


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ist man von den zukünftigen Erfolgen überzeugt. DI (FH) Werner Schitter von der Pöyry Energy GmbH zeigte sehr anschaulich die Planung der Speicherkraftwerkskaskade Beyhani-Kaleköy in der Türkei. Um dieses umfangreichen Projekt überhaupt durchführen zu können, musste man über 100 Kilometer des hiesigen Bahnnetzes verlegen. Wie man die Nachhaltigkeit bei Speicherseen am besten in den Griff bekommt, erklärte Dr.Ing. Michael Detering von der RWE Innogy. Vor allem für die Sediment-Problematik, mit der die meisten Stauseebetreiber konfrontiert werden, gab es einige und sehr praktikable Lösungsvor-schläge. DI Andreas Roth referierte anschließend über das bewegliche überund unterströmbare Wasserkraftwerk. ZWEITER KONFERENZTAG Dr. Cornel Ensslin von der GDF SUEZ Deutschland eröffnete den zweiten Tag der Praktikerkonferenz mit seinem Vortrag „Hydraulischer Kurschluss im KW Reisach“. Dabei veranschaulichte Herr Ensslin, wie die Überlagerung des Netzbezugs der Pumpe mit direktem, mechanischem Antrieb durch die Turbine desselben Pumpspeichersatzes vor sich geht. Auch wenn DI Thomas Beyer von der Firma Vattenfall sein Referat mit den Worten „Man kann über alles reden, nur nicht über 50 Minuten“ abschloss, schaffte er es dennoch die Saale-Kaskade und den Gebrauchstauglichkeitsnachweis an Betriebsverschlüssen der Talsperren Hohenwarte und Bleiloch vorzustellen. „Netzstabilität durch Pumpturbinenstabilität“ war anschließend das Thema von Dr. Manfred Sallaberger und Dr. Christof Gentner von der Andritz Hydro AG. Wie man Kraftwerke perfekt modernisiert, brachte dann DI Christian Weichselbraun von der Verbund AG anhand der Bei-

Institutsleiter Helmut Jaberg führt durch das Labor

spiele KW Gralla und KW Pernegg dem zahlreich erschienen Gästen näher. Die richtige Auslegung und Konstruktion von Getrieben für Wasserkraft, vorgetragen von Wolfgang Stross (Eisenbeiss GmbH) folgte, bevor DI Martin Weißmann mit „Die praxisgerechte Optimierung des Laufrads bei Kaplanturbinen“ die Vortragsreihe abschloss. O.Univ.-Prof. DI Dr.-techn. Helmut Jaberg, Institutsleiter der Abteilung für hydraulische Strömungsmaschinen der TU Graz, bedankte sich bei seinem Schlusswort bei allen Beteiligten. Die vierte Praktikerkonferenz Wasserkraft wird dann im Herbst 2015 wieder an gleicher Stelle stattfinden. REGER AUSTAUSCH NACH DEN VORTRÄGEN Speziell die anschließenden Diskussionen nach den Vorträgen zeichnete die dritte Praktikerkonferenz aus. Dank einem großzügigen Zeitrahmen kam man nie in Verzug und so war es immer möglich, dem jeweiligen Referenten die eine oder andere Frage zu stellen. Nach der Veranstaltung baten die Veranstalter um Kritiken und Meinungen. Das Feedback kann sich wahrlich sehen lassen: 95 % haben die Vorträge als sehr interessant wahrgenommen, 98 Prozent fanden die Konferenz bestens organisiert und 99 Prozent sprachen sich für eine Weiterempfehlung der Praktikerkonferenz Wasserkraft aus. Weiters haben die Teilnehmer die Möglichkeit gehabt, für die Vorträge zu voten. Dabei konnte Dr.-Ing. Michael Detering von der RWE Innogy mit seinem sehr praxisbezogenen und nicht humorfreien Referat „Nachhaltiger Betrieb von Speicherseen“ den ersten Platz belegen. Und auch das Rahmenprogramm war mit Kaffeepausen und tollem Catering zu Mittag perfekt organisiert. Ebenso die Abendveranstaltung am zweiten Tag, bei der man zu einem steirischen Buschenschank einlud.

Reger Austausch während einer Kaffeepause

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Im Armeeausbildungszentrum Luzern traf sich die Wasserkraftbranche in diesem Jahr

Foto: zek

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ANWENDERFORUM KLEINWASSERKRAFTWERKE MIT REKORDRESONANZ IN DER SCHWEIZ Das 16. Internationale Anwenderforum Kleinwasserkraftwerke, das in diesem Jahr von 19. bis 20. September im schönen Luzern stattfand, konnte von den Veranstaltern als voller Erfolg verbucht werden. Knapp 300 Teilnehmer waren der Einladung an den Vierwaldstättersee gefolgt, um sich über die neusten Trends, Chancen und Perspektiven in der Kleinwasserkraft zu informieren, sich auszutauschen und neue Kontakte zu knüpfen. Abgerundet wurde das bunte Tagungsprogramm einmal mehr durch Fachexkursionen, die einerseits ins Werk von Andritz Hydro, Kriens, und anderseits zu den drei revitalisierten Niederdruckraftwerken an der Unteren Lorze führten. Die positive Resonanz von Fachpublikum und Branchenvertretern aus der Schweiz, Deutschland, Österreich und Italien bestätigten eindrucksvoll, dass das Internationale Anwenderforum Kleinwasserkraftwerke nicht aus dem Terminkalender der Wasserkraft-Interessierten wegzudenken ist.

