zek Hydro - Ausgabe 3 - 2016 by zek Magazin

JUNI 2016

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

Fachmagazin für Wasserkraft

HYDRO Neue grüne Kraftwerke für die Grüne Mark KW Susasca erreicht zweite Ausbaustufe Innovative Vermarktungsmöglichkeiten

Foto: zek

Schwerpunkt: Transformatoren

ABO: WWW.ZEK.AT

Rohrsysteme fĂźr Wasserkraftanlagen aus GFK Flowtite-Rohre bestehen aus glasfaserverstĂ¤rktem Polyesterharz, kurz GFK. GFK ist H[WUHP OHLFKW HQRUP IHVW XQG HUVWDXQOLFK Čľ H[LEHO )ORZWLWH 5RKUH HLJQHQ VLFK IÂžU DOOH Druck- und drucklosen Anwendungen, in denen traditionell Guss-, Stahl-, Stahlbetonoder Steinzeugrohre eingesetzt werden. Rohrsysteme aus GFK Ăźberzeugen durch: â&#x20AC;˘ Variable Durchmesser DN 100 bis DN 4000 â&#x20AC;˘ Hohe Druckfestigkeit bis 32 bar â&#x20AC;˘ Flexible BaulĂ¤ngen (StandardbaulĂ¤ngen von 3, 6 und 12 m)

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Zur Sache

HYDRO

FAIRE WETTBEWERBSBEDINGUNGEN AM STROMMARKT SEHEN ANDERS AUS Von einem „Paradigmenwechsel“ sprach der deutsche Wirtschaftsminister Sigmar Gabriel bezugnehmend auf die kürzlich verabschiedete Reform des Erneuerbaren-Energien-Gesetz EEG. „Weg von staatlich festgesetzten Preisen – hin zu einem marktwirtschaftlichen System“, so das ambitionierte Ziel der deutschen Energiestrategen. Ein vernünftiger Ansatz, kein Zweifel. Schließlich hatte der Boom, den die vom Staat für 20 Jahre gesicherten Grünstromtarife in der Vergangenheit ausgelöst hatten, auch zu einem Übermaß an volatilem Strom im Netz geführt. Ein Übermaß, das nicht nur die Netze immer wieder an die Grenzen ihrer Belastungsfähigkeit brachte, sondern mittlerweile auch dazu führte, dass andere erneuerbare Stromformen, die ohne Förderung auskommen müssen, zunehmend in wirtschaftliche Bedrängnis gerieten. Allen voran: die Kleinwasserkraft, speziell in Österreich. Kaum ein Betreiber kann heute sein Kraftwerk mit den marktüblichen Preisen aus dem EEX wirtschaftlich unterhalten. Vor diesem Hintergrund sind die Ziele der EEG Novelle durchaus positiv, auch wenn die neuen Spielregeln einen bitteren Beigeschmack hinterlassen: Diese neuen Spielregeln sehen nämlich vor, dass Ökostrom nur mehr dann staatlich gefördert wird, wenn sich der Anbieter in einer vorausgegangenen Ausschreibung durchgesetzt hat. Auf diese Weise sollen eben nur mehr die günstigsten Angebote zum Zug kommen. Nicht zu Unrecht sehen Kritiker hierin die Gefahr, dass in Hinkunft kleinere und mittelständische Unternehmen aus dem Markt verdrängt werden und das Feld von den großen Konzernen dominiert wird. Dass die Preise am internationalen Strommarkt im Keller sind – und vermutlich dort auch nicht allzu schnell wieder herauskommen werden – hat aber seine Ursachen beileibe nicht nur in der Überförderung von Sonnen- und Windstrom in Deutschland. Wesentlich bedeutsamer bleiben leider die Anteile von atomarem und fossilem Strom. Beide Energieformen scheinen nach wie vor auf erstaunlich mächtige Lobby-Kräfte bauen zu können. Oder war Ihnen bewusst, dass alleine in den letzten sieben Jahren in den G7-Staaten 42 Milliarden US-Dollar in die Subvention von Kohlestrom geflossen sind? Dabei besonders fragwürdig: In Deutschland, dem selbsternannten Vorreiter der Klima- und Energiewende, waren es 9 Milliarden Dollar. Dies geht aus einem brandneuen Report von sechs Umweltorganisationen – darunter auch dem WWF – hervor. Die Autoren betonen dabei, dass nur jene Summen in den Report aufgenommen wurden, von denen man mit Sicherheit wusste. Faire Wettbewerbsbedingungen am „freien“ Strommarkt sehen anders aus. Aber es gibt auch interessante gegenläufige Bewegungen, die sich eine aktive Abkehr von den fossilen Energien zum Ziel gesetzt haben. Eine davon ist die Divestment-Kampagne „Keep it in the ground“, die vom ehemaligen Chefredakteur von „The Guardian“ Alan Rusbridger gegründet worden war. Er stellte sie vor kurzem bei den ERDgesprächen vor, die im Wiener Museumsquartier mit über 900 Teilnehmern über die Bühne gegangen war. Kern der Kampagne ist es, Investmentmilliarden aus fossilen Projekten abzuziehen. Erste Erfolge ließ Rusbridger nicht unerwähnt: So haben etwa die Rockefeller Foundation sowie der staatliche norwegische Pensionsfonds ihre Gelder aus fossilen Energieprojekten abgezogen. Unrentabilität ist noch immer ein sehr effektives Gegenargument. In Krisen liegen aber oft auch Chancen. Dank der Flexibilität von vielen modernen Kleinwasserkraftanlagen sind Betreiber, die ansonsten nur den Marktpreis für ihren Strom erhalten, heute in der Lage, an einer bedarfs- und preisorientieren Vermarktung von negativer Tertiärund Sekundärregelenergie zu partizipieren. Eine sehr sinnvolle Idee, von der mehr und mehr Betreiber Gebrauch machen. (S62-64) 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 Juni 2016

HYDRO

16 KW SUSASCA

Inhalt

21 KW SCHATTSEITE

26 KW ROTHLEITEN

28 KW OXEC

Aktuell

Projekte

06 Interessantes & Wissenswertes SHORT CUTS

16 Zweite Ausbaustufe bringt Leistungsschub und Optimierung

43 Einweihung von Deutschlands erstem VLH Wasserkraftwerk KW SULZBERG

KW SUSASCA

21 Acht regionale Partner realisieren Gemeinschaftsprojekt KW SCHATTSEITE 26 Feierliche Eröffnung für modernes Mur-Kraftwerk KW ROTHLEITEN 28 Rekord-Turbinen für Hochdruckanlage in Guatemala KW OXEC 31 Energieproduktion nach Totalumbau fast verdoppelt KW FRADERBACH 36 Umweltfreundliches Kraftwerk sichert Eigenstromversorgung KW SEITENSTALLGRABENBACH 03 Editorial 04 Inhalt 06 Impressum

Juni 2016

40 Projekt am Mittelrhein soll Selbstläufer werden STROMBOJE

Veranstaltung 46 Schweizer Kleinwasserkraft zu Gast beim EWA in Uri TAGUNG 47 Das Kraftwerk am Chärstelenbach geht in die Bauphase KW BRISTEN

Technik 52 Starkes Wehrsegment sorgt für Sicherheit am Linth-Kraftwerk KW RUFI 54 Brontosaurus garantiert freien Durchﬂuss am Wehr KW MOOSHAUSEN

HYDRO

Inhalt

KW BRISTEN

KW BACHERLOCH

GFK-ROHRE

Technik

Veranstaltung

56 Coanda-Technik aus Tirol überzeugt in luftiger Höhe KW BACHERLOCH

70 Erfolg für 3. Symposium zum technischen Fisch-Monitoring FISCHAUFSTIEGSANLAGEN

58 Stahl-Hochleistungswasserräder für ungenutzte Potenziale WASSERRAD-TECHNOLOGIE

72 Expertenforum Fischwanderung & Wasserkraft mit viel Zuspruch ÖKOLOGIE & WASSERKRAFT

Vermarktung

Schwerpunkt

62 Empfehlung: Zusätzliche Ertragsmöglichkeiten soll man prüfen INTERVIEW DR. DRAXLER

73 MSA kombiniert Klimafreundlichkeit und optimierte Bauweise Transformator-Technik

Technik

76 Weniger Kosten bei mehr Lebensdauer mit Transformer Intelligence Transformator Technik

65 STEFFWORLD: Vielfältige Einsatzmöglichkeiten STEFF-TURBINEN-TAG

Interview

68 Neue GFK-Rohrserie mit besonders hoher Schlagfestigkeit vorgestellt ROHRTECHNOLOGIE

78 „Wasserkraft wird tragende Säule der Energieversorgung bleiben“ INTERVIEW LEO WINDTNER

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SCHWERPUNKT

zek HYDRO 3 /2016

Amiantit Troyer Rittmeyer

U2 U3 U4

Bernard & Partner BHM Ing. Bosch Rexroth Braun Elin EN-CO EWA Gasser Felstechnik GEOtrade Geppert Hydro Solar Jank Kobel E-Technik Koncar Kössler MBK MGX Ossberger Otti KWK PI Mitterfellner Renexpo Rumpf Bau S.K.M. Salzburg AG Siemens Stellba Hydro Stocker Mechatronic TMH-Hagenbucher TRM-Tiroler Rohre Wild Metal WKV

32 27 9 53 7 34 51 48 24 33 17 55 17 13 15 24 38 10 10 23 8 38 23 12 39 45 57 50 35 20 11

Juni 2016

HYDRO

ENERGIEFORUM ALPENRAUM 2016 PERSPEKTIVEN FÜR DIE ENERGIESTRATEGIE Am 17. Mai fand in der Europäischen Akademie Bozen das Energieforum Alpenraum statt, zu dem sich namhafte Vertreter aus Politik, Wissenschaft und Wirtschaft getroffen hatten. Ziel war es, mit innovativen Ansätzen einer gemeinsamen Energiestrategie für den Alpenraum den Weg zu ebnen. Wachsende Preisvolatilität, neue Businessmodelle, die bereits spürbaren Folgen des Klimawandels und die Umsetzung des Pariser Klimaabkommens werden in den kommenden Jahren die Energiepolitik im Alpenraum prägen. Für die Diskutanten stand außer Frage, dass die Stakeholder sich auf eine sinnvolle Abstimmung von europäischer, nationaler und regionaler Energiepolitik verlassen können müssen. Unisono wurde betont, dass die Alpenländer nur mit einer gemeinsamen Strategie in der Lage sein werden, ihre Chancen am Energiemarkt zu nützen.

Juni 2016

Foto: VERBUND

Impressum HERAUSGEBER

Mag. Roland Gruber und Günter Seefried VERLAG

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

Mag. Roland Gruber, rg@zekmagazin.at Mobil +43 (0)664-115 05 70 REDAKTION

David Tscholl, dt@zekmagazin.at Mobil +43 (0)664-240 67 74

Parallel zu den umfangreichen Arbeiten im Berginneren wurden die ökologischen Maßnahmen zur Rekultivierung – wie etwa am Hauptbaulager im Mühldorfer Graben – fortgesetzt. Foto: VERBUND

Andreas Pointinger, ap@zekmagazin.at Mobil +43 (0)664-22 82 323 MARKETING

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

Rund 5.000 Injektionsbohrungen waren erforderlich, um einen 800 Meter langen Teilabschnitt des insgesamt 3,5 Kilometer langen Druckstollens abzudichten. Die Druckprobe erwies sich als erfolgreich. Foto: Sabine-Susann Singler_pixelio.de

VERBUND SETZT NEUES PUMPSPEICHERWERK REISSECK II IN BETRIEB Nach Abschluss der Abdichtungsarbeiten im Druckstollen startet VERBUND nun die Inbetriebsetzung des neuen Pumpspeicherwerks Reißeck II. Die Kraftwerksanlage durchläuft dabei ein 15-wöchiges Testprogramm. Das Kraftwerk im Berg wird auf Knopfdruck die Leistung von 200 Windkraftanlagen bereitstellen können. Rund um die Uhr wurde auf der Baustelle für das neue Pumpspeicherkraftwerk Reißeck II bis vor kurzem gearbeitet. Im 3,5 Kilometer langen Druckstollen mit einem Innendurchmesser von bis zu sieben Metern wurden die Abdichtungsmaßnahmen fertiggestellt. Eine Druckprobe im Vorjahr hatte 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 aufwendigen und 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. Eine nun durchgeführte neuerliche Druckprobe im Stollensystem bestätigt die erfolgreichen Abdichtungsarbeiten. Somit startet VERBUND mit der Inbetriebsetzung des neuen Pumpspeicherkraftwerks Reißeck II. Die Inbetriebsetzung folgt einem exakt abgestimmten Testprogramm und dauert 15 Wochen. Dabei durchläuft die neue Kraftwerksanlage mit zwei hocheffizienten Pumpturbinen sämtliche Betriebszustände. Der kommerzielle Betrieb von Reißeck II startet im Herbst.

Aktuell

MEDIA DESIGN: RIZNER.AT Stabauergasse 5, A-5020 Salzburg Tel.: +43 (0)662/87 46 74 E-Mail: m.maier@rizner.at DRUCK

Druckerei Roser Mayrwiesstraße 23, 5300 Hallwang / Salzburg Telefon +43 (0)662-66 17 37 VERLAGSPOSTAMT

A-4820 Bad Ischl GRUNDLEGENDE RICHTLINIEN

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

Österreich: Euro 68,00, Ausland: Euro 78,00 inklusive Mehrwertsteuer zek HYDRO erscheint sechsmal im Jahr. Auﬂage: 12.000 Stück

„Die Akteure im Alpenraum können durch die Gewinnung erneuerbarer Energie und als zentrale Energiespeicher Mitteleuropas zum Wohlstand der Region und zur Erreichung der europäischen Energie- und Klimaziele wesentlich beitragen.“ (Zitat: Energieforum Alpenraum 2016)

Dem Ehrenkodex des Österreichischen Presserates verpﬂichtet

HYDRO

Fotos: Hydro-Solar

Foto: zek

Foto: EW Schils

Visualisierung: Salzburg AG

Aktuell

Das Salzachkraftwerk Gries soll mit einer Leistung von 8,85 MW im Regeljahr rund 42 Mio. kWh sauberen Strom aus Wasserkraft für mehr als 10.000 Haushalte erzeugen.

Von Herbst letzten Jahres bis Ende März wurde der Kraftabstieg des EW Schils erneuert.

EW SCHILS AG PRODUZIERT WIEDER STROM AUS WASSERKRAFT Beim Wasserkraftwerk der EW Schils AG in Flums wurde seit September 2015 das Triebwassersystem, bestehend aus Druckstollen und Druckleitung, einer kompletten Sanierung und Erneuerung unterzogen. Die St.Gallisch-Appenzellische Kraftwerke AG (SAK) investierte dazu über 13 Millionen Schweizer Franken in ihr Tochterunternehmen. Seit Ende März wird mit dem Wasser aus dem Schilsbach wieder Strom produziert. Kernelement des Projekts war die neue Druckleitung ab der Apparatekammer Marmiez bis hin zur Zentrale Pravizin. Dabei wurden die bestehenden erdverlegten Rohre auf einer Länge von über 1.4 Kilometern durch neue duktile Gussrohre ersetzt. Seit kurzem produziert die EW Schils AG wieder Strom. Mit einer Jahresproduktion von 40 Millionen kWh versorgt die Anlage rund 8‘800 Privathaushalte mit Energie aus sauberer Wasserkraft.

OPTIMIERTES KRAFTWERK GRIES GENEHMIGT Das Land Salzburg als UVP-Behörde hat kürzlich das Kraftwerk Gries mit den von den Projektwerbern Salzburg AG und Verbund eingebrachten Optimierungen genehmigt. Bereits 2013 war das Salzachkraftwerk grundsätzlich genehmigt worden. „Der Bau des Kraftwerks Gries ist ein wichtiger Teil des Investitionspakets 2015 der Salzburger Landesregierung. Die Kraftwerks-Investition in der Größenordnung von 50 Millionen Euro löst damit verbundene Infrastruktur- und Schutzbauten-Investitionen von rund 20 Millionen Euro aus und setzt einen starken regionalen Wirtschaftsimpuls mit wertvollen Arbeitsplätzen. Rund 4,2 Millionen Euro wird das Land im Wege des GAF zu Infrastrukturmaßnahmen der Gemeinde Bruck, die in Zusammenhang mit dem Kraftwerk stehen, beitragen", betonte Salzburgs Landeshauptmann Wilfried Haslauer kürzlich.

Wer Anlagen langfristig betreiben will, sollte über Schnittstellen hinaus denken.

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Foto: Hydro-Solar

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Juni 2016

HYDRO

Aktuell

DIVE-TURBINE FÜR WASSERKRAFTWERK SCHAPPE IM SCHWARZWALD Die DIVE Turbinen GmbH hat die Ausschreibung für die Modernisierung der Wasserkraftanlage Schappe im Schwarzwald für sich entschieden. Der Betreiber Energiedienst entschloss sich, die alten Turbinen durch eine getriebefreie, überspülte Kompaktturbine zu ersetzen. Zum Einsatz kommt dabei eine Turbine des Typs DIVE 1310-360 mit einem Laufraddurchmesser von 1.310 mm und einer installierten Leistung von 334 kW. Aufgrund des wartungsfreien Dichtungskonzepts der DIVE-Turbine ermögicht dies einen dauerhafter Unterwasserbetrieb. Auch der bauliche Aufwand und die damit verbundenen Kosten konnten durch den Einsatz der komplett überspülten DIVE-Turbine minimiert werden. Nachdem der Betreiber Energiedienst den Fischpass am Kraftwerk erneuert hat, wird mit der DIVE-Turbine nun auch ein fischfreundliches Konzept für die Migration flussabwärts umgesetzt. Die Inbetriebnahme für die komplett renovierte Anlage ist noch für 2016 geplant.

Mit der Inbetriebnahme des Walliser Pumpspeicherkraftwerks „Nant de Drance“ 2018 erfolgt auch der schrittweise Anschluss des Kantons an das bestehende Schweizer Hochspannungsnetz.

Foto: Nant de Drance AG

Foto: Energiedienst Holding AG

Das Wasserkraftwerk Schappe wird nach seiner kompletten Revitalisierung noch 2016 wieder seinen Betrieb aufnehmen, zur Stromproduktion setzen die Betreiber auf eine moderne DIVE-Turbine.

WALLISER PUMPSPEICHERKRAFTWERK GEHT 2018 AN HOCHSPANNUNGSNETZ Die „Nant de Drance AG“ errichtet derzeit im Schweizer Kanton Wallis zwischen Martigny (CH) und Chamonix (F) auf dem Gebiet der Gemeinde Finhaut ein Pumpspeicherkraftwerk mit einer beeindruckenden Turbinenleistung von rund 900 MW. Das Kraftwerk wird jährlich circa 2.500 Mio. kWh Strom produzieren. Die Inbetriebnahme erfolgt schrittweise ab 2018, wobei auch ein Ausbau des Hochspannungsnetzes zwischen Châtelard (Finhaut) und dem Rhonetal erfolgen wird. „Die neue Freileitung wird einerseits die Produktion der großen Walliser Wasserkraftwerke abführen und andererseits den Kanton an das bereits existierende Schweizer Höchstspannungsnetz anbinden“, verlautbarten die Nant de Drance und der Energieversorger Swissgrid in einer gemeinsam verfassten öffentlichen Erklärung Ende April.

RENEXPO

INTERHYDRO

Europäische Wasserkraftmesse mit Kongress Kongress, Tagungen, Seminare, Workshops, Foren 8. Internationale Kleinwasserkraftkonferenz 2. Internationaler Wasserkraftkongress 4. Fachkongress: Gewässerverträglicher Wasserkraftausbau

4. Seminar: Mess-, Steuer-, Regel- und Sicherheitstechnik 2. Seminar: Inspektion von Wasserkraftanlagen 4. Seminar: Rohrsysteme für Wasserkraftanlagen

140 Aussteller, 2500 Besucher, 600 Tagungsteilnehmer

24. - 25. November 2016 Messezentrum Salzburg 08

Juni 2016

Veranstalter www.renexpo-hydro.eu

Schirmherrschaft

HYDRO

PUMPSPEICHERKRAFTWERK KORALM KANN OHNE UVP ERRICHTET WERDEN Das größte Pumpspeicherkraftwerk Österreichs mit einer Leistung von rund 940 MW auf der Koralm kann trotz eines dort geplanten Natura-2000-Gebiets ohne Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) gebaut werden, berichtet die Online-Ausgabe der „Kleinen Zeitung“. Die Projektwerber ersparen sich somit einen aufwändigen und zumeist sehr komplizierten Verhandlungsmarathon und können für das Projekt auf einfacherem Weg eine behördliche Genehmigung erreichen. Grünes Licht hat das Projekt damit allerdings noch nicht. Statt eines gesammelten UVP-Verfahrens müssen die einzelnen sogenanntenMaterienrechte nun stückweise abgehandelt werden. „Die dafür nötigen Verfahren im Wasserrecht, Naturschutzrecht und Forstrecht laufen bereits“, sagt Projektsprecher Thomas Stelzl in dem Ende Mai veröffentlichten Online-Beitrag.

Moderne Wasserkraftwerke mit entsprechenden technischen Schutzmaßnahmen können zum Fischschutz und somit zu einer gewässerökologischen Aufwertung beitragen, besagt eine aktuelle Studie des Umweltministeriums NRW. Für die Errichtung des mit 940 MW künftig leistungsstärksten Pumpspeicherkraftwerk in Österreich auf der Koralm muss keine aufwändige Umweltverträglichkeitsprüfung erstellt werden.

Foto: Joujou / pixelio.de

STUDIE BESAGT: MODERNE WK-ANLAGEN GEWÄHRLEISTEN FISCHSCHUTZ Moderne Wasserkraftanlagen gewährleisten einen zuverlässigen Fischschutz und können zur ökologischen Verbesserung der Gewässer in Nordrhein-Westfalen beitragen, berichtet das Online-Magazin „IWR“ Dies zeigen die bisher vorliegenden Ergebnisse einer aktuellen Untersuchung vom NRW-Umweltministerium, welche in Zusammenarbeit mit engagierten Wasserkraftbetreibern erarbeitet wurde. Das Monitoring lieferte mit Hilfe moderner Analysemethoden Erkenntnisse zu den Sterblichkeitsraten von Fischen an Wasserkraftstandorten mit unterschiedlichen Technologien. Präsentiert wurden diese Ergebnisse im April auf einem Wasserkraft-Symposium in Oberhausen. Für das Monitoring stellten mehrere Betreiber an drei Standorten ihre Anlagen zur Verfügung. Dabei zeigte sich, dass die technischen Schutzeinrichtungen die Fische vor dem Eindringen in die Turbine abhalten und keine Versuchsfische durch die Anlagen zu Schaden gekommen sind.

Foto: Christian Donaubauer / pixelio.de

Aktuell

Lösungen von Rexroth: langlebig, robust und sicher Your move?

Quelle:Salzburg AG

We’re in.

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Juni 2016

HYDRO

Aktuell

Foto: BKW

19. Internationales Anwenderforum

Nach rund 2,5 Jahren Bauzeit ging im Juni das Schweizer Kraftwerk Laubegg ans Netz, die Betreiber rechnen mit einer durchschnittlichen Jahresarbeit von ca.12,5 MW.

Foto: Wikimedia CC

Der österreichische Verwaltungsgerichtshof ngsgerichtshof gab Anfang Juni grünes Licht für die Umsetzung eines umstrittenen Kraftwerksprojektes an der Schwarzen Sulm.

Juni 2016

BKW NIMMT KRAFTWERK LAUBEGG OFFIZIELL IN BETRIEB Nach 2,5 Jahren Bauzeit hat der Schweizer Energieversorger BKW das Wasserkraftwerk Laubegg Anfang Juni nun offiziell in Betrieb genommen. Die Anlage gehört der Simmentaler Kraftwerke AG, an welcher die BKW als Hauptaktionär beteiligt ist. Bei einer installierten Leistung von 2,6 MW wird seine durchschnittliche Jahresproduktion etwa 12,5 GWh betragen. Die Investitionssumme beläuft sich auf rund 20 Mio. SFR. Bei der feierlichen Einweihung freute sich Andreas Stettler, Verwaltungsratspräsident der Simmentaler Kraftwerke AG und Leiter Hydraulische Kraftwerke bei der BKW, über den erfolgreichen Abschluss des Projekts. Angesichts des grossen wirtschaftlichen Druckes auf die Wasserkraft sei jedes Ausbauprojekt ein besonderer Erfolg: „Die BKW setzt im regulierten Bereich auf den Ausbau der Wasserkraft als erneuerbare und einheimische Energieform. In diesem und im kommenden Jahr nehmen wir insgesamt sechs Wasserkraftwerke in Betrieb“, sagt Andreas Stettler. WIRTSCHAFTSKAMMER BEGRÜSST GRÜNES LICHT FÜR SULMKRAFTWERK Die Wirtschaftskammer Österreich (WKÖ) begrüßt ein Anfang Juni getroffenes Urteil des Verwaltungsgerichtshofes zur Beschwerde gegen ein Wasserkraftprojekt an der Schwarzen Sulm in der Steiermark. Die Amtsbeschwerde des ehemaligen Umweltministers Nikolaus Berlakovich entbehrt nach Auffassung des Höchstgerichts jeder sachlichen Grundlage. Nachdem schon der Europäische Gerichtshof dem Vorhaben bestätigt hat, dass das öffentliche Interesse korrekt ermittelt und überprüft wurde, haben nun beide Höchstgerichte das Kraftwerksvorhaben abgesegnet. „In Anbetracht der hochgesteckten Klimaschutzziele, die auf Österreich zukommen, soll auch die Wasserkraft ihren Beitrag leisten dürfen. Strom aus Wasserkraft ist klimaneutral und leistet somit einen Beitrag zur Verringerung der CO2-Emissionen. Naturschutzanliegen sind bei Projektgestaltungen und Genehmigungsbescheiden ernst zu nehmen, dürfen aber letztlich nicht das K.O.-Kriterium gegen jede sinnvolle Nutzung der Wasserkraft sein, vielmehr sind die energiewirtschaftlichen mit den ökologischen Interessen abzuwägen“, betont Stephan Schwarzer, seines Zeichens Leiter der umweltpolitischen Abteilung in der WKÖ. Erstaunlich sei für Stephan Schwarzer außerdem, dass ausgerechnet die Europäische Kommission und das Umweltministerium gegen Vorhaben auftreten, die der Annäherung an das hochgehaltene „Dekarboniserungsziel“ des Pariser Klimaschutzvertrages dienen, wird vom WKÖ-Experten noch ergänzt. Mit dem sogenannten „Dekarbonisierungsziel“ ist eine Umstellung der Wirtschaftsweise, im speziellen der Energiewirtschaft gemeint, welche in Richtung eines niedrigeren Ausstoßes von Kohlenstoff zielen soll.

ENERGIETAGE ST. GALLEN 2016 Am 26. und 27. Mai drehte sich bei den St. Gallener Energie-Tagen in den städtischen „Olma Hallen“ alles um die nachhaltige Produktion und Nutzung von Energie. Bei insgesamt vier Kongressendiskutierten Experten und Praktiker aus dem In- und Ausland die aktuellenForschungsergebnisse, ihre Erfahrungen mit neuen Strategienund vielversprechende Modelle für die Zukunft. Für das Fachpublikum aus Industrie, Gewerbe, Politik, Wirtschaft und öffentlicher Hand sind die Energie-Tage alljährlich eine willkommene Gelegenheit, um sich auszutauschen und zu vernetzen. Auf dem Programm stand unter anderem der internationale Geothermie-Kongress, der nationale Energiekonzept-Kongress, das St.Galler Forumfür das Management Erneuerbarer Energien und der Fachkongress Energie+Bauen.

Die Experten für rotierende elektrische Maschinen der ELIN Motoren GmbH sind auch 2016 wieder bei der „Power Gen Europe“, die im heurigen Jahr in Mailand stattﬁndet, mit einem umfangreichen Messestand vertreten.

Bei den „Energie-Tagen“ 2016 in St. Gallen drehte sich alles um die nachhaltige Erzeugung und Nutzung von Energie.

Foto: Olma Messen

ELIN PRÄSENTIERT SICH AUF DER „POWER-GEN EUROPE“ Bei der „Power-Gen Europe“ handelt es sich um die größte Technologiemesse für Kraftwerke und Energieversorgung außerhalb der USA. 2016 findet die „Power-Gen Europe“ von 21. bis 23. Juni im norditalienischen Mailand am Messegelände „Milano Congressi“ statt. Seit ihrer Gründung 1993 ist die „Power-Gen Europe“ ein wichtiges Forum für die Energietechnik und Energiewirtschaft in Europa. Das Angebotsspektrum reicht dabei von der Großkraftwerkstechnik über die dezentrale Energieerzeugung und erneuerbare Energien bis hin zu Energieversorgungsunternehmen und Energiedienstleistern. Mit einer umfangreichen Produktpräsentation vertreten ist 2016 auch wieder die österreichische ELIN Motoren GmbH. Wer sich vom innovativen Angebot der Spezialisten für rotierende elektrische Maschinen überzeugen möchte, sollte beim Besuch der „Power-Gen Europe“ unbedingt einen Besuch des ELIN-Messestandes in Halle 3 einplanen.

Foto: ELIN

HYDRO

Aktuell

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wkv-ag.com Juni 2016

HYDRO

Aktuell

Foto: wikimedia CC

Die Loisach ist ein 113 km langer Zuﬂuss der Isar.

Foto: wikimedia CC

Am Gelände der Augsburger Papierfabrik UPM soll bald wieder Strom produziert werden.

KRAFTWERK AN DER LOISACH DARF GEBAUT WERDEN Das Schachtkraftwerk an der Loisach bei Großweil darf gebaut werden. Das hat nun das Münchner Verwaltungsgericht entschieden. Doch es gibt Auflagen zum Schutz der Fische: Sollte sich bei Untersuchungen herausstellen, dass durch das Kraftwerk der Fischbestand doch mehr geschädigt wird als angenommen, muss nachgebessert werden. Etwa über zusätzliche Fluss-Abstiegsfenster für die Fische. Das Landratsamt Garmisch-Partenkirchen hatte das Kraftwerk, mit dem 600 Haushalte versorgt werden könnten, bereits vor einem Jahr genehmigt. Nach Aussagen der Entwickler von der Technischen Universität München soll die neue Technologie besonders schonend für Tiere und Umwelt sein, da sich ein Schachtkraftwerk komplett unter Wasser befindet. Eine hohe Staumauer wie bei herkömmlichen Wasserkraftwerken entfällt bei der weltweit noch einzigartigen Technologie. WASSERKRAFTWERK GEHT WIEDER ANS NETZ Auf dem Firmengelände der Papierfabrik UPM sollen im Herbst 2016 an einer bestehenden Wehranlage zwei Turbinen eingebaut werden. Sie werden rechnerisch Strom für 750 Augsburger Durchschnittshaushalte erzeugen. UPM bzw. das Vorgängerunternehmen Haindl erzeugten an der Wehranlage bis in die 70er Jahre selbst Strom. Zwar habe UPM selbst daran gedacht, die Anlage wieder zu reaktivieren, doch seien andere Investitionsmaßnahmen im Werk immer wieder vorgezogen worden, so UPM-Werkleiter Wolfgang Ohnesorg. Nun investieren die Stadtwerke zwei Millionen Euro, um das alte Turbinenhaus mit modernem Innenleben zu füllen. „In Zeiten der Energiewende ist es notwendig und sinnvoll, die Möglichkeiten für Wasserkraftwerke zu nutzen“, so Stadtwerke-Geschäftsführer Walter Casazza. „Wenn dies in einer bereits bestehenden Infrastruktur geschehen kann, ist das umso ökologischer.“ (Quelle: Augburger Allgemeine - Stefan Krog)

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Juni 2016

HYDRO

Aktuell

STAUDAMM IN AFGHANISTAN FEIERLICH EINGEWEIHT Mit einem schwer gesicherten Festakt haben der afghanische Präsident Aschraf Ghani und der indische Ministerpräsident Narendra Modi einen der grössten Staudämme Afghanistans eingeweiht. Indien hatte den rund 270 Millionen Euro teuren Salma-Damm finanziert. Indische und afghanische Ingenieure hatten fast zehn Jahre an diesem Projekt gearbeitet. Der drittgrösste Stausee des Landes fasst 640 Millionen Kubikmeter Wasser und soll 80.000 Hektar Land bewässern. Das angeschlossene Wasserkraftwerk erzeugt 42 Megawatt Elektrizität und deckt damit knapp ein Viertel des Energiebedarfs der Provinz. Die Taliban hatten mehrmals versucht, den Damm zu zerstören. Aus Sorge vor erneuten Anschlägen hätten Sicherheitskräfte in den vergangenen Wochen in mehreren Einsätzen militante Gruppen aus dem Gebiet entfernt. Eine Polizeieinheit würde dort permanent stationiert.

Foto: handelsblatt

Jasmin Staiblin ist CEO der Alpiq.

Ursprünglich war der Damm 1976 gebaut worden. Während der Kriege wurde er jedoch beschädigt.

Foto: EPA

VERKAUF DER ALPIQ-KRAFTWERKE LÄUFT NACH PLAN Laut Ansicht des Schweizer Energiekonzerns läuft der Verkauf des Wasserkraft-Portfolios nach Plan. Laut Anfrage der Zeitung Südostschweiz ist von Seiten der Investoren Interesse vorhanden. Laufende Transaktionen wolle man aber nicht kommentieren. „SonntagsZeitung“ und „Le Matin Dimanche“ hatten vermeldet, dass bisher rund zwanzig Angebote zum Kauf eines Teils der Alpiq- Wasserkraftwerke bei Alpiq eingegangen seien. Aus der Deutschschweiz wurden dabei mehrere Interessenten genannt. Beschränkt sei das Interesse allerdings in der Romandie. Alpiq hatte Anfang März angekündigt, sich von rund der Hälfte seiner Wasserkraft-Beteiligungen trennen zu wollen. Der Grund dafür waren die hohen Verluste, die der Stromkonzern im Geschäftsjahr 2015 erneut hatte hinnehmen müssen. Mit dem Geld aus dem Verkauf der Wasserkraftwerke und weiterer Beteiligungen will Alpiq die Nettoverschuldung reduzieren.

Mehr als 90 Jahre Herstellungserfahrung HERSTELLUNGSPROGRAMM • Generatoren für Wasserkraftanlagen von 500 kVA - 300 MVA • Turbogeneratoren • Stationäre und Schiffsgeneratoren • Verschiedene Motortypen (zB. Pumpenantriebe für Pumpspeicherkraftwerke) • Service, Überholung, Revitalisierung, Modernisierung, Leistungserhöhung

Repräsentant für Österreich

Juni 2016

HYDRO

Foto: wikimedia CC

SCHWEIZ: WASSERKRAFTWERKE ERHALTEN SUBVENTIONEN Finanzhilfen für bestehende Grosswasserkraftwerke waren im ersten Massnahmenpaket zur Schweizer Energiestrategie 2050 ursprünglich nicht vorgesehen: Der Ständerat baute dieses Instrument nun in die Vorlage ein. Damit reagierte er auf die tiefen Preise am europäischen Strommarkt. Zunächst wollte der Ständerat nur Werke unterstützen die in eine finanzielle Notlage geraten sind. Das Modell des Nationalrates hat sich allerdings durchgesetzt: Wasserkraftwerke sollen für Elektrizität, die sie unter den Gestehungskosten verkaufen müssen, eine Prämie von maximal 1 Rappen pro Kilowattstunde erhalten. Umstritten ist noch, ob die Gelder für Unterhalt und Reparatur eingesetzt werden müssen. Der Nationalrat hatte sich dafür ausgesprochen. Der Ständerat möchte auf die Zweckbindung verzichten. Er hat das Modell ausserdem verfeinert. Stimmt der Nationalrat zu, muss der Bundesrat dem Parlament bis 2019 einen Erlassentwurf unterbreiten.

Foto: wikimedia CC

BRASILIEN: BELO MONTE MIT ERSTEN TURBINEN AM NETZ Die ersten Turbinen des brasilianischen Wasserkraftwerks Belo Monte sind am Donnerstag den 05. Mai 2016 von Präsidentin Dilma Rousseff offiziell in Betrieb genommen worden. Der Mega-Staudamm soll mit 11.233 Megawatt die drittgrößte Wasserkraft-Anlage der Welt werden, 2019 fertiggestellt sein und dann bis zu 60 Millionen Menschen mit Energie versorgen. Präsidentin Rousseff zufolge ist das in den 1970er Jahren gestartete Projekt „ein wichtiger Beitrag zur Entwicklung Brasiliens“ und wird helfen, dem wirtschaftlich wachsenden Land Energiesicherheit zu garantieren. Umweltschützer sehen das ganz anders. Sie hatten die Baustelle in den vergangenen Jahren mehrfach besetzt und vor Gericht mehrere Baustopps erreichen können. Sie kritisieren die schweren Eingriffe in die Natur sowie die Vertreibung von bis zu 40.000 Menschen durch die Errichtung des Großstaudamms.

