zek Hydro - Ausgabe 6 - 2016 by zek Magazin

DEZEMBER 2016

Verlagspostamt: 4820 Bad Ischl · P.b.b. „03Z035382 M“ – 14. Jahrgang

Fachmagazin für Wasserkraft

Mini Compact Hydro Spezifische Lösungen für Kleinstwasserkraftwerke

HYDRO

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Foto: TRM

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HYDRO

Zur Sache

VERHARREN IM KÄFIG FOSSILER ABHÄNGIGKEIT

sterreich hatte sich ehrgeizige Klimaziele gesetzt. Gemeinsam mit Deutschland und Dänemark wolle es die Vorreiterrolle in Europa im Kampf gegen den Klimawandel einnehmen, hieß es damals sinngemäß von Seiten des Energieministers Martin Bartenstein, der in Kyoto die rot-weiß-roten Klimaziele unterzeichnet hatte. Nun, rund 20 Jahre später, wurde Österreich dieser Tage im Rahmen der Klimakonferenz in Marrakesch mit dem Negativpreis „Fossil of the Day“ bedacht. Es ist sozusagen die „Goldene Himbeere“, die von der Organisation Climate Action Network an jene Länder verliehen wird, die sich durch besondere Tatenlosigkeit auszeichnen. Obwohl eines der reichsten Länder der Welt, habe Österreich es weder geschafft, seine CO2-Emissionen unter den Stand von 1990 zu reduzieren, noch ausreichend Gelder für die internationale Klimafinanzierung in Entwicklungsländern bereitzustellen, so die Begründung der Jury vom Climate Action Network. EU-weit sind die Emissionen bereits um 24 Prozent unter den Stand von 1990 gesunken. Da passt es ins Bild, dass in Österreich Heizöl immer noch de facto gefördert wird. Schließlich wird Diesel in Österreich mit 39,7 ct/l, gleichwertiges Heizöl aber lediglich mit 9,8 ct/l besteuert. Da die CO2-Belastung identisch ist, bedeutet diese Ungleichbehandlung – wie unlängst der stv. Geschäftsführer von Erneuerbare Energie Österreich Erwin Mayer betonte – nichts anderes als eine Förderung des Heizens mit Öl. Aktuell werden hierzulande sogar wieder mehr Ölkessel als Pelletsanlagen installiert. Auch die kürzlich vorgestellten Wirtschaftsdaten über Europas Investitionen in die Erneuerbaren sind ernüchternd. Seit 2011 sind selbige in Europa um 60 Prozent gesunken, während sie weltweit um 10 Prozent angestiegen sind. Zudem sind die öffentlichen Ausgaben in Forschung und Entwicklung in diesem Bereich von 2013 bis 2015 um 18 Prozent zurückgegangen. Europa droht den Anschluss zu verlieren, kommentiert Angus McKrone, Chefredakteur von Bloomberg New Energy Outlook diese Entwicklung. Noch immer sieht es danach aus, dass an fossiler und atomarer Energiebereitstellung festgehalten wird. Wenn es nicht so traurig wäre, könnte man es fast schon als Treppenwitz der jüngsten Geschichte ansehen, dass entgegen aller Klimaziele und entgegen aller vollmundigen Politikerversprechen heute die Braunkohle mitten in Europa der günstigste konventionelle Stromerzeuger ist. Mit allen Konsequenzen, die sich daraus ableiten lassen. Vor allem für die Wasserkraft ist dieser Umstand – zusammen mit der Überförderung von Wind- und Sonnenstrom in Deutschland – zu einem Desaster geworden. Egal ob im Klein- oder im Großwasserkraftbereich: das Investitionsklima ist derzeit negativ. Besonders betroffen sind Kleinanlagen. In der Schweiz beispielsweise steht die Kleinwasserkraftbranche vor dem Dilemma, dass für kleine Anlagen unter 1 MW Leistung keinerlei Subvention in der Energiestrategie 2050 vorgesehen ist. Man überlegt nun laut NZZ sogar, das Referendum gegen die Energiestrategie zu unterstützen, sollte es keinerlei Rücksichtnahme auf die Kleinanlagen geben. In Österreich hofft man derzeit auf die bevorstehende Kleine Ökostromnovelle, die von den Branchen der Erneuerbaren schon seit drei Jahren erwartet wird. Die Voraussetzungen wären zurzeit nicht die schlechtesten: Laut zwei Gutachten des Wirtschaftsministeriums geht das Unterstützungsvolumen für Ökostromanlagen in Österreich um 150 Mio. EUR auf 790 Mio. EUR zurück. Speziell durch das Ausscheiden großer Erzeugungskapazitäten aus dem Fördersystem sollte sich für die nächsten Jahre von 2017 bis 2020 eine gute Chance bieten, den Ausbau der erneuerbaren Stromversorgung ohne zusätzliche Belastung der Stromkonsumenten substanziell voranzutreiben. Es wäre hoch an der Zeit, gerade den Kleinwasserkraftbetreibern bei der Erfüllung der gesetzlich vorgeschriebenen ökologischen Anpassungen ihrer Anlagen unter die Arme zu greifen. Abschließend möchte ich mich wieder bei allen bedanken, die am Entstehen der vorliegenden Ausgabe mitgeholfen haben. Ich darf Ihnen, liebe(r) Leser(in), eine gute Zeit mit der neuen zek HYDRO wünschen. Ihr Mag. Roland Gruber Chefredakteur

Dezember 2016

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HYDRO

Inhalt

PSKW REISSECK II

24 KW LAUBEGG

28 KUGELHÄHNE

32 KW BÜRGLEN

Aktuell

Standpunkt

Veranstaltung

08 Interessantes & Wissenswertes SHORT CUTS

18 Was tun wenn das Wasserrecht ausläuft? Kolumne Pelikan

36 Vereinstagung liefert Ausblick auf zukünftige Entwicklungen KLEINWASSERKRAFT ÖST.

Projekte

19 Verbund setzt leistungsstärkstes Pumpspeicherkraftwerk in Betrieb KW REISSECK II

39 Neues Laufwasserkraftwerk an der Feistritz mit doppeltem Nutzen KW GROSSSCHEDL

24 Saubere Energie für 2.500 Simmentaler Haushalte KW LAUBEGG

42 Murtaler Kraftwerk übertrifft die Erwartungen KW DIETRICH

28 OEBB setzen auf moderne Kugel hahntechnologie aus Südtirol KW ENZINGERBODEN

46 Wasserkraftwerk anstelle von Kläranlage macht sich bezahlt KW FERMELBACH

32 Beeindruckendes Revival für Traditionskraftwerk am Thurkanal KW BÜRGLEN

50 Aufwändige Modernisierung der Lechtalkraftwerke KW MEITINGEN

03 Editorial 06 Inhalt 08 Impressum

Dezember 2016

HYDRO

Inhalt

KW DIETRICH

ROHRVERLEGUNG

CARBON-WASSERRAD

ALM-KRAFTWERK

Veranstaltung

Schwerpunkt

Anzeigen

52 Wasserkraft-Highlight Renexpo Interhydro öffnet seine Pforten MESSE & KONGRESS

64 Kleine Francis-Tw-Turbine als Alternative zur Peltonturbine MIKRO-KRAFTWERKE

Schubert Opener Amiantit U2 Global Hydro Energy U3 Andritz Hydro U4

Technik

67 Neue Akzente in der Wasser radtechnologie mit Carbon MIKRO-KRAFTWERKE

ABB 16 Auma 13 Bilfinger VAM 21 Braun 25 Clean Energy Sourcing 10 Dive-DKB 54-55 Elin 9 EME 52 EN-CO 11 Etertec 45 F.EE 51 Geotrade 38 Geppert 26 Gufler Metall 53 Guster Bau 45 haacon 14 Hitzinger 57 H-S Engineering 33 Hobas 12 Jank 41 Kössler 17 Lukas 8 45 Murauer Stadtwerke Ossberger 13 63 Pfeifer Systems PI Mitterfellner 69 S.K.M. 45 Salzburg AG 15 Sora 72 60 TRM-Tiroler Rohre Voith 23 Wiegert & Bähr 35 Wild Metal 47 WKV 27

54 Zwei neue Dive-Turbinen für Chile DIVE TURBINE 56 Individuelle Anpassung als Schlüssel zum Erfolg GENERATORTECHNIK 58 Reschensee-Kraftwerk baut auf duktiles Gussrohrsystem ROHRTECHNIK

70 Mikro-Kraftwerk versorgt Süd tiroler Alm mit Ökostrom MIKRO-KRAFTWERKE

Veranstaltung 73 Viennahydro lockt Teilnehmer aus der ganzen Welt an KONGRESS

61 Gasteiner Bergquellwasser liefert grünen Strom TRINKWASSERKRAFTWERK

zek HYDRO 6/2016

Dezember 2016

HYDRO

OEMAG FEIERT 10-JÄHRIGES BESTEHEN Die OeMAG wurde im Oktober 2006 mit einer klaren Aufgabe gegründet: Als Abwicklungsstelle für Ökostrom sorgt sie dafür, dass die staatlichen Förderungen für erneuerbare Energien in Österreich bei ihren Erzeugern ankommen. Doch was sich nach außen hin simpel anhört, war und ist bis heute intern mit einem gewaltigen Aufwand verbunden: Von der rechtlich einwandfreien Abwicklung der Anträge über die Expertise im Umgang mit Grünstrom bis hin zur fein justierten IT-Infrastruktur - jedes Rädchen muss ineinander greifen. zehn Jahren Praxis bleiben keine Zweifel: Die OeMAG hat nicht nur ihre Aufgabe vorbildlich erfüllt, sie hat auch eine Wachstumsstory hingelegt. Ein Blick auf die Zahlen bestätigt die positive Entwicklung: Die Anzahl der von der OeMAG betreuten Anlagen hat sich seit Anfang 2007 auf mehr als 23.000 Anlagen fast verfünffacht. Die eingespeiste Strommenge hat sich auf fast 10 Terawattstunden versiebenfacht. Die installierte Leistung hat sich auf mehr als 3.800 Megawatt verdoppelt. ZAHL DER TRINKWASSER-KRAFTWERKE IN SALZBURG SEIT 2013 VERDOPPELT Insgesamt 27 Trinkwasserkraftanlagen sind im Bundesland Salzburg derzeit in Betrieb und zwei weitere wasserrechtlich bewilligt. Damit wurden in den letzten sieben Jahren 19 neue Trinkwasserkraftwerke errichtet. Alleine seit 2013 hat sich ihre Anzahl verdoppelt. Im Jahr 2009 wurde in einer Studie das große Potenzial für Trinkwasserkraftwerke in Salzburg bestätigt. Das Land hat die Wassergenossenschaften seither intensiv über die sinnvolle Errichtung von Trinkwasserkraftwerken beraten. Mit Erfolg, wie sich anhand des Zuwachses erkennen lässt. Die Kraftwerke verfügen über eine Engpassleistung von insgesamt 1,6 Megawatt. Das entspricht dem Stromverbrauch von rund 3.400 Haushalten. Vom in der Studie errechneten Gesamtpotenzial von rund 2,2 Megawatt oder dem Stromverbrauch von rund 4.700 Haushalten ist man damit nicht mehr weit entfernt. Ertragreichster Bezirk für Trinkwasserkraftwerke ist der Pinzgau.

Fotos: zek

Aktuell

HERAUSGEBER

Mag. Roland Gruber und Günter Seefried VERLAG

Die OeMAG hat in den letzten zehn Jahren bewiesen, dass sie ihren Verpflichtungen in einem sich immer dynamischer entwickelnden Umfeld nachkommen und schnell auf Veränderungen reagieren kann.

CHEFREDAKTEUR

Mag. Roland Gruber, rg@zekmagazin.at Mobil +43 (0)664-115 05 70 Patricia Pfister, pp@zekmagazin.at Mobil +43 (0)664-240 67 74 Mag. Andreas Pointinger, ap@zekmagazin.at Mobil +43 (0)664-22 82 323 MARKETING

Zahlreiche Kleinwasserkraftbetreiber in Österreich nehmen die Dienste der OeMAG in Anspruch, die nun bereits ihr zehnjähriges Jubiläum feiert.

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 ENDFERTIGUNG, PDF-CREATING

Die Anzahl der Trinkwasserkraftwerke im Land Salzburg hat sich in den letzten zehn Jahren verdoppelt. Im Bild: das Trinkwasserkraftwerk Flachau

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zek HYDRO ist eine parteiunabhängige Fachzeit schrift für kleine bis mittlere Wasserkraft im alpinen Bereich. ABOPREIS

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REDAKTION

WASSERKRAFT

Impressum

zek HYDRO erscheint sechsmal im Jahr. Auflage: 12.000 Stück

Dem Ehrenkodex des Österreichischen Presserates verpflichtet

Foto: Voith

Foto: zek

2018 soll das Kraftwerk Schächen in Uri gebaut werden. Präsident des Verwaltungsrats der jüngst gebildeten Aktiongesellschaft ist Werner Jauch von EWA.

Das Kraftwerk Tonstad ist bezogen auf die durchschnittliche Jahresleistung (3800 GWh) das größte Norwegens. Es erhält nun einen wichtigen Modernisierungsschub.

VOITH AUTOMATISIERT NORWEGISCHE KRAFTWERKE Der norwegische Energieversorger Sira-Kvina kraftselskap hat Voith zwei umfangreiche Modernisierungsaufträge für die Kontrollsysteme seiner Wasserkraftwerke Tonstad und Solhom erteilt. Das Gesamtprojektvolumen beläuft sich auf rund 320 Mio. norwegische Kronen. Die Modernisierungen liefern dem Anlagenbetreiber Sira-Kvina kraftselskap deutliche Verbesserungen auf den Gebieten der operativen Zuverlässigkeit und der Mitarbeitersicherheit. Zudem sichern die Investitionen den Betrieb beider Kraftwerke für mindestens 40 weitere Jahre. Die Modernisierungsaufträge umfassen jeweils die Leistungssteigerung der Steuerungssysteme der Maschinensätze und der elektrischen Nebensysteme. Bei diesen werden die bestehenden Relais-Steuerungssysteme ausgetauscht und durch eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) ersetzt. Weiterhin werden auch die Schutz- und Steuerungssysteme für komplexe Mittelspannungs- und Höchstspannungssysteme modernisiert.

KRAFTWERK SCHÄCHEN AG IST GEGRÜNDET Die Aktiengesellschaft für das jüngste Kraftwerksprojekt im Kanton Uri am Unterlauf des Schächen wurde am 3. November offiziell gegründet. Der Verwaltungsrat der Kraftwerk Schächen AG unter dem Präsidium von Werner Jauch hat sich danach zur ersten konstituierenden Sitzung getroffen. Der Baubeginn des Kraftwerks ist frühestens für 2018 geplant. Der Urner Landrat hat am 28. September der Kraftwerk (KW) Schächen AG in Gründung die Konzession zur Nutzung des Unterlaufs des Schächenbachs erteilt. An der KW Schächen AG beteiligen sich EWA (51 Prozent) sowie der Kanton (34 Prozent) und die Korporation Uri (15 Prozent). Das geplante neue Kraftwerk soll 14,6 Millionen Kilowattstunden Strom produzieren. Damit können rund 3200 Haushalte versorgt werden. Die Kosten belaufen sich auf 18 Millionen Schweizer Franken. Weitere Informationen zum Projekt sind auf der Website www.kw-schaechen.ch zu finden

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HYDRO

Aktuell

HYDRO

Aktuell

Landesrat Stephan Pernkopf (Land NÖ), Strv. SC Dorith Breindl (BMLFUW), Günther Rabensteiner (VERBUND AG)

WELT-ZUKUNFTSRAT TAGT 2017 IN BREGENZ Das von Jakob von Uexküll initiierte World Future Council versteht sich als die Stimme zukünftiger Generationen. 50 weltweit führende Fachleute aus Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Kultur erarbeiten Lösungsstrategien für die Probleme unserer Zeit. 2017 tagt das hochkarätig besetzte Gremium im Festspielhaus Bregenz. Mit Projekten vor Ort wird der Austausch zwischen den Experten und der Vorarlberger Bevölkerung gefördert. Der Stifter des „alternativen Nobelpreises“, Jakob von Uexküll schuf mit dem World Future Council ein Gremium, das sich kontinuierlich für eine nachhaltige, gerechte und friedliche Zukunft einsetzt. Das Themenspektrum reicht vom Ausbau erneuerbarer Energien über den Einsatz für Kinderrechte bis zur Arbeit für eine Welt ohne Hunger. Dafür sucht die Organisation „best policy“-Beispiele, erarbeitet selbst Lösungen und vermittelt sie an die Politik. Die 50 Mitglieder sind Experten aus Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Kultur aus allen Teilen der Welt. Zu den bekanntesten Ratsmitgliedern gehören die britische Verhaltensforscherin Jane Goodall, DBE, der Wissenschaftler Prof. Dr. Ernst Ulrich von Weizsäcker, die amerikanische Schauspielerin Daryl Hannah und die Kinderrechtsexpertin Dr. Auma Obama aus Kenia.Zentraler Ort des Austausches ist das jährliche World Future Forum, das im kommenden Jahr erstmals in Österreich stattfindet. Vom 29. März bis 2. April 2017 tagen die Ratsmitglieder im Festspielhaus Bregenz.

Foto: VERBUND

Foto: Anja Köhler

Foto: zek

Präsentierten die Pläne für das World Future Forum 2017 in Bregenz: Gerhard Stübe (Kongresskultur Bregenz), Alexandra Wandel (World Future Council), Christine Rhomberg (Hilti Foundation) und Markus Linhart (Stadt Bregenz) (v.l.)

GRÖSSTES RENATURIERUNGSPROJEKT FERTIGGESTELLT Nach drei Jahren Bauzeit wurde Österreichs größtes Renaturierungsprojekt an einem Fließgewässer abgeschlossen. Unter dem Titel „EULIFE+ Traisen“ verwandelte VERBUND mit Unterstützung der EU, dem Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft, dem Land Niederösterreich, dem Landesfischereiverband NÖ und der der viadonau, den aufgrund der Kraftwerkserrichtung Altenwörth seit Mitte der 70-iger Jahre begradigten Mündungsbereich der Traisen über eine Länge von 9,4 Kilometer in eine vielfältige Aulandschaft. Das übergeordnete Ziel des Projekts ist die ökologische Verbesserung des Augebiets und des Mündungsabschnitts der Traisen im Natura 2000 Gebiet „Tullnerfelder Donau-Auen“. Aus einem begradigten Flusslauf wurde eine exakt geplante, vielfältige Au-Landschaft mit Mäandern, Uferstrukturen und Tümpeln. „VERBUND liegt nicht nur der Erhalt und die Stärkung der sauberen heimischen Erzeugung aus Wasserkraft am Herzen. Bei der Umsetzung der durch die europäische Wasserrahmenrichtlinie vorgegebenen ökologischen Maßnahmen entwickeln wir gemeinsam mit Partnern und der Wissenschaft über das gesetzliche Maß hinausgehende nachhaltige Verbesserungen für die Umwelt und die Anrainer. In diesem Zusammenhang haben wir ein Investitionspaket von in Summe 280 Mio. € bis 2025 abzuarbeiten, bisher wurden Projekte mit einem Investitionsaufwand von rd. 150 Mio. € in Österreich und Bayern umgesetzt. Und wir stehen trotz schwieriger wirtschaftlicher Rahmenbedingungen auch zu den noch anstehenden Ökologieprojekten, wobei wir weiterhin auf eine Umsetzung mit Augenmaß plädieren“, erklärt Vorstandsdirektor Günther Rabensteiner, VERBUND AG. Besonders stolz auf die ökologischen Erfolge ist Michael Amerer, Geschäftsführer der VERBUND Hydro Power GmbH: „Einmal mehr beweisen wir, dass wir nicht nur von der CO2-freien Stromerzeugung, sondern auch vom nachhaltigen Umgang mit unserer Umwelt etwas verstehen. In engster Zusammenarbeit zwischen unseren internen und externen Experten gelang ein wirklich einzigartiges Projekt für Generationen. Dafür danken wir unseren Partnern, die mit ihrem FinanzierungsbeiAttraktive Zusatzerlöse für Betreiber von trag das Projekt erst ermöglicht haben und Kleinwasserkraftanlagen durch Teilnahme am Regelenergiemarkt. natürlich den Anrainern für die Geduld der mitunter intensiven Bautätigkeit. Wir werden Clean Energy Sourcing GmbH selbstverständlich den Dialog mit den GemeinEmail: wasserkraft@clens.eu Telefon: +43 720 11 56 56 den auch nach dem Projektabschluss nutzen.“ Foto: Hydro-Solar

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Dezember 2016

HYDRO

Der Einstieg in die Umgehungsstrecke des Bahnstromkraftwerks Ingolstadt wird im Zuge der Revitalisierungsmaßnahmen wieder hergestellt.

Foto: RMD AG

Aktuell

REVITALISIERUNG DES BAHNSTROMKRAFTWERKS INGOLSTADT Mitte Oktober begannen in Ingolstadt am Bahnstromkraftwerk an der Donau die Arbeiten zur Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit des Fischeinstiegs in das Umgehungsgewässer. Durch mehrere Hochwasser ereignisse war der Mündungsbereich stark in Mitleidenschaft gezogen worden. Bereits Anfang Oktober starteten zudem Revisionsarbeiten an der Wehranlage mit drei Wehrfeldern sowie der Bootsschleuse. Die auf wändigen Arbeiten dürfen aus Sicherheitsgründen nur im üblicherweise von Niedrigwasser geprägten Zeitraum zwischen September und April ausgeführt werden. Begonnen wurde mit der Revitalisierung am nörd lichen Wehrfeld, welches inzwischen trockengelegt ist und einen nicht alltäglichen Blick in die wasserfreie Tiefe erlaubt. Die Arbeiten, in welche rund 1,7 Millionen Euro investiert werden, dauern voraussichtlich bis April 2017 an. Das Bahnstromkraftwerk Ingolstadt steht im Besitz der Donau-Wasserkraft AG, welche wiederum zu 99,25 % der Rhein-MainDonau AG und zu 0,75 %der Uniper Kraftwerke GmbH gehört.

Foto: Wikimedia CC/Ulflufl

Der 139 Millionen m³ fassende Gepatsch-Speichersee speist das Kaunertalkraftwerk und nutzt dabei das rund 900 Meter hohe Gefälle zwischen dem hinteren Kaunertal und dem Anlagenstandort in Prutz.

TIWAG ERLEDIGT RESTARBEITEN AM GEPATSCH-SPEICHERSEE Bereits im vergangenen Winter senkte der Tiroler Energieversorger TIWAG zur Kontrolle des Kraftwerks sowie für Instandhaltungsmaß nahmen den Wasserstand im Kaunertaler Gepatsch-Speichersee. Noch ausstehende Arbeiten werden in einem Zeitraum bis Dezember 2017 erfolgen, kündigt TIWAG-Vorstandsdirektor Johann Herdina an: „Es geht dabei insbesondere um die im vergangenen Winter nicht abge schlossenen Arbeiten am unteren Triebwassereinlauf, wo ein neuer Ein laufrechen installiert werden muss. Ebenfalls von der Behörde vorge schrieben ist der dauerhafte Verschluss des unteren Grundablasses, was mit einer Betonplombe umgesetzt wird.“ Eine nochmalige Seeabsenkung ist für diese Arbeiten nicht erforderlich. Diese werden von Spezialtau cherfirmen in Unterwasserbauweise ausgeführt. Somit wird es durch die auszuführenden Arbeiten auch keine Beeinträchtigungen durch Gewäs sertrübungen am Inn unterhalb des Kraftwerkes Prutz geben.

Dezember 2016

HYDRO

Foto: ÖBf

Der neue Fischaufstieg des Innkraftwerks Stammham wurde als naturnaher Beckenpass ausgeführt.

Foto: G. Hinteregger

Aktuell

Das jährliche Regelarbeitsvermögen des Kraftwerks Forstaubach von rund 6,5 GWh wird voraussichtlich bereits 2016 übertroffen werden.

NEUER FISCHAUFSTIEG FÜR KRAFTWERK STAMMHAM Kurz bevor sich das Wasser des Inns mit der Salzach vermischt liegt das Innkraftwerk Stammham im bayerischen Landkreis Altötting. Der neue Betreiber Verbund Innkraftwerke GmbH beauftragte die G. Hinteregger & Söhne Baugesellschaft m.b.H. mit der Errichtung einer neuen Fischaufstiegsanlage und der Sanierung des linken Dammbe reichs. Der Neubau dieses Umgehungsgerinnes in Naturbauweise er möglicht eine ökologische Durchwanderbarkeit und ist äußerst wichtig für die Erhaltung der aquatischen Fauna und ihres Lebensraums. Das seit 1955 betriebene Kraftwerk wurde auch im Rahmen der erhöhten Hochwasserwahrscheinlichkeit die Böschungsbetondichtung im Be reich des linken Inndamms erhöht. Das Laufkraftwerk produziert jähr lich durchschnittlich rund136 Millionen kWh Strom und versorgt da mit ca. 39.000 Haushalte. STEIERISCHES KRAFTWERK FORSTAUBACH OFFIZELL EINGEWEIHT Das bereits im Mai 2015 fertig gestellte Kraftwerk Forstaubach in der Steiermark wurde am 21. Oktober anlässlich eines Tages der offenen Tür offiziell eingeweiht. Die als Ausleitungskraftwerk konzipierte An lage wird gemeinsam von den Österreichischen Bundesforsten (ÖBf ) und Wilfried Reiter betrieben. Interessierte Besucher erhielten bei einer Führung von ÖBf-Projektleiter Dipl.-Ing. Gerhard Breitenbaumer Einblick in die Funktionsweise eines Wasserkraftwerks. Als Strompro duzenten dienen eine 5-düsige Pelton- sowie eine Francis-Spiral-Turbi ne der Kärntner Turbinenbauer EFG, welche gemeinsam jährlich rund 6,5 GWh nachhaltig erzeugte Energie liefern. Aufgrund der komplexen Druckverhältnisse der 3,2 km langen Druckrohrleitung und des schwankenden Wasserdargebots entschied man sich für dieses Maschi nengespann. Ganz im Sinne der erneuerbaren Energien konnten die Besucher die Strecke zwischen Krafthaus und Wasserfassung entweder per Shuttledienst mit Elektroautos oder „E-Bikes“ zurücklegen.

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HYDRO

Aktuell

Foto: Naturspeicher GmbH

Der Naturstromspeicher im Bau befindet sich in Gaildorf im Schwäbisch-Fränkischen Wald.

VOITH LIEFERT PUMPTURBINEN FÜR NATURSTROMSPEICHER GAILDORF Der Naturstromspeicher Gaildorf im Nordosten Baden-Württembergs ist ein Speicherkraftwerk für natürliche Energiequellen, bei dem ein Pumpspeicher-Wasserkraftwerk mit einem Windenergiepark kombi niert wird. Das Kraftwerk nutzt die vier Türme und die Fundamente der Windkraftanlagen als 160.000 m³ großes Wasserreservoir. Zur Pro jektumsetzung wurde die Naturstromspeicher GmbH gegründet. Ende September unterzeichnete Voith den Vertrag über die Lieferung von Pumpturbinen für dieses besondere Projekt. Die drei reversiblen Fran cis-Turbinen mit einer Gesamtleistung von 16 MW bilden das Herz stück des Kraftwerks. Das grundlegende Funktionsprinzip ist simpel. Bei einem Überschuss an Windenergie wechselt das Pumpspeicher kraftwerk zum Pumpbetrieb und befördert Wasser aus dem Unterbe cken in das höher gelegene Speicherbecken innerhalb der Windkraft türme. Wenn der Energiebedarf im Stromnetz steigt, wird über eine Fallleitung Wasser aus dem Oberbecken in das Unterbecken abgelas sen, sodass die Pumpturbinen in Bewegung versetzt werden. Innerhalb von Sekunden wird Strom erzeugt und in das Stromnetz eingespeist. „Ich bin überzeugt: das Projekt „Naturstromspeicher“ ist gut für Gaildorf. Wir sind mit innovativer Technik jetzt ganz vorne bei der Energiewende mit dabei“, so der Bürgermeister von Gaildorf, Frank Zimmermann. Das Projekt stellt einen bedeutenden Schritt hin zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen dar, um den Strombedarf und Schwankungen bei der verfügbaren Energie auszugleichen. Das kombi nierte Wind-Wasserkraftwerk kann seine Abgabeleistung ausbalancie ren und ermöglicht so eine schnelle Netzstabilisierung.

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Das Kraftwerk Nam Theun 1 wird nach seiner Fertigstellung 2020 einen bedeutenden Beitrag zur Netzstabilisierung in Laos und Thailand leisten.

Wegen einer Modernisierungsmaßnahme an der 110.000 Volt-Schaltanlage stehen die Turbinen des Bahnstromkraftwerks Bittenbrunn bis Dezember still.

Dezember 2016

haacon hebetechnik austria gmbh Ing. Johannes Haller Mobil +43 (0) 664/16 23 91 7 Tel. + 49 (0) 9375/84 321 Fax + 49 (0) 9375/84 86 j.haller@haacon.com www.haacon.com

AÜW ERÖFFNET ENERGIE-ERLEBNISAUSSTELLUNG „EINBLICKE - AUSBLICKE“ Nach der offiziellen Eröffnung des Restwasserkraftwerks mit integrierter Sommerbar in Kempten im Juni 2016 weihte die Allgäuer Überlandwerk GmbH (AÜW) am 21. Oktober die Energie-Erlebnisausstellung als abschließenden Meilenstein des innovativen Gesamtprojekts ein. Die Anlage erzeugt künftig jährlich rund 1,2 Millionen kWh Strom und versorgt damit rechnerisch rund 350 Haushalte pro Jahr mit Ökostrom aus heimischer Wasserkraft. Das Wasserkraftwerk an der Kaufbeurer Straße stehe für Bürgernähe und Genuss, an keinem anderen Ort in Kempten sei Energie so spürbar wie auf den Iller-Terrassen, erklärte AÜW-Geschäftsführer Michael Lucke in seiner Ansprache. Die neue Energie- und Erlebnisausstellung „Einblicke – Ausblicke“, sei laut Lucke ein weiterer Erlebniswert für die Besucher. Zusammen mit Oberbürgermeister Thomas Kiechle und Schülerinnen und Schülern der Suttschule Kempten sowie der Mittelschule Altusried wurde die Ausstellung festlich eingeweiht. Insgesamt zeigen 10 Säulen Fakten zur Energieerzeugung, Energieeffizienz, Energiezukunft sowie die historische Industriegeschichte Kemptens. ANDRITZ HYDRO ERHÄLT AUFTRAG FÜR WASSERKRAFTWERK IN LAOS ANDRITZ Hydro hat von der Phonesack Group Limited den Auftrag zur Lieferung der elektromechanischen Ausrüstung für das Wasserkraftwerk Nam Theun 1 in der Demokratischen Volksrepublik Laos erhalten. Der Lieferumfang umfasst das Design, die Fertigung und die Lieferung dreier vertikaler Francis-Turbinen mit einer Gesamtleistung von 670 MW inklusive Modelltest, Generatoren, Regler, Automatisierungssysteme, Haupttransformatoren sowie Mittel- und Niederspannungsschaltanlagen. Zusätzlich beinhaltet der Auftrag die Energie- und Kontrollverkabelung, Feuerschutzsystem, 500 kV-gasisolierte Schaltanlagen, Haupteinlassventil, mechanische Nebenanlagen, Montageüberwachung und Inbetriebnahme. Nam Theun 1 ist ein Speicherkraftwerk am Nam Kading Fluss. Es ist eines der bedeutenden Projekte des gemeinsamen Energie-Entwicklungsplans von Laos und Thailand und wird wesentlich zur Netzstabilität in beiden Ländern beitragen. Der im Kraftwerk erzeugte Strom wird sowohl nach Laos als auch nach Thailand über eigene Leitungen übertragen. Die Aufnahme des kommerziellen Betriebs ist für Ende 2020 vorgesehen. ERNEUERUNG DER SCHALTANLAGE BEIM DONAUKRAFTWERK BITTENBRUNN Seit Mitte September hören Naherholungssuchende beim oberbayerischen Donaukraftwerk Bittenbrunn ein vernehmbares Rauschen. Der Hintergrund ist die Erneuerung der 110.000 Volt-Freiluft-Schaltanlage, weswegen das Kraftwerk vorübergehend außer Betrieb genommen wurde und die Donau nun über den Wehrüberlauf fließt. Entsprechend den gewachsenen technischen Anforderungen an ein starkes Stromversorgungsnetz werden auf zwei Leitungsfeldern samt Sammelschiene die modernen Netzkomponenten eingebaut. Unter anderem erfolgt die Erneuerung beziehungsweise der Austausch gegen moderne Leistungsschalter, Messwandler, Trennschalter, Leitungsseile und Isolatoren. Mit der Erneuerung der Schaltanlage wird eine optimale Verfügbarkeit weiterhin langfristig sichergestellt. Rund 700.000 Euro werden von der Donau-Wasserkraft AG in die umfassenden Modernisierungsmaßnahmen investiert.