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FÖRDERDISKURS IN DER SCHWEIZ Ein zentrales Tagungsthema war das Spannungsfeld „Nutzen und Schützen“, das gerade in der Schweiz derzeit intensiv diskutiert wird. Die erforderlichen Hintergründe, sowie die aktuellen politischen Entwicklungen und deren Implikationen erläuterte Guido Federer vom Bundesamt für Energie. Er erklärte im Detail, wie sich die Änderungen in der

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„Kostendeckenden Einspeisevergütung“ (KEV) darstellen, welche Ziele in der „Energiestrategie 2050“ gesteckt wurden und wie die weiteren Maßnahmenpakete en detail aussehen. Das KEV soll als Steuerungsinstrument dienen, um bis 2030 den Stand des Erzeugungspotenzials vom Jahr 2000 (5.400 kWh) um mindestens 2.000 GWh zu erhöhen. Das KEV hat offenbar die richtigen Anreize gesetzt, um den Ausbau der Kleinwasserkraft in der Schweiz zu fördern, mittlerweile ist man allerdings mit einer doch

recht langen Warteliste von Anwärter-Projekten bei den Behörden konfrontiert. Dieser Umstand sowie die politische Tendenz, Kraftwerke unter 300 kW Leistung bundesweit aus dem KEV auszuschließen, sollte zum vorrangigen Diskussionsthema auf der Veranstaltung werden. Guido Federer war in der Folge ein gefragter Ansprechpartner. TECHNIK IN DER ENTWICKLUNG Selbstredend standen aber auch wie üblich technische Lösungen für die Kleinwasserkraft

Foto: zek

um zweiten Mal nach 2008 bot das Armeeausbildungszentrum Luzern (AAL) den Rahmen für das Internationale Anwenderforum Kleinwasserkraftwerke, das in diesem Jahr seine mittlerweile 16. Auflage erfuhr. Wie gut die Veranstaltung mittlerweile in der Branche verankert ist, spiegelte das große Besucherinteresse wieder. Mit knapp 300 Teilnehmern erreichte die OTTI-Veranstaltung in diesem Jahr eine Bestmarke. Besonders erfreut zeigten sich die Veranstalter darüber, dass diesmal das Heimpublikum auch die nominell größte Fraktion darstellte. Rund 38 % kamen aus der Schweiz, der Rest verteilte sich auf die Teilnehmer aus Deutschland, Österreich, Italien und anderen Ländern – in dieser Reihenfolge.

Reges Interesse vom Beginn bis zum Ende der Tagung


Namhafte Branchen-Unternehmen nutzten die Gelegenheit, ihre Produkte dem Fachpublikum näher zu bringen.

Foto: zek

am Tagungsprogramm. So referierte etwa Prof. Dr. Rudolf Schilling von der TU München über die Optimierung der Leistungseffizienz von Kleinturbinen. Er stellte ein Konzept vor, bei dem von den Erfahrungen aus dem Großturbinenbau ausgegangen wird und dazu die Möglichkeiten der numerischen Simulation voll ausgeschöpft werden. Auf diese Weise können nicht nur Wirkungsgrade, sondern auch das Kavitationsverhalten kleiner Maschinen verbessert werden. Hörenswert auch die Vorträge von Otto Mitterfellner von der SRW, Forstinning, der das Thema „Optimierung einer doppelt geregelten Turbine“ näher erläuterte, sowie das Thema „Wirkungsgradmessungen bei Kleinwasserkrafwerken“, das André Abgottspon von der Firma etaeval in mehreren Facetten und Anwendungsformen präsentierte. Bemerkenswert auch der Vortrag von Oliver Amstutz von der Hochschule Luzern, der in

Werner Jauch vom EWA Altdorf referierte über die umweltfreundliche Realisierung von Wasserkraftwerken in einem BLN-Gebiet.

seinem „Heimspiel“ eine „Klein-Francisturbine mit tiefen spezifischen Drehzahlen“ vorstellte. Dabei wurde die klassische Laufradgeometrie einer Francisturbine ein wenig modifiziert und ein Konzept entwickelt, um das Laufrad aus Kunststoff – Polyamid – herzustellen. Ein interessanter Ansatz, auch wenn die bisher ermittelten Wirkungsgrade des Laufrades noch in einem moderat-niedrigen Bereich angesiedelt sind. ÖKOLOGIE – EIN „BIG PLAYER“ Das Thema Ökologie in der Wasserkraft hat sich seit einigen Jahren zu einem der wichtigsten entwickelt. Dementsprechend gut besucht war der Vortragsblock dazu. Werner Jauch vom EWA Altdorf machte den Auftakt mit seinem Referat über die „Umweltfreundliche Realisierung von Wasserkraftwerken im BLN Gebiet“. Durchaus interessant auch die Ausführungen von DI Heidi Boettcher von der Uni Innsbruck, die ein Seilrechensystem als innovative Fischschutzanlage vorstellte. Besonders großen Anklang fand der Vortrag über das KW Ettisbühl, das im TandemReferat von DI Tobias Rüesch von Rüesch Engineering und Martin Reisser von Andritz Hydro Ravensburg präsentiert wurde. Konkret ging es dabei um ein SchwemmholzManagement, das mustergültig mit Hochwasserschutz und der hydroelektrischen Nutzung am Standort Ettisbühl der Steiner Energie AG kombiniert wurde – und ein echtes Synergie-Projekt wurde. Nicht nur das interessante Thema, sondern auch die gut gelaunte und pointierte Präsentation der beiden Vortragenden wurden vom Fachpublikum goutiert. Der Vortrag wurde in diesem Jahr zum besten gewählt. Einen weiteren Schwerpunkt bildete der Themenblock „Lärm und Schwingungen“. In mehreren interessanten Vorträgen wurde auf Fragen der Schwingungsanalysen bei Maschi-