Foto: Geppert

Aktuell

TÜRKISCHES SPITZENSTROM-KRAFTWERK SEBIL AM NETZ In der türkischen Provinz Mersin ging im September 2015 das Speicherkraftwerk Sebil mit einer Maximalleistung von rund 25 MW ans Netz. Als Stromerzeuger der rein auf Volllastbetrieb ausgelegten Anlage kommen zwei in identer Ausführung konstruierte Francis-Spiralturbinen des österreichischen Herstellers Geppert GmbH zum Einsatz. Der Auftrag markierte gleichzeitig einen technischen Meilenstein in der Geschichte der Tiroler Wasserkraftspezialisten. Schließlich fertigte man für das Kraftwerk Sebil die bislang leistungsstärksten Francis-Turbinen der Firmengeschichte. Unterstützung bei der Grundkonzeption der Maschinen erhielt Geppert vom Tiroler Energieversorger TIWAG, mit dem die Turbinenbauer schon mehrfach bei anspruchsvollen Projekten zusammen gearbeitet haben. Rund 30 GWh Ökostrom zur Deckung von Stromspitzen wurden in etwas mehr als einem halben Jahr erzeugt.

Staumauer am Limmernsee.

Das Mega-Wasserkraftwerk Belo Monte am Rio Xingu in Brasilien ist mit ersten Turbinen am Netz.

In der türkischen Provinz Mersin ging im September 2015 das Speicherkraftwerk Sebil in Betrieb.

Foto: grimselstrom.ch

Das Kraftwerk Innertkirchen 1 gehört zu den drei bedeutendsten Wasserkraftanlagen der Schweiz.

Juni 2016

CH: DIESES JAHR KOMMT VIEL ZUSÄTZLICHE LEISTUNG ANS NETZ Die Wasserkraft spielt im Schweizer Energieplan für 2050 eine zentrale Rolle. Bereits 56 % des Schweizer Stroms wird heute durch Wasserkraft bereitgestellt. In diesem Jahr wird einiges an zusätzlicher Leistung ans Netz gehen – vor allem im Berner Oberland. Hier befinden sich im Moment einige Anlagen im Bau. Ein Grossteil dieser Anlagen soll im Verlauf dieses Jahres (wieder) ans Netz gehen. Neun dieser Anlagen befinden sich im Kanton Bern, sieben davon im Berner Oberland. Die Statistik macht dabei deutlich, wie wesentlich der Zubau alleine bei den Kraftwerken Oberhasli (KWO) durch das Ausbauprogramm „KWO plus“ ist. Die installierte Leistung bei den beiden Krafwerken Handeck 2 und Innertkirchen 1 steigt gemäss Statistik nach der Optimierung um 260 Megawatt – das ist ein Vielfaches aller anderen Projekte im Kanton Bern zusammen.

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Foto: zek

Projekte

2010 ist das Kraftwerk Susasca am Fuße des Flüelapasses im Unterengadin ans Netz gegangen. In den vergangenen zwei Jahren erfolgte der Endausbau der Anlage, wobei die installierte Maschinenleistung auf 6 MW verdoppelt wurde.

KW SUSASCA - ZWEITE AUSBAUSTUFE BRINGT LEISTUNGSSCHUB UND OPTIMIERUNGSPAKET Als eines der modernsten Wasserkraftwerke des Unterengadins wurde im Sommer 2011 das Kraftwerk Susasca am Fuße des Flüelapasses eingeweiht. Heute, fünf Jahre später, hat die Anlage ihre zweite und zugleich letzte Ausbaustufe erreicht. Mit einer weiteren 4-düsigen und 3 MW starken Peltonturbine wurde die installierte Maschinenleistung verdoppelt, womit sich die Gesamtproduktion im Schnitt um etwa 50 Prozent erhöhen wird. Parallel dazu wurden Sanierungs- und Optimierungsarbeiten an der Wasserfassung La Jenna durchgeführt, wobei hier gleich mehrere interessante Speziallösungen zum Einsatz gekommen sind.

icht nur dank seiner historischen Bedeutung als wichtigster Passübergang zwischen Europas höchstgelegener Stadt Davos in Graubünden und dem Unterengadin genießt der Flüelapass Bekanntheit, die über die Grenzen der Schweiz hinaus reicht. Besonders macht ihn auch die Tatsache, dass sich hier, mitten in zwei Bergseen, die Europäische Wasserscheide befindet: Während sich der Lai Nair als Susasca Richtung Süden entleert, in seinem Verlauf in den Inn und dergestalt in das Schwarze Meer gelangt, fließt aus dem Lai de la Scotta der Flüelabach nach Norden, weiter in den Rhein und schließlich in die Nordsee.

Juni 2016

Der Gemeinde Susch, am Fuße des Flüelapasses gelegen, wird ein schwer vorstellbarer Superlativ zugeschrieben: Sie soll die niederschlagsärmste Gemeinde der gesamten Ostschweiz sein. Dank den wasserreichen Gewässern Inn und Susasca dürfte das kostbare Gut allerdings nie ein Mangelthema gewesen sein. Eher im Gegenteil, in der Vergangenheit spielten die Gewässer bereits eine tragende wirtschaftliche Rolle, indem sie die Gewerke von Mühlen und Sägen angetrieben hatten. Lediglich die hydroelektrische Nutzung der Gewässer, die sollte bis zur ihrer tatsächlichen Realisierung noch ein wenig Zeit brauchen.

LANGER WEG ZUM KRAFTWERK Zwar hatte es bereits in den 1960ern erste Überlegungen hinsichtlich eines Kraftwerks an der Susasca gegeben, doch konkret wurden diese Planungen nicht. Erst Mitte der 1990er traten neue Initiatoren mit neuen Projektvorschlägen auf den Plan. Damit sollte es dann langsam doch konkret werden. Hauptinitiator, Wegbereiter und heutiger Mitgesellschafter der Anlage ist Markus Hintermann von Hydro-Solar Engineering. Der Ingenieur erinnert sich: „Ich habe mich 1994 mit meinem Ingenieurskollegen Giovanni Mathis und dem Gemeindevorstand von Susch getroffen, um ein Kraftwerksprojekt mit einer Dimensi-

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Projekte

3 MW IN ERSTER AUSBAUSTUFE Seit Herbst 2010 ist das Kraftwerk nun in Betrieb. Vom Anlagenkonzept her handelt es sich um ein Laufkraftwerk ohne Speicher, das die Gefällstufe zwischen der Hochebene Chant Blau und der Wasserrückgabe in den Inn in Susch nutzt. Der Plan für die erste Ausbaustufe sah vor, eine Triebwassermenge bis zu 1 m3/s aus der Susasca zu entnehmen. Dieses Wasser wird nach Passieren des Entsanders durch eine 3.340 m lange Druckrohrleitung zum Zentralengebäude geleitet. Es handelt sich dabei um eine Hybridleitung, bestehend aus GFK-Rohren vom Fabrikat Amiantit im oberen und aus Stahlrohren im unteren Abschnitt. Das Zentralengebäude, das in seiner Ausbaustufe die Installation von einem Maschinensatz vorsah, wurde in unmittelbarer

Zwei baugleiche, 4-düsige vertikalachsige Peltonturbinen aus dem Hause Kössler sind in der Maschinenzentrale installiert. Aufgrund der Abrasionsbelastung durch Gletscherschliff wurden die Laufräder mit einer Wolframcarbid-Beschichtung versehen.

Foto: zek

on von etwa 1 MW vorgeschlagen. Die Anlage hätte im Regeljahr rund 7 GWh erzeugt. Der Vorschlag stieß auf ein positives Echo von Seiten der Gemeinde, aber damals wurde das Projekt durch die langsam mahlenden Mühlen der Energiepolitik auf die lange Bank geschoben. Dank einer Änderung der Schweizer Gesetzgebung im Jahr 2005 wagten wir einen weiteren Anlauf mit diesem Konzept, mussten allerdings just zu dem Zeitpunkt von unserem Vorhaben ablassen, als wir die Finanzierung bereits aufgestellt hatten. Der Grund war die Kostendeckende Einspeisevergütung KEV, die damals in Kraft trat und wodurch die Fördergrenze von 1 MW auf 10 MW erhöht wurde. Die alten Pläne wanderten somit in den Schredder und wir begannen von Neuem. Dieses Mal letztlich mit Erfolg.“ 2008 wurde das Konzessionsprojekt für das Kraftwerk Susasca eingereicht, 2009 lag die Genehmigung durch den Kanton Graubünden vor. Und noch im selben Jahr erfolgte der Startschuss für die Bauarbeiten, die letztlich in rekordverdächtigen elf Monaten abgeschlossen werden konnten.

Nähe zum bestehenden ARA-Gebäude der Gemeinde Susch errichtet. Dabei wurde vom äußeren Erscheinungsbild her auf eine Anpassung an die stilgebenden drei Turmbauwerke der Standortgemeinde Wert gelegt. Die Gestaltung im Inneren richtete sich im Wesentlichen an den Platzbedarf im Endausbau, in dem zwei gleich große Maschinenätze den Raum im Krafthaus einnehmen. Bei der eingesetzten Turbine handelt es sich um eine 3 MW starke Peltonturbine mit 4 innengesteuerten Düsen, die vom niederösterreichischen Turbinenspezialisten Kössler geliefert wurde. Diese treibt einen direkt gekoppelten Synchrongenerator vom Fabrikat TES an. Ein höchst solider Maschinensatz, der sich in diesen ersten sechs Betriebsjahren

auch bestens bewährt hat, wie Markus Hintermann bestätigt. ÖKOLOGIE IM FOKUS Die Konzessionsgenehmigung für die zweite Ausbaustufe durch den Regierungsrat des Kantons Graubünden lag schließlich im Oktober 2014 vor. Darin wurde die Zustimmung für die Installation der geplanten zweiten Maschinengruppe sowie diverse bauliche Veränderung erteilt, außerdem war mit der Konzessionsgenehmigung auch eine ökologische Optimierung der Restwasserdotierung verknüpft. „Unsere Hauptaufgabe sah im Wesentlichen vor, dass wir die gewässerökologischen Rahmenbedingungen für den Fischschutz an der Wasserfassung verbessern und

Gesamtplanung der Wasserkraftanlage Susasca / Susch

Juni 2016

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Projekte

Zugunsten ökologischer Optimierungen wurde die Wasserfassung La Jenna optimiert.

Graﬁk: Wild Metal

VON VERTIKAL AUF HORIZONTAL Kurz nach Eingang der Konzessionsbewilligung wurde mit den ersten Arbeiten an der Wasserfassung begonnen, die vor allem den Umbau des Einlaufrechens betrafen. „Wir haben beschlossen, den alten Rechen am Seiteneinzug auszubauen und durch einen neuen Horizontalrechen mit einer Stabweite von 15 mm zu ersetzen“, so Markus Hintermann. Der Auftrag für die durchaus nicht alltäglichen Stahlwasserbauarbeiten an der hochalpinen Fassung wurde an den als sehr innovativ und verlässlich geltenden Stahlwasserbau-Spe-

Beheizte Putzharke Beheiztes Rechenfeld

Juni 2016

Durch die Beheizbarkeit von Rechenfeld und Putzharke konnte man der unerwünschten Eisbildung an der Wasserfassung Herr werden. Dank der efﬁzienten Rechenreinigungsmaschine werden feines und schweres Schwemmgut nun zu jeder Jahreszeit vollautomatisch von den Rechenfeldern entfernt.

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zialisten Wild Metal aus dem Südtiroler Ratschings vergeben. Der neue Horizontalrechen bietet nun nicht nur einen erhöhten Schutz für die Jungfische, sondern darüber hinaus konnte man damit ein – besonders in ökologischer Hinsicht – heikles Schwall-/Sunk-Problem in den Griff bekommen. Markus Hintermann: „Wir hatten an der Wasserfassung das Problem mit schwimmendem Eis, das hier in Form von zerkleinerten Eisstücken – quasi ‚crushed‘ Eis – auftritt. Es war deshalb so unangenehm, weil es am Rechen wegen der sehr geringen Fliessgeschwindigkeiten zusammenklebt und der Rechen zusehends vermacht. In weiterer Folge bedeutete das, dass wir die Maschine abschalten, manuell ausräumen und das Eis über den Grundablass spülen mussten. So kam es in der Winterzeit immer wieder zu ungewünschter Schwall-/ Sunkbildung in der Restwasserstrecke – ein Umstand, den wir gemäß der Auflagen verbessern mussten und natürlich auch selbst wollten.“ Die Lösung dafür lieferte der Stahlwasserbauspezialist Wild Metal. Das von ihm

konstruierte Rechenelement ist dreiseitig beheizt, wodurch die Eisbildung am Rechen lokal verhindert werden konnte. Der Wasserzufluss wurde so nicht mehr unterbrochen. Das System wurde bereits im Spätherbst 2014 installiert, um schon erste Erfahrungen damit zu sammeln, bevor im folgenden Frühjahr der zweite Maschinensatz in Stellung gebracht wurde. „Wir haben mittlerweile zwei Winter Erfahrung damit, und es hat sich gezeigt, dass es einwandfrei funktioniert. Wir sind sehr zufrieden“, konstatiert Giancarlo Neuhäusler, Geschäftsführer und Betriebsleiter des Kraftwerkes. Foto: zek

Optimierungen für den Fischaufstieg sowie den Fischabstieg umsetzen“, erklärt Markus Hintermann. Im Hinblick auf den Fischabstieg wurde ein 1,50 m tiefes Becken angelegt, in das die abstiegswilligen Fische fallen können, ohne sich dabei zu verletzen. Zudem wurden seitliche Öffnungen in das Vorbecken zum Fischaufstieg integriert, um die Lockströmung zur besseren Auffindbarkeit des Einstiegs zu verstärken.

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An der Wasserfassung La Jenna wurde der bestehende Rechen durch einen neuen, horizontal ausgerichteten Feinrechen ersetzt. Die ebenfalls neue horizontale Rechenreinigungsmaschine der Firma Wild Metal aus Südtirol wird von einem Synchronservomotor angetrieben und arbeitet millimetergenau.

Für die Proﬁs von Wild Metal stellte es keine große Herausforderung dar, einen neuen Grundablass in die bestehende seitliche Führungsarmaturen zu integrieren. Dabei wurde allerdings eine interessante Innovation umgesetzt: Die Hydraulikzylinder sind nicht oben, sondern unten angebracht, wodurch kein Gestänge nach oben hinausragt - eine vor allem optische Verbesserung.

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Die Führung der Rechenreinigungsanlage wurde komplett durch eine Plexiglas-Einhausung abgedeckt. Dadurch ist sie vor Witterungseinﬂüssen und Schnee geschützt.

Grundablass als suboptimal erwiesen. Daher hatten die Betreiber beschlossen, einerseits den Grundablass durch Stahlplatten zu sichern und anderseits das bestehende Verschlussorgan durch durch einen neuen komplett hydraulisch betriebenen Grundablass zu ersetzen. Wichtig war dabei, dass Wild Metal die bestehende Betonstruktur mit den Führungen dafür weiter nutzen konnte. „Das ist sehr gut gelungen. Darüber hinaus hat Wild Metal mit einer Sonderlösung hinsichtlich der Hydraulikzylinder aufgewartet, die nun nicht mehr weit nach oben herausragen. Im Gegenteil: Sie wurden unten an der Schützen-Tafel befestigt. Eine raffinierte Lösung, die durchaus Schule machen könnte“, sagt Markus Hintermann. NEUE STEUERUNG FÜR ALT UND NEU Ein weiterer wichtiger Aspekt im zweiten Ausbauschritt des Kraftwerks betraf die Steuerung der Anlage. „Die technologische Entwicklung in der Steuerungstechnik hat uns derart überrannt, dass die bestehende Steuerung von Maschinengruppe 1 aus dem Jahr 2010 ersetzt werden musste. Dies wurde er-

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TECHNIK UND DESIGN – HAND IN HAND Im Spätsommer letzten Jahres folgte schließlich Teil zwei der Ausbauarbeiten an der Wasserfassung La Jenna. Den Auftakt machte der Einbau der neuen horizontalen Rechenreinigungsmaschine, ebenfalls vom Südtiroler Branchenspezialisten Wild Metal geliefert. Dabei bewies das Unternehmen einmal mehr seine Innovationsstärke. Ein Beispiel dafür ist die spezielle Plexiglas-Einhausung, die Wild Metal zum Schutz der Anlage realisierte. „Was mich beeindruckt, ist die absolut exakte Bewegung des Reinigungsarms. Der Antrieb erfolgt über einen Synchronservomotor. Eine hochpräzise Wegerfassung gibt millimetergenau Information darüber, wo sich die Maschine gerade befindet. Das ist hoher Standard“, so Markus Hintermann. Er betont, dass die Südtiroler Stahlbauer auch im Hinblick auf Design immer wieder ausgezeichnete Lösungen finden, wie sie bei der Erneuerung des Grundablasses unter Beweis stellten. Die Seitenwände des Grundablasses hatten in den ersten vier Betriebsjahren schon stark unter dem starken Geschiebeabrieb gelitten, zudem hatte sich der bisherige

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MASCHINE 2 KOMMT Ein weiterer Aspekt betraf die Verbesserung der Entsandung bei Vollausbau. Zu diesem Zweck installierte man zusätzliche Beruhigungsrechen in den beiden Entsanderkammern, die danach noch mit einer modernen Erfassung der Sandablagerungen ausgerüstet wurden. Mit diesen Maßnahmen war die Anlage bereit für den Betrieb im Endausbau. Am 15. März letzten Jahres wurde der Kraftwerksbetrieb eingestellt. Die Installationsarbeiten in der Maschinenzentrale konnten beginnen. Mitte April konnte der bestehende Maschine 1 bereits wieder in Betrieb gehen. Entsprechend Maschinensatz 1 wurde erneut eine 4-düsige Peltonturbine der Fa. Kössler installiert, die auf direkter Welle einen TES-Synchrongenerator antreibt. Die Inbetriebnahme von Maschinensatz 2 erfolgte Mitte Mai. Mit der Verdopplung der installierten Leistung war auch ein erheblicher Sprung im Regelarbeitsvermögen möglich. Erzeugte das Kraftwerk Susasca bislang im Regeljahr rund 17 GWh, sind es nun rund 26 GWh. Circa 80 Prozent der erzeugten Strommenge werden dabei im wasserreichen Sommerhalbjahr produziert.

Mit der Umsetzung der zweiten Ausbaustufe wurde auch die Steuerung der Anlage erneuert. Verantwortlich dafür zeichnete die Firma Kobel aus Affoltern.

Auf Wunsch der Betreiber wurde die Visualisierung von Kobel so konzipiert, dass auf dem großen Kraftwerkspanel stets beide Maschinensätze parallel nebeneinander zu sehen und alle Parameter einfach vergleichbar sind.

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Eine moderne Steuerung eines Wasserkraftwerks passiert heute am besten über ein Tablet. Davon sind auch Kraftwerksplaner und Mitinhaber Markus Hintermann von Hydro-Solar Engineering AG (re) und der Geschäftsführer und Betriebsleiter Giancarlo Neuhäusler überzeugt .

Ein neu angelegter Wanderweg und umfangreiche Renaturierungsmaßnahmen unweit des Flüela-Passes.

forderlich, um ein sicheres Zusammenspiel von Alt und Neu langfristig zu gewährleisten“, so der Betreiber. Aus diesem Grund wurde alles auf die neue Simatic S7-1500 umgestellt. Realisiert wurde dies vom bekannten E-Technik-Spezialisten Kobel aus dem Emmental, der seit mehr als 40 Jahren in der Kleinwasserkraft tätig ist und über entsprechend großes Know-how verfügt. Neben dem neuen Steuerungssystem für die beiden Maschinensätze legten Markus Hintermann und sein Stab großen Wert auf ein logisches und übersichtliches Visualisierungssystem. Speziell für den großen Touch-Panel in der Leitwarte ging man neue Wege: „Das Panel hier ist sehr groß gewählt worden. Daher war es uns wichtig, dass wir die Daten und Visulisierungen von beiden Maschinensätzen immer parallel nebeneinander auf einen Blick kontrollieren können. Damit hat man sofort alle Vergleichswerte im Überblick. Diese Art der Visualisierung ist den Programmierern von Kobel sehr gut gelungen“, erklärt Markus Hintermann. Das Betriebspersonal ist ist mit einem Tablet ausgerüstet, mit dem er sich von jedem Ort

aus einloggen kann und sämtliche Parameter abrufen kann, als ob er vor Ort in der Zentrale wäre. Die Betreiber des Kraftwerks gehen davon aus, dass man mit dem neuen Steuerungssystem nun für die nächsten 20 Jahre über die Runden kommen sollte. EINE STUNDE SPITZENLAST DECKT JAHRESSTROMBEDARF EINES HAUSHALTES Abgerundet wird das Projekt durch die ökologischen Ausgleichsmaßnahmen. Mittlerweile wurde oberhalb der Wasserfassung La Jenna eine Kiesentnahme und ein Steinbruch, in dem das bekannt harte Amphibolit-Gestein abgebaut wurde, stillgelegt und umfangreiche Renaturierungsmaßnahmen vorgenommen. Zusätzlich wurde in dem landschaftlich sehr reizvollen Gebiet unweit des Flüela Passes ein Rundwanderweg angelegt, der zum Spazieren und Wandern einlädt. In Summe flossen rund 3 Mio. CHF in die Erweiterung, an deren Ende ein Kraftwerk steht, das einerseits nun allen ökologischen Anforderungen unserer Zeit gerecht wird und das andererseits mit knapp 26 GWh Regelarbeitsvermögen auch energiewirtschaftlich

höchste Standards setzt. Bei Spitzenproduktion ist das Kraftwerk Susasca heute in der Lage über 6 MW in der Stunde zu produzieren. Dies entspricht dem Jahresbedarf eines mittleren Engadiner Haushalts.

Technische Daten • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Ausbauwassermenge: 2,0 m3/s Brutto-Fallhöhe: 364,80 m Netto-Fallhöhe: 326 m Mittl. Nutzwassermenge: 1,08 m3/s Turbinen: 2 Stk. Pelton-Turbinen Fabrikat: Kössler Düsenzahl: 4 Drehzahl: 1'000 Upm Nennleistung: 3,139 MW je Engpassleistung: 5,500 MW Generatoren: 2 Stk. Synchron (TES) Generator-Nennleistung: 3'661 kVA je Generator-Gewicht: 21 t je Stahlwasserbau: Wild Metal Druckrohrleitung: Länge: 3'340 m Material: GFK (Amiantit) und Stahl Rohrlieferant: APR Schweiz Steuerung & E-Technik: Kobel Regelarbeitsvermögen: 25,7 GWh

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Die kleine steirische Gemeinde Krakau ist seit letzten Herbst um einen Ökostromerzeuger reicher. Das neue Kraftwerk Schattseite wird im Regeljahr rund 6 Gigawattstunden erzeugen.

STROM VON DER SCHATTSEITE - ACHT REGIONALE PARTNER REALISIEREN GEMEINSCHAFTSPROJEKT Am beschaulichen Hochplateau des steirischen Krakautals setzt man auf die Stromerzeugung aus Wasserkraft. Seit Ende November letzten Jahres ist eine neue Hochdruckanlage am Netz, die gemeinschaftlich von acht Partnern aus der kleinen Gemeinde Krakau realisiert wurde. Mit einer leistungsstarken 6-düsigen Peltonturbine von Andritz Hydro erzeugt die Anlage rund 6 GWh im Regeljahr. Besonders stolz sind die Krakauer darauf, dass das neue Kraftwerk Schattseite fast zur Gänze von steirischen Unternehmen verwirklicht worden ist.

Rund 1.500 Menschen leben in einer Region, die sich bei Naturliebhabern und Wanderfreunden steigender Beliebtheit erfreut. Mehrere Bäche, wie der Etrachbach, der Feisterbach, oder auch der Rantenbach schlängeln sich durch das Krakautal. Seit einigen Jahren werden die Gewässer auch zur Stromerzeugung genutzt. Zwei noch relativ neue Kleinwasserkraftwerke gehören der Gemein-

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wischen dem Sölkpass und dem Preber liegt das malerische Krakautal – ein Hochplateau im südlichen Teil der Schladminger Tauern, auf dem sich heute die junge Gemeinde Krakau befindet. Sie ist im Rahmen der Gemeindereform von Ende 2014 aus der Fusion der davor eigenständigen Gemeinden Krakaudorf, Krakauhintermühlen und Krakauschatten hervorgegangen.

Die Wasserfassung mit Seiteneinzug und aufgesetzter Stauklappe liegt auf rund 1.260 m Seehöhe.

de bzw. dem hier ansässigen Landwirt Josef Schröcker, dessen Erfahrung in Sachen Kleinwasserkraft von den Krakauern hochgeschätzt wird. Naheliegend, dass sein Fachwissen auch gefragt war, als sich die Pläne um ein weiteres Kraftwerk am Rantenbach verdichteten. INITIATIVE AUS EIGENER KRAFT Die erste Idee für das Kraftwerk entsprang allerdings einem anderen Krakauer – Erwin Schnedl, einem gelernten Kraftwerkstechniker, der in der Folge viel von seinem Fachwissen einbringen konnte. „Ursprünglich wollte ich 2006 alleine ein kleines Kraftwerk realisieren, allerdings haben mich damals die Rahmenbedingungen schnell wieder abgeschreckt. Als sich die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für die Kleinwasserkraft gebessert hatten, musste ich feststellen, dass in der Zwischenzeit Fremdinvestoren in der Gemeinde aufgetaucht waren – und den Anrainern bereits Dienstbarkeitsverträge unter die Nase gehalten haben“, erinnert sich Erwin Schnedl. „Zum Glück haben sich die Anrainer nicht beeindrucken oder einschüchJuni 2016

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FEHLERQUELLEN MINIMIERT Nachdem ein gemeinsamer Konsens geschaffen war, blieb noch die Frage offen: Wer sollte die Anlage planen? Man habe mit mehreren Planern aus Salzburg und der Steiermark gesprochen, letztlich habe man sich für einen entschieden, der nicht nur sehr viel Erfahrung in der Kleinwasserkraft hat, sondern der auch menschlich am besten zu den Projektentwicklern gepasst habe, sagen die Betreiber. Die Wahl fiel auf das Büro PI Mitterfellner GmbH aus Scheifling, das zudem geographisch fast in der Nachbarschaft beheimatet ist. Firmenchef Heli Mitterfellner kennt nicht nur die Gegend ausgezeichnet, sondern auch die Leute. Für ihn war es besonders wichtig, auf die individuellen Wünsche der Krakauer bei der Planung einzugehen. „Gerade bei diesem Projekt waren die Überlegungen der Beteiligten von Anfang an sehr ausgereift. Dank der großen Kraftwerkserfahrung, die hier die Betreiber, aber auch die beteiligten Firmen eingebracht haben, wurde versucht, schon im Vorfeld die Fehlerquellen auf ein Minimum zu reduzieren. Ich glaube, das ist uns gut gelungen“, meint DI Helmut Mitterfellner und ergänzt: „Ein Vorteil war sicher, dass wir über exakte Abflussmessungen am Standort aus

Die Betreiber Josef Schröcker (li) und Erwin Schnedl nehmen "ihre Frieda" - den 2 MVA starken Synchrongenerator in die Mitte. Insgesamt sind acht gleichberechtigte Partner am neuen Kraftwerk beteiligt. Der Generator stammt von der Firma Hitzinger, die einbetonierte, 6-düsige Peltonturbine aus dem Hause Andritz HYDRO.

den Jahren 1979 bis 1982 verfügten. Dadurch konnten wir die Maschine ganz exakt auslegen.“ 2013 wurde das Projekt eingereicht. 2014 lagen die Genehmigungen vor, sodass bereits die Maschinen und der Stahlwasserbau ausgeschrieben werden konnte. Am Tag der Arbeit, am 1. Mai 2015, fiel schließlich der Startschuss für die Bauarbeiten. Man begann den Humus abzutragen – als Vorbereitung für die folgenden Rohrverlegungsarbeiten. HYBRIDROHRLEITUNG DURCH MOORGEBIET Die Druckrohrleitung für das Kraftwerk stellte vom Baulichen her auch das größte Kriterium im Projektverlauf dar. Schließlich galt es, eine 3.695 m lange Druckrohrleitung zu reaMontage der 6-düsigen Turbine im vergangenen Sommer.

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lisieren, die durchaus Tücken in sich barg. Dazu Josef Schröcker: „Wir hatten zwar hier weder besonders steile, noch besonders felsige Passagen. Dafür fanden wir über weite Strecken einen sehr tiefen Torfboden vor. 10 Meter und noch tiefer reiner Torfboden, dessen Halt von uns durchaus angezweifelt wurde. Daher haben wir uns für eine Hybridleitung entschieden, die einerseits aus GFK-Rohren und anderseits aus duktilen Gussrohren besteht. In den ‚Torf-Strecken‘ kamen die Gussrohre DN1000 zum Einsatz, die dank zugund schubgesicherter Verbindung auch eventuelle Bewegungen des Bodens tolerieren. Das betraf drei Abschnitte mit einer Gesamtlänge von 455 Meter.“ Die restlichen 3.240 Meter wurden mittels GFK-Rohren in Fotos: Schröcker

tern lassen. Da sie auch an einem neuen Kraftwerk beteiligt sein wollten, haben wir uns dann einmal alle an einen Tisch gesetzt und am Ende beschlossen, gemeinsam ein Ausleitungskraftwerk am Rantenbach zu bauen.“ Neben Erwin Schnedl und den anderen sechs Anrainern im geplanten Verlauf der Rohrtrasse war auch Josef Schröcker im Boot. Als Betreiber der Unterlieger-Anlage wusste er nicht nur bestens über die Abflussverhältnisse Bescheid, sondern konnte auch viel von seiner Erfahrung als Kraftwerksbetreiber einbringen. „Im Grunde war diese Tatsache für uns sehr schön: Wir brauchten keinen externen Investor, wir acht Krakauer schafften das aus eigener Initiative und eigener Kraft“, freut sich Josef Schröcker.

Projekte

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Fotos: Schröcker

Projekte

Über eine Länge von 3.240 m wurden GFK-Rohre der Fa. Superlit DN1200 verlegt. Das Terrain erwies sich über weite Strecken als tiefer Torfboden.

der Dimension DN1200 vom Fabrikanten SUPERLIT erstellt, die vom oberösterreichischen Rohrspezialisten Geotrade geliefert wurden. „Auf eine Einladung hin haben wir das Produktionswerk von SUPERLIT in Rumänien besucht – und waren durchaus angetan. Hier wird sehr hochwertige Qualität erzeugt. Das hat sich schließlich beim Kraftwerksbau auch bestätigt“, sagt Erwin Schnedl. Die GFK-Rohre der Marke SUPERLIT bringen neben dem einfachen Handling dank des geringen Materialgewichtes auch den großen Vorteil mit sich, dass sie dank spiegelglatter Innenoberfläche sehr geringe Reibungskoeffiziente aufweisen und somit kaum Verluste im Kraft-

werksbetrieb nach sich ziehen. Gerade bei einer Leitung dieser Länge ein starkes Argument. Die duktilen Gussrohre wurden von einem anderen traditionsreichen österreichischen Rohrspezialisten – von TRM Tiroler Rohre GmbH – geliefert. „Gerade was unsere Rohrleitung angeht, wollten wir nichts riskieren. Am besten soll sie 100 Jahre halten“, sagt Josef Schröcker. BEWÄHRUNGSPROBE BEI NIEDRIGWASSER Von seinem Konzept her handelt es sich beim neuen Kraftwerk Schattseite um ein Hochdruck-Ausleitungskraftwerk ohne Speicher. Das Triebwasser wird an der Wasserfassung über einen Seiteneinzug entnommen und über einen großzügig dimensionierten Zwei-Kammer-Entsander in die Druckrohrleitung geführt. Über selbige überwindet das Triebwasser die 102 Meter natürliches Gefälle bis zum Krafthaus. Darin ist die 6-düsige Pel-

In drei Abschnitten mit insgesamt 455 m Länge kamen Gussrohre von TRM zum Einsatz.

tonturbine installiert, die auf eine Nettofallhöhe von 95,41 Meter und eine Ausbauwassermenge von 2.200 l/s ausgelegt ist und rund 1,8 MW Leistung bringt. Die vertikalachsige Maschine stammt aus dem Hause Andritz Hydro, das sich im Ausschreibungsverfahren gegen andere Branchengrößen durchsetzen konnte. Dazu Josef Schröcker: „Wir hatten einige sehr gute Angebote von arrivierten und bekannten Herstellern. Am Ende hat uns aber das Offert von Andritz Hydro am besten gefallen. Wir waren uns sicher, dass wir ausgereifte Technik bekommen, die auf der einen Seite hohe Wirkungsgrade und auf der anderen eine lange Lebensdauer garantiert. Zudem hat auch der Preis gepasst.“ Die Wahl hat man bislang nicht bereut. Ganz im Gegenteil, wie Erwin Schnedl betont: „Wir blicken auf einen extrem wasserarmen Winter zurück. Für viele Kraftwerke in unserer Region bedeutete das, dass sie im Januar

Technische Daten • • • • • • • • • • • •

Ausbauwassermenge: 2,2 m3/s Brutto-Fallhöhe: 102 m Turbine: Pelton-Turbine Fabrikat: Andritz HYDRO Nennleistung: 1.865 kW Generator: Synchron Generatornennleistung: 2.000 kVA Druckrohrleitung: Länge: 3.695 m Material: GFK 3.240 m / Guss 455 m Rohrlieferant GFK: Geotrade Steuerung & E-Technik: MBK Regelarbeitsvermögen: 6,0 GWh

Ausbautage: 64 Nettofallhöhe: 95,41 m Düsenzahl: 6 Drehzahl: 375 Upm Engpassleistung: 1.783 kW Fabrikat: Hitzinger Nennstrom: 1.673 A Durchm. Ø DN1200/DN1000 Fabrikat GFK: Superlit Fabrikat Guss: Buderus / TRM Stahlwasserbau: S.K.M.

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Foto: SchrĂścker

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Die Montage des 20 Tonnen schweren HitzingerGenerators erforderte einiges an FingerspitzengefĂźhl.

und im Februar Ăśfter die Anlage abstellen mussten. Wir nicht. Mit einer DĂźse konnte das Kraftwerk auch in den trockensten Phasen am Netz bleiben. Wir haben immer Strom erzeugt â&#x20AC;&#x201C; und nichts konnte einfrieren. Unsere Turbine hat somit ihre erste BewĂ¤hrungsprobe mit Bravour bestanden.â&#x20AC;&#x153; ZUSATZWASSER AUS KLĂ&#x201E;RANLAGE Ein besonders heikler Punkt bei der Verwirklichung des Kraftwerks ergab sich aus dem Umstand, dass sich in der Ausleitungsstrecke des Kraftwerks zwei KlĂ¤ranlagen befinden. â&#x20AC;&#x17E;Das war tatsĂ¤chlich eine Herausforderung fĂźr alle Beteiligten, zumal BefĂźrchtungen hinsichtlich GeruchsbelĂ¤stigung oder aber Ăśkologische Bedenken von Fischerei-Seite laut wurden. Um absolut sichere VerdĂźnnungsverhĂ¤ltnisse zu garantieren, haben wir schlieĂ&#x;lich ein spezielles Konzept entwickelt. Es sieht vor, dass die geklĂ¤rten AbwĂ¤sser aus der oberen KlĂ¤ranlage in die Druckrohrleitung verpresst werden, wĂ¤hrend jene aus der unteren KlĂ¤ranlage Ăźber eine 600 Meter lange Leitung am Kraftwerk vorbeigeleitet werden. Letztlich war das keine billige LĂśsung, in jedem Fall aber ein gangbarer Wegâ&#x20AC;&#x153;, erlĂ¤utert DI Helmut Mitterfellner. Die Teleskop-RRM aus dem Hause S.K.M. hĂ¤lt den Feinrechen von Geschwemmsel frei. Die Putzharke ist erfreulich exakt ausgefĂźhrt, der Feinrechen selbst erhĂśht durch das Tropfen-ProďŹ l seiner StĂ¤be die FlieĂ&#x;ruhe des einstrĂśmenden Triebwassers.