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Aktuell

Foto: Laymeyer

MARTIN SEEGER NEUER CEO DER LAHMEYER GRUPPE Dipl.-Ing. Martin Seeger ist seit dem 1. November neuer Vorsitzender der Geschäftsführung der Lahmeyer International GmbH und CEO der Lahmeyer Gruppe. Er folgt Dr.-Ing. Bernd Kordes, der das Unternehmen auf eigenen Wunsch verlässt. Lahmeyer bietet als internationales Ingenieurunternehmen ein breites Spektrum an Planungs- und Beratungsleistungen. Schwerpunkt der Tätigkeit sind komplexe Infrastrukturprojekte in den Bereichen Energie, Wasser und Wasserkraft sowie Bau und Verkehr. Martin Seeger stellt sich der neuen Herausforderung als CEO bei Lahmeyer mit Zuversicht: „Im gegenwärtigen Wandel der internationalen Energiewirtschaft und beim weltweiten Thema Verfügbarkeit und Zugang zu sauberem Wasser werden wir auf den Stärken von Lahmeyer aufbauen und diese aktiv weiterentwickeln, um auch in Zukunft gemeinsam mit unserer Muttergesellschaft TRACTEBEL Ansprechpartner Nummer 1 für unsere Kunden zu bleiben.„

Animation des Kraftwerks Vranduk am Fluss Bosna. Die Arbeiten zur Errichtung des 57 Millionen Euro Projekts haben vor kurzem begonnen.

Foto: JP Elektroprivreda BiH

STRABAG BAUT WASSERKRAFTWERK IN BOSNIEN-HERZEGOWINA Ein Konsortium bestehend aus dem österreichischen Bau- und Technologiekonzern STRABAG AG und dem kroatischen Industrieunternehmen Končar hat vom Energieversorger JP Elektroprivreda BiH den Zuschlag für die Errichtung des Kraftwerks Vranduk am Fluss Bosna erhalten. Die STRABAG führt das Konsortium mit einem Anteil von 63,4 %. Das 20 MW-Wasserkraftwerk wird für 57 Millionen Euro innerhalb von 46 Monaten entstehen. Der Auftrag umfasst die Planung des Kraftwerks, den Bau, die Lieferung und die Installation der Anlagen sowie deren Erprobung und Inbetriebnahme. Zur Stromproduktin werden drei Kaplan-Turbinen zum Einsatz kommen. „Wir freuen uns, mit der Errichtung dieses Kraftwerks einen Beitrag zum Ausbau einer regionalen und zukunftsfähigen Infrastruktur zu leisten“, kommentiert STRABAG-Unternehmensbereichsleiter Dragan Pavelic anlässlich der Vertragsunterzeichnung im Beisein des österreichischen Botschafters in Bosnien-Herzegowina, Martin Prammer.

Martin Seeger ist seit dem 1. November 2016 neuer Geschäftsführer bei Lahmeyer International und CEO der Lahmeyer Gruppe.

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Aktuell

Foto: APA/Greindl

Foto: Wikimedia CC/ Christoph Filnkößl

Das Ranking der weltweit leistungfähigsten Kraftwerke wird von der chinesischen Anlage „Drei-Schluchten-Damm“ mit einer installierten Leistung von 22,5 GW angeführt.

Christoph Wagner (re.) bei der Übergabe der Gemeinde-Resolutionen an Minister Mitterlehner. In der Resolution werden etwa faire Abnahmepreise für Strom aus Kleinwasserkraftwerken sowie ausreichend hohe Investitionszuschüsse für die Errichtung von Fischwanderhilfen gefordert.

NEUN DER ZEHN GRÖSSTEN KRAFTWERKE WELTWEIT SIND WASSERKRAFTWERKE Dass neun der zehn größten Kraftwerke weltweit ihre Energie aus Wasserkraft erzeugen, berichtet das Onlineportal „euwid-energie.de“. Erstellt wurde das Ranking von der US Energy Information Administration (EIA) basierend auf einer Analyse des Berichtsjahres 2015. Gleich vier der zehn größten Kraftwerke weltweit befinden sich in China. Angeführt wird die Liste der Mega-Kraftwerke von der Anlage „Drei-Schluchten-Damm“ in China, welche eine maximale Leistung von 22,5 GW erreichen kann. Mit einigem Abstand dahinter belegt das Kraftwerk Itaipú im Grenzland zwischen Brasilien und Paraguay mit einer installierten Leistung von 14 MW den zweiten Platz. Erst auf dem sechsten Platz folgt das japanische Atomkraftwerk Kashiwazaki-Kariwa, welches nach dem Super-Gau in Fukushima allerdings vom Netz genommen wurde. Nach Angaben der EIA sind weltweit aktuell 62.5000 Kraftwerke mit einer installierten Leistung von rund 6.000 GW in Betrieb. ÖSTERREICHISCHE GEMEINDEN FORDERN ERHALT DER KLEINWASSERKRAFT Höchst erfreut zeigt sich Christoph Wagner, Präsident von Kleinwasserkraft Österreich über die große Unterstützung, die der Kleinwasserkraft aus den Österreichischen Gemeinden entgegengebracht wird. „Gerade den Gemeinden ist die große Bedeutung der Kleinwasserkraft bewusst. Sauber, sicher, prognostizierbar und direkt in Gemeinden angesiedelt. Dieser Wert wird erkannt! Die Wasserkraft deckt in den Unterzeichner-Gemeinden im Schnitt rund 80 % des Strombedarfs der Haushalte!“ hält Wagner fest, der damit auch der Position von manchen Organisationen entgegentritt, welche die Bedeutung der Kleinwasserkraft für Österreich nicht entsprechend anerkennen. Die Hoffnungen richten sich nun an die Bundesregierung und den für Energie zuständigen Minister Mitterlehner, so Wagner weiter, der 100 Gemeinde-Resolutionen im Zuge einer Veranstaltung zur Klimaund Energiestrategie an Bundesminister Mitterlehner übergab.

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Standpunkt

Was tun wenn das Wasserrecht ausläuft? Unbefristete Wasserrechte, die noch in grauer Vorzeit vergeben wurden, werden zunehmend seltener. Neue unbefristete Wasserrechte werden seit Jahrzehnten nicht mehr erteilt. Aber auch die „Unbefristeten“ haben im Zusammenhang mit mehreren Änderungen des Wasserrechtsgesetzes ihren Wert weitgehend eingebüßt. Was früher unantastbar war, ist heute ebenso behördlichen Ansprüchen zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie ausgesetzt. Aber zurück zu den befristeten Wasserrechten, die nun irgendwann einmal auslaufen. Dieser Tag sollte Sie nicht ganz überraschend treffen, da eine zu späte diesbezügliche Erkenntnis den Handlungsspielraum des Wasserberechtigten wesentlich einengt. Ein Blick in Ihren Bewilligungsbescheid lässt Sie hoffentlich wieder ruhig schlafen. Da es schon 10 Jahre vor Ablauf des Rechtes möglich ist, um Wiederbewilligung anzusuchen, stehen Sie jedenfalls einmal nicht unter unangenehmem Zeitdruck. Sie können in Ruhe mit Ihrem fachlichen Berater, aber auch nach einem Gespräch mit Behördenvertretern, sowohl technische als auch ökonomische Strategien entwickeln und sich auf die Suche nach der besten Lösung machen. Eine Wiederbewilligung ist keineswegs eine „g‘mahde Wies‘n“ oder ein reiner Formalakt, wie bisweilen angenommen wird. Der Ablauf ist sehr ähnlich dem einer Neubewilligung. Obwohl die Anlage in der Realität existiert, ist der Behörde ein Projekt vorzulegen, das Pläne und einen technischen Bericht beinhaltet und das der Behörde gemeinsam mit der Ortseinsicht als Grundlage für die Wiederbewilligung dient. Das ursprüngliche Einreichprojekt kann dabei sehr hilfreich sein – sollte aber auf Aktualität geprüft werden. Erfahrungsgemäß stellt die Wiederbewilligung aus technischer Sicht in den meisten Fällen kein Problem dar. Ganz umgekehrt verhält es sich mit den Themen Fischaufstieg und Pflichtwasserabgabe, die möglicherweise zum Zeitpunkt der Erstbewilligung gar kein Thema waren oder völlig anders beurteilt wurden. Erkenntnisse und Wissen haben sich allein in den letzten 10 Jahren außergewöhnlich und für den Konsenswerber oft dramatisch entwickelt. Dramatisch auch deshalb, weil der Konsenswerber auf die sich verändernden Randbedingungen wie z.B. eine zukünftige Pflichtwasserabgabe nicht durch Projektanpassung reagieren kann – das Kraftwerk steht ja schon da. Das Gebot der Stunde lautet also Schadensbegrenzung, die – und auch das lehrt die Erfahrung – in vielen Fällen durch ein offenes Gespräch mit den Behördenvertretern erreicht werden kann. Aber auch diese sind in ihren Handlungen durch gesetzliche Vorgaben bestimmt, die nur begrenzte Spielräume lassen. Die wirtschaftliche Belastung zufolge Investition oder Erzeugungseinbuße ist wasserrechtlich leider keine erfolgreiche Begründung. Bringen Sie es aber trotzdem zur Sprache! Eine Gefahr könnte auch bei Dienstbarkeiten drohen, die üblicherweise auf die Bewilligungsdauer vereinbart wurden. Auch diese müssen verlängert bzw. erneuert werden. Die Verhandlungen verlangen Fingerspitzengefühl. Auch hier ist der Zeitfaktor wichtig. Denken Sie also rechtzeitig an die Wiederbewilligung – ich wünsche Ihnen viel Glück dabei!

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Foto: Land Kärnten

Projekte

Der gemeisame Knopfdruck wurde am 7. Oktober zelebriert. Bei bester Stimmung setzte die anwesende Prominenz die Maschinen des neuen Pumpspeicherwerks in Betrieb: Karl Heinz Gruber (VERBUND), Leo Windtner (Energie AG Oberösterreich), Armin Wiersma (Kelag), Peter Kaiser (Landeshauptmann Kärnten), Vizekanzler Reinhold Mitterlehner, Wolfgang Anzengruber (VERBUND), Erwin Angerer (Bgm. Mühldorf), Josef Mayrhuber (Verbund), Stefan Hinteregger (Arge Reisseck II) und Michael Amerer (Verbund) (v.l.)

REISSECK II: VERBUND SETZT LEISTUNGSSTÄRKSTES PUMPSPEICHERWERK IN BETRIEB Am 7. Oktober war es soweit. Mit einem Knopfdruck starteten Vizekanzler Reinhold Mitterlehner und Landeshauptmann Peter Kaiser gemeinsam mit den Vorständen und Geschäftsführern von VERBUND, Kelag und Energie AG Oberösterreich die Maschinen des neuen Pumpspeicherkraftwerks Reißeck II. Nach sechs Jahren Bauzeit wurde das 400 Millionen-Euro-Projekt nun offiziell in Betrieb genommen. Mit der erfolgten Verbindung der Kraftwerke Reißeck und Malta über neue Triebwasserstollen konnte eine der größten Kraftwerksgruppen Europas realisiert werden. Reißeck II wartet mit einer Leistung von rund 200 Windkraftwerken auf und ist mit seiner Leistungskapazität von 430 MW in der Lage, ganz Kärnten mit Strom zu versorgen. Ein durchaus erstaunlicher Umstand an dem Kraftwerksprojekt ist, dass mit den neuen Pumpturbinen die Energieausbeute um ganze 40% gesteigert wurde, ohne zusätzliche Wasserressourcen zu beanspruchen. DAS HERZSTÜCK IN DER KAVERNE Im Zuge der unterirdischen Bauarbeiten wurde zudem eine 43 m hohe und 58 m lange Maschinenkaverne sowie eine Trafokaverne aus dem Berg gesprengt. Das unterirdische Bauwerk ist imposant, man könnte in der Maschinenkaverne das größte Hochhaus des Bundeslandes Kärnten unterbringen. Hier befindet sich auch das Herzstück der Anlage: die vertikal installierten, hoch effizienten Pumpturbinen von Voith Hydro, außerdem die 200 Tonnen schweren Motorgeneratoren, inklusive Hilfseinrichtungen und weitere Kraftwerkskomponenten. Die zwei Pumpturbinen verfügen gemeinsam über eine Leistung von 430 Megawatt. Zur Stromerzeugung können im Turbinenbetrieb auf Knopfdruck bis zu 80.000 Liter Wasser pro Sekunde aus dem Mühldorfer See über den 3,5 Kilome-

ter langen Druckstollen auf die Turbinen und weiter in die Speicher Gößkar und Galgenbichl geleitet werden. Ist hingegen zu viel Strom im Netz, kann Reißeck II diese Energie speichern, indem Wasser zurück hinauf in den Mühldorfer See gepumpt wird. Grafik: VERBUND

och oben über dem Kärntner Mölltal befand sich sechs Jahren lang die größte Wasserkraftbaustelle Österreichs. Tagtäglich waren bis zu 350 hochqualifizierte Fachkräfte gleichzeitig im Einsatz und leisteten insgesamt 3 Millionen Arbeitsstunden, um eines der größten Pumpspeicherprojekte der Alpenrepublik der letzten Jahre zeitgerecht zu realisieren. Mit einer 880 Tonnen schweren Tunnelbohrmaschine wurde auf über 2.000 Meter Seehöhe ein über 3,5 km langer Stollen mit einem Innendurchmesser von bis zu sieben Metern zum Großen Mühldorfer See getrieben. Eine Druckprobe im Vorjahr hatte noch Undichtheiten des Triebwasserweges im Gebirge gezeigt, was sich bei einem jahrzehntelangen Kraftwerksbetrieb effizienzmindernd ausgewirkt hätte. Daher wurde der Druckstollen in einem 800 Meter langen Teilabschnitt mit etwa 5.000 bis zu zwölf Meter tiefen Injektionsbohrungen ins Gebirge versehen und offenen Stelle verfüllt. Anschließend wurde der Abschnitt mit einer Folienabdichtung und einer 25 Zentimeter starken Betoninnenschale verkleidet. Die im Juni dieses Jahres durchgeführte Druckprobe belegte den Erfolg der Abdichtarbeiten. Der Stollen war bereit.

Überblicksschema

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Bild: ABB

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Projekte

In der Maschinenkaverne sind zwei reversible Pumpturbinen mit den dazugehörigen Motorgeneratoren installiert.

Installationsarbeiten am Leitapparat einer der Maschineneinheiten

Dezember 2016

und als kompakte Einheit angeliefert. „Für dieses Projekt konnten wir auf das Wissen und die Erkenntnisse aus vielen Pumpspeicherprojekten zurückgreifen, die Voith in Österreich in den letzten Jahren umgesetzt hat“, erklärt Martin Nussmüller. E-TECHNIK AM NEUESTEN STAND Auch von der e-technischen Seite waren höchste Anforderungen an die Qualität der Ausrüstung gestellt. Die E-Technik des Pumpspeicherkraftwerks wurde am Letztstand der Technik von ABB realisiert. ABB errichtete sowohl die Generatorableitungen als auch die Generatorschaltanlagen und die Niederspann ungseigenbedarfsschaltanlagen für das Kraft werk. Die Niederspannungseigenbedarfsschaltanlagen umfassen circa 100 Felder der Type ABB MNS. Dabei beschränken sich die durchgeführten Arbeiten von ABB nicht nur auf die Kavernen, sondern umfassten auch die Apparatekammer sowie den Triebwasserknoten. Im Zuge der Auftragsabwicklung konnte ABB einmal mehr auch seine hohe Flexibilität und Termintreue unter Beweis stellen. DURCHFLUSSMESSTECHNIK ESSENTIELL FÜR HYDRAULISCHEN SCHUTZ Eine wichtige Rolle kommt auch der implementierten Durchflussmesstechnik zu, die hochpräzise Daten über die Wasserströme im Inneren des Kraftabstiegs liefert. Realisiert wurde diese von der Firma Rittmeyer, die sich seit mittlerweile mehr als 100 Jahren mit der Hydraulik und der Messtechnik in der Wasserkraft beschäftigt. Konkret realisierte das

beauftragte Team von Rittmeyer Österreich 11 Durchflussmesspunkte und 2 Präzisionsdruck-Niveaumessungen, inkl. Engineering, Montage-, Installations- und Inbetriebsetzungsarbeiten. In erster Linie dienen diese Durchflussmesseinrichtungen dem hydraulischen Schutz, also dem Detektieren von eventuellen Undichtigkeiten bzw. Wasserverlusten im Rohrleitungssystem. Registrieren die Sensoren hierbei Abweichungen von den vorgegebenen Normwerten, wird die Anlage abgestellt, um größere Schäden vermeiden zu können. Damit kommt einer zuverlässigen Durchflussmessung – gerade in Kraftwerken dieser Dimension – immense Bedeutung zu. Darüber hinaus dienen die Messdaten auch der Kontrolle der Turbinenkennlinien. Die Sensoren der Durchflussmessung werden in die Druckwand eingeschraubt.

Foto: Rittmeyer

Foto: Voith GmbH

EXTREM HOHE LEISTUNGSDICHTE Je nach Drehrichtung arbeitet der Maschinensatz somit als Pumpe oder als Turbine. Die leistungsstarken Maschinen fungieren dabei entweder als Motor oder als Generator. Dadurch können sie optimal an die unterschiedlichen Anforderungen des Stromnetzes angepasst werden. Die eingesetzten Turbinen aus dem Hause Voith Hydro zählen zweifellos zu den effizientesten am Markt verfügbaren Hochleistungsturbinen. „Einer der Gründe warum der Auftrag an Voith Hydro vergeben wurde, war die herausragende Effizienz, die wir bei der Modellabnahmeprüfung demonstrieren konnten“, sagt Martin Nussmüller, Projektmanager bei Voith Hydro und ergänzt: „Die Turbinen haben auf dem Laufrad eine sehr hohe Leistungsdichte. Das bedeutet: Das Laufrad ist klein, die Abgabeleistung aber extrem hoch.“ Die Maschineneinheiten sind mit einem rostfreiem Spriralgehäuse aus Stahl ausgestattet." Zum Einsatz kommen auch ein Regulierring und ein Stützschaufelring, der komplett aus einem Schmiedeblock gefräst wurde. Die Maschinen wurden komplett im Werk von Voith Hydro in St. Pölten montiert

Foto: VERBUND

Modernste Schaltanlagen vom Typ ABB MNS kamen zum Einsatz

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Projekte

Sechs Jahre lang wurde auf der Gebirgsbaustelle auf über 2.000 m Seehöhe gearbeitet.

EINSATZ HOCHFESTER STÄHLE Ein ganz wesentlicher Anteil der Projektarbeiten kann der Panzerung der Triebwasserwege zugerechnet werden. Den Auftrag über die betriebsfertige Errichtung der hochdruck- und niederdruckseitigen Panzerung, der Anschlusspanzerung Hattelberg sowie der Nachpanzerung der niederdruckseitigen Verbindung zum Hattelberg wurde von der Firma Bilfinger VAM Anlagentechnik GmbH abgewickelt. Im Lieferumfang des Welser Unternehmens lagen neben Engineering und Fertigung auch die Montage dieser betriebswichtigen Anlagenteile. Anfang 2012 wurde die Baustelle von der Montagemannschaft eingerichtet und mit der Verteilrohrleitung und dem Druckschacht begonnen. Die Montagearbeiten wurden Ende 2014 abgeschlossen. Nach einem Methodenvergleich fiel die Entscheidung zugunsten einer dünnwandigen, selbsttragenden Panzerung aus. Dabei vertrauten die Ingenieure von Bilfinger VAM auf hoch feste Werkstoffe, die europaweit erstmalig zum Einsatz kamen. Die thermomechanisch gewälzten Stähle weisen eine Festigkeit von 700 N/mm² Streckgrenze auf. Sie werden durchaus als richtungs-

Foto: VERBUND

Die Raumhöhe der Maschinenkaverne von 43 m ist höher wie jedes Hochhaus in Kärnten.

weisend für künftige Projekte dieser Art eingeschätzt. Grundsätzlich stellt die Montage von Anlagenteilen dieser Dimension eine große Herausforderung dar. Schließlich hat sich der Druckschachtbau In den vergangenen Jahrzehnten grundlegend verändert – speziell was die Sicherheitstechnik aber auch was die Präzisionsvorgaben für Fertigung und Montage betrifft. Für die Panzerung wurden 110 Rohre zwischen 10,5 und 14 m Länge mit 3,6 m Durchmesser an ihren Bestimmungsort gebracht und professionell montiert. SICHERUNG ÜBER KUGELSCHIEBER Auch so wichtige Sicherheitseinrichtungen wie Kugelschieber und Saugrohrklappen fanden sich im Lieferumfang von Bilfinger VAM. Die Aufgabe der beiden, jeweils 100 t schweren Kugelschieber besteht darin, einen sicheren Abschluss des Oberwassers vor der Pumpturbine zu gewährleisten. Und das sowohl im Betriebs- und Revisionsfall, als auch im Katastrophenfall unter Volllast. Die beiden Kugelschieber mit einem Durchmesser von 1,6 Meter sind jeweils auf einen Nenndruck von 105 bar ausgelegt. Der max. Nenndurchfluss be-

trägt 40 m³/s im Erzeugungs- und 35 m3/s im Pumpbetrieb. Dabei sind die Absperrorgane zur Gänze wassergesteuert. Das heißt für Schließ- und Öffnungsvorgänge ist keine externe Energie erforderlich – der Steuerwasserdruck entspricht dem Oberwasserdruck. Während der Öffnungsvorgang rund 40 Sekunden braucht, erfolgt der Schließvorgang in zwei Phasen und benötigt dafür je 25 Sekunden. Während die Planung und Fertigung in die Hände eines erfahrenen Herstellers aus Polen gelegt wurden, übernahm auch hier das Team von Bilfinger VAM die komplette Montage. Die Einbringung erfolgte über die zentrale Absenköffnung und mit einem speziellen Montagewagen zum Einbauort. SICHERUNG AM SAUGROHR Je eine Saugrohrklappe pro Maschine dient dem sicheren, dichten Abschluss des Unterwassers vor der Pumpturbine. Von der Planung bis zur Inbetriebnahme wurden diese Kraftwerkskomponenten von Bilfinger VAM Anlagentechnik GmbH umgesetzt, lediglich die Hydraulikkomponenten wurden zugekauft.

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Foto: Voith GmbH

Blick auf den Leitapparat der Hochleistungs-Pumpturbine von Voith Hydro.

Foto: Bilfinger VAM

Foto: VERBUND

Foto: zek

Montagearbeiten am Generator

Die beiden Klappenkörper haben im Dichtbereich eine Breite von 3.850 mm und eine Höhe von 1.940 mm. Der Auslegungsdruck beträgt 20 bar. Die Saugrohrklappen sind durch ihr Eigengewicht selbsttätig schließend ausgeführt. Im Normallfall bleibt die Klappe auch im Stillstand der Pumpturbine in Offenstellung, die Steuerung erfolgt vor Ort über die Leittechnik. Bei leittechnischen Ausfällen kann mittels Notbedienung manuell gesteuert werden bzw. automatisch über eine hydraulische Schutzauslösung. Die Steuersysteme für Saugrohre, Saugrohrklappen, Kugelventile, sowie die Generatoren wurden von Andritz Hydro projektiert, installiert und in Betrieb gesetzt. Zusätzlich wurde das Kraftwerkssystem im Rahmen des sogenannten Neptun-Konzeptes mit einer hydraulischen Schutzeinrichtung für die Druckrohrleitung ausgerüstet.

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Foto: Bilfinger VAM Anbaugerüste der Halbschalen im Unterwasserstollen. Foto: zek

DIE GRÜNE BATTERIE IN DEN ALPEN Mit dem neuen Pumpspeicherkraftwerk Reißeck II werden die bisher hydraulisch getrennten VERBUND-Kraftwerkssysteme Reißeck und Malta miteinander verbunden, womit eine der größten Wasserkraftwerksgruppen Europas mit einer Turbinenleistung von mehr als 1.450 Megawatt entsteht. Diese Kraftwerksgruppe steht jeden Tag im Einsatz, um Schwankungen im Stromnetz auszugleichen und Strombedarfsspitzen zuverlässig abzudecken. Wie ein gewöhnliches Speicherkraftwerk erzeugt das neue Kraftwerk zu Tageszeiten mit hohem Strombedarf den notwendigen Spitzenstrom, indem Wasser aus dem Oberbecken über die beiden Turbinen abgearbeitet wird. In verbrauchsschwachen Stunden hingegen, wenn mehr Strom im europäischen Netz ist als benötigt, kann Reißeck II diese vorhandene Energie speichern, indem das Wasser aus dem Unterbecken in das Oberbecken hochgepumpt wird. Durch diese Doppelfunktion wird das Kraftwerk Reißeck II zu einer „grünen Batterie“ mitten in den Alpen. Reißeck II kann über die beiden Pumpturbinen die Stromerzeugung von etwa 200 Windkraftanlagen speichern (Pumpbetrieb) oder bei Bedarf auf Knopfdruck bereitstellen (Turbinenbetrieb). „Das neue Kraftwerk ist eine weitsichtige und innovative Investition. Damit ermöglichen wir eine saubere, sichere und nachhaltige Energieversorgung", sagt Wirtschafts- und Energieminister Reinhold Mitterlehner. Reißeck II sei eines der wichtigsten Kraftwerksprojekte in den vergangenen Jahren. "400 Millionen Euro wurden investiert, um bis zu 250.000 Haushalte mit nachhaltiger Energie zu versorgen, die regionale Wertschöpfung anzukurbeln und hunderte Arbeitsplätze zu sichern", hebt Mitterlehner weiter die positiven Effekte hervor. "Mit Pumpspeicherkraftwerken stärken wir die Versorgungssicherheit und die Rolle Österreichs als 'grüne Batterie' im Alpenraum", sagt Mitterlehner, der zudem die gute Zusammenarbeit von Bund, Land und Energieunternehmen hervorhebt.

Inspektion nach erfolgreicher Nachpanzerung des Unterwassersystems

Auch die beiden Kugelhähne wurden vom hochqualifizierten Montageteam von Bilfinger VAM montiert und in Betrieb genommen.

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HEIMISCHE WERTSCHÖPFUNG VERBUND investierte gemeinsam mit den langjährigen Partnern Kelag und Energie AG Oberösterreich rund 400 Millionen Euro in das Pumpspeicherkraftwerk Reißeck II. 90

Im Rahmen der Eröffnungsfeierlichkeiten konnte die Öffnung des Kugelschiebers in Echtzeit mitverfolgt werden.

Foto: Land Kärnten

WICHTIG FÜR KLIMAZIELE Ganz ähnlich klingen die Eröffnungsworte von Leo Windtner, Generaldirektor und Vorstandsvorsitzender der Energie AG Oberösterreich: „Die Erweiterung der Kraftwerksgruppe ist für die Energie AG Oberösterreich von besonderer Bedeutung: Wir können einerseits eine wichtige Speicherressource nutzen und andererseits unser Aufbringungsportfolio weiter optimieren. In Zeiten sehr volatiler Produktion durch die neuen erneuerbaren Energien Sonne und Wind sind grüne Batterien wie das Pumpspeicherkraftwerk Reißeck II für eine sichere Versorgung unverzichtbar!“ Und auch der Kärntner Landeshauptmann Peter Kaiser bringt seine Freude über das fertiggestellte Großprojekt unmissverständlich zum Ausdruck: „Das ist ein Projekt der Superlative. Ich bin sehr stolz auf die Leistung der ‚Hydrobauer‘, die Bedeutung dieses Kraftwerks strahlt weit über die Region, sogar weit über Österreich hinaus, denn Reißeck II ist auch ein wichtiger Schritt zur Erreichung der Klimaziele.“

Prozent der Investitionssumme wurden in Aufträge an die österreichische Wirtschaft mit heimischer Wertschöpfung vergeben. Mehr als 50 Millionen Euro an lokaler und regionaler Wertschöpfung verblieben demnach in Kärnten. Armin Wiersma, Vorstand der Kelag: „Unsere Beteiligung am Kraftwerk Reißeck II ist mit rund 200 Millionen Euro die größte Einzelinvestition unseres Unternehmens in seiner mehr als 90-jährigen Geschichte und stellt damit einen Meilenstein für unser Unterneh-

men und unsere Stromerzeugung dar. Mit diesem Strombezugsrecht steigt unsere Erzeugungsleistung um 16 % auf rund 1.330 MW. Diese Investition bedeutet einen großen Schritt in Richtung unseres strategischen Ziels, alle Kunden mit Strom aus eigener, regenerativer Erzeugung zu versorgen.“ Acht Millionen Euro flossen in ein breites Bündel an ökologischen Begleitmaßnahmen, wobei insbesondere die Renaturierung im hochalpinen Raum weit oberhalb der Baumgrenze international neue Maßstäbe setzt.

Technologie mit Zukunft. Innovation ist unser Antrieb: Als einer der führenden Komplettanbieter für Wasserkraft technologie rüsten wir seit fast 150 Jahren große und kleine Wasserkraftwerke aus. Weltweit. Dabei verbinden wir unsere Erfahrungen und unser Knowhow mit den aktuellsten technischen Entwicklungen zur Energieerzeugung aus Wasser. Für das Pumpspeicherkraftwerk Reißeck II haben wir jeweils zwei leistungsstarke Pump turbinen und Turbinenregler geliefert. Damit gehört das Kraftwerk zu den modernsten und effizientesten hydroelektrischen Anlagen in Europa. www.voith.de A Voith and Siemens Company

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Foto: zek

Zentrale des Anfang Juni offiziell eingeweihten Kraftwerk Laubegg im oberen Simmental. Ausgelegt ist die Anlage auf ein jährliches Regelarbeitsvermögen von rund 12,5 GWh.