nen, auf Entkopplung von Kraftwerken, oder auf das Auswuchten näher eingegangen und neueste Methoden und Trends vorgestellt. GEMÜTLICHKEIT GEHÖRT DAZU Was die Veranstaltung neben der gewohnt hochkarätigen Aufbereitung aktueller Themen im Hörsaal auszeichnet, ist das gemütliche Rahmenprogramm. Wie gewohnt gab es auch in diesem Jahr die Möglichkeit für ein gemeinsames Abendessen, das von einer Vielzahl von Teilnehmern genutzt wurde. Dabei kamen auch wasserkraftspezifische Sachthemen zur Sprache, die in den Vortragsblöcken noch nicht erörtert wurden. In erster Linie dient es traditionell aber dazu, neue Kontakte zu knüpfen, alte zu pflegen und das angenehme Rahmenprogramm in der schönen touristischen Destination Luzern ein wenig zu genießen. Den Abschluss bildeten – wie es erfahrene Tagungsteilnehmer kennen – die Fachexkursionen, die in diesem Jahr großen Anklang fanden. Einerseits öffnete das Produktionswerk von Andritz Hydro in Kriens für die interessierten Besucher seine Pforten und anderseits konnten auch drei sehr interessante Kleinwasserkraftwerke in der Region besichtigt werden. Dabei handelte es sich um drei Tradtitionsanlagen an der Unteren Lorze, die erst unlängst vollständig revitalisiert worden sind. Die zwei Tage am Vierwaldstättersee waren nicht nur beste Werbung für den Touris-musstandort Luzern, sondern auch für das engagierte Team des OTTI, das vermutlich auch bei der 17. Auflage im nächsten Herbst – dann wieder im Kornhaus in Kempten – mit hohem Andrang rechnen können wird.

Foto: OTTI

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DI Tobias Rüesch durfte sich gemeinsam mit Martin Reisser von Andritz Hydro über die Auszeichnung für den besten Vortrag 2013 freuen.

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Foto: ESHA

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ESHA-Präsident Marko Gospodjinacki erörterte das Spannungsfeld, in dem sich die europäische Kleinwasserkraft aktuell befindet.

WASSERKRAFT EIN ZENTRALES THEMA DER „EUROPÄISCHEN WOCHE DER NACHHALTIGEN ENERGIE“ Dem starken Engagement des europäischen Verbandes für Kleinwasserkraft (European Small Hydropower Association, ESHA) ist es zu verdanken, dass Wasserkraft als Themenschwerpunkt der diesjährigen Europäischen Woche der nachhaltigen Energie (European Sustainable Energy Week, EUSW) ins Programm aufgenommen wurde. Seit 2006 organisiert die Europäische Kommission alljährlich diese Veranstaltung, die dieses Jahr vom 24. bis 28. Juni 2013 in Brüssel stattfand. Die EUSEWVeranstaltung bietet Gelegenheit zur Vermittlung zwischen Interessensvertretern auf lokaler, regionaler und nationaler Ebene. Auf diese Weise will man europaweit helfen, Energieziele zu erreichen, neue Ideen zu entwickeln und konkrete Aktionen zu setzen. Höhepunkt der diesjährigen Veranstaltung war die hochrangige Energiepolitik-Konferenz, bei der die ESHA als Gastgeber von zwei Sitzungen des Regionalkomitees fungierte.

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nter dem Motto „Wasserkraft: Investition in eine nachhaltige Zukunft“ gelang es der ESHA gemeinsam mit der Hydro Equipment Assiciation (HEA) und EUELECTRIC, Vertreter der Europäischen Kommission und des Europarates, der European Investment Bank, des WWF, des belgischen Fachverbandes für erneuerbare Energien (EDORA), der International Energy Agency und der Energiewirtschaft als Vortragende und Gesprächspartner zu gewinnen und den Teilnehmern die Gelegenheit zu bieten, sich über deren Ansichten zur derzeitigen Lage der Wasserkraft auszutauschen. WENIGER ALS DIE HÄLFTE DES POTENZIALS WIRD AUSGESCHÖPFT Vorrangiges Ziel der Konferenz war es, Bewusstsein hinsichtlich Wasserkraft zu schaffen und die Möglichkeiten der öffentlichen und privaten Finanzierung auszuloten. Die von der ESHA erstellte Wasserkraft-Datenbank (HYDI) enthält energie-, markt- und politikspezifische Daten, die aufzeigen, dass in den 27 EU-Mitgliedsstaaten im Durchschnitt der-

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zeit weniger als die Hälfte des Kleinwasserkraft-Potentials ausgeschöpft wird. Zukünftig können jedoch mehr als 50 Terawatt pro Jahr ins Netz eingespeist werden. Derzeit sieht sich die Branche mit steigenden Kosten konfrontiert, die sich insbesondere aus der Umsetzung von Umweltauflagen und grundlegenden Veränderungen im Energiemarkt während der letzten Jahre ergeben. All dies hat direkte Auswirkungen auf die finanzielle Durchführbarkeit von Projekten. Wie die HEA im Laufe der Veranstaltung betonte, werden Flexibilität und Energiespeicherkapazität der Wasserkraftanlagen eine entscheidende Mitvoraussetzung für die Erreichung der ehrgeizigen europäischen Ziele für erneuerbare Energiegewinnung sein. 99% der gespeicherten Energie wird heute über Pumpspeicherung bereitgestellt. Um diese Flexibilität bedarfsmäßig zu erhöhen und das Elektrizitätssystem stabil zu halten, muss die Branche allerdings fortlaufend innovative technische Lösungen entwickeln. In diesem Zusammenhang wurde die „Hydro Equipment Technology Roadmap“ vorgestellt

ein Dokument, das die HEA kurz zuvor in Zusammenarbeit mit betroffenen Interessensvertretern veröffentlicht hatte. Es weist auf die Wichtigkeit der öffentlichen Unterstützung bei Innovationsvorhaben hin, die den Einsatz von Wasserkrafteinrichtungen vorantreiben, um mit deren Hilfe den wachsenden Strombedarf zu decken. Vorläufig gibt es innerhalb der Europäischen Union keine sachgerechten Vorgaben hinsichtlich der Wasserkraft, wie Clementine Lallier vom Generaldirektorat für Energie der Europäischen Kommission bestätigte. Im Hinblick auf den Ausbau der erneuerbaren Energien betonte sie aber, Wasserkraft werde eine wichtige Rolle spielen, nicht zuletzt wegen der raschen Reaktionszeiten, der Speicherkapazität und der Möglichkeiten zur Netzstabilisierung. HOHES POTENZIAL IN REVITALISIERUNGEN Innerhalb der Branche ist man derzeit um Innovationen und neue Methoden zur Erschließung des vollen Potentials der Kleinwasserkraft bemüht. Das von Intelligent Energy Europe (IEE) mitbegründete Projekt