Rohrsysteme fĂźr Wasserkraftwerke GFK-Rohre DN300 - DN4000

und

GUSS-Rohre DN80 - DN2000

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Foto: zek

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Juni 2016

HYDRO

Der Vertical-Slot-Fischpass erwies sich als die praktikabelste Lösung für die Fischpassierbarkeit des Querbauwerks.

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Projekte

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Die Steuerung sowie die gesamte E-Technik wurde vom steirischen Branchenspezialisten MBK realisiert.

Natürlich musste dieser Sonderlösung auch im Steuerungssystem des Kraftwerks Rechnung getragen werden. Realisiert wurde selbiges von den Spezialisten der MBK Energietechnik im steirischen Ilz, die sich in den letzten Jahren einen ausgezeichneten Ruf als elektrotechnischer Gesamtausrüster für Wasserkraftwerke gemacht haben. Bei MBK setzt man vor allem auf erprobte Industriekomponenten, die eine hohe Verfügbarkeit der Anlagen sicherstellen. Dabei kommen technische Innovationen aber auch nicht zu kurz. Für Planer Helmut Mitterfellner sind die Steue-

rungslösungen von MBK absolut „State-ofthe-Art“. „Wenn man sich ansieht, wie die Visualisierung der Anlage umgesetzt wurde, dann kann man nur sagen: Da können auch noch größere Anbieter etwas lernen“, so der Planer. Alle acht Kraftwerkspartner verfügen heute über ein Tablet, auf dem sie via geschütztem Internet-Zugang jederzeit Zugriff auf ihre Anlage haben. INNOVATIVE STAHLWASSERBAULÖSUNGEN Im Hinblick auf die Verfügbarkeit des neuen Kraftwerks kommt – wie bei anderen Anlagen auch – der stahlwasserbaulichen Ausrüstung große Bedeutung zu. Dessen waren sich auch die Betreiber in Krakau bewusst und entschieden sich deshalb für einen erfahrenen Anbieter, den steirischen Branchenspezialisten S.K.M. aus dem steirischen Kammern. Neben einer massiven Stahl-Fischbauchklappe

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Rund 20 Prozent des zuﬂießenden Wassers, mindestens aber 230 l/s, werden als Restwasser in die Ausleitungsstrecke dotiert.

und dem Grundablass-Schütz waren Sepp Köhl und sein Team auch für Grob- und Feinrechen, sowie die Teleskoparm-Rechenreinigungsmaschine verantwortlich. Was die Kraftwerkskomponenten aus dem Hause S.K.M. auszeichnet, ist vor allem auf den zweiten Blick erkennbar. Beim Lokalaugenschein weist Josef Schröcker darauf hin, wie exakt die Greifharke des Teleskoparms in die Rechenzwischenräume greift. Auf diese Weise wird nicht nur ein effizienter Reinigungsbetrieb, selbstredend vollautomatisch, sichergestellt, sondern darüber hinaus auch ein geringer Verschleiß und somit eine lange Lebensdauer erreicht. „Man merkt, dass Josef Köhl über ein eigenes Kleinwasserkraftwerk verfügt. Er kennt dadurch beide Perspektiven – die des Stahlwasserspezialisten und die des Betreibers. Viele kleine, praktikable Lösungen sind somit mittlerweile in seine Produkte eingeflossen. Besonders hervorzuheben etwa der tropfenförmige Querschnitt der Feinrechenstäbe, die dadurch einen positiven Effekt auf etwaige Verwirbelungen am Einlauf haben“, so Josef Schröcker. ERZEUGUNG IM PLANSOLL Die Umsetzung des Kraftwerksprojektes erfolgte zügig. Innerhalb von nur sieben Monaten war die Anlage soweit hergestellt, dass sie erstmals Strom ans Netz lieferte. Am 30. November letzten Jahres war es soweit mit dem Andrehen. „Das Tolle war, dass die Anlage von Anfang an sehr gut gelaufen ist – und bislang durchgehend produziert hat“, zeigt sich Erwin Schnedl zufrieden. Im Regeljahr rechnen die Betreiber mit einer Stromerzeugung von 6 GWh, die man trotz der extrem wasserarmen Wassermonate in diesem Jahr noch erreichen möchte. Vieles deutet darauf hin, dass der Optimismus der Steirer mehr als begründet ist. Juni 2016

HYDRO

Foto: MeinAlpenStrom

Projekte

Das neue Kraftwerk Rothleiten versorgt rund 14.300 Haushalte

HOCHMODERNES UND EFFIZENTES WASSERKRAFTWERK IN FROHNLEITEN ERÖFFNET Das neue Wasserkraftwerk mit 50 GWh Produktionsmenge und einer Leistung von 9,9 MW kann jährlich rund 14.300 Haushalte mit Ökostrom versorgen. Mit einer Investition von rund 42,5 Mio. Euro wurde der traditionsreiche Standort Frohnleiten auf den neuesten Stand der Technik gebracht. Nach der Eröffnung am 3. Juni dieses Jahres wurde zum Tag der Offenen Tür geladen, an dem sich mehrere hundert Besucher und Stromkunden der MeinApenStrom GmbH vor Ort einen Eindruck von einem der neuesten und zugleich modernsten Wasserkraftwerke der Steiermark verschaffen konnten. sierung der seit 1925 bestehenden Anlage investiert. Aktuell versorgt MeinAlpenStrom mit Wasserkraftwerken in Frohnleiten und Niklasdorf knapp 3.000 Kunden in ganz Österreich mit Ökostrom; rund zwei Drittel der Stromkunden stammen aus der Steiermark. „Als Stromerzeuger aus steirischer Wasserkraft erreichen wir eine hohe Wertschöpfung für die Region. Wo immer möglich haben wir beim Umbau mit steirischen Unternehmen zusam-

mengearbeitet. Bei der Nutzung der Kraftwerke steht für uns die größtmögliche Transparenz für unsere Kunden im Vordergrund, denn MeinAlpenStrom liefert ausschließlich selbst produzierten Ökostrom aus heimischer Wasserkraft“, erklärt Rehulka. Stromkunden und Anrainer hatten beim „Tag der Offenen Tür“ am 3. Juni Nachmittag die Möglichkeit, sich von der ökologischen Qualität der Ökostromerzeugung an der Mur selbst ein Bild zu machen. Jeder MeinAlFoto: MeinAlpenStrom

ie MeinAlpenStrom GmbH, Österreichs jüngster Stromanbieter, hat am 3. Juni feierlich ihr neues Wasserkraftwerk im steirischen Frohnleiten eröffnet. MeinAlpenStrom-Geschäftsführer Philipp M. Rehulka begrüßte Vertreter der Landes- und Lokalpolitik sowie der am Umbau beteiligten Firmen zur Eröffnung. Im Zeitraum zwischen 2013 und 2015 hat die zur Prinzhorn Holding gehörende MeinAlpenStrom GmbH rund 42,5 Mio. Euro in die völlige Revitali-

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Geballtes technisches Know-how in der Maschinenhalle: Edwin Walch (Andritz Hydro), Horst Felbermayr jun. (Felbermayr), Josef Kreuzer (Added Value), Harald Heber (Andritz Hydro), Alfred Schmitt (Andritz Hydro), Helmut Murlasits (Eigentümervertreter), Martin Heutele (Andritz Hydro) (v.l.)

Juni 2016

Cord Prinzhorn, CEO der Prinzhorn Holding, und Mag. Johannes Wagner, Bürgermeister von Frohnleiten, setzen Jungﬁsche in die Mur ein.

HYDRO

Foto: MeinAlpenStrom

Projekte

GENERALPLANER & F A C H I N G E N I E U R E

Bgm. Johannes Wagner, Helmut Murlasits, Pfarrer Simon Orec, Thomas Prinzhorn, Cord Prinzhorn und Philipp Rehulka (v.l.) bei der feierlichen Eröffnung des Kraftwerks.

penStrom-Kunde konnte dabei eigenständig einen Jungfisch in die Fischaufstiegshilfe des Kraftwerks einsetzen und erstmals das „CraftWerksBier“ – kreiert von MeinAlpenStrom und Flecks Steirerbier – verkosten. FEL Leiter Helmut Murlasits räumte bei seiner Festrede auch dem Dank und dem Lob an die beteiligten Firmen großen Raum ein: der Fa. Felbermayr für die erfolgreichen Bauarbeiten, der Firma Andritz Hydro für die Lieferung der Maschineneinheiten, der Firma Künz für den soliden Stahlwasserbau, der Firma Siemens für die E-Technik der Anlage sowie der Fa. BHM Ingenieure für die ausgezeichnete Planungsleistung - um nur einige von mehreren zu nennen. HOCHMODERNE STROMERZEUGUNG IM NORDEN VON GRAZ Seit Abschluss der Revitalisierung im Jahr 2015 verfügt das Kraftwerk Frohnleiten über zwei Turbinen mit mehr als 3,6 Meter Durchmesser und über eine 60 Meter breite Wehranlage. Der Standort gewährleistet eine Produktionsmenge von 50 GWh und ist mit einer Leistung von 9,9 MW in der Lage, jährlich rund 14.300 Haushalte mit Strom zu versorgen. Beim Umbau wurden zahlreiche ökologische Maßnahmen umgesetzt – wie z.B. eine großzügige und naturnahe gestaltete Fischaufstiegshilfe sowie mehrere Amphibienbiotope. Auch der in unmittelbarer Nähe der Anlage verlaufende Gamsbach wurde ökologisch ausgestattet und mit der Fischaufstiegshilfe verbunden. „Die MeinAlpenStrom GmbH ist als Teil der Prinzhorn Holding klar auf Wasserkraft fokussiert, die traditionell eng mit der Papiererzeugung verknüpft ist. Der Gedanke, durch Wasserkraft gewissermaßen ‚den Strom zum Strom zu machen’, war deshalb für uns ein logischer Schritt. Denn als eines der größten Unternehmen auf dem europäischen Recycling-Papier- und Verpackungsmarkt spielt

die Kreislaufwirtschaft seit vielen Jahrzehnten eine zentrale Rolle in unserer Unternehmensstrategie“, erläutert Cord Prinzhorn, CEO der Prinzhorn Holding und Geschäftsführer von MeinAlpenStrom, die Motivation in Wasserkraft aus der Steiermark zu investieren. Seit Juni 2015 bietet der neue Stromlieferant MeinAlpenStrom mit seinem Tarif ECHTÖKOSTROM hundertprozentigen Ökostrom aus der Steiermark; mit dem Potenzial, rund 20.000 Haushalte in ganz Österreich beliefern. Als rein privater Anbieter setzt das Unternehmen auf faire und transparente Kalkulation des Strompreises ohne Grundgebühr oder sonstigen versteckten Kosten. Das Ein-Tarif-Modell ECHTÖKOSTROM bietet einen Arbeitspreis von 5,5 Cent pro kWh. Im ersten Vertragsjahr wird darauf ein Treuerabatt von 1 Cent pro kWh gewährt – was einen Fixpreis im ersten Jahr von 4,5 Cent pro kWh ausmacht. Der Wechsel zu MeinAlpenStrom ist leicht gemacht, denn das Online-Formular (www. meinalpenstrom.at/stromwechsel) ermöglicht den einfachsten Wechselprozess aller Stromanbieter, wie eine unabhängige Studie von USECON vor kurzem bestätigte. Für Kunden gelingt der Anbieterwechsel besonders unkompliziert: die Anmeldung genügt, sämtliche Formalitäten des Wechsels, inklusive Kündigung des bestehenden Stromlieferanten, übernimmt MeinAlpenStrom.

Wasserkraft Wärmekraft Biomasse Sonderprojekte

BHM INGENIEURE Über MeinAlpenStrom

Engineering & Consulting GmbH

Die im Juni 2015 gegründete MeinAlpenStrom GmbH ist privater Stromanbieter und beﬁndet sich im alleinigen Eigentum der Familie Prinzhorn. Mit modernen, ökologisch vorbildlichen Kleinwasserkraftwerken in Niklasdorf und Frohnleiten an der Mur (Steiermark) liefert MeinAlpenStrom ausschließlich selbst produzierten, hochwertigen Ökostrom aus überprüfbarer Herkunft; ohne Stromeinkauf an der Börse oder über zugekaufte Herkunftszertiﬁkate.

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Mehr unter: www.meinalpenstrom.at

Juni 2016

HYDRO

Projekte

Foto: GLOBAL Hydro

Foto: Wikimeida

Ein Blick in das Maschinenhaus des leistungsstarken Kraftwerks Oxec I in Zentralguatemala, das Anfang dieses Jahres in den Vollbetrieb gegangen ist.

GLOBAL HYDRO RÜSTET HOCHDRUCKANLAGE IN GUATEMALA MIT REKORD-TURBINEN AUS Mitten im regenreichen zentralguatemaltekischen Hochland wird derzeit am Ausbau der Wasserkraft-Kapazitäten gearbeitet. Erst unlängst wurde am Oxec River, rund 150 Kilometer von der Hauptstadt Guatemala City entfernt, vom Projektbetreiber Energy Resources Capital Holding (ERC) das Kraftwerksprojekt Oxec I verwirklicht. Dabei setzten die Betreiber auf Wasserkraft-Technik aus Österreich: Im Maschinenhaus arbeiten zwei baugleiche Francis-Spiralturbinen vom oberösterreichischen Wasserkraftspezialisten GLOBAL Hydro, die zusammen rund 25,5 MW Leistung bereitstellen. Es handelt sich um die bisher leistungsstärksten Turbinen, die jemals von dem erfahrenen Turbinenbauer konstruiert, gefertigt und in Betrieb genommen worden sind. Oxec I wird im Regeljahr knapp 100 GWh sauberen Strom ans Netz liefern.

m Vergleich zu einigen anderen Provinzen Guatemalas ist das zentral gelegene „Departamento“ Alta Verapaz größtenteils mit Wasser gesegnet. Zahlreiche Ströme durchziehen das Land, das eine geographische und klimati-

sche Übergangszone zwischen dem kühlen Hochland im Südwesten und dem feuchtwarmen Tiefland im Osten und Norden darstellt. Schon seit geraumer Zeit setzt man in der Region auf die Nutzung der Wasserkraft, wie der

Foto: GLOBAL Hydro

110 m Fallhöhe überwindet das Triebwasser in der 220 m langen Stahl-Druckrohrleitung bis zu den Turbinen.

Juni 2016

Ausbau der vier Renace-Kraftwerke belegt, die in Summe auf nicht weniger als 310 MW installierte Leistung kommen. Nicht weit davon entfernt hatten die Projektentwickler von ERC einen ebenfalls äußerst interessanten Wasserkraftstandort ins Auge gefasst – und zwar am Oxec River, der in seinem weiteren Verlauf in den Cahabon River mündet, welcher seinerseits Richtung karibische Küste zusteuert. „Basierend auf den hydrologischen Daten des Instituto Nacional de Electrificatión, kurz INDE, haben die Hydrologen und Ingenieure von ERC vor einigen Jahren das Konzept für den Kraftwerksbau entwickelt“, erklärt dazu Jose Gonzalez, dessen Vater der ERC als Präsident vorsteht. Er selbst war intensiv in die gesamte Abwicklung des Bauvorhabens eingebunden. KOMPLEXE GEOLOGISCHE SITUATION Was die Umsetzung des Projektes zu einer echten Herausforderung machte, war vor allem die gebirgige Topographie und die komplexen geologischen Bedingungen am Kraft-

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Foto: Solel Boneh

Foto: zek

Über eine Länge von rund 5 km schlängelt sich der 5,50 m breite Betonkanal durch die gebirgige Landschaft.

Foto: Hydro-Solar

Blick auf den Sandfang

Foto: GLOBAL Hydro

werksstandort. Der Auftrag über die Bauarbeiten war an die israelische Baufirma Solel Boneh International (SBI) vergeben worden, die nach Aussage von Jose Gonzalez einen profunden Hintergrund im Hinblick auf Wasserkraftwerksbau vorweisen konnte. Deren Kompetenz war letztlich auch voll gefordert, da aufgrund intensiver Niederschläge, einer ausgeprägten Hangrutschneigung, sowie gewisser Risiken hinsichtlich Erdbeben mehrfach innovative Lösungen erforderlich waren. So wurde beispielsweise ein w-förmiger, umgekehrter Siphon im Triebwass-

erweg installiert, um einerseits den gesamten Oberwasserkanal zu verkürzen und anderseits die heikelsten Erdrutschhänge zu umgehen. Nichtsdestotrotz blieb man von den Naturgewalten nicht verschont. „Wir wurden während der Bauarbeiten von einem heftigen Erdrutsch überrascht, der einen sechsmonatigen Bauverzug zur Folge hatte“, erinnert sich Jose Gonzalez. „Generell stellte auch die Entlegenheit des Standorts eine gewisse Herausforderung dar. Alleine die Anfahrt in die gebirgige Region nimmt über die schlecht ausgebauten Straßen von der Hauptstadt schon rund acht Stunden Zeit in Anspruch. Da ist eine exakte Planung unabdingbar, für Fehler blieb kaum Raum.“ Auch die logistische Koordination vor Ort war ein wichtiges Thema. Schließlich waren in Stoßzeiten bis zu 800 Arbeiter gleichzeitig an den verschiedenen Baustellen des Kraftwerksareals zu Gange. Insgesamt erstreckten sich die Bauarbeiten von Mai 2013 über zweieinhalb Jahre, ehe im Oktober letzten Jahres erstmals Strom erzeugt werden konnte. Ende November wurden beide Maschinensätze bereits im Volllastbetrieb eingesetzt. SPEZIELLE SIPHONSYSTEME Grundsätzlich handelt es sich beim Kraftwerk Oxec I um eine Hochdruckanlage mit einem kleinen Speicher, der von einem 24 m hohen Damm gebildet wird. Das dadurch geschaffene Speichervolumen reicht aus, um beide Maschinen für 4 Stunden auf Maximallast zu betreiben. Damit ist das Kraftwerk auch für die Bereitstellung von Spitzenlast befähigt. Im Anschluss an die Wasserfassung wurde ein Sandfangsystem installiert, von dem aus das von Sedimenten befreite Triebwasser in einen rund 5 km langen Beton-Freispiegelkanal mit einer Breite von 5,50 m gelangt und in dessen Verlauf auch zwei Siphonsysteme passiert. Der Kanal weist eine Neigung von 0,40 m auf 1.000 m auf. Über den Betonkanal wird das Triebwasser schließlich zur Druckrohrleitung geführt, die komplett aus Stahl ausgeführt wurde. Über eine Länge von 225 m gelangt das Triebwasser schließlich durch die Rohrleitung der Dimension DN3150 bis zu den beiden Maschinen im Krafthaus. Das Herz der Anlage besteht aus zwei baugleichen Francis-Spiralturbinen, konstruiert, gefertigt, geliefert und in Betrieb genommen vom österreichischen Wasserkraftspezialisten GLOBAL Hydro Energy GmbH, der mit dem Auftrag für das gesamte „Water-to-Wire-Equipment“ betraut wurde. Juni 2016

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Foto: GLOBAL Hydro

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Die beiden baugleichen Francis-Spiralturbinen sind auf eine Nennleistung von jeweils 12.5 MW ausgelegt. Damit repräsentieren sie die absolut leistungsstärksten Maschinen, die bislang vom erfahrenen Wasserkraftspezialisten GLOBAL Hydro ausgeliefert wurden.

HERZ MADE IN AUSTRIA Die beiden Turbinen wurden speziell ausgelegt auf einen Ausbaudurchfluss von jeweils 12,5 m3/s und eine Nettofallhöhe von 110 m. Dabei erreichen die Francis-Spiralturbinen eine Nennleistung von jeweils rund 12,5 MW. Es sind dies die leistungsstärksten Maschineneinheiten aus dem Hause GLOBAL Hydro. Mit einer Nenndrehzahl von 514 Upm übertragen sie die Energie auf je einen Synchrongenerator des spanischen Herstellers INDAR. „Das Design der Turbinen ist optimal an die hydrologischen Gegebenheiten angepasst. Die Trocken- und Regensaisonen sind in der Region stark ausgeprägt. In der Trockenzeit kann das nutzbare Wasserdargebot bis auf 4 bis 6 m3/s sinken, während wir in der Regenzeit nicht selten Wassermengen von 60 bis 70 m3/s erleben. Tropische Stürme und Hurricanes sind aufgrund der relativen Nähe zur karibischen See auch keine Seltenheit“, erläutert Jose Gonzalez die Rahmenbedingungen.

Warum sich die Betreiber von ERS für den Wasserkraftspezialisten aus Österreich entschieden hatten, war mehreren Gründen zuzuschreiben. „Wir fühlten uns mit GLOBAL Hydro von Anfang an sehr wohl. Sie hatten ja bereits Maschinen in Guatemala erfolgreich in Betrieb genommen und diese machten einen sehr positiven Eindruck. Zudem haben wir auch die Produktionsstätte angesehen und waren von der hohen Qualität der Maschinen und des verwendeten Materials überzeugt“, so der Betreibervertreter. „Ich würde GLOBAL Hydro auch aufgrund seiner verantwortungsvollen Haltung im Zuge der Projektumsetzung weiterempfehlen.“ OXEC II IN DEN STARTLÖCHERN Für die Betreiber der ERS, die insgesamt aus sieben privaten Partnern besteht, ist die erfolgreiche Inbetriebnahme von Oxec I bereits der zweite Streich in Sachen Wasserkraftwerke in Guatemala. Und der nächste folgt zugleich. Das neue Kraftwerk wird im Regeljahr rund 96 GWh erzeugen.

Denn das Kraftwerk Oxec II mit einer geplanten installierten Leistung von 60 MW steht bereits in den Startlöchern. Zusammen wird die neue Kraftwerkskette voraussichtlich 2018 rund 85 MW an neuen Wasserkraftkapazitäten für das „Land des ewigen Frühlings“ – wie sich der bevölkerungsreichste Staat Zentralamerikas selbst nennt – bereitstellen. Für die Wasserkraftspezialisten aus Oberösterreich bedeutet die erfolgreiche „Mission“ in Guatemala einerseits eine wichtige, weitere Referenz in einem interessanten Wasserkraftmarkt. Andererseits markierte es mit der Überschreitung der 12 MW-Grenze auch einen Meilenstein in der eigenen Entwicklung. Man hat eindrucksvoll bewiesen, dass man damit noch nicht an die eigenen Leistungsgrenzen gestoßen ist.

Technische Daten Ausbauwassermenge: 25 m3/s Nettofallhöhe: 110,0 m Turbine: Francis-Spiralturbine horizontal Anzahl: 2 Stk. Fabrikat: GLOBAL Hydro Energy GmbH Laufrad-Durchmesser Ø: 1.233 mm Drehzahl: 514 Upm Leistung: je 12.531 kW Generator: Synchron

Juni 2016

Foto: GLOBAL Hydro

Foto: zek

Fabrikat: Indar Dammhöhe: 24 m Oberwasserkanal: L: 5 km B:5,50 m Druckrohrleitung: L: 225m Ø DN1.270 Rohrmaterial: Stahl Regelarbeitsvermögen: 96 GWh

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Landeshauptmannstellvertreter und Energiereferent Josef Geisler, Betreiber Alfred Koﬂer, Landeshauptmannstellvertreterin und Naturschutzlandesrätin Ingrid Felipe und „Wasser Tirol“ Geschäftsführer Rupert Ebenbichler bei der Pressevorstellung des Kraftwerks Fraderbach. (v.l.)

ERZEUGUNG DES KW FRADERBACH AM BRENNER NACH KOMPLETTUMBAU MEHR ALS VERDOPPELT Mit einem fast kompletten Neubau des Kraftwerks Fraderbach erzielte Betreiber Alfred Kofler aus Gries am Brenner eine enorme Effizienzsteigerung seiner Anlage. Der Ersatzneubau umfasste sämtliche Kraftwerkskomponenten der teilweise über 80 Jahre alten Technik. Während bei der Wasserfassung ein selbstreinigender Coanda-Rechen das Tiroler Wehr ersetzt, wurde vom Krafthaus über die Maschinenausrüstung bis hin zur Druckrohrleitung (DRL) alles erneuert. Mit einer fast verdoppelten Ausbauwassermenge und einer hocheffizienten Pelton-Turbine des Herstellers Geppert steigerte sich das durchschnittliche Regelarbeitsvermögen der Anlage von rund 315.000 kWh auf fast 670.000 kWh. Den Entschluss zum Komplettumbau fasste Betreiber Kofler im Rahmen des 2011 vom Land Tirol ins Leben gerufenen Förderprogramms zur Revitalisierung von Kleinwasserkraftwerken.

Eine moderne 2-düsige Pelton-Turbine des Herstellers Geppert aus Hall in Tirol ersetzt den alten Maschinensatz.

Fotos: zek

n Tirol gibt es circa 850 Kleinwasserkraftwerke, welche jährlich rund 1.600 GWh Ökostrom produzieren. Damit kommt aktuell bereits rund ein Viertel des Tiroler Stroms aus der Produktion von Kleinwasserkraftwerken. Landeshauptmannstellvertreter Josef Geisler spricht sich eindeutig dafür aus, die Stromproduktion bei Kleinwasserkraftwerken zukünftig noch stärker zu forcieren: „Damit wir unser Energiesystem bis 2050 weitestgehend auf emissionsfreie, erneuerbare Energieträger umstellen können, müssen wir auch die Stromproduktion aus Kleinwasserkraft massiv steigern. Dabei setzen wir gezielt auf die Revitalisierung bestehender Anlagen“, erläuterte der Energiereferent des Landes bei einer im April abgehaltenen Pressevorstellung des schon 2014 rundum erneuerten Kraftwerks am Brenner.

Juni 2016

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Foto: Koﬂer

Projekte

Völlig neu verlegt wurde die fast 650 m lange Druckrohrleitung.

2-STUFIGE BERATUNGSFÖRDERUNG Um das ungenutzte Potenzial bestehender Kraftwerksanlagen möglichst effizient nutzbar zu machen, bietet das Land Tirol seit 2011 eine 2-stufige Beratungsförderung speziell zur Optimierung von Kleinwasserkraftwerken an. Bei diesem Service werden vorhandene Revitalisierungspotenziale, wie die Erneuerung alter Anlagenbestandteile oder eine optimierte Nutzung der vorhandenen Wassermenge, professionell von Fachleuten bewertet. Kraftwerksbetreiber erhalten dabei einen Überblick über mögliche Revitalisierungsvarianten sowie Informationen zur Anpassung ihrer Anlagen an den Stand der Technik und aktuelle gesetzliche Bestimmungen. Die erste Stufe des Förderprogramms besteht aus einem kostenfreien Gespräch für die Betreiber und einer Voreinschätzung möglicher Revitalisierungsmaßnahmen durch Mitarbeiter der „Wasser Tirol“ (WT), einem auf Regionalentwicklung und Ressourcenwirtschaft spezialisierten Innsbrucker Unternehmen. Aufgrund der regen Nachfrage wurde das ursprünglich auf 5 Jahre angelegte Förderprogramm erst kürzlich bis Ende 2016 verlängert.

BERNARD Ingenieure

FRAGEN KOSTET NICHTS Der Geschäftsführer von WT, Dipl.-Ing. Rupert Ebenbichler, rät Wasserkraftbetreibern die unverbindliche erste Stufe der Beratungsförderung in Anspruch zu nehmen: „Wenn sich im Erstgespräch sinnvolle Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung einer Anlage ergeben, kann bei Interesse und vorhandenem Potential die zweite Stufe des Förderprogramms in Anspruch genommen werden.“ 120 Kraftwerksbetreiber – das entspricht etwa 14 % aller Kleinwasserkraftwerke im Bundesland – haben bislang die kostenlose Erstberatung in Anspruch genommen. Rund 60 % der Interessenten entschieden sich auch die zweite Beratungsstufe zu nutzen. Dabei wird die jeweilige Anlage von einem unabhängigen Expertenteam Vor-Ort begutachtet und in Folge konkrete Revitalisierungsvorschläge erarbeitet. „Bei diesem zwar nicht mehr kostenfreien, aber vom Land bezuschussten Schritt werden unterschiedliche Sanierungsvarianten sowie eine Grobkostenschätzung der ausgearbeiteten Revitalisierungsvariante erstellt. Damit erhalten Wasserkraftbetreiber eine optimale Entscheidungsgrundlage für das weitere

BESTE LÖSUNGEN BEGEISTERN

Juni 2016

Vorgehen“, führt WT Geschäftsführer Ebenbichler weiter aus. BERATUNG UND PLANUNG VON EXPERTEN Weil das Wasserrecht seiner Anlage am Fraderbach 2012 abgelaufen wäre, ließ sich Alfred Kofler schon im Jahr zuvor von der WT bezüglich der anstehenden Neukonzessionierung beraten. Dabei zeigte sich schon bei der ersten Begutachtung ein enormes Leistungs- und Erzeugungspotenzial nach oben für die 1938 erstmals von Koflers Großvater zum Sägewerksbetrieb genutzte Anlage. Die von WT in der zweiten Beratungsstufe erstellten Optimierungskonzepte sahen einerseits eine großangelegte Revitalisierung und andererseits einen Ausbau der bestehenden Kraftwerksanlage vor. Der Betreiber entschied sich schließlich für einen fast vollständigen Neubau, wobei die Wasserfassung mit einem neuen selbstreinigenden Coanda-Rechen ausgerüstet, der bestehende Entsander aber weiterhin verwendet werden konnte. In Kombination mit einer modernen Pelton-Turbine, vergrößerter DRL und einer deutlich erhöhten Ausbauwasser-

steht für interdisziplinäre Ingenieurleistungen, bietet umfassende technische und wirtschaftliche Beratung, verwirklicht komplette Planungen, steuert Projektentwicklungen und kontrolliert Projektabläufe in der Ausführung.

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An der der Wehranlage sorgt seit dem Umbau 2014 ein selbstreinigender Coanda-Rechen für optimalen Zuﬂuss.

HYDRO

Foto: Koﬂer

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Neben der fast verdoppelten Ausbauwassermenge ist die hochefﬁziente Pelton-Turbine mit einer Leistung von 159 kW hauptverantwortlich für den enormen Erzeugungsanstieg des Kraftwerks Fraderbach.

menge wurde dieses Grundkonzept schließlich zur Planung an die BERNARD Ingenieure ZT GmbH weiter gegeben. Die Vermittlung zu dem Planungsbüro aus Hall in Tirol erfolgte durch die WT, welche mit den Ziviltechnikern schon bei mehreren Projekten gute Erfahrungen gemacht hatten. Bevor die konkreten Vorplanungen allerdings starten konnten, galt es noch die unumgänglichen Behördenwege zu erfüllen. Dazu weist Ebenbichler auf die erweiterte Unterstützung der WT für Kraftwerksbetreiber während der oft langwierigen Genehmigungsphasen hin. Revitalisierungsprojekte werden von der WT bis in das Behördenverfahren hinein in beratender Funktion begleitet und die Betreiber erhalten Unterstützung im Umgang mit den komplexen und oft schwer zu durchblickenden gesetzlichen und umweltrechtlichen Rahmenbedingungen. STROMERZEUGUNG VERVIELFACHT Rupert Ebenbichler verweist im Gespräch mit zek Hydro auf die Hinweise und Ergebnisse, welche sich für die WT bei ihren zahlreich durchgeführten Beratungen ergaben: „Wir haben beobachtet, dass bei bestehenden Anlagen durchwegs enormes Entwicklungspotential liegt. Anhand der bisher umgesetzten und bewilligten Revitalisierungsprojekte zeigt sich, dass eine durchschnittliche Erzeugungssteigerung von 30 % erzielt werden kann. Aber auch Steigerungen von 100 bis 200 % sind bei einzelnen Anlagen durchaus keine Seltenheit, wobei die rechtlichen und ökolo-

Die gesamte Druckrohrleitung besteht aus duktilen Gussrohren der Marke TRM.

gischen Rahmenbedingungen immer schwieriger werden.“ Beim Kraftwerk Fraderbach etwa hat sich das jährliche Regelarbeitsvermögen von vormals 315.560 kWh nach dem Umbau auf 668.000 kWh Strom mehr als verdoppelt. Ermöglicht wurde dies neben der Ausrüstung mit moderner Technik vorwiegend durch eine deutliche Erhöhung der Ausbauwassermenge von 88 l/s auf 170 l/s. Gleichzeitig wurde die verpflichtende Restwasserabgabe von vormals ganzjährigen 5 l/s auf 30 l/s von Oktober bis April er-

höht, die restlichen Monate beträgt die Dotationsmenge 50 l/s. WEHRBAUWERK MIT COANDA-TECHNIK Nach dem Erhalt der behördlichen Genehmigung konnte im Juli 2013 schließlich die Bauphase starten. Dazu errichtete man zunächst das neue Krafthaus etwas abseits des alten Standortes. In Folge kümmerte man sich um die notwendigen Anpassungen des Betonbaus der Wehranlage für die Installation eines „Grizzly“-Coanda-Rechens der Südtiroler

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Juni 2016

HYDRO

Foto: Koﬂer

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Gemeinsam mit seinem Bruder verlegte Betreiber Koﬂer die nunmehr doppelt so groß dimensionierte Kraftwerksleitung selbst.

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Wild Metal GmbH. Dieses selbstreinigende Schutzrechensystem funktioniert nach dem namensgebenden „Coanda“-Effekt - Flüssigkeit folgt einer Oberfläche – und sorgt für die optimale Wasserversorgung der Turbine. Die Arbeiten am Wehrbauwerk wurden noch im Herbst 2013 abgeschlossen, somit stand alles bereit zu Verlegung der neuen Kraftwerksleitung im darauf folgenden Frühjahr.

Juni 2016

KRAFTWERKSLEITUNG IN GUSSAUSFÜHRUNG Beim Material der DRL entschied sich der Bertreiber für die bewährten duktilen Gussrohre der TIROLER ROHRE GmbH (TRM). Anstelle der alten DRL in Stahlausführung mit der Dimension DN 200 verlegte Alfred Kofler in Eigenregie insgesamt fast 650 m der nun mindestens doppelt so groß ausgeführten Leitung. Vom Beginn der Rohrtrasse am Wehrbauwerk wurde die DRL vor der Verjüngung auf DN 400 auf 80 m Länge sogar in DN 500 ausgeführt. Begünstigt wurde die vom Betreiber selbst durchgeführte Verlegung durch das anwenderfreundliche TYTON-Muffensystem von TRM. Durch das einfach zu handhabende Steckmuffensystem kann die Rohrverlegung auch im schwierigen Gelände schnell und sicher erfolgen. Das Rohrmaterial kommt durch die massive Gussausführung auch mit anspruchsvollen Bodenbedingungen problemlos zurecht. Dank der hohen Verlegegeschwindigkeit, ermöglicht durch das innovative Muffensystem, lassen sich die Rohrgräben entlang des Trassenverlaufs als weiterer Vorteil zudem rasch wieder zuschütten Beim KW Fraderbach verläuft die Rohrtrasse zu einem großen Teil unterhalb eines Güterwegs direkt neben dem Bachverlauf. Die DRL ist dabei gänzlich erdverlegt und hat eine Überdeckung von durchschnittlich einem Meter. Abgesehen von einzelnen Rohrbögen bei vorgesehenen Abwinklungen des Trassenverlaufs setzte man keine Sonderformstücke ein.

MODERNSTE TECHNIK IM KRAFTHAUS Als Herzstück der neuen Anlage dient eine ebenfalls von einem Tiroler Unternehmen gelieferte Turbine. Der Betreiber entschied sich bei der hydroelektrischen Ausrüstung seines Kraftwerks für eine 2-düsigen Pelton-Turbine in vertikaler Einbaulage des Herstellers Geppert GmbH aus Hall in Tirol. Die Stromwandlung erledigt ein Hitzinger-SynchronGenerator. Der Maschinensatz kommt mit dem jahreszeitlich bedingten stark schwankenden Wasserdargebot eines alpinen Gewässers wie dem Fraderbach optimal zurecht. Durch die Ausstattung mit zwei elektrisch gesteuerten Turbinendüsen bleibt die Ökostromproduktion auch bei einem Minimum der Ausbauwassermenge von 170 l/s aufrecht. Die maximale Leistung der Turbine liegt bei einer Nettofallhöhe von 106,8 m bei 159 kW, wodurch sich eine durchschnittliche Jahresarbeit von rund 0,68 GWh erzielen lässt. Der Syn-

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 170 l/s • Bruttofallhöhe: ca. 112 m • Nettofallhöhe: ca. 106,8 m • Turbine: 2-düsige Pelton • Hersteller: Geppert • Leistung: 159 kW • Drehzahl: 750 U/min • Generator: Synchron • Hersteller: Hitzinger • Nennscheinleistung: 200 kVA • DRL DN500/400: Duktiler Guss • Länge: ca. 647 m • Hersteller: TRM • Wasserfassung: Coanda-Rechen • Hersteller: Wild Metal • E-Technik: EN-CO • Jahresarbeit/Regeljahr: ca. 668.000 kWh

HYDRO

Das Krafthaus wurde ebenfalls völlig neu unweit des alten Standortes errichtet.