KRAFTWERK LAUBEGG ERZEUGT SAUBERE ENERGIE FÜR 2500 SIMMENTALER HAUSHALTE

Nach einer Bauzeit von zweieinhalb Jahren konnte im heurigen Juni das Kraftwerk Laubegg im Berner Oberland offiziell in Betrieb genommen werden. Realisiert wurde die Anlage zwischen den Gemeinden Zweisimmen und Boltigen von der Simmentaler Kraftwerke AG (SKW), einer Tochtergesellschaft der BKW Energie AG. Für das technisch höchst anspruchsvolle Projekt wird eine Ausbauwassermenge von12 m³/s gefasst und durch einen 275 m langen Druckstollen seiner energetischen Verwertung zugeführt. Zur Stromerzeugung kommt eine Kaplan-S-Turbine des Tiroler Herstellers Geppert mit einer Engpassleistung von rund 2,8 MW zum Einsatz. Neben aufwändigen Wasserhaltungsmaßnahmen bei der Errichtung der Wehranlage hatten die ausführenden Firmen zusätzlich noch schwierige Gesteinsverhältnisse beim Stollenbau zu bewältigen. Ausgezahlt hat sich das ambitionierte Projekt auf alle Fälle, nach seiner Fertigstellung kann das Kraftwerk den jährlichen Strombedarf von 2.500 Haushalten decken.

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nachhaltigen Stromerzeugung nutzen ließe. Realisiert wurde die Anlage von der Simmentaler Kraftwerke AG (SKW), einer Tochtergesellschaft der BKW Energie AG. Mit den Planungsarbeiten des Projekts wurde die BKW durch die SKW beauftragt. AUFWÄNDIGE VORPLANUNGSPHASE Im Anschluss an diese erste Machbarkeitsstudie wurde bis 2007 ein Vorprojekt erstellt und von den kantonalen Behörden als durchwegs positiv erachtet. Auf dieser Rückmeldung basierend konnte die SKW die nächsten Schritte der aufwändigen Vorplanungsphase setzen. Das Konzessionsverfahren, bei welchem man um eine Wasserrechtsnutzung für die kommenden 80 Jahre ansuchte, begann 2009 und wurde 2011 zugunsten der SKW entschieden. Weil sich mit dieser Entscheidung aber die Umweltschutzorganisationen nicht abfinden

Der Kraftwerksbau erforderte die Herstellung eines 275 m langen Druckstollen.

Foto: zek

ie ersten Ideen, das Wasserkraftpotential am Laubeggfall zur Stromerzeugung zu nutzen, gab es bereits vor mehr als 100 Jahren. Schon 1905 wurden Überlegungen angestellt, wie man die Gefällestufe beim Laubeggfall energetisch nutzen könnte. Aufgrund der angespannten Situation während der wirtschaftlichen Krisenjahre und der Verlagerung der Energieproduktion auf andere Technologien wurde das Vorhaben allerdings für lange Zeit wieder auf Eis gelegt. Im Zusammenhang mit einer 2005 durchgeführten Studie über das ungenutzte Wasserkraftpotenzial im Versorgungsgebiet der BKW rückte das Gefälle am Laubeggfall erneut ins Rampenlicht. Die BKW kam schließlich zu dem Schluss, dass ein Kraftwerksbau in der engen Laubeggschlucht zwar technisch anspruchsvoll wäre, sich deren 27 m Gefälle aber dennoch wirtschaftlich zur

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Projekte

KOMPLEXE WASSERHALTUNGSMASSNAHMEN Noch im September desselben Jahres konnte mit der Errichtung der Wehranlage begonnen werden. „Sämtliche Arbeitsschritte an der Wasserfassung gestalteten sich aufgrund der Situierung im Flussbett der Simme als organisatorisch komplex. Nachdem ein Bauabschnitt abgeschlossen war, musste die Gewässerführung für den jeweiligen nächsten Schritt schon wieder umgeleitet werden. Wesentliche Arbeitsschritte, wie etwa die aufwändigen Umbauarbeiten an den Wasserhaltungsmaßnahmen konnten nur in Niedrigwasserperioden durchgeführt werden. Für zusätzliche Verzögerung während der Bauphase sorgten zwei Hochwasserereignisse, bei welchen die Baugrube jeweils komplett überflutet wurde“, führt Projektleiter Manz aus. Wegen dieser schwierigen Verhältnisse nahm der Bau der Wasserfassung insgesamt mehr als zwei Jahre in Anspruch. RECHENREINIGER MIT INNOVATIVER ZUSATZFUNKTION Der gesamte Stahlwasserbau an der Wasserfassung wurde gemeinschaftlich durch die Firmen Erne AG und Inauen Schätti AG umgesetzt. Die Innauen Schätti AG fungiert dabei als Schweizer Generalvertretung des österreichischen Unternehmens Braun Maschinenfabrik

Foto: BKW

wollten, wurde noch im selben Jahr ein Beschwerdeverfahren eingeleitet. „Dieses Verfahren zog sich vom kantonalen Verwaltungsgericht bis hin zum Bundesgericht, welches die Beschwerde aber abgewiesen hat. Somit war der Weg frei für den Beginn der Bauphase, welche im Sommer 2013 mit der Errichtung einer Zufahrtsstraße startete“, erklärt der zuständige BKW-Projektleiter Patrick Manz.

An der Wehranlage werden bis zu 12 m³/s ausgeleitet. Umgesetzt wurde der Stahlwasserbau in Form einer schweizerisch-österreichischen Kooperation durch die Innauen Schätti AG und die Braun Maschinenfabrik GmbH.

GmbH. Mittels einer hydraulischen Wehrklappe wird die Simme unmittelbar vor dem Laubeggfall aufgestaut und maximal 12 m³/s in den Druckstollen geleitet. Für optimale Zuflussbedingungen am vertikalen Feinrechen sorgt eine ebenfalls hydraulisch bewegte Teleskop-Rechenreinigungsmaschine (RRM). Die Spülrinne, durch welche das von der RRM hochgeförderte Geschwemmsel wieder in die Simme gelangt, zeichnet sich durch eine ökologisch wertvolle Zusatzfunktion aus. Und zwar dient die Rinne gleichzeitig als Fischabstieg, die den Gewässerlebewesen eine gefahrlose Passage des Querbauwerks ermöglicht. Bei dieser technischen Lösung handelt es sich laut Patrick Manz um ein innovatives System für Anlagen dieser Art, welches von der BKW in Kooperation mit Spezialisten entwickelt wurde. Durch diesen innovativen Fischabstieg wird auch gleichzeitig ein Zehntel der vorgeschriebenen Restwassermenge von 1 m³/s wieder in die Simme eingeleitet. Die restlichen 900 l/s werden durch eine Aussparung an der

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Wehrklappe in den natürlichen Gewässerverlauf abgegeben. Eine ansonsten obligatorische Fischaufstiegshilfe hingegen musste wegen des für Fische unüberwindbaren Laubeggfalls nicht errichtet werden. ÄRGER IM LETZTEN STOLLENABSCHNITT Um das entnommene Triebwasser seiner Turbinierung zuzuführen, musste ein rund 275 m langer Stollen mit einem Durchmesser von 10 m² hergestellt werden. Dazu beauftragte die SKW die auf Arbeiten unter Tage spezialisierte Gasser Felstechnik AG aus Lungern. Der Ausbruch des Gesteins wurde zum Großteil mittels Sprengvortrieb erledigt. „Dabei liefen die Arbeiten auf den ersten 250 m wie geschmiert. Danach allerdings, kurz vor dem Durchbruch zum Krafthaus, änderte sich die geologische Situation massiv. Anstelle von hartem Felsen erwartete die Arbeiter dort eine äußerst poröse Gesteinskonstellation. Somit konnte das Material zwar viel leichter ausgebrochen werden,

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Foto: zek

andererseits erforderte diese Situation auch viel aufwändigere Sicherungs- und Abdichtungsmaßnahmen“, erklärt Patrick Manz und führt weiter aus: „Aufgrund der instabilen Gesteinsverhältnisse wurden die letzten 30 m des Druckstollens noch mit einer zusätzlichen Stahlpanzerung versehen. In Summe verursachten diese unerwarteten Hürden beim Stollenbau Extrakosten von rund 400.000 CHF.“ KAPLAN-TURBINE DER GRÖSSE XL Das Herzstück der neuen BKW Anlage befindet sich in einer sowohl durch die breite Glasfront als auch durch die Farbgebung optisch überaus anschaulichen Kraftwerkszentrale: eine Kaplan-S-Turbine des Traditionsherstellers Geppert aus Hall in Tirol. Dieser Turbinentyp hatte sich am Anlagenstandort aufgrund seines optimalen Wirkungsgrades bei den gegebenen Projektpara-

metern als beste Lösung ergeben. Der Turbinenbauer stellte sich der Herausforderung und erfüllte unter den schwierigen Rahmenbedingungen des Projekts die hohen technischen und qualitativen Ansprüche des Auftraggebers. Kaplan-Turbinen für ähnlich große Fallhöhen hatte Geppert erst in den letzten Jahren für das Kraftwerk „Bruckhäusl“ des Tiroler Energieversorgers TIWAG und für das Kraftwerk „Bandirma“, das mit Salzwasser betrieben wird, geplant und konstruiert. Bei einer Fallhöhe von 27 m schluckt die äußerst robust konstruierte Maschine eine maximale Ausbauwassermenge von 12 m³/s. Das Laufrad der Turbine verfügt über 6 Flügel und dreht mit 429 U/min, wodurch eine Engpassleistung von knapp 2,8 MW erreicht werden kann. Über eine Welle ist die Turbine mit einem rund 37 Tonnen schweren Synchron-Generator des Herstellers

Foto: WKV

Der 14-polige Schenkelpol-Rotor des Generators bei der Fertigung im WKV-Werk.

Die Kaplan-S-Turbine wurde vom Tiroler Traditionsbetrieb Geppert gefertigt und kann bei vollem Wasserdargebot eine Engpassleistung von rund 2,8 MW erreichen.

„Wasserkraft Volk AG“ (WKV) gekoppelt. Der wassergekühlte Stromwandler dreht mit der exakt gleichen Drehzahl wie die Turbine, hat eine Anschlussspannung von 6.000 V und weist eine maximale Nennscheinleistung von 4.000 kVA auf. Der Generator der Serie „G15“ entstammt der zweitgrößten WKV-Baureihe und überzeugt nach Angaben des Herstellers gleichermaßen in Sachen Wirkungsgrad, Stabilität und Laufruhe. Mit diesem Maschinensatz rechnen die Betreiber mit einem jährlichen Regelarbeitsvermögen von rund 12,5 GWh. Umgerechnet deckt das Kraftwerk Laubegg den jährlichen Strombedarf für 2.500 Schweizer Durchschnittshaushalte. Weil sich die Kraftwerkszentrale in unmittelbarere Nähe einer kleinen Wohnsiedlung befindet, wurde zudem hoher Wert auf schallisolierende Maßnahme gesetzt. Der gesamte Maschinensatz steht dazu auf einer

Technische Daten

MEHR ENERGIE AUS WASSERKRAFT

• Ausbauwassermenge: 12,5 m³/s • Bruttofallhöhe: 27 m • Turbine: Kaplan

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• Leistung: 2.779 kW • Drehzahl: 429 U/min

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• Hersteller: Geppert • Generator: Synchron • Nennscheinleistung: 4.000 kVA • Anschlussspannung: 6.000 V • Hersteller: Wasserkraft Volk AG AUSTRIA

• Jahresarbeit/Regeljahr: ca. 12,5 GWh

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BKW-Projektleiter Patrick Manz begleitete den Kraftwerksbau von den ersten Vorplanungen bis hin zur finalen Inbetriebnahme.

schwingungsdämpfenden Bodenplatte. Dadurch ist sichergestellt, dass der speziell bei Kaplan-Turbinen im Teillastbereich durch etwaige Schwingungen erhöhte Geräuschpegel auf ein Minimum reduziert werden kann. Die vollautomatische Kraftwerkssteuerung wurde von den Automatisierungsspezialisten der BKW programmiert. Bei der Mittespannungsschaltanlage setzten die Betreiber auf die luftisolierte Technik des Herstellers Schneider Electric. Die Energieableitung ins öffentliche Stromnetz erfolgt über einen luftgekühlten Transformator, mit

Foto: zek

Der Synchron-Generator von WKV wiegt rund 37 Tonnen. Seine maximale Nennscheinleistung beträgt 4.000 kVA.

welcher der erzeugte Strom von 6 kV auf 16 kV hoch transformiert wird. UMFANGREICHE RENATURIERUNSMASSNAHMEN Insgesamt wurden von der SKW rund 20 Millionen CHF in die Realisierung des neuen Kraftwerkwerks im Berner Oberland investiert. Zusätzlich wurden noch 1,6 Millionen CHF für umfangreiche Renaturierungsmaßnahmen im Projektgebiet aufgewendet, an welchen sich der BKW-Ökofonds sowie Bund und Kanton beteiligen. Damit kann auch gleichzeitig die Errichtung des ebenfalls 2016

fertiggestellten Kraftwerks Fermelbach im 15 Kilometer entfernten St. Stephan – den Bericht dazu lesen Sie ebenfalls in dieser Ausgabe von zek Hydro; Anm. d. Red. – maßgeblich kompensiert werden. Gemeinsam mit der Schwellenkooperation Boltigen wird dazu unweit der Kraftwerkszentrale Laubegg die Simme auf einem über 300 m langen Abschnitt gewässerökologisch aufgewertet. Die Entstehung eines neuen Auen– und Amphibienlebensraum ist ein weiterer Pluspunkt des weit über die behördlichen Auflagen reichenden Projekts.

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In nur zehn Wochen gelang es der Firma Troyer AG, sechs neue Kugelhähne im Kraftwerk Enzingerboden zu installieren und betriebsbereit zu machen. Das Bahnstromkraftwerk der ÖBB verfügt seit Frühling dieses Jahres nun über modernste Sicherheitseinrichtungen vor den Turbinen.

ÖBB SETZEN AUF MODERNE KUGELHAHN-TECHNOLOGIE Die Absperrorgane im ÖBB-Kraftwerk Enzingerboden im Salzburger Pinzgau hatten sich ihrem Rentenalter angenähert. Nachdem diese fast 60 Jahre lang für Sicherheit in der Spitzenkraftanlage gesorgt hatten, entschieden die Betreiber, die sechs bestehenden Kugelschieber gegen moderne Kugelhähne auszutauschen. Mit dem Auftrag wurde der Südtiroler Wasserkraftspezialist Troyer AG betraut, der vor der schwierigen Herausforderung stand, den Austausch innerhalb von nur zehn Wochen abzuwickeln. Seit Juni dieses Jahres sind die neuen Absperrorgane nun in Betrieb.

ährlich verbrauchen die Österreichischen Bundesbahnen rund 1.835 GWh Bahnstrom, vergleichbar etwa mit dem Stromverbrauch des Bundeslandes Vorarlberg. Für den Eigen- und Fremdbedarf betreiben die ÖBB seit vielen Jahren Wasserkraftwerke – insgesamt zehn an der Zahl. Das Herzstück dieser Erzeugungskapazitäten befindet sich im Stubachtal im Salzburger Pinzgau mit den Kraftwerken Enzingerboden, Schneiderau und Uttendorf I sowie Uttendorf II. Alleine in diesen vier Anlagen wird 17 Prozent des benötigten Bahnstroms in Österreich erzeugt. Die Hauptstufe der Werksgruppe Stubachtal stellt das Spitzenkraftwerk Enzingerboden mit dem Jahresspeicher Tauernmoos und drei zusätzlichen Vorspeichern dar. Im Kraftwerk sind insgesamt vier Bahnstrommaschinensätze installiert, die zusammen auf 80,4 MW Ausbauleistung kom-

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men. Es handelt sich um zwei kleinere Maschineneinheiten mit jeweils rund 13 MW, sowie um zwei Zwillings-Peltonturbinen mit je 27 MW Leistung. Letztere verfügen über jeweils einen Zulauf für jede Zwillings-Einheit. Somit gelangt das Triebwasser über sechs Rohrleitungen zu den Maschinen. Sechs Leitungen, die allesamt mit einem hoch verlässlichen Absperrorgan, das sowohl hohe Drücke als auch hohe Fließgeschwindigkeiten beherrscht, ausgerüstet sein müssen. Bislang erfüllten fünf Kugelschieber aus den frühen 1960ern, sowie einer aus 1954 diese Funktion einwandfrei. Doch die Zeit war reif für einen Wechsel. WARTUNGSINTENSIVER ALTBESTAND „Zwei Umstände sind zusammengekommen: Zum einen stand eine Revision der Kugelschieber an. Und zum anderen waren bereits

die Sanierungsarbeiten am Stausee Tauernmoos, sowie die Innenkorrosionsschutzbeschichtung der Druckrohrleitung für dieses Frühjahr geplant. In den dafür vorgesehenen acht Wochen sollte ursprünglich auch die Revision der sechs Absperrorgane erfolgen“, erzählt Ing. Helmut Usel, Teamleiter im Bereich Energieaufbringung der ÖBB-Infrastruktur AG. Bei genauerer Analyse im Vorfeld traten allerdings immer mehr die Nachteile der alten Kugelschiebertechnologie in den Vordergrund. Vor allem die sehr wartungsintensive und komplizierte Windkesselhydraulik war den Verantwortlichen schon länger ein Dorn im Auge. Helmut Usel erklärt die Kugelschiebertechnologie, die vor rund 60 Jahren Stand der Technik war: „Im Gegensatz zu modernen Kugelhähnen ist bei dieser Kugelschiebertechnik auf dem Drehkörper eine kalottenför-

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TECHNOLOGIE AUS SÜDTIROL Im Hinblick auf die Defizite des alten Systems führten die Überlegungen schließlich dazu, sich näher mit der moderneren Kugelhahntechnologie zu befassen. Nachdem die ÖBB in anderen Anlagen bereits auf diesen Typ von Absperrorgan vertrauen und man damit hoch zufrieden ist, rang man sich schließlich zum kompletten Tausch durch. Die sechs alten Kugelschieber sollten durch sechs baugrößengleiche Kugelhähne jüngster Generation ersetzt werden. Der Auftrag darüber ging an das renommierte Wasserkraftunternehmen Troyer AG aus dem Südtiroler Sterzing. Seit Jahrzehnten zählt das Familienunternehmen zu den bestetablierten Branchenunternehmen, auch wenn bislang in Wasserkraftkreisen eher die Turbinen als andere Komponenten – wie eben Kugelhähne – bekannt waren. Dass die Troyer AG aber auch in diesem Bereich zu den Top-Anbietern zählt, bestätigten letztlich die Erfahrungen der Verantwortlichen im Kraftwerk Enzingerboden. EINFACHES VERSCHLUSSPRINZIP Die Kugelhahntechnologie an sich besticht bekanntermaßen durch optimale hydraulische Werte bei Offenstellung, sowie vor allem durch ihre grandiose Einfachheit. Das bedeutet allerdings keineswegs, dass dahinter nicht jede Menge Know-how steckt – im Gegenteil. Im Wesentlichen sorgt ein kugelförmiger Verschlusskörper, häufig auch „Küken“ genannt, innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses durch Verdrehen über die Drehzapfen für Öffnen beziehungsweise Schließen des Triebwasserzulaufs. Selbstredend kann bei derartigen Drücken und dieser Baugröße der Verschlusskörper nicht über die Innenwand schleifen. Vielmehr ist das „Küken“ doppelt exzentrisch gelagert – also leicht nach oben und hinten versetzt. „Damit kann die Dichtung nicht

schleifen, erst in den letzten zwei, drei Grad der Umdrehung legt sich der Verschlusskörper in die Dichtung. Wie die exakte Kinematik funktioniert, unterscheidet sich zumeist von Anbieter zu Anbieter. Die Firmen haben in diesem Punkt manchmal unterschiedliche Zugänge, das Grundprinzip des Verschlusses und dessen Komponenten sind aber bei allen gleich“, erklärt Helmut Usel. Im Gegensatz zur alten Kugelhahntechnologie erfolgt der Verschluss über ein Fallgewicht, also ein sehr einfaches mechanisches Prinzip. Wenn das Fallgewicht der Schwerkraft folgt, wird zugleich das Hydrauliköl aus dem Zylinder gepresst. Beim Öffnen wird das Öl wieder in den Zylinder gepresst, wodurch der Druck in der Offen-Stellung aufrecht erhalten bleibt. Als Hydraulikmedium kommt nur mehr ökologisch abbaubares Öl zum Einsatz. Ein weiterer wichtiger Unterschied zur älteren Kugelschiebertechnologie besteht zudem darin, dass der Kugelhahn auch eine weiche Dichtung aufweist. Letztere sollte nach Einschätzung der Experten nach rund 10 bis 12 Jahren gewechselt werden. REVISIONSDICHTUNG: WICHTIGES EXTRA Abweichend von einem Standard-Kugelhahn wurde auf Wunsch der Betreiber eine eigene Revisionsdichtung gebaut. „Es war für uns eine Frage des Arbeitsschutzes, dass wir – wie

beim alten Kugelschieber – über eine eigene Revisionsdichtung verfügen. Diese kann nur manuell eingelegt werden. Das gesamte Prozedere mit Einlegen, Schrauben Festziehen und den Druck mittels Handpumpe Ausgleichen nimmt rund eine Viertelstunde an Arbeitszeit in Anspruch. Dadurch ist aber gesichert, dass niemand zufällig, fahrlässig oder unabsichtlich den Kugelhahn während einer Revision öffnet und damit ein Unglück verursacht. Auf diese Weise sollten eigentlich Unfälle ausgeschlossen sein“, so Helmut Usel. Mit eingelegter Revisionsdichtung ist es möglich, die weiche Betriebsdichtung auszutauschen. Bei Drücken, wie sie im Kraftwerk Enzingerboden beherrscht werden müssen, spielen nicht nur die Qualität des konstruktiven Konzeptes und der Ausführung eine wichtige Rolle, sondern auch jene des Materials. Aus diesem Grunde war es für Helmut Usel und sein Team unabdingbar, bereits im Vorfeld Materialtests an sämtlichen größeren Komponenten der Kugelhähne durchzuführen. Gemeinsam mit den Verantwortlichen der Firma Troyer wurden nicht weniger als 890 Zug- bzw. Kerbschlagproben an den Rohteilen vorgenommen. „Fehler können immer wieder einmal passieren, aber in diesem Fall ist es wichtig, jeden materialbedingten Fehler auszuschließen“, sagt der Verantwortliche der ÖBB.

Foto: ÖBB

mige Verschlussplatte angebracht. Diese wird mittels Wasserdruck an den Dichtring gepresst. Die Steuerung dieses Systems beruht auf einem relativ komplizierten System, das einerseits mit Ölhydraulik und anderseits mit Wasserdruck arbeitet: Mit Öldruck zum Öffnen, mit ungesteuertem Wasserdruck – sprich Triebwasser – zum Schließen. Geregelt wird das Ganze über einen Druckausgleichssensor. Für das Öffnen war demnach auch ein relativ großes Ölvolumen notwendig, die Behälter fassten rund 800 l Öl. Als Druckspeicher haben Druckluft-Windkessel fungiert. Das lässt schon erahnen, wie komplex und aufwändig zu warten dieses ganze System war. Hinzu kommt, dass schon ein einziges verrostetes Ventil in der Wassersteuerung einen gravierenden Fehler verursachen konnte.“

Die alte Kugelschieber-Technologie ist im Kraftwerk Enzingerboden Geschichte: Die Verschlussmechanik beruhte auf einer Öl-Wasser-Hydraulik. Ein kompliziertes System, das auch sehr wartungsaufwändig war.

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chen Gründen. Am Zulauf für Maschine 1 befand sich ein Kugelschieber der Dimension DN600, unmittelbar davor ein Konus, der die Verjüngung von DN700 auf DN600 bewerkstelligte. „Wir wollten einfach 6 baugleiche Absperrorgane, daher haben wir diesen Konus abgetrennt und in weiterer Folge ein neues Anschlussrohr DN700 angeschweißt“, erläutert der Projektleiter. Im Fall der Maschine 4 machte die kleine Baugröße des Kugelschiebers aus 1954 den Umbau notwendig. Grundsätzlich war das Raumangebot knapp bemessen. Anschaulicher Beleg dafür: Die Fallgewichte haben gerade einmal drei Zentimeter Spiel zum Maschinenhallenboden. Als zeitaufwändiger als die Abbruch- und Errichtungsarbeiten sollten sich die zahlreichen „kleineren“ Montagearbeiten entpuppen. „Sehr aufwändig sind bei derartigen Arbeiten die Installation der Hydrauliksysteme, die gesamte Verrohrung und Verkabelung, es sind Entlastungs- und Entleerungsleitungen anzubringen, Sensoren anzuschließen, Drehwinkelgeber und Näherungsschalter zu installieren. All das braucht seine Zeit, wenn es gut gemacht werden soll“, sagt Martin Windisch, Projektleiter der Firma Troyer AG. Während die Firma Troyer auch die gesamte steuerungstechnische Ausrüstung der neuen Absperrorgane realisierte, wurde die Einbindung in die ÖBB-Leittechnik vom eigenen geschulten Personal der ÖBB vorgenommen.

SOUVERÄN IN BEENGTEM UMFELD Eine zusätzliche Herausforderung ergab sich daraus, dass man an den Abzweigern für Maschine 1 und Maschine 4 neue Anschlussrohre anschweißen musste – aus unterschiedli-

DICHT NACH 100 SEKUNDEN Gerade in steuerungstechnischer Hinsicht weisen die neuen Kugelhähne natürlich erhebliche Unterschiede zum Altbestand auf. Die Techniker der Firma Troyer AG installier-

Foto: ÖBB

KOMPETENTE MONTAGE-EQUIPE Nachdem die ersten Vorarbeiten zu dem Projekt bereits im Oktober 2013 gestartet waren, sollten die Montagearbeiten ursprünglich im Frühling 2015 erfolgen. Die Betriebsführung hatte allerdings eine Verschiebung um ein Jahr beschlossen. Eine Entscheidung, die sich gerade im Hinblick auf die Witterungsbedingungen als glücklich erweisen sollte. Schließlich befindet sich das Kraftwerk Enzingerboden auf rund 1.500 m Seehöhe. „Im Gegensatz zum langen, schneereichen Früh-

ling in den Pinzgauer Bergen 2015, präsentierte sich der Frühling in diesem Jahr freundlicher und deutlich schneeärmer. Die Straßen zum Kraftwerk waren befahrbar. Die einzige Frage, die sich stellte, war: Sind die drei Brücken entlang der Zufahrtsstraße auf das hohe Gewicht der Lkw ausgelegt? Immerhin hatten die Lkw jeweils zwei Kugelschieber samt Fallgewicht geladen. Nach Erkundungen bei der Straßenverwaltung haben wir dafür aber grünes Licht bekommen. Die Lieferung hat am Ende auch einwandfrei funktioniert“, erzählt Helmut Usel. Der Startschuss für die Montagearbeiten erfolgte am 7. März dieses Jahres mit der Entleerung der Druckrohrleitung und dem Beginn der Abbrucharbeiten der alten Kugelschieber. Um den höchst ambitionierten Zeitplan einzuhalten, wurde ein 1-SchichtBetrieb mit 12 Stunden Schichten eingerichtet. Dabei konnte das Montageteam der Firma Troyer AG sein großes Know-how voll und ganz unter Beweis stellen – und dies sehr erfolgreich, wie Helmut Usel bestätigt: „Die Leute waren sehr gut, kompetent und vor allem sehr flott. Nach einer Woche hatten sie bereits alle sechs Kugelschieber ausgebaut, sodass die Baufirma sofort im Anschluss die alten Sockel wegschrämen konnte. Die Arbeiten gingen tatsächlich Hand in Hand, sodass in der dritten Woche bereits alle Kugelhähne an ihrem Platz gestanden sind.“

Im Werk der Troyer AG wurde jeder der 6 Kugelhähne einer Druckprüfung unterzogen. Um diese zu stabiliseren, wurden sie mit schweren Gegengewichten versehen. Links im Bild: Projektleiter Martin Windisch, Troyer AG.

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AUSTAUSCH IN ACHT WOCHEN Was die Fertigung derartiger Stahlbauteile angeht, so werden sie an großen, computergesteuerten CNC-Fräsmaschinen hergestellt. Dies garantiert an sich eine hoch präzise Bearbeitung. Dennoch bleibt es eine höchst anspruchsvolle Aufgabe, die tonnenschweren Komponenten mikrometergenau zu bearbeiten. Im Fall des Kraftwerks Enzingerboden kamen die Kugelhähne auf ein Gewicht von je 14,4 Tonnen, mit dem Fallgewicht bringen sie sogar 18,5 Tonnen auf die Waage Nach letztlich erfolgreichen Abnahmen stand die größte Herausforderung des gesamten Umbauprojektes noch vor den Beteiligten: Es galt, in nur 10 Wochen plus 2 Wochen Inbetriebnahme den kompletten Umbau inklusive Inbetriebsetzung abzuwickeln. „Die Zeit war extrem knapp. Man hat uns zuvor von einigen Seiten wissen lassen, dass dies kaum möglich sei. Aber am Ende hat es doch funktioniert“, so Helmut Usel. Die Montage wurde dabei zur Gänze vom eigenen Montageteam der Firma Troyer AG übernommen, die örtliche Bauaufsicht lag in Händen der Firma Pöyry.

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Der Blick auf das Manometer trügt nicht: Drücken bis zu 100 bar mussten die Verschlussorgane in den Tests standhalten.

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Fällt der Öldruck der Öl-Hydraulik ab, senkt sich das rund 4 Tonnen schwere Fallgewicht von selbst und verschließt den Kugelhahn.

ten eine Simatic SPS7, die ein weites Feld an Steuerungsmöglichkeiten eröffnet. Nun wird damit der Druck in der Rohrleitung vor und nach dem Kugelhahn gemessen und die Daten entsprechend verarbeitet, ebenso die Stellung des „Kükens“, darüber hinaus Ölstand und Öltemperatur im Ölbehälter, sowie der Öldruck im Hubzylinder. Dies ermöglicht nicht nur absolute Kontrolle über sämtliche relevanten Parameter, sondern gewährleistet zudem das sichere Funktionieren des Schließmechanismus. Helmut Usel: „100 Sekunden braucht der Hahn, um sich zu schließen. Natürlich erfolgt kein Öffnen bei einseitigen Druckverhältnisse. Für den Ausgleich ist am Absperrorgan eine Füllleitung installiert. Über eine kleine Öffnung von DN80 wird das Rohr bis zur Düse befüllt. Erst wenn die Druckdifferenz unterhalb von 2 bar liegt, wird von der Steuerung der Kugelhahn geöffnet. Auf diese Weise kann ein Druckstoß vermieden werden.“

NOTSCHLUSSTAUGLICHKEIT BEWIESEN Rund zwei Wochen nahmen die Signaltests, das Einspielen der Software, das Prüfen der Verbindungen, sowie im Anschluss die Trockenerprobungen in Anspruch. In diesem Rahmen wurde erstmalig das Zusammenspiel von Turbinen und Kugelhähnen erprobt und sämtliche Betriebsparameter aufgezeichnet. In der dritten Woche der Inbetriebsetzungsarbeiten ging man an die Nasstests. Dabei wurden auch die Turbinen blockiert und ein Verschluss bei vollem Betriebsdruck und Nenndurchfluss vorgenommen. „Damit konnten wir auch die Notschlusstauglichkeit unserer neuen Absperrorgane belegen“, resümiert Helmut Usel. Er blickt sehr zufrieden auf ein Projekt zurück, das ihm weit weniger Kopfschmerzen bereiten sollte, als angesichts des knappen Terminplans zu befürchten stand. „Ich bin ja schon bei einigen Inbetriebnahmen dabei gewesen, aber eine derart unkomplizierte und problemlose wie diese habe ich noch nicht erlebt. Wir waren am Ende sogar schneller fertig als erwartet.“ Mitte Juni dieses Jahres war auch die Nasserprobung abgeschlossen. In den folgenden 10 Wochen, in denen sich die Absperrorgane noch im Probebetrieb befanden, kam es ebenfalls zu keinen unliebsamen Überraschungen. Der erfolgreiche Tausch der Absperrorgane stellt für die Österreichischen Bundesbahnen nicht nur eine wichtige Investition in die Betriebssicherheit, sondern auch in die Verfügbarkeit des Kraftwerks Enzingerboden dar. Das leistungsstärkste ÖBB-Kraftwerk im Pinzgauer Stubachtal ist für die nächsten Jahrzehnte gerüstet. Die neuen Kugelhähne haben in der Nasserprobung bereits ihre Notschlusstauglichkeit unter Beweis gestellt.