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BEWUSSTSEIN FÜR KLEINWASSERKRAFT IN DER BEVÖLKERUNG SCHAFFEN ALS ZIEL Der europäische Kleinwasserkraft-Verband nahm außerdem auch am Tag der offenen Tür im Brüsseler Haus der Erneuerbaren Energien (Renewable Energy House) und einer Foto: ESHA

SPEICHER-INFRASTRUKTUR ERFORDERLICH Neuen Schwung hat die Finanzierung der Wasserkraft durch die Europäische Investitionsbank (EIB) erhalten, die eigenen Angaben zufolge 2012 mehr als 400 Mio. Euro in Wasserkraftprojekte investierte. Im Vergleich dazu wurden im gleichen Zeitraum 800 Mio. Euro in Windkraft investiert. Im Sinne einer nachhaltigen Zukunft werden künftig höhere Investitionen in erneuerbare Energien im Allgemeinen und in Wasserkraft im Besonderen unerlässlich sein. Ein weiteres Schwerpunktthema der diesjährigen EUSEW betraf die Energiespeicherung. In diesem Zusammenhang organisierte das von der IEE mitfinanzierte Projekt stoRE (www.store-project.eu), an dem auch die ESHA als Partner beteiligt ist, einen Programmteil der Konferenz und eine Neben-

veranstaltung, die Umweltbelange rund um die Energiespeicherung zum Thema hatte. Ein Programmteil der Hauptkonferenz befasste sich mit der „Ermöglichung von Energiespeicherung für ein rascheres Wachstum erneuerbarer Energien“. Wirtschafts- und Regierungsvertreter diskutierten die Notwendigkeit, möglichst rasch für passende SpeicherInfrastrukturen zu sorgen, um die hoch gesteckten EU-Ziele für erneuerbare Energien erreichen zu können. Unter den derzeitigen Marktbedingungen ist Energiespeicherung kaum wirtschaftlich. Die geltenden Bestimmungen sorgen für zusätzliche Unsicherheit über künftige Entwicklungen. Bei dieser Sitzung hatten die Vortragenden und mehr als 100 anwesenden Konferenzteilnehmer die Gelegenheit, Fragen rund um die Unterstützung von Entwicklungsprojekten für Energiespeicherung zu diskutieren. In der stoRENebenveranstaltung zum Thema „Welche Umweltauswirkungen hat Energie-Pumpspeicherung und wie kann die Entwicklung weitergehen?“ widmeten sich Interessensvertreter den Fragen der Umweltfolgen von Wasserkraft-Pumpspeicherung und Druckluft-Energiespeicherung. In beiden Fällen handelt es sich um groß angelegte Projekte im Zivilbereich mit jeweils erheblichen Auswirkungen auf die Umwelt. Ein Programmpunkt der Veranstaltung war einem Überblick über bestehende Technologien gewidmet, an den sich die Diskussion der Frage knüpfte, welche Richtung man bei der Entwicklung zukünftiger nachhaltiger Wasserkraft-Pumpspeicherung einschlagen sollte.

Fotoausstellung mit dem Titel „Erneu-erbare Energien in Aktion“ teil. Die informative Ausstellung zeigte Wasserkraft-Tech-nologie vor der Kulisse des Europäischen Par-laments und ist derzeit auf verschiedene öffentliche Ausstellungsorte wie Parks und Bahnhöfe in ganz Brüssel verteilt. Ziel ist es, allgemeines Bewusstsein zu schaffen und der Bevölkerung die Kleinwasserkraft näher zu bringen. Die durchwegs ausgebuchten Veranstaltungen gaben Zündstoff für neue Ideen und gaben Anlass für nunmehr regelmäßge Treffen von Branchenvertretern, Nichtregierungsorganisationen (NGOs) und politischen Entscheidungsträgern, um die für den Wasserkraftsektor wichtigen Entscheidungsprozesse zu diskutieren.

deltawaveC-P Ultraschall-Durchfluss-Messung von außen, ohne Leitungseingriff mit integrierter WärmemengenMessfunktion.

sMISSTINGEFàLLTEN2OHRLEITUNGENBERàHRUNGS und wartungsfrei sABSOLUTHYGIENISCH LECKAGESICHER DRUCKFEST sMINUTENSCHNELLMONTIERTUNDPARAMETRIERT sKEIN!NLAGENSTILLSTAND KEIN4RENNENVON Leitungen s2OHRLEITUNGENVON$.BIS$. sMISSTAUCHKLEINSTE&LIE”GESCHWINDIGKEITEN sDIENTDEM0UMPENSCHUTZ DER4URBINEN OPTIMIERUNG s,ECKAGEàBERWACHUNGSOWIE6ERTEILUNGS UND6ERBRAUCHSMESSUNGEN sàBERWACHT:ULAUF !BLAUF +àHLWASSER

Gemeinsam mit hochkarätigen politischen Partnern wurde in Brüssel die Kleinwasserkraft als Schwerpunktthema diskutiert.

info@systec-controls.de 089-80906-0 www.scmr.de/dw

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RESTOR Hydro (www.restor-hydro.eu) zeigt, dass ein großer Teil dieses Potentials in der Revitalisierung und Sanierung stillgelegter Kraftwerksanlagen liegt. Schätzungsweise 30 Terawattstunden wären durch solche Sanierungsmaßnahmen erzielbar. Neben der erhöhten Stromproduktion wäre damit gleichzeitig eine Verbesserung der ökologischen Bedingungen als Beitrag zur Erreichung der 2020-Ziele möglich. Projekt RESTOR Hydro ist darauf ausgelegt, die örtliche Bevölkerung in die Sanierung historischer Wasserräder, Mühlen, Wehre und bestehender Seitenfluss-Standorte einzubinden. Den Bürgern winken dafür Miteigentümeranteile über die Gründung einer Genossenschaft. 50.000 Standorte, die für eine Sanierung in Frage kommen, werden bis 2015 auf der RESTOR Hydro-Karte erfasst. Projektpartner in den verschiedenen Zielländern der EU stehen den Standort-Inhabern bei der Umsetzung des Genossenschaftsmodells zur Seite.