Foto: zek

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Die Stromproduktion erfolgt völlig automatisiert, die E-Technik inklusive nutzerfreundlicher Visualierung lieferte und installierte das Unternehmen EN-CO aus Südtirol.

chron-Generator in horizontaler Einbaulage ist direkt an die Turbinenwelle gekoppelt und dreht exakt wie die Turbine mit 750 U/min, seine Nennscheinleistung beträgt 200 kVA. Für die Ausstattung der Anlage mit Steuerungsund Automatisierungstechnik beauftragte Kofler die E-Technik-Spezialisten EN-CO von der anderen Seite des Brenners aus Südtirol. Diese lieferten und installierten sämtliche elektronischen Komponenten von den Schaltschränken bis zur Mittelspannungsanlage und sorgten für die ordnungsgemäße Verkabelung. Die Regelung der Stromproduktion übernimmt eine

von EN-CO selbst entwickelte Steuerungssoftware, Zugriff auf die übersichtliche Visualisierung gibt ein formschöner Apple-Rechner im Krafthaus. AM NETZ SEIT FAST 2 JAHREN Zum ersten Mal angedreht wurde die neue Turbine im Anfang Juli 2014, in den Regelbetrieb ging das neue Kraftwerk am Fraderbach nach einer rund dreiwöchigen Probephase noch Ende des gleichen Monats über. Naturgemäß ist Alfred Kofler mit der vervielfachten Stromproduktion seiner Anlage hoch zufrie-

den, wovon rund 80 % in das öffentliche Netz eingespeist werden, der Rest dient zum Betrieb des Sägewerks und der Deckung des Eigenbedarfs. Die beim Medientermin anwesende Landeshauptmannstellvertreterin und Naturschutzlandesrätin Ingrid Felipe sprach sich ebenfalls deutlich zur Optimierung von bestehenden Kleinwasserkraftanlagen aus. Mit der Verlängerung der Tiroler Beratungsförderung bis zum Ende des Jahres wurden für diesen Vorsatz von der Landesregierung zumindest schon einmal gute Voraussetzungen geschaffen.

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Das zu Herbstbeginn 2015 fertig gestellte Kraftwerk Seitenstallgrabenbach ermöglicht mit seinem jährlichen Regelarbeitsvermögen von rund 2,4 GWh die Eigenenergieversorgung des weitläuﬁgen Jagd- und Forstgutes „In der Strechen“ im obersteirischen Bezirk Liezen.

Foto: zek

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KRAFTWERK SEITENSTALLGRABENBACH SICHERT EFFEKTIVE EIGENSTROMPRODUKTION In der obersteirischen Stadtgemeinde Rottenmann ging im Herbst des Vorjahres das zweite Wasserkraftwerk des Jagd- und Forstgutes „In der Strechen“ in Betrieb. Das Jagd- und Forstgut befindet sich im Besitz von Alexandra Butz und erstreckt sich auf einer Fläche von rund 6.500 Hektar inmitten der Rottenmanner Tauern im Bezirk Liezen. Die von Grund auf neu errichtete Anlage am Seitenstallgrabenbach wurde als klassisches Ausleitungskraftwerk errichtet, als Wasserfassung kommt ein Tiroler Wehr zum Einsatz. Die bauliche Umsetzung des Kraftwerksprojektes erstreckte sich aufgrund der Rücksichtnahme auf den Jagdbetrieb über zwei Bausaisonen. Im Inneren des Krafthauses sorgt eine 4-düsige Pelton-Turbine des Herstellers ANDRITZ HYDRO für die effiziente Ökostromproduktion. Rund 2,4 GWh beträgt damit das jährliche Regelarbeitsvermögen der Anlage. uf die Nutzung von Wasserkraft zur Deckung des eigenen Strombedarfs setzen die Eigentümer der Forst- und Gutsverwaltung schon seit 13 Jahren. 2003 wurde bereits mit dem Kraftwerk „Strechenbach Mitte“ das erste moderne Kleinwasserkraftwerk auf eigenem Besitz in Betrieb genommen. Aufgrund der idealen Bedingungen zur Wasserkraftnutzung auf dem weitläufigen Areal gab es laut dem Betriebsleiter des Jagdund Forstgutes, Mag. Thomas Haberl, schon längere Zeit Pläne für ein weiteres Kraftwerk auf eigenem Grund. Konkrete Formen nahm das Projekt schließlich mit dem Baubeginn Mitte 2014 an, nachdem alle behördlichen und umweltrechtlichen Genehmigungen ausgestellt waren.

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BEWÄHRTE UNTERNEHMEN ERNEUT AM ZUG Mit den gesamten Planungsagenden des Neubaus wurde die Grazer Pittino ZT-GmbH beauftragt, mit welchem die Auftraggeber schon beim ersten Kraftwerksbau gute Erfahrungen gemacht hatten. Generell betraute man mit den baulichen und technischen Ausführungen jene Unternehmen, welche sich schon beim ersten Wasserkraftprojekt bewährt hatten. Der Großteil der Unternehmen stammt dabei aus der Steiermark und wurde mit Bedacht auf die regionale Wertschöpfungskette laut Geschäftsführer Haberl bewusst nach diesem Kriterium ausgewählt. Für den Hoch- und Tiefbau sowie die Verlegung der Druckrohrleitung (DRL) kam eine Arbeitsgemeinschaft aus drei Baufirmen zum

Zuge. Dabei sorgte die Rumpf Bau GmbH aus Murau für die ordnungsgemäße Verlegung der DRL in kompletter Gussausführung. Die ebenfalls aus Murau stammende Petautschnig Bau GmbH errichtete das Krafthaus, das Baulos für den Betonbau am Wehrbauwerk erhielt die TEERAG-ASDAG AG. DRUCKROHRLEITUNG KOMPLETT AUS GUSS Den anspruchsvollsten Teil der Bauarbeiten stellte wie bei vielen Wasserkraftprojekten im alpinen Raum die Verlegung der DRL dar. Die rund 1,9 km lange DRL DN 500 des Kraftwerks Seitenstallgrabenbach machte dabei keine Ausnahme. Beim Material entschieden die Eigentümer sich für die hochwertigen duktilen Gussrohre

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Foto: Jagd - und Forstgut „In der Strechen“

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Foto: S.K.M.

Der gesamte Stahlwasserbau wurde von der S.K.M. GmbH aus Kammern ausgeführt.

Die rund 1,9 km lange Druckrohrleitung wurde teilweise in duktilen Gussrohren DN 500 der Marke TRM in zugund schubgesicherter Ausführung verlegt.

Technische Daten

derung ohne nennenswerte Verzögerungen erstellt werden. TIROLER WEHR MIT WARTUNGSSTEG Für die Herstellung und Montage der hydromechanischen Ausrüstung am Wehrbauwerk wurden die erfahrenen Stahlwasserbauer S.K.M. GmbH aus dem steirischen Kammern engagiert. Das Unternehmen hatte sich in den letzten Jahren bereits mit der Ausführung verschiedener Schlosserarbeiten auf dem Jagd- und Forstgut bestens bewährt und wurde laut Thomas Haberl aus diesem Grund guten Gewissens erneut beauftragt. Dazu lieferte und montierte S.K.M. ein klassisches Tiroler Wehr mit oben liegendem Grobrechen zum Schutz gegen Geröll und grobes Foto: zek

der Tiroler Rohre GmbH (TRM). Das Rohrsystem von TRM kombiniert ein bekannt anwenderfreundliches Muffensystem mit der massiven Belastbarkeit von duktilem Guss und hält somit auch extremen Einsatzbedingungen problemlos stand. Wegen dem teilweise sehr steilen Gelände und komplexen Bodenkonditionen entlang der Rohrtrasse wurde die DRL teilweise in schub- und zugsicherer Ausführung verlegt. Der Trassenverlauf, welcher eine natürliche Gefällestufe von 268 m überbrückt, erforderte dabei die Erstellung einer Bachquerung für die Triebwasserleitung. Dank der erfahrenen Monteure konnte diese unterirdisch errichtete Gewässerpassage der DRL trotz einer kurzfristigen baulichen Än-

Geschiebe. Um optimale Zugänglichkeit beim händischen Reinigen des Grobrechens zu gewährleisten, installierte man direkt neben dem Wehr einen hydraulisch einklappbaren Wartungssteg. Die Reinigung des Feinrechens vor dem Entsanderbecken hingegen erfolgt völlig automatisiert durch einen hydraulischen Rechenreiniger mit Pegelsteuerung, welche in die übergeordnete Kraftwerkssteuerung integriert ist. Komplettiert wurde der Stahlwasserbau durch eine 2 m breite Stauklappe sowie jeweils einen Einlauf-, Kontroll- und Spülschütz. ÖKOSTROMPRODUKTION DISKRET UND EFFEKTIV Als Energieerzeuger der Anlage kommt eine hocheffiziente Pelton-Turbine des Herstellers

Zur Ökostromproduktion kommt eine 4-düsige Pelton-Turbine mit einer Leistung von 800 kW von ANDRITZ HYDRO zum Einsatz. Die Düsensteuerung zur Versorgung der Laufradbecher erfolgt durch exakte elektrische Steuerung.

• Ausbauwassermenge: 380 l/s • Bruttofallhöhe: ca. 268 m • Nettofallhöhe: ca. 254 m • Turbine: 4-düsige Pelton • Leistung: max. 800 kW • Hersteller: ANDRITZ HYDRO • Generator: Synchron • Nennscheinleistung: 950 kVA • DRL DN 500: Duktiler Guss • Länge: ca. 1.900 m • Hersteller: Tiroler Rohre GmbH • Wasserfassung: Tiroler Wehr • Hersteller Stahlwasserbau: S.K.M. • Jahresarbeit im Regeljahr: ca. 2,4 GWh

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ANDRITZ HYDRO zum Einsatz. Bei einer Ausbauwassermenge von 380 l/s und einer Nettofallhöhe von rund 254 m erzielt die Maschine mit ihren 4 elektrisch angesteuerten Düsen eine Leistung von maximal 800 kW. Zur Stromumwandlung dient ein direkt vertikal an die Turbinenwelle gekoppelter Synchron-Generator der Marke Hitzinger. Dieser Generator hat eine Nennscheinleistung von 950 kVA und verfügt über eine eigene Wasserkühlung. Mit diesem Maschinensatz kann die Anlage eine durchschnittliche Regelarbeit von etwa 2,38 GWh jährlich erreichen. Durch entsprechende Schallschutzmaßnahmen am Gebäude läuft die Stromerzeugung dabei äußerst leise ab. In Verbindung mit der geschmackvollen Lärchenholzfassade sorgte man gleichzeitig auch für ein optisch ansprechendes Äußeres des Wasserkraftwerks. MASSGESCHNEIDERTE ELEKTRO- UND LEITTECHNIK Auch bei der elektrischen Ausrüstung und der Anbindung an das 36 kV Stromnetz setzten die Eigentümer auf bewährte Qualität. Mit der Auftragserteilung an die Siemens AG Österreich der Grazer Firmenniederlassung wurde die gesamte E-Technik an ein Unternehmen mit bekannt hoher Kundenzufriedenheit und großer Erfahrung im Kraftwerksbau vergeben. Für die Programmierung der Steuerungssoftware inklusive Turbinenregler und Visualisierung sowie zur finalen Anlageninbetriebsetzung kam die MGX Automation GmbH aus dem steirischen Leibnitz zum Zug, welche den Auftrag gemeinsam mit Siemens umsetzte. Siemens Projektleiter Dipl.-Ing. Manfred Paulus fasst den Lieferumfang für das Kraftwerk Seitenstallgrabenbach zusammen: „Angepasst an die Projektanforderungen lieferte Siemens für das Bauvorhaben die

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Sowohl beim Krafthaus als auch bei der am Foto abgebildeten Wehranlage mit dem Rechenhaus im Vordergrund wurde auf eine dem Gelände angepasste optische Erscheinung Wert gelegt.

Foto: zek

Die komplette E-Technik inklusive Kraftwerkssteuerung wurde kooperativ von der Siemens AG Österreich und der MGX Automation GmbH ausgeführt.

komplette elektrische Ausrüstung, von der Netzeinbindung über die Kraftwerksausrüstung bis hin zum Wehranlagenverteiler. Zu unserem Auftrag zählten dabei unter anderem die 36 kV-Netzeinbindung, eine 36 kV-Mittelspannungsschaltanlage und ein Transformator aus dem Siemens-Werk in Weiz mit einer Leistung von 1.000 kVA. Zusätzlich lieferte man die entsprechende Niederspannungs- und Gleichspannungsverteilung, die gesamten Schutz- und Leittechnikkomponenten sowie sämtliche Verkabelungen für das Kraftwerk inklusive Detailengineering und Montage.“ Abschließend verweist der Siemens-Projektleiter explizit auf die gute partnerschaftliche Zusammenarbeit mit der MGX Automation GmbH, die auch ein übergeordnetes Leitsystem geliefert hat, in welches das neue Kraftwerk eingebunden wurde. Nach dem erfolgreichen Abschluss der Testphase ist das Kraftwerk Seitenstallgrabenbach nun schon seit September 2015 am Netz. Geschäftsführer Haberl zeigt sich im Gespräch mit zek Hydro zuversichtlich, dass die erwartete jährliche Energieausbeute von rund 2,4 GWh schon beim einjährigen Jubiläum der Anlage im heurigen Herbst erreicht werden kann.

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Foto: Martin Frey

Christian Hanne und Norbert Burkart wollen am Mittelrhein Strom-Bojen installieren.

STROMBOJE AM MITTELRHEIN – „PROJEKT SOLL SELBSTLÄUFER WERDEN“ Der Mittelrhein ist nicht nur ein Touristikmagnet in Deutschland – auch die Wasserkraftbranche interessiert sich vermehrt für die bedeutende Schifffahrtsstraße. Frei schwimmende Kraftwerke wie die Strom-Boje könnten den Durchbruch bedeuten. Am Mittelrhein ist nun ein Projekt mit diesem Turbinentyp geplant. von Martin Frey

„W

ir sind optimistisch, noch in diesem Jahr die erste Strom-Boje im Rhein installieren zu können“, sagen unisono Norbert Burkart (65) und Christian Hanne (45), Geschäftsführer des Unternehmens „Strom-Boje Mittelrhein UG“ in Bingen. Der Senior stammt aus Bingen und ist als Betriebswirt erst kürzlich in Rente gegangen. „Vor ein paar Jahren hat mich der Nachbau einer Schiffsmühle bei Mainz für das Thema Wasserkraft begeistert“, erzählt er. WASSERKRAFTNUTZUNG NEU DEFINIEREN Sein Kollege Christian Hanne steht noch mitten im Beruf. Er ist selbständiger Metallbauer aus Bad Sobernheim an der Nahe und prädestiniert dafür, um sich mit den technischen Fragestellungen des zu befassen. Burkart und Hanne hatten sich vor ein paar Jahren auf einem Windenergietag an der Fachhochschule in Bingen kennengelernt und waren sich schnell einig, die Wasserkraftnutzung am Mittelrhein neu definieren zu wollen.

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GROSSE POTENZIALE Grundsätzlich sei der Mittelrhein von Bingen bis Bonn interessant für schwimmende Kleinkraftwerke. „Wir konzentrieren uns dabei auf Standorte ab einer durchschnittlichen Strömungsgeschwindigkeit von 2 m/s“, erklärt Burkart. Nach einer großräumigen Suche nehme man gezielte Standortbewertungen vor. Dabei halte man 20 m Abstand zu der internationalen Schifffahrtsstraße, das gleiche gelte bei Buhnen, Schiffsanlegern etc. sowie zu dem ufernahen Lebensraum für Fische.Nach Abzug aller Restriktionen erscheint das Potenzial interessant genug, um etliche Projekte vor dem geistigen Auge entstehen zu lassen. Wenn auch der Abschnitt des Rheingaus teils etwas oberhalb ihres eigentlichen Reviers liegt, haben sie für dort eine erste Abschätzung vorgenommen, die zeigte, dass auf 60 km Länge, würde man pro Kilometer fünf Strombojen, teils auch nebeneinander, installieren, 300 Exemplare unterzubekommen wären. ihre Erzeugung könnten 10-15% der Grundlast des Rheingaues decken, so eine grobe Abschätzung.

DETAILLIERTE PLANUNGEN Inwieweit diese Studien auf den gesamten Mittelrhein übertragbar sind, ist noch genauer zu klären. Der verfügbare Datenbestand besteht aus bestehenden ADCP-Profilen des Wasserschifffahrtsamtes. „Doch für uns sind das nur rudimentäre Momentaufnahmen“, urteilt Norbert Burkart, der deshalb mit seinem Kompagnon ein eigenes Messboot angeschafft hat und in jeder freien Minute an aussichtsreichen Stellen von einer Seite des Stromes zur anderen schippert um Daten zu sammeln. MESSUNGEN AUF DEM EIGENEN BOOT Herzstück des kleinen Wasserfahrzeuges ist ein kalibriertes GPS-Messgerät. Dieses erfasst zusammen mit GPS-Standort-Daten die Flußtiefe und die Fließgeschwindigkeit in 1,50 m Tiefe – was der späteren Position der Strom-Boje entspricht. Die GPS-Messung erfolgt mit einer Genauigkeit von 20 cm. Solche Profile fahren Burkart und Hanne zu drei unterschiedlichen Wasserständen im Jahr ab

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und interpolieren die Ergebnisse für ein durchschnittliches Profil. Außerdem gleichen sie die Ergebnisse mit 15-jährigen Pegelwerten taggenau ab. Die so gewonnenen Daten sind das wertvollste Kapital des noch jungen Unternehmens. Mit jeder Ausfahrt gewinnen die beiden einen Vorsprung gegenüber möglichen anderen Investoren, die später hinzukommen. Nach vielen geleisteten Arbeitsstunden weiß Hanne bereits zu berichten: „Der Rhein ist wesentlich besser berechenbar als der Wind“.

Strombojen könnten idealerweise in der Zone zwischen der Schifffahrtsrinne und den Laichplätzen der Flachwasserbereiche ihren Dienst versehen.

Fotomontage: Strom-Boje Mittelrhein UG/Diagramm: Wasser- und Schifffahrtsamt Bingen

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START MIT ZEHN BOJEN Unterhalb von Bingen haben die Entwickler längst einen ersten Standort ausgemacht, an dem zehn Strombojen Platz fänden und wo später eine Erweiterung um zehn weitere möglich wäre. Die Anträge dazu seien bereits beim zuständigen Wasser- und Schifffahrtsamt für den Standort und bei den Wasserbehörden für Naturschutz, Fische und FFH-Auflagen gestellt. Bei den Besuchen in den Amtsstuben hätten sie festgestellt: „Auch für die Genehmigungsbehörden sind unsere Vorhaben noch neu und bedürfen daher oft etwas mehr Bearbeitungsaufwand“. TECHNOLOGIE Für den späteren Erfolg ist die Wahl der richtigen Technologie entscheidend: Das Produkt des österreichischen Herstellers Aqua Libre aus Margarethen am Moos in Niederösterreich, einem Betrieb der BEB Industries, konnte die beiden Unternehmer dadurch überzeugen, dass es aus ihrer Sicht so ausgereift ist, um es einsetzen zu können. Die Anlage befindet sich im Betrieb stets unter Wasser und wird über eine Befestigungskette und einen Anker im Flussbett fixiert. Auf dem ersten Blick ähnelt sie einer Flugzeugturbine, allerdings nur mit einem Zweiblattrotor. Im Luvbereich befindet sich ein sich selbstreinigender Rechen aus kunststoffummantelten Stahldrähten, der als Abweiser dient. Den Rotor trägt ein Schwimmkörper aus Stahlblech. In diesem Mittelstück befindet sich auch der zweifach gelagerte drehzahlvariable Synchrongenerator, der ohne Getriebe besonders wartungsarm sein soll. Des Weiteren enthält diese Einheit die Steuerungselektronik und eine Fernüberwachungseinheit. Nach hinten weitet sich im Lee ein Trichter aus Polyethylen. Dieser sogenannte Diffusor erzeugt einen Sog und erhöht damit die Strömung am Rotor. SCHON DRITTE GENERATION Der Hersteller bietet bereits die dritte Generation der Strom-Boje mit einem Rotordurchmesser von 2,5 m und einer Nennleistung von 70 kW (ab ca. 3,5 m/s) an. Bei einer durchschnittlichen Fließgeschwindigkeit von 2,5 m/s werden um die 30 kW Leistung versprochen. Das etwa 6.000 kg schwere Kleinkraftwerk ist bereits seit vier Jahren in der Donau im Einsatz und eine Serienproduktion geplant. Es eignet sich für alle Standorte mit mindestens 3,50 m Wassertiefe. Wo der Wasserspiegel geringer ist, und dies dürfte am Rhein der Fall sein,

Foto: Gilles San Martin

Für Fische stellt die Stromboje keine größere Gefahr dar.

wird man auf das Vorgängermodell, die zweite Generation mit dem 1,5-Meter-Rotor und etwa 27 kW Nennleistung ausweichen. Ein Vorserienmodell dieser kleineren Turbine ist beim Hersteller vorhanden und soll ebenfalls in Serienfertigung gehen. Burkart und Hanne spekulieren nun darauf, die alte Anlage im Rheingau präsentieren zu dürfen. VORTEILE IM SENSIBLEN UMFELD Wer mitbekommen hat, wie erbittert im Mittelrheintal über die optischen Auswirkungen von neuen Brücken, Windkraftanlagen, sogar Seilbahnen - wie in Koblenz - gestritten wird, kann es erst richtig einschätzen, wenn die Planung einer Kleinwasserkraftanlage für keinerlei Diskussion in der Öffentlichkeit sorgt. Genau dies ist im Fall der Strom-Boje bislang der Fall: Sie beeinträchtige das Welterbegebiet Oberes Mittelrheintal optisch in keiner Weise, sagen die Projektierer und hätte auch schon die Zustimmung der dafür zuständigen Stelle. Lediglich eine schmale gelbe Flosse luge aus den Wellen heraus und ermögliche über einen Reflektor die Erkennbarkeit über Schiffsradar. Da der durchgehend internationalen Schifffahrtsstraße absoluter Vorrang gelte, sei es optimal, dass zur Errichtung keine dauerhaften Bauwerke nötig seien. FREUNDLICH ZUR FISCHWELT Auch für Wasserlebewesen ist die Strom-Boje offensichtlich keine größere Gefahr: Sie birgt keine Sperrwirkung durch Querverbauungen, und somit sind auch keine Fischtreppen für die Durchgängigkeit notwendig. Die Strom-Bojen werden in einer Zone zwischen Schifffahrtsstraße und Ufersaum befestigt, einem Bereich mit auch noch ausreichender Strömung, die von vielen Fischen aber eher gemieden werde. Vor allem Langdistanzfische wie der Maifisch laichen nämlich näher am Ufer. Falls doch einmal Fische an die Strom-Boje geraten, werden sie entweder durch den Abweiser zurückgehalten oder passieren den Langsamläufer mit seinen 70-110 U/min. Des Weiteren schlägt zu Buche, dass die Anlage keine Fallhöhe und keinen eigenen Antrieb erfordert und insgesamt nur ein schmales Profil im Verhältnis zum Flussquerschnitt genutzt wird. Indem die Anlage bei Hochwasser weiter untertaucht kann auch Schwemmgut keinen Schaden an der Technik anrichten. ZIEL SIND GANZE SCHWÄRME VON BOJEN IM RHEIN Sauberer Strom ist die eine Sache – dass sich die 350.000 Euro-Investition der 70 kW-Anlage unterm Strich auch rechnet, die andere. Die Anlage ist grundlastfähig und man geht davon aus, dass sie an nur eiJuni 2016

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nem Tag im Jahr für Wartungsarbeiten stillstehen muss. Bei einer durchschnittlichen Erzeugung von 27 kW erwartet man daher einen jährlichen Ertrag von rund 240.000 kWh. Bei einer Vergütung von 12,46 Cent/ kWh (nach EEG, Jahr 2016) sind jährlich also 28.800 Euro zu erwirtschaften. Unter Berücksichtigung des laufenden Aufwandes für Wartung, Betreuung und Pacht wäre die Investition nach etwa 14 Jahren amortisiert. Geschäftsführer Christian Hanne ist sich dessen bewusst, dass man hier noch Kostensenkungen herauskitzeln muss: „Investoren sind Amortisationszeiten von 12 bis 13 Jahren gewohnt. Wir sind zuversichtlich, dass wir dies hinbekommen, indem die Strombojen bald schon in ganzen Schwärmen installiert werden.“

ANLEIHE SOLL STROM-BOJE SCHUB GEBEN Umso mehr freuen sich die beiden Akteure aus Deutschland, dass der Gründer des Herstellers, Fritz Mondl, in Österreich bis Ende März eine erste Anleihe herausgegeben hat, die ihm beträchtliche Summen einbrachten, die möglicherweise auch in erste Standorte fließen könnten. Ermöglicht wurde dies durch das sogenannte neue Crowdfundig-Gesetz in Österreich, das es durch ein vereinfachtes Prospekt erleichtert, Gelder einzuwerben. Aqua Libre hatte nun als erstes

Foto: Aqua Libre

AUCH AN ANDEREN FLÜSSEN AUSSICHTSREICH Das Unternehmen aus Bingen will in einem ersten Schritt Standorte genehmigungsfähig machen, dann die Projekte realisieren, um sie anschließend selbst zu betreiben oder an Investoren zu veräußern. Man konzentriere sich primär auf den Mittelrhein, könne sich aber auch vorstellen, an anderen Flüssen in Deutschland tätig zu werden. Gegenüber regionalen Versorgern sehen sich die beiden als Projektierer im Vorteil, da die anderen selten mit weniger als 10% Rendite zufrieden seien. „Wir sehen das ganze eher als Bürgerprojekt“, so Burkart. Dass auch Banken sich im Vorfeld eher zurückhaltend gezeigt hatten, überrascht die beiden kaum. Sie mussten es als gegeben wegstecken.

Die Strom-Boje SB 3 mit einem Rotordurchmesser von 2,5 m erreicht ihre Nennleistung von 70 kW ab ca. 3,5 m/s. Basis ist eine Leistungsmessung am Donaustandort Kienstock in der Wachau.

Unternehmen dieses Gesetz für sich genutzt. Entscheidend ist auch, wie lukrativ der erzeugte Strom zu vermarkten ist. Dieser wird zunächst nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz abgenommen und in 2016 zu 12,46 Cent pro Kilowattstunde vergütet. Bei einer Leistung ab 100 kW wird jedoch die Direktvermarktung notwendig. „Das schadet uns aber nicht, wir sind schon in Verhandlungen mit einem regionalen Grünstromanbieter, der unseren Strom in sein Produkt aufnehmen würde“, so Burkart. ARBEITEN AM VORZEIGEPROJEKT Ausschreibungen, wie sie nun in Deutschland bei der Windenergie und Solarparks begonnen haben, seien für die Kleinstwasserkraft Der romantische Mittelrhein – hier kann mit der Strom-Boje Wasserkraft genutzt werden – ohne das Landschaftsbild zu beeinträchtigen.

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Rotordurchmesser: 2,5 m Flügelanzahl: 2 Länge: 11,3 m Breite: 5,5 m Höhe: 4,0 m Gewicht: 6.000 kg (ohne Ballastwasser) Nennleistung: 70 kW Betriebsstunden: bis zu 8.750 h pro Jahr

Quelle (Herstellerangaben)

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Foto: Martin Frey

Technische Daten Stromboje - Typ 3

nicht vorgesehen. Zudem liege ein Eckpunktepapier beim Bundeswirtschaftsministerium vor, das mit der nächsten EEG-Novelle eine regionale Grünstromkennzeichnung attraktiv machen soll. Wichtig sei jetzt, ein erstes Projekt zum Laufen zu bekommen, um Interessenten etwas vorzeigen zu können, sagen Burkart und Hanne. Kooperationen mit Genossenschaften, lokalen Versorgern seien denkbar. Norbert Burkart sagt zuversichtlich: „Die Anleihe gibt dem Ganzen noch einen weiteren Schub. Wir sind überzeugt, dass die Strom-Boje zum Selbstläufer wird, sobald hier die erste in Betrieb ist.“ Mehr unter: www.stromboje.de Von Martin Frey

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Zum Jahreswechsel ging im Allgäu eines der innovativsten und fischfreundlichsten Wasserkraftwerke Deutschlands an das Stromnetz. Am 11. April wurde das VLH Wasserkraftwerk nun feierlich eingeweiht. Die Very Low Head -Technologie kommt in Deutschland an der Iller erstmalig an einem typisch alpinen Gebirgsfluss mit hohem Geschiebe- und Treibholzanteil zum Einsatz. In Kombination mit einer variablen Stauzielregelung durch ein wassergefülltes Schlauchwehr stellt das Projekt eine echte Weltneuheit dar. Rund 13 GWh saubere Ökoenergie wird das höchst fischfreundliche Kraftwerk mit seinen beiden baugleichen Maschinensätzen jährlich erzeugen. Realisiert wurde das Gemeinschaftsprojekt von der Allgäuer Überlandwerk GmbH sowie den Bayerischen Landeskraftwerken.

it dem Ziel, eine bestehende Staustufe mit niedriger Fallhöhe wirtschaftlich für die Erzeugung von Strom aus Wasserkraft zu nutzen und gleichzeitig eines der fischverträglichsten Wasserkraftwerke zu bauen, gründeten die Allgäuer Überlandwerk GmbH (AÜW) und die Bayer. Landeskraftwerke GmbH (LaKW) gemeinsam die Illerkraftwerk Au GmbH.

Foto: AÜW

INNOVATION AN TRADITIONS-STANDORT Nach nur gut einem Jahr Bauzeit entstand in Sulzberg/Au im Allgäu das erste VLH Wasserkraftwerk Deutschlands. Die erstmals in

Foto: AÜW

FEIERLICHE EINWEIHUNG VON DEUTSCHLANDS ERSTEM VLH WASSERKRAFTWERK

Die Bayerische Umweltministerin Ulrike Scharf, AÜW Geschäftsführer Michael Lucke und Prof. Dr. Albert Göttle, Präsident des Landesﬁschereiverbandes Bayern bei der Eröffnung am 11. April

Deutschland eingesetzte Technologie der „Very Low Head“-Turbine (VLH) stellt in Kombination mit der variablen Stauzielregelung durch ein wassergefülltes Schlauchwehr eine Weltneuheit dar. „Das Spannende an dem Standort ist der geschichtliche Hintergrund - bereits 1907 wurde von unserem Firmengründer Karl Böhm und seinem Vater an dieser Stelle ein Wasserkraftwerk betrieben. Auf Grund der niedrigen Fallhöhe galt dieser Standort lange Zeit als unwirtschaftlich. Der Einsatz der VLH Technologie ermöglicht an dieser Wehranlage nun wieder eine effiziente Erzeugung Erneuerba-

Weltweit erstmalig kommt das innovative Turbinensystem in Kombination mit einem Schlauchwehr zum Einsatz.

rer Energie aus Wasserkraft“, erläutert Michael Lucke, Geschäftsführer AÜW. ÖKOLOGIE ALS OBERSTES ZIEL Der Ausbau der Erneuerbaren Energien ist eine der wesentlichen Aufgaben, damit die Energiewende in Deutschland gelingt. Bei der Planung und dem Bau des Wasserkraftwerks wurde der Fokus, neben der Wirtschaftlichkeit, auf die hohe Fischverträglichkeit und Ökologie gelegt. Im Rahmen ihrer Festrede betonte die Bayerische Umweltministerin Ulrike Scharf, dass an diesem Standort ein Vorzeigeprojekt entstanden sei. Im Frühjahr 2015 wurde ein umfangreiches Monitoringprogramm des Lehrstuhls für Aquatische Systembiologie der TU München begonnen, um die ökologischen Auswirkungen der Anlage im Vergleich mit dem Vorher-Zustand und mit herkömmlichen Wasserkraftanlagen zu untersuchen. Die Auswertung der Forschungsarbeit wird nach einer weiteren umfangreichen Versuchsreihe im Herbst 2017 erwartet. „Mit dem Forschungsprojekt „Wasserkraftnutzung und Gewässerökologie“ der TU München wird die ökologische Verträglichkeit der neuen Wasserkrafttechnik untersucht. Für Erkenntnisse und Verbesserungen im Fischschutz sowie für die innovativen Wasserkrafttechniken investiert der Freistaat Juni 2016

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Foto: Martin Erd/AÜW

mehrere Millionen Euro“, betont Umweltministerin Scharf in ihrer Rede. Nach der Festrede erfolgte die kirchliche Weihung des Wasserkraftwerks durch den katholischen Diakon Lechleiter der Gemeinde Sulzberg sowie den evangelischen Pfarrer Dr. Thumser der Gemeinde Waltenhofen. Im Anschluss an die Veranstaltung konnten die rund 180 Gäste das Wasserkraftwerk in kleineren geführten Gruppen besichtigen. In wenigen Wochen wird zudem ein beschilderter Rundweg über das Kraftwerksgelände führen, der interessierten Besucher alles Wissenswerte über Deutschlands erstes VLH Wasserkraftwerk aufzeigt. HOHE FISCHVERTRÄGLICHKEIT SETZT NEUE MASSSTÄBE Dieses Wasserkraftprojekt ist weltweit einmalig und hat Vorbildcharakter für eine gesicherte Energieerzeugung im Einklang mit Natur und Umwelt. Das Besondere an dem Wasserkraftwerk ist die erstmals in Deutschland eingesetzte Technologie der „Very Low Head-Turbine“, in Kombination mit einer variablen Stauzielregelung durch ein wassergefülltes Schlauchwehr sowie einer Geschiebe- und Treibholzschleuse.

Foto: Hydro-Solar

Durch das spezielle Konzept der Turbine kann auch auf großﬂächige Betonbauten verzichtet werden.

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Fotos: Hydro-Solar Die äußerst ﬁschfreundliche VLH-Turbine wird in Frankreich gefertigt. In Deutschland, Österreich und Schweiz wird sie von Stellba Hydro vertrieben.

Spezialisten von der Technischen Universität München führen das Fischmonitoring in Hinblick auf die Fischverträglichkeit durch.

Foto: AÜW

Foto: zek

Foto: AÜW

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Die VLH Turbine eignet sich besonders für den Einsatz in Flüssen mit niedriger Fallhöhe und zeichnet sich durch ihre hohe Fischverträglichkeit aus. Durch ein unabhängiges, staatlich finanziertes Monitoring, durchgeführt von der Technischen Universität München (TUM), werden die Fischverträglichkeit der VLH-Turbine sowie die ökologischen Auswirkungen der Wasserkraftanlage auf die angrenzenden Habitate untersucht. Die im deutschen Herbrechtingen ansässige und auf Service sowie Modernisierung von bestehenden Wasserkraftanlagen spezialisierte Firma Stellba Hydro GmbH führte die Projektierung, Lieferung, Montage und Inbetriebnahme aus. Während die VLH Turbinen von der Firma MJ2 Technologies in Frankreich hergestellt werden, übernimmt die Stellba Hydro GmbH die Betreuung des gesamten deutschsprachigen Marktes. Bereits Ende 2015 ist die Wasserkraftanlage ans Netz gegangen, das Investitionsvolumen beläuft sich auf insgesamt 8,7 Mio. Euro. Finanziell unterstützt wurde das Projekt mit 1,4 Millionen Euro aus Mitteln des Förderprogramms „BayInvent“ vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie. WIRTSCHAFTLICHKEIT UND ÖKOLOGIE In der Nachkriegszeit wurden Wasserkraftanlagen meist an Wehren mit geringer Fallhöhe aufgelassen, da diese bei den extrem niedrigen Strompreisen zur damaligen Zeit nicht mehr rentabel waren. Auch bei der heute gesicherten Einspeisevergütung nach EEG bleibt an solchen Standorten die Wirtschaftlichkeit grenzwertig, weshalb neue Wege in der Technik der Nutzung der Wasserkraft gesucht werden. Trotz ungünstiger Standortbedingungen soll eine wirtschaftliche Nutzung ermöglicht werden. Ein naheliegender Gedanke zur Verbesserung der energiewirtschaftlichen Nutzung einer bestehenden Staustufe ist die Vergrößerung der Fallhöhe durch Anstau des Oberwassers. Dem entgegen steht der ökologische Nachteil der Verlangsamung der Fließgeschwindigkeit im Oberwasser mit den negativen Auswirkungen auf die Wasserqualität bei Niedrigwasser sowie die damit in Verbindung stehenden ungünstigsten Einflüsse auf die Lebensbedingungen der Gewässerorganismen. Es war deshalb notwendig nach Lösungen zu suchen, die bei kritischen Abflussbedingungen die ökologischen Rahmenbedingungen im Gewässer nicht negativ verändern und nur bei ausreichenden Abflüssen eine Stauzielerhöhung vorsehen. Entscheidend bei dieser Überlegung ist die Tatsache, dass der größte Teil der Jahresarbeit einer Laufwasserkraftanlage in Zeiten guter Wasserführung erzielt wird und die Zeiten niedriger Abflüsse für die Energieerzeugung eher untergeordnet sind. Zudem wird mit der konstanten Einspeisevergütung nach EEG kein besonderer Erzeugungszeitraum mehr bevorzugt. Für die Wirtschaftlichkeit der Stromerzeugung ist somit nur die Summe der Jahreserzeugung maßgebend, nicht jedoch der Zeitpunkt der Erzeugung.