Foto:Troyer

Eine wichtige Sicherheitseinrichtung befindet sich im Zylinder der Ölhydraulik. Hier wurde von der Firma Troyer zusätzlich zum einstellbaren Mengenregelventil eine feste Blende implementiert. Diese stellt sicher, dass der Verschluss durch das Fallgewicht auch dann nicht schlagartig erfolgt, sollte – aus welchen Gründen auch immer – die Ölhydraulik plötzlich abgetrennt oder abgeschlagen werden. In diesem Fall tritt über diese Blende langsam das Hydrauliköl aus. So langsam, dass dem Kugelhahn seine 90 bis 100 Sekunden für einen regulären Schließvorgang zur Verfügung stehen.

Technische Daten • Absperrorgan: Kugelhahn • Stückzahl: 6 • Fabrikat: Troyer AG • Nennweite: Ø DN700 • Nenndruck: 63 bar • Nennwassermenge: 5,0 m3/s • Notschlusswassermenge: 8,0 m3/s • Druck bei Druckprobe: 100 bar • Masse ohne Fallgewicht: 14,4 to • Masse mit Fallgewicht: 18,5 to • Umbau - zeitlicher Rahmen: 8 Wochen • Ende Probebetrieb: August 2016

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BEEINDRUCKENDES REVIVAL FÜR TRADITIONSKRAFTWERK AM THURKANAL

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Nach einer Bauzeit von 14 Monaten war es Anfang September dieses Jahres soweit: Das rundumerneuerte Kraftwerk Bürglen (TG) wurde im Rahmen einer offiziellen Einweihung durch die Betreiberin, die Axpo Kleinwasserkraft AG, seiner Bestimmung übergeben. Neben der kompletten Neugestaltung des Kraftwerks wurde in einem aufwändigen Bauprojekt auch der Zuleitungskanal generalsaniert und betriebsfit für die Konzessionsdauer von 80 Jahren gemacht. Die neue doppeltregulierte Kaplanturbine von Wiegert & Bähr trägt ganz wesentlich zur Steigerung der Jahresproduktion bei: Die Betreiber rechnen bei einem Regelarbeitsvermögen von 7,0 GWh mit einem Ertragsplus von etwa 40 Prozent. Das neue Kraftwerk Bürglen ist eines von acht Kleinwasserkraftwerken, die zu 100 Prozent der Axpo gehören.

Um rund 13 Mio. CHF wurde das Kraftwerk Bürglen sowie der zugehörige Thurkanal auf den Letztstand der Technik gebracht. Heute erzeugt die Anlage um 40 Prozent mehr Strom als zuvor.

gen könnte. Aus diesem Grund schwillt die Thur in der Regel nach starken Regenfällen immer wieder sehr schnell an. Im Hinblick auf die Wasserkraftnutzung spielte die Thur schon seit jeher eine tragende Rolle in der Region. Schließlich konnte man im Thurgau in Ermangelung hoher Berge auf keinerlei große Gefälle zurückgreifen. Für die Anfänge der Wasserkraftnutzung bedeutete dies,

Foto: Hydro-Solar

Über eine Länge von rund 2 km wurde der Thurkanal saniert.

dass man lange Zulaufkanäle errichtete, um ein gewisses Gefälle nutzen zu können. So geschehen in der Gemeinde Bürglen, wo man im Gemeindearchiv weit zurückblättern muss, um die Wurzeln der lokalen Wasserkraftnutzung zu entdecken. Ein Mühlen- und ein Sägebetrieb waren die ersten, die die Kraft der Thur für ihre Zwecke nutzten. Die Mühle fand erstmals im Jahr 1497 Erwähnung. Foto: zek

m Säntis, westlich von Liechtenstein, entspringt die Thur auf über 2.500 m Seehöhe. Der Fluss beschreibt in seinem Verlauf einen großen Bogen durch die malerische Toggenburger Hügellandschaft, ehe er nach einer Wegstrecke von rund 134 Kilometern bei Flaach in den Rhein mündet. Die Thur ist nicht nur der zweitlängste Fluss der Ostschweiz, sondern gilt darüber hinaus auch als der prägende Fluss der Region. Über seine gesamte Länge behält er den Charakter eines Wildbaches bei, da es keinen See gibt, der zur Pufferung der Wasserganglinie beitra-

Der Kanal wurde auch ökologisch adaptiert, es wurden Wildausstiege, sowie Habitate für eine hier sesshafte Biberfamilie integriert.

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WIRTSCHAFTLICH – DANK KEV Von der Konzessionsdauer her wäre einem Weiterbetrieb der Anlage zumindest bis 2028 nichts im Wege gestanden. Doch die technische Ausrüstung der Anlage war in keinem guten Zustand mehr und der Instandhaltungsbedarf war immens, außerdem war die Sanierung des Zuleitungskanals – konkret jenes zwei Kilometer langen Teilstücks bis zum Kraftwerk – unausweichlich geworden. „Wir haben uns seit 2011 mit dem Projekt beschäftigt. Unsere Analysen ergaben, dass wir das gesamte Bauvorhaben auf Basis der KEV (Kostendeckenden Einspeiservergütung) wirtschaftlich darstellen können“, sagt Heinz Kolb. Nach vier Jahren intensiver Vorplanung wurde der Bau des neuen Kraftwerks schließlich im Juni letzten Jahres konkret.

Foto: Axpo

Die Baugrube wurde mittels Spundwände gesichert.

80 JAHRE ALTER STROMERZEUGER Elektrischer Strom wurde zum ersten Mal im Jahr 1906 produziert, als die Mühle mit einer neuen Turbine und einem Generator ausgerüstet wurde. Mit steigender Nachfrage nach Elektrizität wurden über die folgenden zwei Jahrzehnte zwei weitere Kraftwerke an dem Ausleitungskanal gebaut, wobei der Kanal im Jahr 1956 vollständig erneuert wurde. Er erstreckt sich in Summe über rund fünf Kilometer. Zwei Kilometer flussabwärts der Thurfassung „Au Schönenberg“ befindet sich der oberste Kraftwerksstandort des Kanals, an dem einst eine Kammgarnspinnerei betrieben wurde. Diese nutzte seit dem Jahr 1872 die Kraft der Thur, anfänglich nur über Transmissionsge-

werke. Erst viele Jahre später sollte sie sie auch zur Stromerzeugung nutzen. „Im Jahr 1932 erfolgte mit der Installation des ersten 150 kW-Generators der Umbau auf ein Wasserkraftwerk. 1947 ging dann der erste Ausbau vonstatten: Man hat damals eine größere Zwillings-Francis-Turbine und eine kleinere horizontale Francis-Turbine installiert. Insgesamt kamen die beiden Maschinensätze auf ein Leistungsvermögen von 725 kW“, erklärt Heinz Kolb, ein waschechter Wasserkraft-Routinier, der über profunde Kenntnisse der Anlage verfügt. Er wurde von der Axpo für die Umbauarbeiten engagiert und fungierte in der Folge als Mittelsmann und Drehscheibe zwischen Projektleitung und den ausführenden Firmen.

BÖSCHUNG AUS SPUNDWÄNDEN Den Auftakt machten aber die Sanierungsarbeiten am Zuleitungskanal, die mit rund 7 Mio. CHF zu Buche schlagen sollten. „Es war eine der zentralen Fragen dieses Projektes: Wie sanieren wir den Kanal?“, stellt Erich Schmid, Leiter der Abteilung Wasser und Bau der Axpo Power AG, in den Raum. „Rohrvarianten schieden aus Kosten- sowie aus Umweltgründen aus, auch Varianten aus Holz – entsprechend der ursprünglichen Ausführung – kamen nicht in Frage. Nach einigem Überlegen gelangten wir zu der Idee, die Wände des Kanals mittels Spundwände zu realisieren.“ Dass man dabei Pionierarbeit leisten sollte, war jedoch nicht geplant. Heinz Kolb: „Wir haben uns intensiv in der Schweiz umgehört. Aber wir fanden keine Referenzanlage, bei der Vergleichbares umgesetzt worden war. Daher haben wir einmal einen ersten Probeabschnitt über 100 m gemacht, und das hat vielversprechend ausgesehen. Der große Vorteil der Spundwände bestand darin, dass wir den Kanal für das Rammen nicht zwingend leeren mussten. Auf diese Weise waren Stillstandszei-

Foto: Hydro-Solar

Die Untergrundverhältnisse erwiesen sich als günstig. Der Bau konnte zügig vorangetrieben werden.

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Einheben der neuen doppeltregulierten Kaplanturbine aus dem Hause Wiegert & Bähr.

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Die Saugrohrform wurde klassisch in Holzbauweise hergestellt.

Foto: Hydro-Solar

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KOMPETENTE PARTNER AN BORD Zusammen mit dem Kanalneubau war eine Erhöhung des Oberwasserspiegels um 0,66 m vorgesehen, woraus eine neue Bruttofallhöhe von 6,80 m am Kraftwerksstandort resultierte. Die neu konzessionierte Wassermenge beträgt entsprechend der Kanalkapazitäten 17,5 m3/s. „Diese Ausbauwassermenge von 17,5 m3/s führt der Kanal im langjährigen Mittel an rund 200 Tagen im Jahr. Die minimale Wassermenge liegt bei 1,2 m3/s. Entsprechend diesen hydraulischen Rahmenbedingungen sollte die elektromaschinelle Ausrüstung der Anlage ausgelegt werden“, erklärt Roman Reiner, Projektleiter des beauftragten Planungsbüros Hydro-Solar Engineering AG. Der Auftrag über die gesamte elektromaschinelle Ausrüstung ging an den Baden-WürttemFoto: zek

KANAL – KONZIPIERT FÜR 160 JAHRE Insgesamt wurden für die Sanierung des Kanalabschnitts 1.700 Tonnen Spundwände gesetzt, wobei diese stets in der Abfolge „Zwei kurze – eine lange“ in den Untergrund gerammt wurden. Anschließend wurden sie über Schrauben verbunden und die Löcher der Rammaufhängung mit Kunststoffbolzen verschlossen. Auf diese Weise ist die Stabilität und Lebensdauer für die Konzessionsdauer von 80 Jahren sichergestellt. Dass man sogar darüber hinaus gedacht hat, führt Heinz Kolb weiter aus: „Sollte man in 80 Jahren den Kanal erneut sanieren wollen, besteht die Möglichkeit, eine zweite Reihe an Spundwänden quasi als vorgesetztes Profil einzubauen. Doch nicht nur Langlebigkeit und Funktionalität, auch Fragen der ökologischen Anpassung spielten bei der Sanierung des Kanals eine wichtige Rolle. Auffällig dabei die bewährten Wildausstiege, die ebenso mustergültig integriert wurden, wie die während der

Bauphase errichteten Biberbauten für die am Kanal ansässige Biberfamilie. Diese wurde für die Zeit der Kanaltrockenlegung im Sommer 2015 evakuiert und nach der erneuten Flutung des Kanals wieder in ihre vertraute Umgebung zurückgebracht.

bergischen Wasserkraftspezialisten Wiegert & Bähr aus Renchen. Wobei die neue Maschinenlösung kaum mehr etwas mit jener des Altbestandes gemeinsam hatte. Anstelle der beiden Maschinensätzen, die zusammen lediglich 16 m3/s verarbeiten konnten, fiel die Wahl nun auf eine doppeltregulierte Kaplan-Schachtturbine mit einem Schluckvermögen von 17,5 m3/s plus 1 m3/s bei Überöffnung. Neben der Turbine zeichnete Wiegert & Bähr auch für das hydraulische Turbinenregelsystem, die Lieferung des Synchrongenerators, die gesamten Schalungspläne für Saugrohr und Einlaufspirale sowie den Saugrohrkrümmer verantwortlich, um die wichtigsten Komponenten zu nennen. Zudem steuerte das Wasserkraft-Unternehmen aus Baden-Württemberg auch die gesamte stahlwasserbauliche Ausrüstung bei, angefangen von den Schützen, über die Dammtafel bis hin zu Rechen und der vollautomatischen Knickarm-Rechenreinigungsmaschine. FISCHGÄNGIGKEIT REALISIERT Noch während die Sanierungsarbeiten am Zuleitungskanal im Gange waren, wurde bereits

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 17,5 m3/s • Brutto-Fallhöhe: 6,80 m • Turbine: doppeltregulierte Kaplan-Turbine • Fabrikat: Wiegert & Bähr • Flügelzahl: 4 • Laufraddurchmesser: 1'850 mm • Nennleistung: 972 kW • Drehzahl: 231 Upm • Generator: synchron (TES) • Generatorleistung: 1'136 kVA • Stahlwasserbau: Wiegert & Bähr • Fischaufstieg: 200 l/s Dotierwassermenge

Die vollautomatische Rechenreinigungsmaschine von Wiegert & Bähr sorgt für einen verlustfreien Durchfluss am Feinrechen.

Dezember 2016

• Fischabstieg: 150 l/s Dotierwassermenge • Regelarbeitsvermögen: 7,0 GWh

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ten, die ja auch die Unterliegeranlagen betroffen hätten, auf ein Minimum beschränkt.“

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Antriebsmechanik der Leitschaufeln der Kaplanturbine.

Drei, die auf eine ausgezeichnete Zusammenarbeit zurückblicken können: Kraftwerksprofi Heinz Kolb, Erich Schmid, Leiter Abteilung Wasser & Bau der Axpo AG, und Projektleiter der Hydro-Solar Engineering AG, Roman Reiner. (v.l.)

Foto: zek

Projekte

mit den Abbrucharbeiten am alten Zentralengebäude begonnen. „Im Grunde hatten wir doppeltes Glück: Zum einen mit dem günstigen Baugrund, wodurch wir keinerlei Grundwasserprobleme hatten, und zum anderen mit unserem Planer- der Firma Hydro-Solar, der uns mit seinem Engagement und seinem Können viel Arbeit und viele Kopfschmerzen erspart hat“, meint Erich Schmid. Alles gute Gründe dafür, warum das Projekt perfekt in den zeitlichen Vorgaben bleiben konnte. Innerhalb eines Jahres wurde die alte Zentrale zur Gänze erneuert und an die Herausforderungen des heutigen Wasserkraftbetriebes angepasst. Die wesentlichen Unterschiede zur alten Wehranlage finden sich nicht nur in der Bruttofallöhe, sondern auch in der Zahl der Grundablässe – heute gibt es zwei anstelle von einem – sowie vor allem in der ökologischen Anpassung. Sowohl eine Fischauf- als auch

eine Fischabstiegsanlage wurden realisiert, wobei letztere permanent mit 150 l/s dotiert wird. Damit wurde auch den Anliegen der Fischerei in Hinblick auf Gewässervernetzung, Fischschutz und Fischgängigkeit Rechnung getragen. 40 PROZENT ERZEUGUNGSPLUS Nicht nur im Hinblick auf die Ökologie, sondern auch in Hinblick auf die Effizienz haben die Verantwortlichen einen echten Quantensprung geschafft. Die neue doppeltregulierte Kaplanturbine aus dem Hause Wiegert & Bähr liefert bei Ausbauwassermenge eine Leistung von 972 kW, wobei die Turbine über sämtliche Betriebspunkte hinweg sehr gute Wirkungsgrade liefert. Im Vergleich dazu kamen die beiden alten Maschinensätze zusammen gerade einmal auf 725 kW. Noch eindrucksvoller fällt der Vergleich aus, wenn man

die Ertragsdaten vergleicht: Lag das Regelarbeitsvermögen des Altbestands bei 5 GWh, so erreicht das neue Kraftwerk Bürglen heute im Regeljahr rund 7,0 GWh. Das bedeutet ein Produktionsplus von etwa 40 Prozent. Und dennoch war es wirtschaftlich keineswegs einfach, die Anlage zu verwirklichen. Erich Schmid: „Mit den Kosten für das Kraftwerk in der Höhe von 6 Mio. CHF und jenen für den Kanal in der Höhe von 7 Mio. CHF haben wir für die Revitalisierung der Anlage viel Geld in die Hand genommen. Hätten wir dieses Projekt nur auf Basis der aktuellen Strompreise realisiert, wäre es unwirtschaftlich. Damit wäre kaum der jährliche Betrieb der Anlage abzudecken. Dank der KEV amortisiert sich das Projekt aber innerhalb von 12 Jahren.“ STROM FÜR 2.000 HAUSHALTE Das Kraftwerk Bürglen wurde im Jahr 2008 von der Axpo erworben. Das nun getätigte Retrofitprogramm wurde von der Axpo Kleinwasserkraft AG übernommen, in deren Besitz sich nun insgesamt acht Kleinwasserkraftwerke befinden. Das neue Kraftwerk Bürglen befindet sich seit Herbst im Regelbetrieb. Es ist in der Lage, rund 2.000 Thurgauer Haushalte mit sauberem Strom versorgen – und dies gesichert für die nächsten 80 Jahre.

Dezember 2016

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Die Jahrestagung 2016 des Vereins Kleinwasserkraft Österreich fand Mitte Oktober im Hotel „Schloss an der Eisenstraße“ in Waidhofen an der Ybbs statt.

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Veranstaltung

KLEINWASSERKRAFTTAGUNG 2016 GIBT AUSBLICK AUF ZUKÜNFTIGE ENWICKLUNGEN

Im niederösterreichischen Waidhofen an der Ybbs fand am 13. und 14. Oktober die Jahrestagung 2016 des Vereins Kleinwasserkraft Österreich statt. Angesichts der aktuell extrem niedrigen Strompreise wurde die Tagung unter dem Motto „Bessere Wege in die Kleinwasserkraft-Zukunft“ abgehalten. Namhafte Expertinnen und Experten aus Politik und Wirtschaft stellten ihre Sichtweisen und Vorschläge zur Themenstellung dar und diskutierten diese im Anschluss an die durchwegs interessanten Vorträge mit den zahlreichen Tagungsteilnehmern. Abgerundet wurde die Veranstaltung durch eine gemütliche Abendveranstaltung sowie anschauliche Exkursionen zu mehreren Kleinkraftwerken.

und 350 Teilnehmer waren der Einladung der rot-weiß-roten Interessensvertretung Kleinwasserkraft Österreich gefolgt und trafen sich zur Jahrestagung 2016

Mitte Oktober im Hotel „Schloss an der Eisenstraße“ in Waidhofen an der Ybbs. Angesichts extremer Marktverzerrungen und äußerst niedrige Strompreise wurde von den

Rund 350 Besucherinnen und Besucher machten die Veranstaltung zu einem vollen Erfolg.

Dezember 2016

Veranstaltern das Leitmotto „Bessere Wege in die Kleinwasserkraft-Zukunft“ gewählt. Das Publikum setzte sich zu weiten Teilen aus Anlagenbetreibern, Fachleuten, Planern sowie Branchen- und Behördenvertretern zusammen. Wie schon in der Vergangenheit bot die alljährliche stattfindende Tagung eine ideale Gelegenheit, um sich im Rahmen des abwechslungsreichen Programms auszutauschen, zu informieren und bestehende Kontakte zu pflegen sowie neue zu knüpfen. LANDESSPRECHER FORDERT ALTANLAGENSCHUTZ Pünktlich um 9:00 Uhr startete die Veranstaltung mit der Begrüßung durch den Waidhofener Bürgermeister Mag. Werner Krammer und dem Präsidenten des Vereins Kleinwasserkraft Österreich, Christoph Wagner. Im Anschluss daran ging der niederösterreichische Landessprecher Mag. Hannes Taubinger

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Veranstaltung

Niederösterreichs Landessprecher Mag. Hannes Taubinger

auf die schwierige Situation heimischer Kleinwasserkraftbetreiber ein. Gemäß seines Vortrages stellen sich die Anforderungen des Nationalen Gewässerschutzplanes – Stichwort: Herstellung von Durchgängigkeit – bei einem durchschnittlichen Marktpreis von weniger als 2,5 Cent/kWh Strom für viele Betreiber als schlichtweg unfinanzierbar dar. Weil mögliche Förderungen zudem in Kürze auslaufen werden sowie lukrative Anlagenrevitalisierungen im Schnitt drei bis fünf Jahre Wartezeit in Anspruch nehmen, forderte Taubinger einen dringenden Schutz zum Erhalt von Altanlagen. Über die „Rahmenbedingungen für ein besseres Energiesystem“ referierte anschließend Dr. Michael Losch vom Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft. Weiter ging es im Programm mit dem Vortrag „Vermarktung der Kleinwasserkraft im virtuellen Kraftwerk“ durch DI Torsten Willdonner von der Verbund Trading GmbH.

Stellv. Geschäftsführer des Vereins Kleinwasserkraft Österreich Dr. Paul Ablinger.

PI Mitterfellner GmbH Geschäftsführer DI Helmut Mitterfellner

DAS „WESER-URTEIL“ IM FOKUS Der Vortrag von Dr. Wolfgang Berger von der Rechtsanwälte GmbH Haslinger / Nagele und Partner drehte sich um „Das ‚Weser-Urteil‘ und die Auswirkungen auf wasserrechtliche Bewilligungsverfahrungen. Beim „Weser-Urteil“ handelt es sich um eine viel diskutierte Entscheidung des EUGH zu einer Vertiefung des deutschen Flusses Weser, welche am 1. Juli 2015 gefällt wurde und sich als Folgewirkung auch auf den Wasserkraftbereich erstreckt. DI Helmut Mitterfellner, der Geschäftsführer des Planungsbüros PI Mitterfellner GmbH stellte die „Berücksichtigung von öffentlichen Interessen bei der Planung von Klein(st)wasserkraftwerken“ in den Fokus seiner Rede. Anschließend daran referierte Dr. Regina Petz-Gleichner von der „PETZ OEG - Technisches Büro für Ökologie und Umweltschutz“ über die Auswirkungen des „Weser-Urteils“ aus gewässerökologi-

scher Sicht. Die Frage, wie sich das „Weser-Urteil“ auf die Planung des unlängst revitalisierten Kraftwerk „Schütt“ in Niederösterreich ausgewirkt hätte, wurde von DI Friedrich Zemanek vom Energieversorger EVN im letzten Vortrag des ersten Veranstaltungstages behandelt. EXKURSIONEN UND WORKSHOPS Das Nachmittagsprogramm bestand aus einem breit gefächerten Angebot zwischen Exkursionen und Workshops. Zur Auswahl standen dabei etwa ein Bustransfer zu den nahe gelegenen Anlagen „Schütt“ an der Ybbs sowie einem neuen Kraftwerk an der Jeßnitz. Eine zweite Gruppe begab sich ebenfalls via Bus zum kurz vor der Fertigstellung stehenden Kraftwerk „Kittel Mühle“ in Purgstall und im Anschluss daran zum Kraftwerk „Pilsing“ an der Url. Dort konnten sich die Teilnehmer einen Eindruck vom System der in-

Exkursion zum Kraftwerk Pilsing an der Url, welches mit einer Wasserkraftschnecke sowie einer Fischaufstiegsschnecke ausgerüstet ist.

Die Jahrestagung bot eine ideale Plattform zum Informationsaustausch unter Experten.

Dezember 2016

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Veranstaltung

Zahlreiche Unternehmen aus dem Wasserkraftbereich nutzten die Veranstaltung zur Präsentation ihrer Produkte und Dienstleistungen.

novativen Fischaufstiegsschnecke machen, welche gemeinsam von der Rehart GmbH und der Firma Strasser und Gruber GmbH entwickelt wurde. Per pedes ging es für die Teilnehmer der Workshops zu einer Besichtigung des nahe gelegenen Kraftwerks Waidhofen. Workshop 1 drehte sich um die Produktionsoptimierung sowie die Verbesserung der Erlössituation von Kleinwasserkraftwerken. Zusätzlich standen den interessierten Teilnehmern beim zweiten Workshop OeMAG-Vertreter

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Dezember 2016

Rede und Antwort. Den gemütlichen Abschluss des ersten Veranstaltungstages bildete schließlich eine Abendveranstaltung im Gasthof Kappl in Biberach bei Livemusik und regionalen Spezialitäten aus Mostviertel. ALTERNATIVE VERTRIEBSWEGE FÜR STROM AUS WASSERKRAFT Das Rahmenprogramm von Tag 2 eröffnete Rudolf Stelzl von der Tiroler Rohre GmbH mit einem Kurzreferat über Qualität in der Wasserkraft. Weiter ging es mit dem Vortrag von Prof. Mag. Herbert Lechner von der Austrian Energy Agency zum Thema „Fördersysteme für Ökostrom, Status und Perspektiven“. Im Anschluss daran stellte Dr. Paul Ablinger, der stellvertretende Geschäftsführer des Vereins Kleinwasserkraft Österreich, anhand von Praxisbeispielen „Finanzierungsund Vermarktungsmöglichkeiten für Kleinwasserkraftbetreiber“ vor. Ablinger beschrieb dabei gleich mehrere hochinteressante alternative Vertriebswege für Strom aus Wasserkraft. Eine vorbildlich umgesetzte Kleinanlage präsentierte Edwin Walch von der Andritz AG bei der Projektvorstellung des steirischen Kraftwerks Feistritzbach 3. Darauf folgte ein Vortrag von Dr. Robert Tichler vom Energieinstitut JKU Linz über die volkswirtschaftlichen Aspekte der Kleinwasserkraft. NEUES DESIGN FÜR DEN STROMMARKT GEFORDERT Anschließend referierte Dr. Peter Puspök vom Dachverband Erneuerbare Energie Österreich über die Novelle des Ökostromgesetzes 2017. Aufbauend auf diesen Vortrag formulierte Generalsekretärin Dr. Barbara Schmidt von Österreichs Energie, der Interessensvertretung der heimischen Energiewirtschaft, ihre Erwartungen an die Ökostromgesetz-Novelle. Dabei forderte Schmidt unter anderem eine verstärkte Positionierung der Wasserkraft auf EU-Ebene und ein neues Design für den Strommarkt. „Last but not least“ zeigte Prof. Dr.-Ing. Jürgen Karl von der Universität Erlangen anhand einer aktuellen Studie, dass der Umstieg auf erneuerbare Energien einen wesentlichen Beitrag zur Versorgungssicherheit leistet. Den letzten Punkt der Tagesordnung bildete eine Podiumsdiskussion mit den Referenten des zweiten Veranstaltungstages, bei welchem sich die Vortragenden bereitwillig den Fragen des Publikums stellten. Dies stellte einen passenden Abschluss der Jahrestagung dar und unterstrich damit einmal mehr den dialogfördernden Charakter der gelungenen Veranstaltung.

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Foto: zek

Das neue Laufwasserkraftwerk an der Feistritz im Bezirk Hartberg-Füstenfeld nahm vor rund einem Jahr seinen Betrieb auf.

NEUES LAUFWASSERKRAFTWERK AN DER FEISTRITZ MIT DOPPELTEM NUTZEN Im November des Vorjahres ging in der oststeirischen Gemeinde Feistritztal das neu errichtete Laufwasserkraftwerk der Familie Großschedl in Betrieb. Mit dem Neubau ersetzten die Betreiber ein bereits in den 1920er Jahren gebautes Ausleitungskraftwerk an der Feistritz. Der Bau des neuen Kraftwerks stand dabei sowohl unter wirtschaftlichen als auch ökologischen Gesichtspunkten: Zum einen konnte am neuen Anlagenstandort die von der EU geforderte Durchgängigkeit durch einen technischen Fischaufstieg hergestellt werden. Zum anderen erzielt die von der oberösterreichischen Jank GmbH gefertigte neue Kaplan-Turbine mehr als das Doppelte an Leistung gegenüber dem alten Kraftwerk. Animation: Jank

as mittlerweile rückgebaute Ausleitungskraftwerk der Familie Großschedl setzte zur Stromerzeugung auf eine Francis-Turbine des Baujahres 1923 sowie eine 1956 installierte „Reifenstein“-Turbine (Kaplan-Turbine ohne Leitapparat). Während die Francis-Maschine aus Altersgründen bereits längere Zeit still stand, war die Reifenstein-Turbine bis zum großangelegten Neubau im Einsatz. Zu ihren besten Zeiten erzielte die Turbine immerhin eine Leistung von 104 kW. „Neben seiner Erzeugung für das öffentliche Stromnetz wurde das Kraftwerk seit jeher auch zur Deckung des Strombedarfs für das familieneigene Mischfutterwerk verwendet. Dies sollte auch nach dem Umbau weiterhin so bleiben“, erklärt der Lebensgefährte der Anlagenbetreiberin Dipl.-Ing. Sepp Posch. Weil die Feistritz aber als

Querschnitt durch die neue Kaplan-Turbine.

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Projekte

Eine horizontal fahrbare Rechenreinigungsmaschine sorgt im Einlaufbereich des Kraftwerks für freien Zufluss.

Foto: zek

Foto: Posch

Die Wasserhaltungsmaßnahmen der Baugrube, hier beim Einbau des Saugrohres, stellten den aufwändigsten Teil des Projekts dar.

sogenanntes prioritäres Gewässer gemäß EU Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) eingestuft wurde, musste bis spätestens Dezember 2015 an der bestehenden Wehranlage die Fischdurchgängigkeit hergestellt werden.

KOMPLETTPAKET ÜBERZEUGT Das anstelle der eingereichten Wasserkraft schnecke ein Laufwasserkraftwerk realisiert wurde, hat nicht zuletzt mit dem Zivilberuf von Kraftwerksbetreiber Sepp Posch zu tun. Dieser ist als wasserbautechnischer Amtssachverständiger bei der Bezirkshauptmannschaft Hartberg-Fürstenfeld tätig und alleine durch seine

Dipl.-Ing. Sepp Posch neben dem Herzstück des neuen Kraftwerks. Der Turbine steht bei einer Fallhöhe von 3,5 m eine Ausbauwassermenge von 8 m³/s zur Verfügung, womit sich eine maximale Engpassleistung von 230,5 kW erzielen lässt.