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Foto: Wagner

Unterwassertauscher Kraftwerk Sarelli Axpo, Kühlleistung ca. 2 MW

WAGNER – KOMPETENZ IN NEBENANLAGEN VON WASSERKRAFTWERKEN Entstanden aus einem klassischen Installationsbetrieb hat sich die Wagner GmbH in den letzten Jahren zu einem der führenden Anbieter für Edelstahlverrohrungen in Wasserkraftwerken etabliert. Das Know How in der Verarbeitung von Edelstahl hat sich das Vorarlberger Unternehmen durch lange Tradition erarbeitet. Bereits in den 1980er Jahren war die Wagner GmbH für die Verrohrung von Hochbehältern bekannt und etablierte sich in den letzten Jahren als kompetenter Partner für Edelstahlverrohrungen in verschiedensten Bereichen. Während früher die meisten Rohrleitungen der Nebenanlagen wie Lenzwasser, Sperrwasser und Kühlwasserversorgungen aus unlegierten Stahlrohren hergestellt und entsprechend oberflächenbehandelt wurden, werden diese Rohrleitungen heutzutage fast ausschließlich aus Edelstahl installiert. Eine perfekte Verarbeitung ist für die hohen Anforderungen im Kraftwerksbereich Grundvoraussetzung. Alle Leitungen werden, wenn immer möglich, als geflanschte Rohrleitun-

Spiralentlastung DN150 PN64, Kraftwerk Rodund II Illwerke AG 3D-Vermessene Leitung im Werk in Nüziders vorgefertigt

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Foto: Wagner

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m Bereich Wasserkraftwerke hat sich die Wagner GmbH durch die Konzeption und Verrohrung verschiedenster Kühlwasseranlagen sowie anderer Nebenanlagen in diversen Kraftwerken im Ländle und in der Ostschweiz einen Namen erarbeitet. Nach mehreren Verrohrungsaufträgen geringerer Dimensionen und besonders nach Kops II war das Unternehmen in den letzten Jahren in beinahe allen Kraftwerken der Region tätig.

gen im eigenen Werk vorgefertigt. Dadurch ist eine Nachbehandlung durch Beizen im hauseigenen Tauchbecken möglich, wodurch der Korrosionsschutz des Materials optimal gewährleistet wird. Die Produktion erfolgt durch geprüfte Schweißer und unter Einsatz modernster Maschinen. Neben der qualitativ hochwertigen Verarbeitung von Edelstahlrohrleitungen bestreitet die Wagner GmbH besonders bei der Konzeption von Kühlwasserversorgungen neue Wege. BIS ZU 80 PROZENT ENERGIEEINSPARUNG BEI KÜHLWASSERANLAGEN Kühlwasseranlagen in Kraftwerken sind üblicherweise wie folgt konstruiert: Das Kühlwasser wird dem Unterwasser entnommen und in Filteranlagen hinsichtlich Verschmutzung aufbereitet. Anschließend wird das gereinigte Kühlwasser in höher gelegene Kühlwasserspeicher gepumpt, womit eine Notkühlung gesichert ist. Diese Anlagen weisen, vor allem mit zunehmender Verschmutzung des Triebwassers, öfter Probleme mit den Filteranlagen auf. Je nach Filterfeinheit wird mehr oder weniger verschmutztes Wasser im Kraftwerk transportiert, wodurch neben den Ventilen, Wärmetauscher usw. auch die Hochbehälter verschmutzen und einer regelmäßigen Reinigung bedürfen. Einen weiteren Nachteil sieht die Wagner GmbH in der Tatsache, dass die


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Das Team der Wagner GmbH

Wagner. Es können zentrale Plattentauscher mit passenden Filtern eingesetzt werden, als weitere Variante gelten Schmutzwassertauscher ohne Vorfiltration, oder der Einbau eines Wärmetauschers direkt ins Unterwasser. „Derzeit sind wir in mehreren Kraftwerken tätig, in welchen wir alle drei Varianten umsetzen“. Im geschlossenen System werden sämtliche Pumpen je nach Last drehzahlgeregelt. Damit wird der Energieverbrauch weiter reduziert. Die Notkühlung wird durch eine entsprechende Einbindung der Hochbehälter weiter gewährleistet.

VERMEIDUNG VON KONDENSAT AN ROHRLEITUNGEN Ein hohes Augenmerk wird auf die Vermeidung von Kondensat an Kühlwasserleitungen

Foto: Wagner

Leitungsnetze in den Sommermonaten Kondenswasser bilden und aufwändig isoliert werden müssen. Neben den entsprechenden Wartungskosten sowie der reduzierten Verfügbarkeit der Maschinen benötigen diese Systeme sehr viel Energie um das Kühlwasser, je nach statischer Höhe, auf ca. 3 bar zu pumpen. Die potentielle Energie des Kühlwassers bleibt allerdings ungenutzt. Der Schlüssel zum Erfolg liegt in geschlossenen Kühlwasserkreisen. Bei einem geschlossenen Kreis wird die Fallhöhe des Kühlwassers genutzt und dadurch der Energieverbrauch um bis zu 80 % reduziert. Die Kühlung des geschlossenen Kreislaufes kann auf verschiedene Arten erfolgen. „Je nach Kraftwerkstyp und Leistung kommen unterschiedliche Varianten in Frage“, meint GF DI Martin