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zen, Aufwuchsalgen und verschiedene Umweltparameter. Sie erfassen diese Komponenten im Ober- und Unterwasser, sowie vor und nach dem Bau der Wasserkraftanlagen an vorab festgelegten Gewässerquerschnitten. Im Anschluss werden die Veränderungen bezüglich des Artenspektrums und der vorliegenden Lebensräume dokumentiert und ausgewertet. Neben den im Gewässer natürlich vorkommenden Fischen werden für den Versuch rund 30.000 Fische folgender Arten am Standort Au eingesetzt: Bachforelle, Huchen, Äsche, Barbe, Aal, Nase, Rotauge, Flussbarsch. Tests in Frankreich mit der VLH-Turbine haben bei Forellen, Karpfen und Schleien eine Überlebensrate von fast 100 Prozent ergeben. Bestätigen sich diese Tests auch in Sulzberg/ Au bedeutet das einen „kräftigen Schub“ für die ökologische Verträglichkeit der innovativen Wasserkrafttechnik und für deren Marktreife.

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ÖKOLOGISCHES FISCHMONITORING Durch ein umfangreiches Monitoringverfahren des Lehrstuhls für Aquatische Systembiologie der TU München, das auch diesen Standort mit einbezieht, werden bayernweit die ökologischen Auswirkungen innovativer Wasserkraftanlagen im Vergleich zu herkömmlicher Technologie untersucht. Hierbei werden sowohl direkte anlagenbedingte Auswirkungen auf die Fischpopulation, z.B. Verletzungen durch die Turbinen, als auch Veränderungen des Lebensraums, z.B. durch den Aufstau, betrachtet. Im Rahmen des Forschungsmoduls A „Anlagenbedingte Wirkungen“ wurden z.B. abwandernde Fische nach der Turbinenpassage mittels spezieller Fangnetze, sogenannter „Hamen“ gefangen und auf Rechen- und Turbinenschäden hin untersucht. Im Forschungsmodul B „Ökologische Auswirkungen“ erheben die Forscher der TU München das Fischartenspektrum, am Gewässergrund lebende Kleintiere, Wasserpflan-

Einheben des Turbinengehäuses. Das Laufrad weist einen Durchmesser von 5 Meter auf.

INTENSIVE MODELLVERSUCHE IM VORFELD In diesem Projekt kommt die Technologie der VLH-Turbine erstmals in einem alpinen Gebirgsfluss mit hohem Geschiebe- und Treibholzanteil zum Einsatz. In Verbindung mit dem dynamischen Schlauchwehr ist es weltweit die erste Umsetzung einer solchen Wasserkraftanlage. So wurde in umfangreichen Tests und Simulationen, über einen Zeitraum von knapp acht Monaten, zusammen mit dem Lehrstuhl für Wasserbau und Wasserwirtschaft der TU München in einem Modell mit einem Maßstab von 1:20 das Kraftwerk nachgebaut. In den Versuchen wurden die Kraftwerksanströmung, die Geschiebespülung, die Schwemmholzabfuhr sowie die Überprüfung der Abflussleistung im Hochwasserfall so weit optimiert, dass die Kombination aus VLH-Turbine mit einem Schlauchwehr für alpine Flüsse geeignet ist. Diese Ergebnisse gaben den Startschuss für die Projektrealisierung. (Quelle: AÜW)

Technische Daten Kraftwerk mit 2 baugleichen Turbinen Ausbauwassermenge: 54 m3/s (27 m3/s Turb.) Nettofallhöhe: 2,32 m (max.) Turbine: Very Low Head Leistung: je 450 kW Fabrikat: MJ2 Technologies Vertrieb: Stellba Hydro GmbH Laufrad-Durchmesser Ø: 5.000 mm Drehzahl: 15-30 Upm Generator: PMG (direkt gekoppelt) Nennspannung: 500 V Wehr: 2-feldrige Schlauchwehranlage Länge/Höhe: 15 m / 4 m bzw. 62,4 m / 2,55 m Fischaufstiegshilfe: Vertical Slot Nenndurchﬂuss: 0,5 m3/s Regelarbeitsvermögen: 3,9 GWh

Foto: GLOBAL Hydro

Foto: AÜW

Projekte

Juni 2016

HYDRO

Veranstaltung

Foto: Swiss Small Hydro

Rund 120 Teilnehmer waren zur 35. Generalversammlung des Interessenverbands Schweizer Kleinkraftwerk-Besitzer ISKB nach Altdorf im Kanton Uri gekommen.

SCHWEIZER KLEINWASSERKRAFT ZU GAST BEIM EWA IN URI Anlässlich der 35. Generalversammlung des Interessenverbands Schweizer Kleinkraftwerk-Besitzer ISKB beschlossen die Mitglieder einen Namenswechsel in “Swiss Small Hydro – Verband der Schweizer Kleinwasserkraft”. Die anschliessende Fachtagung Kleinwasserkraft, organisiert in Zusammenarbeit mit dem EWA, wurde von knapp 120 Teilnehmern besucht, darunter Vertreter aus Politik, Medien und der Bundesverwaltung. Werner Jauch stellte noch vor dem Mittagessen die Besichtigungsziele vom Nachmittag, die Kraftwerke Bürglen und Farb, vor. Die Möglichkeit zur Besichtigung dieser eindrücklichen Kraftwerke wurde rege genutzt, und die Mitarbeiter des EWA ermöglichten mit ihren fundierten Kenntnissen, einen vertieften Einblick in die faszinierenden Kraftwerke zu erhalten. Geschäftsstelle Swiss Small Hydro / Infostelle Kleinwasserkraft; Martin Bölli, Mobil 079 373 70 47 E-Mail info@swissmallhydro.ch www.swissmallhydro.ch

Infos aus der Praxis beim Besuch der EWA Kraftwerke.

Foto: Swiss Small Hydro

Im Rahmen der Veranstaltung wurde unter anderem auch über die Namensänderung abgestimmt.

in der anschliessenden Fragerunde Gelegenheit, die Auswirkungen auf ihre Projekte und Anlagen abzuschätzen. Die Vernehmlassung zu den neuen Tarifen startet voraussichtlich im Mai 2016. Rémy Estoppey vom Bundesamt für Umwelt (BAFU) erläuterte im Anschluss den aktuellen Stand bei der Sanierung der Wasserkraft, einem umfangreichen Programm des Bundes zur ökologischen Aufwertung der bestehenden Schweizer Wasserkraftwerke. Erste Anlagenbetreiber haben von den Kantonen bereits Sanierungsverfügungen erhalten. Die Teilnehmer konnten ihre Fragen dazu direkt an den Koordinator des BAFU richten. Foto: Swiss Small Hydro

ationalrat und Swiss Small Hydro Präsident Jakob Büchler und der Urner Regierungsrat Markus Züst eröffneten die Fachtagung gemeinsam. Werner Jauch, Mitglied der Geschäftsleitung EWA und Leiter Energie, präsentierte anschliessend die beiden aktuellsten Projekte der EWA, KW Gurtnellen und KW Bristen, mit deren Schutz- und Nutzungsplanung SNP. In der Präsentation von Benno Frauchiger, Bereichsleiter Kleinwasserkraft beim Bundesamt für Energie (BFE), wurde den Teilnehmern exklusiv einen ersten Einblick in die anstehenden Veränderungen bei den Tarifen der KEV gewährt. Die Teilnehmer erhielten

Juni 2016

HYDRO

Projekte

DAS GRÜNE KRAFTWERK AM CHÄRSTELENBACH IM KANTON URI GEHT IN DIE BAUPHASE

ber acht lange Jahre hatten sich die Planungen und Behördenverhandlungen hingezogen. Acht Jahre, in denen ein detaillierter Nutzungs- und Umsetzungsplan für ein Wasserkraftwerk erarbeitet wurde, das nun höchstwahrscheinlich zu den umweltfreundlichsten in ganz Europa zählen wird. Doch dies war auch nötig, andernfalls wäre es nicht gelungen, in dem geschützten Maderanertal ein Wasserkraftwerk verwirklichen zu können – davon ist der Gesamtprojektleiter des Kraftwerks Bristen, Werner Jauch, überzeugt. Jauch, der zugleich auch Leiter Energie und Mitglied der EWA-Geschäftsleitung ist, umreißt die Rahmenbedingungen: „Das Maderanertal ist im ‚Bundesinventar der Landschaften und Naturdenkmäler von nationaler Bedeutung‘ gelistet und genießt daher größtmöglichen Schutz. Konkret bedeutete das für uns, dass das Projekt ein komplexes zweistufiges Umweltverträglichkeitsprüfungsverfahren, kurz UVP-Verfahren, bestehen musste, um am Ende sowohl die Zustimmung des BAFU, des Bundesamtes für Umwelt, als auch jene der ENHK – der Eidgenössischen Natur- und Heimatschutzkommission – zu

Mit einem feierlichen Spatenstich wurden am 30. Oktober 2105 die Bauarbeiten für das KW Bristen ofﬁziell gestartet. Im Bild: Verwaltungsratspräsident Werner Jauch, Markus Züst, Regierungsrat Kanton Uri und Rolf Infanger, Korporationspräsident Korporation Uri (v.l.)

Foto: EWA

Seit Herbst letzten Jahres wird am Chärstelenbach im Kanton Uri an einem neuen Wasserkraftwerk gearbeitet, das in Sachen Umweltfreundlichkeit sehr hohe Standards setzt. Um die seit 2008 geplante Kraftwerksanlage Bristen in dem geschützten Naturraum des Maderanertals überhaupt realisieren zu können, wurden weitreichende Maßnahmen in Bezug auf den Umwelt- und Gewässerschutz realisiert. Im letzten Jahr hatte das Projekt erfolgreich die zweite Stufe des UVP-Verfahrens durchlaufen, nach der Baubewilligung durch die Gemeinde Silenen stand einem Baubeginn im vergangenen Herbst nichts mehr im Weg. Dank guter Witterungsbedingungen konnte bis kurz vor Weihnachten an der Wasserfassung gearbeitet werden, diesen Frühling wurde die Verlegung der Druckrohrleitung sowie der Aushub für die Zentrale in Angriff genommen. Derzeit liegen die Arbeiten voll im Plan. Das Ziel, das Kraftwerk im ersten Quartal des nächsten Jahres, ans Netz zu bringen, scheint aus aktueller Sicht absolut in Reichweite.

erlangen. Deren Okay war zwingend erforderlich.“ Im März 2015 war es schließlich soweit: Es lag das positive Gutachten der ENHK vor, in dem unmissverständlich festgehalten wurde, dass das Projekt am Chärstelenbach der geforderten größtmöglichen Schonung entspreche. PARTNERSCHAFTSMODELL BEWÄHRT SICH „Über mehrere Faktoren ist es letztlich gelungen, dieses Projekt zur Genehmigungsreife zu führen. Entscheidend war zum einen, dass gemäß unserem Konzept nur ein kleiner Teil des zur Verfügung stehenden Wasserdargebotes zur Nutzung herangezogen wird. Zum anderen wird fast zur Gänze auf oberirdische Bauten verzichtet, so gut wie alle Anlagenkomponenten werden unterirdisch realisiert. Abgerundet wird das Konzept durch umfangreiche Ersatz- und Aufwertungsmaßnahmen“, sagt Werner Jauch, der der neu gegründeten Betriebsgesellschaft als Verwaltungsrat-Präsident vorsteht. Als Trägerschaft wurde die KW Bristen AG ins Leben gerufen, in der man auf eine Kooperative zwischen privater und öffentlicher

Hand gesetzt hat – im Verhältnis 60:40. Als Hauptaktionär tritt dabei die Elektrizitätswerk Altdorf AG – EWA – auf, das 60 Prozent der Anteile hält. Weitere 15 Prozent entfallen jeweils auf den Kanton Uri, sowie auf die Korporation Uri. Die restlichen 10 Prozent sind im Besitz der Standort-Gemeinde Silenen. Werner Jauch betont, dass sich die Partnerschaft mit der öffentlichen Hand bisher bewährt habe. Heute ist dieses Partnerwerks-Modell bereits Standard. Nachdem das EWA bereits in der Umsetzung des Projektes federführend agiert, wird nach erfolgreicher Inbetriebnahme auch die Betriebs- und Geschäftsführung in den erfahrenen Händen des größten Urner Stromversorgers liegen. ZWEI UNGLEICHE MASCHINENPAARE Für das EWA und seine Partner hat von Anfang an eine umfassende und professionelle Öffentlichkeitsarbeit einen wichtigen Stellenwert eingenommen. Diese Intention der Transparenz lässt sich nicht nur aus der für die Öffentlichkeit jederzeit ersichtlichen Vorgehensweise oder aus dem Umstand ableiten, dass die Zentrale Schau-Kraftwerk-Charakter Juni 2016

HYDRO

Bereits vergangenen Herbst wurde mit den Bauarbeiten an der Wasserfassung in der Lägni begonnen. Sie sollen in der Niederwasserphase im heurigen Herbst abeschlossen werden.

Foto: EWA

erhalten wird. Sondern darüber hinaus auch aus den Webcams, die permanent Bilder vom Bauverlauf an der Wasserfassung und am Zentralengebäude ins Internet liefern und für jedermann frei zugänglich sind (www. kw-bristen.ch). Zudem wird regelmäßig ein Newsletter an die betroffene Bevölkerung gesandt, in dem der Baufortschritt beschrieben und zugleich angekündigt wird, was als Nächstes kommt. Außerdem ist mittlerweile auch ein Tag der offenen Tür geplant - und zwar am 1. Oktober. Die Webcams zeigen die Aktivitäten und den Baufortschritt – derzeit vor allem bei der Errichtung der Zentrale, die bereits Gestalt annimmt. Die Herausforderung dabei besteht hierbei vor allem in den beengten räumlichen Bedingungen. Von Anfang an waren die Projektentwickler dazu angehalten, das zur Verfügung stehende Bauareal im Umfeld der Talstation der Seilbahn Bristen–Golzern bis auf den letzten Zentimeter zu nutzen. „Das Zentralengebäude wird als erster Teil des Kraftwerks fertig sein. Das beauftragte Turbinen-Unternehmen, die Firma Geppert, wird bereits im August die erste der beiden Maschinen liefern“, so der Projektleiter Simon Kempf. Konkret handelt es sich dabei um die kleinere der beiden Peltonturbinen, die sogenannte „Winter-Turbine“ in 3-düsiger Ausführung. Etwas später im Herbst soll dann die zweite Turbine, eine 6-düsige Peltonturbine, folgen. Die Dimensionen der zwei Maschinen wurden so gewählt, dass man vor allem in den wasserarmen Wintermonaten damit noch am Netz verbleiben kann. Insgesamt ist das ungleiche Maschinen-Duo auf die Ausbauwassermenge von 2,6 m3/s ausgelegt. In den Spitzenzeiten der Sommermonate führt der Chärstelenbach nicht selten Wasserfrachten von 14 bis 15 m3/s. Daran lässt sich ermessen, wie gering der Ausbaugrad der Anlage ist – und welch großer Stellenwert dem Erscheinungsbild des Gewässers beigemessen wird.

Projekte

BAUARBEITEN VOM WETTER ABHÄNGIG Eine wichtige Rolle kommt in diesen Überlegungen der Wasserfassung zu, die bei aller Funktionalität möglichst unsichtbar bleiben soll. Daher entschied man sich für ein eingestautes Tirolerwehr, das hinter einem Felsen versteckt wird. Vom vorbeiführenden Wanderweg ist dieser Bachabschnitt daher auch kaum einsehbar, durch den Einstau ist in den Sommermonaten vom Tirolerwehr nichts zu bemerken. In den wasserarmen Wintermonaten würde man das unzugängliche Gebiet der Wasserfassung auf rund 1.000 Meter Seehöhe ohnehin nicht erreichen, betont Werner Jauch. Sobald es die Witterung zuließ, wurde im Herbst letzten Jahres mit den Bauarbeiten an der Fassungsbaustelle in der Lägni begonnen. Mit den Baulosen wurde gesamtheitlich die Firma Implenia betraut, wobei man sich als

kompetenten Spezialisten noch die Firma Gasser Felstechnik AG aus Lungern als Sub ins Boot holte. Die Gasser Felstechnik AG ist seit über 90 Jahren in der Schweizer Bauwirtschaft tätig und realisierte bereits mehrere Stollen und Bauten bei Wasserkraftwerken. „Der Chärstelenbach kann durchaus große Kräfte entwickeln, daher mussten wir beim Konzept der Wasserfassung auch der Hochwassergefahr Rechnung tragen. Stabilität wurde großgeschrieben“, sagt Werner Jauch. Für die Fundamentierung war kein allzu tiefer Ausbruch vonnöten, da das Fassungsbauwerk direkt dem anstehenden Fels aufsitzt. Für die Errichtung im Bachbett wurde ein eigener Damm für die Umleitung aufgeschüttet. Dieser wurde so angelegt, dass er bei einem sommerlichen Hochwasser ohne gravierende Folgen für die Baustelle weggeschwemmt werden kann. Grundsätzlich kann

KW Bristen Das Bauteam der Gasser Felstechnik AG konnte seine Wasserkraft-Erfahrung auf der alpinen Baustelle ausspielen.

Juni 2016

Gasser Felstechnik AG | Walchistrasse 30 | 6078 Lungern | felstechnik.ch Untertag

Felssicherung

Sprengbetriebe

Spezialtiefbau

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Foto: EWA

Projekte

Duktile Gussrohre DN1000 werden über eine Gesamtlänge von insgesamt 1.800 m verlegt. Das Rohrmaterial erweist sich für die gegebenen Bedingungen optimal: Auf felsigem Untergrund können die Rohre auch ohne speziellen Bettungssand problemlos verlegt werden. Geliefert wurden die Rohre vom Fabrikat Duktus vom Zürcher Rohrspezialisten Hagenbucher.

WEGWEISENDES ENTSANDUNGSKONZEPT Eine zentrale Rolle im Konzept der Wasserfassung kommt der Entsanderanlage zu, die in Form des HSR-Sandabszugs realisiert wird. Dieses von der Hochschule für Technik Rapperswil entwickelte System punktet vor allem durch seine hohe Verschleißfestigkeit und seine Effizienz. Letztere verdankt der HSR-Sandabzug vor allem der Sekundärströmung, die in einem eigenen Rohr als Wirbelströmung auftritt. Diese Sekundärströmung kann aufgrund der speziellen Anordnung der Spülschlitze und der Ausbildung des Spülkanals aufgebaut und unterhalten werden, ohne dabei die Spülwassermenge zu erhöhen. Durch dieses neue, patentierte System gehören die früher häufig in konventionellen Sandfängen beobachteten „Dünenwanderungen“ der Vergangenheit an. Die Sedimente werden effektiv durch die Sekundärströmung abgeschwemmt. „Insgesamt ist unser HSRSandabzug mit einer Kammer ausgeführt und

rund 50 Meter lang. Mit dieser Länge ist das System optimal auf die Wassermenge und die zu erwartenden Sedimentfrachten ausgelegt“, sagt Projektleiter Simon Kempf. TRASSENFÜHRUNG DURCH SCHWIERIGES TERRAIN Als die größte bauliche Herausforderung sieht Kempf neben der Fertigstellung der Wasserfassung die Verlegung der Druckrohrleitung im oberen Trassenabschnitt bis hin zur Fassung, eine sowohl in topologischer als auch geologischer Hinsicht diffizile Aufgabe. „Wir vertrauen auf unsere Baufirma, die über sehr viel Erfahrung verfügt und zudem in diesem

OPTIMIERTE STROMVERSORGUNG Im Verlauf der Trassenführung wurde auch eine Rohrbrücke für die Querung des Chärstelenbachs errichtet. Zu diesem Zweck wurde eigens eine Montagebrücke gebaut. Sobald Foto: EWA

an der Fassungsbaustelle ohnehin nur in der Niedrigwasserphase gebaut werden. Daher ist der Bauverlauf auch stark davon abhängig, wie lange der Winter in diesem Herbst auf sich warten lassen wird. „Wir hatten das Glück, dass wir in der letzten Saison fast bis Weihnachten an der Fassung arbeiten konnten, die Ausbruchsarbeiten sind so gut wie abgeschlossen. Entscheidend wird, ob die Witterungsbedingungen es auch in diesem Jahr zulassen werden, dass wir mit der ganzen Wasserfassung in dem kurzen Zeitfenster fertigwerden“, sagt der bauliche Leiter des Projekts, Simon Kempf von EWA.

Bereich schon einen Weg gebaut hat“, so der Projektleiter. Insgesamt erstreckt sich die Rohrleitungstrasse über 1,8 Kilometer, großteils durch unwegsames Gelände. Als Rohrmaterial der Wahl setzen die Betreiber auf duktile Gussrohre vom Fabrikat Duktus DN1000 in schub- und zuggesicherter Ausführung. Geliefert werden sie vom Schweizer Rohrspezialist Hagenbucher, dem etablierten Familienunternehmen aus Zürich, das sich seit bald 70 Jahren am Markt behauptet. Duktile Gussrohre mit den dazugehörigen Formstücken stellen die zentrale Säule im Produktportfolio des Schweizer Rohrspezialisten dar. „Ich bin überzeugt, dass duktile Gussrohre für diese Bedingungen optimal geeignet sind. Das hat nicht nur mit der hohen Widerstandsfähigkeit und Langlebigkeit des Rohrmaterials zu tun, sondern auch mit der einfachen Verlegbarkeit: Der Graben wird geöffnet, das Rohr wird angekuppelt und gesichert, daraufhin wird der Graben schon wieder geschlossen, die Baustelle bleibt dadurch sehr überschaubar“, so Werner Jauch. Ein weiterer Vorteil liege, so der Projektleiter, auch darin, dass man die Rohre ohne spezielles Bettungsmaterial im felsigen Untergrund verlegen könne. Um die relativ schweren Rohrstücke an ihren Bestimmungsort zu bringen, kommt ein Traktor mit Spezialanhänger zum Einsatz, der sich bislang als am besten geeignet für die enge Waldstraße zeigt.

An der Acherlibrücke wird der Chärstelenbach via Rohrbrücke überquert. Die Brücke wird auf der fertigen Rohrbrücke wieder errichtet.

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Foto: EWA

die neue Rohrbrücke fertiggestellt ist, wird darauf die neue Brücke für den Wanderweg angelegt – die Montagebrücke wird dann wieder rückgebaut. Generell wird höchstes Augenmerk darauf gelegt, dass nach Abschluss der Arbeiten nichts mehr auf die Existenz einer Rohrleitung hindeutet. „Die Hoch- und Tiefpunkte werden nach Möglichkeit im Geländeverlauf versteckt. Wir versuchen, mit Felsblöcken, Steinen und Wurzeln wieder den ursprünglichen Naturraum herzustellen“, erklärt Simon Kempf. Zusammen mit den Gussrohren werden auch ein Lichtwellenkabel für die Steuerung sowie ein 900-V-Netzkabel in der Künette verlegt. Letzteres dient nicht nur der permanenten Stromversorgung für die Gewerke und Apparaturen der Wasserfassung, sondern generell einer Erhöhung der Versorgungssicherheit in diesem schwer zugänglichen Gebiet. Dazu Werner Jauch: „Es gibt in diesem Gebiet eine Freileitung. Leider ist diese gerade im Winter störungsanfällig, die Ursache dafür sind Lawinenabgänge. Aufgrund der schweren Zugänglichkeit kann es durchaus sein, dass es zwei, drei Wochen dauert, bis das Problem behoben ist. Solange können wir im Ernstfall bei der Wasserfassung nicht auf Strom verzichten. Daher haben wir uns mit dem Netzbetreiber darauf geeinigt, dass wir ein 900-Volt-Kabel

Projekte

Der Bau der Zentrale schreitet zügig voran. Der Rohbau ist schon in zu großen Teilen fertiggestellt.

hinaufziehen. Dieses Kabel kann in Zukunft auch vom Verteilnetzbetreiber mitbenützt werden, wodurch sich die Versorgungssicherheit in der Lägni markant verbessert.“ GEBALLTE KOMPETENZ AUS EINEM HAUS Kaum ein anderes Kraftwerksprojekt stellte bereits im Vorprojekt derart hohe Anforderungen an die Erfahrung und das Know-how

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Bewährt: Qualität und Know-how

Juni 2016

von Werner Jauch und seinem Team. Man kann durchaus von einem Qualitätsmerkmal des innovativen Projekts sprechen, dass mit Ausnahme von speziellen Bauingenieurleistungen sämtliche Planungs- und Ingenieurleistungen im Hause des EWA realisiert wurden. Vom Vorprojekt angefangen, über Ausschreibungen, die gesamte E&M-Planung, bis hin zur Projektleitung und Bauauf-

Rohre und Armaturen www.hagenbucher.ch

HYDRO

Projekte

Fotomontage: EWA

Direkt neben der bestehenden Talstation der Luftseilbahn Golzern wird die neue Kraftwerkszentrale entstehen. Interessierte können durch Schaufenster einen Blick auf die installierten Maschinen werfen.

sicht trägt alles die Handschrift der erfahrenen Ingenieure des EWA. Nach Inbetriebsetzung der Anlage wird das Kraftwerk in das Betriebsregime des Urner Stromversorgers übernommen. Hier wird nicht nur ein sicherer Kraftwerksbetrieb mit einer 24-Stunden-Überwachung in der Leitstelle garantiert, sondern darüber hinaus auch der wirtschaftliche Betrieb, der heute mehr denn je die Erfahrung von Profis benötigt. Möglich sind dieses Service und die geballte Kompetenz nur, weil das EWA in den vergangenen Jahren auf den Ausbau der eigenen Manpower-Ressourcen im Kraftwerksbereich gesetzt hat. „Vor zehn Jahren hatten wir nur ein kleines Team, heute verfügen wir über eine große Mannschaft gut ausgebildeter Techniker und Ingenieure“, sagt Werner Jauch. Mit dieser Mannschaft ist das EWA heute in der Lage, Dienstleistungen für Kraftwerksbetreiber und Investoren anzubieten, die über konventionelle Ingenieurbüros hinausgehen. Schließlich reicht das Spektrum von der Projektentwicklung über konzessionsrechtliche Belange, den Verhandlungen mit Umweltverbänden

bis hin zu Betrieb und Vermarktung. Selbstredend wird das erforderliche Know-how – wie es beim KW Bristen nun zur Anwendung gekommen ist – auch Dritten angeboten. WASSER MARSCH IM NÄCHSTEN FRÜHLING Insgesamt investieren die Partner der KW Bristen AG rund 18,5 Mio. CHF (rd. 16,6 Mio. Euro) in das Projekt, dessen Wertschöpfung zu einem großen Teil von rund 80 Prozent in der Region verbleibt. Derzeit verlaufen die Bautätigkeiten im Maderanertal programm- und wunschgemäß. Aktuell wird bereits sogar schon mit den Arbeiten für die Ausgleichsmaßnahmen begonnen. Sollte der Terminplan weiter halten, steht der für nächstes Frühjahr avisierten Inbetriebnahme nichts im Wege. Schließlich soll das KW Bristen dann bereit sein für das Schmelzwasser im Chärstelenbach, das zu einem kleinen Teil die beiden Peltonturbinen in der Zentrale antreiben wird. In Summe rechnen die Betreiber mit rund 14 GWh im Jahr – einer Strommenge, die ausreicht, um etwa 3‘100 Haus-

haltungen zu versorgen. Eine durchaus beachtliche Kapazität angesichts des Umstands, dass dieser Strom aus einem der umweltfreundlichsten Kraftwerke der jüngeren Wasserkrafthistorie kommen wird.

Technische Daten • Ausbauwassermenge: 2,6 m3/s • Brutto-Fallhöhe: 180 m • Turbinen: 2 Stk. Pelton-Turbinen • Fabrikat: Geppert • T1: 3-düsig

T2: 6-düsig

• Nennleistung: 3,5 MW • Druckrohrleitung: Länge: 1.800 m (erdverlegt) • Durchmesser Ø DN1000 / BLS • Material: Duktiler Guss / BLS / FZM • Fabrikat: Duktus • Entsander: HSR-System • Rohrliferant: Hagenbucher • Regelarbeitsvermögen: 14 GWh

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ewa.ch Juni 2016

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Technik

Foto: BRAUN

Im März dieses Jahres wurde am neuen Linth-Wehr ein leistungsstarkes Wehrsegment eingehoben und montiert.

STARKES WEHRSEGMENT SORGT FÜR SICHERHEIT AN NEUEM LINTH-KRAFTWERK In Hätzingen, im Schweizer Kanton Glarus, wird eifrig an der Fertigstellung eines neuen Laufwasserkraftwerks an der Linth gearbeitet. Die neue Anlage der Familie Trümpi wird einen bislang freifließenden Abschnitt der Linth nutzen und im Jahr Strom für rund 1.600 Glarner Haushalte erzeugen. Um den massiven Geschiebeandrang an der Fassung managen zu können und zugleich den hohen Hochwasserschutzanforderungen gerecht zu werden, wurde am neuen Linthwehr ein 18,5 m breites Wehrsegment installiert. Konstruiert, gefertigt und montiert wurde der für das Kraftwerk Rufi essentielle Stahlwasserbauteil von den Spezialisten der Braun Maschinenfabrik aus Oberösterreich.

eit letztem Jahr wird wieder an der Linth gebaut. Unterhalb des Kraftwerks Legler wurde von der Hefti Hätzingen AG, die dem erfahrenen Wasserkraftbetreiber und Bauunternehmer Fritz Trümpi gehört, eine neue Wehranlage für das Kraftwerk Rufi errichtet. Diese wird, wenn die Anlage plangemäß im Herbst dieses Jahres den Betrieb aufnimmt, 20 m3/s fassen können. Das Spezi-

elle an der Anlage ist, dass der Oberwasserkanal zum darunter situierten Hefti-Hätzingen-Kraftwerk nun einen Bypass in Form einer Druckrohrleitung bekommt. Für das alte Wehr der Unterlieger-Anlage bedeutet das, dass es einerseits umgebaut und mit einer neuen Fischtreppe ausgestattet wird und dass der Wehrverschluss die meiste Zeit über geöffnet sein soll. 18,5 m breit ist das neue Wehrsegment, das sich bei Bedarf völlig ohne Fremdenergie öffnet.

VERSCHLUSSORGAN AUS ÖSTERREICH Eine wesentliche Rolle im Hochwassermanagement des neuen Kraftwerks kommt dem eingesetzten Verschlussorgan am neuen Wehrbauwerk zu. Um eine sichere Hochwasserabfuhr zu gewährleisten und um zugleich dem hohen Geschiebeandrang Herr zu werden, entschloss sich der Betreiber für den Einbau eines Wehrsegments. Dabei vertraute

Foto: BRAUN

Das Konzept der Anlage stammt vom erfahrenen Planungsbüro Jackcontrol AG, das sowohl die Gesamtplanung als auch die Bauleitung innehatte. An der so genannten „Rufi-Runse“ entsteht die Zentrale des neuen Kraftwerks Rufi. Damit kann in Zukunft ein bislang brachliegender Abschnitt der Linth hydroelektrisch genutzt werden. Nachdem das Triebwasser in der Zentrale abgearbeitet worden ist, kommt es zu einer Aufteilung. Ein Teil wird zurück in die Linth geleitet, ein anderer wird dem alten Hefti-Hätzingen-Kraftwerk zugeführt. Mit dem neuen Kraftwerk können in einem durchschnittlichen Erzeugungsjahr rund 4,8 GWh sauberer Strom erzeugt werden.

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Technik

WEHRÖFFNUNG OHNE FREMDENERGIE Im Falle des neuen Linth-Wehrs für das Kraftwerk Rufi war ein Verschlussorgan gefordert, das in der Lage ist, auf eine Höhe von 3,3 m Höhe zu öffnen, da der Pegel bei Hochwasser auf über 3 m ansteigen kann. Die Lösung dafür war ein 18,5 m breites und 2,0 m hohes Segmentwehr, das über zwei Gegengewichte von jeweils 18,5 Tonnen geöffnet wird. Das System wurde dabei von den Konstrukteuren der Braun Maschinenfabrik so entwickelt, dass diese Funktion bei demontiertem Gegengewicht auch über die beiden Hydraulikzylinder erfolgen kann. Im Normalbetrieb dienen sie dem Verschluss. Das heißt, die beiden Zylinder mit einem Durchmesser von 220 mm überwinden dabei hydraulisch die Kraft des Gegengewichts. Dabei wurden sie

Technische Daten Wehrsegment Breite: 18,5 m Gewicht Segmentkörper: 20 t KraftZyl Hebenmax: 350 kN Zylinder-Durchm. Ø: 220 mm

Höhe: 2,0 m Gegengewicht: 37 t KraftZyl Senkenmax: 200 kN Hub: 2.000 mm

Schützen: 3 Stk. Entsanderschützen im Ausleitungskanal 9 m x 1,5 m 1 Stk. Grundablasschütz 2 m x 3 m 3 Stück Entsanderspülschützen 2 m x 1 m 3 Stück Entsanderabsperrschützen 7,5 m x 2,5 m 1 Stück Absperrschütz Fischpass 2 m x 2 m

Fotos: Hydro-Solar

Das Einheben des 20 Tonnen schweren Segmentkörpers verlangt Know-how und Fingerspitzengefühl.

Foto: BRAUN

man auf die zigfach bewährten Stahlwasserbaulösungen des oberösterreichischen Unternehmens Braun Maschinenfabrik. Der Spezialist für hochwertigen Stahlwasserbau ist über die Grenzen Österreichs bekannt, seine innovativen Maschinen- und Stahlbauteile findet man mittlerweile an Wasserkraftwerken auf der ganzen Welt.

so ausgelegt, dass das ganze Wehr auch mit einem einzigen Zylinder betätigt werden kann. Die maximalen Zylinderkräfte liegen bei 350 kN für das Heben und bei 200 kN für das Senken bzw. das unten Halten des Wehrsegments. Die Besonderheit des von der Braun Maschinenfabrik konzipierten Systems liegt vor allem darin, dass das Heben des Segments unter vollem Wasserdruck und unter Belastung durch Sedimente zur Gänze ohne Fremdenergie – eben durch die beiden Gegengewichte – sichergestellt wird. Fällt die Steuerung eventuell einmal aus, wird es vollständig angehoben. Die Hebegeschwindigkeit wird durch spezielle Blenden in den Hydraulikleitungen begrenzt. MEILENSTEIN ERREICHT Neben dem Wehrsegment ist auch die restliche stahlwasserbauliche Ausrüstung der Anla-

Innovations for waterpower p all over the world.

ge im Lieferumfang des österreichischen Branchenspezialisten enthalten. Darunter finden sich etwa auch ein Grundablasschütz, 3 Einlaufschützen für den Ausleitungskanal, Entsanderspülschützen, Entsandersperrschützen oder ein Absperrschütz für den Fischpass. Davon sind mittlerweile die Schützen für Grundablass und den Ausleitungskanal montiert, die Segmentmontage erfolgte im März dieses Jahres. Damit steht auch der Rückleitung der Linth, die seit September letzten Jahres für die Bauarbeiten umgeleitet worden war, nichts mehr im Wege. Ein wichtiger Meilenstein in der Realisierung des neuen Kraftwerks Rufi ist damit erreicht. Voraussichtlich im Herbst dieses Jahres soll das neue Kleinwasserkraftwerk seinen Betrieb aufnehmen. Dann soll es sauberen Strom für rund 1.600 Haushalte liefern und ganz nebenbei auch die CO2-Bilanz im Kanton Glarus weiter verbessern

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Fotos: Jank

Im Sommer 2013 erneuerte die Energie Baden Württemberg (EnBW) das Einlaufbauwerk für den Illerkanal in Mooshausen. Für den gesamten Stahlwasserbau sowie der Entwicklung und Montage der RRM wurde die Firma Jank GmbH beauftragt.