Profession bestens mit der Thema Wasserkraft vertraut. Der Kontakt zum Familienbetrieb „Jank GmbH“ ergab sich dennoch eher zufällig bei einem beruflichen Termin. Bis dahin war Sepp Posch das Unternehmen nur als Betreiber mit Handschlagqualität von mehreren Wasserkraftwerken im Bezirk Hartberg-Fürstenfeld vertraut, nicht aber als Turbinenhersteller. Nachdem Posch auf Einladung von Entwicklungsleiter DI (FH) Siegi Jank noch weitere Anlagen der Wasserkraftfamilie Jank besichtigt hatte, erfolgte schließlich kurz darauf die Auftragsvergabe an die Oberösterreicher. Ausschlaggebend für die Vergabe des Projektes war zudem das Komplettangebot der Jank GmbH. Neben der Turbine kommt der gesamte Stahlwasserbau inklusive der Elektrotechnik und Steuerung bis hin zur Planung aus einer Hand. KOMPLEXE AUSHUBARBEITEN Aufgrund des relativ milden Winters konnte mit dem Aushub des Einlaufbauwerks bereits Foto: zek

Foto: zek

WENIG ZEIT FÜR UMBAUMASSNAHMEN „Da diese Verordnung allerdings erst im März 2012 erlassen wurde, blieb für die Planung des anstehenden Bauprojektes denkbar wenig Zeit“, sagt Sepp Posch und führt weiter aus: „Anfänglich standen zwei Umbauvarianten im Raum, wobei die erste Variante nur den Zubau einer Fischaufstiegshilfe vorgesehen hätte. Mit der vorgeschriebenen Restwasserabgabe von 1.700 l/s wäre diese Ausführung für einen wirtschaftlichen Kraftwerksbetrieb aber nicht sinnvoll gewesen. Die zweite Variante, welche auch im September 2013 eingereicht wurde, bestand in der kompletten Umrüstung des Anlagenkonzeptes auf eine Wasserkraftschnecke mit inkludierter Fischaufstiegsmöglichkeit. Durchaus

schwierig gestaltete sich die Suche nach einem Planungsbüro für das anstehende Projekt. Da sich der vom zuständigen Ministerium erstellte Leitfaden zur Gestaltung von Fischaufstiegshilfen in der Vorplanungsphase noch in der finalen Ausarbeitung befand, wollte der Großteil der angefragten Planer laut Betreiber Posch das Projekt nicht übernehmen. Fündig wurde man schließlich bei einem Ingenieurbüro aus Niederösterreich, welches für die Planung und Bauaufsicht engagiert werden konnte. Zur Realisierung des Kraftwerks gründeten die Eigentümer die „BEW Kraftwerk GmbH“.

Dezember 2016

Der Fischaufstieg wurde als Vertical-Slot-Passsage ausgeführt. Beim Monitoring im heurigen Mai stiegen in 3,5 Wochen rund 1.750 Fische auf.

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Die Visualisierung der Steuerung ermöglicht durch Onlineanbindung via Smartphone oder PC jederzeit Zugriff auf die Anlage.

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Der Leitapparat der doppelt regulierten Kaplan-Turbine.

im Jänner 2015 begonnen werden. Posch betont, dass dank einer optimalen Abstimmung zwischen Planer, Statiker und den ausführenden Unternehmen rund 100.000 Euro am Betonbau eingespart werden konnten. Die Aushub- und Betonierarbeiten neben dem Flussbett der Feistritz stellten wegen den komplexen Wasserhaltungsmaßnahmen den aufwändigsten Teil der Bauarbeiten dar und dauerten rund 6 Monate. Der Einbau des hydraulisch betriebenen horizontalen Rechenreinigers und der Turbine erfolgten schließlich in den Sommermonaten. Als Fischaufstiegshilfe sollte das bewährte „enature Fishpass System“ der MABA Fertigteilindustrie GmbH zum Einsatz kommen. Dabei handelt es sich um eine patentierte Vertical-Slot-Passage aus vorgefertigten Betonelementen, durch welche die Fische auf vergleichsweise wenig Platz ins Oberwasser gelangen können. TURBINE MIT OPTIMALEM WIRKUNGSGRAD Zur Stromerzeugung stehen der doppelt-regulierten Kaplan-Turbine eine Fallhöhe von

3,5 m sowie eine Ausbauwassermenge von 8 m³/s zur Verfügung. Bei einer Drehzahl von 214 U/min und einem Laufraddurchmesser von 1.400 mm erreicht die Turbine eine elektrische Engpassleistung von 230,5 kW. Als Stromwandler kommt ein in vertikaler Richtung direkt gekoppelter Synchron-Generator des Herstellers Hitzinger zum Einsatz. Der Generator verfügt über die exakt gleiche Drehzahl wie die Turbine und weist eine maximale Nennscheinleistung von 285 kVA auf. Die Energieproduktion des Kraftwerks funktioniert durch die von Jank selbst programmierte Automatisierungssoftware völlig automatisiert. Via Onlineanbindung hat der Betreiber von PC oder Smartphone aus jederzeit Zugriff auf die wichtigsten Anlagenfunktionen und erhält in Sekundenschnelle Infos über den aktuellen Anlagenstatus. STARK FREQUENTIERTER FISCHAUFSTIEG Das neue Kraftwerk ist bereits seit mehr als einem Jahr im Regelbetrieb und verfügt laut zufriedenem Anlagenbetreiber über einen

optimalen Wirkungsgrad. Vor allem der Horizontalrechen erfreut sich bei Seniorchef Herbert Großschedl höchster Beliebtheit: „Kein Vergleich zum Vertikalrechen, welcher bei der Altanlage installiert war. Wenn ich an die zeitraubende und teilweise anstrengende Arbeit beim Freilegen des Vorrechens denke oder daran wie oft der Feinrechen verklaust war und auch an die daraus resultierende Energieeinbuße, so ist dieser Rechen ein wahrer Segen. Durch die Art und Ausgestaltung gab es im letzten Winter auch keine Probleme mit der Eisbildung.“ Die produzierte Energie wird sowohl zur Deckung der Spitzenstrombedarf des Mischfutterwerks verwendet als auch in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Für das heurige Jahr rechnet Sepp Posch mit einer Energieproduktion von rund 1,1 GWh. Höchst erfolgreich verlaufen ist das bereits im Mai durchgeführte Monitoring der Fischaufstiegshilfe. In einem Zeitraum von 3,5 Wochen nutzten rund 1.750 Fische die neu geschaffene Passage zum Aufstieg ins Oberwasser.

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 8 m³/s • Nettofallhöhe: 3,5 m • Turbine: Kaplan • Maximalleistung: 230,5 kW • Nenndrehzahl: 214 U/min • Hersteller: Jank GmbH • Generator: Synchron • Nennscheinleistung: 285 kVA • Hersteller: Hitzinger • Regelarbeitsvermögen: ca. 1,1 GWh

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Die beiden Betreiber Anton Dietrich sen. (li.) und sein gleichnamiger Sohn vor dem Herzstück der neuen Anlage.

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MURTALER KRAFTWERK ÜBERTRIFFT REGELARBEITSVERMÖGEN IM ERSTEN BETRIEBSJAHR In der steirischen Gemeinde Kobenz im Bezirk Murtal ging im November des Vorjahres das neue Wasserkraftwerk der Familie Dietrich ans Netz. Zur Energiegewinnung setzen die Betreiber auf eine 4-düsige Pelton-Turbine mit 738 kW Maximalleistung des Herstellers ANDRITZ Hydro. Den aufwändigsten Teil des Projektes stellte die Verlegung der rund 5 Kilometer langen Druckrohrleitung dar, für welche man im Vorfeld Verhandlungen mit 20 Grundstückseigentümern führen musste. Ganz im Sinne der regionalen Wertschöpfungskette wurde ein Großteil der Bauarbeiten von steirischen Unternehmen ausgeführt.

Dezember 2016

Das neue Kraftwerk der Familie Dietrich im steirischen Bezirk Murtal ging im November 2015 ans Netz. Die prognostizierte Jahresarbeit von ca. 3,3 GWh Ökostrom kann bereits im ersten Betriebsjahr übertroffen werden.

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as neue Ausleitungskraftwerk ersetzt eine vom Großvater des heutigen Betreibers Anton Dietrich sen. errichtete Anlage, mit welcher in den 1930er-Jahren noch die gesamte Ortschaft mit Strom versorgt werden konnte: „Zu dieser Zeit bestand allerdings auch noch kein allgegenwärtiger Strombedarf wie man es heutzutage gewohnt ist. Mit dem Wasserkraftwerk wurden das eigene Sägewerk der Familie sowie eine gemeinschaftliche Dreschmaschine, Melkmaschinen und vereinzelte Lichtanlagen betrieben“, erklärt der Betreiber. Bis zu seiner endgültigen Stilllegung vor fast 30 Jahren war das mit einer Francis-Turbine ausgestatte alte Kraftwerk der Familie Dietrich allerdings nur noch im Inselbetrieb im Einsatz. „Bei einer Fallhö-

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Exakte Düsensteuerung durch elektronische Regelung.

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Die 4-düsige Pelton-Turbine der Marke ANDRITZ Hydro erreicht eine Engpassleistung von 738 kW. Mit dem erwärmten Kühlwasser des direkt gekoppelten Synchron-Generators des Herstellers Hitzinger wird ein Fischteich neben dem Krafthaus vor dem Zufrieren im Winter bewahrt.

ten aber alle wesentlichen Anlagenkomponenten von Grund auf neu errichtet werden. Der Standort der Wasserfassung wurde etwa 5 Kilometer entfernt am Kobenzer Bach geplant. Zusätzlich sollte ein neues Krafthaus errichtet sowie anstelle des offenen Wehrkanals eine unterirdische Druckrohrleitung (DRL) verlegt werden“, sagt Anton Dietrich jun., der die Anlage gemeinsam mit seinem Vater betreibt.

UMFANGREICHE NEUBAUPLÄNE Die ersten Pläne zur Wiederaufnahme der Wasserkraftnutzung am bestehenden Standort wurden 2009 angestellt. Nachdem sich die Sanierung des bestehenden Wehrkanals als unrentabel heraus stellte, entschieden sich die Betreiber zu einem umfangreichen Neubau. „Das Prinzip eines Ausleitungskraftwerks blieb dabei zwar im Grunde gleich, ansonsten soll-

DRL VERLÄUFT ÜBER 20 PRIVATGRUNDSTÜCKE Für die Planung des neuen Kraftwerks wurde das Grazer Ingenieurbüro ZT Pittino GmbH beauftragt. Als echten Glücksgriff bezeichnen die Betreiber das Engagement der Gottfried Guster GmbH, welche von einem Bekannten der Familie empfohlen wurde. Das Unternehmen aus St. Ruprecht verfügt über langjährige Erfahrung im Bau und Betrieb von Wasser-

kraftwerken und erledigte sowohl die gesamten Betonbauarbeiten als auch die Verlegung der DRL zur vollen Zufriedenheit der Betreiber. Eine der größten Herausforderungen im Vorfeld des Projekts stellte laut Anton Dietrich sen. der geplante Trassenverlauf der DRL dar. Weil die Leitung auf ihrer Gesamtlänge über 20 Privatgrundstücke verläuft, mussten mit ebenso vielen Eigentümern zum Teil aufwändige Verhandlungen geführt werden. Die behördlichen Genehmigungen zum Kraftwerksbau hingegen wurden durchwegs reibungslos erteilt. TRASSENVERLAUF MIT 5 BACHQUERUNGEN Nach dem Erhalt der Konzession konnten im April des Vorjahres schließlich die Bauarbeiten starten. Den aufwändigsten Teil machte dabei wiederum die 5 Kilometer langen DRL aus, Foto: zek

he von 11 m erzielte die Anlage eine Spitzenleistung von etwa 25 kW. Weil der teilweise in Holz ausgeführte 500 m lange Zulaufkanal aber schon stark baufällig war, und wir darüber hinaus im Winter immer wieder mit erheblichen Vereisungsproblem zu kämpfen hatten, legten wir die Anlage zu Ende der 1980er-Jahre schließlich komplett still“, führt Dietrich sen. aus.

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 547 l/s • Nettofallhöhe: 138,7 m • Turbine: 4-düsige Pelton • Maximalleistung: 738 kW • Nenndrehzahl: 750 U/min • Hersteller: ANDRITZ Hydro • Generator: Synchron • Nennscheinleistung: 770 kVA • Hersteller: Hitzinger • Regelarbeitsvermögen: ca. 3,3 GWh

Die Wehranlage des Kraftwerks ist mit einem selbstreinigenden Coanda-Schutzrechen der Südtiroler Wild Metal GmbH ausgestattet. Mit der Lieferung und Montage der hydraulisch betriebenen Wehrklappe sowie der Einlauf- und Spülschütze beauftragte man die bewährte S.K.M. GmbH aus Kammern.

Dezember 2016

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welche auf ihrer gesamten Länge in der Dimension DN 700 ausgeführt wurde. Immerhin mussten entlang des festgelegten Trassenverlaufs 5 unterirdische Bachquerungen erstellt werden. Beim Rohrmaterial entschieden sich die Betreiber für GFK-Rohre der deutschen Marke AMIANTIT, welche inklusive Formteile und Rohrzubehör von der niederösterreichischen Firma Etertec GmbH & Co KG geliefert wurden. Die glasfaserverstärken Kunststoffrohre wurden in der Steifigkeitsklasse SN 5.000 gefertigt und entlang des gesamten Trassenverlaufs in den Druckstufen PN 6 bis PN 20 verlegt. Neben den hervorragenden Fließeigenschaften zeichnen sich die Rohre durch eine lange Lebensdauer und ein anwenderfreundliches Steckmuffen-

system aus. Zudem benötigt das Rohrmaterial weder Auskleidungen, Beschichtungen noch sonstige Maßnahmen zum Korrosionsschutz. Begünstigt wurde die Rohrverlegung durch die anhaltend guten Wetterbedingungen des Rekordsommers 2015. Während des gesamten Montagezeitraums mussten die Arbeiten lediglich an 7 Tagen wegen Schlechtwetter ausgesetzt werden. WEHRANLAGE MIT COANDA-TECHNIK Die Wehranlage des neuen Kraftwerks wurde mit einem selbstreinigenden „Grizzly“- Coanda-Schutzrechen der Südtiroler Wild Metal GmbH ausgerüstet. Durch den namensgebenden Coanda-Effekt – Flüssigkeit folgt einer vorgegebenen Oberfläche – haben auch

Für die Druckrohrleitung DN 700 wurde 5.030 m FLOWTITE GFK-Rohre des deutschen Herstellers AMIANTIT verlegt. Geliefert wurden die Rohre von der niederösterreichischen Firma Etertec GmbH & Co KG.

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kleinste Schmutzpartikel und Sedimente keine Chance, durch das Feinsieb des Rechens in den DRL zu gelangen. Laub, Baumnadeln, kleine Holzstücke oder sonstiges Geschwemmsel werden automatisch mit dem Fließgewässer weitertransportiert, wodurch die Notwendigkeit einer Rechenreinigungsmaschine entfällt. Der restliche Stahlwasserbau an der Wasserfassung wurde im Sinne der regionalen Wertschöpfungskette an die S.K.M. GmbH aus dem steirischen Kammern vergeben. Diese lieferten und montierten fachgerecht die hydraulisch betriebene Stauklappe sowie sämtliche Einlauf- und Spülschütze an der Wehranlage. Beim Fischaufstieg entschieden sich die Betreiber für einen naturnah angelegten Beckenpass, über welchen auch gleichzeitig die vorgeschrie-

Fotos: ETERTEC

Trotz einer Vereisung der Oberliegeranlage im vergangenen Winter, welche einen massiv verringerten Zufluss verursachte, konnte der Kraftwerksbetrieb dennoch aufrecht erhalten werden.

Foto: zek

Foto: S.K.M.

Die komplette Elekto- und Leittechnik des Kraftwerks inklusive der intelligenten Anlagensteuerung wurde an die Murauer Stadtwerke vergeben.

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Ein naturnah angelegter Beckenpass ermöglicht den Fischen das Wandern.

bene Restwassermenge in den Kobenzer Bach abgegeben wird. Leider hatten die Betreiber nach der Inbetriebnahme des Kraftwerks kein Glück mehr mit dem Wetter. Aufgrund von zwei kurz aufeinanderfolgenden Hochwasserereignissen wurde der Fischaufstieg in Mitleidenschaft gezogen, weswegen am Beckenpass noch Ausbesserungsarbeiten erledigt werden mussten. PELTON-TURBINE BLEIBT AUCH IM WINTER AM NETZ Das Herzstück des neuen Kraftwerks bildet eine vertikalachsige Pelton-Turbine mit 4 elektrisch geregelten Düsen des Herstellers ANDRITZ Hydro. Mit einer Ausbauwassermenge von 547 l/s und einer Bruttofallhöhe von 138,7 m kommt die technisch hochwertige Maschine bei einer Drehzahl von 750 U/min auf eine maximale Leistung von 738 kW. Als Stromwandler dient ein direkt auf die Turbinenwelle gekoppelter Synchron-Generator der Marke Hitzinger. Der 5,2 Tonnen schwere Stromerzeuger dreht mit der exakt gleichen Drehzahl wie die Turbine, weist eine Nennscheinleistung von 770 kVA auf und erzeugt eine Anschlussspannung von 400 V. „Dass die Turbine sogar bei einem Minimum der Ausbauwassermenge noch am Netz bleibt, stellte sich schon im vergangenen Winter unter Beweis“, sagt Anton Dietrich jun. und führt weiter aus: „Weil die Oberliegeranlage wegen Vereisungsproblemen ausgefallen war, stand uns nur ein minimaler Bruchteil der ursprünglichen Ausbauwassermenge zur Verfügung. Trotzdem blieb der Kraftwerksbetrieb mit einer massiv verringerten Leistung von etwa 12 kW noch immer aufrecht.“ Für die Wasserkühlung des Generators konnte außerdem ein nicht alltäglicher Zusatznutzen gefunden werden. Und zwar wird das erwärmte Wasser des Kühlkreislaufs durch eine separate Leitung zu einem nahe gelegenen Fischteich geführt, um in der kalten Jahreszeit dessen Einfrieren zu verhindern. Mit der elektrotechnischen Ausstattung des Kraftwerks wurden mit den Murauer Stadtwerken ebenfalls Experten aus der Region beauftragt. Diese sorgten für die professionelle Umsetzung der Leittechnik, der Mittelspannungsanlage sowie die Programmierung der bedienerfreundlichen Kraftwerkssteuerung. Das Einspeisen des vollautomatisch erzeugten Ökostroms ins öffentliche Stromnetz erfolgt über eine bestehende Erdleitung.

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REGELARBEITSVERMÖGEN BEREITS IM ERSTEN JAHR ÜBERTROFFEN Nachdem das neue Kraftwerk der Familie Dietrich nun schon etwas mehr als ein Jahr im Betrieb ist, ziehen die Betreiber ein durchwegs positives Fazit: „Dank der optimalen Vorplanung konnten wir das Projekt wie wir es uns vorgestellt hatten in einer relativ kurzen Bauphase optimal abschließen. Ausschlaggebend dafür war nicht zuletzt das gute und faire Auskommen, welches mit den beteiligten Firmen von Anfang an bestanden hat“, bestätigt Betreiber Dietrich sen. Erfolgreich verlaufen ist auch die Stromproduktion im ersten Betriebsjahr der Anlage, 2016 wird das veranschlagte Regelarbeitsvermögen von rund 3,3 GWh definitiv übertroffen werden.

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Die Kraftwerke Fermelbach AG, eine Partnergesellschaft der Gemeinde St. Stephan und der BKW, startete im Mai 2014 mit den Bauarbeiten für das neue Ausleitungskraftwerk im oberen Simmental.

WASSERKRAFTWERK ANSTELLE VON KLÄRANLAGE MACHT SICH BEZAHLT

Mit dem Kraftwerk Fermelbach in der Schweizer Gemeinde St. Stephan nahm die BKW Energie AG bereits ihr viertes Wasserkraftwerk im Jahr 2016 in Betrieb. Die Anlage gehört der Gesellschaft Kraftwerke Fermelbach AG (KWF), an welcher die BKW eine Mehrheit von 80 % hält. Die restlichen 20 % stehen im Besitz der Gemeinde St. Stephan. Zur Stromerzeugung werden der Fermelbach und der Albristbach durch ein Y-förmiges Fassungssystem ausgeleitet und an zwei separaten Kraftwerksstufen turbiniert. Nach einer Bauzeit von etwas mehr als zwei Jahren wurde die Anlage, welche in ihrer Kraftwerkszentrale noch eine zusätzliche Trinkwasserturbine der Wasserversorgung der Gemeinde beherbergt, im September offiziell eingeweiht. Mit einem jährlichen Regelarbeitsvermögen von etwa 9 GWh kann das Kraftwerk den Strombedarf von rund 2.000 Haushalten decken. Insgesamt wurden in die Projektumsetzung rund 18 Millionen CHF investiert.

Dezember 2016

verlegt werden sollte. Somit könnte auf den Bau einer Kläranlage im Fermeltal verzichtet und das Abwasser ins bestehende Kanal-

netz der Gemeinde eingespeist werden“, erklärt der zuständige BKW-Projektleiter Patrick Manz.

Foto: zek

ie Entstehung des neuen Wasserkraftwerks im Berner Oberland ist eigentlich einem Abwasserproblem zu verdanken. Weil die Abwassersituation, insbesondere die Reinigungsleistung der bestehenden Abwasserfaulräume im Fermeltal nicht mehr dem heutigen Stand der Vorschriften entsprach, wurde bei einer Gemeindeversammlung im Jahr 2006 ein wegweisender Antrag eingebracht. Anstatt eine neue Kläranlage zu bauen, sollte der Anschluss der Kanalisationsleitung im Dorf zusammen mit der Machbarkeit für die Produktion von erneuerbaren Energie geprüft werden. „Das Grundkonzept bestand darin, ein neues Ausleitungskraftwerk zu errichten, wobei mit der Druckrohrleitung (DRL) gleichzeitig eine Abwasserleitung

An der Wehranlage des Fermelbachs werden bis zu 550 l/s ausgeleitet.

Die Wehrananlage des Albristbachs wurde aufgrund der zu erwartenden Hochwassereignisse bewusst möglichst spartanisch ausgeführt. Einen Murenabgang noch während der Bauphase überstand der selbstreinigende Coanda-Schutzrechen der Wild Metal GmbH ohne nennenswerte Schäden.

Foto: BKW

Druckrohrleitungsbau im Steilhang.

Foto: zek

HYDRO

Projekte

ANLAGENKONZEPT WIRD ERWEITERT Die BKW erhielt 2007 eine offizielle Kooperationsanfrage vom Gemeinderat und begann schon kurz darauf mit der Erstellung einer Machbarkeitsstudie. Diese Studie ergab ein positives Ergebnis, woraufhin im nächsten Jahr bereits mit der Ausarbeitung des Vorprojektes begonnen werden konnte. Weniger zufriedenstellend war allerdings das Ergebnis einer am Fermelbach durchgeführten Durchflussmessung über einen Zeitraum von 6 Monaten. Dabei wurde festgestellt, dass das Wasserdargebot des Baches über das ganze Jahr gesehen weniger ertragreich ausfallen würde als ursprünglich angenommen. „Um das geplante Projekt dennoch wirtschaftlich zu gestalten, entschloss sich die BKW, noch ein zusätzliches Einzugsgebiet zu nutzen. Dazu sollte im benachbarten Albristtal eine weitere Wasserfassung gebaut und vor der Verwertung in der Hauptzent-

rale an einer Zwischenstufe ein erstes Mal turbiniert werden“, sagt Patrick Manz und ergänzt: „Diese Ausführung stellte durch die Verbindung der beiden Wasserfassungen eine hydraulisch nicht alltägliche Herausforderung dar, funktioniert in der Umsetzung aber tadellos.“ ÖKOLOGISCHE AUSGLEICHSMASSNAHMEN BRINGEN DEN DURCHBRUCH Die erste Einreichung des geplanten Projektes wurde von den kantonalen Behörden nur verhalten positiv aufgenommen. Negativ gesehen wurde die Tatsache, dass durch den Bau einer neuen Wasserfassung im Fermeltal ein Eingriff in ein natürliches Fischgewässer erfolgen sollte. Auf der anderen Seite sollte der Anlagenbau aber eine Verbesserung der Wasserqualität mit sich bringen. Immerhin würde durch das neue Kraftwerk auch die Siedlung im Fermeltal an das öffentliche Kanalnetz angeschlossen werden und somit

kein mangelhaft gereinigtes Abwasser mehr in den Fermelbach gelangen. Nach einer vierjährigen Genehmigungsphase, bei welcher das Gesamtprojekt von Seiten der BKW mehrfach überarbeitet werden musste, erhielt der Energieversorger schließlich im November 2013 die Konzession und Baubewilligung zugesprochen. Einen wichtigen Anteil an der Konzessionserteilung hatten laut Patrick Manz die umfangreichen Renaturierungsmaßnahmen im Projektgebiet des rund 15 Kilometer entfernten Kraftwerk Laubegg (den Bericht dazu finden Sie ebenfalls in dieser Ausgabe von zek Hydro; Anm. d. Red.). Diese Anlage wurde ebenfalls 2016 von einer Tochtergesellschaft der BKW in Betrieb genommen und kann mit ihren noch im heurigen Jahr beginnenden ökologischen Ausgleichsmaßnahmen den Eingriff in die Natur an beiden Kraftwerksstandorten maßgeblich kompensieren.

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We clean water Dezember 2016

HYDRO

Die Pelton-Turbine mit 4 innenliegenden Düsen des Herstellers Geppert produziert an der Zwischenstufe „Albrist“ ein jährliches Regelarbeitsvermögen von ca. 1,1 GWh.

BEWÄHRUNGSPROBE FÜR COANDA RECHEN Aufgrund ihrer exponierten Lage im alpinen Gebiet wurde bei der Wehranlage des Albristbach großer Wert auf robuste Ausführung gelegt. Bedingt durch die unwirtlichen Rahmenbedingungen entschieden sich die Betreiber, einen selbstreinigenden „Grizzly“Coanda-Rechen der Südtiroler Wild Metal GmbH als Wasserfassung zu verwenden. Dies brachte den wesentlichen Vorteil mit sich, dass durch die Selbstreinigungsfunktion des Schutzrechens keine weitere Rechenreinigungsmaschine benötigt wird. „Seine Bewährungsprobe hat der Coanda-Rechen bereits im Vorjahr mit Bravour bestanden. Obwohl eine Mure fast die gesamte Wehranlage unter sich begraben hat, konnte der Coanda-Rechen nach dem Beseitigen der Schuttmassen so gut wie unversehrt freigelegt werden“, sagt der Projektleiter. Insgesamt leitet man an der

Foto: BKW

Die rund 4,5 Kilometer lange Druckrohrleitung wurde in duktilen Gussrohren der Schweizer Marke Wild Armaturen ausgeführt.

Dezember 2016

Foto: zek

Projekte

Zugang zur unterirdisch angelegten Kraftwerkszentrale „Albrist“.

Wehranlage bis zu 350 l/s aus und führt das Triebwasser durch eine 980 m lange DRL aus duktilen Gussrohren zur erstmaligen Turbinierung an der Zwischenstufe. GUT VERSTECKTE ZWISCHESTUFE Die Kraftwerkszentrale „Albrist“ wurde zum Erhalt des Landschaftsbildes diskret unterirdisch in einer Bergstraße angelegt. Zur Stromerzeugung kommt eine vertikalachsig montierte Pelton-Turbine mit 4 Düsen des Herstellers Geppert aus Hall in Tirol zum Einsatz. Um unter den beengten Bedingungen Platz zu sparen, wurden die hydraulisch geregelten Düsen im Inneren des Turbinengehäuses platziert. Bei einer Bruttofallhöhe von 84 m und einer Ausbauwassermenge von 350 l/s kann die Turbine eine Engpassleistung von 240 kW erreichen. Zur Stromwandlung dient ein in vertikaler Richtung

direkt mit der Turbinenwelle gekoppelter Synchron-Generator der Marke Hitzinger. Der Generator hat eine Anschlussspannung von 400 V und ist zur Kühlung mit einem eigenen Wasserkreislauf ausgestattet. Die Betreiber rechnen mit einem jährlichen Regelarbeitsvermögen der Zwischenstufe von rund 1,1 GWh. Nach der Turbinierung wird das abgearbeitete Wasser zu einem 105 m langen GFK-Abschnitt geleitet, welcher gleichzeitig als Wasserschloss dient, und gelangt danach via einer Gussleitung zum Zusammenschluss der DRL durch ein Hosenrohr. Die Inbetriebnahme der Zwischenstufe erfolgte bereits im August des Vorjahres. LANGE LEITUNG Die insgesamt rund 4,5 Kilometer lange DRL der beiden Leitungsäste besteht fast zur Gänze aus duktilen Gussrohren der Schweizer

Technische Daten Zentrale Matten

Zentrale Albrist

• Ausbauwassermenge: 900 l/s

• Ausbauwassermenge: 350 l/s

• Bruttofallhöhe: 267 m

• Bruttofallhöhe: 84 m

• Turbine: 4-düsige Pelton

• Leistung: 1.900 kW

• Leistung: 240 kW

• Hersteller: Troyer AG

• Hersteller: Geppert GmbH

• Generator: Synchron

• Nennscheinleistung: 2.700 kVA

• Nennscheinleistung: 270 kVA

• Hersteller: TES

• Hersteller: Hitzinger

• Jahresarbeit/Regeljahr: ca. 8 GWh

• Jahresarbeit/Regeljahr: ca. 1,1 GWh

HYDRO

Foto: zek

Projekte

Mit ihren 4 innenliegenden Düsen kann die Pelton-Turbine in der Hauptzentrale eine Engpassleistung von 1,9 MW erreichen.

BKW-Projektmanager Patrick Manz neben der Visualisierung der Kraftwerkssteuerung.

WASSERFASSUNG STATT KLÄRANLAGE Die Wasserfassung des Fermelbachs wurde an jener Stelle gebaut, an welcher sich die ursprünglich von der Gemeinde geplante Kläranlage befunden hätte. Anstelle dessen wurde dort eine Wehranlage mit seitlicher Wasserentnahme errichtet. Bevor das Wasser in die DRL gelangt, passiert es einen vertikalen Grob- beziehungsweise Feinrechen. Für freien Durchfluss am Feinrechen sorgt eine hydraulisch betriebene Teleskop-Rechenreinigungsmaschine der Wiegert & Bähr Maschinenbau GmbH. Um das Triebwasser auch von feinsten Sedimenten zu befreien, kommt vor dem Beginn der DRL noch ein patentierter „HSR“-Entsander der Hochschule Rapperswil zum Einsatz. Als Fischaufstieg dient ein naturnah angelegter Beckenpass, durch welchen die Gewässerlebewesen dem Querbauwerk optimal ausweichen können. Insgesamt werden an der Wasserfassung bis zu 550 l/s entnommen.