Kühlwasserverrohrung DN600 Kraftwerk Kops II Illwerke AG

Foto: Wagner

Foto: Wagner

Kühlwasserverteilung Kraftwerk Sedrun Axpo mit Rücklaufanhebepumpen zur Kondensatvermeidung bei der Generatorkühlung

bzw. deren Aggregaten gelegt. Ziel ist, dass das gesamte Netz sowie die Hauptaggregate nicht isoliert werden müssen und trotzdem keine Kondensation zu befürchten ist. ALLES AUS EINER HAND Das entsprechende Know How für die Konzeption der Anlagen hat sich das Familienunternehmen in jahrelanger Erfahrung über Heiz- und Kühlanlagen aus der Industrie erarbeitet. „Wir haben es in den letzten Jahren geschafft, unser Know How im Energiebereich in der Konzeption und Umsetzung von Kraftwerkskühlungen anzuwenden“, so GF DI Martin Wagner. Durch die 30-jährige Erfahrung in der Verarbeitung von Edelstahlrohrleitungen wird neben der Konzeption auch die Herstellung und Montage der Gesamtanlagen aus einer Hand angeboten. Neben Kühlwasseranlagen ist die Wagner GmbH als Partner für die Vorfertigung und Installation sämtlicher Edelstahlrohrleitungen in Kraftwerken bis DN 700 hoch angesehen. „Besonders durch unsere selbst entwikkelte 3D Vermessungstechnik sind wir in der Lage, Rohrleitungen mit Längen bis zu 10 m passgenau vorzufertigen. Anschließend können die einzelnen Rohrteile wieder vermessen und im digitalen Modell der Anlage zusammengebaut und auf eventuelle Abweichungen untersucht werden“, so Ing. Toni Mündle, Bereichsleiter Anlagenbau. Die Wagner GmbH ist auch auf der Triebwasserseite bei Verrohrungen mit Druckstufen von bis zu 100 bar tätig, wie beispielsweise Druckschachtentleerungen, Bremsdüsenleitungen und vieles mehr. Die Rohrleitungen werden im allgemeinen über finite Elemente statisch berechnet, benötigten Prüfungen unterzogen und entsprechend dokumentiert. Oktober 2013

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Foto: Maximilian Palir

Ein innovativer Ansatz: die breitenverstellbare Francis-Turbine

HTL-ABSOLVENTEN SORGEN MIT INNOVATIVER FRANCIS-TURBINE FÜR AUFSEHEN Es klingt nach einer kleinen Sensation: Vier jungen HTL-Absolventen aus Salzburg ist es offenbar gelungen, die FrancisTurbine für einen bestimmten Einsatzbereich zu optimieren. Der Clou liegt in der Breitenverstellbarkeit der neu entwickelten Turbine, wodurch eine markante Effizienz-Steigerung im Teillastbereich möglich wird. Noch gibt es zwar keinen Prototypen, die bisher angestellten Versuche, Simulationen und Analysen sind jedoch vielversprechend. Immerhin konnte das Forscherteam bereits einige Auszeichnungen entgegennehmen, und im nächsten Jahr wird das Projekt international auf der Erfindermesse in Los Angeles vorgestellt.

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om amerikanischen Ingenieur James B. Francis anno 1849 erfunden ist die Francis-Turbine mittlerweile mehr als anderthalb Jahrhunderte in Wasserkraftwerken weltweit im Einsatz. Nach unzähligen kleineren Anpassungen, geringfügigen Innovationen und der einen oder anderen Bauvariante schien das Potenzial für nennenswerte Verbesserungen im Wesentlichen ausgeschöpft zu sein. Und dennoch scheint es nun vier Nachwuchs-Ingenieuren aus Salz-burg gelungen zu sein, eine höchst interessante Weiterentwicklung an dem bewährten Maschinensystem auf Schiene gebracht zu haben. Die Herren Bernhard Ebner, Dominik Gappmaier, Herbert Rippl und Maximilian Palir haben sich unter der Betreuung von Abteilungsvorstand DI Dr. Franz Landertshamer im fünften Jahrgang in der HTBLuVA (Fachrichtung Maschinenbau) in Salzburg dem Vorhaben verschrieben, den Teillastwirkungsgrad der Francis-Turbine zu verbessern. Für die Planung bekam im letzten Jahr jeder sein spezifisches Aufgabegebiet zugeteilt: Projektleiter Maximilian Palir übernahm die rechnerische Auslegung der Turbinenanlage und die Berechnungen der Laufradgeometrie. Herbert Rippl war verantwortlich für die Konstruktion des Turbinenlaufrads und des verstellbaren Stützschaufelrings. Dominik Gappmaier arbeitete an den Strömungssimulationen der Turbinenanlage. Bernhard Ebner übernahm für das Projekt

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„Breitenverstellbare Francis-Turbine“ die Konstruktion des Verstellmechanismus. RADIALPUMPE ALS IDEENGEBER Aufbauend auf die Entwicklung einer breitenverstellbaren Radialpumpe für den Kfz-Bereich überlegte das Quartett, ob es möglich wäre, dieses Konzept auch auf eine Francis-Turbine zu übertragen. Grundsätzlich erkannten die vier Jung-Forscher die Möglichkeiten, die sich durch eine variable Eintrittsbreite für dieses bewährte Turbinensystem eröffneten. Dass man die Technologie aus der breitenverstellbaren Radialpumpe allerdings nicht 1:1 übernehmen konnte, sollte sich jedoch sehr schnell herausstellen. „Da sich der Volumenstrom alleine durch die Verringerung der Eintrittsbreite beim Laufrad nicht verändert, sondern nur die Strömungsgeschwindigkeit ansteigt, waren die ersten Versuche nicht wirklich erfolgreich“, erzählt Maximilian Palir. Im letzten Quartal des Jahres 2012 war man schon knapp davor das gesamte Projekt zu beenden, da sich der gewünschte Erfolg nicht einstellen wollte. DIE WEITERE UMSETZUNG Nachdem zuerst die Eintrittsbreite nur durch die Höhenverstellung einer Deckscheibe am Laufrad verringert wurde, und dies nicht die