BRONTOSAURUS SORGT FÜR FREIEN DURCHFLUSS BEIM WEHR MOOSHAUSEN Im Sommer 2013 führte die Energie Baden-Württemberg (EnBW) am Einlauf des Illerkanals bei Mooshausen eine umfassende Baumaßnahme durch. Dabei wurde das gesamte Einlaufbauwerk des Kanals erneuert. Insgesamt zwei Millionen Euro investierte die EnBW in die Modernisierung ihres Wehres. Mit modernster Steuerungstechnik soll auch künftig eine zuverlässige Energieerzeugung aus Wasserkraft in der Region gewährleistet sein. Die oberösterreichische Jank GmbH übernahm im Rahmen dieses Projekts die Entwicklung, Lieferung und Montage des gesamten Stahlwasserbaus. Zusätzlich lieferte Jank mit dem Brontosaurus 315M, eine im eigenen Hause entwickelte und individuell auf den Standort Mooshausen angepasste Bagger-Rechenreinigungsmaschine. ie EnBW betreibt und unterhält in Baden-Württemberg insgesamt 67 Wasserkraftanlagen. Fünf von ihnen befinden sich an der Iller bzw. dem Illerkanal. Der Kanal wurde gemeinsam mit den drei Kanalkraftwerken Tannheim, Unteropfingen und Dettingen sowie dem Wehr in Mooshausen zwischen 1919 und 1927 gebaut. Am Wehr wird das Wasser der Iller angestaut und in den 20 Kilometer langen Kanal eingeleitet. Das seit 1950 in Betrieb befindliche Flusskraftwerk Aitrach ist den Kanalkraftwerken mit einem vierfeldrigen Wehr vorgelagert. Im Herbst 1995 wurde am Wehr in Mooshausen außerdem ein Restwasserkraftwerk zugebaut. Die Anlagen fahren alle unbesetzt und werden von der Leitstelle in Rudolf-Fettweis-Werk Forbach im Schwarzwald ferngesteuert und fernüberwacht. Der Stromertrag ist abhängig von der nutzbaren Wassermenge und dem Gefälle, das auf die gesamte Länge des Kraftwerkskanals rund 50 Höhenmeter

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beträgt. Insgesamt stehen an der Iller rund 48 Megawatt installierte Kraftwerksleistung zur Verfügung. Damit produzieren die fünf Anlagen etwa 205 Millionen Kilowattstunden jährlich – ausreichend, um knapp 60.000 Haushalte mit Strom aus Wasserkraft zu versorgen. Wichtigstes Nadelöhr für die Produktionssicherheit der Illerkanal-Kraftwerke ist das Einlaufbauwerk in Mooshausen. Im Jahre 2013 wurde es deshalb komplett erneuert und mit einer modernen Steuerungstechnik ausgestattet. SECHS SCHNELLE EINLAUFSCHÜTZE Mit der Fertigung, Lieferung und Montage des Grobrechens, der hydraulischen Einlaufschütze und der Rechenreinigungsmaschine wurde der oberösterreichische Stahlwasserbau- und Rundum-Kraftwerksspezialist Jank ins Boot geholt. Die Ausbauwassermenge am Wehr Mooshausen beträgt 100 m³/s. Für die optimale Regelung des Zuflusses lieferte die

Jank GmbH sechs Rollenschütze mit einer Breite von je 7,95 m und einer Höhe von 3,18 m. Die Steuerung der Schütze erfolgt über zentral gespeiste Hydraulikventile an den Schützen. Die Ventile weisen dabei einen hohen Durchsatz auf, um eine möglichst rasche Bewegung der Schütze zu ermöglichen. Alle Schützenstellungen werden mittels berührungslosen Sensoren in den jeweiligen Hydraulikzylindern erfasst und an die Leitzentrale übermittelt. INDIVIDUELLE ENTWICKLUNG Vor den insgesamt sechs Rollschützen hält ein 55,73 m langer und 3,25m hoher Grobrechen mit einem Stababstand von 390 mm Geschwemmsel davon ab in den Illerkanal zu gelangen. Dieser wurde von der Firma Jank gefertigt und montiert. Die Reinigung des Grobrechens erfolgt über eine Jank Bagger-Rechenreinigungsmaschine vom Typ Brontosaurus 315M. Die Rechenreinigungs-

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Technik

ne, die auf deren RĂźckseite verlĂ¤uft, ein. Kommt es nun zu dem unwahrscheinlichen Fall, dass die Maschine nach vorne kippt, so ist sie mittels dieser Schiene gesichert. Damit auch in der kalten Jahreszeit der Reinigunsbetrieb gesichert ist, sind die Fahrschienen der RRM beheizt.

Die Bagger-Rechenreinigungsmaschine vom Typ Brontosaurus 315M wurde von der Firma Jank im hauseigenen Werk in Jeging entwickelt und fertig montiert angeliefert.

maschine sowie deren Einzelteile wurden zur GĂ¤nze im Werk der Fima Jank im oberĂśsterreichischen Jeging entwickelt und gefertigt. Die Firma Jank kauft keine fertigen Bagger an und baut diese um, sondern setzt auf komplette Individualentwicklung. â&#x20AC;&#x17E;Da unser Familienunternehmen in der Anfangsgeschichte im Baumaschinengewerbe tĂ¤tig war, haben wir diesbezĂźgliches Wissen noch immer im Haus. Durch die eigenstĂ¤ndige Entwicklung haben wir so Lieferzeit und QualitĂ¤t zu 100 % in eigener Handâ&#x20AC;&#x153;, so Siegfried Jank, Leiter Entwicklung und Konstruktion der Jank GmbH. BEENGTE PLATZVERHĂ&#x201E;LTNISSE Diese Kompetenz erwies sich beim Projekt Mooshausen als besonders vorteilhaft. Aufgrund der engen PlatzverhĂ¤ltnisse im BrĂźckenbereich des Wehres stand der Rechenreinigungsmaschine nur eine schmale Spurweite

von 2,34 m zur VerfĂźgung. Zudem sind die Schienen, damit sie fĂźr Kraftfahrzeuge befahrbar sind, in den Boden eingelassen. Beide Kriterien erfordern eine individuelle LĂśsungskompetenz um die Betriebssicherheit der RRM gewĂ¤hrleisten zu kĂśnnen. Die Rechenmaschine muss nĂ¤mlich bei maximaler Belastung, und darĂźber hinaus, vor einem Ă&#x153;berkippen gesichert werden. Aufgrund der engen Spurweite und der damit zwangsweise verbundenen kompakten Bauweise musste aufgrund der fehlenden Hebelwirkung ein schweres Gegengewicht verwendet werden. Wegen der eingelassenen Schienen konnte die Rechenreinigungsmaschine in diesem Bereich nicht vor einem Ă&#x153;berkippen zusĂ¤tzlich gesichert werden. Deshalb wurde die Brontosaurus RRM mit einer eigens entwickelten berĂźhrungslosen RĂźcksicherung ausgestattet. Die Rechenreinigungsmaschine fĂ¤delt hierfĂźr in eine Schie-

MAXIMALER KOMFORT Neben individueller LĂśsungskompetenz und QualitĂ¤t steht Komfort und Bedienbarkeit ebenso an oberster Stelle. Die RRM in Mooshausen kann optional per Hand, per Fernbedienung vor Ort oder Ăźber die Leitzentrale gesteuert werden. â&#x20AC;&#x17E;Mittels vertrauter Joystick-Steuerung kann jeder, der einen Bagger fahren kann, auch unseren Brontosaurus steuernâ&#x20AC;&#x153;, so Jank. Ă&#x153;ber ein Siemens Simatic-Panel hat der RRM-FĂźhrer sĂ¤mtliche BetriebszustĂ¤nde jederzeit im Blickfeld. Der FĂźhrer kann sogar von der RRM aus die RollschĂźtze am Wehr damit steuern. RRM LĂ&#x201E;UFT EINWANDFREI Ă&#x153;ber die Sommermonate im Jahre 2013 konnte die Energie Baden WĂźrttemberg das gesamte Einlaufbauwerk erfolgreich erneuern. Insgesamt investierte man 2 Millionen Euro in das Projekt. Die Rechenreinigungsmaschine von Jank hat sich seither bestens bewĂ¤hrt. Nun ist eine AufrĂźstung des Brontosaurus 315M fĂźr einen vollautomatischen Modus angedacht. Die Maschinen aus dem Hause Jank sind hierfĂźr bereits weitgehend vorgerĂźstet: â&#x20AC;&#x17E;Wir mĂźssen lediglich zwei Sensoren nachrĂźsten und ein Software-Update durchfĂźhren und schon fĂ¤hrt unsere Anlage vollautomatischâ&#x20AC;&#x153;, so Siegfried Jank abschlieĂ&#x;end.

Technische Daten â&#x20AC;˘ RRM-Typ: Brontosaurus 315M - Bagger RRM â&#x20AC;˘ Fabrikat: Jank GmbH â&#x20AC;˘ Eigengewicht: 18.500 kg â&#x20AC;˘ HĂśhe bis Kabinendach: 3.100 mm â&#x20AC;˘ Breite: 3.510 mm â&#x20AC;˘ LĂ¤nge: 4.810 mm â&#x20AC;˘ Max. Putztiefe: 5.250 mm â&#x20AC;˘ LĂ¤nge Ausleger: 4.325 mm â&#x20AC;˘ LĂ¤nge Stiel: 3.100 mm â&#x20AC;˘ Max. HarkenhĂśhe: 6.000 mm â&#x20AC;˘ Max. Schwenkbereich: 290Â°

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Technik

Der Tiroler Unternehmer DI (FH) Peter Stocker lässt sich am besten als „Allrounder“ im Klein- und Kleinstwasserkraftsektor beschreiben. Mit seiner vor rund 10 Jahren gegründeten Stocker Mechatronik GmbH hat er mittlerweile eine Vielzahl an Wasserkraftprojekten vorwiegend im alpinen Raum erfolgreich umgesetzt. Mehr als stolz ist der Lechtaler auf sein selbst weiter entwickeltes Coanda-Schutzrechensystem mit Selbstreinigungseffekt. Vor rund 2 Monaten erst lieferte man den bisher größten Coanda-Rechen aus Eigenproduktion für ein Wasserkraftprojekt im oberbayerischen Oberstdorf aus. Die anspruchsvolle Montage in 17 m Höhe an der Außenseite einer Geschiebesperre erfolgte sogar mit Luftunterstützung durch einen Transporthelikopter. as neue Ausleitungskraftwerk am „Bacherloch“ befindet sich am Beginn der gleichnamigen Gebirgsschlucht in den Allgäuer Alpen. Unweit daneben bewirtschaftet Kraftwerksbetreiber Christoph Ellmann den Berggasthof Einödsbach. Dieser lebt dort mit seiner Familie am südlichsten ganzjährig bewohnten Ort der Bundesrepublik Deutschland. Auf Stromgewinnung aus Wasserkraft setzt man in der Siedlung Einödsbach schon seit den 1950er Jahren. Damals konnte mit der Inbetriebnahme eines Inselkraftwerks erstmals elektrische Energie zum Eigenbedarf erzeugt werden. Ein Anschluss ans öffentli-

Für die rund 11 m breite Wasserfassung des Kraftwerks Bacherloch lieferte und installierte die Stocker Mechatronik GmbH ihren bislang größten Coanda-Rechen.

che Stromnetz der Gemeinde Oberstdorf – bekannt als einer der Austragungsorte der „Vierschanzentournee“ - besteht seit 2007. Nach einer rund 60-jährigen Betriebsdauer des Mikro-Kraftwerks machte sich der gebürtige Düsseldorfer Christoph Ellmann 2011 Gedanken über anstehende Sanierungsmaßnahmen der altgedienten Technik: „Dabei standen von einer Turbinenrevitalisierung bis hin zum kompletten Neubau mehrere Varianten zur Debatte. Die Entscheidung fiel schließlich für die Errichtung einer neuen Anlage mit einer modernen DurchströmTurbine. Dadurch kann ein Vielfaches an

Foto: zek

Foto: Ellmann

COANDA-TECHNIK AUS TIROL ÜBERZEUGT IN LUFTIGER HÖHE

Geschützt von von einem einem auf auf der der Oberseite Oberseite montiertem montiertem Grobrechen Grobrechen sorgen sorgen die die darunter darunter liegenden liegenden Geschützt Keilstäbe mit mit einem einem Spaltmaß Spaltmaß von von 1 mm mm für für den den CoandaCoanda- Selbstreinigungseffekt. Selbstreinigungseffekt. Keilstäbe Der Feinrechen Feinrechen besteht besteht aus aus Hardox-Industriestahl, Hardox-Industriestahl, welcher welcher mit mit den den anspruchsvollen anspruchsvollen Der Bedingungen Bedingungen eines eines alpinen alpinen Gewässers Gewässers mit mit hohem hohem Geschiebeanteil Geschiebeanteil problemlos problemlos zurechtkommt. zurechtkommt.

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Strom gewonnen und gewinnbringend ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.“ Zusätzlich zum Maschinensatz sollte eine neue Wehranlage gebaut und eine Druckrohrleitung mit einer Länge von 45 m verlegt werden. Bautechnisch am anspruchsvollsten gestaltete sich dabei die Ausführung der neuen Wasserfassung. Weil die Platzierung an der Innenseite einer bestehenden Geschiebesperre keine Genehmigung erhalten hatte, sollte das Stahlkonstrukt auf der gegenüberliegenden Seite außen am Querbauwerk positioniert werden. REFERENZANLAGE ÜBERZEUGT Christoph Ellmann wurde im Internet auf das von Peter Stocker adaptierte Rechensystem für sein eigenes Projekt aufmerksam. Im Zuge des telefonischen Erstgesprächs bot ihm Stocker an, sich doch bei einer Referenzanlage einen Eindruck eines CoandaRechens im alltäglichen Einsatz zu verschaffen. Jener Schutzrechen befindet sich in der Gemeinde Boden in der Nähe des Tiroler Gebirgspasses Hahntenjoch. Als Ersatz für ein permanent verstopftes Tiroler Wehr ist dieser schon seit 7 Jahren im Einsatz. Seit d dessen Einbau sind Verstopfungen kein T Thema mehr, zudem weisen die aus höchst b belastbarem Hardox-Stahl gefertigten Keils stäbe keine nennenswerten Verschleißers scheinungen auf. Von diesen Vorteilen war

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Technik

Dank der Hilfe eines Lastenhubschraubers konnte die Montage der Wasserfassung innerhalb von 3 Stunden bewältigt werden.

KEIN STANDARDPROJEKT Den anspruchsvollsten Teil der Wasserfassung stellte definitiv die zu erstellende Befestigung an der Außenmauer der Geröllsperre in etwa 17 m Höhe dar. Hierbei machte sich besonders das zweite Standbein der Stocker Mechatronik GmbH voll bezahlt. Das Unternehmen hat sich in den vergangenen Jahren nämlich auch einen hervorragenden Ruf in der Errichtung von Materialseilbahnen erarbeitet. „Meine Monteure sind es durch unsere Seilbahnprojekte gewohnt in großen Höhen zu arbeiten. Zudem haben wir alle die nötige Ausbildung und langjährige Erfahrung“, erklärt Peter Stocker und führt weiter aus: „Natürlich haben wir zur Montage auch auf technische Unterstützung zurück gegriffen. Ein Schreitbagger mit einem ausgerüsteten Montagekorb ermöglichte die Befestigung von insgesamt 12 sogenannten ‚Kragarmen’ an der Außenmauer des Querbauwerks. Mit diesen Kragarmen schuf man eine optimale Auflage für den Coanda-Rechen.“

Geschäftsführer Peter Stocker hat keine Scheu, komplexe Projekte in schwierigem Gelände zu planen und umzusetzen.

Foto: zek

COANDA-SYSTEM VEREINT VIELE VORTEILE Geschäftsführer Stocker lässt im Gespräch keinen Zweifel daran, dass für ihn von Beginn an fest stand, dass sich die Wasserfassung am Bacherloch mit seinem System technisch umsetzen lässt. Dass sein Unternehmen dabei den bisher größten Rechen mit einer Breite von 11 m fertigen würde, stand für den Lechtaler dabei weniger im Vordergrund. Schließlich werden die einzelnen Coanda-Elemente in Modulbauweise gefertigt und sind auf jede gewünschte Breite hin anpassbar. Bei der Endmontage erfolgt die Verbindung der Rechen-Module durch geschraubte Verbindungen. Einer der größten Vorteile eines CoandaRechens für Anlagenbetreiber liegt sicherlich in der Ersparnis eines Rechenreinigers. Durch den konstruktionsbedingten AbscherEffekt haben Grobgeschiebe, Geäst und Sedimente mit einer Korngröße von über 1 mm keine Chance in die Druckrohrleitung zu gelangen. Durch die Ausführung in gehärtetem Hardox-Industriestahl kommt der Schutzrechen auch mit dem hohen Geschiebeanteil eines alpinen Wildbachs problemlos zurecht. Zusätzlichen Schutz für die Keilstäbe, welche den Coanda-Effekt erzielen, bietet ein direkt über dem Feinrechen platzierter Grobrechen mit einem Spaltmaß von 50 mm.

Foto: Ellmann

auch Ellmann schnell überzeugt und erteilte der Stocker Mechatronik GmbH den Auftrag für den Stahlwasserbau seines neuen Wasserkraftwerks.

MONTAGE MIT LUFTUNTERSTÜTZUNG Spektakulär zum Ansehen wurde es bei der finale Montage des Coanda-Rechens in luftiger Höhe Ende März. Nachdem man die Rechenmodule im Tal zusammengestellt hatte ging es per Lastenhelikopter zur vorbereiteten Aufliegevorrichtung. Dort setzten die Monteure den Rechen mit Schraub- und Schweißverbindungen Stück für Stück zu einem 11 m breiten Stahltrog zusammen. Rund 3 Stunden nahm die Montage mit Luftunterstützung in Anspruch. Für zusätzliche Betriebssicherheit sorgt ein seitlich installierter Spülschütz mit Hydraulikantrieb, der die Reinigung der Innenseite des CoandaRechens von feinem Schmutz in periodischen Abständen ermöglicht. Mit der Verlegung der Druckrohrleitung (DRL) aus GFK-Rohren DN 700 begann Mitte April beim zek Hydro-Lokalaugenschein die nächste Bauphase. Dabei schließt die DRL mittels Flanschverbindung direkt

an den Coanda-Rechen an und verläuft oberirdisch entlang der Betonmauer zum unmittelbar unter dem Wehrbauwerk befindlichen Krafthaus. Bereits eingebaut war das Gehäuse der Durchströmturbine. Nach seiner Mitte Mai geplanten Inbetriebnahme wird der Maschinensatz bei einem Ausbaudurchfluss von 750 l/s und einer Fallhöhe von rund 17 m eine Maximalleistung von 99 kW erreichen. Betreiber Ellmann schätzt, dass er mit einem Fünftel der erzeugten Energie den Strombedarf seiner Gastwirtschaft decken kann und die restlichen 80 % zum Einspeisen ins öffentliche Stromnetz zur Verfügung stehen werden.

Tel.: +43(0)56346981 Mail: peterstocker@gmx.at Mobil: +43(0)676496526 www.wasserkraft.npage.at

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Unterwasseransicht der Forschungswasserkraftanlage Bannetze-Hornbostel (Bild 1)

STAHL-HOCHLEISTUNGSWASSERRÄDER – NEUE ENTWICKLUNGEN FÜR UNGENUTZTE WASSERKRAFTPOTENZIALE An der TU Braunschweig wurde eine neuartige Wasserkraftmaschine auf der Basis einer Hochleistungswasserradtechnologie zur Erschließung des Wasserkraftpotenzials im Bereich der niederen Fallhöhen von 0,4 bis 8,5 m und der mittleren bis großen Durchflussmengen von 5 bis 1.000 m³/s geschaffen. Die neue Technologie zeichnet sich durch eine hohe Umweltfreundlichkeit, eine hohe Effizienz, ein großes Schluckvermögen und ein großes ganzjähriges Arbeitsvermögen aus und liegt in ihrer Leistungsfähigkeit weit über dem derzeitigen Stand der Technik. Zur Erprobung der Hochleistungswasserradtechnologie entsteht in Niedersachsen in Kooperation mit der Salzgitter AG eine Forschungswasserkraftanlage, um den technischen Funktionsnachweis der neuen Technologie im Originalmaßstab zu erbringen. [von Dipl.-Ing. Christian Seidel / TU Braunschweig]

ine Betrachtung des gegenwärtigen Standes der Technik zeigt, dass für Durchflussmengen von 5 bis 1.000 m³/s und Fallhöhen größer 2 m bisher Turbinen eingesetzt werden. Nachteilig bei der Turbinentechnologie ist jedoch, dass mit abnehmender Fallhöhe die Betriebsdrehzahl der Turbine sinkt, was den Bau großer Turbinen erfordert und zu gewaltigen Drehmomenten führt, die entsprechend aufwendig zu handhaben sind und teuere Generatorenlösungen bedingen. Auch nehmen die Wirkungsgrade bei Fallhöhen kleiner 3 m merklich ab, während die Herstellungs- und Baukosten erheblich steigen, so dass die Amortisationszeiten der Wasserkraftanlage bis in die Unrentabilität anwachsen können. Unterhalb einer Fallhöhe von 1,0 bis 1,5 m erweist sich die hydraulische Pressung als zu gering, um

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Turbinen für die Energiegewinnung zu nutzen. Die technische Einsatzgrenze von Turbinen lässt sich damit auf ca. 2 m festlegen, während die wirtschaftliche Einsatzgrenze je nach Standortsituation und Randbedingungen bei ungefähr 3 bis 4 m Fallhöhe liegen kann. Neben dem sind Turbinen im ökologisch sehr sensiblen und vielfältig belebten Bereich der Fließgewässer des Flachlandes und der Mittelgebirge genehmigungsrechtlich häufig mit hohen Auflagen belegt und bedürfen aufwendiger Vorrichtungen zum Fischschutz. NISCHE BEI NIEDRIGER FALLHÖHE In dem Fallhöhenbereich von 0,4 bis 8,5 m wurden historisch auch Wasserräder verwendet, die jedoch maximal 6 m³/s Durchflussmenge verarbeiten konnten. Im gleichen Be-

reich einsetzbar sind Wasserkraftschnecken, die eine maximal verarbeitbare Durchflussmenge von 6 m³/s aufweisen. Weiterentwicklungen deuten bei Wasserkraftschnecken zukünftige Einsatzbereiche von 10 bis 15 m³/s Schluckvermögen an. Auch in Bezug auf die maximal verarbeitbare Leistung sind klassischen Wasserrädern ebenso Wasserkraftschnecken Grenzen bei 100 kW bzw. 250 kW gesetzt. Bild 2 zeigt den Einsatzbereich der unterschiedlichen Wasserturbinen in Abhängigkeit der Fallhöhe und des Durchflusses. Dabei sind alle gängigen modernen Turbinengattungen erfasst, von der Pelton-, Francis-, Durchström- bis zur Kaplan-/ Rohrturbine. Jede Turbinengattung besitzt kennzeichnender Weise ihren spezifischen Einsatzbereich, der sich an den Grenzen des Einsatzbereiches der

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Graﬁk: TU Braunschweig

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Bild 2: Einsatzbereich der unterschiedlichen Wasserturbinen, Wasserkraftschnecken und Wasserräder in Abhängigkeit von Fallhöhe und Durchﬂuss

HOCHLEISTUNGSWASSERRADTECHNOLOGIE In Anbetracht der beschriebenen technischen Lücke wurde an der TU Braunschweig eine Klasse von Wasserkraftmaschinen entwickelt, die in der Lage ist, das Wasserkraftpotential

KAUM WISSENSCHAFTLICHE ERKENNTNIS ÜBER XXL-WASSERRÄDER Das Problem der großen Durchflüsse ist bei der Hochleistungswasserradtechnologie neben der strömungsmechanischen Optimierung durch die Entwicklung besonders großer Wasserräder mit Raddurchmessern von 8 m und mehr, sowie durch die Verwendung von speziell für die Anforderungen des Einsatzbereiches entwickelten neuartigen HochleisGraﬁk: TU Braunschweig

im Bereich der niederen Fallhöhen und der großen Durchflussmengen zu erschließen. Ausgangspunkt für die Technologieentwicklung war, nach der Analyse der Charakteristik des Wasserkraftpotenzials und der derzeit zur Verfügung stehenden Wasserkrafttechnologien, das Überfallwasserrad nach verbesserter Zuppinger Bauart, das es entsprechend zu modifizieren und weiterzuentwickeln galt, um die bestehenden technischen Probleme

Foto: Hydro-Solar

jeweiligen Turbine mit den Grenzen der anderen Gattungen überschneiden kann, so dass in diesem Bereich sowohl Turbinen der einen Gattung als auch Turbinen der anderen Gattung einsetzbar sind. Auffällig ist bei diesem Diagramm aber auch, das es Bereiche gibt, die von den Turbinengattungen nicht abgedeckt werden. Ein besonders großer Bereich befindet sich im Bereich der niederen Fallhöhen und der großen Durchflussmengen, der nach oben hin im Bereich der kleinen Durchflüsse von den Durchströmturbinen und im Bereich der großen Durchflüsse von den Kaplan-/ Rohrturbinen begrenzt ist und sich mit dem feststellbaren ungenutzten Wasserkraftpotenzial an Fließgewässer des Flachlandes und der Mittelgebirge deckt. Neben den Turbinengattungen wurden in Bild 2 auch die Einsatzbereiche der Wasserkraftschnecken und der ober-, mittel- und unterschlächtigen Wasserräder dargestellt. Ebenfalls ist die historisch häufig im niederen Fallhöhenbereich verwendete Francis-Schacht-Turbine und die VLH-Turbine eingezeichnet. Bezogen auf das ungenutzte Wasserkraftpotenzial im Bereich der niederen Fallhöhen und großen Durchflussmengen erweisen sich aber auch diese Technologien als ungeeignet, das Potenzial technisch zu erschließen, wie in Bild 2 ersichtlich.

infolge der großen Durchflussmengen und niedrigen Fallhöhen zu lösen. Für niedrige Fallhöhen zeigen sich dabei die modernen Wasserräder, die ausschließlich die Lageenergie des Wassers nutzen, als die effizientesten Wasserkraftmaschinen, die bei guter Ausführung im Bereich zwischen 0,4 bis 3,0 m von keiner anderen Wasserkraftmaschine bisher übertroffen werden. Den Querschnitt der Hochleistungswasserradtechnologie bildet daher das Überfallwasserrad nach verbesserter Zuppinger Bauart, an dem weitere neuartige, aus strömungsmechanischen Untersuchungen motivierte Modifikationen am Radkörper mit Schaufelapparat und Regulierschütz vorgenommen werden mussten, um die verarbeitbare Durchflussmenge pro Meter Radbreite um bis zu 400 % zu erhöhen und die Effizienz der Maschine von 75– 85 % auf 85–92 % zu steigern, wie die bisher durchgeführten theoretischen und numerischen Untersuchungen sowie die experimentellen Versuche am Modellwasserrad im Wasserbaulabor zeigen.

Bild 3: Einsatzbereich der unterschiedlichen Wasserturbinen und der Hochleistungswasserradtechnologie in Abhängigkeit der Fallhöhe und des Durchﬂusses Juni 2016

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Wirkungsgradkurven

Bild 4: Wirkungsgrad in Abhängigkeit von a) der Durchﬂussmenge und b) der Leistung

tungswellen, die den Bau besonders breiter Wasserräder ermöglicht, gelöst worden. Wissenschaftliche und technische Erkenntnisse und Erfahrungen zum Bau von Wasserrädern solches Maßstabes und solcher Größenordnung besonders hinsichtlich der Radbreite und den großen zu verarbeitenden Durchflussmengen und Leistungen liegen weltweit nicht vor, da Räder dieses Typs eine absolute Neuheit darstellen. Hierzu besteht daher erheblicher Forschungs- und Entwicklungsbedarf, für den im Rahmen der bisherigen Forschungsarbeiten erste vielversprechende Ansätze geliefert werden konnten. Für die Handhabung der gewaltigen Drehmomente, die sich bei der Verarbeitung großer Durchflussmengen im niederen Fallhöhenbereich ergeben, wurde ein besonderes, mit modernsten Herstellungsverfahren produzierbares, robustes und langlebiges neuartiges Hochleistungsgetriebe entwickelt, das Kostenersparnisse von 90 bis 95 % im Vergleich zu den im Maschinenbau üblichen Lösungen erbringt. SCHLUCKVERMÖGEN BIS 100 M3/S Die auf der Basis der wissenschaftlich-technischen Neuerungen konstruierbaren Maschinen können nach erfolgreichem Abschluss der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zukünftig voraussichtlich Durchflussmengen von 15 bis 100 m³/s verarbeiten, was im Vergleich zu der historisch bei Wasserrädern maximal verarbeitbaren Wassermenge von 6 m³/s einer Steigerung von bis zu 1.650 % entspricht und dem Schluckvermögen von Turbinen gleich kommt. Fernerhin liegen die Hochleistungswasserräder, die, wie die der-

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zeitigen Entwicklungsprognosen andeuten, zukünftig Leistungen von bis zu 3.000 kW erbringen können, im Vergleich zu den derzeit größten herstellbaren Wasserrädern mit 100 kW Leistung in ihrer Leistungsfähigkeit weit über dem derzeitigen Stand der Technik. In Bild 3 ist neben den modernen Turbinen auch der nach erfolgreichem Abschluss der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten denkbare Einsatzbereich der Hochleistungswasserradtechnologie eingezeichnet, der genau dem in Bild 2 gezeigten Bereich des ungenutzten Wasserkraftpotenzials entspricht. Der Einsatzbereich der Hochleistungswasserradtechnologie überschneidet sich dabei mit den Einsatzbereichen der Durchströmturbinen und der Kaplan-/ Rohrturbinen und kann, bei einer Ausführung als Schaufelwasserrad (mittel- und unterschlächtiger Radtyp), zukünftig bei einer Fallhöhe von 0,4 bis 8,5 m und bei einer Durchflussmenge von bis zu 100 m³/s pro Maschine liegen. Bei Verwendung mehrerer Maschinensätze wären so Durchflussmengen bis zu 1.000 m³/s und mehr verarbeitbar. Als Einsatzbereiche der Hochleistungswasserradtechnologie ergeben sich damit die mittlere Wasserkraft mit 0,2 bis 1 MW und die große Wasserkraft mit 1 bis 30 MW. WIRKUNGSGRADE BIS 92 PROZENT In Bild 4 ist der Wirkungsgrad bezogen auf die Durchflussmenge und die Turbinenleistung dargestellt. Hierbei zeigt sich, dass die Hochleistungswasserradtechnologie mit dem theoretisch und am Modellrad im Wasserbaulabor experimentell bisher ermittelten 80

bis 92 % Wirkungsgrad den Turbinengattungen ebenbürtig ist und über einen großen Arbeitsbereich verfügt. Kennzeichnend ist dabei, dass der Wirkungsgrad mit fallendem Durchfluss steigt und bis zu 92 % erreichen kann. Bezüglich des großen Regelarbeitsvermögens bei durchgehend hohen Wirkungsgraden zeichnet sich die neue Wasserradtechnologie besonders aus. Das klassische Wasserrad liegt mit seinen Wirkungsgraden um ca. 10 % niedriger als das modifizierte Rad. FAST HORIZONTALE WG-KURVE Mit einem bisher theoretisch und experimentell am Modellrad nachweisbaren Arbeitsvermögen von 10 bis 150 % im Durchfluss und 25 bis 180 % in der Fallhöhe zeigt sich die Hochleistungswasserradtechnologie als geeignet, den jahreszeitlichen Gang von Flachlandflüssen zu beschreiben und kann nach derzeitigen Abschätzungen 5 bis 40 % mehr Strom im Vergleich zu den verschiedenen Turbinenarten über den Verlauf eines Jahres produzieren. Dies wird besonders interessant, wenn an einem Standort die Energieausbeute durch die Erhöhung des Ausbaugrades gesteigert werden soll. Gerade hierfür sind hohe Wirkungsgrade auch im Teillastbereich notwendig, die, wie Bild 4 verdeutlicht, bei Wasserrädern im Gegensatz zu Turbinen durch den fast horizontalen Wirkungsgradverlauf gegeben sind. Neben dem bleibt die Technologie, wie die derzeitigen Erkenntnisse und historische Berichte über Wasserräder zeigen, auf Grund des großen Arbeitsvermögens auch im Hochwasserfall besonders lange

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Foto: Seidel / TU Braunschweig

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einsatzfähig. Die Fischfreundlichkeit von Wasserrädern ist in den historischen Fischereigesetzen belegt und konnte auch unter den verschärften Bedingungen von Modellversuchen im Wasserbaulabor mit künstlichen Fischversuchskörpern grundsätzlich bestätigt werden. Umfassende wissenschaftliche Untersuchungen zu diesem Teilaspekt sind erforderlich und müssen maßgeblich am Großrad durchgeführt werden. Bestätigen die Versuche die bisherigen Erkenntnisse, so ist bei einem Wasserrad im Originalmaßstab auf Grund der großen Einströmkammern und der geringen Drehzahl des Rades von 1 bis 3,8 U/min ein Absteigen von Fischen und anderen Wasserlebewesen fahrstuhlgleich direkt durch die Maschine denkbar, woraus sich ein besonders

Bild 5: Modellwasserrad des SWR-8-10 mit Leitblechen in der Wasserbauversuchshalle des Leichtweiß-Instituts für Wasserbau der TU Braunschweig

großer ökologischer Nutzen der Technologie ergibt, der in der mittleren und großen Wasserkraft weltweit bisher nicht erreichbar ist. FORSCHUNGSWASSERKRAFTANLAGE IN CELLE REALISIERT Nach umfangreichen theoretischen und experimentellen Arbeiten zu der neuen Technologie wird derzeit in Niedersachsen in Kooperation der TU Braunschweig mit der Salzgitter AG mit Unterstützung des Bundeswirtschaftsministeriums und des Landes Niedersachsens eine Forschungswasserkraftanlage am Allerwehr Bannetze im Landkreis Celle errichtet, um die neue Technologie im Großmaßstab zu erproben sowie kurz-, mittel- und langfristige Untersuchungen der Wasserkraft-

maschine im Dauerbetrieb zu ermöglichen. Die TU Braunschweig erhielt hierzu mit breiter Unterstützung der lokalen Bevölkerung, der Fischerei und der Natur- und Umweltverbände den Planfeststellungsbeschluss für den Bau und die wasserrechtliche Bewilligung zum Betrieb der Forschungswasserkraftanlage. Vorgesehen ist für die Wasserkraftanlage ein Hochleistungswasserrad mit einer Leistung von 500 kW, einem Schluckvermögen von 60 m³/s und einer Jahresstromproduktion von 2.500 MWh, mit der ca. 1.000 Haushalte dauerhaft mit Strom versorgt werden können. Das Wasserrad wird als unterschlächtiges Schaufelwasserrad mit 60 Schaufeln, mit einem Raddurchmesser von 11 m und einer Radbreite von 12 m ausgeführt (11 m Klasse SWR-11-12). Die Drehzahl des Wasserrades liegt bei 1 bis 3,8 U/min. Für die Optimierung und Weiterentwicklung der neuen Technologie erfolgt ein umfangreiches Versuchsund Messprogramm, in dem mechanische, hydraulische und ökologische Aspekte untersucht werden. Eine Seiten- und Unterwasseransicht der Forschungswasserkraftanlage ist in Bild 1 (Titelbild) und 6 dargestellt. Das Modellwasserrad der 8 m Klasse SWR-8-10 im Maßstab 1:10 mit 48 Schaufeln zeigt Bild 5.