STROM FÜR 2.000 HAUSHALTE Die Zentrale des Kraftwerks Fermelbach wurde im Ortsteil Matten errichtet und ist ebenfalls mit einer Pelton-Maschine ausgerüstet. Insgesamt hat die 4-düsige Pelton-Turbine aus dem Hause Troyer AG durch die beiden Wasserfassungen eine Ausbauwassermenge von maximal 900 l/s zur Verfügung. Die Bruttofallhöhe für die vertikalachsige Maschine beträgt 267 m, wodurch eine Engpassleistung von 1,9 MW erzielt werden kann. Die hydraulisch geregelten Versorgungsdüsen wurden ebenfalls wie bei ihrem kleineren Gegenstück an der Zentrale „Albrist“ innerhalb des Gehäuses verbaut. Als Stromwandler kommt ein direkt gekoppelter Synchron-Generator eines tschechischen Herstellers mit einer Nennscheinleistung von 2.700 kVA zum Einsatz. Das mittlere Jahresarbeitsvermögen der Hauptzentrale liegt bei rund 8 GWh, gemeinsam mit dem Erzeugnis

der Zwischenstufe kann der jährliche Strombedarf von etwa 2.000 Haushalten gedeckt werden. OFFIZIELLE EINWEIHUNG IM SEPTEMBER Zur konkreten Umsetzung des Projekts wurde die Kraftwerke Fermelbach AG gegründet, welche zu 80 % im Besitz der BKW stehen. Die restlichen Anteile der Gesellschaft gehören der Gemeinde St. Stephan, welche mit Unterstützung der BKW in der Anlagenzentrale noch eine zusätzliche Trinkwasserturbine installieren konnte. Nach einer Bauzeit von 24 Monaten inklusive Winterpausen wurde das neue Kraftwerk bei einer feierlichen Veranstaltung im September offiziell eingeweiht. Die umfangreichen ökologischen Ausgleichsmaßnahmen mit einem Auftragsvolumen von rund 1,6 Millionen CHF, an welchem sich auch das Kraftwerk Laubegg beteiligt, starten noch im heurigen Jahr.

Foto: zek

Wild Armaturen AG und wurde in den Dimension DN 600 bis DN 400 ausgeführt. Aufgrund des geforderten Trassenverlaufs, welcher stellenweise durch geologisch anspruchsvolle Bodenverhältnisse sowie Steilstufen mit bis zu 100 % Gefälle führt, wurden die Muffenverbindungen komplett in schubund zuggesicherter Ausführung hergestellt. Das extrem beanspruchbare Rohrsystem ist in seinem Inneren mit einer Beschichtung aus Tonerde-Schmelz-Zementmörtel versehen, wodurch sich optimale Fließeigenschaften erzielen lassen. Sehr aufwändig gestalteten sich für den Projektleiter die organisatorischen Aufgaben im Vorfeld der Bauphase. Der Trassenverlauf erforderte Verhandlungen mit fast 50 Grundstückseigentümern. Zur Rohrverlegung sowie zur Errichtung der Betonbauten beauftragte die BKW drei im Kraftwerksbau bewährte Unternehmen, welche zur Realisierung des Projekts eine Arbeitsgemeinschaft bildeten.

Das jährliche Regelarbeitsvermögen der Pelton-Turbine des Südtiroler Herstellers Troyer AG beträgt rund 8 GWh.

Dezember 2016

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Fotos & Grafiken: F.EE

Projekte

Das Kraftwerk Meitingen am Lechkanal wird einem umfangreichen Retrofit-Programm unterzogen.

AUFWÄNDIGE MODERNISIERUNG DER LECHKANAL-KRAFTWERKE Mit dem Auftrag für die groß angelegte Revision des Kraftwerks Meitingen am Lechkanal ist der Automatisierungsspezialist F.EE aus Neunburg vorm Wald 2015 in den bis dato größten Generalunternehmerauftrag seiner Geschichte gestartet. Mittlerweile sind bei dem bis 2017 andauernden Projekt zwei der sechs Laufräder an den drei Zwillings-Francis-Turbinen erneuert, die erste Maschine bereits in Betrieb sowie die Arbeiten an Steuerungsanlagen und Leittechnik in vollem Gange. Eine Untersuchung der Technischen Universität Graz bestätigt unterdessen die vereinbarten Erfolge bei der Wirkungsgradsteigerung.

it dem Bau eines drei Kilometer langen Kanals parallel zum Lech entstand zusammen mit dem Kraftwerk Gersthofen im Jahr 1901 der Ursprung des Lechkanals, der sich heute auf einer Länge von 18 Kilometern von Gersthofen bis Meitingen erstreckt. In der Folgezeit entstanden mit den Kraftwerken Langweid (1907) und Meitingen (1922) zwei weitere Lechkanal-Kraftwerke, die die betriebsführende Bayerische Elektrizitätswerke GmbH (BEW), eine hundertprozentige Tochter der Lechwerke AG (LEW) aus Augsburg, nun nacheinander in großem Stil modernisieren lässt. GRÖSSTER AUFTRAG DER GESCHICHTE Für die erfahrene Wasserkraftsparte der F.EE GmbH Energietechnik ist Meitingen (Ausbauleistung: 11.640 kW) neben Langweid nun das erste Lechkanal-Kraftwerk, das ein umfangreiches Retrofit erhält. Das mit Francis-Turbinen ausgestattete Kraftwerk ist das zweitälteste der BEW-Kraftwerke am Lech und nimmt in Sachen Jahreserzeugung den ersten Platz ein. In Gersthofen, wo Kaplan-Turbinen im Einsatz sind, werden durch

Dezember 2016

F.EE zusätzlich die Leerschusssteuerungen modifiziert und eine Oberwasser-Durchflussregelung sowie die übergeordnete QW/Q-Regelung für den gesamten Lechkanal installiert. F.EE, die inhabergeführte und rund 900 Mitarbeiter zählende Unternehmensgruppe aus der Oberpfalz, zählt zu den deutschen Marktführern in der Fertigungs- und Automatisierungstechnik und gliedert sich in die vier Geschäftsbereiche Elektrotech Engineering, Automation Robotik, Informatik + Systeme und Energietechnik. Für Betreiber von Wasserkraftanlagen mit Größenordnungen von 20 kW bis hin zu 20 MW und mehr konstruiert, programmiert und fertigt F.EE bereits seit über 30 Jahren innovative Schalt- und Steuerungsanlagen. Der Generalunternehmerauftrag für das Kraftwerk Meitingen ist nun – bezogen auf den Auftragswert – der größte in der fast 35-jährigen Firmengeschichte. MASSGESCHNEIDERTES SCADA-SYSTEM Mehr Ertrag bei gleicher Fallhöhe und Ausbauwassermenge – das ist das Ziel, das nun F.EE-Projektleiter Peter Fleischmann vor Augen hat. Bis 2017 erneuern er und sein Team

in Meitingen sämtliche Steuerungsanlagen, Erregereinrichtungen sowie die Kraftwerksleittechnik und Fernüberwachung. Zum Einsatz kommt neben Steuer- und Regelungseinheiten der Baureihe SIMATIC S7 ein redundantes SCADA System auf Basis von Siemens WinCC für die Bedienung und Überwachung des gesamten Kraftwerks, das speziell auf die Anforderungen und Anwendungen des Betreibers hin entwickelt wurde. Über die neue Leittechnik können sowohl die neu zu liefernden Einrichtungen, wie die Kraftwerks-Allgemeinsteuerung, Oberwasser-Durchflussregelung (OW/Q), Leerschusssteuerungen, die drei Turbinensteuerungen und statischen Erregereinrichtungen, als auch der Generatorschutz und die Synchronisierung überwacht und bedient werden. Dies gilt ebenso für alle noch verbleibenden Bestandsanlagen, wie 400V-AC-, 24 und 110V-DC- und die 20kV-Mittelspannungsschaltanlage, die betreiberseitig erneuert wird. Für die Turbinenregelung und die OW/Q-Regelung kommen die bei F.EE entwickelten und vielfach bewährten Regelungssysteme zum Einsatz.

HYDRO

Projekte

Einheben eines der neuen Laufräder am Kraftwerk

UNTERSTÜTZUNG DURCH UNIVERSITÄTEN Im Zuge der Modernisierungsprojekte wurde unter der Leitung von Professor Stephan Theobald (Technische Universität (TU) Kassel, Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft) eine Wasserhaushaltsregelung für den gesamten Lechkanal entwickelt. Die daraus resultierenden Erkenntnisse werden in den von F.EE zu liefernden OW/Q-Regelungen an den einzelnen Standorten sowie einer übergeordneten OW/Q-Regelung des Kanals berücksichtigt. Für die Neulieferung der sechs wirkungsgradverbesserten Laufräder, die Trennung der Leitapparate an der Turbine 1 sowie die anfallenden Revisionsarbeiten an den drei Maschinengruppen beauftragte F.EE die Firma Kochendörfer Wasserkraftanlagen aus Pleystein, ein Unternehmen mit langjähriger Erfahrung in der Maschinentechnik, das auch für die Hydraulikaggregate sowie für die Kühl- und Schmiersysteme verantwortlich zeichnet. Die Sicherheit vor Störungen wird dadurch deutlich erhöht und das Revisionsintervall verlängert. „Hier kommt es vor allem auf den Einsatz qualitativ hochwertiger Komponenten und Erfahrung im Bereich der Wasserkrafttechnik an“, erläutert der Projektleiter. ERTRAGSPLUS UM ÜBER 10 PROZENT Die Laufräder mit einem Durchmesser von 2,4 Meter zeichnen sich besonders durch eine Optimierung hinsichtlich des Kavitationsverhaltes gemäß IEC 609 aus. Sie sollen durch ihren verbesserten Wirkungsgrad im Zusammenspiel mit der optimierten Steuerung und OW/Q-Regelung des Turbinenbetriebs sowie der Aufteilung der Leitapparate der Turbine 1 für eine beachtliche Ertragssteigerung von jährlich über 10 Prozent sorgen – ein für den Auftrag entscheidendes Detail im F.EE-Gesamtkonzept für die Modernisierung des Kraftwerks. Im Zuge des Projekts war eine Wirkungsgradsteigerung vertraglich vereinbart worden. Das Institut für Hydraulische Strömungsmaschinen der Technischen Universität (TU) Graz verifizierte und bestätigte dies durch Messungen nach IEC 60041 an einer der nun erneuerten Maschinen bereits. Ein Erfolg, der den Auftraggeber BEW in seiner Entscheidung für F.EE bestätigt und Peter Fleischmann ganz besonders freut: „Dank unserer Expertise und der Erfahrung unserer Partner gelingt es uns anhand dieses Projektes ein weiteres Mal unter Beweis zu stellen, dass wir den Benchmark bei Energie- und Kraftwerkstechnik setzen können. Die Fokussierung auf unsere eigenen Softwarelösungen für Steuerungs- und Regelungstechnik zusammen mit unserem bewährten Know-how im Schaltschrankbau bringen uns und unsere Lö-

Auszug aus der Visualisierung der Kraftwerkssteuerung

sungen hier in eine hervorragende Wettbewerbsposition für weitere Großprojekte auch als Generalunternehmer.“ Die Arbeiten am Kraftwerk Meitingen sind nach wie vor in vollem Gange, um das Ziel für die Inbetriebnahme an der letzten der drei Maschinen im Dezember 2016 einzuhalten. Die Folgeprojekte über die Maßnahmen in Langweid und Gersthofen ab 2017 befinden sich jeweils in der Vorplanung. Für den Betreiber BEW und den Eigentümer LEW, der im Wasserkraftwerk Langweid auch das bei Besuchern beliebte Lechmuseum Bayern mit seiner begehbaren historischen Turbinenkammer und modern aufbereiteten Informationen zu Natur, Kultur und Geschichte des Lechs bereithält, ist es eine nachhaltige und vielversprechende Investition in die Zukunft.

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Dezember 2016

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Veranstaltung

WASSERKRAFTHIGHLIGHT RENEXPO INTERHYDRO ÖFFNET IHRE PFORTEN IN DER MOZARTSTADT

Die achte Kongressmesse RENEXPO® INTERHYDRO am 24. und 25. November 2016 im Messezentrum Salzburg leistet einen bedeutenden Beitrag zur Wasserkraft in ganz Europa. Über 200 Branchenverbände, Universitäten, Ingenieurbüros, Wirtschafts- und Handelskammern, Wasserkraftexperten und Medien stehen hinter der Veranstaltung. 140 Aussteller, 2.500 Besucher und 600 Tagungsteilnehmer werden 2016 auf der Messe erwartet. Italien als Partnerland im Jahr 2016 unterstreicht die weitere Internationalisierung der innovativen Kongressmesse.

ereits über 100 Aussteller aus elf Ländern Europas haben sich verbindlich angemeldet und zeigen die gesamte technische, ökologische und wirtschaftliche Vielfalt der Wasserkraft. Fünf internationale Konferenzen und Seminare bilden das innovative Gerüst des Kongressteils im Jahr 2016 und sind das Salz dieser Kongressmesse. Den Auftakt bildet am Donnerstag der öffentliche Energietalk „Politik und Wirtschaft im Dialog: Der Beitrag der Wasserkraft zu einem

nachhaltigen und prosperierenden Europa“. Im Kern geht es um die signifikante wirtschaftliche Bedeutung der Wasserkraft. Key-Speakers sind Dipl.-Ing. Dr. Josef Schwaiger, Landesrat des Landes Salzburg, Dipl.-Ing. Dr. Günther Rabensteiner, Mitglied des Vorstands der VERBUND AG, Wien, Dr. Christian Dupraz, Sektionsleiter Wasserkraft, Bundesamt für Energie, Bern und Dipl.-Ing. Wolfram Sparber, Vorstandsvorsitzender der Alperia AG, Bozen.

INTERNATIONALE KLEINWASSERKONFERENZ Das Europäische Wasserkraft-Verbände-Treffen, ein wichtiges Anliegen des international besetzten Messebeirates, das im Jahr 2015 auf den Weg gebracht wurde, wird dieses Jahr fortgesetzt und forciert. Bei der zweitägigen 8. Internationalen Kleinwasserkonferenz „Innovation und Wirtschaftlichkeit“ berichten ausgewählte Referenten über Risiko und Wirtschaftlichkeit bei der Stromvermarktung, über technische Innovationen und neue

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Veranstaltung

Foto: zek

Mit dem breit gefächerten Programm und den hochkarätig besetzten Konferenzen bildet die Renexpo Interhydro in Salzburg ein Highlight des Wasserkraftjahres.

ökologische Herausforderungen. Eingebunden in diese Konferenz ist am Donnerstag, das mit Spannung erwartete halbtägige 1. Italienisch-deutsch-Österreichische Wasserkraft- Forum. Italienische Wasserkraftexperten geben Auskunft über Rahmenbedingungen zum Ausbau der Wasserkraft in Italien und zeigen anhand von Projekten ihre technischen Innovationen. VIELFÄLTIGES PROGRAMM Die Pumpspeicherung, ein unverzichtbares Element zum Gelingen einer ökologischen Energiewende, wird auch weiterhin ein spannendes Thema der 2. Internationalen Wasser-

kraft-Konferenz bleiben. Des Weiteren werden aktuelle Themen aufgegriffen wie Demand Side Management, die die Wasserkraft im Wettbewerb der erneuerbaren Energien stärken. Bereits zum 4. Mal gibt der Fachkongress „Gewässerökologisch verträglicher Wasserkraftausbau“ mit dem provokanten Motto „Freie Fahrt für freie Fische“ Auskunft über den aktuellen Stand der Fischdurchgängigkeit in unseren Gewässern. Die schon kultige Besichtigung des Kraftwerks Lehen mit Pusch-Verköstigung schließt diesen Kongresstag ab. Auf großes Interesse wird das Aussteller-Forum „Von der Theorie zur praktischen Anwendung“ stoßen, dabei

berichten ausschließlich Aussteller von ihren innovativen Produkten und über Ihre zielgerichteten Dienstleistungen.

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Dezember 2016

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Technik

Foto: DIVE

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Verladung der DIVE-Turbinen in Chile. Leitapparat und Treibsatz sind bereits vormontiert.

ZWEI NEUE DIVE-TURBINEN FÜR CHILE Bereits seit dem Jahr 2011 liefern DIVE-Turbinen aus dem bayerischen Amorbach Strom aus Wasserkraft in Chile. Im August 2015 wurden zwei weitere DIVE-Turbinen in einem Bewässerungskanal in Betrieb genommen. Diese sind nicht nur die bislang größten und schwersten DIVE-Turbinen. Eine weitere technische Besonderheit der Turbinen ist, dass der Generator ausnahmsweise im Trockenen oberhalb des Wasserspiegels liegt und aktiv wassergekühlt wird.

Einheben des Leitapparats. Dieser wird mittels Zarge am Bauwerk fixiert.

zu 2.000 kW pro Turbine spezialisiert. Die DIVE-Turbine ist eine komplett wasserdichte, getriebefreie Einheit aus Turbine und Generator und damit eine hochwassersichere Konstruktion. Die Leistungselektronik, Regelungstechnik und Nebenaggregate der Foto: DIVE

ie DIVE Turbinen GmbH & Co. KG hat ihren Firmensitz ca. eine Autostunde südlich von Frankfurt am Main. Die Ingenieure sind auf die Entwicklung und den Bau von Turbinen für kleine Fallhöhen zwischen 2 m und 25 m und bis

DIVE-Turbine können unabhängig vom Einbauort der Turbine in einem bestehenden Gebäude oder einem Container untergebracht werden. Insbesondere für den Transport über weite Distanzen ist die Containerlösung der DIVE-Turbine ein großer Vorteil. Die gesamte E-Technik und Nebenaggregate werden bereits im Werk eingebaut, getestet und kalibriert und können am Kraftwerkstandort nach Einbau der Turbine und Verkabelung direkt in Betrieb gehen. Kraftwerk Munilque Der Standort Munilque liegt an einem Bewässerungskanal in der Region Bío Bío, ca. eine Stunde südöstlich von Concepción, einer der größten Hafenstädte des Landes. Um die Gesamttiefe der Baugrube gering zu halten, wurde eine neue Konstruktion der DIVE-Turbine entwickelt, bei der sich der Generator oberhalb des Oberwasserspiegels befindet. Dadurch konnte bei gleichbleiben-

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Bewässerungskanal vor dem Einbau der DIVE-Turbine.

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Bewässerungskanal nach dem Einbau der DIVE-Turbine.

erzeugt. Bei einem durchschnittlichen Energiebedarf von 3.700 kWh/a eines Drei-Personen-Haushalts entspricht die jährlich erzeugte Energiemenge dem Bedarf von ca. 2.100 deutschen Haushalten. Diese mit den DIVE-Turbinen erzeugten 8.000 MWh/a entsprechen einer C02-Einsparung von ca. 4.586,40t C02 pro Jahr! „Wenn sich dieser Anlagentyp mit niedrigen Fallhöhen in Chile bewährt, hoffen wir, dass das erhebliche Energiepotential in den Bewässerungssystemen Südamerikas genutzt wird. Alleine in Chile besteht in den Bewässerungssystemen noch ein Potential von ca. 350 MW! Das Besondere dabei ist, dass Kleinwasserkraftwerke in Bewässerungssystemen keinen negativen Eingriff in die Natur bedeuten“, sagt Geschäftsführerin Martina Römmelt-Fella. Außergewöhnlicher Transport Bei dem Projekt Munilque war nicht nur die technische Neuentwicklung und Inbetriebnahme der beiden DIVE-Turbinen Neuland. Auch der Transport war ein spektakuläres Ereignis. Der Durchmesser der Turbinen Foto: DIVE

der Leistung die Bauhöhe um ca. 2 m gegenüber der überspülten DIVE-Turbine-Generator-Einheit reduziert werden. Weiterhin wird die Einheit mit der patentierten und wartungsfreien DIVE-Dichtung sowie der zentralen DIVE-Lagerung versehen. Damit ist die Turbinen-Generator-Einheit auch in dieser Ausführung wartungsfrei und hochwasserfest. Der Generator aus dem Hause Oswald wird bei dieser Anordung aktiv wassergekühlt. Mit dieser Neuentwicklung kann die DIVE-Turbine ihren Anwendungsbereich weiter vergrößern, vor allem bei Lösungen mit sehr niedrigen Fallhöhen. Am Standort Munilque fließen bei einer Fallhöhe von ca. 3,40 m bis zu 19,00 m³/s durch die beiden neuen DIVE-Turbinen mit einem Laufraddurchmesser von 2250 mm und mit einer installierten Leistung von jeweils 540 kW, somit in Summe 1,08 MW. Seit nun über einem Jahr laufen die beiden Turbinen vollautomatisch und mannlos ohne Wartungsarbeiten im Dauerbetrieb und es wird mit beiden Turbinen eine Energiemenge von ca. 8.000.000 kWh pro Jahr

Foto: zek

Foto: DIVE

Technik

mitsamt Leitapparat beträgt 4,5 m bei einer Höhe von 4,0 m und einem Gesamtgewicht von 24 t. Im Januar 2014 wurden diese bisher größten und schwersten DIVE-Turbinen bei der DIVE Turbinen GmbH & Co. KG in Amorbach abgeholt. Von dort begaben sie sich auf eine lange Reise: zuerst in den folgenden Nächten via Schwertransport von Amorbach nach Hamburg, anschließend via Schiff (ca. 5 Wochen) von Hamburg durch den Panamakanal nach Concepción (Chile) und von dort nochmals via Schwertransport zum Standort in die Nähe von Los Angeles (Chile). Das Besondere dabei ist, dass die Turbinen-Generator-Einheit vormontiert und getestet im Leitapparat transportiert wurde. Somit benötigt es keine Sondergestelle sowie keinen Wetterschutz, da die DIVE-Turbine ohnehin wetterfest ist. Der Vorteil für den Kunden ist, dass durch die vormontierte Turbinen-Generator-Einheit sowie den vorbereiteten Container mit der Schaltanlage, die Arbeiten und Risiken im Rahmen der Inbetriebnahme auf ein absolutes Minimum reduziert wurden.

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 19,00 m3/s • Fallhöhe: 3,40 m • Turbinenzahl: 2 • Nennleistung: je 540 kW • Synchrongenerator: Oswald (Wassergekühlt) • Laufraddurchmesser: 2250 mm • Turbine u. Leitapparat: 24 t • Turbine u. Leitapparat: 4 m Höhe, ø 4,5 m • Ausführung: wartungsfrei u. hochwasserfest

DIVE-Kraftwerk während der Inbetriebnahme, Blick vom Oberwasser. Der magentafarbene Generator befindet sich oberhalb der Turbinenkammer, rechts daneben befindet sich der Hochseecontainer mit vorinstallierter Schaltanlage. Zum Schutz vor Sonneneinstrahlung hier noch mit einem provisorischen Pavillon, im Nachgang wird dieses durch ein einfaches Holzdach ersetzt.

Weitere Informationen unter: www.dive-turbine.de

Dezember 2016

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Projekte

Hitzinger-Generatoren sind heute in tausenden Kleinwasserkraftwerken weltweit anzutreffen.

INDIVIDUELLE ANPASSUNG ALS SCHLÜSSEL ZUM ERFOLG Drehstromgeneratoren der Firma Hitzinger findet man heute auf der ganzen Welt. Vor allem in der Wasserkraft haben sich die elektrischen Maschinen des oberösterreichischen Traditionsherstellers einen hervorragenden Ruf erworben. Sie zählen dank ihrer technischen Ausgereiftheit mittlerweile fraglos zum Besten, was der Markt zu bieten hat – auch international. Hauptverantwortlich für die hohe Reputation sind dabei vor allem das große Know-how und die individuelle Anpassung der Maschinen an das Anforderungsprofil des Kunden. Dieser Philosophie ist man bei Hitzinger daher auch aus gutem Grund stets treu geblieben.

eit über 60 Jahren stellt das Traditionsunternehmen Hitzinger in Linz Generatoren für die Wasserkraft her. In dieser Zeit hat sich der oberösterreichische Elektromaschinenbauer stetig weiterentwickelt und sich letztlich als Marktführer auf dem Gebiet der Kleinwasserkraftgeneratoren etabliert. Heute zählen Hitzinger-Generatoren zu den bevorzugten Maschinen, weil Wasserkraftbetreiber Generatoren erhalten, die einerseits höchste Wirkungsgrade erzielen und andererseits eine enorme Robustheit und Widerstandsfähigkeit aufweisen. Es sind dies Qualitätsmerkmale, die aus dem großen Know-how und der Erfahrung der oberösterreichischen Hersteller und deren Bereitschaft zur ständigen Weiterentwicklung an den Anforderungen eines dynamischen Marktes resultieren. Nicht zuletzt dank einer tatkräftigen F&E-Abteilung gelingt es den Maschinenbauern, auch neuesten Trends Rechnung zu tragen. NICHTS VON DER STANGE „Es ist Teil unserer Firmenphilosophie, uns mit den Fragen, Wünschen und Anregungen unserer Kunden auseinanderzusetzen und ihnen auf dieser Basis eine Maschine zu liefern, mit der sie über Jahrzehnte Freude haben“, sagt der Bereichsleiter der Abteilung Wasser-

Dezember 2016

kraft DI Dr. Daniel Huber und ergänzt: „Daher bauen wir Generatoren hier in Linz von Grund auf: von der magnetischen Auslegung angefangen, über das Isolationssystem bis hin zum passenden Verhältnis von Eisen zu Kupfer.“ „Von der Stange“ wird nichts produziert. Aus diesem Grund ist für die Ingenieure der Firma Hitzinger der beste Generator jener, der optimal auf die jeweiligen Anforderungen ausgelegt ist. Schließlich spielt es für den Betreiber die entscheidende Rolle, in welchem Lastbereich er seinen Maschinensatz betreibt. Ob vorwiegend im Volllast- oder doch über-

Die Generatoren überzeugen in Hinblick auf Betriebssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit.

wiegend im Teillastbereich: Danach ist auch der Generator auszulegen. Auch die komplette Mechanik wird bereits im grundmechanischen Schnitt berücksichtigt. Das heißt, dass die Ingenieure in Hinblick auf die Drehzahlfestigkeit der fertigen Maschine im Vorfeld die unterschiedlichen Konstruktionsvarianten in der Rotorgeometrie durchspielen. Es wird überlegt, ob Kerbradien gemacht oder etwa zusätzliche Polabstützungen eingebaut werden. „Diese Varianten werden dabei automatisch in unser Berechnungsprogramm aufgenommen“, sagt Daniel Huber.

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Projekte

Manches im Generatorbau ist immer noch Handarbeit

Die Ingenieure von Hitzinger greifen bei der Maschinenauslegung auf eine spezielle Software zurück.

SPEZIELLE SOFTWARE ENTWICKELT Damit spricht der Ingenieur ein wichtiges Instrument der Linzer Maschinenbauer an: ein spezielles Software-Programm, das im eigenen Haus über Jahrzehnte hinweg entwickelt wurde und das es ermöglicht, jeden Generator separat mechanisch und elektrisch zu berechnen. Das Programm durchläuft in Sekundenschnelle eine Vielzahl an selbst erstellten Algorithmen, Vorgaben, Modulen und Ausschlusskriterien. Am Ende wirft es eine bereits verwertbare Bauvorschrift aus. In vereinfachter Form liegt dieses Programm auch den Mitarbeitern im Verkauf vor, die auf diese Weise mit nur sehr wenigen Parametern dem Kunden einen ersten realistischen Entwurf der Maschine liefern können. DETAILS DER MASCHINENKONFIGURATION Natürlich werden im Vorfeld mit den Kunden auf Wunsch auch andere Aspekte der Maschinenkonfiguration abgeklärt, egal ob es um die Ausführung der Kühlschlitze, oder der Paketpressung geht, oder darum, welche Art von Elektroblech und welche Beschichtung und Isolierung zum Einsatz kommen. Gerade was die Materialauswahl angeht, verfügt der Elektromaschinenbauer aus Linz über ein enormes Knowhow. Heute greift man bei Hitzinger auch auf neuartige Hochleistungswerkstoffe zurück: „Grundsätzlich sind wir bei der Materialwahl offen in der Forschung, aber konservativ in der Anwendung. Nur was zu 100 Prozent überzeugt und sich in unzähligen Tests und Probeläufen bewährt hat, kommt zum Einsatz“, so Daniel Huber. Unter diesem Aspekt wurde auch eine Vielzahl an unterschiedlichen Isolierungen an den Windungen getestet, um das optimale Material herauszufiltern. Natürlich kommen auch ganz spezielle Harze zum Einsatz – ein jeweils eigenes für Rotor und Stator. ELEKTROBLECHE HÖCHSTER GÜTE Einen ganz wesentlichen Faktor in Sachen Materialwahl bildet das eingesetzte Elektroblech. „In dieser Hinsicht genießen wir das Privileg, dass wir sehr eng mit der ebenfalls in Linz angesiedelten VOEST zu-

sammenarbeiten. Die VOEST bietet uns heute moderne Hochleistungsstähle an, die geringere Verluste aufweisen und zudem widerstandsfähiger sind“, erklärt Daniel Huber. Das bedeutet, dass man aufgrund der hohen Stahlqualität bei Hitzinger dünnere Bleche verwenden kann, wobei dies eine direkte Auswirkung auf die Verluste und somit letztlich den Stromertrag hat. Grundsätzlich kommen daher nur Stahlklassen zum Einsatz, die komplett temperaturbeständig sind. Dies trifft auch auf die Beschichtung zu. Im Wartungs- oder Sanierungsfall wird eine Pyrolyse bei Temperaturen von 450° bis 500° C durchgeführt. Das organische Material, das sich im Wicklungssystem befindet, wird auf diese Weise komplett aufgelöst, das Blech und die Beschichtung bleiben dabei völlig unbeschädigt. BEREIT FÜR NEUE ANFORDERUNGEN Natürlich trägt man bei Hitzinger auch den neuesten Entwicklungen am Markt und den damit verbundenen Anforderungen an die Drehstromgeneratoren Rechnung. Vor allem der Umstand, dass heute Generatoren in einem Stromnetz mit zahlreichen volatilen Stromquellen immer mehr die Aufgabe eines systemrelevanten Stabilisators zukommt. Konkret bedeutet das, dass – nicht wie bisher – bei einem netzseitigen Kurzschluss eine unmittelbare Entkopplung vom Netz erfolgt. Vielmehr muss der Überstrom nun weiter ins Netz geliefert werden, damit es wieder aufgebaut werden kann. Zudem kann heute ein Netzbetreiber vorgeben, wie viel Wirk- und wie viel Blindleistung der jeweilige Generator ans Netz liefern darf. Für Anforderungen dieser Art sind die Generatoren aus dem Hause Hitzinger schon heute vorbereitet und ausgelegt. Der traditionsreiche Elektromaschinenbauer bietet heute Generatoren in den Größen von wenigen Hundert Kilowatt bis zu 6 Megawatt an. Dabei sind sowohl vertikale als auch horizontale Bauformen erhältlich. Aber egal welche Dimension gefragt ist, eines ist sicher: Der Kunde erhält ein individuell gefertigtes Produkt mit eingebauter Langzeitgarantie.

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In unmittelbarer Nähe zum Reschensee wurde die duktile Gussrohrleitung von TRM über eine Länge von 600 m verlegt.

RESCHENSEEKRAFTWERK BAUT AUF DUKTILES GUSSROHRSYSTEM Das alte Wasserkraftwerk Guido Donegani in Glurns nahe dem Reschenpass gilt noch heute als technische Meisterleistung im Kraftwerksbau. Besonders beeindruckend ist das weitreichende System aus Druckrohrleitungen und Druckstollen, worüber nahezu jede Wasserressource der Region dem Reschensee zugeführt wird. Damit bezieht dieses Kraftwerkssystem seit seiner Inbetriebnahme 1949 das Wasser aus insgesamt sieben Gewässern von beiden Talseiten. Für den Kraftwerksbetreiber Hydros GmbH war jetzt die Zeit gekommen, ein Teilstück dieses Triebwassersystems zu erneuern und dabei baut man ganz auf das Know-how der Tiroler Rohre GmbH.