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Grafik: Maximilian Palir

gewünschte Volumenstromreduktion hervorrief, ersetzten die vier Erfinder den bei normalen Turbinen verwendeten Leitapparat durch einen höhenverstellbaren Ring mit angebrachten, unverdrehbaren Schaufeln. Mit diesem Trick gelang es ihnen, den Volumenstrom anzupassen. Der nächste Schritt war es, die Laufradgeometrie anhand von Strömungssimulationen zu optimieren, um einen möglichst hohen und über den Verstellbereich konstanten Wirkungsgrad zu erreichen. Dabei kommt den Turbinen-Schaufeln eine sehr große Beachtung zu, denn bei modernen Francis-Maschinen sind die Schaufeln bereits beim Einlass gekrümmt. So entschied man sich, die Schaufeln im Verstellbereich entlang einer Schraubenlinie zu führen, sodass eine Breitenverstellung trotzdem möglich ist. Weiters plante man die Turbinenschaufeln nicht radial enden zu lassen, sondern die Strömung weiter zu führen und schlussendlich einen axialen Auslass zu realisieren. Die Ein- und Austrittswinkel der Schaufeln wur-

den für drei verschiedene Verstellungsstufen und jeweils für die beiden Turbinen (nq50 und nq100) errechnet und zusammengeführt. DECKSCHEIBENGEOMETRIE UND SPIRALENKONSTRUKTION Bei der Geometrie der Deckscheibe waren zwei Punkte besonders wichtig: Die Scheibe sollte so ausgeformt sein, dass einerseits bei Verringerung der Eintrittsbreite ein möglichst großer Teil des Austrittsdurchmessers abgedeckt wird, um so möglichst nahe an die Turbinenidealform zu gelangen. Zu beachten war auch, dass die Deckscheibe zu keinem Zeitpunkt eine Engstelle im Laufrad verursacht, da dies einen schlechteren Wirkungsgrad nach sich ziehen würde. AUSFÜHRUNG DER LAUFRÄDER & TURBINEN Für den jeweiligen nq-Bereich unterscheiden sich die zwei Laufradvarianten in ihrer spezifischen Form. Die Grundform führte zur Verwendung einer geschraubten Konstruk-

tion. Um eine zuverlässige Verstellung der Deckscheibe mit möglichst geringen Spaltmaßen zu gewährleisten, folgt die Schaufelform im Bereich der Verstellung exakt einer Schraubenlinie. Dabei musste ein Kompromiss zwischen optimaler Schaufelform und Realisierbarkeit gefunden werden. Beim Laufrad mit nq100 führte dieser Kompromiss zu einer hohen Wirkungsgradeinbuße . Bei der Bauweise mit einer verstellbaren Deckscheibe wird eine geschraubte Turbine benötigt, wobei die Schaufeln mit dem unteren Ring verschweißt und mit der Flanschscheibe verschraubt sind. SIMULATIONEN BEI DEN TURBINEN Mittels numerischer Strömungsmechanik (CFD-Simulationen) stellt sich bei der nq50Turbine (bei einer Fallhöhe von 160 Meter und einer Drehzahl von 1500min-1) ein Volumenstrom von maximal 2,8 m³/s ein. Die flachen Austrittswinkel ermöglichen dabei einen nahezu drallfreien Austritt aus dem Laufrad. Da jedoch die Austrittswinkel mit der Laufradöffnung variieren, wurde dahingehend auch bei auftretendem minimalem Drall keine Änderung vorgenommen. Die Verstellbarkeit reichte hier von nq25 bis nq50. Bei der nq100-Turbine (verstellbar von nq50 bis nq100) sah man bei den ersten Simulationen einen sehr starken Drall am Laufradaustritt, der auch durch starke Änderung der Austrittswinkel nicht nennenswert reduziert werden konnte. Eine Verbesserung könnte nur durch eine im Verstellbereich stark verkrümmte Schaufel erreicht werden. Aus diesem Grund wurde das nq100Konzept als unrentabel bzw. nicht durchführbar verworfen. KONSTRUKTION STÜTZSCHAUFELRING Beim Stützschaufelring handelt es sich um den höhenverstellbaren Ring vor dem Laufradeintritt, der essentiell für die Funktion der Oktober 2013

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HERZSTÜCK VERSTELLMECHANISMUS Der Verstellmechanismus besteht aus einem Hydraulikzylinder, der über eine eigens konstruierte Drehkupplung auf eine Verstellstange, welche mit der beweglichen Deckscheibe verschraubt ist, drückt. Durch das Verschieben dieser Vorrichtung wird nun der Eintrittsquerschnitt in die Turbine verstellt und dadurch die Leistung mit geringer Wirkungsgradänderung reguliert. Damit der Hydraulikzylinder sicher stillsteht und sich nicht mitdreht, konstruierten die vier HTLAbsolventen eine eigene Drehkupplung. DER GRUNDLEGENDE UNTERSCHIED „Die herkömmliche Francis-Turbine hat einen sehr hohen Wirkungsgrad im Auslegungspunkt von bis zu 96 %. Im Teillastbereich sinkt der Wirkungsgrad jedoch sehr schnell ab. Bei einem festen Laufrad, das bei einer konstanten Drehzahl betrieben wird, gibt es nur einen Winkel, der ideal für die Einströmung ins Laufrad ist. Die bei herkömmlichen Turbinen verwendeten Leitap-

Projektleiter Maximilian Palir mit seinem Kollegen Herbert Rippl

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partschaufeln werden zur Volumenstromregulierung verdreht, weichen aber damit vom idealen Anströmwinkel ab. Die dadurch ansteigenden Stoßverluste treten bei der neuen Entwicklung nicht auf. Die grundsätzliche Idee ist ganz einfach: den Winkel konstant zu lassen“, unterstreicht Projektbetreuer Dipl.-Ing. Markus Palir. ERGEBNISSE UND VORTEILE Nach den umfangreichen Tests liegt es somit auf der Hand, dass die Verstellung im nqBereich von nq20 bis nq50 eine enorme Verbesserung des Teillastwirkungsgrades bringt. Bis zu einem Volumenstromanteil von 40 Prozent konnte man einen praktisch konstanten Wirkungsgradverlauf realisieren. Um rund 15 Prozent ist man dabei besser als die verwendet Referenzturbine, die einen typischen Francis-Wirkungsgradverlauf aufweist. Somit ist bei Kleinwasserkraftwerken, die mit einem einzigen Maschinensatz ausgestattet sind, ein Mehrertrag bei der Stromproduktion von 10 bis 30 Prozent, je nach Jahresverlauf der Wasserschüttung, zu erwarten bzw. ein Francis-Kleinkraftwerk könnte mindestens zehn Prozent mehr Haushalte versorgen. Mit der neuartigen und breitenverstellbaren Francis-Turbine ergibt sich somit eine höhere Rentabilität bei einer deutlich verkürzten Amortisationszeit. Auch im Bereich der großen Wasserkraftwerke können prinzi-