AUTOR: Dipl.-Ing. Christian Seidel Projektleiter Forschungsvorhaben Stahl-Hochleistungswasserradtechnologie, Institut für Statik, Technische Universität Braunschweig Kontakt: c.seidel@tu-bs.de

Visualisierung: Seidel / TU Braunschweig

Bild 6: Seitenansicht der Forschungswasserkraftanlage Bannetze-Hornbostel

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Vermarktung

„KLEINKRAFTWERKS-BETREIBERN KANN ICH NUR EMPFEHLEN, ZUSÄTZLICHE ERLÖSMÖGLICHKEITEN ZU PRÜFEN“ Prof. Dr. Peter Draxler ist erfahrener Betreiber mehrerer Kleinwasserkraftanlagen und Vertreter der Branche. In Österreich besitzt er drei Kraftwerke mit einer installierten Leistung von insgesamt rund 4 MW und ist zudem als Beirat für den Verein für Kleinwasserkraft Österreich aktiv. Hauptberuflich ist Draxler Rechtsanwalt und auf Fragen zum Energierecht spezialisiert. In unserem Interview spricht Draxler über die aktuelle Situation von Kleinwasserkraftanlagen, über neue Vermarktungswege und zudem darüber, wie es künftig mit der Kleinwasserkraft in Österreich weitergeht.

Prof. Dr. Peter Draxler, Kraftwerksbetreiber und Beirat für den Verein Kleinwasserkraft Österreich.

Inwiefern? Schauen Sie: In der Bibel steht etwas von 7 mageren und 7 fetten Jahren. Und in der Nationalökonomie habe ich etwas über den sogenannten Schweinezyklus gelernt. Es kommt immer wieder zu einem Überangebot und zu Zeiten, in denen die Nachfrage das Angebot übersteigt. Und dahin hege ich eine Hoffnung. Und wenn wir uns die Gegenwart betrachten, dann gibt es für Kleinwasserkraftwerke ja auch Erlös-Möglichkeiten, die über die reine Vermarktung des Stroms hinausgehen. Beispielsweise durch die Bereitstellung von Regelenergie. Wie bewerten Sie diese? Not macht erfinderisch! Jetzt sind natürlich Bemühungen entstanden, aus der Verwertung der Flexibilität der Kleinwasserkraftanlagen auch andere Erlösmöglichkeiten zu erschließen. Und dazu gehört auch die Bereitstellung negativer Tertiär- und Sekundärregelenergie. Und da ist es ein sehr erfreulicher Aspekt, dass die Kleinwasserkraft hier im vergangenen Jahr von der APG die Möglichkeit erhalten hat, am Markt teilzunehmen. Und ich hoffe, das wird auch weiter so fortgesetzt. So wäre beispielweise ergänzend die Möglichkeit zur Regelenergievermarktung von Anlagen, die durch die OeMAG gefördert werden, sehr schön und sinnvoll. War die Umstellung auf die Regelenergievermarktung für Sie aufwändig? Nein, die Umstellung war nicht aufwändig. Im Grunde läuft es so, dass der Vermarkter, in meinem Fall die CLENS, kommt und zusätzliche Steueranlagen einbaut, die nicht groß sind. Und damit ist die Sache eigentlich schon erledigt. Spüren Sie einen Unterschied im Betriebsalltag, seit Sie in die Regelenergievermarktung eingestiegen sind?

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Foto: Draxler

Guten Tag Herr Prof. Dr. Draxler. Wie bewerten Sie die aktuelle Situation und die Perspektive für Kleinkraftwerke in Österreich? Ich bewerte die aktuelle Situation negativ für die Gegenwart und gemischt für die Zukunft. Denn ein Kleinkraftwerk, das keine Förderung über die OeMAG erhält, ist auf die Einnahmen über den Stromverkauf angewiesen. Und für alte Kraftwerke besteht zunächst nur die Möglichkeit, den sogenannten Marktpreis zu erhalten, und der ist sehr niedrig - unter anderem weil sich Österreich dem Marktplatz EEX angeschlossen hat. Am gemeinsamen Strommarkt besteht derzeit ein Überangebot, das meines Erachtens auf den hohen Anteil von Braunkohle an der Stromerzeugung und auf die sehr hohe Förderung der Windkraft in Deutschland zurückzuführen sind. Doch das wird sich ändern.

Kaum. Nur dass es hin und wieder im Rahmen eines Abrufs zu Zurückschaltungen kommt. Dann wird vorübergehend weniger Strom ins Netz eingespeist. Aber das wird ja aufgrund des Vertrages anderweitig vergütet. Bei bestimmten Kraftwerken muss man aufpassen, dass es während der Herunterschaltungen zu keinem Schwall kommt – aber das ist alles zu bewältigen. Was ist Ihnen bei einem Vermarkter wichtig und was würden Sie anderen Anlagenbetreibern empfehlen? Zuallererst ist mir Vertragstreue und Verlässlichkeit wichtig. Und natürlich Unterstützung bei der technischen Umsetzung der Regelenergievermarktung. Bei uns hat die CLENS die notwendigen Geräte eingebaut und zur Gänze bezahlt. Wir arbeiten bereits seit zwei Jahren zusammen – seit einem Jahr in der Regelenergievermarktung – und ich bin absolut zufrieden. Anderen Kleinkraftwerks-Betreibern kann ich nur empfehlen, zusätzliche Erlösmöglichkeiten zu prüfen, sei es im Bereich Regelenergievermarktung oder flexible Erzeugung, die sich an Preisschwankungen am Strommarkt orientiert. Die technischen Herausforderungen sind gering und wirtschaftlich lohnt es sich allemal. Wenn wir nun noch einen Blick auf die aktuelle energiepolitische Situation werfen, welche Erwartungen haben Sie hier an die politischen Verantwortlichen? Von der Politik in Deutschland erwarte ich, dass sie Maßnahmen ergreift, damit der Marktpreis in Deutschland und Österreich zeitnah

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wieder steigt. Weil ich glaube, in Deutschland muss man auch erkannt haben, dass der derzeitige Marktpreis für die Stromerzeuger nicht kostendeckend ist. Von den österreichischen Politikern, also von den Gebietskörperschaften Bund und Länder, erwarte ich eine Unterstützung, solange der aktuelle prekäre Zustand fortbesteht. Das würde der Kleinwasserkraft in Österreich angesichts der aktuellen Marktlage sehr helfen, denn die meisten leben nur noch von Reserven. Und dann erwarte ich von der Politik eine Vermeidung oder Verschiebung zusätzlicher Belastungen, die nicht finanzierbar sind, wie zum Beispiel Fischwanderhilfen, die für uns sehr aufwändig sind. Und wo sehen Sie die Rolle der Kleinwasserkraft in der Zukunft? Ich bin mir sicher, dass die Kleinwasserkraft in der Stromerzeugung und in der Deckung des Strommarktes auch künftig eine bedeutende Rolle spielt. Sie bewirkt ja bereits jetzt ein Aufkommen von ungefähr neun Prozent der österreichischen Stromaufbringung. Und sie bewirkt vor allem auch eine dezentrale Einspeisung, die zu einer Entlastung der Netze führt. Das ist zum Beispiel so: Ich habe bei meinem Kraftwerk Hubalpenbach mit dem zuständigen Netzbetreiber eine Vereinbarung geschlossen, wonach der Netzbetreiber, wenn er das Mittelspannungs-

Foto: Draxler

Vermarktung

Das KW Hubaplenbach eignet sich ideal zur Teilnahme am Regelenergiemarkt.

netz am Eingang des Großarltales aufgrund von Netzüberlastung abschalten muss, auf eine Inselversorgung umstellt. Das heißt, der ganze Talfußbereich wird dann über das Kleinwasserkraftwerk Hubalpenbach mit Strom versorgt. So etwas kann man nur mit so kleinen Wasserkraftwerken machen.

NEUE VERMARKTUNGSWEGE: GEWINNE SIND AUCH OHNE OEMAG-FÖRDERUNG LANGFRISTIG MÖGLICH Kleinwasserkraftwerke, die in einem OeMAG-Vertragsverhältnis stehen, erwirtschaften solide Erträge – derzeit zwischen 70 bis 100 € pro erzeugter Megawattstunde. Doch sobald die OeMAG-Förderung ausläuft, ändert sich die Erlössituation drastisch. Mit klugen Konzepten, die die Preisschwankungen an der Strombörse nutzen, sowie der Unterstützung eines Dienstleisters, lassen sich Kleinwasserkraftwerke trotz sinkender Marktpreise auch in Zukunft wirtschaftlich betreiben.

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Die aktuelle Entwicklung an den Strommärkten spricht eine deutliche Sprache: Vor wenigen Jahren waren am freien Markt noch 50 € pro Megawattstunde zu erzielen, heute sind am Terminmarkt der EEX für klassische Jahreskontrakte noch maximal 25 € pro Megawattstunde zu erreichen. Und der Trend zeigt auch für die kommenden Jahre eher nach unten. Daher stellt sich für zahlreiche Betreiber von Kleinwasserkraftwerken, deren OeMAG-Förderung ausläuft oder bereits ausgelaufen ist, die Frage nach der wirtschaftlichen Zukunft ihrer Anlagen. Unsere Botschaft an die Anlagenbetreiber: Wer die Erzeugungsflexibilität eines Kleinwasserkraftwerks richtig nutzt, braucht sich keine Sorgen um die Zukunft der Anlage zu machen. Gemeinsam mit einem Vermarkter wie der Clean Energy Sourcing GmbH (CLENS) kön-

Autor des Artikels: Dipl. -Ing. Daniel Hölder, Geschäftsführer Clean Energy Sourcing GmbH Österreich

nen Betreiber die Flexibilität ihrer Anlage auf unterschiedliche Weise nutzen und dadurch beträchtliche Zusatzerlöse generieren. Als Experte im Bereich Flexibilitätsmanagement und Regelenergievermarktung bietet CLENS Betreibern von Kleinwasserkraftwerken drei lukrative und miteinander kombinierbare Erlöswege, die den normalen Betrieb eines Kleinwasserkraftwerks sinnvoll ergänzen: • Vermarktung von Regelleistung • Bedarfsgerechte Erzeugung • Regionale Belieferung

VERMARKTUNG VON REGELLEISTUNG Kleinwasserkraftwerke sind ideal dafür geeignet, negative Sekundär- und Tertiärregelleistung vorzuhalten. Das heißt: Tritt eine Überspeisung und eine damit einhergehende Überfrequenz im Stromnetz auf, wird das Kraftwerk vom Regelzonenführer APG über unser virtuelles Kraftwerk kurzfristig heruntergeregelt. Für die reine Vorhaltung dieser Flexibilität erhält der Betreiber einen Bereitstellungspreis – die Stromproduktion aus dem Kleinwasserkraftwerk läuft dabei ganz normal weiter. Nur wenn tatsächlich ein Abruf der Regelleistung durch die APG erfolgt, wird das Kraftwerk heruntergeregelt. In diesem Fall Juni 2016

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Vermarktung

Bedarfsgerechte Erzeugung bei einem Laufwasserkraftwerk mit kleinem Speicher. Bei hohen Strommarktpreisen wird die Erzeugung phasenweise gezielt erhöht.

wird dem Kraftwerksbetreiber für die erbrachte Regelarbeit zusätzlich ein Arbeitspreis ausgezahlt. Die Einnahmen aus der Regelnergievermarktung können für den Betreiber, je nach steuerbarer Leistung der Anlage, zwischen 2 bis 4 € / MWh bezogen auf die Jahresproduktion betragen. Um mit dem Kraftwerk direkt kommunizieren und es im Bedarfsfall ohne Verzögerung anzusteuern zu können, installiert CLENS an der Anlagensteuerung eine Fernwirkbox, die über Mobilfunk mit unserem zentralen Leitsystem verbunden ist. Das CLENS-Leitsystem ist wiederum mit dem Leitsystem des Regelzonenführers, der ständig das Gleichgewicht im Stromnetz überwacht, verbunden. An die komplette Kommunikationsstrecke werden dabei höchste Sicherheitsanforderungen gestellt. BEDARFSGERECHTE ERZEUGUNG Sofern das Kleinwasserkraftwerk über eine Speichermöglichkeit verfügt, lohnt sich eine bedarfsgerechte Erzeugung, also eine strommarktoptimierte Fahrweise des Kraftwerks. Bei einer bedarfsgerechten Erzeugung wird die Stromerzeugung soweit wie möglich in Hochpreis-Phasen verlagert (siehe Abbildung oben). Die wirtschaftlichen Potenziale einer bedarfsgerechten Erzeugung werden maßgeblich von den Preisschwankungen an der Strombörse bestimmt – und diese sind im kurzfristigen Intraday-Handel am größten. Daher gilt: Je flexibler das Kleinwasserkraftwerk auf Preissignale reagieren kann, desto größer ist das zusätzliche Erlöspotenzial. Zudem kann in Zeiten der Leistungsreduktion aus dem Kraftwerk auch positive Regelenergie bereitgestellt werden. Um maximale Zusatzerlöse aus einer bedarfsgerechten Erzeugung zu erreichen, bedarf es einer intensiven Beobachtung der Strommärkte und einer individuellen Bewirtschaftung der jeweiligen Anlage. CLENS hat hierfür eine ei-

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gene Modellierungs- und Optimierungssoftware entwickelt, die alle technischen und betrieblichen Restriktionen einer Anlage berücksichtigt und marktübergreifend optimierte Anlagenfahrpläne erstellt. Hierbei beachtet der hinterlegte Optimierungsalgorithmus sowohl die Börsenpreise an den verschiedenen Märkten als auch potenzielle Regelenergieerlöse. Die individuellen Fahrpläne werden dem Anlagenbetreiber als Fahrplanvorschlag zur Verfügung gestellt und wahlweise manuell oder automatisiert über das virtuelle Kraftwerk der CLENS umgesetzt. Bei Bedarf ist eine kurzfristige Anpassung der Fahrplanvorschläge durch den Anlagenbetreiber problemlos möglich. Durch die tägliche und gegebenenfalls untertägige Optimierung der Fahrpläne kann abhängig von den Speicherkapazitäten und der Turbinenleistung ein Mehrerlös gegenüber dem durchschnittlichen Marktpreis (EPEX Spot) von bis zu 15 € / MWh erzielt werden. REGIONALE BELIEFERUNG Ergänzend zur Regelenergievermarktung und zur bedarfsgerechten Erzeugung kann die regionale Belieferung als Vermarktungsoption genutzt werden. Betreiber von Kleinwasserkraftwerken haben hier die Möglichkeit selbst zum regionalen Stromversorger zu werden und Industrie-, Gewerbe und Haushaltskunden in der Nachbarschaft der Anlage direkt mit Strom aus dem Kleinwasserkraftwerk zu beliefern. Mittels preisgünstiger und regionaler Versorgungsangebote können Anlagenbetreiber einen wichtigen Beitrag zur Etablierung der dezentralen Energieversorgung leisten und gleichzeitig interessante Zusatzerlöse erwirtschaften. Durch unsere erprobten White-Label-Produkte lassen sich regionale Stromprodukte für Anlagenbetreiber ohne großen Zeitaufwand umsetzen. Eine bereits bestehen-

de Webseitenstruktur und Marketingunterlagen können flexibel auf die Marke des Betreibers angepasst werden. CLENS übernimmt zudem alle Formalitäten, die Abrechnung sowie die Prognose, die Strukturierung, das Bilanzgruppen- und das Fahrplanmanagement. ERTRÄGE OHNE ZUSÄTZLICHEN AUFWAND Anhand der drei vorgestellten Erlösmöglichkeiten wird deutlich, dass die Betreiber von Kleinwasserkraftwerken den sinkenden Preisen an den Strommärkten keinesfalls hilflos ausgeliefert sind. Im Gegenteil: Durch die Nutzung der Erzeugungsflexibilität der Anlage und mit Hilfe kluger Vermarktungskonzepte lassen sich die Erlöse gegenüber dem normalen Betrieb deutlich steigern. Alle drei vorgestellten Vermarktungswege lassen sich dabei problemlos miteinander kombinieren. Und bei allen drei Vermarktungswegen entsteht für den Anlagenbetreiber kaum zusätzlicher Aufwand. CLENS übernimmt von der Einbindung in das virtuelle Kraftwerk bis hin zur täglichen Vermarktung alle anfallenden Kosten und Leistungen. Wir empfehlen daher Betreibern von Kleinwasserkraftwerken, sich mit ergänzenden Vermarktungswegen auseinanderzusetzen und diese zu nutzen. Neben den heute erschließbaren und voraussichtlich weiter steigenden Erlöspotenzialen aus der Vermarktung der Erzeugungsflexibilität des einzelnen Betreibers liegt dies auch im Interesse der Kleinwasserkraftbranche insgesamt. Denn über den Beweis, dass die Kleinwasserkraft als flexibler Partner von Solar- und Windstrom zum Gelingen der Energiewende beitragen kann, kann die Branche das wirtschaftliche und teils auch politische Abstellgleis wieder verlassen. Und dies ist nicht nur für den Anlagenausbau, sondern auch für den Bestand von großer Bedeutung, da das Ende der festgeschriebenen Förderdauer in vielen Fällen immer näher rückt.

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Das Funktionsprinzip der Steffturbine basiert auf der von der WRH Walter Reist Holding AG in den vergangenen Jahrzehnten sukzessive weiter entwickelten Transporttechnologie, die Einsatzgebiete der innovativen Turbine sind mehr als breit gefächert.

STEFFTURBINE ÜBERZEUGT DURCH VIELFÄLTIGE EINSATZMÖGLICHKEITEN UND WIRTSCHAFTLICHKEIT Basierend auf über 50 Jahren Erfahrung im Bereich der Fördertechnik entwickelte die Schweizer WRH Walter Reist Holding AG (WRH) die „Steffturbine“. Dabei hat man das altbekannte technische Prinzip von Wasserrädern auf moderne Kettentechnologie adaptiert, welche sich bei einer Vielzahl von Industrieanwendungen bestens bewährt hat. Durch das kompakte und leicht zu installierende Turbinensystem können selbst kleine Fallhöhen und Durchflüsse effizient genutzt werden, etwa zur energetischen Verwertung von Restwassermengen. Ein wirtschaftlicher Betrieb der Steffturbine ergibt sich automatisch durch das optimale Preis-Leistungsverhältnis sowie den geringen Installationsaufwand. Bei einer Produktvorstellung am WRH Unternehmenssitz in Hinwil fand am 10. Mai eine umfangreiche Führung durch die „Steffworld“ statt. Dabei wurde neben der Steffturbine die intelligente Anlagensteuerung „Steffmaster“ sowie die vielfältig einsetzbare Fischaufstiegshilfe „Steffstep“ eingehend präsentiert. eit mehr als fünf Jahrzehnten entwickelt, baut und vertreibt die WRH gemeinsam mit ihren Tochterunternehmen Ferag AG, Denipro AG und WRH Marketing AG fördertechnische Anlagen. Die Kernkompetenz der WRH besteht dabei in der Druckweiterverarbeitung in Zeitungsund Zeitschriftendruckereien, die Fördersysteme sind in Druckereibetrieben auf der ganzen Welt im Einsatz. Die Grundlage der Fördersysteme bildet das rollende Förderprinzip, bei welchem die Gleitreibung praktisch eliminiert wird. Damit lassen sich selbst

schwere Lasten über lange Transportstrecken materialschonend bei gleichzeitig geringem Energiebedarf befördern. Das Funktionsprinzip der Steffturbine entstammt genau dieser Transporttechnologie, welche von der WRH in den vergangen Jahrzehnten stetig weiter entwickelt und vorangetrieben wurde. VIELFÄLTIGE ANWENDUNGSMÖGLICHKEITEN Im Mittelpunkt des technischen Konzeptes steht ein um zwei Umlenkräder geführter Kettenrundlauf, an welchem Schaufeln angebracht sind und durch die Schwerkraft des

Wassers in Bewegung gesetzt werden. Ein in das kompakte Turbinengehäuse integrierter Permanentmagnet-Generator sorgt für eine elektrische Leistung von 12 kW. Jährlich lassen sich somit schon bei einer Fallhöhe ab 2 m bis zu 100.000 kWh Ökoenergie erzeugen. Zur Auswahl stehen zwei unterschiedlich große Turbinenmodelle mit einer Ausbauwassermenge von 400 l/s beziehungsweise 600 l/s. Die Anwendungsmöglichkeiten der Steffturbine sind dabei höchst vielfältig. Der Einsatz bietet sich etwa bei Gefällestufen von natürlichen Fließgewässern oder gewerblichen Kanälen an. Juni 2016

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Das „Steffstep“ getaufte Fischaufstiegshilfe der WRH am Standort Töss Kollbrunn in der Schweiz. Nach einer Montagezeit von nur 7 Stunden war der Fischaufstieg fertig montiert.

STEFFTURBINE WELTWEIT IM EINSATZ Im sogenannten Tannertobel, einer Engstelle des Flusses Jona im Zürcher Oberland, wurde 2015 eine der ersten Steffturbinen der WRH Walter Reist Holding AG installiert. An der künstlichen Gefällstufe mit Geschieberückhaltebecken bestehen seit jeher naturgemäß günstige Bedingungen für die Nutzung von Wasserkraft. Seit dem Einbau der Steffturbine im Vorjahr konnten bereits 70.000 kWh für den Betreiberverein „Unternehmen Dürnten – Verein zur Förderung ökologisch nachhaltiger Ziele“ erzeugt werden. Getreu dem Motto des Vereines erfolgte die Montage des umweltfreundlichen Stromerzeugers ohne größere bauliche Eingriffe, zudem wurde auch der Wasserabfluss am Standort nicht beein-

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Biologin Eva Baier erklärt den anwesenden Medienvertretern das Funktionsprinzip der Fischtreppe „Steffstep.“

Michael Trachsler leitete die Entwicklung der Steffturbine.

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Foto: WRH Entwickler Heinz Füglister referiert über die Besonderheiten der Anlagensteuerung „Steffmaster.“

STEFFMASTER KOORDINIERT UND OPTIMIERT ERNEUERBARE ENERGIEN Beim Steffmaster handelt es sich ebenfalls um eine Entwicklung der WRH, mit welcher die Effizienz erneuerbarer Energieformen durch den Einsatz intelligenter Automatisierungstechnik sowie umweltfreundlicher Speicherlösungen optimiert werden soll. Der Steffmaster ermöglicht als Steuergerät diverse Regelungskombinationen mit anderen erneuerbaren Energien. Neben der Wasser-

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Genau so kann die Steffturbine aber auch zur Stromgewinnung aus Prozesswasser beim Einbau in Kläranlagen oder bei der Verwendung in Industrie- und Verarbeitungsbetrieben mit großer Wassernutzung wie der Papier- oder Lebensmittelverarbeitung eingesetzt werden. Für die Montage der Steffturbine sind lediglich zwei Auflager im Gelände anzubringen, weitere Eingriffe in die natürlichen Gegebenheiten eines Wasserlaufs sind nicht nötig. Die Turbineneinheit wird in komplett zusammengebauten Zustand angeliefert und verhindert dank oberirdischer Platzierung eine Beeinträchtigung der Wasserqualität. Aus ökologische Sichtweise höchst erfreulich ist der Aspekt der Fischdurchgängigkeit der Turbine, welcher in Fließrichtung gegeben ist.

trächtigt. Drei weitere Steffturbinen stehen bei Schweizer Abwasserreinigungsanlagen im Einsatz. Die Turbine der Kläranlage La Saunerie bei Colombier nutzt eine Fallhöhe von rund 4 m und erzeugt jährlich rund 45.000 kWh. Gleich zwei parallel angeordnete Steffturbinen befinden sich an der Abwasserreinigungsanlage Buholz in Emmen im Einsatz, wobei das gereinigte Abwasser kurz vor der Rückgabe in das Fließgewässer energetisch verwertet wird. Noch 2016 steht die Installation einer Steffturbine in Italien bei Ranica in Bergamo an. Explizit wird von WRH-Unternehmenssprecher Nick Mysicka im Rahmen der Führung durch die Steffworld darauf hingewiesen, dass sich das Prinzip der Steffturbine aufgrund des vergleichsweise geringen Montageaufwandes bestens zum Einsatz in Schwellen- und Entwicklungsländern eignet – sowohl zum Inselbetrieb als auch zum Einspeisen ins Netz. Dazu ging das Schweizer Unternehmen mit gutem Beispiel voran und lieferte vor zwei Jahren eine Steffturbine für die 2010 ebenfalls von der WRH in Tansania gegründete „Susanne’s African School“. Somit kann das Schulgebäude der strukturschwachen Region völlig autark mit Strom versorgt werden.

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Eine Exkursion zu einer Steffturbine im Praxiseinsatz am „Tannertobel“ des nahe gelegenen Gewässers Jona gehörte ebenfalls zur Präsentation der „Steffworld“.

kraftnutzung mit der Steffturbine verknüpft diese Neuentwicklung der WRH das Energiemanagement auch mit Solar-, Wind- und Biogasstrom. Das Energiemanagement des Steffmaster stellt somit eine energieeffiziente und wirtschaftliche Verbindung von Stromproduzenten, wie der Steffturbine zur Wasserkraftnutzung, mit Batterien und Stromkonsumenten her. Die Steuerung bewältigt dadurch die Kombination von kontinuierlicher Stromerzeugung mit Wasserkraft und stochastischer Produktion durch Photovoltaik- und Windenergieanlagen sowie Biogas- und Klärgasanwendungen. Damit lässt sich dank optimierter Regelung ein Maximum an Energie aus Wasserkraft erzeugen, bei Produktionsspitzen überschüssige Energie speichern und diese bei Bedarf wieder abgeben. Reicht die Stromproduktion aufgrund der Tageszeit oder der Witterungsverhältnisse nicht aus, kann gespeicherter Strom aus einer Batterie abgerufen und an die jeweiligen Verbraucher abgegeben werden. Die zu diesem Vorgang eingesetzte Batterie nutzt als Elektrolyt eine Salzwasserlösung und besteht

damit aus umweltfreundlichen Materialien. Diese Batterie ist wiederaufladbar, hat geringe Investitionskosten und ermöglicht somit eine kurze Amortisationszeit. Durch den Einsatz eines Batteriesystems wird nicht nur die Stromspeicherung gewährt, sondern auch eine autarke Stromversorgung, sei es als Insellösung oder als Notstromversorgung im Netzverbundbetrieb. STEFFSTEP ÜBERWINDET GEFÄLLESTUFEN Die ebenfalls neu entwickelte und „Steffstep“ getaufte Fischaufstiegshilfe der WRH ist die logische Ergänzung zur Steffturbine. Mit dieser in modularer Bauweise gestalteten Aufstiegshilfe für Gewässerlebewesen lassen sich auf engstem Raum Flussschwellen, Querbauwerke, Wehre oder Staumauern überwinden. Einsatzpotential für die Steffstep besteht alleine in der Schweiz an mehreren 1.000 künstlichen Hindernissen verschiedener Gewässer. Die Bauweise der Steffstep ist dabei an das bekannte technische Prinzip von „Vertical-Slot-Fischpässen angelehnt und eignet sich für den Einsatz an kleineren bis mittleren Gewässern. Im

Gegensatz zu den meist in Beton ausgeführten „Vertical-Slot-FAH bestehen die einzelnen Becken der Steffstep aus widerstandsfähigem Kunststoff. Ebenso wie die Steffturbine steht das System für eine einfache und schnelle Montage sowie kurze Planungs- und Bauphasen. Dabei verringert die Treppenform die Gesamtbaulänge der zu überwindenden Gefällestufe erheblich. Aufgrund der horizontalen Einbaulage der einzelnen Becken benötigt die Fischtreppe zudem eine geringe Wassermenge und ermöglicht gleichzeitig eine fischfreundliche mittlere Fließgeschwindigkeit. STEFFWORLD BEKENNT SICH ZU UMWELTFREUNDLICHER TECHNOLOGIE „Im Hinblick auf international gesetzte Energie- und Klimazielen werden stets auch Ansprüche an eine umweltgerechte Entwicklung von Energieerzeugungssystemen genannt. Diesen Ansprüchen sieht sich auch die WRH Walter Reist Holding AG verpflichtet und konzentriert sich im Rahmen der Steffworld auf die Schaffung umweltverträglicher Anlagen“, bemerkt Unternehmenssprecher Nick Mysicka zum Abschluss der Unternehmensführung und führt weiter aus: „Steffturbine, Steffmaster und Steffstep sind als Elemente der Steffworld ein klares Bekenntnis zur Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit bei integraler Umweltverträglichkeit. Im Zusammenwirken mit anderen erneuerbaren Energien, Photovoltaik-, Windenergie- und Biomasseanlagen, ermöglicht das durch den Steffmaster erreichbare Energiemanagement eine Optimierung von Produktion, Speicherung und Verbrauch. Für die Energiezukunft setzt die WRH Walter Reist Holding AG hier ein wegweisendes Zeichen und ermöglicht – auf der Grundlage des langjährigen Technologie-Know-how – innovative Konzepte für Energieproduzenten.“

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Modell der Steffturbine am Unternehmenssitz in Hinwil.

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Die Steffturbine am Fluss Jona im Zürcher Oberland wurde im Vorjahr eingebaut, die Energieproduktion beläuft sich seither auf rund 70.000 kWh.

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Auf der diesjährigen IFAT in München präsentierte Amiantit mit Flowtite Grey ein neues GFK-Druckrohr mit erhöhter Schlagfestigkeit.

FLOWTITE GREY - NEUE GFK-ROHRSERIE MIT BESONDERS HOHER SCHLAGFESTIGKEIT

unststoffrohre weisen viele Vorteile auf und sind dadurch oft die erste Wahl bei der Erstellung für Druckrohrleitungen in der Wasserkraft. Neben einer kostengünstigen Verlegung punkten Flowtite-Rohre auch mit langer Lebensdauer dank hoher Korrosionsbeständigkeit und hervorragender Durchflusseigenschaften .

ZUSÄTZLICHE SICHERHEIT Im Hinblick auf eine möglichst wirtschaftliche Darstellung eines Kraftwerksprojekts, erwarten sich Kraftwerks-Betreiber heute eine möglichst lange Lebensdauer ihrer Rohrleitung. Über mehrere Jahrzehnte hinweg können sich die Betriebsparameter jedoch än-

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Auf der diesjährigen IFAT München, der Weltleitmesse für Umwelttchnologien, präsentierten die Aussteller einmal mehr die innovativsten Produkte ihres Portfolios. Auch der Rohrhersteller Amiantit machte hier keine Ausnahme und stellte einen neuen Rohrtyp der Flowtite Serie vor – „Flowtite Grey“. Federleicht und elefantenstark soll der neue Rohrtyp in besonders anspruchsvollem Gelände seine Bestimmung finden. Damit sind aber keinerlei Abstriche im Hinblick auf Komfort im Bereich Transportund Verlegung verbunden.

Dank höherer Schlagfestigkeit kann gröberes Schüttmaterial verwendet werden.

dern. Rohrhersteller müssen deshalb also gewährleisten, dass ihre Rohre auch für unvorhersehbare Ereignisse gewappnet sind. Standardrohre von Flowtite weisen einen hohen Sicherheitsfaktor auf, sodass ihnen Veränderungen des Drucks und des Beanspruchungsniveaus in der Regel nichts anhaben können. Auf der diesjährigen IFAT in München präsentierte Amiantit nun mit Flowtite Grey ein neues Flowtite Rohr für besonders anspruchsvolles Gelände. Grey ist das Ergebnis eines langjährigen Entwicklungsprogramms in den Bereichen Material, Schichtaufbau und Fertigungstechnik. Ziel war es, noch bessere Rohreigenschaften zu erreichen.

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SPÜLTAUGLICHKEIT Die Wasserstrahl-Reinigung ist eine Methode die üblicherweise bei Kanalrohren weltweit zum Einsatz kommt. Zunehmend wird diese aber auch bei Druckrohrleitungen eingesetzt, um optimale Einsatzbedingungen zu gewährleisten. Dabei kommen meist hohe Reinigungsdrücke zum Einsatz, und die Rohre müssen diesen extremen Reinigungsbedingungen standhalten können. Flowtite Grey ist ein Rohr, das höchste Beständigkeit diesbezüglich aufweist. AB DN 300 UND BIS PN32 LIEFERBAR Die Produktlinie Flowtite Grey umfasst Rohre mit einem Durchmesser von 300 mm bis 4000 mm, Druckfestigkeiten von bis zu 32 bar und jeder beliebigen Steifigkeit nach oben SN 2500. Für die Aufschüttung erlaubt Flowtite Grey eine Partikelgröße bis zu 100 mm bei Durchmessern größer DN1100.

Einfache Verlegung und Transport gilt auch für Flowtite Grey. Bereits bewährte Flowtite-Kupplungen können wie gewohnt zum Einsatz kommen.

10 MAL HÖHERE SCHLAGFESTIGKEIT Vorzeitige Rohrdefekte sind meistens auf Fehler bei der Installation des Rohrs oder auf unerwartete Beanspruchungen zurückzuführen. Flowtite Grey bietet genau für diese beiden Faktoren nun eine Lösung. Die Schlagfestigkeit der Rohre dieser Serie ist im Vergleich zu Standardrohren der Flowtite Serie zehn Mal höher. Flowtite Grey besitzt einen neuen Wand-Aufbau, der das Rohr unempfindlicher

Flowtite Grey ist auch geeignet für Hochdruckreinigung mittels Wasserstrahl.

und toleranter gegen Rissbildungen bei höherer Schlagbeanspruchung macht. Somit sind sie bestens gegen Transport- und Installationsschäden geschützt. Zudem kann daher auch mehr Aushub bzw. gröberes Bettungsmaterial zur Grabenfüllung verwendet werden. Dies spart Geld, da feineres Verfüllmaterial teurer und aufwändiger in der Beschaffung ist. Auch weil es bauseitig oft als natürliches Material nicht vorkommt. Flowtite Grey erlaubt nun die Verwendung von Partikelgrößen bis zu 100 mm für die Verfüllung der größten Rohre. Mittels Aufschlagprüfung wurde die höhere Schlagbeanspruchung getestet und bestätigt. GRÖSSERE ABRASIONSBESTÄNDIGKEIT Auch die Abriebfestigkeit ist gegenüber den Standardrohren der Flowtite Serie deutlich erhöht worden und liegt mit 60 % - 100 % über dem Normalwert. Abrasionsbeständigkeit ist bedeutsam bei allen Rohrinstallationen bei denen das Wasser Sand, Schluff und Kies bei höherer Fließgeschwindigkeit mit sich führt. Diese Bestandteile im Wasser können Abrasion und Abrieb verursachen und in schwerwiegenden Fällen die Betriebssicherheit gefährden. Zudem können diese häufige Erneuerungsmaßnahmen notwendig machen. Die erhöhte Abrasionsbeständigkeit reduziert außerdem die Häufigkeit kostspieliger Stilllegungen für Inspektionen und ermöglicht somit längere Betriebszeiten – was sich auch in einer längeren Nutzungsdauer der Rohrleitung niederschlägt.

FLOWTITE KUPPLUNGEN Flowtite Grey ist für den Gebrauch mit dem Standard Sortiment an Flowtite Kupplungen und Rohrverbindungen ausgelegt. Dies gilt auch für Montageverbindungen (Laminate). Auch Rohrverbindungen werden gemäß den Vorgaben für normale Flowtite Rohrleitungen gefertigt und geliefert. Für den Einsatz im Bereich Wasserkraft kommt hierbei die bewährte Druckkupplung zum Einsatz. Flowtite-Kupplung für erhöhte Abwinklung ermöglichen einen Winkel von bis zu 3 Grad.

Elefantenstark und Federleicht - so präsentierte Amiantit Flowtite Grey auf der diesjährigen IFAT.

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Die Organisatoren des 3. Symposiums zum technischen Monitoring von Fischen freuten sich über eine hohe Teilnehmerzahl. Ein Höhepunkt der Veranstaltung war die Exkursion zum ersten Fischlift Österreichs an der Wehranlage Runserau.