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ekannt als Oberstufe für das Laufkraftwerk Kastelbach, ist das Wasserkraftwerk Guido Donegani eines von zwei Kraftwerken, die vom 116 Mio. m³ großen Reschensee gespeist werden. Das ausgeklügelte Gewässersystem der so genannten „Reschenseen-Konzession“ reicht von den Seitentälern des Vinschgaus über den Reschensee bis hinab nach Schluders. Für die Etsch mit ihren Zuflüssen Arundabach, Meltzbach, Marienbergbach, Zerzerbach, Punibach und Saldurbach spielt der Reschenseespeicher die zentrale Rolle. Für den Kraftwerksbetrieb wird ein beachtlicher Ausbaudurchfluss von bis zu 22 m³/s erreicht. Das Triebwasser trifft aus einer Fallhöhe von 586,2 m auf 2 horizontale Zwillings peltonturbinen. Das Kraftwerk produziert in einem durchschnittlichen Regeljahr 248.740.000 kWh.

Das duktile Gussrohr von TRM eignet sich hervorragend für dieses schwierige Terrain.

ROHRVERLEGUNG IM STOLLEN Nach einem Rohrbruch an der rechten Uferseite unterhalb des Reschensees wurde bereits 2015 mit der Sanierung der alten armierten Betonleitung begonnen und selbige Stück für Stück erneuert. Wie beim ersten Teilstück zuvor entschied sich das Betreiberunternehmen Seledison AG auch dieses Jahr wieder für duktile Gussrohre

von Tiroler Rohre GmbH, die sich durch ihre hohe Druck- und Bruchfestigkeit hervorragend für das felsige Terrain eignen. Ein weiterer Vorteil stellt die BLS®-/ VRS®-T-Verbindung dar, die eine rasche und wetterunabhängige Verlegung garantiert. „Der Winter kommt auf 1500 Meter Seehöhe sehr früh und der Schnee bleibt lange liegen. Da muss alles schnell gehen“, sagt Christoph Obkircher, Verkaufsleiter bei TRM für Italien. Dieses Jahr wurden rund 600 Meter Druckrohrleitungen getauscht. Dabei ähnelt die Situation der Trassenführung durch felsiges Gelände jener des letzten Jahres. Doch die Besonderheit ist nun der 180 Meter lange Stollen, durch den auch das alte Betonrohr geführt wurde. „Die Schwierigkeit lag darin, dass das neue Rohr im Gegensatz zum alten Betonrohr doppelt so schwer war“, sagt

Obkircher. Das bedeutete für das Verlegeteam eine besondere Herausforderung. Zuvor hatte die ortsansässige Baufirma den Stollen weitgehend saniert und im circa 1,75 m hohen und circa 1,75 m breiten Stollen einen Betonboden gegossen und an der Oberseite neu abgedichtet. Damit waren die Voraussetzungen für die Rohrmontage geschaffen. Dennoch erwies sich das Handling mit den 2500 kg schweren Rohren als schwierig. Im Stollen selbst wurden die Rohre auf verzinkten Stahl-Auflagern verlegt. „Für die Verlegung im Stollen wurde ein spezieller Wagen gebaut, um Rohr für Rohr zusammen mit den Stahl-Auflagern hinein zu schaffen. Die Platzverhältnisse im Stollen reichten gerade aus, dass jeweils eine Person links- und rechts vom Rohr Platz fanden, um die Gussrohre mit dem TRM-Steckmuffensystem zusammenzuschließen. „Wäre der Stollen etwas kleiner, dann hätten wir die Druckleitung anders dimensionieren müssen“, meint Obkircher dazu. EINFACHE WIE GENIALE VERBINDUNG Die rasche und unproblematische Verlegung wird auch durch die längskraftschlüssige Muffenverbindung ermöglicht. Wobei am Spitzende des Gussrohres eine Schweißraupe für die mechanische Schubund Zugfestigkeit sorgt und die Innenseite der Muffe ist nach dem Prinzip des 2-Kammern-Systems konzipiert. In die erste Kammer wird die TYTON®-Dichtung eingelegt, dann auf die Dichtung und

Foto: TRM

Foto: zek Der eigens konstruierte Wagen für die Rohrmontage.

Auf diesen Wagen wurde jeweils ein Stahl-Auflager befestigt.

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Und gemeinsam mit dem Rohr in den Stollen geschoben.

auf das Spitzende etwas Schmiermittel aufgetragen und die Gussrohre mit einem 1,5t Kettenzug zusammengeschoben. Danach kommen die für DN1000 vorgesehenen 14 Verriegelungssegmente zum Einsatz, die über ein sogenanntes „Fenster“ eingesetzt und um die ganze Muffe geschoben werden. Es ist auch möglich, diese Verbindung jederzeit wieder zu lösen. Diese einfache wie geniale Muffenverbindung hält immerhin 16 bar Druck stand und toleriert eine höchst zulässige Zugkraft von 1560 kN. Passend im Bereich des Reschensees mit einem Betriebsdruck von maximal 10 bar. Sind Spitzende und Rohr ordnungsgemäß verbunden, ist die Leitung selbst bei DN1000 immer noch 1,5° abwinkelbar, was einen erheblichen Spielraum darstellt. Durch das ausgeklügelte Muffensystem, ist der Kraftaufwand beim Zusammenschieben auch bei großen Rohrdurchmessern um Vieles einfacher als bei anderen Herstellern. Zusätzlich fallen langwierige Nachbearbeitungen weg, wie beispielsweise Schweißarbeiten, Schweißnahtprüfungen oder nachträgliches Anbringen einer Oberflächenbehandlung. Somit kann die Künette nach der Verlegung sofort wieder geschlossen werden. FLEXIBLE VERROHRUNG Das duktile Gussrohr von TRM ist, wie der Name schon vermuten lässt, verformbar. Das heißt, dass durch die Verformbarkeit keine Risse entstehen. Genau das entspricht den schwierigen AnforderunDas Gussrohr auf dem Weg zum Montageort.

Technische Daten • Verlegte Länge: 600 m • Stollenlänge: 180 m • Duktiles Gußrohr für Turbinenleitungen • Hersteller: Tiroler Gussrohre GmbH • Druckleitung: DN1000 • BLS®-Verbindung mit längskraftschlüssiger Muffenverbindung • Beidseitig mehrfach beschichtet • Verriegelungssegmente: 14 • Abwinkelbar um 1,5°

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• Maximaler Betriebsdruck: 16 bar • Max. zul. Zugbelastung: 1560 kN

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Über das sogenannte„Fenster“ im äußeren Ring werden die 14 Verriegelungssegmente um die ganze Muffe geschoben und rundherum verteilt.

gen im steilen, alpinen Gelände mit felsigem Untergrund. „Aus diesem Grund ist eine schubund zuggesicherte Verbindung unerlässlich“, sagt Obkircher. Das Rohr selbst besteht aus Sphäroguss mit einer ferritischen Grundmatrix und wird im Schleuderverfahren hergestellt. Innen ist es durch eine Zementierung beschichtet und außen sichert eine Zementmörtelumhüllung den Erhalt mechanischer Eigenschaften. „Die Korngröße des Bettungsmaterials kann dadurch sehr hoch sein, wobei in manchen Fällen sogar darauf verzichtet werden kann. Das spart Zeit und Mühe in der gesamten Bauphase“, so Obkircher. Ein geübtes Team schafft am Tag circa 8 Rohre, das sind 48 Meter. Insgesamt stehen 4 unterschiedliche Bögen zur Auswahl, wobei sich noch eine ganze Reihe weiterer Formstücke und Bauteile im Repertoire von TRM befinden, passend für jede Anwendung.

FERTIGSTELLUNG IM FRÜHJAHR 2017 Im Rahmen der Sanierung zur Anbindung der Etsch mit den Zuflüssen Arundabach, Meltzbach, Marienbach und Zerzerbach wurde jetzt das nächste Teilstück fertiggestellt. Damit wurde die zweite von drei Etappen realisiert. „Die Errichtung des Stollens erforderte eine Vielzahl an Maßnahmen, die ein schnelleres Fortschreiten der Arbeiten unmöglich machten. Der letzte Teil des Projekts wird im Frühjahr in Angriff genommen“, so Obkircher. Nach der Durchführung durch den Stollen endet das neue TRM-Gussrohr im alten Pumpenhäuschen über dem Haidersee auf 1450 m Seehöhe. Es wartet darauf, im Frühjahr an die wasserreiche Etsch angeschlossen zu werden. Damit der Reschensee wieder mit wertvollem Wasser versorgt werden kann, so wie in den letzten 58 Jahren.

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07.02.14 12:00

Die bekannte Kur- und Wintersportgemeinde Bad Hofgastein erzeugt mithilfe von drei Trinkwasserkraftwerken heute rund 1 GWh sauberen Strom. Die jüngsten beiden Anlagen wurden erst vor kurzem in Betrieb genommen.

GASTEINER QUELLWASSER LIEFERT GRÜNEN STROM Die Marktgemeinde Bad Hofgastein nutzte die Gunst der Stunde und integrierte im Zuge einer ausstehenden Generalsanierung zwei Trinkwasserkraftwerke in das bestehende Wasserversorgungsnetz. Damit stellte die bekannte Kur- und Wintersportgemeinde auch ihre ökologische Ausrichtung unter Beweis. Immerhin ist sie heute in der Lage, mit ihren insgesamt drei Trinkwasserkraftwerken rund 300 Haushalte mit sauberem Strom zu versorgen. keit, um zwischen Frühjahr 2015 und Herbst 2016 zwei neue Trinkwasserkraftwerke auf ihrem Gemeindegebiet zu realisieren. BAULICHE MASSNAHMEN „Die Gemeinde hat beschlossen, die beiden ‚Brandebenquellen Nord und Süd‘ neu zu fassen und den ‚Quellsammelschacht Nord‘ neu

anzulegen“, erklärt Gerald Kaltner, Projektleiter beim E-Werk Bad Hofgastein. Zu diesem Zweck wurde das alte und drucklose Rohrsystem aus PVC-Rohre vollständig durch schubund zuggesicherte Gussrohre DN200 des Tiroler Qualitätsherstellers TRM ersetzt. Auf betonierte Fixpunkte konnte dabei verzichtet werden. Damit war eine zentrale GrundvorErneuertes Reservoir im Quellsammelschacht Süd

Foto: zek

icht zuletzt ob seines Wassers hat das Gasteinertal weit über Salzburgs Grenzen hinaus Bekanntheit erlangt. Ob Mineralwasser oder Thermalwasser: Das malerische Tal im Salzburger Pongau wird allgemein mit seinen natürlichen Ressourcen assoziiert. Weniger bekannt ist, dass diese Ressourcen auch dazu dienen, grünen Strom zu erzeugen. Bad Hofgastein zählt dabei sogar zu den Vorreitergemeinden in der Region. Bereits seit 1952 ist das erste Trinkwasserkraftwerk, die Anlage „Hochbehälter West“, in Betrieb. Sie erreicht immerhin eine Leistung von 80 kW. Große Fallhöhenunterschiede und ausreichende Quellschüttungen stellen generell die Grundlage dafür da, dass vielerorts im alpinen Raum Trinkwasserkraftwerke möglich sind. Wo bislang die kinetische Energie des Wassers durch Druckmindereinheiten in Druckschächten vernichtet wurde, bietet sich der Einbau einer Trinkwasserturbine geradezu an. Doch dafür müssen zumeist gewisse Adaptionen am bestehenden Trinkwassernetz vorgenommen werden. Im Fall der Gemeinde Bad Hofgastein standen weitreichende Sanierungsarbeiten am Trinkwassersystem auf der Agenda. Die Gemeinde nutzte diese Möglich-

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Foto: Bad Hofgastein

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aussetzung für die Errichtung eines Trinkwasserkraftwerks erfüllt. Darüber hinaus wurden der „Hochbehälter Nord“ und die „Druckminderstation Gallwies“ generalsaniert. Sie wurden mit Stromanbindung, einem notstromgesicherten Hydrauliksystem sowie einer W-LAN-Datenverbindung ausgestattet. NUTZUNG ÜBER ZWEI STUFEN Der Weg des Trinkwassers führt von den beiden Brandebenquellen Nord- und Süd in zwei darunterliegende Quellsammelbecken. Vom größeren Quellsammelbecken Nord gelangt es über die Druckrohrleitung weiter zum rund 180 Meter tiefer situierten Hochbehälter Nord, wo eines der beiden neuen Trinkwasserkraftwerke implementiert wurde. Je nach Jahreszeit erreicht die Quellschüttung zwischen 14 und 60 l/s, eine ausreichende Menge, um die Turbine das ganze Jahr über betreiben zu können. „Das Wasser gelangt mit knapp 18 bar Betriebsdruck auf die Turbine des oberen Trinkwasserkraftwerks. Die Energie des Trinkwassers wird hier über eine Peltonturbine in Strom umgewandelt“, sagt Gerald Kaltner. Bei der 1-düsigen, horizontalachsigen Turbine handelt es sich um eine moderne Maschine aus dem Hause Pfeifer Systems GmbH. Das Unternehmen aus dem Vorarlberger Walgau hat sich erst vor kurzem aus dem Zusammenschluss einer wasserkrafterprobten Firma und Antriebstechnikspezialisten geformt. Das Aufgabenportfolio des noch jungen Unternehmens umfasst sowohl Vorprojekt, als auch Einreichund Detailplanung, sowie die Ausschreibung und Projektabwicklung. Im Vordergrund steht vor allem die Planung und Ausführung der elektromaschinellen Ausrüstung eines Kraftwerks. Die Anlage in Bad Hofgastein stellt dafür eine ausgezeichnete Referenz dar. ANTRIEB MIT 1.500 UPM Die Pfeifer Systems-Peltonturbine wurde auf einen Ausbaudurchfluss von 33 l/s ausgelegt.

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Das Laufrad rotiert dabei mit 1.500 Umdrehungen pro Minute und überträgt die Energie auf einen Asynchrongenerator vom Fabrikat Jenni EMB. Bis 45 kW Leistung erreicht der Maschinensatz, womit in etwa 80 Haushalte mit Strom versorgt werden können. Der Betrieb der Turbine wird über den vorgegebenen Pegelstand am Quellsammelschacht geregelt. Um dies zu gewährleisten, wurde im Zuge der Sanierungsmaßnahmen eine neue Datenleitung verlegt. Über eine drahtlose Verbindung werden alle wichtigen Daten in Echtzeit in das Elektrizitätswerk übertragen, in dem der Betrieb überwacht wird. Im Falle eines Systemausfalls kann dank dieser Einrichtung prompt reagiert werden, um die Wasserversorgung so schnell wie möglich wieder zu gewährleisten. Nach Passieren der Turbine sammelt sich das Wasser im großen Becken des Hochbehälters. Von hier aus gelangt es zur 150 Meter tiefer gelegenen Druckmindereinheit Gallwies, wo

Die eindüsige Peltonturbine aus dem Hause Pfeifer Systems ist auf 33 l/s ausgelegt und kommt auf eine Ausbauleistung von 30 kW.

die zweite Trinkwasserkraftwerkseinheit eingebaut wurde. Bevor das Wasser somit in das Verteilnetz gelangt, wird es noch über eine zweite Stufe abgearbeitet. DRUCKMINDERSTATION GALLWIES Die Druckminderstation Gallwies hat ihren früheren Namen behalten, obwohl der Druckminderer nur mehr in Ausnahmefällen Verwendung findet. Nämlich dann, wenn die neue Trinkwassermaschine einmal ausfallen sollte. Grundsätzlich stellt das neue Herz der Anlage eine rückwärtslaufende Kreiselpumpe von Abel Pumpen & Turbinen dar. Das heißt: Der Motor arbeitet als Generator. Mit einem Nenndruck von 15 bar gelangt das Wasser aus dem Hochbehälter an die Druckminderstation. Zieht man die für die Ortswasserleitung benötigten 7 bar Druck ab, bleiben somit noch 8 bar, die von der Kreiselpumpe hydroelektrisch genutzt werden können. Rund 6,5 kW Leistung erreicht die Maschine, womit

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Im Hochbehälter Nord wurde nun eine Trinkwasserturbine installiert

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Hochbehälter Nord

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Druckminderstation Gallwies

immerhin rund 15 Haushalte versorgt werden können. Die Pumpe ist dabei auf eine Wassermenge von 15 l/s ausgelegt und dreht mit 1460 U/min. „Im Gegensatz zur Turbine im Hochbehälter Nord ist diese Maschine nicht regelbar. Das heißt: Sie ist entweder einoder ausgeschaltet. Üblicherweise fällt die Schüttung im Sommer auf ein Minimum von 14 l/s. Dann schaltet das ganze System auf ‚Schwallbetrieb. Die Entnahme wird solange weitergeführt, bis das Becken im Hochbehälter geleert ist, dann schaltet die Kreiselpumpe ab und steht solange auf Standby, bis sich der Wasserstand wieder erholt hat“, erklärt Gerald Kaltner. BESONDERHEITEN EINES TRINKWASSERKRAFTWERKS Im Vergleich zu anderen Kraftwerkstypen herrschen bei Trinkwasserkraftwerken zumeist relativ konstante Triebwasserbedingungen vor. Das liegt daran, dass Quellen viel langsamer auf äußere Bedingungen reagieren als offene Gewässer. Gerald Kaltner: „Die Leistungsdimensionierung einer Anlage dieser Art richtet sich nach der Quellschüttung in der schwächsten Jahreszeit. Eine Turbine sollte mindestens 6 -7 Monate unter Volllast laufen, damit eine Rentabilität erreicht wird.“ Ein weiteres Kriterium besteht in der Ausführung der Maschine: Jeder Teil, der mit dem Trinkwasser in Berührung kommt, muss ent-

Foto: zek

In der Druckminderstation Gallwies wurde für die Stromgewinnung eine rückwärtslaufende Kreiselpumpe von Abel Pumpen & Turbinen mit 6,5 kW Leistung installiert.

sprechend der Lebensmittelverordnung gefertigt sein. Das bedeutet, dass Trinkwasserturbinen generell aus Edelstahl gefertigt sind. Darüber hinaus wird der Trinkwasserversorgung stets höhere Priorität als dem Kraftwerksbetrieb eingeräumt. Hierbei sind behördliche Auflagen einzuhalten: Falls der Kraftwerksbetrieb durch eine Störung oder eine Wartung ausfällt, muss über ein Bypass-System gewährleistet sein, dass das Trinkwasser weitergeleitet werden kann. In diesem Bypass befindet sich üblicherweise aus Sicherheitsgründen ein Druckminderer, damit der große Druck die Leitungen nicht belastet. Im Fall des Trinkwasserkraftwerks in Bad Hofgastein überwacht zusätzlich ein elektronischer Wassermengensensor die Druckleitung und unterbricht im Notfall den Zustrom ab dem Quellsammelbecken Nord automatisch. Das zuströmende Wasser wird in der Folge in den Überlauf geleitet und umgeht somit die Druckleitung. Alle automati-

schen Systeme wie Steuerung, Sensoren oder Motorschieber sind gleitstromversorgt – sozusagen „Akku gepuffert“, um auch bei einem Stromausfall verfügbar zu sein. BAD HOFGASTEIN INVESTIERT IN SICH Rund 400.000 Euro hat die Marktgemeinde Bad Hofgastein in das Projekt investiert. Eine Investition, die sich schon innerhalb von nur zehn Jahren amortisiert haben sollte. Die bekannte Kur- und Wintersportgemeinde stellt damit nicht nur ihre Weitsicht unter Beweis, sondern untermauert auch ihr Bekenntnis zur nachhaltigen Nutzung der heimischen Ressourcen. Mit allen drei Trinkwasserkraftwerken ist die Gemeinde mittlerweile in der Lage, im Regeljahr rund 1 GWh sauberen Strom zu erzeugen. Dies reicht aus, um rund 300 Gasteiner Haushalte mit sauberem Strom zu versorgen. Der Wert des Gasteiner Trinkwassers ist eben nicht hoch genug einzuschätzen.

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KLEINE FRANCIS-TRINKWASSERTURBINE ALS ALTERNATIVE ZUR PELTONTURBINE

AUSLEGUNG DER TURBINE: Die Idee war also geboren, nun musste ein kompetenter Partner für die Auslegung der hydraulischen Teile gefunden werden. Das gelang mit dem Kompetenzcenter „Fluidmechanik und Hydromaschinen“ der Hochschule Luzern. In enger Zusammenarbeit wurden die Turbine ausgelegt und die notwendigen Berechnungen durchgeführt. Die Geometrien von Laufrad und Leitapparat wurden mithilfe numerischer Strömungsberechnungen iterativ optimiert. Figur 2 zeigt das Ergebnis einer solchen Berechnung. Im Wesentlichen wurden gegenüber einer klassischen Francis-Turbine vor allem am Laufrad Anpassungen vorgenommen: - Verlängerte Führung der Strömung in den Laufradkanälen - Reduktion der Kanalhöhe - Verdickung der Laufschaufeln.

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DER ERSTE PROTOTYP: Mit den von der Hochschule Luzern ermittelten Auslegungsdaten wurde bei Jakob Müller AG ein Prototyp mit einer elektrischen Einspeiseleistung von ca. 2 kW konstruiert und parallel dazu ein Turbinenprüfstand aufgebaut. Die ersten Gehversuche auf diesem Prüfstand waren ernüchternd, vor allem hinsichtlich dem Wirkungsgrad. Das Laufrad wies eine zu raue Oberfläche auf, die Dichtungen erzeugten zu viel Reibung oder liessen zu viel Leckwasser durch, und der Generator wurde zu heiss. Schritt für Schritt wurden die Mängel aber behoben, sodass der Prototyp im Herbst 2012 in den Feldtest gehen konnte: Er wurde auf der Schatzalp in Davos installiert und während einigen Monaten betrieben.

ZWEI REFERENZANLAGEN: Nachdem auch die Erkenntnisse aus dem Prototypen-Feldtest verarbeitet waren, wurden in den Folgejahren wiederum in Davos zwei Referenzanlagen installiert: Im Reservoir Wiesen wurde Mitte 2013 eine 1.5 kW-Turbine in die Zuflussleitung von einer 65 m höher gelegenen Quellfassung eingebaut (siehe Bild 3). Im Reservoir Schiatobel wurde Ende 2015 eine 23 kW-Turbine in die Zuflussleitung aus dem 56 m höher gelegenen Reservoir Parsenn eingebaut (siehe Bild 4). Bei beiden Anlagen schwanken die Durchflussmengen im Tages- oder Jahresverlauf nur sehr wenig. Die gesamte kumulierte Einspeiseleistung der beiden Anlagen liegt aktuell bei ca. 250 Foto: Alperia

ie Suche nach einem Anwendungsgebiet ausserhalb der Textilmaschinen führte schliesslich auf die Francis-Trinkwasserturbine. Wird diese nämlich ebenfalls auf hohe Drehzahl ausgelegt, bringt sie auch bei sehr kleinen Durchflussmengen gute Wirkungsgrade und kann in einen Bereich vordringen, der bisher den Pelton-Turbinen vorenthalten war (siehe Diagramm 1). Als Anwendungsgebiet wurden Trinkwasserversorgungsysteme ausgewählt, bei denen Kleinturbinen anstelle von Druckbrechern eingesetzt werden, um die hydraulische Energie zurückzugewinnen und in Form von elektrischem Strom ins Netz einzuspeisen.

Fotos & Grafiken: Jakob Müller AG

Die Firma Jakob Müller AG in Frick, Schweiz ist ein famliengeführtes Unternehmen, das seit über 100 Jahren Textilmaschinen für die Produktion von Schmaltextilien wie Sicherheitsgurten, Elastikbändern für Unterwäsche oder Schmuckbänder herstellt und weltweit vertreibt. Wie kommt nun plötzlich eine Trinkwasserturbine ins Angebot von Jakob Müller? Der Grund liegt in einem für den Webmaschinenantrieb entwickelten Permanentmagnetmotor, der auch als Generator mit vergleichsweise hoher Drehzahl und exzellentem Wirkungsgrad betrieben werden kann.

Abb. 2 Numerische Simulation der Francis-Turbine mit Stromlinien

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Foto: Alperia

Schwerpunkt

Bild 4: Francis-Turbine mit 23 kW Einspeiseleistung im Reservoir Schiatobel Bild 3: Francis-Turbine mit 1.5 kW Einspeiseleistung im Reservoir Wiesen

MWh, die Laufzeit bei ca. 3 Jahren (1.5 kW-Anlage) bzw. 1 Jahr (23 kW-Anlage). Während der gesamten bisherigen Betriebsdauer traten bei beiden Anlagen keine nennenswerten Probleme auf. DAS ANGEBOT VON JAKOB MÜLLER AG: Jakob Müller AG bietet heute im Nennleistungsbereich von 1 bis 100 kW einen Baukasten von mehreren Turbinen-, Generator- und Netz-Einspeisemodulen an, die sich dem Einsatzfall entsprechend und mit kleinem Projektierungsaufwand kombinieren lassen (siehe auch Diagramm 5). Für die Regelung, Überwachung und Einbindung in ein Leitsystem steht eine SPS zur Verfügung, die entsprechend den Bedürfnissen des Betreibers programmiert werden kann.

WIRKUNGSGRAD: Der beim Prototypen noch zu tiefe Wirkungsgrad konnte durch Reduktion der hydraulischen, mechanischen und elektrischen Verluste deutlich gesteigert werden. Schwerpunkte waren dabei die Reduktion der Oberflächenrauheit des mittels 3D-Drucktechnologie hergestellten Turbinenlaufrades, die Suche nach dem besten Kompromiss zwischen Leck- und Reibverlusten bei den Laufraddichtungen, die Optimierung des Magnetflusses im Generator und der Einsatz von modernsten Umrichtern im elektrischen Leistungskreis. Der Gesamtwirkungsgrad bei der 23 kW-Referenzanlage liegt heute im Auslegungspunkt bei 70% und ist damit in etwa gleich wie der einer Pelton-Turbine. Es liegt in der Natur der Francis-Turbine, dass der hydraulische Wirkungsgrad bei Betrieb ausserhalb des Auslegungspunktes im Vergleich zu einer Pelton-Turbine stärker abfällt.

Sie ist daher bevorzugt dort einzusetzen, wo die Durchflussmengen nicht zu stark schwanken. KONSTRUKTION: Bei Konstruktion und Weiterentwicklung der Turbine stand die Zielsetzung, die Turbine so klein und kompakt wie möglich zu bauen, immer im Vordergrund. Dementsprechend wurde eine integrale Bauweise von Turbine und Generator gewählt: Turbinenlaufrad und der Rotor des Generators sitzen auf einer zentralen Welle, eine Kupplung oder ein Zwischengetriebe erübrigen sich. Der Generator selbst weist auf Grund seiner hohen Drehzahl und seines Funktionsprinzips (Permanentmagnetgenerator) eine sehr hohe Leistungsdichte auf. Der Stator mit den Kupferwicklungen ist innen, die Rotorglocke mit seinen über den gesamten Umfang angeordneten Permanentmagneten aussen angeordnet. Die zentrale Welle ist zweifach gelagert, die verwendeten Wälzlager sind lebensdauergeschmiert. Die hydraulischen Dichtungen am Turbinenlaufrad bestehen aus einem rotierenden Keramik- und einem feststehenden Graphitring die so dimensioniert sind, dass Leckage- und Reibverluste bei allen Betriebszuständen minimal sind. Durch kontrolliert eingearbeitete Taschen in einem der beiden Dichtringe wird im Betrieb ein dünner hydrodynamischer Schmierfilm erzeugt, der eine Berührung und damit eine Abnutzung der beiden Ringe verhindert und eine hohe Lebensdauer sicherstellt. Die Durchflussmenge der Turbine ist mittels eines verstellbaren Leitschaufelkranzes regulierbar. Die Stellbewegung wird von einem elektrischen Linearmotor ausgeführt, dessen Hub über eine mechanische Koppelung so an die Leitschaufeln übertragen wird, dass diese sich synchron zueinander bewegen. Die Turbine ist in Edelstahl ausgeführt und Dezember 2016

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GENERATORKÜHLUNG: Eine Herausforderung war es, die im Generator in Form von Wärme anfallende Verlustleistung abzuführen. Eine reine Luftkühlung erwies sich als ungenügend, da wegen den äusserst kleinen Abmessungen des Generators zu wenig grosse Kühlflächen zur Verfügung standen. Aus diesem Grunde wurde der Stator zusätzlich mit einer Wasserkühlung ausgerüstet. Eine kleine Wassermenge wird beim Turbineneinlauf abgezweigt, durch das Kühlsystem des Stators geleitet und nach der Turbine dem Trinkwasser wieder zugeführt. Die Temperaturen in den Kupferspulen und Wälzlagern konnten mit dieser Zusatzkühlung auf ein Niveau deutlich unterhalb der Grenzwerte reduziert werden, was eine lange Lebensdauer erwarten lässt. STEUERUNG UND FERNDIAGNOSE: Eine SPS regelt über den elektrischen Linearmotor die Stellung der Leitschaufeln derart,

dass der Einlaufdruck auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird. Ein zweiter Regler im DC/AC-Umrichter sorgt dafür, dass die Turbine bei jeder Leitschaufelstellung mit dem bestmöglichen Wirkungsgrad läuft. Die SPS steuert und überwacht auch die Netzkoppelung beim Hochfahren der Turbine. Im Weiteren überwacht sie permanent die wichtigsten Betriebsparameter und kommuniziert mit dem übergeordneten Leitsystem und den elektrischen Leistungskomponenten (AD/ DC- und DC/AC-Umrichter). Bei Störungen öffnet sie automatisch einen Bypass und schaltet gleichzeitig die Turbine aus. Die Techniker von Jakob Müller können sich über das Mobilfunknetz jederzeit in die Anlage einwählen um Betriebsparameter zu prüfen, statistische Auswertungen abzurufen und Einstellungen vorzunehmen. BESCHEIDENE ANFORDERUNGEN AN DEN EINBAUORT: Aus den kleinen Abmessungen der Francis-Turbine und der Tatsache, dass sie problemlos auch mit Gegendruck klarkommt, er-

Bild 7: Anlagenschema Reservoir Schiatobel

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geben sich vor allem beim Einbau in bestehende Reservoirs entscheidende Vorteile gegenüber einer Pelton-Turbine: Letztere muss, weil sie ohne aufwändige Zusatzeinrichtungen nicht mit Gegendruck arbeiten kann, oberhalb des Wasserniveaus eingebaut werden. Zudem muss das aus der Turbine austretende Wasser vor der Einleitung ins Reservoir in einem Tosbecken beruhigt und entlüftet werden. Das erfordert aufwändige bauliche Veränderungen, wie in Fig. 8 schematisch dargestellt. Im Falle der Francis-Turbine sind die Anforderungen an Einbauort und Platzbedarf minim, und entsprechend niedriger fallen die Investitionskosten für Bau und Infrastruktur aus. Bei zwei in Davos installierten Anlagen mit vergleichbaren Randbedingungen, eine mit einer Pelton-Turbine, die andere mit einer Francis-Turbine ausgestattet, wurden die real angefallenen Gesamt-Investitionskosten ermittelt. Die Francis-Anlage schnitt dabei mit über 30% Minderkosten deutlich besser ab als die Pelton-Anlage. Die grosse Differenz lag wie erwartet bei den Kosten für Anpassungen des Gebäudes bzw. der Infrastruktur, während dem die Kosten für Turbinenanlage und Elektrik in derselben Grössenordnung lagen. FAZIT: Die kleine Francis-Trinkwasserturbine von Jakob Müller AG ist eine interessante Alternative zu einer Pelton-Trinkwasserturbine. Sie hat ihre klaren Vorteile beim Einbau in bestehende Gebäude, bei denen die Platzverhältnisse eng sind und die Investitionskosten niedrig sein sollen. Sie bevorzugt einen Betrieb mit möglichst konstanten Durchflussmengen. Wenn diese zu stark schwanken, ist eine Pelton-Trinkwasserturbine trotz höherer Investitionskosten die bessere Wahl. Text & Bild: Jakob Müller AG, Frick

Bild 8: Vergleich einer Pelton- mit einer Francis-Anlage

Foto: EWA

vom SVGW (Schweizerischer Verein des Gasund Wasserfaches) zertifiziert.