piell Einsparungen erzielt werden. Der Gedanke wäre, mehrere (bis zu drei) kleine Maschinensätze durch einen großen, breitenverstellbaren Maschinensatz zu ersetzen. Dadurch könnten die Investitionskosten in diesem Bereich um ca. zehn Prozent vermindert werden. Die Simulationen bei der nq100-Turbine zeigten leider einen sehr schlechten Wirkungsgrad und so ist das junge Team nach insgesamt 2.500 Arbeitsstunden zum Schluss gekommen, dass die Breitenverstellung bei Francis-Turbinen nur bis zu einem nq von 50/min effektiv ist. BEREITS AUSZEICHNUNGEN ERHALTEN Die Forscher Bernhard Ebner, Dominik Gappmaier, Herbert Rippl und Maximilian Palir konnten bereits drei Auszeichnungen für ihre Idee entgegennehmen: Beim österreichweiten „Young Austrian Engineers CAD-Contest 2013“ erhielt das Quartett den Sonderpreis der Wirtschaft, beim Bosch „Technik fürs Leben“-Preis belegte man den ersten Platz und beim „Jugend Innovativ“Wettbewerb reihten sich die Maschinenbauer unter 266 Einreichungen gleich auf dem zweiten Platz ein. Außerdem gewannen sie noch eine Reise in die Vereinigten Staaten, wo die Vier im nächsten Jahr auf der Erfindermesse in Los Angeles die Möglichkeit haben, ihr innovatives Projekt international vorzustellen.

Foto: zek

Erfindung ist. Dieser kann zusätzlich als Schließorgan verwendet werden, indem die maximale Änderung von 118 Millimeter (bei der nq50-Turbine) bzw. 152 mm (bei der nq100-Turbine) angefahren wird. Dies erfolgt bei beiden Maschinen mitels dreier einschraubbarer Hydraulikzylinder.


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gal ob eine klassische Seilzugmaschine, eine hydraulische Teleskopmaschine oder etwa eine fahrbare vollautomatische Knickarmmaschine gefordert ist: die Braun Maschinenfabrik hat in ihrer langen Firmenhistorie schon so gut wie jeden Typus konstruiert, gefertigt und erfolgreich in Stellung gebraucht. Alle gebräuchlichen Maschinentypen werden heute vom Vöcklabrucker Uunternehmen angeboten. Einziges Manko bisher: Für Klein- und Kleinstanlagen waren die maßgeschneiderten Lösungen mit der Technik und qualitativen Ausführung aus der mittleren oder der großen Wasserkraft letztlich häufig zu kostspielig. Angesichts dieser Entwicklung waren die Konstrukteure von Braun gefordert. Man durchdachte das Konzept für kleine Maschinen neu – und es gelang, alle wesentlichen Vorzüge aus der mittleren und großen Wasserkraft zu übernehmen und diese auf den kleineren Maßstab der „Kleinen“ zu übertragen, ohne dabei die Wirtschaftlichkeit außer Acht zu lassen. Das Ergebnis ist die neue „kleine Baureihe für Teleskopmaschinen“, die mittlerweile seit einem Jahr am Markt angeboten wird.

PASSEND FÜR JEDE GRÖßE Premiere für die ersten Maschinen war am Einlaufkanal des Kleinwasserkraftwerks der Firma Ludwig Hatschek AG, die im Zuge der Bachabkehr im letzten Jahr zwei Teles-

Foto: VERBUND

Seit etwas mehr als einem Jahr bietet die Braun Maschinenfabrik nun ihre „kleine Baureihe der Teleskop-Rechenreinigungsmaschinen“ an – und kann mittlerweile eine positive Bilanz ziehen. Nach einem erfolgreichen Erstprojekt für das Kleinwasserkraftwerk der Firma Ludwig Hatschek AG konnte sich das traditionsreiche Stahl- und Maschinenbauunternehmen in diesem Jahr über einige Folgeaufträge freuen. Die Kunden schätzen mittlerweile, dass Brauns kleine Maschinen annähernd nach denselben Qualitätskriterien konstruiert und gebaut werden wie die großen, allerdings deutlich weniger kosten. Damit können viele Kleinwasserkraftbetreiber heute wieder auf die bewährte Maschinenqualität von Braun bauen – auch wenn der Maßstab einmal ein wenig kleiner ist.

Foto: Braun

BRAUNS KLEINE BAUREIHE HÄLT WAS SIE VERSPRICHT

Die ersten Maschinen aus Brauns „kleiner Baureihe sind bei einem Kleinkraftwerk in Vöcklabruck installiert.

koparm-Rechenreinigungsmaschinen installiert hatte. Die beiden Maschinen ersetzten zwei betagte Umlauf-Rechenreinigungsmaschinen. Optisch weisen die „kleinen Geschwister“ zu den größeren Modellen ohnehin keine erkennbaren Unterschiede auf. Und was die Funktionalität angeht, so fällt das Fazit nach einem Jahr Betrieb ebenfalls positiv aus: Zuverlässig halten die beiden Rechenreinigungsmaschinen bei vollautomatischem Betrieb den Einlauf frei von Schwemmgut.

Und die Zahl der Referenzanlagen wächst. In diesem Jahr wurden bereits mehrere Maschinen der „kleinen Baureihe“ ausgeliefert, und weitere Bestellungen sind in den Auftragsbüchern. Die Erweiterung des Angebots-Portfolios scheint Früchte zu tragen. Heute spannt sich der Bogen von der großen über die mittlere bis zur kleinen und der Kleinst-Wasserkraft, für die der erfahrene Spezialist aus Vöcklabruck jeweils die passende Maschine anbieten kann.

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