VOLLER ERFOLG DES 3. SYMPOSIUMS ZUM TECHNISCHEN MONITORING VON FISCHEN IN TIROL In der Tiroler Gemeinde Zams im Oberinntal fand Mitte April das „3. Symposium zum technischen Monitoring von Fischen“ (STMF) statt. Die 2014 ins Leben gerufene Veranstaltung stand diesjährig im Zeichen von Sonderlösungen bei Fischaufstiegsanlagen. An beiden Veranstaltungstagen bestand das Rahmenprogramm aus Vorträgen der geladenen Expertinnen und Experten aus den Bereichen Ökologie und Wirtschaft, die eigene Forschungsergebnisse und praktische Erfahrungen mit den mehr als 100 Teilnehmern teilten. Den Höhepunkt der Veranstaltung bildete eine Exkursion zum ersten österreichischen Fischlift an der nahe gelegenen Wehranlage Runserau am Inn. Die Anlage besteht aus einem innovativen Hubsystem in Kombination mit einem Vertical-Slot-Fischpass und einer 600 m langen Fisch-Abschwemmleitung. Ihren Betrieb hat die Anlage Ende 2015 aufgenommen, sie bildete ein eindrucksvolles Anschauungsobjekt zur Thematik des STMF. Die Veranstaltung wurde von I AM HYDRO (Investigation and Monitoring of Hydrosystems GmbH), dem Verein für Ökologie und Umweltforschung (VÖU) sowie der Tiroler Wasserkraft AG (TIWAG) organisiert. ei Kaiserwetter begann am 13. April das STMF im Zamser Hotel Jägerhof pünktlich um 13:00 Uhr. Nach der Begrüßungsrede durch TIWAG Vorstand Dipl.-Ing. Johann Herdina bildete der Vortrag „Fischwanderhilfen in Österreich – Vorgaben der Wasserrahmenrichtlinie, Stand der Umsetzung und Ausblick“ von Dr. Veronika Koller-Kreimel vom BMLFUW den Einstieg in das Thema Fischaufstieg. Das Referat gab Überblick über den aktuellen Stand der Technik von Fischwanderhilfen und spannte einen Bogen über den rechtlichen Rahmen bei der Errichtung solcher Anlage sowie entsprechende Sonderlösungen. TIWAG-Experte Dr. Martin Schletterer eröffnete mit einer Literaturübersicht über Fischlifte und dem

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Fallbeispiel an der nahe gelegenen Wehranlage Runserau den Themenblock Fischlifte. Optimal darauf eingestimmt ging es für die Veranstaltungsteilnehmer direkt danach via Bustransfer zum ersten Fischlift Österreichs. EXKURSION ZUM FISCHLIFT AM INN An der Wehranlage erhielten die Exkursionsteilnehmer eine anschauliche Führung am Fischlift von fachkundigen und an der Planung beteiligten TIWAG-Vertretern Dipl.-Ing. Stefan Tonhauser, Dipl.-Ing. Martin Oberwalder und Dr. Martin Schletterer. Fragen zum angewandten Monitoringsystem „VAKI Riverwatcher“ am Standort wurden von den Dipl.-Ing. Christian Haas und Dipl.-Hydrol. Philipp Thumser von I AM HY-

DRO ausführlich beantwortet. Der „Riverwatcher“ besteht zum einen aus zwei vertikal angeordneten Reihen von Infrarot-Lichtschranken, welche die Silhouetten der Gewässertiere sowie deren Schwimmrichtung auf elektronischem Wege erfassen. Passiert ein Fisch den Scanner wird dies elektronisch registriert, auf Basis der erfassten Silhouette automatisch dessen Größe bestimmt und ein Video des Fisches aufzeichnet. EXPERTEN BERICHTEN AUS DER PRAXIS Nach der Exkursion stellte Gewässerökologe Dipl.-Ing. Matthias Meyer von der Schweizer Kraftwerke Oberhasli AG das mehrjährige kamerabasierte Monitoring des Fischliftes am Gadmerwasser vor. Den Übergang von den

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„Wasserwirt“ Bernhard Monai referiert über die von ihm entwickelte Variante eines Fischliftes.

Christian Haas, Philipp Thumser (beide I AM HYDRO GmbH), Dr. Martin Schletterer (TIWAG) und Dr. Alexander Gratzer (VÖU) (v.l.)

INNOVATIVE MONITORING-ANSÄTZE UND WASSERKRAFTSCHNECKEN IM FOKUS Der zweite Veranstaltungstag begann mit den Ausführungen über die Planung einer Fischschleuse am Kraftwerk Kniepass von Christian Triendl von den Elektrizitätswerken Reutte. Daran anschließend folgten zwei Vorträge, welche sich visueller beziehungsweise akustischer Ansätze zum Fischmonitoring widmeten. Prof. Dr. Helmut Mader von der BOKU Wien referierte über die „FishCam – Videomonitoring zur Funktionsanalyse von Fischwanderanlagen.“ Im Anschluss daran hielt Dr. Marc Schmidt von der LFV Hydroakustik GmbH aus Münster seinen Vortrag über hydroakustische Methoden zur Analyse von Fischwanderung mit Fallbeispielen aus dem FIDET Projekt (Fischdetektion und Fischverhalten: Hydroakustische Untersuchungen zur Präsenz und zum Verhalten von Fischen im Einzugsbereich und am Rechen). Den Abschluss des 3. STMF bildete der Themenblock zu Fischaufstiegsschnecken. Dazu referierte Bernhard Strasser von der SGW GmbH über den „Ergebnisbericht des Monitorings 14/15 am KW Pilsing: Technik & Monitoringergebnisse.“ Anschließend stellten

unter anderem Walter Albrecht und Nino Struska von der Hydro-Connect GmbH das Konzept ihrer mit dem österreichischen Staatspreis 2015 ausgezeichnete Drehrohr-DoppelWasserkraftschnecke vor. Dr. Walter Reckendorfer von der VERBUND AG schloss das Themenfeld der Wasserkraftschnecken mit seinem Vortrag und damit auch den zweiten Veranstaltungstag erfolgreich ab. ORGANISATOREN UND UNTERSTÜTZER ZUFRIEDEN Die Veranstalter und Unterstützer zogen im Gespräch mit zek Hydro noch vor dem Ende des STMF 2016 ein positives Fazit. Alleine die Teilnehmerzahl von mehr als 100 Personen, die sich mit der Thematik Fischaufstieg und -monitoring aus unterschiedlichen Gründen befassen, sprechen laut Christian Haas für den Erfolg des STMF. Sein Kollege Philipp Thumser betont den universellen Charakter der Veranstaltung, wodurch Menschen aus ganz verschiedenen Fachrichtungen in gepflegter Atmosphäre zusammen kommen und sich auch einmal abseits von konkreten Projekten miteinander unterhalten können. Diese bekräftigt auch Dr. Alexander

Gratzer, Geschäftsführer des VÖU: „Zu unserem Vereinsmotto gehört die Förderung des Dialogs zwischen Ökonomie und Ökologie, weswegen wir diese Veranstaltung zu 100 Prozent unterstützen.“ Dr. Martin Schletterer zeigte sich ebenfalls sehr zufrieden mit dem Verlauf des 3. STMF. Nicht zuletzt deswegen, weil er die Sonderlösung „Fischlift Runserau“ von der ersten Konzeption bis hin zur Inbetriebnahme begleitet hat. Gleichzeitig betont er die Aktualität des gewählten Schwerpunkts zum Thema Sonderlösungen im Bereich Fischaufstieg: „Standorte werden schwieriger und es ist wichtig, dass auch technische Sonderlösungen, die beim STMF eingehend vorgestellt wurden, in den Leitfaden des Bundesministeriums zur Errichtung von Fischaufstiegshilfen aufgenommen werden.“ Die ersten Planungen für das 4. STMF im kommenden Jahr sind übrigens bereits im Gange, fest steht dabei schon der Veranstaltungsort: Das Symposium wird im Frühling 2017 nach den Stationen Deutschland, Schweiz und Österreich erstmals in Südtirol stattfinden.

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Fischliften zum Themenbereich der Fischschleusen leitete „Wasserwirt“ Dipl.-Ing. Bernhard Monai mit dem Vortrag „Wasserwirts Fischlift – Eine Kombination aus Lift und Schleuse“ ein. Den Abschluss der Vortragsreihe am ersten Tag des Symposiums übernahm Dipl.-Biol. Maria Schmalz mit ihrem Vortrag zu Erfahrungen beim Monitoring von Fischschleusen mit einfachen Videosystemen. Gemütlichen Ausklang fand der erste Veranstaltungstag in der mehrfach mit dem „World Spirits Award“ ausgezeichneten Schaubrennerei von Gerhard Maass in Prutz bei kulinarischen und destillierten Tiroler Köstlichkeiten.

Den Schwerpunkt des diesjährigen Symposium, das bei seiner dritten Abhaltung zum ersten Mal in Österreich stattfand, bildete das Thema „Sonderlösungen Fischaufstieg.“

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EXPERTENFORUM DER INITIATIVE FISCHWANDERUNG & WASSERKRAFT MIT GROSSEM ANDRANG Am 19. Mai 2016 trafen sich 100 Experten aus fünf Ländern im österreichischen Scheibbs, um über das Thema Fischwanderung und Wasserkraft zu diskutieren. Ziel der Veranstaltung war es einen Friedensschluss zwischen Fisch-Schützern und Wasserkraft-Betreibern zu finden. Bereichert wurde die Diskussion durch Vorträge aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft.

Rund 100 Experten trafen sich zum „2. Expertenforum der Initiative Fischwanderung & Wasserkraft“ im Töpperschloss in Neubruck bei Scheibbs. Verbindendes vor das Trennende zu stellen war die Devise der Veranstaltung.

n geschichtsträchtigem Gemäuer des Töpperschlosses in Neubruck bei Scheibbs wurden die rund 100 Experten beim „2. Expertenforum der Initiative Fischwanderung & Wasserkraft“ (IFW) empfangen. Die Ziele der Veranstaltung lautete: Probleme aufzeigen, Lösungen anbieten und Menschen bewegen. Ein Schulterschluss zwischen Fisch-Schützern und Wasserkraft-Betreibern soll entstehen. „Wir möchten eine Symbiose zwischen Ökologie und Ökonomie schaffen“, so Mag. Wolfgang Lusak, Moderator der Veranstaltung. UMWELTPOLITIK ZUM AUFTAKT Die Vortragsreihe startet Dr. Veronika Koller-Kreimel vom Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft. Neben dem aktuellen Status der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL) und deren Ausführung im Rahmen des Nationalen Gewässerbewirtschaftungsplans (NGP) betonte auch sie die Wichtigkeit konstruktiver Zusammenarbeit: „Ökologie und Wasserkraft sollen nicht mehr als grundsätzlicher Widerspruch betrachtet werden, sondern mit kreativen, innovativen Lösungen eine gewässer- und artenschutzgerechte Nutzung ermöglichen.“ 32.000 QUERBAUWERKE Als wesentliches Ziel der EU-WRRL gilt es, die Durchgängigkeit der heimischen Gewässer wieder herzustellen. Laut Dr. Koller-Kreiml wird das rund 32.000 km lange österreichische Gewässernetz von ebenso vielen Querbauwerken unterbrochen. Pro 1 km Gewässerstrecke also ein Querbauwerk. Ganze 90 % dieser Querbauwerke sind jedoch nicht energieerzeugender Natur, sondern dienen vielmehr dem Hochwasserschutz bzw. der Gewässerführung. Rund 10 % der Querbauwerke ist der Wasserkraft direkt oder indirekt zu zuordnen. In der ersten Phase der Umsetzung der EU-WRRL von 2009 bis 2015 wurden rund 1.000 Querbauwerke durchgängig gemacht. BIDIREKTIONALE DURCHGÄNGIGKEIT Das Thema Durchgängigkeit wird derzeit aber noch recht einseitig in Aufwärtsrichtung betrachtet. Dementsprechend dominieren Aufstiegslösungen derzeit das Marktangebot. „Ungestörte Migration aquatischer Organismen versteht sich jedoch bidirektional“, betont Dr. Koller Kreiml. Der schonende Abstieg ist für Organismen also mindestens genauso wichtig wie der Aufstieg. Vor allem größere Wasserorganismen sind dabei negativ betroffen. Wo das genaue Problem dabei liegt, erklärt Dipl. Ing. Dr. Günther Unfer vom Institut für Hydrobiologie und Gewässermanagement der BOKU Wien: „Fischaufstiegshilfen funktionieren nachweislich bereits sehr gut. Wo wir allerdings starken Nachholbedarf haben, sind die Abstiegssysteme. Derzeit wissen wir sehr wenig über die Wanderung flussabwärts.“ Diesem Defizit gilt es nun auch aus Sicht der Forschung entgegenzutreten, um Innovationen zu ermöglichen.

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LEITSYSTEME ERFORDERLICH Die größte Gefahr für Fische stellen Turbinen dar. Dabei gilt: Je kleiner und schneller diese drehen, umso höher die Mortalitätsrate. Insbesondere größere Fische müssen deshalb am Eintritt in die Turbine gehindert werden. Ansätze wie der Seilrechen, vorgestellt durch DI Heidi Böttcher von der Uni Innsbruck, oder der auf der Veranstaltung präsentierte Fischschonrechen der Firma Klawa, beschäftigen sich bereits intensiv mit der Thematik. Die Problemstellungen die bei Leit- und Schutzsystemen gelöst werden müssen sind: Funktionieren des Leitsystems, geringer Effizienzverlust der Anlage und einfache Reinigung. GESCHIEBEMANAGEMENT EIN THEMA Ein weiteres wichtiges Problem, sowohl für Kraftwerksbetreiber als auch für die Gewässerökologie, stellt die Geschiebeproblematik dar. Auch Geschiebe muss in einem gesunden Gewässer abwärts wandern können. Ist dies nicht möglich, kommt es zu einer massiven Beeinträchtigung der Gewässersohle. „Geschiebemanagement ist für die ökologische Durchgängigkeit und Effizienz von Kraftwerken mittlerweile unumgänglich“, so Dr. Petr Lichtneger von der BOKU Wien. Die mittlere Verlandungsrate in Österreich beträgt 0,8 % im Jahr. Österreichs Gewässer sind heute, was das Geschiebe betrifft, schon fast zu. Resultat ist neben Reduktion des Stauvolumens auch die Hochwasserproblematik. Die Experten waren sich einig – auch in diesem Bereich muss dringend geforscht werden. EXPERTEN WAREN BEGEISTERT In den Pausen zwischen den Vorträgen konnten sich die Experten untereinander austauschen. Besonders die Experten aus dem Ausland lobten die Gesprächskultur der verschiedenen Interessengruppen aus Österreich. Neben dem Bestreben für ein besseres ökologisches Bewusstsein stand auch geschäftliches Networking auf dem Programm. Der Grundtenor der Veranstaltung war sehr positiv und ein reger Andrang ist deshalb auch im nächsten Jahr zu erwarten.

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Die „Schubert Medium Voltage“ Mittelspannungsschaltanlage der Baureihen 12 kV bis 24 kV bietet sich speziell für den Einsatz im Kleinwasserkraftbereich sowie bei zahlreichen weiteren Anwendungsmöglickeiten im Energieverteilungssektor an.

„SCHUBERT MEDIUM VOLTAGE“ KOMBINIERT KLIMAFREUNDLICHKEIT UND OPTIMIERTE BAUWEISE Bei der „Schubert Medium Voltage“ der Baureihen 12 kV und 24 kV handelt es sich um die einzige luftisolierte, typ- und störlichtbogengeprüfte Mittelspannungsschaltanlage in Einfach- und Doppel-Sammelschienenausführung, die komplett in Österreich hergestellt wird. Die teil- oder vollgeschottete Anlage ist vielseitig einsetzbar, garantiert einen zuverlässigen Betrieb und eignet sich für alle Einsätze im Bereich der Energieverteilung. Ihre Anwendungsmöglichkeiten reichen von Wasserkraftwerken über Industriebetriebe bis hin zu Umspannwerken. Hohe Betriebssicherheit, Widerstandsfähigkeit, Flexibilität und Wirtschaftlichkeit stechen dabei als die markantesten Vorteile heraus. ng. Lothar Wessely, zuständig für Vertrieb bei Schubert Elektroanlagen, verweist im Gespräch mit zek Hydro auf die hohen Anforderungen moderner Mittelspannungsanlagen: „Früher war es bei Energieverteilanlagen durchaus üblich, dass man den Leistungsschalter einer Anlage, welcher den Verbraucher oder Einspeiser mit den Sammelschienen verbindet, nur zu jährlichen Wartungszwecken ein- und abgeschaltet hat. Bei den heutigen standardmäßigen Teillastbe-

trieben im Kraftwerksbereich aber sind häufige Zu- und Abschaltungen nichts Außergewöhnliches. Und damit einhergehend haben sich natürlich auch die Belastungen der elektrotechnischen Bauteile erhöht.“ LUFTISOLIERUNG VEREINT VIELE VORTEILE Damit spricht Lothar Wessely einen wesentlichen Vorteil von luftisolierter Mittelspannungstechnik an. Im Vergleich zu den kompakteren gasisolierten Schaltanlagen ergibt

sich bei den luftisolierten Gegenstücken durch die technisch bedingte größere Bauweise auch eine optimale Zugänglichkeit für Wartungszwecke. Wichtige Bauteile wie Leistungsschalter können direkt vor Ort als Ersatzteil bereit gelegt werden und sind im Anlassfall in Minutenschnelle getauscht. „Bei einem größeren Defekt einer gasisolierten Mittelspannungsschaltanlage hingegen lassen sich in der Regel keine Einzelkomponenten tauschen. Das kann sogar den kompletten Juni 2016

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Die Niederspannungskammer ermöglicht den Einbau von Schutzgeräten, Multifunktionsmessgeräten, Blindschaltbildern, etc.

Der De err Schaltgeräteraum Scha Sc hal altg tge gge erät ätter erraaum era um der deerr „Schubert de „Scchu „S ch huber hu ube bert Medium ber Mediu edi ed edi dium um Voltage“ Vollta Vo Vol taage“ tage“ tag e“ ist isst st für ffüür den den en Einbau EEiinnbau Ein baau ba u von vvoon VakuumVaaku ak kuuum ku umm-m Leistungsschaltern, Lei Le eistu isstu tuunngggsssc ssch chaalt ch lltteern errn rn, n, Vakuum-Schützen Vaaku ak kkuuumuuumum m-S mm-Sch Sch ch hützen üttzzen üt ütz en und uunndd Spannungswandlern Spaan Sp ann nnnnung nuung unng gsswa gs sw waand nddler ndler ndl eern rnn konzipiert. kkoonz nzi nzi zipie ippie piiert. rtt. t.

Tausch der betroffenen Mittelspannungsschaltanlage nötig machen und geht folglich mit einem wochen- bis monatelangen Produktionsausfall einher,“ erklärt Ing. Wessely. Ergänzend dazu weist Wessely auf die hervorragende Eignung der „Schubert Medium Voltage“ speziell für den Kleinwasserkraftsektor hin und beschreibt einen nicht nur für Wasserkraftanlagen geltenden Konstruktionsvorteil: „Die einzelnen Komponenten der Anlage wie Leistungsschalter, Sammelschienen oder die Kabelanschlüsse befinden sich jeweils strikt getrennt voneinander in abgeschotteten Räumen. Im Schadensfall, etwa durch ein Überspannungsereignis, sind somit nur einzelne Bauteile betroffen, wodurch die Reparatur sowohl schneller als auch wesentlich kostengünstiger ausfällt.“ HÖCHSTE SICHERHEITSSTANDARDS Ing. Franz Herzog, Gruppenleiter für Hochspannungstechnik, verweist auf die hohen Sicherheitsstandards des neuen Produktes: „Unsere ‚Schubert Medium Voltage‘ ist typengeprüft nach den internationalen IEC-Normen und garantiert höchsten Personen- und Anlagenschutz durch die Störlichtbogenprüfung bis 40 kA/1s nach IEC 62271200.“ Falls im Inneren der Schaltanlage durch einen Störlichtbogenfall zu hoher Druck entsteht, wird dieser Druckstoß nach oben hin über das Dach abgeführt. Der durch den Störlichtbogen auftretende Druck ist dabei vom Kurzschlussstrom und vom Raumvolumen abhängig. Für die Druckentlastung bei einer Freiaufstellung in einem Raum mit mehr als 3 m Höhe werden frontseitig und seitlich schräge Abweisbleche angebracht. Diese leiten den Druck im Stör-

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lichtbogenfall für Personen völlig gefahrlos nach oben ab. Bei Raumhöhen von unter 3 m besteht die Möglichkeit, die Schaltanlage mit einem werkseitig bereit gestellten Druckentlastungskanal zu ergänzen. Die Druckableitung erfolgt in diesem Fall direkt ins Freie oder in eine Räumlichkeit ohne Personenverkehr. Des weiteren führt Ing. Herzog einen wichtigen Punkt zur umweltschonenden Bauweise der namensgebenden luftisolierten Technik an: „Die Anlage ist nach dem Qualitätssicherungssystem gemäß DIN EN 9001 zertifiziert und verwendet kein klimaschädliches SF6Gas.“ SF6-Gas - besser bekannt als Schwefelhexafluorid, dem stärksten bekannten Treibhausgas - kann beim Austritt einer damit

Die Schottung der Sammelschienen wird durch GFK-Platten und spezielle Gießharz-Durchführungen gewährleistet.

gefüllten Schaltanlage zur Bildung toxischer Spaltprodukte führen. BAUTEILE VON NAMHAFTEN HERSTELLERN Ein wichtiger Aspekt beim Entwurf der „Schubert Medium Voltage“ war eine optimale Bedienerfreundlichkeit. Diese erreichte man einerseits durch die logische Konzipierung der Schaltelemente und andererseits durch den Aufdruck von Blindschaltbildern zur besseren Orientierung. „Ein weiterer großer Vorteil besteht darin, dass die ‚Schubert Medium Voltage‘ mit Leistungsschaltern namhafter Hersteller kompatibel ist und wir so in der Lage sind, die Schaltanlagen exakt für unsere Kunden maßzuschneidern. Dies ermöglicht ein optimales Anforderungs-,

Sämtliche Bauteile der Mittelspannungsanlage stammen ausschließlich von namhaften Herstellern.

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Im untersten Bereich der Schaltanlage beﬁndet sich der Kabelanschlussraum, welcher für den Einbau von jeweils 3 Strom- und Spannungswandlern, 3 Überspannungsableitern, einem Erdungsschalter sowie diversen Hilfskontakten vorgesehen ist.

Preis- und Leistungsverhältnis“, ergänzt Gruppenleiter Herzog. Generell zeigt sich Schubert durch die Kombinierbarkeit verschiedener Komponenten von unterschiedlichen Herstellern als sehr kundenorientiert. Die Anlagen können mit Leistungsschaltern von ABB, EATON, Siemens und Tavrida in Einschubtechnik ausgeführt werden. Bei den Hauptkomponenten wie Strom- und Spannungswandlern, Erdungsschaltern, Gießharzisolatoren, Überspannungsableitern kommen ausschließlich etablierte Lieferanten wie Zelisko oder KUVAG zum Einsatz. Dazu besteht laut Lothar Wessely die Möglichkeit von Sonderbauformen bei sekundären Bauteilen, wenn zum Beispiel die Anordnung der Spannungswandler auf der Vorderseite anstatt der Rückseite einer Anlage gefordert ist. „Durch die eigene Fertigung der neuen Mittelspannungsanlage erwarten wir

sowohl für uns als auch für unsere Kunden einen wesentlichen Vorteil in Sachen Flexibilität, der in dieser Form meines Erachtens momentan nicht am Markt vorhanden ist.“ WELTWEIT IM EINSATZ Zur Optimierung der „Schubert Medium Voltage“ investierten die niederösterreichischen Elektrotechnikspezialisten sogar in die Anschaffung eines firmeneigenen Prüffeldes. Dass sich die aufwändige Entwicklungszeit bezahlt gemacht hat, steht außer Zweifel. Die neue Mittelspannungsschaltanlage der Baureihen 12 kV und 24 kV bietet sich zu ihrer Markteinführung für den Einsatz in unterschiedlichen Bereichen an: Industrieanlagen, Kraftwerksbereichen, Transformatorstationen, Krankenhäusern, Hotels, Windkraftwerken, Einkaufszentren Flughäfen und der generellen Energieverteilung

Die Leistungsschalter sind auf jeweils einem Einschub ausziehbar montiert.

Zur Erdung der Kabel- und Sammelschienen kann in jedem beliebigen Einspeisefeld und Abgangsfeld ein Erdungsschalter eingebaut werden.

im Mittelspannungssektor. Dabei sind die neuen Mittelspannungsanlagen des österreichischen Unternehmens auch international sehr gefragt. Aktuell sind Lieferungen in das südasiatische Königreich Bhutan in Arbeit, weitere Projekte in Georgien, Peru und Kenia befinden sich momentan noch in der Planungsphase.

Die „Schubert Medium Voltage“ sorgt für optimale Energieverteilung im Kraftwerksbereich.

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ABB ist einer der größten Hersteller für Transformatoren auf der Welt. Mit „Transformer Intelligence“ können Unternehmen nun auf Echtzeitinformationen aus dem Betrieb ihrer Trafos zugreifen. Ausfälle und Instandhaltungskosten können so minimiert werden.

GERINGERE KOSTEN UND LÄNGERE LEBENSDAUER MIT TRANSFORMER INTELLIGENCE Intelligent und flexibel regelbare Stromnetze sind die Zukunft in der Energiewende. Sie stellen aber auch eine Herausforderung dar. Transformatoren als Netzknotenpunkte spielen dabei eine wichtige Rolle für die Versorgungssicherheit. Da sie in allen Abschnitten von Stromnetzen benötigt werden, ist deren Anzahl demensprechend groß. Wartung und regelmäßige Überprüfung sind deshalb sehr kostenintensiv und dennoch können drohende Ausfallszenarien nicht immer erkannt werden. Die neue Gesamtlösung „Transformer Intelligence“ von ABB ermöglicht es nun Unternehmen auf Echtzeitinformationen aus dem Betrieb ihrer Transformatoren zuzugreifen. Bahnt sich ein Trafoausfall an, so schlägt das System Alarm. Ausfälle und Instandhaltungskosten können somit vermieden bzw. minimiert werden.

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CoreTec von ABB stellt die Monitoring -Komponente bereit.

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ls zentrale Elemente von Stromnetzen spielen Transformatoren eine wichtige Rolle bei der Energieversorgung. Für Produktions- und Versorgungsunternehmen ist es daher entscheidend, deren Verfügbarkeit sicherzustellen. Um mögliche Störungen frühzeitig erkennen und ihnen gezielt entgegensteuern zu können, sind Echtzeitinformationen aus dem Betrieb notwendig. Die neue Gesamtlösung „Transformer Intelligence“ von ABB versorgt Unternehmen kontinuierlich mit Betriebsdaten. Das ermöglicht es, Ausfallrisiken vorherzusagen und Fehlern effizient vorzubeugen. So erhöhen Unternehmen die Leistungsfähigkeit ihrer Anlagen

und schützen ihre Investitionen. „Mit ABB Transformer Intelligence können unsere Kunden ihre Transformatoren noch intelligenter verwalten und ihre Instandhaltungskosten reduzieren. Die Lösung vereint den Zugriff auf wichtige Daten mit dem Knowhow unserer Experten und ermöglicht, die Lebensdauer eines Transformators deutlich zu verlängern“, sagt Matthias Reinhold, Leiter der Geschäftseinheit Transformatoren bei ABB. WASSERSTOFFGEHALT IM ÖL Die Basis der Lösung bildet der CoreSense-Sensor von ABB. Er überwacht stetig den

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MONITORING INTERFACE Integrierte Intelligenz stellt die Monitoring-Komponente CoreTec von ABB bereit, die Transformatoren vorausschauend steuert. Im Zusammenspiel mit dem übergeordneten Asset-Health-Management strukturiert sie sowohl aktuelle als auch historische Daten und erstellt auf dieser Basis aussagekräftige Analysen zu kritischen Anlagenfunktionen. Simulationen ermöglichen zudem Prognosen zu den Auswirkungen unterschiedlicher Betriebsbedingungen. Das modulare System verfügt über eine anwenderfreundliche Web-Schnittstelle und lässt sich ebenfalls 15 Jahre lang wartungsfrei betreiben. VERBORGENES VERSTEHEN Mit diesen Einblicken in verborgene Details sind Anlagenmanager besser in der Lage, fundierte Entscheidungen zu treffen. ABB-Experten unterstützen Unternehmen dabei, den Nutzen der intelligenten Technologie weiter zu optimieren. Sie bewerten Daten, prüfen den Anlagenbestand und zeigen Verbesserungspotenziale auf. Dank der Kombination aus Technologie und Expertise bietet Transformer Intelligence von ABB einen ganzheitlichen Nutzen. UMFANGREICHES TRAFO-PORTFOLIO In Kombination mit hochwertigen Trafos aus dem Hause ABB können Unternehmen mit einem zuverlässigen Betrieb über Jahrzehnte hinweg rechnen. ABB ist einer der größten Transformatoren-Hersteller der Welt und bietet sowohl flüssigkeitsgefüllte, als auch Trockentransformatoren an. Unterstützung und Service über die gesamte Lebensdauer, Ersatz- und Bauteile inklusive. Das Transformator Portfolio von ABB erlaubt Energieversorgern und Industriebetrieben die Rendite des Transformatorenvermögens zu maximieren, indem es neben der hohen Betriebssicherheit die Reduzierung der gesam-

ABB verfügt über ein umfangreiches Trafo-Portfolio für jeden Anwendungsbereich. Hier einer der größten ABB-Trafos vom Projekt „Linthal 2015“

ten Lebenszykluskosten und die optimierte Leistung bei gleichzeitiger Senkung der Umweltbelastung sicherstellt. TROCKENTRANSFORMATOREN Zur Minimierung von Umweltbelastung und Brandgefahr gehen die Kunden immer häufiger dazu über Trockentransformatoren einzusetzen. Dieser Transformatortyp erfüllt strikte Vorgaben hinsichtlich der Anforderungen an elektrische Anlagen, sowie ihrer Funktionstüchtigkeit unter extremen klimatischen Bedingungen. Die Trockentransformatoren von ABB sind praktisch wartungsfrei und werden nach den gängigen industriellen und internationalen Normen einschließlich ISO 9001 gefertigt. ABB bietet seinen Kunden ein umfassendes Spektrum an Trockentransformatoren für Primärspannungen bis 72,5 kV gemäß ANSIund IEC-Standard.

ÖLGEFÜLLTE TRANSFORMATOREN ABB bietet auch ein umfassendes Portfolio ölgefüllter Transformatoren für unterschiedlichste Anwendungsbereiche. Vom klassischen Verteil- und Umspann-Trafos bis hin zu Spezial-Trafos für den Marinebereich erstreckt sich das umfangreiche Produktportfolio. Ölgekühlte ABB Transformatoren zeichnen sich vor allem durch hohe Zuverlässigkeit, lange Lebensdauer und große Effizienz aus. Sämtliche Flüssig-Transformatoren von ABB werden nach den gängigen internationalen Standards gefertigt. Sie können sowohl für Innenraum- als auch Außenanwendungen genutzt werden. Mit Transformer Intelligence ausgerüstet erfüllen sie zudem höchste Sicherheitserfordernisse. Brandgefahr und Umweltbelastungen können somit vermieden bzw. präventiv verhindert werden. Mit diesen Entwicklungen führt ABB die Trafotechnologie in eine neue, sichere Zukunft.

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Wasserstoff- und Feuchtigkeitsgehalt im Öl. Überschreitet einer dieser Parameter einen zuvor festgelegten Wert, wird ein Signal an die Netzzentrale übermittelt. Der Wasserstoffgehalt wurde als hauptsächlicher Fehler-Indikator definiert, da es sich in Fehlerfällen fast ausschließlich als erstes Gas im Öl bildet. Ein hoher Feuchtigkeitsgehalt, in Kombination mit steigender Temperatur und Sauerstoff, führt zudem zu schnellerem Altern der Isolation. Deshalb ist es für Betreiber auch wichtig diesen Werte ständig im Blickfeld zu haben. Einfach und flexibel in allen Transformatoren installierbar, gewährleistet CoreSense durch sein robustes Design 15 Jahre wartungsfreien Betrieb.

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Basis von „Transformer Intelligence“ ist der ABB CoreSense-Sensor. Er überwacht stetig den Wasserstoff- und Feuchtigkeitsgehalt im Öl.

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Interview

„WASSERKRAFT WIRD IN ÖSTERREICH DIE TRAGENDE SÄULE DER VERSORGUNG MIT ELEKTRISCHER ENERGIE BLEIBEN“ Die Energielandschaft in Europa befindet sich inmitten eines Umbruches. Erneuerbare Energie soll schrittweise die Kernenergie ersetzen - so der Tenor der letzten Jahre. Die Wasserkraft bildet dabei vor allem in Mitteleuropa das grundlegende Fundament. Doch wie sieht die derzeitige Situation in der Branche aus - was sind die Themen die EVUs und Kraftwerksbetreiber derzeit beschäftigen? In einem Interview mit der zek spricht Energie AG Generaldirektor Leo Windtner kritisch über die Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie, die fehlende Lobby in Brüssel und die zukünftige Rolle der Wasserkraft in Europa und Österreich.

Dr. Leo Windtner ist Generaldirektor der Energie AG Oberösterreich und Präsident des Österreichischen Fußballbundes (ÖFB).

Zek: Wie sehen Sie aus Sicht eines EVUs die Agenden der Wasserkraft auf Brüsseler Ebene vertreten – gibt es eine ausreichende Lobby? Dr. Leo Windtner: Es gibt auf EU Ebene de facto keine Lobby, das muss ich ganz ehrlich sagen. Aber auch hier in Österreich ist man dabei, sich die Vorteile, die sich die Branche über Jahrzehnte erarbeitet hat – auch im internationalen Wettbewerb – einfach zu nehmen. Zek: Was erwarten Sie sich von der Politik und der österreichischen im speziellen? Dr. Leo Windtner: Wir erwarten uns von der österreichischen Politik, dass etwa die Umsetzung der europäischen Wasserrahmenrichtlinie in Form des Nationalen Gewässerschutz Plan (NGP) nicht überschießend erfolgt, wie das bisher das Fall ist. Denn da vernichten wir gewaltige Potentiale und Volumina der Wasserkraft hier in Österreich und gefährden damit die selbst auferlegten Energie- und Klimaziele. Zek: Hat man hier den Bedürfnissen der Kraftwerksbetreiber zu wenig Beachtung geschenkt? Dr. Leo Windtner: Hier hat man meines Erachtens komplett an der Praxis vorbei regiert. Selbst die Fischereiberechtigten haben kein großes Interesse daran, dass wir heute im Nachhinein riesige Anlagen für Fischaufstiege – sogar Fischaufzüge – errichten müssen. Diese rechnen sich über Jahrzehnte nicht und sind auch ökologisch nicht hilfreich. Hier wird das Kind mit dem Bade ausgeschüttet und einfach total überschießend vorgeschrieben. Zek: Wie könnte man jetzt die Wasserkraft am besten stärken, über eine Investitionsförderung oder über eine Förderung bei den Einspeisetarifen – bzw. vielleicht eine Kombination aus beidem? Dr. Leo Windtner: Ich glaube, der entscheidende Punkt ist, dass man bei den Förderungen insgesamt wieder zurückfährt, und wieder marktwirtschaftliche Verhältnisse herstellt. Mittlerweile ist die Liberalisierung nur mehr ein Schlagwort, das mit der Realität nichts mehr zu tun hat. Wenn man heute keine Anlage mehr bauen kann, die nicht subventioniert ist, dann ist das System krank.

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Zek: Was sagen Sie zur Rolle der Wasserkraft in der österreichischen Energielandschaft? Dr. Leo Windtner: Die Wasserkraft wird in Österreich, wie in der Vergangenheit und der Gegenwart, auch in weiterer Zukunft die tragende Säule der Versorgung mit elektrischer Energie bleiben.

Zek: Ich möchte jetzt auf ein weiteres wichtiges Thema umschwenken – wie sehen Sie die Energiespeicherung bei weiter anwachsenden Kapazitäten aus erneuerbareren Energien und die Rolle der Pumpspeicherkraftwerke (PSKW) darin? Dr. Leo Windtner: Diese sind ein Asset unserer Energieerzeugungshistorie in Österreich. Allerdings ist es unter den gegebenen Markt- und Rahmenbedingungen unmöglich in ein neues PSKW zu investieren. Auch hier ist die totale Verzerrung der Märkte durch die Subventionen schlagend geworden. Zek: Wie lässt sich aber nun die Speicherfrage lösen? Dr. Leo Windtner: Die wäre, zum größten Teil, auf die konventionelle Methode der PSKW lösbar. Allerdings ist uns bewusst, dass uns ein Technologiesprung in den nächsten zwei Jahrzehnten bevorsteht. Beim Thema Energiespeicherung werden wir ein komplettes Neuland betreten, sodass das Thema Überschussstrom aus Wind etc. sich wesentlich besser managen lassen wird. Zek: Wie sehen die Pläne der Energie AG für die Zukunft hinsichtlich Wasserkraft aus? Dr. Leo Windtner: Wir müssen realistisch feststellen, dass in Oberösterreich 90 % der Wasserkraft-Potentiale ausgebaut sind. Es gibt jedoch noch einige ältere Anlagen, die durch Erneuerung auf das Mehrfache ihrer bisherigen Leistung zu bringen wären. Hier zu nennen, wäre aktuell Bad Goisern, wo wir das 8-Fache der bisherigen Leistung durch Optimierung erzielen konnten. In diesem Bereich gibt es also noch Möglichkeiten, den großen Sprung in Sachen Wasserkraft wird es in Oberösterreich aber nicht mehr geben.

Überraschend nachhaltig.

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