Schwerpunkt

Gemeinsam mit dem Team von MurTech - einer Kooperative aus Ingenieuren aus unterschiedlichen Fachbereichen - ist der steirische Planungsingenieur DI Helmut Mitterfellner drauf und dran, die alte Wasserradtechnologie mit neuen Materialien wiederzubeleben.

STEIRISCHE WASSERKRAFTINGENIEURE SETZEN NEUE AKZENTE IN DER WASSERRADTECHNOLOGIE Mit neuen Materialien soll der alten Technik des Wasserrads neues Leben eingehaucht werden. Dieses Ziel verfolgt seit einigen Monaten ein Team rund um den erfahrenen Wasserkraftplaner DI Helmut Mitterfellner aus dem steirischen Scheifling. Im Mittelpunkt der Bemühungen steht der Hochleistungswerkstoff Carbon, der sich als geradezu idealer Werkstoff für den Einsatz in modernen Wasserrädern anbietet. „Wasserrad 4.0 – von der alten Mühle zum Wasserrad 4.0“ lautet der offizielle Name des Projektes, das erst vor kurzem in das begehrte EU-Förderprogramm LEADER aufgenommen wurde. Das Team um Helmut Mitterfellner ist fest entschlossen, das Wasserradprojekt zum Aushängeschild der LEADER-Region zu machen.

ange bevor die Herren Pelton, Francis oder Kaplan ihre Maschinen erfunden hatten, nutzten die Menschen die Kraft der Gewässer über Wasserräder. Es heißt, dass die Technologie im 3. oder 4. Jahrhundert v. C. von griechischen Ingenieuren entwickelt worden sei. Im Laufe der Jahrhunderte erreichte sie unschätzbare Bedeutung für den Ausbau von Landwirtschaft und später für die Industrie. Heute hat das Wasserrad in den industrialisierten Regionen der Welt nur mehr eine sehr geringe Bedeutung. Diejenigen, die man noch zu sehen bekommt, dienen zumeist musealen oder dekorativen Zwecken. DI Helmut Mitterfellner und sein Team nahmen dies zum Anlass, sich einmal mit der Geschichte der Wasserräder in der Region Murtal auseinanderzusetzen. Im Rahmen des LEADER-Projekts „Wasserrad 4.0 – von der alten Mühle zum Wasserrad 4.0“ wurde zu diesem Thema eine historische Studie in die Wege geleitet. „Gemeinsam mit Schülern der Maturaklasse der HTBLA Zeltweg, die auf Basis der Ergebnisse eine Diplomarbeit verfassen werden, soll eine umfangreiche Studie entstehen. Derzeit stehen wir am Beginn der Arbeiten und haben bereits sehr viel Material

aus einzelnen Gemeinden der Steiermark zusammengetragen“, erklärt Initiator und Mastermind Helmut Mitterfellner. „Schon jetzt kann gesagt werden, dass die Wasserräder – speziell in unserer Region – wesentlich zum wirtschaftlichen Aufschwung beigetragen haben. Die Technologie wurde damals in Ham-

merwerken, Sensenwerken, Radwerken, Pumpwerken, Schmieden, Sägewerken, Gerbereien, etc. eingesetzt. Interessant ist unter anderem, dass mit den Hammerwerken von Gewerken des Industriellen Josef Seßler (1763-1842) in Knittelfeld der Grundstein zur Gründung der VÖST gelegt wurde.“ Erste Testläufe an einem Prototypen aus Holz

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Fotos: PI Mitterfellner

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Der Hochleistungswerkstoff Carbon eignet sich hervorragend für den Einsatz in einem modernen Wasserrad. Ein Leichtgewicht, das dabei belastbar ist wie Stahl.

EIN FÖRDERWÜRDIGES PROJEKT im Wasserrad spricht die geringe Massenträgheit, die hohe DauertemEin weiterer Aspekt dieser historischen Rückbesinnung besteht darin, peraturbeständigkeit und das schwingungsarme Verhalten. Auch in der im Rahmen des LEADER-Projekts auch ein Mühlenmuseum einzuProduktion ergeben sich durch den Werkstoff Carbon Vorteile, da oprichten. Dank der Initiative von Bürgermeister und Landtagsabgeordtimale Schaufelgeometrien geformt werden können. neten Hermann Hartleb wird dies nun in Mitterfellners HeimatgeHOLZFERTIGUNG NACH DEM VORBILD YACHTBAU meinde St. Georgen ob Judenburg umgesetzt. Zu diesem Zweck Abgesehen von den Carbon-Komponenten haben die steirischen Ingewerden gerade alte Komponenten einer Mühle, die am Ortsbach nieure ihr Augenmerk auch auf die verwendeten Holzteile gelenkt. klapperte, aufbereitet und in den neuen Ausstellungsräumlichkeiten „Wie man es von allen Holzbauten kennt, ist der Witterungsschutz von platziert. Hermann Hartleb hat auch maßgeblichen Anteil daran, dass Holz ein heikles Thema. Unter den Einflüssen von ständigem Wasseraus der Idee ein LEADER-Projekt werden konnte. Helmut Mitterfellner: „Gemeinsam mit dem Geschäftsführer der innovationsRegion kontakt, UV-Strahlung und Temperaturschwankungen beginnt sich Murtal Christian Reiner ist es Hermann Hartleb gelungen, die GeHolz relativ schnell zu zersetzen. Mit Lacken und Standardbeschichnehmigung und Anerkennung als LEADER-Projekt zu erwirken.“ tungen lässt sich diese Zersetzung meist nur verzögern. Wir haben uns Beim LEADER-Programm handelt es sich um ein Förderprogramm beim Holzschutz am Yachtbau orientiert, da das Holz dort ähnlich rauder Europäischen Union, mit dem seit 1991 modellhaft innovative en Bedingungen ausgesetzt ist. Diese Lösungen haben wir dann weiterAktionen im ländlichen Raum gefördert werden. Im exakten Wortentwickelt und auf das Wasserrad abgestimmt. Hierfür mussten wir erst laut: Das Projekt wird als LEADER-Projekt im Rahmen des Programmes zur Entwicklung des ländlichen Raumes LE 2014Das erste Modell des 2020 mit Mitteln der europäischen Union, des Bundes und der Wasserades 4.0 - ein High-End Produkt aus steiermärkischen Landesregierung gefördert. LEADER wird sterischer Entwicklung über das Regionalressort des Landes Steiermark als landesverantwortliche Stelle abgewickelt. Die Umsetzung des Projektes erfolgt durch MurTech – einen Zusammenschluss von Spezialisten aus den Fachbereichen Wasserbau, Elektrotechnik, Faserverbundtechnik, Holztechnik und Software-Technik. VORZÜGE EINES HOCHLEISTUNGSWERKSTOFFS Das Besondere an dem Projekt ist allerdings, dass der Blick der Ingenieure von MurTech nicht nur in die Vergangenheit, sondern auch in die Zukunft gerichtet ist. Durch den Einsatz neuer Materialien ist es ihnen gelungen, die Technologie des Wasserrads an den Stand heutiger Technik anzugleichen. Carbon heißt der Werkstoff, auf den die steirischen Ingenieure setzen. Dazu Helmut Mitterfellner: „Die Idee wurde gemeinsam mit meinen langjährigen Kollegen Michael Fussi und Robert Unterweger geboren. Wir waren auf der Suche nach dem ‚idealen‘ Werkstoff für den Bau eines Wasserrads. Verwendet man unbehandeltes Holz, nimmt man den Nachteil der kurzen Haltbarkeit in Kauf. Bei Stahl kommen mehrere Faktoren zusammen, wie Rost, Gewicht, oder aufwändige und zeitintensive Schweißarbeiten. Hier kann Carbon seine Vorteile perfekt ausspielen. Carbon ist ein moderner Hochleistungswerkstoff, der nicht rostet, der den widrigen Bedingungen dauerhaft standhält und der aufgrund seiner Festigkeitsmerkmale und Formbarkeit entscheidende Wirkungsgradgewinne verspricht.“ Konkret werden beim Wasserrad 4.0 die einzelnen Schaufeln sowie die Welle aus Carbon gefertigt, lediglich die Aussteifung der Zellen wird aus Lärchenholz hergestellt. Dieses wird aber speziell beschichtet. Carbon ist extrem leicht – um rund 80% leichter als Stahl bei gleicher Belastbarkeit, zudem sehr stabil. Weiters weist es eine sehr glatte Oberfläche auf und ist korrosionsfrei. Für den Einsatz

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sich um einen Bestandteil des LEADER-Projekts. „Derzeit sind wir gerade dabei die 3D-Konstruktionszeichnungen für den Modellbausatz fertig zu stellen. Die Idee ist, den Modellbausatz mit Hilfe eines 3D-Druckers in den Schulen herzustellen und dann im Unterricht zusammenzubauen. Zur Veranschaulichung der Energieerzeugung sollten die Wasserräder dann an kleinen Fließgewässern ausprobiert werden.“

Für eine optimale Formgebung der Schaufeln arbeiten die steirischen Ingenieure mit einer italienischen Universität zusammen.

eigene Anlagen zur Herstellung entwickeln, mit denen das Holz witterungstauglich gemacht wird. Damit können wir einen ökologischen Werkstoff so verbessern, dass er problemlos im modernen Wasserrad eingesetzt werden kann und zudem noch für viele weitere Zwecke bestens geeignet ist“, erklärt Michael Fussi von MurTech. Grundsätzlich konzentrieren sich die Ingenieure von MurTech auf die Fertigung von oberschlächtigen Wasserrädern, da diese den höchsten Wirkungsgrad aufweisen. Um ein vollständiges und rückstoßfreies Füllen der Zellen zu erreichen, wird für die optimale Formgebung der Schaufeln eng mit einer italienischen Universität zusammengearbeitet. Ein weiterer wichtiger Punkt in der Optimierung der Technik liegt darin, dass die Zulaufgeschwindigkeit nach Möglichkeit mit der Umdrehungsgeschwindigkeit des Wasserrades korrespondiert. Auch daran wird noch getüftelt.

ERSTES WASSERRAD IM EINSATZ Mittlerweile wurde der erste Demo-Prototyp bereits verwirklicht. Bei einem Durchmesser von 90 cm und einer Beaufschlagung von 30 l/s kommt das Premieren-Wasserrad 4.0 auf eine elektrische Leistung von 200 W. „Das Demo-Wasserrad wird in Zukunft bei einer Aquakulturanlage zur Sauerstoffanreicherung sowie zur Stromerzeugung der Beleuchtung der Fischzuchtbecken mit LEDs eingesetzt. Für eine Almhütte würde dies ausreichen, um einen Kühlschrank mit 100 W und 20 LED-Lampen mit 5 W dauerhaft zu betreiben. Wir haben das Demo-Wasserrad bereits auf einer lokalen Messe vorgestellt, wo es großen Anklang gefunden hat“, so der steirische Ingenieur. Auf ähnlichen Zuspruch hofft man in den Reihen von MurTech nun auch auf den geplanten Modellbausatz, der speziell für Schulen konzipiert wurde. Auch dabei handelt es

GROSSES POTENZIAL ZU HEBEN Aufgrund der positiven Resonanz auf das erste Demo-Wasserrad freuen sich die Initiatoren des Projekts bereits über einige Folgeprojekte sowie eine ganze Anzahl an Anfragen. Das Interesse richtet sich dabei nicht nur auf das Wasserrad als Stromerzeuger, sondern auch nach Möglichkeiten im Einsatz zur Sauerstoffanreicherung in Fischzuchtanlagen, oder als Designobjekt in Gärten mit Teichanlagen. „Bedingt durch die geringe Umdrehungsgeschwindigkeit von circa 7 bis 8 Umdrehungen pro Minute kann das Wasserrad auch in Fischgewässern eingesetzt werden“, bestätigt Helmut Mitterfellner. Generell sieht er in der Technologie ein sehr großes Potenzial: „Das Wasserrad ist ideal bei kleinen Fallhöhen und unterschiedlichem Wasserdargebot geeignet. Außerdem hat das Wasserrad einen Vorteil gegenüber herkömmlichen Wasserkraftturbinen: Wasserräder können ohne Regelung und mit stark schwankenden Wassermengen ohne nennenswerte Wirkungsgradeinbußen betrieben werden. Wir haben derzeit alte Standorte von Wasserrädern in Österreich, Deutschland oder England im Visier.“ Zieht man in Betracht, dass nach vorsichtiger Schätzung das weltweit zur Verfügung stehende Leistungspotenzial von Wasserrädern im Bereich von ein paar Terawatt liegt, könnte dem Carbon-Wasserrad aus steirischer Provenienz noch eine große Zukunft bevorstehen.

Helmut Mitterfellner betreibt selbst ein Wasserrad. Das brachte ihn auf die Idee, die Technologie mit neuen Ansätzen weiterzuentwickeln.

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Foto: ZEK

Foto: zek

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Das Riesnerferner-Ahrn Bergmassiv.

MIKROKRAFTWERK VERSORGT SÜDTIROLER ALM MIT ÖKOSTROM Viel Liebe zum Detail beweist ein Neo-Kraftwerksbetreiber mit seinem Alm-Kraftwerk im schönen Pustertal auf 2000 Meter Seehöhe. Die exponierte Lage erforderte so manche Speziallösung, um das Kraftwerk inmitten eines Naturschutzgebiets Wirklichkeit werden zu lassen. Die Lösungen für ein keineswegs alltägliches Projekt lieferten die Südtiroler Wasserkraftspezialisten EN-CO und Sora. Sie realisierten in bewährter Kooperation ein Mikrokraftwerk, das nur so viel Strom erzeugt, wie gerade verbraucht wird.

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Planung von Robert Steindl, Gründer von En-Co Energy Control aus Südtirol. Gemeinsam mit Sora Water Energy und einer ortsansässigen Baufirma setzte EN-CO dieses Projekt um. Dem Betreiber war es ein großes Anliegen, den Bau- sowie den Kraft-

werksbetrieb optimal an die natürlichen Gegebenheiten anzupassen. Das war mit Aufwand verbunden, wurde aber von den drei beteiligten Unternehmen mit großer Kompetenz und ohne größere Schwierig keiten umgesetzt. Foto: Schifferegger

mringt vom prachtvollen Bergmassiv des Naturparkes Rieserferner- Ahrn im schönen Pustertal bietet sich ein herrliches Bergpanorama mit Blick auf mehrere Dreitausender. Die untere Kofleralm war bis vor kurzem eine unerschlossene Alm. Urig und authentisch, aber leider ohne Wasser und ohne Strom. „Es gab nur einen Wassertrog, der von einem Bach behelfsmäßig gespeist wurde“, berichtete Robert Schifferegger, der seit 2004 die Kofleralm besitzt und auch betreibt. „Früher musste der Senner alles Lebensnotwendige mit dem Pferd hinauftragen“, sagt Schiffer egger. Um eine weiterführende Bewirtschaftung zu gewährleisten, entschloss sich der Betreiber die gesamte Alm zu revitalisieren. Das betraf die Komplettsanierung des Almgebäudes, den Neubau einer Zufahrtstraße und die Realisierung einer eigenständigen Wasser- und Stromversorgung. „Mein Ziel war es, die Wasserversorgung mit einem Kraftwerk zu kombinieren“, so der Betreiber. Nach einer längeren Vorbereitungsphase entschied er sich für die ausgeklügelte

Die ursprünglichee Kofleralm mir dem über 100 Jahre alten Gebäude.

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Die Turbine von Sora Water Energy und der Generator von Marelli Motori.

Foto: zek

Das Turbinenhäuschen wurde in den Waldhang gebaut.

Foto: zek

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Der Schaltschrank von En-Co.

DIE PLANUNG ALS HERAUSFORDERUNG Aufgrund der behördlichen Vorgaben wurde die Quellfassung so konzipiert, dass genau 3 l/s in den 150 Meter entfernten Sammel behälter mit 8 m³ Volumen fließen. Alles was darüber hinaus zufließt, wird in den Überlauf geleitet. Im Sammelbehälter strömt das Quellwasser zuerst in einen kleinen tonnenförmigen Behälter, in dem die Druckleitung angeschlossen ist und läuft dann in den nächsten und größeren Behälter, der den eigentlichen Speicher darstellt. Die Regelung orientiert sich dabei nur am Verbrauch. Das bedeutet, dass dieses Kraftwerk kaum Wasser ableitet, wenn keine Energie benötigt wird. Dabei wurde bewusst auf ein Steuerkabel zwischen Turbine und Sammelbehälter verzichtet, da es in diesen Höhen dadurch sehr schnell zu Blitzschäden in der gesamten Anlage kommen könnte. Stattdessen ist das SysFoto: Schifferegger

werksbetrieb und die Trinkwasserversorgung müssen mit dieser kleinen Wassermenge auskommen. Für Trinkwasser ist das vollkommen ausreichend und dank der verhältnismäßig großen Fallhöhe auch für die Energieversorgung. Da dem Betreiber die ökologischen und die nachhaltigen Aspekte sehr wichtig sind, wollte er eine verbrauchsgesteuerte Anlage realisieren. Das bedeutet, dass diese Art von Anlage nur die Wassermenge beansprucht, die es auch tatsächlich benötigt. Und das betrifft einerseits die Trinkwasser- und andererseits die Energieversorgung. „Ich produziere nur die Energie, die ich wirklich brauche“, meinte Schifferegger. An der Quellfassung sowie am Sammel behälter befindet sich je ein Überlauf. „Wenn das Wasser nicht gebraucht wird, läuft es ab und bleibt am Berg“. Foto: Schifferegger

DIE BESONDEREN RAHMENBEDINGUNGEN DES PROJEKTES Außergewöhnlich war hier zweifellos die Lage hoch oben im Naturschutzgebiet. Dies bedingte natürlich gewisse behördliche Auflagen. „Bei solch speziellen Bauvorhaben werden die gesamte Planung sowie die Umsetzung stets in enger Absprache mit den zuständigen Behörden durchgeführt. Im Großen und Ganzen wollten alle dasselbe: eben den Eingriff in die Natur möglichst gering halten“, so Schifferegger. Für den Kraftwerksbetrieb liegt kein ganzjähriges Wasserdargebot vor. Das sehr begrenzte Quelleinzugsgebiert von 0,3 km² und die Tatsache, dass sich die Quellen oberhalb der Baumgrenze befinden, ermöglichen nur einen Halbjahresbetrieb von April bis Oktober. Wobei die Quellschüttung im April bei null beginnt, im Hochsommer auf rund 15 l/s ansteigt und im Spätherbst wieder auf null zurückfällt. Die gesamte Anlage muss somit im Winter entleert und frostsicher gemacht werden. Die behördlich konzessionierte ableitbare Wassermenge liegt bei 3 l/s. Das bedeutet, der Kraft-

Technische Daten • Nennfallhöhe: 238 m • Nenndurchfluss: 3,00 l/s • Nenndrehzahl: 1500 U/min • Turbine Fabrikat: Sora • Generator: synchron • Fabrikat: Marelli Motori • Durchgangsdrehzahl: 2700 U/min • Nennleistung: 6,20 kW • Druckleitung: DN100 • Triebwasserweg: 700 m • Baujahr: 2015

Der Lehmtransport zu den neu gefassten Quellen auf 2260 Meter Seehöhe.

Der Sammelbehälter wird nach oben befördert.

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Die aufwändig sanierte Kofleralm im neuen Glanz - mit Strom und fließend Wasser.

Foto: zek

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Steiler Trassenverlauf

tem durch einen Sensor an der Turbine druckgeregelt. Fällt der Druck ab, wird die Wasserzufuhr unterbrochen und das Kraftwerk steht praktisch auf „Standby“.Aufgrund der geringen Wassermenge von 3 l/s und der vergleichsweise großen Nennfallhöhe von 238 m wird das Kraftwerk über eine Einlaufdüse mit einer vertikal montierten Peltonturbine von Sora betrieben. Die Nennleistung wurde auf 6,20 kW ausgelegt und kann bei Bedarf kurzzeitig auf max. 7 kW gesteigert werden. Die Turbine betreibt einen Synchron-Generator von Marelli Motori mit max. 1.500 U/min und 13,5 kVA Leistung. Von außen ist nichts mehr zu hören. Denn das Kraftwerkshäuschen ist raffiniert in einen Waldhang hineingebaut und eigentlich nur mehr von der Vorderseite auszumachen.

Foto: zek

GUTE ORGANISATION IST DIE HALBE MIETE Die drei Quellen wurden auf 2260 Meter gefasst, danach das Sammelbecken eingebettet und mit den Rohrleitungen verbunden. Die Druck- und die Trinkwasserleitung wurden verlegt, die Einhausung für die Turbine auf 2000 Meter Seehöhe gebaut und anschließend das Erdkabel circa 200 Meter zum Almgebäude gezogen. Die größten Bedenken hatte der Betreiber bei der rund 700 Meter langen Druckleitung, die als Hybridleitung – bestehend aus Polyethylen und Gussrohren – erstellt wurde. Denn aufgrund der natürlichen Gegebenheiten ergab sich eine Trassenführung, die über die kürzes-

te und vor allem steilste Variante verläuft. Wodurch bei der Verlegung auch ein Schreitbagger zum Einsatz kam, der aufgrund der extremen Hangneigung gesichert werden musste. Das benötigte Material wurde zuerst zur Alm transportiert. Anschließend konnten gleich mehrere Polyethylenrohre vermufft und verschweißt werden, und diese rund 40 Meter langen Elemente legte der Hubschrauber direkt neben die Trasse. Auf diese Weise mussten im Verlegegraben lediglich eine Handvoll Muffen geschweißt werden. Diese Vorgehensweise erleichterte die Verlegung der Druckleitung erheblich. Die Polyethylenrohre von SA.MI. Plastic Spa sind im ersten und eher flachen Teilstück verwendet worden und ab dem Geländeknick zum Steilstück wurden Gussrohre in der Dimension DN100 von TRM verlegt. Die Gussrohre sind aus Gründen der Sicherheit zur Gänze schubund zuggesichert ausgeführt worden. Am Knick wurde zusätzlich ein Betonsockel errichtet, um den Eckpunkt mechanisch zu fixieren. Knapp sechs Wochen Bauzeit brauchte es, dieses Kraftwerk aus dem steinigen Bergrücken zu stampfen. „Das hat funktioniert wie ein Schweizer Uhrwerk“, freut sich der Neokraftwerksbetreiber. Die gesamten Kosten des Kraftwerkbaus liegen bei rund 160.000 €. Erleichtert wurde das Projekt durch eine Förderung aus dem Entwicklungsprogramm für den ländlichen Raum – das Land Südtirol unterstützt dieses Kraftwerk mit ca. 60% der Baukosten.

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Fotos: TU Wien

Veranstaltung

Das Konferenzzentrum Laxenburg bot einmal mehr einen wunderbaren Rahmen für ein Wasserkraft-Event der Extraklasse.

VIENNAHYDRO 2016 – DIE HERAUSFORDERUNGEN FÜR DIE WASSERKRAFT AM PRÜFSTAND DER WISSENSCHAFT Ein echter Höhepunkt im Wasserkraft-Herbst 2016 ging von 9. bis 11. November in Laxenburg über die Bühne: Zum mittlerweile 19. Mal öffnete das „Internationale Seminar Wasserkraftanlagen“ – die „Viennahydro“ – vor den Toren Wiens seine Pforten. Die im Zwei-Jahres-Rhythmus stattfindende Veranstaltung zählt seit Jahren international zu den bestetablierten und renommiertesten Wasserkraft-Events. Und diesem Ruf wurde die Viennahydro auch in diesem Jahr gerecht. Rund 270 Teilnehmer aus der ganzen Welt waren nach Wien gekommen, um sich über die neuesten technischen Trends und Themen zu informieren. Im Fokus der diesjährigen Veranstaltung stand dabei der breite Themenkomplex „Der flexible Betrieb von Wasserkraftwerken im Energiesystem“.

ie ältesten Teile von Schloss Laxenburg sind gut 800 Jahre alt. Ein Gebäude mit großer Historie, das über die Jahrhunderte als einer der bevorzugten Aufenthaltsorte der Habsburger galt. Heute werden die Räumlichkeiten von Schloss Laxenburg vorwiegend für Kongresse und ähnliche Veranstaltungen genutzt. Wie etwa auch von der Viennahydro, die mit ihrem zweijährlich stattfindenden „Internationalen Seminar Wasserkraftanlagen“ Teilnehmer aus der ganzen Welt in die Bundeshauptstadt anzieht. Traditionell wird die Tagung von der Technischen Universität Wien, konkret vom Institut für Energietechnik und

Thermodynamik und von der TVFA GmbH, der Technischen Versuchs- und Forschungsanstalt der TU Wien, organisiert. Den Vorsitz hatten auch in diesem Jahr Prof. Dr. Christian Bauer, Institutsvorstand am IET, und Dr. Stefan Burtscher von der TVFA Wien inne. NAMHAFTES ORGANISATIONSKOMITEE Das Organisationsteam um Dr. Eduard Doujak bewies bei der diesjährigen Veranstaltung einmal mehr großes Organisationstalent und nicht zuletzt auch viel Know-how im Bemühen, das bekannt hohe Niveau der Tagung zu halten und gewisse Punkte zu verbessern. „Für

Opening-Session mit Eduard Doujak, Günther Rabensteiner, Alexander Schwab, Stefan Burtscher und Christian Bauer.(v.l.)

uns steht natürlich die Qualität der wissenschaftlichen Arbeiten im Vordergrund. Um dies zu garantieren, dürfen wir mittlerweile auf ein 29-köpfiges wissenschaftliches Organisationskomitee zurückgreifen. Es besteht aus renommierten Wissenschaftlern und Vertretern aus der Industrie aus aller Welt, die so gut wie jeden Bereich des großen Themenspektrums der Wasserkraft abdecken. Sie sind speziell auch im ‚Reviewing‘ eine wertvolle Unterstützung, da ihre kritische Bewertung der eingereichten wissenschaftlichen Arbeiten sicherstellt, dass letztlich nur die besten Papers an der Tagung präsentiert werden“, freut sich Doujak.

Interessiertes Auditorium im großen Theatersaal

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Veranstaltung

Prof. Thomas Staubli von der Hochschule Luzern im Gespräch mit den jungen Wissenschaftlern.

HERAUSFORDERUNGEN FÜR DIE WASSERKRAFT VON MORGEN Im großen Theatersaal des Schlosses, der für mehr als 300 Personen Platz bietet, empfing Prof. Dr. Christian Bauer am Morgen des ersten Tages die zahlreichen Gäste aus aller Welt, um danach das Wort an die weiteren Redner weiterzureichen. Den Auftakt machte Ing. Alexander Schwab von Andritz Hydro, der sich des Hauptthemas der Veranstaltung „Der flexible Betrieb von Wasserkraftwerken“ annahm und dieses aus der Sicht eines großen Systemlieferanten darstellte. Dabei zeigte er auf, dass der Einfluss des volatilen Elektrizitätsmarkts auf die Strompreiskurven mittlerweile weltweit stark geworden ist. Welche Rolle kann in diesem Umfeld die Wasserkraft in Zukunft spielen? Für Schwab wird der Wasserkraft gerade im Zusammenspiel mit den anderen erneuerbaren Energien weiterhin eine tragende Rolle zukommen: Und zwar als hoch effiziente und schnell reagierende „Batterie“ – auch im großen Maßstab sowie als Netz stabilisierender Faktor. Doch die Anforderungen der Zukunft bringen auch technische Herausforderungen mit sich, wie Schwab in seinem Übersichtsreferat ausführte. Unter anderem würden diese im Bereich der schnellen Reaktionszeiten liegen, im häufigen Lastwechsel und breiteren Betriebsvarianzen.

Dissertanten der TU-Wien stellten ihre Arbeiten vor: Markus Eichhorn, Julian Unterluggauer und Markus Lenarcic flankiert von Prof. Dr. Christian Bauer (li) und Prof. Tri Ratna Bajracharya von der Tribhuvan University in Kathmandu, dem Chairman der Session, sowie Dr. Eduard Doujak (re).

Ähnlich sah dies Günther Rabensteiner von Verbund, der die Perspektive des Produzenten vermittelte. Die Verwerfungen am Strommarkt hätten zu einem negativen Investitionsklima am Wasserkraftsektor geführt, so Rabensteiner, der die Bedeutung der Wasserkraft trotz allen widrigen Umständen betonte. THEMENVIELFALT IN DEN SESSIONS Welche konkreten wissenschaftlichen Innovationen, Entwicklungen und Überlegungen relevant sind und künftig eine Rolle spielen könnten oder sollten, wurde in der Folge in zehn Themenblöcken behandelt: „Flexible Wasserkraftwerke“, „Hydraulische Systeme und Transientes Verhalten“, „Intelligente Kontrollsysteme“, „Pumpspeicherung“, „Wartung, Ertüchtigung, Modernisierung“, „Numerische Berechnung Hydraulischer Komponenten“, Design-Gesetze, Experimentelle Techniken und Physikalische Modelle“, „Kleinwasserkraft“, „Rechtliche Aspekte“ und „Aspekte der Nachhaltigkeit“. Parallel zum regulären Vortragsprogramm wurden im Rahmen eines „Extra Tracks“ jungen ForscherInnen eine Plattform gegeben, um die Forschungsergebnisse ihrer Dissertation präsentieren zu können. Gerade aus universitärer Perspektive maßen die Organisatoren diesem „Seitenstrang“ besonders große Bedeu-

tung bei. Eduard Doujak: „Die rege Teilnahme der Branchenunternehmen an diesen Sessions zeigt uns, dass dieses Konzept höchst sinnvoll ist – und es sowohl den Ph.D.-Kandidaten als auch der Industrie von Nutzen ist.“ Damit haben die Organisatoren der Viennahydro einen Punkt getroffen, der einzigartig in der gesamten Konferenzlandschaft ist. JUBILÄUM IN ZWEI JAHREN Einzigartig ist auch das Rahmenprogramm der Veranstaltung, das von den Teilnehmern auch in diesem Jahr wieder in den höchsten Tönen gelobt wurde. Der erste Abend führte die Teilnehmer in die altehrwürdigen Hallen des Heeresgeschichtlichen Museum, wo nicht nur Informatives, sondern auch Kulinarisches auf höchstem Niveau geboten wurde. Am zweiten Abend folgte der schon traditionell gewordene Heurigen-Besuch, der von der Firma Voith exklusiv gesponsert wurde. Bei Wein und ungezwungener Stimmung ließ man bei „Fuhrgassl-Huber“ die ersten beide Veranstaltungstage Revue passieren. Viele zufriedene Gesichter sah man, die sich einmal mehr von der Viennahydro angetan zeigten. Darunter sind wohl viele, die man in zwei Jahren wiedersehen wird, wenn das „Internationale Seminar Wasserkraftanlagen“ in Laxenburg seine 20. Auflage feiern wird. Geselliges Zusammensein beim Heurigen "Fuhrgassl-Huber"

Feierlicher Rahmen im Heeresgeschichtlichen Museum

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Foto: TRM

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